Modelagem e simulação da proteção diferencial de alta impedância de barramentos no software ATP

Abstract

A proteção diferencial de alta impedância tem sido historicamente empregada na proteção de barramentos com arranjos que não apresenta grandes mudanças de topologia durante a realização de manobras. Nesse sentido, o objetivo dessa dissertação de mestrado é avaliar o desempenho desse tipo de proteção, frente a vários tipos de curtos-circuitos em barramentos. Para tanto, a proteção diferencial de alta impedância foi modelada e simulada utilizando-se a linguagem MODELS do software ATP (Alternative Transients Program). Para tanto, escolheu-se simular um sistema elétrico constituído de quatro linhas de transmissão e dois transformadores conectados ao barramento com arranjo de barra simples seccionado. A proteção é feita em duas zonas, sendo cada uma delas responsável por proteger duas linhas de transmissão e um transformador. O foco deste trabalho consiste na análise do desempenho da proteção diferencial de alta impedância e não aspectos relacionados à confiabilidade e versatilidade dos arranjos de barramento. Os resultados obtidos ilustram as vantagens da utilização desse tipo de proteção para barramentos, como a velocidade e a segurança na operação, mesmo em situações adversas como a de saturação do núcleo magnético dos transformadores de correntes utilizados no esquema, quando da ocorrência de curtos-circuitos externos à zona da proteção diferencial. Além disso, evidencia-se a importância desse tipo de abordagem de estudo, uma vez que ela permite a avaliação do impacto da atuação da proteção na mudança dos estados do sistema elétrico de potência e vice-versa.