Proteção diferencial de linhas de transmissão baseada no plano alfa de potências complexas

Abstract

Propõe-se na presente tese um novo algoritmo de proteção diferencial para linhas de transmissão baseado em um inovador plano alfa de potências complexas incrementais, o qual emprega uma característica de restrição simplesmente definida por seu semiplano esquerdo. Para tanto, e considerando o emprego da memória de tensão de sequência positiva desenvolvida, o algoritmo proposto calcula as potências complexas incrementais em cada uma das fases em ambos os terminais da linha. Como a potência é analisada por fase, é possível identificar automaticamente a fase defeituosa, permitindo, assim, o trip segregado por fase. O algoritmo proposto ainda incorpora uma função que detecta a ocorrência de distúrbios e outra que identifica a ocorrência de chaveamentos, assegurando então a correta operação durante situações de manobras no sistema de potência protegido. Ademais, a proteção diferencial de potência apresentada utiliza uma estratégia simples – quecombina a restrição de harmônicas com um detector de falta externa – capazde evitar a operação inadequada em situações de curto-circuito externo que levem à saturação dos transformadores de corrente. A fim de validar o desempenho do algoritmo, empregou-se o softwareAlternativeTransientsProgram(ATP) para simular uma linha de transmissão, de 500kV e 200km, quando submetida a diversas condições de operação. As simulações realizadas foram divididas em análises transitórias – nasquais se avalia o comportamento da proteção durante situações de curto-circuito e durante manobras de chaveamento na linha – eanálises de sensibilidade paramétrica, nas quais se investiga a influência de cada um dos parâmetros envolvidos no curtocircuito durante o regime permanente de falta. Por fim, realizou-se uma avaliação comparativa da proteção diferencial de potência proposta com a tradicional proteção diferencial de corrente (fundamentada nos elementos de fase e de sequência). Os resultados obtidos revelam que o algoritmo proposto provê uma alternativa apropriada, eficiente, segura e rápida para proteção da linha de transmissão.