Novas funções para a proteção de transformadores

Autor(es)

Fabiano Gustavo Silveira Magrin

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
• Data de defesa: 2017-03-24

Membros da banca

Maria Cristina Dias Tavares; Eduardo Cesar Senger; Mário Oleskovicz; Carlos Alberto de Castro Junior; Daniel Dotta

• Orientador: Maria Cristina Dias Tavares

Resumo

O transformador de potência é o equipamento mais caro de uma subestação de energia e alguns tipos de falta, como as faltas entre espiras e espira-terra, não são detectados com rapidez e segurança pelos relés de proteção atuais, tanto de tecnologia microprocessada, quanto de tecnologia mecânica, como os relés de gás. Portanto, o trabalho propõe novos métodos de detecção de faltas para uma rápida e efetiva proteção de transformador. Para o desenvolvimento dos novos elementos de proteção, o trabalho apresenta o comportamento das correntes, tensões e impedâncias vistas por ambos os lados do transformador para as condições de falta externa e interna à seção de proteção. Com a análise destes dados foi possível desenvolver dois elementos de proteção de alta sensibilidade, sendo que o primeiro é baseado somente na medição de correntes, enquanto o segundo, utiliza a medição de tensões e correntes em todos os terminais do transformador. Ambos os elementos apresentaram sensibilidade satisfatória para detecção das faltas internas ao transformador. Os algoritmos foram desenvolvidos e implementados no simulador digital em tempo real através da linguagem de programação em C. Ambos foram testados para garantir velocidade, seletividade, segurança, confiabilidade e, principalmente, sensibilidade. Quando necessário, algoritmos de bloqueio e desbloqueio foram desenvolvidos para garantir as propriedades citadas. Após o término do desenvolvimento, os elementos foram comparados aos elementos de proteção existentes em um relé de proteção comercial, especificamente o diferencial percentual por fase e o diferencial de sequência negativa. Os testes mostraram um melhor desempenho dos elementos desenvolvidos em relação aos algoritmos existentes. Na parte final do trabalho, um dos elementos propostos foi programado no hardware comercial de um relé de proteção e foi obtida a mesma resposta do algoritmo implementado no simulador em tempo real. O elemento proposto inserido no relé corresponde a um protótipo da proteção e poderia ser instalado numa subestação. O trabalho mostrou ser possível aumentar a sensibilidade na detecção de faltas internas em transformadores de potência (AU)

• Processo FAPESP: 14/06232-3 - Nova metodologia de proteção de transformadores
• Beneficiário: Fabiano Gustavo Silveira Magrin
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado