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Título: Ajuste de proteção de transformadores de sistemas elétricos de potência da SE Rondonópolis, Mato Grosso
Autor(es): Santos, Samuel Augusto da Cruz
Orientador(es): Fernandes, Luís Filomeno de Jesus
Assunto: Sistemas elétricos de potência
Transformadores elétricos
Data de apresentação: 2018
Data de publicação: 17-Mai-2018
Referência: SANTOS, Samuel Augusto da Cruz. Ajuste de proteção de transformadores de sistemas elétricos de potência da SE Rondonópolis, Mato Grosso. 2018. 159 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Energia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.
Resumo: No intuito de garantir um alto nível de confiabilidade para os serviços de transmissão e distribuição de energia, os esquemas de proteção empregados nos Sistemas Elétricos de Potência devem atuar de forma rápida e segura a fim de eliminar as falhas que possam comprometer os equipamentos do sistema. Dentre os principais elementos que necessitam de um contínuo monitoramento, destacam-se os geradores e transformadores de potência por serem os mais importantes para as usinas de geração e para as subestações, respectivamente, além dos seus custos operacionais. O presente trabalho apresenta os esquemas de proteção mais empregados para a proteção dos principais elementos do SEP, sendo dada uma ênfase nas proteções de sobrecorrente e diferencial, por serem as mais utilizadas nos esquemas de proteção dos equipamentos do sistema elétrico. Através do software de SAPRE do CEPEL de simulação de curto-circuito, foram obtidas as correntes de curto-circuito a serem utilizadas para o ajuste dos relés de proteção, sendo utilizado o relé P143 da ALSTOM para as proteções de sobrecorrente e o relé 7UT61 da SIEMENS para a proteção diferencial. Na etapa final deste trabalho, apresentam-se os resultados para o estudo de proteção dos transformadores de potência da SE Rondonópolis, em Mato Grosso, de propriedade da empresa Eletronorte. Os resultados mostraram que os ajustes da proteção de sobrecorrente é capaz de fornecer retaguarda apenas para a barra de 138kV da SE Rondonópolis, para os defeitos fase-fase, e para as barras de 230kV e 138kV nos defeitos fase-terra, além de atuar de forma satisfatória como retaguarda para a proteção diferencial dos transformadores. O ajuste da proteção diferencial foi verificado tanto pelo teste de busca da curva característica, como também através da leitura oscilográfica de uma falta real para a confirmação da atuação da proteção em comparação com o sistema de proteção existente na SE Rondonópolis. Por fim, os resultados do teste de restrição de 2° e 5° harmônicos mostram que de fato ocorre o bloqueio da proteção diferencial, não atuando de forma incorreta para as correntes de Inrush.
Abstract: In order to ensure a high level of reliability for power transmission and distribution services, the protection schemes used in Power Systems must act quickly and safely in order to eliminate failures that could compromise system equipment. Among the main elements that need continuous monitoring, the most important are the generators and power transformers, since they are the most important for the generation plants and for the substations respectively, in addition to their operational costs. The present work presents the most used protection schemes for the protection of the main elements of the SEP, being an emphasis on the overcurrent and differential protections, since they are the most used in the protection schemes of the electrical system equipment. Through CEPEL's SAPRE short-circuit simulation software, the short-circuit currents to be used to adjust the protection relays were obtained, using the relay P143 from ALSTOM for overcurrent protections and relay 7UT61 from SIEMENS for differential protection. In the final stage of this work, the results are presented for the study of protection of the power transformers of SE Rondonopolis, in Mato Grosso, owned by Eletronorte. The results showed that the overcurrent protection settings are able to provide rear only for the 138kV rod of the SE Rondonopolis, for the phase-to-phase faults, and for the 230kV and 138kV buses in the phase-to-ground faults, besides satisfactory as a rear end for differential protection of transformers. The adjustment of the differential protection was verified both by the characteristic curve search test and also by the oscillographic reading of a real fault to confirm the performance of the protection compared to the existing protection system at the SE Rondonopolis. Finally, the results of the 2nd and 5th harmonic restraint test show that the differential protection lock does not occur in an incorrect way for the Inrush currents.
Informações adicionais: Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Curso de Engenharia de Energia, 2018.
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