Esquema de Reclosing Automático para Fins de Sistemas de Transmissão Tipos e Fatores

Esquema de Recolocação Automática para Sistemas de Transmissão

O sistema de recolocação automática é uma rede em série projetada para reduzir os custos operacionais e aumentar a confiabilidade da rede. As linhas de transmissão de extra-alta tensão (EAT) são usadas para transmitir grandes quantidades de energia, na ordem de milhares de megawatts (MW), e, portanto, não devem ser interrompidas a qualquer custo. Embora falhas nessas linhas aéreas sejam comuns, a energia transmitida por elas não deve ser interrompida por longos períodos devido a falhas temporárias ou permanentes.

Falhas transitórias, como árvores caídas, descargas atmosféricas ou contato de pássaros nas linhas aéreas, podem se dissipar automaticamente sem necessidade de ação corretiva. Por outro lado, falhas permanentes, como quebra de condutores ou falha de isoladores, não podem ser restauradas rapidamente, e durante tais eventos, a recolocação automática é ineficaz. Quando a recolocação manual é usada, o operador deve redefinir o relé e fechar o disjuntor. Se a falha for transitória, a linha permanece estável após o segundo fechamento; no entanto, se a falha persistir, o sistema de proteção desliga o circuito novamente e classifica-o como uma falha permanente. Durante as falhas transitórias, a recolocação manual introduz atrasos significativos.

Dado que as linhas de transmissão EAT transportam grandes quantidades de energia, qualquer atraso operacional pode levar a perdas substanciais do sistema tanto em termos de custo quanto de estabilidade. Para evitar esses atrasos causados pela intervenção manual, esquemas de recolocação automática são introduzidos nos sistemas de transmissão EAT, eliminando atrasos desnecessários induzidos por humanos. Os recolocadores ajudam a gerenciar essas falhas, dividindo a rede em segmentos menores (seccionadores), conforme mostrado na figura. Os recolocadores são programados para realizar automaticamente o processo de redefinição, permitindo uma abordagem mais robusta para a restauração do serviço. Como resultado, a disponibilidade do fornecimento é aumentada.

Principais Objetivos dos Sistemas de Recolocação Automática:

1.Reduzir as interrupções do fornecimento de energia aos consumidores

2.Melhorar a continuidade do fornecimento

3.Reduzir as visitas às subestações

As falhas nas linhas de transmissão podem ser categorizadas em três tipos:

1.Falhas transitórias: São falhas de curta duração (temporárias). Por exemplo, uma descarga atmosférica em uma linha de transmissão causa sobretensão, que é suprimida por vários dispositivos em um tempo muito curto e, em seguida, se dissipa automaticamente. As falhas transitórias representam aproximadamente 80% a 90% das falhas nas linhas de transmissão aérea.

2.Falhas semi-permanentes: Essas falhas persistem por um ou mais ciclos de arco. Por exemplo, uma árvore em contato com um condutor fase vivo cria um arco para terra. O arco persiste por vários segundos até que a árvore seja queimada, após o que a falha se dissipa automaticamente. Este tipo de falha ocorre em 5% a 8% dos casos.

3.Falhas permanentes: Resultam de quebras de condutores, falhas de isoladores ou qualquer mau funcionamento de equipamentos elétricos, causando uma falha permanente na linha de transmissão. A restauração não é possível até que os componentes danificados sejam substituídos ou reparados.

O tempo de recuperação para os dois primeiros tipos de falhas pode ser significativamente reduzido usando esquemas de recolocação automática. Um sistema de recolocação automática inclui contatos de operação de alta velocidade e materiais de isolamento dielétrico sólido, juntamente com interrompedores a vácuo para interrupção de corrente e extinção de arcos, e dispositivos avançados de detecção de corrente e tensão. Em um esquema de recolocação automática, se a primeira tentativa falhar em dissipar a falha, duas ou três tentativas de recolocação são feitas até que a falha seja dissipada. Se a falha persistir, o sistema abre permanentemente o disjuntor. Um atraso especificado pode ser aplicado ao sistema de recolocação automática para permitir que as falhas semi-permanentes se dissipem do circuito.

Fatores que Afetam os Esquemas de Recolocação Automática

Os principais fatores que influenciam a seleção do tempo morto na recolocação incluem o tempo de recuperação e o número de tentativas de recolocação. Os fatores que afetam a escolha do tempo morto do sistema são os seguintes:

1.Estabilidade do sistema e sincronismo

2.Tipo de carga

3.Características do disjuntor (CB)

4.Tempo de deionização do caminho de falha

5.Tempo de redefinição do relé de proteção

Para a recolocação de alta velocidade, a verificação de sincronismo não é necessária no momento da recolocação. No entanto, para a recolocação atrasada, o sincronismo deve ser verificado antes da recolocação, geralmente alcançado usando um relé de sincronismo.