Aplicação da Transformada de Park para aprimoramento da proteção de linhas de transmissão baseada na comparação de fases

Abstract

Apresenta-se nesse trabalho uma nova abordagem da função de proteção por comparação de fases no domínio do tempo, conhecida pelo termo em inglês Phase Comparison. O algoritmo proposto se baseia na análise de correntes desequilibradas de falta, com o objetivo de prover a proteção unitária de linhas de transmissão (LT) de forma mais rápida e sensível. Para tanto, consideram-se como sinais de entrada da lógica de proteção as correntes de eixo direto id dos terminais de uma LT, obtidas por meio da Transformada de Park. Estes sinais de eixo direto id são sensíveis ao desequilíbrio das correntes no sistema, oscilam com o dobro da frequência nominal (2ω) e contém informação da direcionalidade das correntes originais. Desse modo, é possível aplicar a filosofia da função PC no domínio do tempo e pelo fato destes sinais oscilarem com o dobro da frequência do sistema, a nova abordagem tem tempo de operação reduzido, sem perda de confiabilidade e segurança. Para a avaliação da solução proposta utilizou-se um software do tipo EMTP para obtenção de diferentes cenários de falta através de simulações em uma LT de 230 kV/60 Hz de 200 km de comprimento, variando-se o tipo de falta (monofásica, bifásica, bifásica-terra e trifásica), ângulo de incidência, resistência de falta, distância do ponto de falta e carregamento do sistema. Com base nas simulações realizadas, compararam-se os resultados obtidos utilizando-se a função PC tradicional, a função PC baseada em componentes de sequência e a função PC proposta, aqui chamada de função PC-TDQ. Dentre as conclusões, destaca-se a atuação da função PC-TDQ proposta em 100% dos casos simulados, com tempos de atuação menores do que os tempos das outras duas abordagens.