Análise do desempenho da proteção diferencial aplicada às linhas de transmissão de ultra-alta tensão

Abstract

Tradicionalmente, a proteção diferencial de linhas de transmissão não considera em sua formulação o efeito da corrente capacitiva da linha. Consequentemente, surge uma falsa corrente diferencial, que, quando não tratada adequadamente, pode causar a atuação indevida da proteção diferencial. Esse efeito torna-se mais preponderante à medida que o comprimento e o nível de tensão de operação da linha aumentam. Assim, para que a confiabilidade do sistema de proteção não seja afetada, deve-se compensar o efeito da corrente capacitiva. Nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivo realizar a análise da proteção diferencial aplicada às linhas de transmissão de ultra-alta tensão (UAT), por meio da implementação de alguns algoritmos propostos na literatura para resolução da problemática do efeito da corrente capacitiva na atuação da proteção. Para tanto, um sistema de potência composto por uma LT de 1000 kV em circuito duplo e equivalentes de Thévenin em seus terminais, é representado no software Alternative Transients Program (ATP). Esse sistema teste corresponde a uma linha de transmissão em operação no sistema elétrico interligado da China, interconectando os seus subsistemas Norte e Sul. Os desempenhos dos algoritmos implementados foram comparados mediante a análise de suas respostas transitórias para alguns casos específicos de curto-circuito e energização da linha, bem como em regime permanente de curto-circuito, por meio da análise da resposta dos algoritmos frente à variação de parâmetros como carregamento da linha, potência de curto-circuito das fontes e a localização, o tipo e a resistência de falta. A partir das constatações apresentadas neste trabalho, pode-se concluir que a proteção diferencial tal qual tem sido proposta poderá ser utilizada em linhas de transmissão de UAT, sendo capaz inclusive de eliminar adequadamente o efeito da corrente capacitiva da linha, sendo o Método das Capacitâncias Concentradas o qual se mostrou mais eficiente e estável.