Anteprojeto de um sistema digital de proteção e controle aplicado em uma subestação elétrica industrial

Abstract

With the growth of the demand on electric energy in the last decades, the urban distribution and transmission systems have experienced a bigger necessity to improve on the substations, the automation procedures and techniques on the operation maneuvers of such systems, in a sense that better attends the quality levels, availability, continuity and operational reliability. In this way, the objective of the present paper is to perform a study of protection and control on an electrical industrial system involving the procedures of digitizing and maneuvers automatism utilizing operational techniques and other pertinent information used in a typical high-voltage Industrial Electrical System. Analysis were made on short-circuits to specify the main components of the 138 [kV] substation, in addition, there were used digital MiCOM relays to make the protection of the present elements. With that, a program was developed to allow the user to monitor the condition of circuit-breakers through a supervision screen being able to simulate some kinds of faults, as well as observing the characteristics of each device. This way, the importance of having a fast and reliable system that ensures the equipment’s protection and the industrial process continuity due to faults on the electrical system is noticeable. It’s important to highlight that all this digitizing was mainly favored by the development of digital technology on the last years, mainly on microelectronics, also with the appearance of supervision gadgets allowing the development of complex systems in supervision and electric energy control

Com o crescimento da demanda no setor de energia elétrica nas últimas décadas, os sistemas de distribuição e transmissão urbana veem a necessidade cada vez maior de se aprimorar nas subestações, os procedimentos e as técnicas de automação de manobras na operação de tais sistemas, no sentido de atender melhor aos seus índices de qualidade, disponibilidade, continuidade e confiabilidade operativa. Desta forma, o objetivo do presente trabalho é o de realizar um estudo de proteção e controle de um sistema elétrico industrial envolvendo os procedimentos de digitalização e automatismos de manobras utilizando as técnicas operacionais e demais informações pertinentes usadas em um Sistema Elétrico Industrial típico de Alta Tensão. Foram feitas análises de curtos-circuitos a fim de especificar os principais componentes da subestação de 138 [kV], além disso, foram utilizados os relés digitais da linha MiCOM para realizar a proteção dos elementos presentes na mesma. Com isso, foi desenvolvido um programa permitindo que o usuário monitore o estado dos disjuntores através de uma tela de supervisão podendo simular alguns tipos de faltas bem como observar as características de cada dispositivo. Assim, percebe-se a importância de um sistema rápido e confiável que assegure a proteção dos equipamentos e a continuidade do processo industrial devido a falhas no sistema elétrico. Vale ressaltar que toda esta digitalização foi favorecida principalmente pelo avanço da tecnologia digital nos últimos anos, principalmente da microeletrônica, aparecendo também ferramentas de supervisão permitindo o desenvolvimento de sistemas complexos em supervisão e controle de energia elétrica