FALTAS TERMINAIS

As simulações de faltas terminais foram realizadas em ambos os terminais da linha de transmissão, considerando sempre a abertura do disjuntor do respectivo terminal. Foram simulados casos de faltas trifásicas aterradas, trifásicas isoladas e monofásicas. Todos os casos de faltas terminais foram simulados considerando a condição de carregamento nominal da LT MCO+. A Tabela 4 apresenta os resultados obtidos.

Tabela 4 – Apresentação dos resultados das simulações de TRT - faltas terminais.

Avaliando-se a Tabela 4, observa-se que para todos os casos, exceto o de falta monofásica no terminal receptor, as correntes de falta são superiores a 10% e inferiores a 30%, logo utilizou-se a envoltória T30. Para o caso citado anteriormente, uma vez que a corrente de falta foi inferior a 10%, utilizou-se a envoltória T10. Ambas as envoltórias são a dois parâmetros.

Ao analisar a Tabela 4, verifica-se que a TRT das faltas trifásicas isoladas e trifásicas aterradas atingem valores de 1316 kV (figura 17) e 1645 kV (figura 18), respectivamente, não superando as envoltórias T30 do disjuntor. Contudo, a falta monofásica, apesar de possuir uma corrente de curto-circuito ligeiramente inferior às faltas trifásicas (aproximadamente 5,8% menor), apresenta como maior valor de pico Uc obtido de 2266 kV, que é superior aos casos de falta trifásica, conforme pode ser verificado na figura 19. Verifica-se que nos primeiros instantes após o processo de interrupção da corrente, os valores obtidos para a TRT não superam a envoltória T30, todavia após cerca de 25 ms os valores de tensão excedem a envoltória. O valor de 2266 kV supera as envoltórias T30 e T10 do disjuntor. Este resultado indica uma característica particular para este sistema uma vez que as faltas trifásicas são as que geralmente levam a maiores valores de pico da TRT. Para todos os casos de faltas terminais os valores de TCTRT foram inferiores ao limite.

(kAeficaz) (%) Fase (kV) Fase (kV/µs)

Terminal Emissor 3F 11 17,46% B, A, C B 1645 B 3,1958 - Terminal Emissor 3FT 11 17,46% B, A, C B 1316 B 3,447 - Terminal Emissor FT 10,36 16,44% A, B, C A 2266 C 3,387 R ealizou-se nova simulação com para-

raios em paralelo Terminal Emissor FT + PR 10,36 16,44% A, B, C A 1561 C 3,41 Para-raios em paralelo com o disjuntor analisado Terminal Receptor 3F 6,81 10,81% C, B, A C 1224 C 2,38 - Terminal Receptor 3FT 6,82 10,83% C, B, A B 1284 C 1,933 - Terminal Receptor FT 3,31 5,25% B, A, C B 1431 B 0,273 - Ref IEC (T30) 63 100,00% 1660 5 Ref IEC (T10) 63 100,00% 1897 7 Observação Local Tipo Corrente de falta

através do disjuntor Sequência _de TRT máxima TCTRT máxima

Figura 17 – TRT na abertura do disjuntor do terminal emissor para defeito tipo terminal trifásico isolado.

Figura 19 – TRT na abertura do disjuntor do terminal emissor para defeito tipo terminal monofásico.

De forma a avaliar a viabilidade de utilizar o disjuntor de classe 1100 kV sem a necessidade de requisitos e características especiais de TRT, verificou-se na literatura possíveis métodos de mitigação. Na referência Technical Requirements For Substation Equipment Exceeding 800 kV –

Field Experience and Technical Specifications of Substation Equipment up to 1200 kV, apresentam-

se algumas medidas mitigatórias para TRT em sistemas de UHV tais como utilização de para-raios nos terminais dos disjuntores, utilização de para-raios em paralelo com o disjuntor e até mesmo resistores de abertura para o disjuntor. Nobre, em 2001, utiliza para-raios em paralelo com um disjuntor de média tensão como forma a reduzir os valores de pico da TRT. Os resultados obtidos em ambas as referências indicam que o valor de pico da TRT é satisfatoriamente reduzido. Desta forma, para este trabalho, utilizou-se como método de mitigação da TRT um para-raios em paralelo com os terminais do disjuntor para os casos em que houve a superação da TRT. O para-raios adotado possui as mesmas características dos demais para-raios utilizados no sistema em estudo. Verifica-se que a utilização do para-raios em paralelo gera reduções de cerca de 31% no valor de pico Uc da TRT (figura 20), fazendo com que não ocorram violações dos limites da envoltória T30. É possível verificar na figura 20 que a forma de onda das tensões fica distorcida na região dos picos das curvas de tensão em função da atuação dos para-raios, evitando que a tensão atinja o valor máximo obtido na condição sem para-raios em paralelo.

Figura 20 – TRT na abertura do disjuntor do terminal emissor para defeito tipo terminal monofásico com para- raios em paralelo com o disjuntor manobrado.

A energia dissipada pelo para-raios em paralelo foi da ordem de 35 MJ (figura 21), enquanto que o para-raios do terminal da linha foi de 5,7 MJ. Observa-se que para este caso, o para-raios em paralelo deve possuir alta capacidade de absorção. Em sistemas de ultra-alta tensão (Ultra-high

voltage – UHV), os transitórios podem atingir valores bastante elevados e, consequentemente, as

solicitações de energia nos para-raios são mais significativas. O grupo estudos Cigré WG A3.22, no documento Technical Requirements For Substations Equipment Exceeding 800 kV – Field

Experience and Technical Specifications of Substations Equipment up to 1200 kV, traz

características de alguns para-raios para sistemas de 1100 kV, na qual observa-se que a capacidade de absorção de energia de um para-raios dessa classe de tensão é na ordem de 55 MJ, com 4 colunas

em paralelo. O fabricante Siemens, no documento

High Voltage Circuit Breakers: Trends and Recent Developments, traz as características de para-

raios aplicados em sistema de 1200 kV na Índia, também com 55 MJ.

Logo, considerando o caso em análise, é possível concluir que o valor de 35 MJ obtido está compatível com a capacidade de absorção de energia dos para-raios utilizados em sistemas de ultra alta tensão.

Figura 21 – Energia do para-raios em paralelo com o disjuntor manobrado no terminal emissor para defeito tipo terminal monofásico.