O documento descreve um projeto para desenvolver um equipamento capaz de monitorar variáveis sistêmicas e ajustar automaticamente os parâmetros de proteção digital de geradores. O equipamento (UAPD) foi testado e instalado com sucesso em 4 unidades geradoras de 170 MVA da UHE Ilha Solteira, permitindo sua operação flexível como gerador ou compensador síncrono.

1. Sistema de Análise Online para Reajuste Automático da Proteção Digital

2. Empresa Proponente: CESP - Companhia Energética de São Paulo Gerente do Projeto: Ederson Coletto dos Santos Entidades Executoras: Virtus Consultoria e Serviços Ltda FUSP – Fundação de Apoio a Universidade de São Paulo Coordenador: Eduardo Cesar Senger (USP) Duração: 18 meses Sistema de Análise Online para Reajuste Automático da ProteçãoDigital

3. Conceito e Características do Projeto Nos geradores de corrente alternada, os curtos monofásicos próximos ao neutro são muito difíceis de serem detectados pois a queda de tensão no neutro para acionar o relé de proteção é muito baixa. Para solucionar este problema, as proteções modernas utilizam a tensão de 3ª Harmônica normalmente existente no neutro para detectar curto monofásico próximo ao neutro.

4. Conceito e Características do Projeto O problema das proteções que utilizam a técnica da 3ª Harmônica é que quando o gerador está sem carga ou com baixa carga , a tensão de 3ª Harmonica é muito baixa fazendo a proteção atuar incorretamente .

5. Objetivo SISTEMA Tensão Corrente Pot Ativa Pot Reativa Tensão 3ª H Proteção digital Gerador Desenvolver um equipamento capaz de monitorar e analisar on-line as grandezas sistemicas e alterar os parâmetros de ajustes da proteção em tempo real

6. Metodologia Pesquisa da relação dos parâmetros construtivos do gerador e condições sistêmicas com a tensão de 3ª Harmônica. Levantamentos dos parâmetros construtivos do gerador, e levantamentos das características dos equipamentos no campo. Ensaios no Gerador para levantar as tensões de 3ª Harmônica no neutro do gerador, e comportamento da proteção, para várias condições de Potência Ativa e Reativa do Gerador. Análise dos dados e desenvolvimento do algoritmo do equipamento de controle. Desenvolvimento do Hardware e Softwate do equipamento. Teste do Protótipo no laboratório acoplando o equipamento à proteção e simulando as condições sistêmicas com a caixa de testes. Construção de 4 equipamentos (UAPD). Instalação dos equipamentos na UHE Ilha Solteira e validação dos equipamentos.

7. Resultados obtidos Desenvolvido um equipamento robusto imune às interferências eletromagnéticas O protótipo foi submetido às mais variadas condições sistêmicas comprovando-se que o equipamento funciona adequadamente, alterando automaticamente os parâmetros de ajustes da proteção apropriados para cada condição de carga. Vista frontal do UAPD Aspecto interno do UAPD Conexões para teste Aspecto dos ensaios

8. Conclusões Os equipamentos foram instalados nas 4 Unidades Geradoras de 170 MVA da UHE Ilha Solteira. A aplicação do conceito de reajuste on-line foi ampliada sendo incorporado no equipamento mais um grupo de ajustes para que as 4 unidades geradoras possam operar ora como gerador e ora como compensador síncrono. Os equipamentos estão funcionando satisfatoriamente.

9. Agradecemos pela atenção ! Ederson Coletto dos Santos Jorge Mitsuhiro Oura [email_address] [email_address] (11) 5613-3765 (11) 3743-7393 GERENTE DO PROJETO DA CESP – Companhia Energética de São Paulo APRESENTADOR, representando a VIRTUS – Consultoria e Serviços LTDA

10. UAPD : Unidade Auxiliar de Ajuste Adaptativo da Poteção Digital O UAPD atua em 3 grupos de ajustes existentes na proteção De acordo com as condições de carga ela comuta para um dos ajustes mais conveniente O UAPD efetua a comparação de tensão de 3ª Harmônica dos terminais do gerador e do neutro para garantir se existe um cuto circuito O UAPD foi concebido com uma lógica segura de tal forma que mesmo que ela deixe de funcionar, a proteção ainda atua para condições de falta no gerador.