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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37102| Título: | Proteção de barramento: análise prática em subestação de distribuição de classe de tensão 15 kV |
| Título(s) alternativo(s): | Busbar protection: a practical analysis conducted on a 15 kV distribution substation |
| Autor(es): | Pessoa, Larine Paixão |
| Orientador(es): | Chemin Netto, Ulisses |
| Palavras-chave: | Sistemas de energia elétrica - Proteção Barramentos Subestações elétricas Transformadores de corrente (transformador de instrumento) Electric power systems - Protection Bus conductors (Electricity) Electric substations Current transformers (Instrument transformer) |
| Data do documento: | 28-Nov-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | PESSOA, Larine Paixão. Proteção de barramento: análise prática em subestação de distribuição de classe de tensão 15 kV. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2023. |
| Resumo: | Os barramentos em uma subestação desempenham um papel fundamental, pois constituem uma conexão segura e confiável entre dois ou mais alimentadores, linhas de transmissão ou componentes de um circuito elétrico. Eles funcionam como pontos de convergência de circuitos e atuam como nós no sistema elétrico de potência, permitindo o fluxo bidirecional de potência e lidando com correntes de curto-circuito elevadas. Por isso requerem a implementação de proteções específicas de alta confiabilidade e rápida resposta. Contudo, ao projetar tais proteções é essencial considerar diversos fatores importantes, incluindo o arranjo da subestação, a delimitação da zona de proteção, os níveis de curto-circuito e a disponibilidade e posicionamento dos equipamentos de proteção. Em subestações de distribuição de 15 kV é comum que os barramentos não disponham de proteção dedicada. Portanto, o objetivo deste trabalho é analisar e comparar o funcionamento de dois esquemas de proteção para barramentos de subestações de distribuição de classe de tensão 15 kV e discutir as vantagens e desvantagens associadas a esses esquemas de proteção. Os níveis de curto-circuito e outros parâmetros cruciais para determinar os ajustes adequados das proteções para esse sistema elétrico foram obtidos por meio do software PowerFactory, uma ferramenta computacional projetada para a análise de sistemas elétricos de energia em transmissão, distribuição e indústrias. Os relés de proteção utilizados na análise prática foram modelados no software e verificado os tempos de resposta para faltas internas e externas ao barramento. Com base nas simulações foi possível comparar os tempos de atuação dos esquemas de proteção de sobrecorrente e proteção diferencial de sobrecorrente. O esquema de proteção diferencial é extremamente rápido, pois dispensa a necessidade de coordenação e/ou seletividade. O esquema de proteção de sobrecorrente necessita de coordenação por tempo e por corrente, tornando-se, consequentemente, menos eficaz na eliminação de faltas no barramento. |
| Abstract: | Busbars in a substation play a fundamental role, as they constitute a safe and reliable connection between two or more feeders, transmission lines or components of an electric circuit. They function as convergence points of circuits and act as nodes in the electric power system, allowing the bidirectional flow of power and dealing with high short-circuit currents. This process requires the implementation of specific highreliability and fast-response protections. However, when designing protection for busbars, it is essential to consider various important factors, including the substation configuration, the delimitation of the protection zone, the short-circuit levels and the availability and positioning of protection equipment. In 15 kV distribution substations, it is common for buses not to have dedicated protection. Therefore, the aim of this paper is to analyze and compare the operation of two protection schemes for buses in 15 kV voltage class distribution substations and to discuss the advantages and disadvantages associated with these protection systems. The short-circuit levels and other crucial parameters for determining the appropriate settings of the protections for this electric system were obtained using PowerFactory software, a computer tool designed for the analysis of electric energy systems in transmission, distribution and industry. The protection relays used in the practical analysis were modeled in the software and the response times for internal and external buse failures were checked. Based on the simulated results, it is possible to make a comparison between the operating times of the overcurrent protection and differential overcurrent protection systems. The differential overcurrent protection system acts extremely quickly, eliminating the need for coordination and/or selectivity. The overcurrent system requires coordination by time and current, making it less effective in eliminating buse failures. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37102 |
| Aparece nas coleções: | CT - Engenharia Elétrica |
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