A importância da correta modelagem da impedância mútua de sequência zero e sua influência nas funções de proteção

Abstract

O sistema de transmissão brasileiro cresceu de forma expressiva, tornando-se mais complexo e interligado. Não é incomum que linhas de transmissão e distribuição compartilhem a mesma faixa de operação (por razões econômicas e ambientes), o que favorece o acoplamento mútuo entre esses circuitos. Esse efeito representa um desafio para os engenheiros de proteção, sobretudo devido às indutâncias mútuas de sequência zero, cuja incorreta modelagem pode impactar significativamente nos ajustes das funções de proteção, podendo promover desligamentos indevidos. O trabalho propõe-se a explorar teoricamente e na prática os efeitos desse acoplamento sobre os sistemas de proteção. Através de simulações, será avaliado o ajuste do pick-up da função de sobrecorrente direcional residual (ANSI 67N) em uma linha de 230 kV, considerando os efeitos das mútuas com ramais de 69 kV conectados à distribuidora. As impedâncias próprias e mútuas serão modeladas com através da ferramente “Line Constants” do ATPDraw e integradas à base de dados do ANAFAS, além da análise da função de distância de terra (ANSI 21N) e seu comportamento diante desses efeitos. Também será abordada a operação prática de um relé digital de proteção (modelo RED670 da HITACHI), detalhando como ele interpreta e responde a falhas na linha. O estudo inclui ainda um comparativo de valores de impedâncias mútuas (𝑍0𝑚), considerando as principais fontes de erro na modelagem, que serão discutidas ao longo do trabalho.