Cap 05 - Teleproteção

PROTEÇÃO DE LINHAS DE TRANSMISSÃO

TEORIA E PRÁTICA

Parte I: Conceitos e Definições

Cap 05 : Teleproteção

Resumo

Este texto apresenta os conceitos de teleproteção aplicados a elementos do sistema elétrico.

1. INTRODUÇÃO

Tendo em vista as imprecisões já discutidas, não é possível ajustar a zona 1 de um relé de distância para cobrir integralmente a linha de transmissão, assim como não é possível ajustar o pick-up de um relé de sobrecorrente de modo que opere para faltas em qualquer ponto da linha, sem correr o risco de comprometer a seletividade da proteção.

A teleproteção é a solução para conciliar velocidade e seletividade, ou seja, garantir que a linha de transmissão inteira seja provida de proteção de alta velocidade. Isto é particularmente desejável numa rede integrada, onde a abertura temporizada de um dos terminais da linha seria intolerável para o sistema. O sistema de potência é tão firmemente unido que nenhuma falta pode ser considerada "distante" o suficiente para que uma isolação lenta possa ser aceitável.

Dois tipos de sistemas de teleproteção são geralmente usados: comparação direcional e transferência de disparo. A implementação real de cada um destes sistemas conduz a sub-classificações adicionais: esquemas permissivos ou não-permissivos, esquemas de sobre ou subalcance, esquemas de bloqueio ou desbloqueio etc. Os detalhes destes esquemas são importantes para a presente discussão e serão abordados ao longo deste módulo.

Os esquemas de teleproteção requerem comunicação entre os dois terminais da linha para informar se uma

falta está na direção da zona de proteção ou na direção oposta, ou simplesmente para comandar um disparo remoto. Com relação aos relés, a determinação da direção é realizada através de um cálculo de distância direcional ou de sobrecorrente direcional. Assim, do ponto de vista de algoritmos de proteção, nenhum conceito novo é introduzido.

2. FUNDAMENTOS

Relés de distância (ou de sobrecorrente) em ambos os terminais do circuito combinados com canais de comunicação para troca de informações podem formar um sistema de proteção capaz de isolar seletivamente todas as faltas, em qualquer ponto da linha protegida, sem retardo de tempo. A figura 1 justifica o emprego de teleproteção para acelerar a isolação de faltas próximas a um dos terminais da linha.

Desse modo, um sistema de proteção pode transmitir um sinal de habilitação (sinal permissivo) ou um sinal de bloqueio, dependendo do esquema implementado. Em qualquer dos esquemas, um simples sinal sim/não (ON/OFF) é transferido, para o qual um canal de pequena largura de faixa é suficiente.

Os meios de comunicação mais comuns aplicados para teleproteção são os seguintes:

fio piloto: cabos especiais de sinalização de proteção com blindagem e isolação contra tensões induzidas, empregados para distâncias de até aproximadamente 25 km;

carrier: canais PLC (power line carrier) utilizando a própria linha de transmissão como meio de

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propagação do sinal, empregados para distâncias de até aproximadamente 400 km;

micro-ondas: rádio direcional para até aproximadamente 50 km (linha de visada) direto, com possibilidade de aumentar essa distância, dependendo das condições geográficas, tipo e posição de antenas; empregado para longas distâncias através de estações repetidoras;

fibra ótica: ligações diretas para até aproximadamente 150 km; empregado para longas distâncias através de amplificadores repetidores.

A figura 2 mostra alguns exemplos de meios de comunicação empregados para teleproteção.

Figura 1. Justificativa para o uso de teleproteção.

Figura 2. Proteção com sistema de comunicação de dados.

O tempo de transmissão de sinal com equipamentos de transmissão de dados de proteção na freqüência de voz é de aproximadamente 15 a 20 ms. Nestes canais o desvio de freqüência é usado como uma técnica de modulação. Esta

técnica proporciona uma boa imunidade contra interferências. No caso de carrier (PLC), com chaveamento direto da alta freqüência de carrier (amplitude modulada) o tempo de transmissão é reduzido para aproximadamente 5 ms.

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Considerando a baixa segurança contra má operação, este método é mais indicado para sistemas de bloqueio, apesar de encontrarmos várias instalações com esquemas permissivos utilizando PLC.

A comunicação de dados via fibras óticas com transmissão digital introduziu um campo vasto de novas possibilidades. Neste caso não há praticamente

nenhuma interferência e, através da codificação do dado transmitido, obtém-se uma segurança extremamente alta. São alcançados uma elevada disponibilidade e tempos de transmissão extremamente baixos, menores que 5 ms. A tabela da figura 3 mostra o tempo total de isolação de uma falta, através de teleproteção.

TFTempo de Isolação da Falta

TTempo de Transmissão de Sinal

Relés de Proteção

Transmissor Canal de telecomunica

ção

Receptor Relés de Proteção

Disjuntor

Tempo de Reconhecimento

da Falta

Tempo de conversão do sinal

Tempo de propagação

Tempo de seleção e decisão,

incluindo relés de saída

Retardo adicional por ruídos

Tempo de operação do relé

Tempo de

operação

mecânica

Tempo de Extinção de arco

10-60 ms 1-5 ms 60-40 ms 0-20 ms 0-10 ms 30-40 ms

10-20ms

Figura 3. Tempos de operação típicos de uma teleproteção.

A seguir, faremos uma exposição dos métodos de teleproteção usuais.

3. TRANSFERÊNCIA DE DISPARO POR SUBALCANCE (UTT)

Neste método, a zona de distância de subalcance (usualmente a primeira zona) desliga diretamente o disjuntor do terminal local e, simultaneamente, envia um sinal para o terminal remoto. O sinal recebido no terminal remoto é usado para realizar um desligamento rápido quando a falta é próxima do terminal transmissor, além do alcance da primeira zona do terminal que recebeu o sinal. Este sistema, dessa maneira, isola rapidamente a linha, independentemente do tempo de transmissão de sinal, para faltas em aproximadamente 80% da extensão da linha protegida (região intermediária, coberta simultaneamente pela zona 1 dos dois terminais). Em linhas aéreas com circuito duplo, entretanto, deve-se considerar que o alcance da primeira zona precisa ser reduzido para

faltas a terra, em razão do acoplamento mútuo de seqüência zero. A transferência de disparo para o disjuntor do terminal remoto, tem as seguintes possibilidades:

3.1. Transferência de Disparo Direto por Subalcance (DUTT)

Neste caso, a partida do(s) transmissor (es) é feita por elementos de subalcance e o disjuntor é diretamente desligado pelo sinal recebido. Este desligamento direto sem consideração de qualquer critério de proteção no terminal receptor, é usado com restrições, tendo em vista que um sinal recebido indevidamente causaria um desligamento incorreto do disjuntor.

Em geral, dois canais de transmissão separados são usados para se obter maior segurança. No terminal receptor os sinais são conectados a uma lógica E (por exemplo, conexão dos contatos dos relés).

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Assim, o sistema opera normalmente no modo canal duplo, mas na hipótese de falha de um dos canais, a lógica transfere automaticamente para canal simples, inserindo um retardo de tempo da ordem de 20 ms no disparo, para minimizar o risco de recepção indevida por ruído.

Alternativamente, um canal de transmissão de sinal com absoluta segurança pode ser utilizado, como por exemplo, uma transmissão de sinal digital através de fibra ótica, com um protocolo de transmissão seguro.

Este tipo de esquema é também empregado nos seguintes casos:

Proteção de reator shunt – quando o reator não tem disjuntor próprio, ou seja, é ligado à linha através de seccionadora, torna-se necessária a abertura dos disjuntores nos dois terminais da linha para isolação de defeitos no reator. Nesse caso, a transferência de disparo é comandada pelos relés de proteção do reator, como o relé de gás, diferencial etc.

Proteção contra sobretensões – há casos em que a presença de uma linha aberta em apenas um terminal ocasionaria níveis de tensão inaceitáveis para os equipamentos, havendo, assim, a

necessidade do uso da transferência de disparo.

Linhas conectadas a fontes fracas – é o caso típico em que uma linha de interligação conecta dois sistemas sendo um deles de pequena geração, de modo que, quando da ocorrência de defeitos na linha, não há corrente de curto-circuito necessária para sensibilizar os relés convenientemente.

3.2. Transferência de Disparo Permissivo por Subalcance (PUTT) com Elemento de Partida (DETECTOR DE FALTA)Com este método, a partida de sinal

é feita por elementos de subalcance e o sinal recebido somente causa abertura do disjuntor quando as funções de partida do relé de proteção de distância operarem, isto é, quando for detectada uma falta. A figura 4 mostra este arranjo.No caso de uma aplicação de disparo monofásico, os detectores de falta também desempenham a função de seletores de fase, isto é, o sinal recebido no caso de uma falta monofásica somente desligará a fase faltosa. Para faltas multifases, o desligamento é iniciado em todas as fases.

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Figura 4. Esquema PUTT com elemento de partida.

3.3. Transferência de Disparo Permissivo por Subalcance (PUTT) com Alongamento de Zona

Neste caso, a partida do(s) transmissor(es) é feita por elementos de subalcance e o sinal recebido libera uma zona de sobrealcance para comandar o disparo do disjuntor. A figura 5 mostra este arranjo.

Relés convencionais realizam esta lógica através do chaveamento da

primeira zona para uma zona de sobrealcance. Relés numéricos simplesmente habilitam a zona de sobrealcance na lógica de disparo. As zonas temporizadas remanescentes continuam independentemente disponíveis.

Este esquema PUTT em conjugação com uma zona de sobrealcance dedicada apresenta a vantagem de ter uma liberação de disparo mais seletiva em comparação com o esquema PUTT associado a elementos de partida do relé de distância, analisado no item anterior.

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Figura 5. Esquema PUTT com elemento de sobrealcance.

A liberação do disparo é restrita a faltas na direção direta, dentro da característica da zona de sobrealcance, isto é, essencialmente limitada à extensão da linha protegida. No esquema anterior, é preciso considerar que os elementos de partida também operam durante faltas remotas ou externas e, assim, a probabilidade de uma abertura indesejável quando um sinal incorreto é recebido, portanto, é maior.

Com relés convencionais a desvantagem era que, após a mudança de subalcance para a zona de sobrealcance, uma nova medição era realizada, causando um retardo adicional da ordem de dezenas de milisegundos. Com relés numéricos, entretanto, isso não ocorre, tendo em vista que a medição de distância para todas as zonas é disponibilizada simultaneamente.

4. TRANSFERÊNCIA DE DISPARO POR SOBREALCANCE (OTT)

Neste método, a partida de sinal é feita por elementos de sobrealcance e sua filosofia básica é de usar o sinal recebido para habilitar uma zona de

sobrealcance. Neste caso, temos as alternativas a seguir.

4.1. Transferência de Disparo Permissivo por Sobrealcance (POTT) com Canal de Comunicação

No sentido clássico, este método somente realiza desligamento de alta velocidade quando os relés em ambos os terminais da linha detectam uma falta na zona de sobrealcance e enviam, um para o outro, um sinal de liberação. A figura 6 mostra este arranjo.

Este método é preferido para linhas curtas, especialmente quando a linha ou cabo é tão curto que a zona de subalcance não pode mais ser usada porque seu menor ajuste possível ainda é alto para tal linha.

No caso de proteção convencional com característica circular, a desvantagem adicional com baixos ajustes de distância é a compensação de resistência de arco insuficiente.

Por esta razão, o método de transferência de disparo permissivo por sobrealcance já era empregado em linhas de comprimento inferior a 20 km, embora

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o ajuste da zona de subalcance fosse possível. No caso de relés numéricos com característica poligonal (quadrilateral), este argumento não é mais válido, isto é, o método de transferência de disparo permissivo por sobrealcance é recomendado somente para linhas ou cabos muito curtos.

Um caso especial para a aplicação de transferência de disparo permissivo

por sobrealcance é dado quando um disparo de alta velocidade precisa ser conseguido numa linha que tem uma fonte fraca em um de seus terminais. Neste caso, um circuito de eco adicional com um disparo suplementar deve ser implementado neste terminal. A figura 7 mostra este arranjo.

Figura 6. Esquema POTT.

Figura 7. Esquema POTT – lógica de fonte fraca.

Durante uma falta além do terminal de fonte fraca, a corrente de curto-circuito flui através da linha protegida para o ponto de falta. A proteção no terminal de fonte fraca partirá com esta corrente e reconhecerá a falta na direção reversa. Ela não transmitirá, assim, um

sinal permissivo para o terminal forte. Desse modo, a proteção de transferência de disparo permissivo por sobrealcance permanece estável, isto é, não produz abertura da linha.

Por outro lado, durante uma falta interna, a proteção no terminal fraco não

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operará pois a corrente que flui desse terminal para a falta é insuficiente. O sinal recebido pelo terminal fraco é repetido como um eco e permite o desligamento no terminal forte.

Simultaneamente com o eco, o disjuntor no terminal fraco pode ser disparado pela proteção. Para isto, a função de disparo mostrada na figura 7 precisa ser configurada nos relés. A condição para liberação do disparo e

seleção de fase é dada por um detector interno de queda de tensão.

O esquema de transferência de disparo permissivo por sobrealcance requer alguma coordenação da proteção e do canal de transmissão de sinal para evitar corrida de sinal durante chaveamentos no sistema e mudanças do tipo de falta.

A figura 8 mostra um caso típico que pode ocorrer durante a isolação de uma falta externa.

Figura 8. Esquema POTT – inversão de corrente em linhas paralelas.

Durante a falta, a corrente de curto-circuito flui na linha sem falta de A para B, considerando que a falta é próxima de B. O estado de sinal que ocorre está mostrado na parte “a” da figura.

Se a proteção ou o disjuntor do terminal B da linha faltosa atuar mais rápido que o terminal A, a corrente se inverterá na linha sem falta, resultando numa mudança de estado dos sinais, como se vê na parte “b” da figura 8.

Ocorre uma corrida de sinal. Isto pode levar a um desligamento incorreto quando por exemplo a proteção em B já tenha mudado para a direção direta, enquanto o sinal recebido em B ainda estiver presente. Esta seqüência pode acontecer devido ao inevitável retardo na desoperação da proteção de A e dos canais de comunicação.

Por esta razão, é necessário uma monitoração capaz de detectar faltas externas e então bloquear a proteção de transferência de disparo permissivo por sobrealcance por um curto período de tempo, durante o qual uma corrente reversa poderia ocorrer. A figura 9 ilustra este bloqueio.

4.2. Transferência de Disparo Permissivo por Sobrealcance (POTT) via Fio Piloto

Em sistemas de média tensão, por exemplo cabos em áreas urbanas, a proteção é ocasionalmente empregada com esquema POTT utilizando fio piloto

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como canal de sinalização, como se mostra na figura 10.A troca de sinais entre os dois terminais da linha é realizada através de uma malha de corrente contínua obtida do banco de baterias de uma das estações, via cabo piloto interligando os relés receptores nas duas estações.

Em estado quiescente, o fio piloto é monitorado pela corrente CC que circula por ele (relé K2 operado em ambas estações).

Após a operação de um relé de distância, a circulação de corrente é

inicialmente interrompida (relé K1 opera e relé K2 desopera). Ela permanece interrompida durante faltas externas. Com uma falta interna, após o tempo de coordenação T1B, a zona de sobrealcance (Z1B ) desliga novamente os relés K1 em ambos os terminais. Desse modo, a malha de corrente é novamente fechada. Os relés K2 em ambos os terminais operam e liberam o sinal de trip.

Desligamento de alta velocidade também é obtido para alimentador radial.

Figura 9. Esquema POTT – monitoração de inversão de corrente e bloqueio da proteção.

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Figura 10. Esquema POTT com fio piloto.

5. COMPARAÇÃO DIRECIONAL

Os esquemas de comparação direcional, conforme sugere o nome, compara a direção da falta vista num terminal com a direção verificada no outro. Com base na comparação realizada, a proteção desliga ou não a linha, dependendo da localização da falta. Para estes sistemas, a transferência de sinal pode ser utilizada para bloquear a proteção durante faltas externas ou desbloquear durante faltas internas. Assim, podemos ter, basicamente, dois esquemas: comparação direcional por bloqueio e comparação direcional por desbloqueio.

5.1. Comparação Direcional por Bloqueio

Este procedimento requer duas zonas de proteção:

a) Uma zona de partida rápida para transmitir o sinal de bloqueio ao terminal remoto, quando a falta é fora da zona protegida, na direção reversa.

b) Uma zona de sobrealcance direcional, na direção direta, para inibir o sinal de bloqueio durante faltas na direção direta e iniciar o disparo do disjuntor, se nenhum sinal de bloqueio oriundo do terminal remoto estiver presente.

A figura 11 mostra o arranjo clássico das zonas para um relé MHO junto com a lógica associada desse procedimento.

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Figura 11. Esquema clássico de comparação direcional por bloqueio.

O alcance reverso da zona de transmissão de sinal de bloqueio deve ser maior que o sobrealcance da zona de disparo do relé do terminal remoto.

Os ajustes típicos são os seguintes:

Zona de disparo: 130% de ZL. Alcance reverso da zona de

bloqueio: 50% de ZL.

Idealmente, o sinal de bloqueio deveria ser transmitido apenas quando a falta fosse fora da zona protegida, na direção reversa. Com relés convencionais, entretanto, a zona de transmissão inclui um deslocamento na direção direta, para garantir a operação para faltas reversas próximas e também aumentar a velocidade desse estágio de transmissão para estas faltas próximas. Esta característica é conseqüência da medição direcional com tensões das fases envolvidas na falta. O pequeno sinal de tensão não permite uma decisão direcional segura. Um detector de corrente de terra de alta velocidade é freqüentemente usado como um critério adicional de transmissão de sinal de

bloqueio durante faltas à terra. Conseqüentemente, faltas próximas na linha protegida pode inicialmente resultar em transmissão do sinal de bloqueio, o qual todavia reseteia tão logo o estágio de alcance direto opere.

A velocidade do estágio de transmissão é um critério decisivo juntamente com o tempo de transmissão de sinal, já que estes determinam o retardo do estágio de desligamento:

A vantagem significativa do procedimento de bloqueio é que nenhum sinal precisa ser transmitido durante faltas na linha protegida. Dessa forma, com canais de carrier (PLC), nenhum sinal precisa ser transmitido através do local da falta. Por esta razão, é possível usar PLCs com acoplamento direto à linha protegida.

A aplicação clássica do princípio de bloqueio utiliza um simples, porém rápido canal PLC (< 5 ms) com modulação em amplitude. Uma vantagem adicional deste método é que a mesma freqüência

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de carrier pode ser usada nos dois terminais da linha (também para linhas com três terminais), já que, para a técnica de bloqueio, não importa qual transmissor gerou o sinal de bloqueio recebido.

A figura 12 ilustra a implementação desta técnica com características poligonais de uma proteção numérica.

Figura 12. Esquema de comparação direcional por bloqueio, com característica quadrilateral.

A zona de partida para transmissão do sinal de bloqueio é definida pela porção reversa do detector de falta, limitada pela característica direcional.

Como a medição direcional utiliza tensão de fases não envolvidas na falta, conseguindo por isso absoluta seletividade também para faltas próximas da origem, a transmissão do sinal de bloqueio somente ocorre para faltas verdadeiramente reversas.

O relé 7SA513 contém um detector de descontinuidade para tensão e corrente, conseguindo assim uma partida rápida do sinal de bloqueio dentro de 5 ms a partir da incidência da falta. Com isso, o retardo do sinal de disparo pode ser extremamente curto.

O estágio de disparo é formado pela zona direcional de sobrealcance Z1B. Com base na figura 12, fica evidente que a zona de partida tem um ajuste reverso, de modo a incluir o sobrealcance da zona

de disparo do terminal remoto, com uma margem de segurança para todas as faltas.

5.2. Comparação Direcional por Desbloqueio

O método de bloqueio referido acima tem a desvantagem de que durante condições normais de operação do sistema (sem falta), nenhum sinal é transmitido. Desse modo, não há como monitorar o canal de comunicação. A técnica de desbloqueio foi desenvolvida especialmente para canais de freqüência de voz com chaveamento de desvio de freqüência e não apresenta a desvantagem mencionada acima.Além disso, esta técnica também é um pouco mais rápida, tendo em vista que um sinal de monitoração (piloto ou guarda) é continuamente transmitido. Durante faltas internas, o sinal de guarda

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é trocado (desvio de freqüência) por um sinal permissivo, similar ao método POTT. Isto implica que nenhum retardo de

abertura é necessário para esperar um eventual sinal de bloqueio. Este procedimento é mostrado na figura 13.

Figura 13. Esquema de comparação direcional por desbloqueio.

Apenas uma zona direcional de sobrealcance por terminal da linha é necessária.

Quando o esquema não está operado, a freqüência de supervisão do canal (guarda) fG é continuamente transmitida e o disparo permanece bloqueado. Ocorrendo uma falta interna, as zonas de sobrealcance Z1B nos dois terminais da linha operam e chaveiam seus respectivos transmissores da freqüência de guarda para a freqüência de desbloqueio, isto é, de fG para fUB

(unblock). Conseqüentemente, ocorre o desligamento nos dois terminais da linha, como mostra o diagrama lógico da figura 13.

Durante faltas externas, ou o elemento Z1B não opera (falta na direção reversa) ou nenhum sinal de desbloqueio é recebido (falta além do terminal remoto).

Se o elemento Z1B operar e nenhum sinal for recebido (nem guarda, nem desbloqueio), o que corresponde a

uma falha de canal durante a falta no sistema, fica evidente que a própria falta no sistema impediu a transmissão de sinal (atenuação), o que é um forte indício de que se trata de falta dentro da linha protegida. A lógica é implementada de modo que, 20 ms após a falha de canal, a lógica libera a zona Z1B por um período de 100 ms. Se isto ocorrer durante a falta, então haverá abertura da linha. Se a falha de canal ocorrer durante condições normais de operação do sistema, não há nenhuma conseqüência, porque, neste caso, a unidade Z1B não se encontra operada. 100 ms mais tarde, a proteção é novamente bloqueada e assim permanece enquanto durar a falha de canal. Este bloqueio é removido (tempo de resete de 100 ms) quando algum sinal for novamente recebido.

Uma recepção simultânea de fG e fUB

é interpretada como um erro de canal, não causando nenhuma reação adicional da proteção.

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A lógica de repetição de sinal (eco) para condições de fonte fraca e terminal aberto pode igualmente ser implementada com este esquema.

6. COMUNICAÇÃO VIA CARRIER (POWER LINE CARRIER)

O método mais tradicional usado para transmissão de sinal em teleproteções é o carrier. O processo consiste em usar a própria linha de transmissão como meio de propagação. Como se vê na figura 14, os transmissores e receptores são acoplados à linha através dos equipamentos de sintonia e capacitor de acoplamento.

Figura 14. Sistema carrier de comunicação.

Os filtros de onda são sintonizados na freqüência do carrier e localizados nos terminais da linha, tendo como função manter o sinal de comunicação na linha a ser protegida e também isolar o canal carrier de defeitos no sistema de transmissão, fora do trecho protegido. A bobina de bloqueio de rádio-frequência funciona como uma baixa impedância para 60 Hz e como alta impedância para a freqüência do carrier, protegendo, dessa forma, o equipamento contra surtos de tensão na freqüência de 60 Hz e, ao mesmo tempo, limitando a atenuação em RF.

Como mostra a figura 14, os principais componentes do equipamento de onda portadora são:

transmissor e receptor; capacitores de acoplamento; unidade de sintonia; filtro de onda.

6.1. Transmissor e Receptor

São equipamentos semelhantes aos usados em rádio-comunicação, porém, operando com freqüências menores (da ordem de 30 a 300 kHz). O transmissor, uma vez ligado, emitirá um sinal de onda portadora numa freqüência fixa, na qual for calibrado. O receptor, calibrado também para essa freqüência, receberá o sinal, que será utilizado conforme já foi explicado.

6.2. Capacitores de Acoplamento

A função dos capacitores de acoplamento é permitir a conexão do circuito de baixa tensão (transmissor ou receptor) ao circuito de alta tensão (linha de transmissão). Esses capacitores oferecem uma baixa impedância a correntes de alta freqüência, como é o caso da corrente de onda portadora, e uma elevada impedância às correntes de

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baixa freqüência, como é o caso da corrente normal da linha de transmissão.

6.3. Unidade de Sintonia

A unidade de sintonia tem como finalidade reduzir ao mínimo as perdas resultantes de transferência da energia

da corrente de onda portadora, entre o transmissor e a linha de transmissão, ou entre esta última e o receptor. Essa unidade consiste essencialmente de uma indutância variável e de um transformador, conforme mostra a figura 15.

Figura 15. Unidade de sintonia.

A indutância permite, ajustada devidamente, que o circuito capacitor-unidade de sintonia entre em ressonância com a freqüência estabelecida para a onda portadora. O transformador permite o casamento entre a impedância característica da linha de transmissão e a do cabo que liga o transmissor ao equipamento de acoplamento à linha. Sendo diferentes as impedâncias características da linha e do cabo, o transformador é o meio usado para se efetuar a necessária interligação entre os dois.

6.4. Filtro de Onda

O filtro de onda ou unidade de bloqueio tem como finalidade confinar a corrente de onda portadora à linha de transmissão que lhe serve de condutor. Cada unidade é composta por uma

indutância e uma capacitância em paralelo, formando um circuito ressonante com a freqüência estabelecida para a onda portadora. Oferece, portanto, uma impedância máxima à sua circulação e, conseqüentemente, bloqueia a sua passagem. A unidade de bloqueio oferece uma impedância desprezível à corrente de carga normal, não prejudicando, portanto, de forma alguma, o transporte normal da energia através da linha de transmissão.

7. COMUNICAÇÃO LÓGICA RELÉ A RELÉ

Uma nova abordagem foi desenvolvida para compartilhar estado lógico entre relés. Esta nova técnica usa a capacidade de comunicação interna e de processamento lógico-digital própria dos

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relés numéricos. Todo relé digital possui uma porta de comunicação através da qual é possível transmitir e receber mensagens digitais. Assim, é possível aproveitar estas características para implementar uma comunicação direta entre os relés.

A nova técnica de comunicação, patenteada pela Schweitzer, envia repetidamente o estado de oito elementos internos, programáveis, do relé, codificados como uma mensagem digital, de um relé para outro, através de uma porta de comunicação serial EIA-232.

Esta técnica cria oito saídas virtuais em cada relé, interligadas através de um canal de comunicação a oito entradas de controle virtuais no outro relé. As oito entradas virtuais são elementos internos do relé receptor que espelha os estados das saídas virtuais do relé transmissor. Esta técnica é chamada de bits espelhados (mirrored bits).

Cada bit espelhado é programado, como se faria com um contato de saída, através de uma equação lógica que representa o estado de um elemento do relé, uma entrada de controle, um contato de saída, ou qualquer combinação destes. A cada bit espelhado é atribuída uma função, como se faria para uma função de entrada de controle. Desse modo, e possível configurar qualquer dos esquemas de teleproteção discutidos anteriormente.

Com relação ao meio de comunicação e interfaces de canal necessários, pode ser usado, por exemplo, um transdutor ótico em cada terminal para converter o sinal EIA-232 do relé em um sinal ótico que pode ser transmitido por um cabo ótico. Outra alternativa é usar canais de comunicação multiplexados, à base de microondas ou mesmo fibra ótica, conectando-se a saída EIA-232 dos relés à entrada do multiplexador. Há outras possibilidades, tais como rádio digital ponto-a-ponto ou comunicação compartilhada.

8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ZIEGLER, Gerhard, Numerical Distance Protection – Principles and Applications, Siemens, Erlangen, Alemanha, 1999.

PHADKE, Arun G., e THORP, James S., Computer Relaying for Power Systems, John Wiley & Sons Inc., EUA, 1993.

BEHRENDT, Kenneth C., Artigo Técnico, Schweitzer, Washington, USA.

ALBUQUERQUE, Mário de Almeida e, OLIVEIRA, Paulo Cezar, ANDRADE, Wildmer Pereira de, Proteção de Sistemas Elétricos, Furnas, 197...

BARBOSA, Ivan Júlio, Notas de Aulas.

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