Método para obtenção de sensibilidade e seletividade da proteção contra faltas monofásica-terra em sistemas aterrados por alta impedância

Abstract

A utilização do aterramento de sistemas por alta impedância é um método amplamente aplicado dentre os sistemas industriais com tensão entre 2,4 e 13,8 kV, devido às correntes de falta monofásica para a terra tipicamente inferiores à 10 amperes. Apesar de nesta configuração o sistema possuir baixas correntes durante faltas monofásica-terra, a filosofia de proteção implementada normalmente atua mediante a medições de tensão de sequência zero durante estas situações de anormalidade, garantindo confiabilidade na atuação no entanto comprometendo a seletividade do processo. Com o intuito de amenizar as características negativas citadas dos sistemas aterrados por alta impedância, este trabalho apresenta uma proposta de esquema de proteção contra faltas monofásicas através de um estudo de caso, no qual foi utilizada como referência uma usina hidroelétrica real aterrada por alta impedância, servindo como base de estudo. O esquema propõe a utilização de TCs do tipo Ground Sensor de baixa relação em conjunto com unidades de proteção de sobrecorrente de neutro coordenadas com proteções de sobretensão de neutro já implementadas, considerando as metodologias de atuação da proteção por seletividade cronológica e seletividade lógica. Neste trabalho, a análise acerca do funcionamento do método proposto foi feita através de modelagens e simulações utilizando a ferramenta Simulink®, apresentando resultados coerentes e satisfatórios considerando o mínimo esperado de confiabilidade, sensibilidade, seletividade e rapidez de uma filosofia de proteção para um sistema elétrico de potência.