Atualização do sistema de proteção de um transformador de alta tensão de 138kV/44kV

Vieira, Vagner Bagnara

Atualização do sistema de proteção de um transformador de alta tensão de 138kV/44kV

Arquivos

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Autores

Vieira, Vagner Bagnara

Orientadores

Bordignon, Sérgio

Data

2023

Resumo

Este trabalho tem o objetivo de realizar a atualização das proteções intrínsecas e externas de um transformador de alta tensão, 138kV/44kV. Primeiramente conceitua-se a partir das bibliografias estudadas, a filosofia utilizada em sistemas de proteção e os equipamentos utilizados na sua configuração, com ênfase em proteção de transformadores. O contexto do trabalho parte das proteções existentes, que já estão obsoletas, e projeta a mudança delas por um sistema novo e mais tecnológico com relé digital que tem capacidade de processar muitas funções em paralelo, incrementando o sistema de proteção do transformador. O estudo demonstra as diversas funções de proteção a ser utilizada no projeto, passando pelas proteções externas e intrínsecas do transformador, demonstrando a sua importância dentro do contexto da aplicação. Também está presente a forma de cálculo das principais proteções e os métodos de testes a ser utilizado. A substituição de relés obsoletos por um relé com tecnologia de ponta, traz um enorme ganho e maior confiabilidade para o sistema de potência. A realização de testes em bancada é uma ferramenta que auxilia na descoberta de possíveis falhas que em testes reais, na futura instalação em campo, já estão superadas. Para os testes foi utilizado protocolo da norma IEC-61850, criando uma rede ethernet com a conexão dos equipamentos de teste e relé. Obteve-se resultados satisfatórios para os testes em bancada dando uma ótima prévia dos futuros testem em campo, que poderão sugerir alterações necessárias.

Abstract/Resumen

This study aims to update the intrinsic and external protections of a 138kV/44kV high voltage transformer. Initially, the paper delves into the conceptual framework derived from the reviewed literature, outlining the philosophy employed in protection systems and the equipment utilized in their configuration, with a specific focus on transformer protection. The project context stems from the existing, outdated protections and envisions their replacement with a new, more technologically advanced system employing digital relays capable of processing multiple functions concurrently, enhancing the transformer protection system. The study highlights various protection functions to be implemented in the project, covering both external and intrinsic aspects of transformer protection, and emphasizing their significance within the application context. The paper also presents the calculation methodology for key protections and the testing methods to be employed. The replacement of obsolete relays with cutting-edge technology contributes significantly to increased efficiency and reliability in the power system. Bench testing serves as a valuable tool in uncovering potential issues that can be addressed before actual field installation. For testing purposes, the IEC-61850 protocol was employed, establishing an Ethernet network for connecting testing equipment and relays. Satisfactory results were obtained from bench testing, providing a valuable preview of future field tests that may suggest necessary adjustments.