Proposição de implementação de medidas mitigadoras para redução do nível de curto-circuito em estudo de superação de disjuntores

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: SANTOS, Guilherme da Silva
• Orientador(a): COELHO, Aurélio Luiz Magalhães
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Elétrica
• Departamento: IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Curto-circuito; Superação de disjuntores; Medidas mitigadoras definitivas; Área elétrica do Rio de Janeiro
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA::SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3981

O aumento constante na demanda de energia elétrica requer um planejamento cuidadoso da expansão da geração e da malha de transmissão, mantendo a eficiência, a segurança e a confiabilidade do sistema elétrico. A integração de novos empreendimentos introduz desafios na operação da rede devido, por exemplo, ao aumento dos fluxos de potência e das correntes de curto-circuito. Essas correntes podem, em alguns casos, exceder a capacidade nominal dos disjuntores, resultando na superação desses equipamentos. Por essa razão, deve-se avaliar a condição de suportabilidade nominal do equipamento frente às correntes de defeito no circuito onde se encontra inserido. Esse problema se verifica no Sistema Elétrico Brasileiro (SEB), que enfrenta atualmente desafios significativos devido aos elevados níveis de corrente de curto-circuito, especialmente na área elétrica do Rio de Janeiro, que possui um grande número de subestações com disjuntores superados, fato que limita, inclusive, a expansão desse sistema. Nesse sentido, esse trabalho apresenta um conjunto de análises para identificação de disjuntores superados por corrente de curto-circuito nas instalações da área Rio. Para isso, esse estudo envolveu simulações detalhadas da área do Rio de Janeiro, de modo a se obter as correntes de curto-circuito da rede de simulação. Para estas simulações, utilizou-se a ferramenta computacional de Análise de Faltas Simultâneas (ANAFAS) e realizou-se uma investigação detalhada de superação de disjuntores em uma condição real do sistema elétrico. Visando resolver a questão de superação causada pelas altas correntes de defeito, também são apresentadas as principais medidas mitigadoras comumente utilizadas no Brasil e no mundo. A efetividade na aplicação das medidas é confirmada por meio de simulações. O presente trabalho teve como principal propósito a pesquisa de soluções estruturais para serem adotadas na área do Rio de Janeiro, em substituição às medidas operativas temporárias atualmente empregadas em campo, sendo também realizada uma estimativa de investimentos para a implementação das soluções definitivas. A relevância desse trabalho se estende à aplicação prática das medidas propostas nas subestações da área Rio, considerando o horizonte de análise atual e uma configuração futura desse sistema elétrico.