Submódulo Estudos de curto-circuito

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1 ubmódulo 11.3 Estudos de curto-circuito Rev. º. Motivo da revisão Data de aprovação pelo O Data e instrumento de aprovação pela AE- EL 0.0 Este documento foi motivado pela criação do Operador acional do istema Elétrico 07/07/ /03/2002 Resolução nº 140/ Atendimento à Resolução ormativa AEEL nº 115, de 29 de novembro de /10/ /09/2007 Resolução Autorizativa nº 1051/ Versão decorrente da Audiência Pública nº 049/2008, submetida para aprovação em caráter definitivo pela AEEL. 17/06/ /08/2009 Resolução ormativa nº 372/09 ota: Convencionou-se como 1.0 a primeira versão deste procedimento aprovada em caráter definitivo pela AEEL. A numeração das versões anteriores foi alterada de forma a ter numeração inferior a 1.0 (ex. a antiga versão 0 é agora chamada de 0.0, a antiga versão 1 é agora chamada de 0.1, e assim em diante). Endereço na Internet:

2 1 ITRODUÇÃO OBJETIVO PRODUTO ALTERAÇÕE DETA REVIÃO REPOABILIDADE DO OPERADOR ACIOAL DO ITEMA ELÉTRICO - O DO AGETE DE GERAÇÃO, DE TRAMIÃO, DE DITRIBUIÇÃO DE IMPORTAÇÃO, DE EXPORTAÇÃO E DO COUMIDORE LIVRE DECRIÇÃO DA ETAPA DO PROCEO OBTEÇÃO DE DADO COOLIDAÇÃO DO DADO E ITERAÇÃO COM O AGETE DE OPERAÇÃO ELABORAÇÃO DO RELATÓRIO DO ETUDO DE CURTO-CIRCUITO ELABORAÇÃO DO RELATÓRIO DO REATORE EQUIVALETE A BARRA DO I PARA IMULAÇÃO DE CURTO-CIRCUITO MOOFÁICO EM ETUDO DE TRAITÓRIO ELETROMECÂICO DIVULGAÇÃO PRELIMIAR, COOLIDAÇÃO E EMIÃO DO RELATÓRIO MAUTEÇÃO DO DIAGRAMA DE IMPEDÂCIA MAUTEÇÃO DA BAE DE DADO DE CURTO-CIRCUITO DA REDE BÁICA E DA DIT CRIAÇÃO DO CAO DE REFERÊCIA DE CURTO-CIRCUITO DA REDE BÁICA E DA DIT HORIZOTE, PERIODICIDADE E PRAZO FERRAMETA COMPUTACIOAI AEXO Endereço na Internet: Página 2/11

3 1 ITRODUÇÃO 1.1 O ubmódulo 11.3 Estudos de curto-circuito é pertinente à administração dos serviços de transmissão, ao planejamento e programação da operação e à operação do istema Interligado acional I e diz respeito a assuntos de proteção de sistemas elétricos, no que tange a estudos de curto-circuito. 1.2 Os estudos relacionados a este submódulo são utilizados para cálculo de níveis de curtocircuito trifásico e monofásico e da relação X/R, para as barras da rede básica e das Demais Instalações de Transmissão DIT. Esses níveis de curto-circuito e a relação X/R são necessários em diferentes estudos elétricos, notadamente nos estudos de ajuste e coordenação de proteção, bem como na adequação de disjuntores, no horizonte do Plano de Ampliações e Reforços na Rede Básica PAR e nas análises de perturbações. 1.3 A partir da atualização da base de dados de curto-circuito são efetuados os casos de referência, os relatórios e a atualização dos diagramas de impedâncias mencionados neste submódulo. 1.4 Os agentes de geração considerados neste submódulo são aqueles detentores de usinas classificadas nas modalidades de operação como Tipo I Programação e despacho centralizados, Tipo II Programação centralizada e despacho não centralizado ou Tipo III Programação e despacho não centralizados, conforme critérios e sistemática estabelecidos no Módulo 26 Modalidade de operação de usinas. 1.5 O Módulo e submódulo aqui mencionados são: (a) ubmódulo 18.2 Relação dos sistemas e modelos computacionais; e (b) Módulo 26 Modalidade de operação de usinas. 2 OBJETIVO 2.1 O objetivo deste submódulo é atribuir responsabilidades e estabelecer diretrizes e sistemáticas para: (a) manutenção da base de dados de curto-circuito e criação dos casos de referência da rede básica e das DIT; (b) identificação dos disjuntores da rede básica e das DIT que apresentem possíveis problemas de superação da capacidade de interrupção simétrica; (c) identificação das barras da rede básica e das DIT nas quais os agentes de operação devem efetuar estudos detalhados para determinação da suportabilidade dos equipamentos; (d) manutenção dos diagramas de impedâncias da rede básica e das DIT, considerando a configuração anual do sistema e o horizonte do PAR, para a representação da base de dados e dos casos de referência de curto-circuito pertencentes à rede básica; e (e) cálculo dos reatores equivalentes para utilização nos estudos de transitórios eletromecânicos e para simulação de curto-circuito monofásico. 3 PRODUTO 3.1 Os produtos do processo descrito neste submódulo são: Endereço na Internet: Página 3/11

4 (a) Relatório dos Estudos de Curto-Circuito. (b) Base de Dados de Operação e Casos de Referência de Planejamento da Rede Básica e das DIT para Estudos de Curto-Circuito. (c) Diagramas de Impedâncias da Rede Básica e das DIT. (d) Relatório dos Reatores Equivalentes nas Barras do I para imulação de Curto-Circuito Monofásico em Estudos de Transitórios Eletromecânicos O Relatório dos Estudos de Curto-circuito deve conter: (a) dados consolidados da rede básica e das DIT para quaisquer estudos de proteção; (b) indicação de variações nos níveis de curto-circuito superiores a ±10% em cada barra da rede básica e das DIT com alerta para possíveis alterações de ajuste de proteção; (c) indicação de variações nos níveis de curto-circuito superiores a 30% em cada barra da rede básica e das DIT, com justificativas; e (d) indicação dos disjuntores superados pela capacidade de interrupção simétrica, ou dos disjuntores em alerta, e de barras da rede básica e das DIT onde são necessários estudos detalhados da suportabilidade, a serem executados pelos agentes de operação, tais como estudos de corrente de carga, de capacidade de interrupção assimétrica e de Tensão de Restabelecimento Transitória - TRT. 4 ALTERAÇÕE DETA REVIÃO 4.1 Alterações decorrentes das contribuições recebidas e aprovadas pela AEEL relativas ao processo de Audiência Pública nº 049/2008 com o objetivo de possibilitar a aprovação em caráter definitivo dos. 5 REPOABILIDADE 5.1 Do Operador acional do istema Elétrico - O (a) Coordenar a manutenção da base de dados com parâmetros de impedância dos componentes disponíveis para a operação. (b) Criar e manter os arquivos de alteração para a atualização da base de dados e dos casos de referência de curto-circuito que envolvem a rede básica e as DIT, do ano em curso e de até 3 (três) anos à frente. (c) Atualizar os Diagramas de Impedâncias da Rede Básica e das DIT. (d) Consolidar os dados fornecidos pelos agentes de operação para atualização da base de dados e dos casos de referência. (e) Elaborar o Relatório dos Estudos de Curto-Circuito, considerando a configuração da rede básica e das DIT do ano em curso e de até 3 (três) anos à frente. (f) Elaborar o Relatório dos Reatores Equivalentes nas Barras do I para imulação de Curto-Circuito Monofásico em Estudos de Transitórios Eletromecânicos. (g) Disponibilizar para os agentes de operação a base de dados, os casos de referência, o Relatório dos Estudos de Curto-Circuito, os Diagramas de Impedâncias da Rede Básica e Endereço na Internet: Página 4/11

5 das DIT e o Relatório dos Reatores Equivalentes nas Barras do I para imulação de Curto-Circuito Monofásico em Estudos de Transitórios Eletromecânicos. 5.2 Dos agentes de geração, de transmissão, de distribuição de importação, de exportação e dos consumidores livres. (a) Fornecer ao O o seguinte conjunto de dados: (i) Alterações ocorridas em seus sistemas, tais como substituição de equipamentos, alterações de configurações e entrada de novos equipamentos, no formato padronizado pelo O, conforme Anexo 1 deste submódulo, e nos prazos estabelecidos no item 7 deste submódulo; (ii) Capacidade de interrupção simétrica dos seus disjuntores integrantes da rede básica e das DIT; e (iii) Diagramas de impedâncias de seqüências positiva e zero (próprias e mútuas) de seu sistema. (b) Participar da elaboração e das revisões das bases de dados e relatórios para aprimoramento dessas atividades. (c) Indicar formalmente um representante técnico e um suplente para a interlocução quanto aos assuntos referentes ao processo de curto-circuito descrito neste submódulo. (d) Apresentar ao O as ações em andamento relativas aos disjuntores que estão com indicações de superação e de alerta, conforme especificado no item deste submódulo. (e) Fornecer ao O um cronograma contendo os estudos detalhados a serem desenvolvidos para os equipamentos de sua propriedade, conforme especificado no item deste submódulo. 6 DECRIÇÃO DA ETAPA DO PROCEO 6.1 Obtenção de dados ão duas as etapas para obtenção de dados: (a) na primeira, são utilizados os parâmetros definidos nos projetos básicos, obtidos dos a- gentes de operação durante a fase de solicitação de acesso. os casos em que ainda não estiver definido qual é o agente proprietário, são usados parâmetros típicos; e (b) na segunda, são utilizados os parâmetros definitivos, fornecidos pelos agentes de operação, quando da entrada em operação do componente Em ambas as etapas, os dados devem ser informados com seus valores em percentual na potência base de 100 MVA e respectivas bases nominais de padrões de tensão. 6.2 Consolidação dos dados e interação com os agentes de operação Os dados enviados pelos agentes de operação são aplicados à base de dados e aos casos de referência, e é então verificada sua consistência A base de dados, os casos de referência e os arquivos de alteração são disponibilizados para todos os agentes de operação, para comentários. Endereço na Internet: Página 5/11

6 6.2.3 A base de dados, os casos de referência e os arquivos de alterações dos agentes de operação são validados, e são feitas as eventuais correções O O consolida a base de dados e os casos de referência para a realização dos estudos definidos neste submódulo. 6.3 Elaboração do Relatório dos Estudos de Curto-Circuito Após a consolidação da base de dados e dos casos de referência, o O procede à elaboração do Relatório dos Estudos de Curto-Circuito, com apresentação dos níveis de curto-circuito tanto em MVA quanto em ka, das evoluções desses níveis e da relação X/R, nas diversas barras da rede básica e das DIT O relatório consiste, também, na avaliação da capacidade de interrupção simétrica dos disjuntores. Tal verificação é efetuada pela comparação do nível de curto-circuito na barra, tanto para curto monofásico quanto para curto trifásico, com o menor valor da capacidade de interrupção simétrica dos disjuntores do barramento. Quando esse nível de curto-circuito na barra atinge 100% dessa capacidade, deve ser efetuado um estudo mais detalhado, definido como line-out, que visa à identificação da corrente que efetivamente passa pelo disjuntor. Caso essa corrente seja maior ou igual a 100%, o disjuntor correspondente será considerado em estado superado por capacidade de interrupção simétrica; caso essa corrente esteja entre 90 e 100%, o disjuntor será considerado em estado de alerta Tendo em vista que a capacidade nominal do disjuntor em relação ao curto-circuito é definida para correntes simétricas e assimétricas e pela TRT, é possível a ocorrência de superação por corrente assimétrica ou por TRT, sem que haja superação por corrente simétrica. Por isso, o relatório deve apresentar também uma relação de barramentos que devem ter seus disjuntores investigados pelo agente de operação, em função do nível de curto-circuito e da constante de tempo τ, obedecendo ao fluxograma apresentado na Figura 1. Endereço na Internet: Página 6/11

7 IÍCIO Investigar valores de curto-circuitos máximos (I cc ) e de τ para rede completa e tensão operativa de 1pu, τ > 120? 75 < τ < 120? Icc > 0,7 Iccn? 60 < τ < 75? Icc > 0,8 Iccn? 45 < τ < 60? Icc > 0,85 Iccn? τ < 45? Icc > 0,9 Iccn? DIJUTOR OK Relatório O indicando os disjuntores que deverão ser verificados detalhadamente pelo AGETE FIM Figura 1 - Metodologia simplificada para identificação de potencial superação de disjuntores por I cc As evoluções dos níveis de curto-circuito são destacadas no relatório em dois itens: (a) o primeiro considera a configuração de 1 (um) ano à frente de uma determinada barra que apresente variações de ± 10% dos níveis de curto-circuito em relação ao ano em curso. Esses resultados são utilizados para alertar os agentes de operação quanto às necessidades de verificação de ajustes e coordenação de proteção; e (b) o segundo considera as evoluções dos níveis de curto-circuito maiores ou iguais a 30% e a identificação da obra que causou a variação. Endereço na Internet: Página 7/11

8 6.4 Elaboração do Relatório dos Reatores Equivalentes nas Barras do I para imulação de Curto-Circuito Monofásico em Estudos de Transitórios Eletromecânicos Esse relatório apresenta os valores de reatores equivalentes nas diversas barras da rede básica e das DIT, com tensão igual ou superior a 69 kv, existentes na base de dados de curtocircuito O referido relatório indica também os valores das impedâncias de barras de seqüência positiva e zero. 6.5 Divulgação preliminar, consolidação e emissão dos relatórios Durante a fase de divulgação preliminar, os relatórios citados nos itens 6.3 e 6.4 deste submódulo são enviados, por meio eletrônico, para os representantes dos agentes de operação junto ao O, a fim de se obterem sugestões de aperfeiçoamento. Transcorrido o prazo de envio de eventuais contribuições, os relatórios são consolidados, divulgados para esses agentes e disponibilizados no site do O. 6.6 Manutenção dos diagramas de impedâncias Os diagramas de impedâncias consistem na representação gráfica da base de dados de curto-circuito que é feita a partir dos diagramas unifilares das instalações e inclui os valores das impedâncias de seqüência positiva, seqüência zero e das impedâncias de acoplamento mútuo de seqüência zero entre linhas de transmissão Mantêm-se, no âmbito do O e dos agentes de operação, diagramas de impedâncias que representam a configuração atual do sistema e o horizonte do PAR. Os valores constantes nesses diagramas compõem a base de dados de curto-circuito da rede básica e das DIT Os diagramas são disponibilizados no site do O. 6.7 Manutenção da base de dados de curto-circuito da rede básica e das DIT a base de dados, são incluídos apenas os equipamentos que efetivamente estejam disponíveis para operação. Os agentes de operação devem encaminhar ao O as alterações ocorridas nos meses anteriores aos prazos estabelecidos no item 7.6 deste submódulo. As alterações devem ser fornecidas conforme o padrão apresentado no Anexo 1 deste submódulo Os arquivos relativos às alterações da base de dados, devem conter as obras comentadas, individualmente, em formato definido pelo O e discriminadas por região Além da base de dados, todos os arquivos de alterações são enviados aos agentes de operação para comentários e, após consolidação, são disponibilizados no site do O. 6.8 Criação dos casos de referência de curto-circuito da rede básica e das DIT O caso de referência anual é elaborado utilizando-se como ponto de partida o caso base trimestral mais atual. A partir da relação de obras constantes no Plano da Operação Elétrica de Médio Prazo PEL e dos casos de fluxo de potência anual, é elaborado arquivo de alterações para registro dos parâmetros dos novos componentes e atualizações dos parâmetros dos componentes existentes Os casos de referência correspondentes a até 3 (três) anos à frente são elaborados utilizando-se como ponto de partida o caso de referência anual. A partir da relação de obras constantes no PAR e nos casos de fluxo de potência, são elaborados arquivos de alterações para cada um Endereço na Internet: Página 8/11

9 dos 3 (três) anos do horizonte do PAR Os arquivos relativos às alterações da base de dados, devem conter as obras recomendadas, individualmente e discriminadas por região Todos os arquivos de alterações e casos de referência são enviados aos agentes de operação para comentários e, após consolidação, são disponibilizados no site do O. 7 HORIZOTE, PERIODICIDADE E PRAZO 7.1 A periodicidade dos relatórios definidos neste submódulo é anual. 7.2 O Relatório dos Estudos de Curto-Circuito abrange os horizontes do ano em curso e de até 3 (três) anos à frente. 7.3 O Relatório dos Reatores Equivalentes nas Barras do I para imulação de Curto-Circuito Monofásico em Estudos de Transitórios Eletromecânicos abrange os horizontes do 1º (primeiro) ano e do 3º (terceiro) ano do PAR. 7.4 Os prazos referentes ao processo de emissão dos relatórios, revisão dos Diagramas de Impedâncias da Rede Básica e das DIT e a disponibilização dos casos de referência estão apresentados no Quadro 1. Quadro 1 Prazos referentes à emissão dos relatórios, revisão dos diagramas de impedâncias e à disponibilização dos casos de referência. Evento Envio pelo O aos agentes de operação da versão inicial dos casos de referência. Encaminhamento ao O de sugestões e comentários dos agentes de operação, referentes aos casos de referência. Divulgação pelo O aos agentes de operação da versão final dos casos de referência. Envio pelo O aos agentes de operação da minuta dos relatórios e da versão revisada dos diagramas de impedâncias. Encaminhamento ao O de sugestões e comentários dos agentes de operação, referentes às minutas dos relatórios e diagramas de impedâncias. Emissão e divulgação da versão final dos relatórios e dos diagramas de impedâncias. Os agentes devem apresentar para o O as ações em andamento relativas aos disjuntores que estão com indicações de superação e de alerta. Os agentes apresentam para o O um cronograma com os estudos detalhados a serem desenvolvidos para os equipamentos de sua propriedade. Prazo 45 (quarenta e cinco) dias úteis após a aprovação do PAR 15 (quinze) dias úteis após o envio da versão inicial dos casos de referência 10 (dez) dias úteis após o recebimento das sugestões e comentários 45 (quarenta e cinco) dias úteis após a divulgação da versão final dos casos de referência 15 (quinze) dias úteis após o recebimento das minutas dos relatórios e dos diagramas de impedâncias 10 (dez) dias úteis após o recebimento das sugestões e comentários prazo a ser definido pelo O em conjunto com o agente prazo a ser definido pelo O em conjunto com o agente Endereço na Internet: Página 9/11

10 7.5 Os Diagramas de Impedâncias da Rede Básica e das DIT podem sofrer revisões em períodos inferiores a 1 (um) ano, desde que sejam identificadas alterações que justifiquem tais atualizações. 7.6 Os prazos pertinentes ao processo de atualização da base de dados encontram-se no Quadro 2. Quadro 2 Prazos referentes à atualização da base de dados Evento Encaminhamento pelos agentes de operação de alterações ocorridas em seus sistemas nos trimestres do ano em curso, para a atualização da base de dados. Envio pelo O dos arquivos da base de dados atualizada, consolidados a partir de alterações o- corridas nos trimestres do ano em curso. Encaminhamento ao O de sugestões e comentários dos agentes de operação, referentes aos arquivos de alterações e à base de dados. Divulgação pelo O da versão final da base de dados atualizada. Prazo 31/03, 30/06, 30/09 e 30/12 do ano de realização do estudo 30/04, 30/07 e 30/10 do ano em curso e 30/01 do ano subseqüente 15 (quinze) dias úteis após o envio dos arquivos de alterações e dos arquivos da base de dados 10 (dez) dias úteis após o recebimento das sugestões e comentários 8 FERRAMETA COMPUTACIOAI 8.1 Os modelos computacionais utilizados nos estudos de curto-circuito estão listados a seguir e se encontram detalhados no ubmódulo 18.2: (a) Modelo para análise de curto-circuito. (b) Modelo para análise de redes. Endereço na Internet: Página 10/11

11 ETUDO DE CURTO-CIRCUITO 11.3 AEXO /08/2009 AEXO 1 FORMATO PADROIZADO CARTÕE 37, 38 E 39 DO PROGRAMA AAFA. ( (- EMPREEDIMETO : (DECRIÇÃO DO COMPOETE) - (- LOCALIZAÇÃO : (LOCAL DE COEXÃO DO COMPOETE) - (- EMPREEDEDOR : (AGETE) - (- POTÊCIA : (EM MW, MVA OU MVAr) - (- PREVIAO : (PREVIÃO DE ETRADA EM OPERAÇÃO DO COMPOETE) - (- OBERVAÇÕE : (OBERVAÇÕE DIVERA OBRE O PARÂMETRO) - ( (B C M B VBA DIJU IA ( ( ==== A#BP_RP 230A A#BP_RP 230B (BF C BT C T R1 X1 R0 X0 C 1 0 TAP TB TC IADEF KM (--- - ====----=------======------======------=====-----=====----====--===-==== ( AGETE AGETE AGETE ( AGETE ( AGETE AGETE AGETE ( AGETE X X 50000AGETE (BF1 C BT1 C1 BF2 BT2 C2 RM XM IA ( ==== ====------====== -- ( ( otas: 1 - O padrão acima mostrado segue a formatação descrita no manual do usuário do programa AAFA. 2 - o arquivo de alterações, a ser enviado pelo agente de operação ao O, a retirada ou alteração de parâmetros deve implicar uma linha de comentário, indicando os parâmetros retirados ou definidos antes da alteração, conforme exemplo assinalado no padrão acima. Endereço na Internet: Página 11/11