X EDAO ENCONTRO PARA DEBATES DE ASSUNTOS DE OPERAÇÃO MANOBRA ENCADEADA PARA RADIALIZAÇÃO DO SISTEMA CPFL

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1 X EDAO ENCONTRO PARA DEBATES DE ASSUNTOS DE OPERAÇÃO MANOBRA ENCADEADA PARA RADIALIZAÇÃO DO SISTEMA CPFL Fredner Leandro Cardoso CPFL Paulista Campinas SP RESUMO Manobra Encadeada é um sistema de manobras seqüenciais, ativado a partir de um determinado evento, que analisa automaticamente a configuração do sistema entre cada instrução e modifica o encadeamento das ações com o objetivo de sanar um determinado problema no sistema elétrico no menor tempo possível. PALAVRAS-CHAVE Manobra Condicionada, Manobra Encadeada; Controle de Carregamento 1.0 INTRODUÇÃO A manobra encadeada pode ser considerada como uma evolução das manobras condicionadas. As manobras condicionadas dependiam de apenas uma condição para acionamento. Para que a manobra condicionada fosse iniciada, todos os sensores devem ser ativados na lógica prevista, não permitindo a alteração da seqüência prevista, caso alguma condição adversa da planejada ocorra em tempo real. Já nas manobras encadeadas, podem ser previstas situações adversas na fase de implantação da seqüência lógica, de forma que lógicas condicionais podem ser adicionadas, ou seja, se um determinado equipamento estiver indisponível, pode ser previsto na lógica esta condição e outro equipamento pode ser comandado em substituição a esse, fornecendo confiabilidade e agilidade às manobras a serem executadas. Essas verificações incluem também a análise da configuração da LT, avaliando a existência de disjuntores baipassados e também se a LT está radial ou seccionada. Como exemplo, para abrir a LT 138kV Trevo - Paineiras, o caso avalia a situação das SEs Paineiras, Trevo e Andorinha, verificando onde está no momento a abertura (ou radialização) do sistema, permitindo a atuação correta no equipamento que está aberto no momento. É importante esclarecer que após o início do caso ( Evento "INRESA" ) a intervenção do operador do COS nas linhas envolvidas, somente será possível após o evento de fim de manobra ( "FIRESA" ), o que ocorre se ao analisar a configuração do sistema elétrico, a lógica identifica a impossibilidade da execução de uma das ações (situação não prevista na fase de planejamento da lógica ou indisponibilidade de algum equipamento essencial na seqüência prevista), então caso é encerrado e as manobras subseqüentes serão canceladas e um aviso informará ao Operador do COS o diagnóstico do problema. Nesse caso, o operador do COS analisará o problema e a sua intervenção será necessária. A seqüência das instruções de um caso é definida em um roteiro (script) que define como o caso vai atuar. Um ou mais casos poderão usar o mesmo roteiro, mas com referências a elementos diferentes da base de dados. Os principais eventos e diagnósticos gerados pelo Manobra Encadeada são: EVENTOS: DGRESA: Diagnóstico de Manobra RESA, ALRESA: Alarme de Manobra RESA, OPEMAE: Operação em Caso de Manobra Encadeada, FIRESA : Fim de Manobra RESA, INRESA: Início de Manobra RESA, COMAE: Comando de Caso de Manobra Encadeada. 2.0 HISTÓRICO DE RADIALIZAÇÃO DO SISTEMA DA CPFL A malha de sub-transmissão da CPFL Paulista sempre foi totalmente interligada (sistema em anel), tendo como supridoras (fonte) desse sistema, a Companhia de Transmissão de Energia Elétrica Paulista (ISA CTEEP) e Furnas Centrais Elétricas (FCE). Como estes sistemas são influenciados pelo despacho das usinas conectadas ao sistema de 345 e 500 kv e ao sistema de 440 kv, dependendo da programação energética do sistema interligado nacional (SIN), pode ocorrer um elevado fluxo no sentido do kv para o 440 kv através da interligação em 138 kv do sistema da CPFL, provocando sobrecarga nos transformadores da SE

2 2.1 Manobras com Sistema da CPFL em Anel Neste caso o sistema da CPFL está interligando os sistemas de 345 e 500 kv de Furnas com o sistema de 440 kv da ISA CTEEP, através de seu sistema de 138 e 69 kv. FIGURA 1 Sistema Interligado Nacional (SIN) Região Sul-Sudeste. Para solucionar tal problema, foi desenvolvida a radialização do sistema da CPFL para eliminação de sobrecarga em regime normal de operação nos transformadores de Campinas, o qual consiste na abertura seqüencial de sete circuitos em 138 kv e um em 69 kv: FIGURA 2 Sub-Sistema de 138kV CPFL da Grande Campinas Radializado. FIGURA 3 - Sub-Sistema de 138kV CPFL da Grande Campinas em Anel. Nessa configuração, a ISA CTEEP deve controlar a tensão na semi-barra de 138 kv da SE Santa Bárbara voltada para a região da Grande Campinas, a partir da atuação nos tapes dos ATRs- 2 e 3 ligados a essa semi-barra e ajustar o mesmo valor do tape do ATR-1 ligado à outra semibarra; A ISA CTEEP deve também controlar a tensão no barramento de 138 kv da SE Sumaré ISA CTEEP, a partir da atuação nos tapes da transformação desta subestação; Atuar nos tapes das transformações das SEs Santa Bárbara e Sumaré no sentido de explorar o fluxo de potência reativa pela transformação de Sumaré e minimizar o fluxo de potência reativa na transformação de Santa Bárbara. Caso a sobrecarga não seja eliminada, o COSR-SE deve comunicar ao COS-SP e solicitar que o mesmo coordene a radialização do sistema da CPFL, de forma seqüencial, até a eliminação da sobrecarga; Medidas da CPFL Após a radialização do sistema CPFL, a CTEEP efetua o fechamento das barras de 138 kv da SE Santa Bárbara, de modo que todos os transformadores desta SE operem em paralelo. No caso de desligamento de 1 ATR 345/138 kv de Campinas FCE (150 MVA), para eliminação de sobrecarga nos transformadores de Campinas e/ou Santa Bárbara, na emergência de um transformador de Campinas, deve-se adotar as seguintes medidas operativas: A radialização do sistema CPFL na emergência de um ATR 345/138 kv da SE Campinas consiste na abertura de sete circuitos em 138kV e um em 69 kv. 2.2 Manoras com Sistema da CPFL Radializado: Nesta configuração o sistema da CPFL está radializado e o barramento de 138 kv da SE Santa Bárbara está operando fechado. O COSR-SE deve solicitar ao COS-SP que coordene a alteração na radialização do sistema da 2/5

3 CPFL, a partir da alteração nos pontos de radialização, devendo a CPFL atuar em 4 linhas de transmissão, remanejando carga para o subsistema atendido pelas fontes de Sumaré e Santa Bárbara da ISA CTEEP. 3.0 OBJETIVO DA MANOBRA ENCADEADA Atualmente o sub-sistema de transmissão da grande Campinas permanece constantemente radializado (vide figura 2), equilibrando as cargas de FCE e CTEEP. Porém se ocorrer o desligamento de um dos quatro auto-trafos existentes em Furnas, os demais automaticamente entrarão em sobrecarga. Para evitar que o carregamento máximo permitido nos transformadores de Campinas seja ultrapassado, a CPFL implantou a lógica de Manobra Encadeada para essa condição operativa, alterando os pontos de radialização de forma automática e imediata, compatibilizando a carga atendida por essa fonte com a capacidade dos autotransformadores remanescentes. FIGURA 4 - Sub-Sistema 138 kv CPFL da Grande A utilização da Manobra Encadeada permite definir previamente as medidas operativas para eliminação de sobrecargas nas transformações 345/138 kv de Campinas (FCE). Considerando o sistema da grande Campinas previamente radializado, para o controle do carregamento desta transformação em condições normais de operação ou em condições de operação sob contingência, deverão ser adotadas medidas de fechamentos e abertura de disjutores nas LTs envolvidas, de forma seqüencial, preservando a segurança operativa, a qualidade de atendimento aos clientes e os limites operativos dos equipamentos envolvidos. Através dessa manobras, a CPFL transfere aproximadamente 120 MW de carga para o lado da ISA CTEEP (vide figura 6), aliviando o carregamento dos auto-trafos de Furnas e mantendo a carga compatível com os limites estabelecidos por Furnas. FIGURA 5 - Divisão das Cargas no Sub-Sistema 138 kv CPFL da Grande 4.0 ATUAÇÃO DA MANOBRA ENCADEADA Manobra Encadeada é uma evolução da manobra condicionada, pois ela analisa vários aspectos do sistema que pode influenciar nas manobras previstas (disjuntores e chaves); verifica a configuração da Linha de Transmissão (se a LT esta radial ou seccionada, existência de disjuntores baipassados); seqüência alternativa ( IF, GO TO, END ) e possível interrupção (que deve ter a continuidade executada pelo operador). O raciocínio envolvido na manobra encadeada é justamente ajudar o operador a vencer o fator tempo executando as manobras pré-determinadas, restabelecendo o sistema elétrico de forma célebre e segura. As figuras 4, 5, 6,7 e 8 apresentam de forma simplificada o funcionamento das manobras encadeadas: FIGURA 6 - Atuação da Manobra Encadeada devido a perda de um ATR 345/138 KV em FCE. 3/5

4 também se preocupa em preservar a continuidade /confiabilidade do sistema elétrico das companhias ISA CTEEP e FCE. A sobrecarga nos auto-trafos 345/138kV de FCE ocorre devido ao forte intercâmbio entre os sistemas sul e sudeste, no sentido do sudeste para o sul, e com o aumento da geração no sistema de 500 e 345kV de Furnas Centrais Elétricas (FCE) e da CEMIG, interligados à SE Campinas, forçando o fluxo de potência para o sistema de 138kV. Esse comportamento do fluxo de potência no sistema interligado nacional (SIN) ocorre no período de seca na região sul e período de chuvas na região sudeste, quando as usinas do sul reduzem a geração e as usinas da região sudeste aumentam a sua geração devido ao alto nível dos seus reservatórios FIGURA 7 Transferência de 120 MW para os ATRs da ISA CTEEP, aliviando o carregamento dos demais ATRs 345/138kv de FCE. 7.0 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Este trabalho foi desenvolvido com base nos projetos de Pesquisa e Desenvolvimento da CPFL Energia. [1] GED (Gestão Eletrônica de Documentos) da intranet da CPFL Energia [2] Orientação Técnica: Radialização do Subsistema Sudeste, numero do documento: , aplicação: Operação do Sistema. [3] P&D (Projeto de Pesquisa e Desenvolvimento) da CPFL Energia. [4] IO-ON.SE.3SP FIGURA 8 Conclusão da Manobra Encadeada. [5] IO-ON.SE.4SP 5.0 TEMPO DE ATUAÇÃO DA MANOBRA ENCADEADA A utilização da Manobra Encadeada reduz o tempo para realização de manobras em até 90% comparadas com a utilização de comandos manuais. A operação de todos os disjuntores envolvidos leva apenas alguns segundos. 6.0 CONCLUSÃO Com a implantação da manobra encadeada em seu sub-sistema de transmissão, a CPFL sinaliza para o seu público interno e externo, que além de monitorar, controlar e operar o seu sistema elétrico, 8.0 BIOGRAFIA Fredner Leandro Cardoso, Nascido em 1976, natural da cidade de Itatiba-SP, é formado Técnico em Eletrotécnica e Eletrônica pela E.T.E Rosa Perrone Scavone, e estará concluindo seu curso de nível superior em Dezembro de 2008, recebendo o título de Engenheiro Eletricista pela Universidade São Francisco (USF) no campus da cidade de Itatiba-SP. Foi admitido na CPFL em 1998, exercendo a função de eletricista de distribuição por um período de 02 anos, em 2000 foi promovido a Programador de equipes (também conhecido como Despachante) e posteriormente através de recrutamento interno, foi promovido a Técnico de Operação do Sistema Elétrico, onde atuou 05 anos no COD (Centro de Operação da Distribuição) e atualmente (02 anos) atua no COS (Centro de Operação do Sistema 4/5

5 Elétrico) na operação em tempo real, na cidade de Telefone: (0xx19) / /5