O objetivo desta disciplina é possibilitar que o aluno adquira conhecimentos sobre os conceitos relacionados com o projeto e implantação dos modernos sistemas de proteção e automação de subestações de energia elétrica. Sendo assim, a disciplina aborda os princípios empregados na proteção dos principais equipamentos primários existentes nas subestações de energia elétrica, bem como os principais esquemas utilizados atualmente. Além disso, a disciplina aborda a evolução histórica e a arquitetura atual dos sistemas de automação e proteção de subestações de energia elétrica, além do protocolo de comunicação definido pela norma IEC 61850. Nesse contexto, espera-se que o aluno seja capaz de aplicar os conceitos de automação e parametrizar as principais funções de proteção de sistemas elétricos.
As aulas desta disciplina possuem conteúdo teórico e exercícios de fixação de conteúdo, de acordo com os tópicos abordados e distribuídos ao longo de todo o semestre. Esses tópicos compreendem a proteção dos sistemas elétricos de potência, incluindo componentes do sistema de proteção, conceitos de seletividade e coordenação da proteção, proteção primária, proteção primária duplicada e proteção de retaguarda, princípios de operação das principais funções de proteção para equipamentos primários; além disso, os tópicos compreendem o sistema de automação de subestações como parte do sistema hierárquico de supervisão e controle da rede elétrica e o protocolo de comunicação definido pela norma IEC 61850.
As aulas desta disciplina possuem conteúdo teórico e exercícios de fixação de conteúdo, de acordo com os tópicos abordados e distribuídos ao longo de todo o semestre. Os tópicos abordados são: 1. Proteção dos sistemas elétricos de potência 1.1. Componentes do sistema de proteção 1.2. Conceitos de seletividade e coordenação da proteção, proteção primária, proteção primária duplicada e proteção de retaguarda 1.3. Princípios de operação das principais funções de proteção 1.4. Transformadores de corrente e tensão para proteção 1.5. Proteção de linhas de transmissão 1.5.1. Sobrecorrente e sobrecorrente direcional 1.5.2. Proteção de distância 1.5.3. Proteção diferencial. 1.5.4. Elaboração de projeto de proteção de linha de transmissão. 1.6. Proteção de transformadores 1.7. Proteção de barras 2. Sistema de automação de subestações 2.1. O SAS* como parte do sistema hierárquico de supervisão e controle da rede elétrica 2.2. Equipamentos primários da subestação do ponto de vista da automação, arranjo de barramentos, disjuntores, chaves seccionadoras, transformadores de instrumentação para medição e proteção 2.3. Evolução histórica dos sistemas de proteção/automação das subestações 2.4. Vantagens dos modernos SAS 2.5. Norma IEC 61850: modelagem dos dados e serviços de comunicação 2.6. Arquitetura dos SAS baseados em IEDs*** e no protocolo IEC 61850 2.7 “Elaboração de projeto de SAS” * SAS: Sistema de proteção e Automação de Subestações de energia elétrica ** SSC: Sistema de supervisão e controle *** IED: Intelligent Electronic Device
[1] RUSH, P. Proteção e automação de redes - conceitos e aplicações. São Paulo: Editora Edgard Blücher, 2011. [2] HOROWITZ, S. H.; PHADKE, A. G., NIEMIRA, J. K. Power system relaying. Chichester: John Wiley and Sons, 2014. [3] BRAND, K. P.; LOHMANN, V.; WIMMER, W. Substation automation handbook. Bremgarten: Utility Automation Consulting Lohmann, 2003. [4] JARDINI, J. A. Sistemas digitais para automação da geração, transmissão e distribuição de energia elétrica. São Paulo: FCA, Gráfica e Editora, 1996. [5] PHADKE, A. G., THORP. J. S. Computer relaying for power systems. 2. ed. Chichester: John Wilen & Sons, 2009. [6] FRONTIN, S. O. (organizador). Equipamentos de alta tensão - prospecção e hierarquização de novas tecnologias. Brasília: Teixeira Gráfica e Editora, 2013. [7] BLACKBURN, J. L., DOMIN, T. J. Protective relaying - principles and applications. 4. ed. Boca Raton: CRC Press, 2014. [8] TC57, I. E. C. IEC 61850: Communication networks and systems for power utility automation. International Electrotechnical Commission, 2016.