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Júpiter - Sistema de Gestão Acadêmica da Pró-Reitoria de Graduação


Escola Politécnica
 
Engenharia de Energia e Automação Elétricas
 
Disciplina: PEA3412 - Proteção e Automação de Sistemas Elétricos de Potência I
Protection and Automation of Electric Power Systems I

Créditos Aula: 4
Créditos Trabalho: 1
Carga Horária Total: 90 h
Tipo: Semestral
Ativação: 01/01/2018 Desativação:

Objetivos
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.
 
The objective of this course is to familiarize the student with the concepts related to the design and implementation of modern protection and automation systems of electrical substations. Thus, the course addresses the principles used in the protection of the main primary equipment of these substations, as well as the main schemes currently used. In addition, the course addresses the historical evolution and current architecture of the automation and protection systems employed in electrical substations, in addition to the communication protocol defined by IEC 61850 standard. In this context, it is expected that the student will be able to apply the automation concepts and parametrize the main protection functions of electrical systems.
 
 
Docente(s) Responsável(eis)
72828 - Eduardo Cesar Senger
466104 - Eduardo Lorenzetti Pellini
742530 - Giovanni Manassero Junior
6919284 - Milana Lima dos Santos
 
Programa Resumido
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.
 
The classes in this course have theoretical content and content-fixing exercises, according to the topics covered and distributed throughout the semester. These topics include protection of electrical power systems, including protection system components, selectivity and coordination concepts, primary protection, duplicate primary protection and backup protection, protection functions principles of operation for primary equipment; in addition, the topics comprise substation automation systems as part of the hierarchical supervisory and control system and the communication protocol defined by the IEC 61850 standard.
 
 
Programa
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
 
SYLLABUS The classes in this course have theoretical content and content-fixing exercises, according to the topics covered and distributed throughout the semester. Topics covered are: 1. Protection of electrical power systems 1.1. Protection system components 1.2. Selectivity and coordination, primary protection, duplicate primary protection and backup protection 1.3. Main protection functions operation principles 1.4. Current and voltage transformers 1.5. Protection of transmission lines 1.5.1. Overcurrent and directional overcurrent 1.5.2. Distance Protection 1.5.3. Differential protection 1.5.4. Development of a transmission line protection project 1.6. Transformer protection 1.7. Busbar protection 2. Substation Automation System 2.1. The SAS* as part of the hierarchical supervisory and control system** 2.2. Primary substation equipment from the point of view of automation, busbar arrangement, circuit breakers, disconnecting switches, instrumentation transformers for measurement and protection 2.3. Historical evolution of substation protection/automation systems 2.4. Advantages of modern SAS 2.5. Standard IEC 61850, data modeling and communication services 2.6. SAS architecture based on IEDs*** and IEC 61850 protocol 2.7 SAS design * SAS: Sistema de proteção e Automação de Subestações de energia elétrica ** SSC: Sistema de supervisão e controle *** IED: Intelligent Electronic Device
 
 
Avaliação
     
Método
Provas e tarefas.
Critério
Média aritmética ponderada de provas e tarefas.
Norma de Recuperação
Prova.
 
Bibliografia
     
[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.
 

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