RESOLUÇÃO NORMATIVA ANEEL Nº 1.112, DE 11 DE FEVEREIRO DE 2025 (parte 2 de 38)

Premissas para estudos de sistemas de corrente contínua (CC)
1.3.10.19. Os estudos de estabilidade eletromecânica dosistema CC devem:
otimizar os parâmetros de controle sistêmico do elo CC;
verificar o comportamento do elo CC durante faltas e transitórios do sistema CA e CC;
verificar os tempos de recuperação pós-defeitono sistema CC e CA;
verificar a necessidade de controle para amortecimento das oscilações sistêmicas;
verificar a necessidade de controle de tensão;
ajustar a rampa da sobrecarga de corrente ou da potência CC para limitar as variações de tensão e de frequência dos sistemas CA nos lados retificador e inversor; e
ajustar a redução automática da potência ou corrente CC em situações de contingência, simples ou múltipla, caso necessário.
1.3.10.20. As simulações devem permitir a representação dos elos CC em conexões back-to-back ou pontoa ponto.
1.3.10.21. A simulação da influência do comportamento de um elo CC em um sistema CA e vice-versa deve ser realizada. Os controles do elo CC e da rede CA associada devem ser devidamente
representados, pois influenciam os resultados dos estudos.
1.3.10.22. A representação docontrole do sistema CC deve considerar:
o modelo de controle deve apresentar duas opções de funcionamento, potência constante ou corrente constante, e deve ter a possibilidade de aplicação de sinal externo para modulação da
potência transmitida pelo elo CC;
os valores de limitação de potência ou de corrente devem ser representados de acordocom o projeto do elo CC;
o bloco estabilizador ou de modulação deve ser representado por uma função de transferência ajustada para permitir a modulação do sinal da corrente ou potência na rede CA. Qualquer variável
ou combinação de variáveis do sistema CA ou CC pode ser utilizada como sinal de entrada para esse bloco;
em relação à dependência entre a corrente de referência e a tensãodo lado CC, Voltage Dependent Current Order Limit (VDCOL):
(1) A função doVDCOL é reduzir a ordem da corrente quando a tensão CC é reduzida a menos de um valor preestabelecido, de forma que o sistema CA possa se recuperar da falta.
(2) Os valores Icc x Vcc podem ser alterados dependendo da conveniência do sistema CA, mas devem respeitar as limitações do fabricante, informadas pelo agente.
(3) No caso de conversoras back-to-back, pode ser utilizada uma função AC-VDCL que reduz a ordem da corrente dependendo da tensão CA no lado mais afetado. A curva de dependência deve ser
fornecida pelo agente.
1.3.10.23. A modelagem dos elos CC deve ser aquela fornecida pelo agente responsável pelos equipamentos e, na falta desse modelo, deve ser utilizado um modelo similar que considere os
seguintes aspectos:
em curto-circuito monofásico em elementos CA eletricamente próximos às barras conversoras:
(1) Para curto-circuitopróximo à barra inversora, inclusive nesta, deve ser assumida potência zero na linha CC durante o período da falta.
(2) Para curto-circuitopróximo à barra retificadora, inclusive nesta, deve ser considerada, durante a falta, uma reduçãode 80% na potência da linha CC em relação ao seu valor pré-falta.
em curto-circuito monofásico em elementos da rede CA eletricamente distantes das barras conversoras (falta remota):
(1) Para faltas remotas no sistema receptor (ladodo inversor):
(i) se a tensão CA de sequência positiva na barra inversora atingir valores na faixa de 70% a 80% durante a falta, pode-se assumir para fins de simulação que o inversor tem um período de potência
zero de, cerca de, 16 a 32 ms durante a falta;
(ii) após esse período de potência zero, a potência CC deveser rampeada ao seu valor original; e
(iii) o comportamento para falta remota deve, casodisponível, ser balizado no modelo fornecido pelo agente responsável pelo elo CC.
(2) Para faltas remotas no sistema gerador (lado do retificador): a redução da potência CC pode ser considerada proporcional à redução da tensão na barra retificadora.
em relação à recuperação da potência CC:
(1) Após a eliminação da falta, a recuperação da potência CC pode ser representada, simplificadamente para efeitode estudo, por meio de uma rampa.
(2) O tempo de recuperação (restart), medido desde o instante da eliminação da falta até a potência CC atingir 90% do seu valor de referência pré-falta e estabelecido pelos estudos, deve estar na
faixa de 150a 400 ms.
(3) Sempre que disponíveis, devem ser utilizados os valores de projeto.
em relação às faltas e contingências no elo CC:
(1) Para faltas monopolares temporárias na linha CC, os curtos-circuitos são eliminados em poucos milissegundos pela atuação do controle.
(i) as tentativas de religamento, com ou sem sucesso, devem ser simuladas considerandoas informações de projeto do elo/linha CC; e
(ii) na falta das informações de projeto, podem ser considerados os valores típicos para os tempos mortos da ordem de 200 ms (1ª tentativa).
(2) Para falta monopolar permanente na linha CC com obloqueio de um polo:
(i) deve ser avaliada a possibilidade de outros polos assumirem a potência perdida até o valor limite da sobrecarga de corrente de curta duração, a fim de se obter um desempenho estável para o
sistema de potência; e
(ii) deve ser avaliada a necessidade de desligamentos automáticos da compensação reativa/filtros CA nos lados retificador e inversor, de forma a evitar sobretensões ou riscos de autoexcitação dos
compensadores síncronos ou geradores próximos ao sistema CC.
em relação ao tempo de eliminaçãodas faltas monofásicas no sistema CA: na falta de valores informados pelos agentes, devem ser considerados os valores indicativos da Tabela 2;
em relação à perda intempestiva dos módulos ou conjunto de módulos (ilhas), constituídos por elementos de compensação reativa/filtros do elo CC, deve ser investigada a possibilidade de
ocorrência de falha de comutação.
(1) Sugere-se considerar as condições de mínima potência de curto-circuito do sistema em análise.
1.3.10.24. A linha de transmissão CC, nos casos de sistemas CC ponto a ponto, é expressa pela sua própria constante de tempo τ = L/R, onde L e R são a indutância e a resistência total da linha,
respectivamente, para determinada temperatura de operação.
1.3.10.25. As limitações dos ângulos de disparo e extinção do conversor CA/CC devem ser representadas nos estudos de estabilidade eletromecânica.
1.3.10.26. O controle de disparo é, em geral, simplificado nos estudos de estabilidade eletromecânica, uma vez que são baixas as constantes de tempo envolvidas e a representação da rede CA é
fasorial e de sequência positiva. Entretanto, dependendo do SCR do lado inversor, pode ser necessária uma representação mais elaborada, a ser fornecida pelo agente responsável.
1.3.10.27. O controle de corrente CC visa manter a corrente no valor desejado (I0) e cada estação conversora, retificadora e inversora, tem o seu própriocontrole de corrente.
1.3.10.28. Durante os transitórios, o controle da corrente pode passar para o inversor e para que isso seja possível, a corrente (Iordem) para o retificador deve ser maior que a corrente (Iordem) para
o inversor. Essa diferença, denominada “margem de corrente”, pode ser normalmente considerada como 10% da corrente nominal.
Critérios para estudos de estabilidade eletromecânica
1.3.11.1. O sistema de potência deve ser transitória e dinamicamente estável.
1.3.11.2. Em qualquer condição de carga, o sistema deve permanecer estável para aberturas intempestivas com ou sem aplicação de curtos-circuitos monofásicos (maior probabilidade de
ocorrência) sem religamento, ainda que haja perda de algum dos elementos do sistema de transmissão, inclusive transformadores.
1.3.11.3. Nos casos das contingências simples e duplas, caracterizadas nos itens 2.2.2.3 e 2.2.2.4, que provocam aberturas de parte ou da totalidade das interligações elétricas entre as áreas do
SIN, os subsistemas que resultam dessas aberturas devem se manter estáveis. Adicionalmente, o sistema deve ser dinamicamente estável nas pequenas variações de intercâmbio após a abertura
parcial do conjunto de linhas que compõem uma interligação.
1.3.11.4. Além de estável, o sistema não deve estar sujeito a riscos de sobrecargas inadmissíveis em equipamentos, violação de faixas de tensão ou desligamentos indesejáveis dos elementos da
rede ou da carga.
1.3.11.5. O carregamento dos equipamentos principais de transmissão deve ser avaliado em função das suas características e dos seus equipamentos terminais. Com relação aos limites de
carregamento, aplicam-se os itens 2.2.4.4 e 2.2.4.5.
1.3.11.6. Em períodos de simulaçãoque se caracterizem como de regime permanente, devem ser aplicados os critérios descritos no item 2.2.4.
1.3.11.7. Para avaliaçãoda estabilidade eletromecânica, devem ser considerados os seguintes critérios:
a tensão mínima na primeira oscilação pós-distúrbio não pode ser inferior a 60% da tensão nominal de operação ou 63% para 500 kV;
a tensão mínima nas demais oscilações pós-distúrbio não pode ser inferior a 80% da tensão nominal de operação ou 84% para 500 kV;
a máxima variação de tensão entre o instante inicial e final da simulação dinâmica deve ser inferior a 10% da tensãonominal de operação, ou seja, Vfinal ≥ [Vinicial – 10% Vnop]; e
a amplitude máxima das oscilações de tensão eficaz pico a pico deve ser de 2% em valor absoluto, após 10 segundos da eliminação do distúrbio.
1.3.11.7.1. No cálculo dos limites de intercâmbio elétrico entre as áreas do SIN, deve-se utilizar a metodologia baseada nos critérios para avaliação da estabilidade eletromecânica, que já incluem
a margem de segurança com relação ao limite de estabilidade adequada à operação do sistema.
1.3.11.7.2. A ferramenta computacional utilizada nesses estudos – Modelo para análise de estabilidade eletromecânica – está apresentada no documento de metodologia deste submódulo.
Estudos de estabilidade eletromecânica após fechamento de paralelo
2.4.4.1. Premissas
1.3.11.7.3. O controledetensão deveatuardeforma queas sobretensões sustentadas fiquemreduzidas aosníveis admissíveis informados pelosagentes.Na faltados valores admissíveis,devem
ser utilizados os limites máximos indicados na Tabela 1 (em carga) ou Tabela 3 e na Tabela 4.
Tabela 3 – Sobretensões dinâmicas e sustentadas admissíveis a 60Hz
Tensão nominal de operação
(1)
Máxima tensão dinâmica sem elementos
saturáveis
Máxima tensão dinâmica com elementos
saturáveis
Máxima tensão
sustentada
em vazio(3)
(kV) (kV) (pu)(2) (kV) (pu)(2) (kV) (pu)(2)
138 203 1,47 193 1,40 152 1,10
230 339 1,47 322 1,40 253 1,10
345 507 1,47 483 1,40 398 1,15
440 645 1,47 616 1,40 506 1,15
500 770 1,54 735 1,47 600 1,20
525 770 1,47 735 1,40 600 1,15
765 1120 1,47 1070 1,40 800(4) 1,046(4)
(1) Valor eficazde tensão do sistema.
(2) Base: tensão nominal de operação.
(3) Em terminal abertode linha de transmissão durante1 hora.
(4) Restrição imposta por limitação de equipamentos.
Tabela 4 – Valores admissíveis de tensão, entre fases, para condição de pré-abertura das linhas em vazio
Tensão nominal de
operação(1)
Tensão máxima
a 60 Hz (3)
Tensão máxima
a 62 Hz (4)
Tensão máxima
a 64 Hz (4)
Tensão máxima
a 66 Hz (4)
(kV) (kV) (pu)(2) (kV) (pu)(2) (kV) (pu)(2) (kV) (pu)(2)
138 203 1,47 196 1,42 189 1,37 184 1,33
230 339 1,47 327 1,42 315 1,37 306 1,33
345 507 1,47 490 1,42 474 1,37 460 1,33
440 645 1,47 625 1,42 603 1,37 585 1,33
500 770 1,54 745 1,49 720 1,44 700 1,40
525 770 1,47 745 1,42 720 1,37 700 1,33
765 1120 1,47 1085 1,42 1050 1,37 1015 1,33
(1) Valor eficaz de tensão do sistema.
(2) Base: tensão nominal de operação.
(3) Valores normalizados de acordo com norma ABNT [5].
(4) Valores obtidos a partirda referência normalizada, definida para 60 Hz.
O critério adotado para a tensão máxima a 62Hz, 64Hz e 66Hz é a manutenção da taxa de crescimento da envoltória da tensão de restabelecimento na abertura de linhas a vazio. A taxa de
crescimento é mantida igual à respectiva taxa para 60Hz. Como consequência, quanto maior a frequência da rede na condição de pré-manobra, menor será a tensão máxima admitida.
2.4.4.2. Critérios
1.3.11.8.1. Os estudos eletromecânicos de fechamento de paralelo devem determinar os valores máximos permitidos para diferença de tensão, ângulo e frequência entre as barras envolvidas
no fechamento de paralelo, de modo a limitar as variações instantâneas de potência acelerante e evitar esforços superiores aos permitidos nas unidades geradoras.
1.3.11.8.2. Os valores de referência para as máximas diferenças detensão, ângulo e frequência são:
máxima diferença da tensão: 10% da tensão nominal de operação;
máxima diferença da frequência: 0,2 Hz; e
máxima defasagem angular: 10 graus.
Estudos de estabilidade eletromecânica após fechamento de anel
2.4.5.1. Premissas
1.3.11.8.3. Os estudos eletromecânicos de fechamento de anel devem avaliar os efeitos de fechamentos de anel elétrico na rede de transmissão sobre as unidades geradoras para evitar esforços
mecânicos excessivos em seus eixos.
1.3.11.8.4. Os estudos eletromecânicos determinam os valores máximos permitidos para diferença de tensão e ângulo entre as barras envolvidas no fechamento de anel entre áreas, de forma a
evitar esforços superiores aos permitidos nas unidades geradoras.
2.4.5.2. Critérios
1.3.11.9.1. Para as unidades termelétricas, o fator relevante é a fadiga cíclica, decorrente dos esforços torcionais a que o material do eixo do turbo-gerador é submetido.
1.3.11.9.2. Para as unidades hidroelétricas,a perda devida útilcausada pela fadiga cíclica a queo eixo ésubmetido éconsiderada,normalmente,irrelevantee outras restrições informadas pelos
agentes podem ser relevantes.
1.3.11.9.3. A avaliação da solicitação a que o gerador é submetido quando da manobra de fechamento de anel é realizada com base na variação percentual instantânea da potência ativa gerada
pela unidade, conforme Equação (1):
(1) P = Pele(t=0-) - Pele(t=0+)
sendo,
P: percentual instantâneo da potência ativa gerada pela unidade geradora no fechamento do anel;
Pele(t=0-): potência ativa gerada imediatamente antes do fechamento do anel; e
Pele(t=0+): potência ativa gerada imediatamente após o fechamento do anel.
1.3.11.9.4. A avaliação dos efeitos de fechamentode anel deve considerar os seguintes critérios:
se P ≤ 50% da potência nominal aparente da unidadegeradora: o fechamento de anel é permitido para unidades hidroelétricas e termoelétricas; e
se P > 50% da potência nominal aparente da unidade geradora: o agente deve ser consultado sobre a possibilidade de haver danos nos componentes da unidade, decorrentes do impacto mecânico
a que esses componentes são submetidos.
(1) Para máquinas hidráulicas, o valor de P pode ser superior a 50%, caso não haja outras restrições por parte do agente.
(2) Para máquinas térmicas, o fechamentodo anel só é permitido se a perda de vida útil for inferior a 0,01% ou a outro limite informado pelo agente ao ONS combase em estudos específicos.
Estudos de estabilidade eletromecânica de sobretensões dinâmicas
2.4.6.1. Premissas
1.3.11.9.5. Nos estudos de sobretensões dinâmicas, a modelagem deve incluir:
a representação da variação dos parâmetros da rede (reatâncias da rede e da máquina) com a frequência;
o modelo de máquina síncrona abrangendo os enrolamentos amortecedores, a saturação e os reguladores de tensão, conforme descrito nos itens 2.4.1.6.(a) e 2.4.1.6.(b); e
os compensadores estáticos controláveis com as características detalhadas de controle de sobretensão.
1.3.11.9.6. Nos casos em que uma análise simplificada identificar riscos potenciais de ocorrência de autoexcitação em máquinas síncronas que possam causar sobretensões severas, deve ser
efetuada uma análise detalhada da possibilidade de ocorrência desse fenômeno.
1.3.11.9.7. A autoexcitação pode ocorrer nos seguintes casos:
energização de linhas longas;
rejeição de carga envolvendo linhas longas;
perda de interligação em subestações nas quais existambancos de capacitores e compensadores síncronos; e
perdas de interligação CA, junto às subestações conversoras CC, com filtros de harmônicas, bancos de capacitores e compensadores síncronos.
1.3.11.9.8. As simulações devem ser estendidas por um período mínimo de 8 segundos, no qual o crescimento das tensões é observado em função das sobrevelocidades dos geradores. Assim,
os reguladores de velocidade devem ser representados e ajustados para obter a velocidade máxima das turbinas.
1.3.11.9.9. Nos estudos de rejeição de carga, são consideradas as configurações resultantes de contingências que sejam visualizadas como as mais severas para o sistema em estudo, simulando
um tempo da ordem de 0,5 segundo.
1.3.11.9.10. Não deve ser considerada a suportabilidade dos para-raios, que deve ser objetode estudos específicos, conforme descrito no item 2.5.
2.4.6.2. Critérios
1.3.11.10.1. Para contornar os riscos de autoexcitação, pode-se optar por:
implantar reforço na compensação indutiva;
alterar parte dos bancos de capacitores previstos por compensação estática controlável; ou
dotar o sistema de excitação da máquina com capacidade de corrente de campo negativa, a ser acordado entre o ONS e os agentes envolvidos.
1.3.11.10.2. Nos estudos derejeição de carga,a compensação reativa global,capacitiva eindutiva,deveser dimensionada para queo sistema suporte,semviolação dos critérios,a ocorrência dos
seguintes eventos:
rejeição de carga simples, direta e inversa, esta última consistindo na abertura de um único terminal de linha;
rejeição múltipla, caracterizada pela abertura dos terminais de circuitos distintos na mesma extremidade simultaneamente por causa comum, tal como um curto-circuito no barramento seguido
de abertura dos disjuntores da linha;
curto-circuito fase-terra seguido de rejeição de carga, exceto nos casos em que as máquinas diretamente envolvidas são do tipo regulador estático e ceiling variável com tensão terminal (bus fed),
onde deve ser considerada somente a rejeição de carga;e
perda não simultânea do compensador síncrono, estático, reator, transformador ou consumidor de grande porte.
1.3.11.10.3. Os valores máximos admissíveis para as sobretensões dinâmicas são determinados a partir da curva de suportabilidade de sobretensão, a 60Hz, dos equipamentos e da tensão
admissível para abertura de linhas em vazio.
1.3.11.10.4. Os valores máximos admissíveis devem ser fornecidos pelos agentes e na ausência desses valores, devem ser utilizados os limites máximos de tensão indicados na Tabela 3 e Tabela
4.
1.3.11.10.5. Os valores máximos de tensão admissíveis nos estudos de energização a 60Hz de linhas de transmissão devem ser fornecidos pelos agentes e na ausência desses valores devem ser
considerados os seguintes aspectos:
os níveis de tensão em regime permanente no terminal emissor antes e depois da energização não devem exceder os valores máximos apresentados na Tabela 1;
os níveis de tensão depois da manobra no terminal aberto da linha de transmissão não devem exceder os valores de máxima tensão sustentada em vazio durante 1hora, conforme apresentado na
Tabela 3 e Tabela 4.
Estudos de estabilidade eletromecânica após religamento automático de linhas de transmissão
2.4.7.1. Premissas
1.3.12.1.1. Os estudos de religamento automático de linhas de transmissão no SIN tem os seguintes objetivos:
garantir a manutenção da estabilidade eletromecânica das máquinas síncronas presentes no sistema;
permitir a automação do retorno da linha de transmissão ao serviço em tempo inferior ao do religamento manual; e
avaliar, por meio de simulações dinâmicas:
(1) se os valores das sobretensões, resultantes da manobra, estão de acordo com os critérios adotados para garantir a integridade dos equipamentos.
(2) os efeitos dos religamentos sobre as unidades geradoras, no sentido de evitar esforços mecânicos excessivos em seus eixos, considerando as condições de operação e as diferentes topologias de
rede.
(3) as perspectivas de sucesso do religamento, considerando o tempo morto necessário para a extinção do arco secundário definido nos estudos de transitórios eletromagnéticos.
1.3.12.1.2. Os religamentos podem ser tripolares e/ou monopolares, dependendo dos equipamentos disponíveis e do esquema utilizado.
1.3.12.1.3. O religamento monopolar é o menos severo sob o ponto de vista dinâmico e em relação aos esforços nas unidades geradoras e sobretensões dinâmicas associadas.
1.3.12.1.4. A potência acelerante das usinas eletricamente próximas às subestações onde são feitas as manobras e a diferença angular da tensão no terminal seguidor, no caso do religamento
automático tripolar, devem ser investigadas nos estudos de estabilidade eletromecânica.
1.3.12.1.5. A possibilidade de atuação da proteção de sobretensão a 60 Hz, em função dos valores observados na simulação e do ajuste dos relés, deve ser considerada.
1.3.12.1.6. Em linhas de transmissão equipadas combancos de capacitores série, a ação de by-pass automático dos bancos e a sua reinserção automática após religamento com sucesso da linha
deve ser representada, caso essa estratégia seja adotada.
1.3.12.1.7. A simulação de religamentos automáticos considera os seguintes tempos:
tempo de abertura do disjuntor na 1ª extremidade da linha a ser aberta pela atuação da proteção;
tempo de abertura do disjuntor na 2ª extremidade da linha a ser aberta pela atuação da proteção;
(1) No caso de comando de abertura por transferência de disparo, deve ser adicionado o tempo de transmissão do comando a esse tempo de abertura.
(2) O tempo de transferência de disparo pode ser adotado como 20 ms.
tempo morto necessário para extinção do arco secundário;
(1) Como referência, devem ser considerados os estudos de transitórios eletromagnéticos (religamento monopolar) e de estabilidade eletromecânica (religamento tripolar).
tempo de religamento do terminal líder; e
tempo de religamento do terminal seguidor:
(1) Caso se utilize controle de fechamento por relé de verificação de sincronismo, deve ser adicionada uma previsão de tempo para sua permissão de fechamento a esse tempo de religamento.
(2) O tempo de verificação de sincronismo poder ser adotado como 300 ms.
1.3.12.1.8. Para os tempos de abertura dos disjuntores, devem ser considerados os valores informados pelos agentes e na ausência desses valores, devem ser utilizados os valores indicativos da
Tabela 2.
2.4.7.2. Critérios
1.3.12.2.1. Nos estudos de religamento automático, o fator relevante para unidades termoelétricas é a fadiga cíclica, decorrente dos esforços torcionais a que o material do eixo do turbo-gerador
é submetido.
1.3.12.2.2. Para as unidades hidroelétricas, a perda de vida útil causada pela fadiga cíclica a que o eixo é submetido é considerada normalmente irrelevante. No entanto, outras restrições
informadas pelos agentes podem ser relevantes.
1.3.12.2.3. A avaliação do esforço a que o gerador é submetido quando do religamento automático é realizada com base na variação percentual instantânea da potência ativa gerada pela unidade,
conforme Equação (2):
(2) P = Pele(t=0-) - Pele(t=0+)
sendo,
P: percentual instantâneo da potência ativa gerada pela unidade geradora no religamento automático;
Pele(t=0-): potência ativa gerada imediatamente antes do religamento automático; e
Pele(t=0+): potência ativa gerada imediatamente após o religamento automático.
1.3.12.2.4. A avaliação dos efeitos do religamento automático deveconsiderar os seguintes critérios:
(a) se P ≤ 50% da potência nominal aparente da unidadegeradora: o religamento automático é permitido para unidades hidroelétricas e termoelétricas; e
(b) seP>50%dapotêncianominalaparentedaunidadegeradora:oagentedeveserconsultadosobreapossibilidadedehaverdanosnoscomponentesdamáquina,decorrentesdoimpactomecânico
a que esses componentes são submetidos.
(1) Para máquinas hidráulicas, o valor de P pode ser superior a 50%, caso não haja outras restrições por parte do agente.
(2) Para máquinas térmicas, o fechamentodo anel só é permitido se a perda de vida útil for inferior a 0,01% ou a outro limite informado pelo agente ao ONS combase em estudos específicos.
1.3.12.2.5. As contingências devem ser estudadas nos estudos de religamento automático de linhas de transmissão para verificar a condição mais crítica para o religamento, considerando os
seguintes aspectos:
as contingências relacionadas à perda de carga total ou parcial, à perda de geração ou ao desligamento de circuitos;
o desligamento de circuitos com reflexos na redução da potência de curto-circuito no barramento onde se realiza a manobra e na distribuição dos impactos de potência, ao passo que a perda de
carga total ou parcial se relaciona com a redução dos amortecimentos; e
o ajuste máximo do ângulo da proteção de verificação de sincronismo que deve ser compatível com o valor limite de estabilidade relativo ao defeito mais severo selecionado pelo religamento.
Estudos de estabilidade eletromecânica de alívio de carga por subfrequência
2.4.8.1. Premissas
1.3.12.2.6. Os estudos de alívio de carga por subfrequência devem incluir:
análise de contingências, considerando todas as condições de carga e de potência sincronizada nas condições de intercâmbios e de cargas estudadas;
análise de contingências com perdas de grandes blocos de geração ou de interligações elétricas, considerando a operação das interligações nas condições de intercâmbios máximos, para se obter:
(1) taxa média da variação de frequência em intervalos de frequência preestabelecidos;
(2) tempos de permanência da frequência abaixo dos patamares de referência preestabelecidos;
(3) maior taxa de variação da frequência em que o sistema se recupera sem atingir o valor da frequência mínima e sem necessidade de corte de carga; e
(4) valor da frequência do sistema após a estabilização.
análise de contingências, simples e duplas, com formação de ilhas, em que não haja recuperação da frequência ou em que o valor da frequência mínima tenha sido ultrapassado, ou em ambas as
condições;
(1) essa análise determina os montantes de corte de carga necessários para atingir as metas desejadas; e
(2) os cortes de carga devem ser coordenados com as ações de controle de tensão, de modo a evitar a recuperação da carga remanescente com a elevação das tensões provocadas pela redução no
carregamento do sistema, o que implicaria maior afundamento da frequência, com cortes de carga adicionais desnecessários.
estudos para definição do número de estágios a serem utilizados e determinação dos valores preliminares de ajuste dos relés e dos montantes de corte de carga por estágios;
(1) o critério de proporcionalidade no valor de corte de carga entre os agentes deve ser atendido e os valores de ajuste dos relés devem ser escolhidos de modo a garantir a atuação dos estágios na
sequência desejada.
análise de contingências, simples e duplas, em outras condições de operação, para se obter:
(1) avaliação dos ajustes preliminares dos relés, com definição de novos valores, caso necessário;
(2) avaliação dos montantes de corte de carga alocados preliminarmente por estágio e realização dos remanejamentos dos montantes que se fizerem necessários;
(3) determinação da necessidade de ajustes de retaguarda para os relés, com definição desses novos ajustes; e
(4) verificação da possibilidade de ocorrerem atuações desnecessárias.
análises para determinar a inércia mínima na área, de forma a garantir as condições de frequência mínima e a recuperação da frequência às possíveis condições de ilhamento em contingências no
SIN, após atuação de todos os estágios do esquema de alívio de carga por subfrequência;
análises da influência da indisponibilidade de reatores ou equipamentos variáveis de suporte de reativos, em valores de potência mínima sincronizada, influenciados pela recuperação da carga
remanescente com a tensão; e
análise do sistema sob o ponto de vista de estabilidade de tensão, pois durante o processo para dimensionamento do esquema de alívio de carga por subfrequência podem ocorrer colapsos de
tensão.
(1) esse problema de colapso de tensão pode não ser observado, uma vez que os recursos do programa de estabilidade utilizado, com o objetivo de facilitar a convergência dos fluxos de potência
transitórios, modela as cargas do sistema apenas como impedâncias constantes a partir de um determinado patamar de tensão, normalmente de 50%.
1.3.12.2.7. Os esquemas de reversão síncrono-gerador não devem ser considerados.
1.3.12.2.8. Durante o processo para quantificação do corte de carga por subfrequência, a possibilidade de ocorrerem problemas de estabilidade, provenientes da interação com controladores
que não estejam completamente modelados, deve ser considerado para situações em que se verifiquem grandes variações nas grandezas elétricas do sistema.
2.4.8.2. Critérios
1.3.12.2.9. O esquema de alívio de carga por subfrequência (ERAC) deve ser dimensionado para garantir que, após sua atuação, a frequência se estabilize em 59,5 Hz em 20 segundos para o SIN
e para as ilhas elétricas que possam ser formadas.
1.3.12.2.10. O esquema de alívio de carga por subfrequência deve ser dimensionado para sobrecargas no SIN com base na pesquisa da contingência mais crítica que leve a frequência a valores
abaixo do nominal, sem perda de sincronismo entre as regiões.
1.3.12.2.11. O esquema deve atender também às situações de emergência regionais que determinem sobrecargas superiores àquelas previstas para o SIN.
1.3.12.2.12. A frequência mínima adotada como referência para o dimensionamento dos esquemas de alívio de carga por subfrequência (ERAC) é 57,0 Hz.
1.3.12.2.13. Nos casos de ilhamento de carga e geração em uma área com predominância de geração hidráulica, pode-se admitir a excursão da frequência até 56,0 Hz, desde que se obtenha um
menor corte de carga.
Estudos de estabilidade eletromecânica de alívio de geração por sobrefrequência
2.4.9.1. Premissa
1.3.12.2.14. Os estudos de alívio de geração por sobrefrequência devem incluir:
análise de contingências com perdas de grandes blocos de carga ou abertura de paralelo entre regiões:
(1) todas as condições de carga e de potência sincronizada nas condições de intercâmbios e nos períodos estudados devem ser consideradas;
(2) a operação nas condições limites de intercâmbio deve ser considerada, para se obter:
(i) taxa média de variação da frequência em intervalos de frequência preestabelecidos;
(ii) tempos de permanência da frequência acima dos patamares de referência preestabelecidos;
(iii) maior taxa de variação da frequência em que o sistema se recupera sem atingir o valor da frequência máxima e sem necessidade de corte de geração; e
(iv) valor da frequência do sistema após a estabilização.
análise das contingências, simples e duplas, com formação de ilhas, sem restabelecimento da frequência ou com o valor da frequência máxima ultrapassado, ou em ambas as condições.
(1) essa análise determina os montantes de corte de geração necessários para atingir as metas desejadas.
(2) os cortes de geração devem ser coordenados com as ações de controle de tensão para evitar problemas de atendimento dentro da ilha.
estudos para definição do número dos estágios e dos montantes de corte de geração a serem realizados e determinação dos valores preliminares de ajuste dos relés.
(1) ocritériodeproporcionalidadenovalordecortedegeraçãodeveseratendidoentreosagenteseosvaloresdeajustedosrelésadequadosàatuaçãodosestágiosdevemserescolhidosnasequência
desejada.
(2) o estágio é considerado como o corte de geração relacionado a cada nível de desbalanço geração-carga.
análise de contingências, simples e duplas, em outras condições de operação, para se obter:
(1) avaliação dos ajustes preliminares dos relés, com a definição de novos valores, caso necessário.
(2) avaliação dos montantes de corte de geração alocados preliminarmente por estágio e realização dos remanejamentos necessários.
(3) determinação da necessidade de ajustes de retaguarda para os relés, com definição desses novos ajustes.
(4) verificação da possibilidade de ocorrerem atuações desnecessárias.
análises para determinação das potências sincronizadas mínimas nas usinas ou conjuntos de usinas, que devem ser realizadas caso se tenha atingido a condição limite de geração indicativa da
necessidade de desligamento.
(1) o limite do desbalanço geração-carga adequado às condições de frequência máxima e ao restabelecimento da frequência devem ser determinados, a fim de atender as possíveis condições de
ilhamento em contingências no SIN, após atuação de todos os estágios definidos pelos estudos de alívio de geração por sobrefrequência.
durante o processo para dimensionamento do esquema de alívio de geração por sobrefrequência, deve ser considerada a possibilidade de ocorrerem problemas de estabilidade, provenientes da
redução do nível de amortecimento do sistema remanescente ou da interação com controladores que não estejam completamente modelados para situações com grandes variações nas grandezas
elétricas do sistema.
1.3.12.2.15. O esquema dealívio degeração por sobrefrequência deveser dimensionado para situações deexcesso degeração no SIN,com basena contingência mais crítica quelevea frequência
a valores superiores ao nominal, sem perda de sincronismo entre as regiões.
1.3.12.2.16. O esquema de alívio de geração por sobrefrequência deve atender também às situações de emergência regionais que determinem sobrecargas superiores àquelas previstas para o
SIN.
2.4.9.2. Critérios
1.3.12.3.1. A frequência máxima a ser observada, após os distúrbios, deve ser compatível com as características da carga e dos equipamentos do sistema envolvido.
1.3.12.3.2. Nas situações de difícil contorno, devem ser analisados esquemas alternativos que considerem também o ilhamento ou o bloqueio de unidades térmicas.
1.3.12.3.3. O esquema de alívio de geração por sobrefrequência deve ser dimensionado para garantir que, após sua atuação, a frequência se estabilize em 60,5Hz em 20 segundos para o SIN e
para as ilhas elétricas que possam ser formadas.
2.5. Diretrizes para estudos de transitórios eletromagnéticos sob condições de manobra
Processos relacionados
1.3.12.4. Neste item estão definidas as diretrizes para os estudos de transitórios eletromagnéticos requeridos nos estudos pré-operacionais e de recomposição no Submódulo 7.4 e Submódulo
3.10, nos estudos de acesso no Submódulo 7.1, de superação de equipamentos no Submódulo 3.12 e nos estudos que definem o projeto básico de instalações de transmissão no Submódulo 7.3.
1.3.12.5. Os dados para os estudos de transitórios eletromagnéticos com horizonte até os estudos do PAR/PEL são os disponíveis no banco de dados do ONS, complementados pelas informações
solicitadas aos agentes responsáveis pelas instalações. Caso disponíveis, devem ser utilizadas as características "como efetivamente implantadas” descritas no Submódulo 7.3.
1.3.12.5.1. Para estudos além do horizonte do PAR/PEL, a base de dados utilizada é a do órgão responsável pelo planejamento da expansão (longo prazo).
1.3.12.6. Os estudos de projeto básico, referentes à fase de engenharia de sistemas, são de responsabilidade dos agentes de transmissão envolvidos e têm por finalidade definir as características
para especificação das instalações e dos equipamentos que serão integrados às instalações de transmissão por meio dos processos de leilão ou de autorização.
1.3.12.7. Os estudos pré-operacionais, necessários à inclusão de novas instalações nos procedimentos operacionais da Rede Básica, são de responsabilidade do ONS e têm o objetivo de quantificar
em detalhe todos os impactos da nova instalação sobrea Rede Básica existente.
1.3.12.7.1. Em relação aos estudos de projeto básico, os estudos pré-operacionais tratam de uma avaliação complementar das solicitações transitórias e temporárias decorrentes de manobras
ou dedefeitos,na qualdevem ser considerados a representação detalhada dos equipamentos do sistema envolvido eos parâmetros reais dos equipamentos correspondentes às novas instalações.
1.3.12.8. Os estudos de acesso, referentes à fase de engenharia de sistemas, são de responsabilidade do acessante e têm por finalidade definir as características para especificação das instalações
e dos equipamentos do próprio acessante, bem como avaliar os impactos causados pela inserção do empreendimento na operação da Rede Básica.
1.3.12.8.1. Enquadram-se nos estudos de acesso aqueles relacionados aos empreendimentos que ocasionem seccionamento de linhas de transmissão da Rede Básica ou inserção de novas
unidades geradoras.
1.3.12.8.2. Os estudos de acesso devem ter o mesmo nível de detalhamento que os estudos de projeto básico ou pré-operacionais, dependendo do tempo para entrada em operação da instalação.
1.3.12.9. Os estudos de recomposição definem os procedimentos operacionais para o restabelecimento do sistema após perturbação geral ou parcial e são de responsabilidade do ONS, com
anuência dos agentes envolvidos.
1.3.12.9.1. Os estudos de recomposição estabelecem, para os corredores preferenciais do SIN, os procedimentos a serem observados pela operação das usinas e subestações quando do
restabelecimento da rede de forma fluente ou coordenada com os centros de operação do sistema.
1.3.12.9.2. Nos estudos de recomposição do sistema, devem ser investigados os corredores preferenciais indicados pelos estudos de fluxo de potência e de estabilidade eletromecânica,
responsáveis, inicialmente, pela definição dos montantes máximos de tomada de carga, da configuração mínima de reatores e das tensões máximas pré-energização de regime permanente e
dinâmico.
1.3.12.9.3. Nos estudos de recomposição, os estudos de transitórios eletromagnéticos devem verificar se as condições estabelecidas pelos estudos de regime permanente e estabilidade
eletromecânica não violam as máximas capacidades dos equipamentos durante as manobras de energização das linhas de transmissão, transformadores e nas rejeições de cargas.
1.3.12.10. Os estudos de superação de equipamentos são de caráter cíclico e visam avaliar a suportabilidade dos equipamentos existentes em relação às solicitações impostas pela evolução da
rede. Tais estudos são de responsabilidade dos agentes envolvidos e se prestam a indicar a necessidade da substituição de equipamentos de manobra, superados ou tecnologicamente obsoletos,
por outros adequados às condições atuais de operação do sistema.
Documentos de referência
1.3.13.1. Na execução dos estudos de transitórios eletromagnéticos, devem ser observadas as disposições dos documentos de referência.
1.3.13.2. No caso dos estudos de projeto básico, deve-se referir ao edital de licitação do empreendimento ou, no caso de autorização, aos requisitos mínimos estabelecidos nos Procedimentos de
Rede e documentos específicos das instalações já existentes, quando for o caso. Ressalta-se que a lista de estudos necessários, apresentados nos editais, se referem aos estudos mínimos a serem
executados e, portanto, estudos adicionais poderão ser solicitados pelo ONS, a depender das particularidades da instalação.
1.3.13.3. No caso dos estudos pré-operacionais, o termo de referência do estudo deve ser considerado.
Modelagem dos componentes e equipamentos
1.3.14.1. Nos estudos de transitórios eletromagnéticos, a modelagem dos componentes e equipamentos deve ser adequada à representação dos fenômenos a serem analisados.
1.3.14.2. Nos estudos pré-operacionais e de recomposição,devem-se utilizar, preferencialmente, dados obtidos dos ensaios ou do “como efetivamente implantados”, descritos no Submódulo 7.3.
Na falta desses, dados do projeto básico do empreendimento podem ser utilizados. Se mesmo esses não estiverem disponíveis, dados típicos podem ser utilizados após a sua ratificação pelos
agentes responsáveis.
1.3.14.3. Nos estudos deprojeto básico, algumas vezes os parâmetros referentes à modelagem dealguns equipamentos não estão disponíveis,pois a modelagem finalsomenteserá obtida a partir
dos testes de fábrica. Exemplo típico desse caso é a característica de magnetização de transformadores. Nessas situações, dados típicos e/ou preliminares do fornecimento podem ser utilizados e
cabe ao agente envolvido a responsabilidade pela comprovação da sua aplicabilidade.
1.3.14.3.1. Para os estudos de projeto básico, a tensão de pré-manobra nos estudos de chaveamento deve ser igual à máxima tensão operativa referente à classe de tensão da rede. Caso as
condições de fluxo de potência não permitam que a tensão do barramento onde a manobra será realizada atinja a máxima tensão operativa, valor inferior a este pode ser utilizado, contanto que
seja respeitado um valor mínimo igual à tensão nominalda rede.
1.3.14.4. Nos estudos pré-operacionais e de recomposição, a tensão pré-manobra deve respeitar os valores convergidos para o caso base de regime permanente ou aqueles definidos pelos estudos
de estabilidade eletromecânica. Caso possível, podem ser utilizados os limites máximos permissíveis na barra de manobra, contanto que esses limites não sejam violados nos demais barramentos
do sistema.
1.3.14.4.1. Para os estudos pré-operacionais e de recomposição, as simulações poderão representar os para-raios dos reatores shunt e dos reatores de neutro, casos existentes, em adição aos
para-raios da própria linha de transmissão, visando evitar que restrições operativas sejam impostas ao sistema. Nessas condições, recomenda-se que não seja excedida 80% da capacidade de
absorção desses para-raios.
1.3.14.4.2. A ferramenta computacional utilizada nesses estudos – Modelo para análise de transitórios eletromagnéticos – está apresentada no documento de metodologia destesubmódulo.
Estudos de manobras em equipamentos
2.5.4.1. Estudos estatísticos
1.3.14.4.3. Os estudos estatísticos devem ser realizados para as situações em que seja necessário quantificar as solicitações transitórias, considerando a simulação dos parâmetros e as
características probabilísticas dos equipamentos de manobra.
1.3.14.4.4. Em função da influência da aleatoriedade nos instantes de operação dos disjuntores, os estudos estatísticos devem ser efetuados por análise probabilística com a execução de, pelo
menos, duzentos casos, de forma a assegurar a representatividade estatística dos estudos.
1.3.14.4.5. O disjuntor manobrado deve ser modelado como chave estatística. Os tempos de operação individuais de cada uma das três fases devem seguir uma distribuição gaussiana de
probabilidades associada à dispersão do instante de fechamento entre os contatos principais (ou contatos auxiliares). Os tempos médios de operação do conjunto das três fases, em cada manobra,
devem ser distribuídos uniformemente ao longo de um ciclo da frequência fundamental.