Aplicação banco capacitores série

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Aplicação de Bancos de Capacitores Série na 
Transmissão CA de Longa Distância: o Exemplo 
da Interligação Tucuruí – Macapá - Manaus 
 
Manfredo Correia Lima (*), Fernando Rodrigues Alves 
Chesf 
André Luiz Oliveira, Luis Paulino da Silva, Mario Nelson Lemes, Ricardo Quirante 
Siemens 
 
1Resumo--Através do leilão ANEEL 004/2008, a interligação 
Tucuruí-Macapá-Manaus foi dividida em três lotes, cabendo ao 
Consórcio Manaus Transmissora de Energia (MTE), formado 
por Abengoa, Chesf e Eletronorte, a implantação do lote C, 
formado pelas linhas Oriximiná - Silves - Lechuga 500kV e das 
subestações Silves e Lechuga. Para atendimento aos critérios de 
planejamento e procedimentos de rede, está prevista a instalação 
de bancos de capacitores série (BCS) em todos os trechos de 
linha, com grau de compensação de 70%. Este trabalho descreve 
os principais aspectos de projeto dos BCS integrantes do Lote C 
do Sistema Tucuruí-Macapá-Manaus, com ênfase no 
dimensionamento dos seus sistemas de proteção, efetuada através 
de Spark Gaps e MOV (Metal Oxide Varistors) e na definição 
das suas características nominais. Em complemento, é 
apresentada uma descrição dos testes de aceitação em fábrica dos 
sistemas de proteção e controle dos referidos BCS, destacando-se 
os principais resultados e conclusões. 
 
Palavras-Chave—Bancos de Capacitores Série, Grau de 
Compensação, Metal Oxide Varistor (MOV), Proteção e 
Controle, Spark Gap, Testes de Aceitação em Fábrica, 
Transitórios Eletromagnéticos. 
I. INTRODUÇÃO 
 
 Programa de Expansão da Transmissão 2008 - 2012 da 
Empresa de Planejamento Energético (EPE) definiu o 
conjunto de obras necessárias ao sistema elétrico brasileiro no 
horizonte de cinco anos, remetido ao Ministério de Minas e 
Energia e à ANEEL como recomendação para ser objeto de 
leilão de concessão. Para a região Norte do Brasil, o referido 
programa definiu a instalação da interligação Tucuruí-
Macapá-Manaus, composta por 1490km de linhas de 
transmissão em 500kV conectando Tucuruí a Manaus 
(Lechuga), com quatro subestações intermediárias (Xingu, 
Jurupari, Oriximiná e Silves) e por 339km de linhas de 
transmissão em 230kV de Jurupari a Macapá, com uma 
subestação intermediária em Laranjal, utilizando estruturas de 
circuito duplo em corrente alternada. A referida interligação 
permitirá a integração dos sistemas que alimentam a Região 
Amazônica, atualmente operando isolados e supridos 
principalmente por usinas térmicas a óleo e gás, ao Sistema 
Interligado Nacional, o que proporcionará expressiva melhoria 
na qualidade da energia fornecida. O início da operação do 
referido sistema é previsto para o segundo semestre de 2012 e 
 
(*) Rua Delmiro Gouveia, 333 Bongi – CEP 50761-901 – Recife – PE – 
Brasil. Tel: (+55 81) 3229-2539 – Fax (+55 81) 3229-2488 – email: 
manfredo@chesf.gov.br 
sua capacidade inicial será de 1730MW, podendo ser 
expandido até 2530MW. A previsão de demanda dos sistemas 
isolados a serem supridos por este empreendimento em 2012 é 
de 1400MW, atingindo 1900MW em 2017. Sua operação 
permitirá redução significativa na queima de combustíveis 
fósseis e na emissão de CO2 na atmosfera de cerca de um 
milhão de toneladas por ano. 
Este sistema apresenta como principais desafios para sua 
implantação a necessidade de utilização de torres de 
transmissão com alturas de 250 a 280m e utilização de cabos 
subaquáticos para travessias de rios, além de restrição de 
acesso durante certas estações do ano em algumas áreas e a 
exigência da elevação das torres acima das copas das árvores. 
O referido sistema foi dividido em três lotes, objeto do leilão 
ANEEL 004/2008, conforme Fig. 1, onde as subestações 
Silves e Lechuga são identificadas como Itacoatiara e Cariris, 
conforme Edital da ANEEL [1]. O lote C, formado pelas 
linhas Oriximiná-Silves e Silves-Lechuga, além das 
subestações 500/138kV Silves e 500/230kV Lechuga, teve 
como vencedor o Consórcio Manaus Transmissora de Energia 
(MTE), formado por Abengoa, Chesf e Eletronorte. Para 
permitir o atendimento aos critérios de planejamento e 
procedimentos de rede, serão instalados, dentre outros 
equipamentos de compensação, bancos de capacitores série 
em todos os trechos das linhas de 500kV, cujas principais 
características são descritas ao longo deste trabalho. 
Bancos de capacitores série (BCS) atuam reduzindo a 
reatância série da linha de transmissão, elevando desta forma 
sua capacidade de transmissão nos regimes permanente e 
dinâmicos [2], conforme Fig. 2, onde (U1, 1) e (U2, 2) 
representam respectivamente o módulo e o ângulo das tensões 
nas barras fonte e carga. 
II. CARACTERÍSTICAS NOMINAIS DOS BCS 
 
Os BCS objeto deste artigo foram dimensionados para 
compensar 70% da reatância série das linhas onde estão 
instalados e por razões práticas, foram divididos em duas 
seções de 35% cada, instaladas nos terminais de cada linha, 
sendo este percentual denominado Grau de Compensação. A 
solução mais eficiente e economicamente viável para o 
sistema sob análise contemplou o emprego de MOV (Metal 
Oxide Varistors) e Spark Gaps associados aos capacitores 
série (Fig. 3). A proteção contra faltas externas é efetuada por 
meio dos MOV, não sendo necessário neste caso o by-pass 
dos capacitores série. Neste caso, quando a tensão nos 
O 
SauloMenezes
Realce
2 
 
 
terminais do MOV ultrapassa o valor especificado em projeto 
(ULIM), sua resistência é drasticamente reduzida, produzindo 
um caminho atrativo para as elevadas correntes que circulam 
pela linha durante a falta e protegendo os capacitores dos seus 
efeitos destrutivos. Na ocorrência de faltas internas, caso os 
limites de corrente ou energia dos MOV definidos durante o 
projeto sejam atingidos, o conjunto (BCS + MOV) é curto-
circuitado pela ação do Spark Gap e em seguida, ocorre o 
fechamento do disjuntor de by-pass. No sistema sob análise, o 
cálculo das energias dos MOV apresenta característica 
peculiar, uma vez que devido à configuração do sistema de 
transmissão (circuitos paralelos, 50% da compensação série 
instalada em cada terminal), a falta interna para um dado BCS 
é falta externa para o BCS adjacente. Para o dimensionamento 
das energias associados aos MOV, foram realizados estudos 
de transitórios eletromagnéticos em ATP, considerando a 
aplicação de faltas externas e internas, nas configurações do 
sistema elétrico definidas pelo Edital [1], [3]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 2. Princípio de funcionamento da compensação série 
 
A. Considerações de Projeto 
 
Os valores das grandezas elétricas dos BCS objeto deste 
trabalho são indicados na Tabela I [3]. O tipo de proteção 
empregado em um sistema de compensação série é 
primordialmente definido através da simulação da aplicação e 
eliminação de faltas em linhas e subestações próximas e 
remotas. A seguir são fornecidos detalhes relativos ao projeto 
dos principais equipamentos que integram os BCS do Lote C, 
com ênfase na definição das características dos MOV. 
 
B. Metal Oxide Varistors (MOV) 
 
Para proteger os capacitores série contra sobretensões, os 
MOV devem atender aos requisitos dos ciclos de operação 
contínuo e de sobrecarga pós faltas, além de limitar a tensão 
terminal dos capacitores durante defeitos no sistema de 
transmissão. Conforme o Edital ANEEL[1], os MOV devem 
suportar o ciclo de sobretensão da Tabela II, sem ter que 
ingressar nas respectivas regiões de condução das suas curvas 
VxI. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 3. Banco de capacitores série – diagrama unifilar 
 
TABELA I 
 GRANDEZAS ELÉTRICAS DOS BCS DO LOTE C 
Linha Circuito Terminal X() INOM (A) ULIM (pu) 
ORX - SIL C1 Oriximiná 31,45 1900 2,28 
ORX - SIL C2 Oriximiná 31,45 1900 2,28 
ORX - SIL C1 Silves 31,45 1900 2,30 
ORX - SIL C2Silves 31,45 1900 2,30 
SIL – LEC C1 Silves 21,09 1840 2,25 
SIL – LEC C2 Silves 21,09 1840 2,25 
SIL – LEC C1 Lechuga 21,09 1840 2,26 
SIL - LEC C2 Lechuga 21,09 1840 2,26 
 
TABELA II 
CICLO DE SOBRETENSÃO DOS MOV LOTE C[3] 
Especificações 
ORX 
(kV) 
SLV I 
(kV) 
SLV II 
(kV) 
LEC 
(kV) 
Operação Contínua 1,0 pu 59,8 59,8 38,8 38,8 
Sobretensão Freq. Fund. 8h 
1,10 pu 
65,7 65,7 42,7 42,7 
Sobretensão Freq. Fund. 
30min 1,35 pu 
80,8 80,7 52,4 52,4 
Sobretensão Freq. Fund. 
10min 1,50 pu 
89,6 89,6 58,2 58,2 
Sobretensão por corrente de 
swing 10 seg 1,9 pu 
113,5 113,5 73,7 73,7 
 
Nos estudos realizados durante a elaboração do projeto básico 
do Lote C, foi analisada eventual influência da compensação 
série na manobra de religamento monopolar, concluindo-se 
não haver restrição à implantação do mesmo. 
Dois principais tipos de falta devem ser considerados no 
dimensionamento das energias dos MOV, conforme descrito a 
seguir. 
Faltas Externas: São aplicadas externamente à parcela da 
linha onde se encontram os BCS, delimitada pelos disjuntores 
de linha. Os MOV devem ser dimensionados para suportarem 
sem perda de vida útil a aplicação de tais faltas, pois o by-pass 
dos capacitores série não é permitido nesta situação [1]. 
 
Fig. 1. Composição dos lotes do sistema de transmissão 
Tucuruí-Macapá-Manaus [1] 
 
 
3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 4. Diagrama Unifilar Simplificado da Rede Completa Representada nas Simulações em ATP 
 
Faltas Internas: São aplicadas no interior da parcela da linha 
onde se encontram instalados os BCS. Neste caso, é permitido 
o by-pass do BCS através do Spark Gap [1], que conduzirá 
em cerca de 1ms. Em seguida, se dará o fechamento do 
disjuntor de by-pass entre 30 e 40ms, concluindo a operação 
de by-pass dos BCS. 
Para determinação das energias dos MOV, faltas trifásicas à 
terra são aplicadas em pontos selecionados, com duração de 
100ms. Para garantir que condição mais severa é obtida, o 
instante de aplicação da falta é variado com incremento de 6 
ao longo de um ciclo da tensão de 500kV. A seguir são 
apresentados os resultados das simulações em ATP que 
propiciaram a definição das energias nominais dos MOV do 
Lote C. Os locais de aplicação de falta referem-se à Fig. 4. 
 
C. MOV das Linhas Oriximiná-Silves 
 
Faltas Externas 
 
Os resultados das simulações efetuadas indicam que a falta 
externa mais severa para os MOV situados nas linhas 
Oriximiná (ORX) - Silves (SLV) é aquela aplicada no 
barramento de Silves 500kV com uma das linhas paralelas 
fora de operação (Fig. 4). Os estresses mais severos 
decorrentes da aplicação desta falta para os BCS dos terminais 
de Silves e Oriximiná são resumidas na Tabela III, já 
incluindo-se margens de segurança de projeto de 15% para as 
correntes e de 10% para as energias acumuladas. 
 
TABELA III 
MÁXIMAS SOLICITAÇÕES PARA FALTAS EXTERNAS 
Grandeza Oriximiná Silves I 
Tensão no MOV (kVp) 187,0 190,0 
Corrente no MOV (kAp) 6,5 6,9 
Energia Acumulada (MJ) 11,1 12,5 
 
Com base nos resultados da Tabela III, a proteção dos BCS 
pode ser ajustada para distinguir entre faltas internas e 
externas. Para os MOV dos BCS do terminal Oriximiná, o 
ajuste da proteção de sobrecorrente deve ser de 7,5kA, 
considerando 15% de margem de segurança de projeto, 
enquanto que o ajuste da proteção correspondente ao gradiente 
de energia deve ser de 12,2MJ / 100ms, considerando 10% de 
margem de segurança de projeto. Caso um destes valores seja 
atingido, a falta é considerada pelo sistema de proteção como 
interna e os sinais para disparo do Spark Gap em 1ms e 
posterior fechamento do disjuntor de by-pass são produzidos. 
Para os BCS do terminal Silves, lado Oriximiná, tais valores 
são de 7,9kA e 13,8MJ / 100ms. Faltas que produzam valores 
de corrente e energia inferiores aos aqui apresentados não 
deverão produzir o by-pass dos BCS por serem consideradas 
faltas externas. 
 
Faltas Internas 
 
Os resultados das simulações efetuadas indicam que a falta 
interna mais severa para os MOV situados nas linhas 
Oriximiná-Silves quanto ao critério de sobrecorrente é aquela 
aplicada nos terminais do capacitor, lado da linha, com a linha 
paralela fora de operação. As Figs. 5 mostram os resultados 
das referidas simulações para os BCS de Oriximiná. 
 
 
Fig. 5a. Terminal Oriximiná: Tensão no MOV para a falta interna mais severa 
quanto à sobrecorrente no MOV. Eixo vertical em kV 
 
Fig. 5b. Terminal Oriximiná: Corrente no MOV para a falta interna mais 
severa quanto à sobrecorrente no MOV. Eixo vertical em kA 
4 
 
 
 
Fig. 5c. Terminal Oriximiná: Energia no MOV para a falta interna mais 
severa quanto à sobrecorrente no MOV. Eixo vertical em MJ. 
 
A falta interna mais severa para os MOV situados nas linhas 
Oriximiná-Silves quanto ao critério de energia acumulada é 
apresentada nas Figs. 6. 
 
Fig. 6a. Terminal Oriximiná: Tensão no MOV para a falta interna mais severa 
quanto à energia acumulada. Eixo vertical em kV 
 
 
Fig. 6b. Terminal Oriximiná: Corrente no MOV para a falta interna mais 
severa quanto à energia acumulada. Eixo vertical em kA 
 
Fig. 6c. Terminal Oriximiná: Energia acumulada no MOV para a falta interna 
mais severa quanto à energia acumulada. Eixo vertical em MJ. 
 
A falta interna que produz a máxima energia acumulada no 
MOV aqui apresentada é trifásica à terra e aplicada a 135km 
do terminal Oriximiná, com o circuito paralelo em operação 
na configuração do sistema 2018. Com base nas simulações 
realizadas, as máximas solicitações a que são submetidos os 
MOV das linhas Oriximiná-Silves durante faltas internas são 
resumidas na Tabela IV. 
 
TABELA IV 
MÁXIMAS SOLICITAÇÕES PARA FALTAS INTERNAS 
Grandeza Oriximiná Silves I 
Nível de Proteção (kVp) 192,9 194,4 
Corrente no MOV (kAp) 13,6 11,7 
Energia Acumulada (MJ) 13,3 15,35 
Os MOV devem suportar os estresses decorrentes da aplicação 
de duas faltas externas ou internas subseqüentes [1]. Isto 
requer valores de energia acumulada de 26,6MJ (2 x 13,3) 
para Oriximiná e 30,7MJ (2 x 15,35) para Silves I (lado 
Oriximiná), sem considerar a reserva de 25% [1]. As colunas 
de MOV reservas devem permanecer energizadas para manter 
as mesmas características de envelhecimento das demais. 
As curvas dos MOV aplicados nas linhas Oriximiná – Silves, 
sem considerar a reserva de 25%, são apresentadas nas Figs. 7 
e 8. 
 
Fig. 7. Característica VxI dos MOV das linhas Oriximiná – Silves, terminal 
Oriximiná 
 
 
Fig. 8. Característica VxI dos MOV das linhas Oriximiná – Silves, terminal 
Silves 
 
D. MOV das Linhas Silves-Lechuga 
 
Com base na mesma seqüência descrita em II.C, as Tabelas 
V e VI apresentam as mais severas solicitações para faltas 
externas e internas para os MOV dos BCS instalados nas 
linhas Silves – Lechuga. A falta interna que produz a máxima 
corrente nos MOV é aquela aplicada nos terminais do 
capacitor, lado da linha, com a linha paralela fora de 
operação. A falta interna que produz a máxima energia 
acumulada no MOV aqui apresentada é trifásica à terra e 
aplicada a 90km do terminal Silves, na direção de Lechuga, 
com o circuito paralelo em operação, na configuração do 
sistema 2018. 
 
TABELA V 
MÁXIMAS SOLICITAÇÕES PARA FALTAS EXTERNAS 
Grandeza Silves II Lechuga 
Tensão no MOV (kVp) 120,0 121,0 
Corrente no MOV (kAp) 7,2 7,3 
Energia Acumulada (MJ) 7,7 8,1 
5 
 
 
 
TABELA VI 
MÁXIMAS SOLICITAÇÕES PARA FALTAS INTERNAS 
Grandeza Silves II Lechuga 
Nível de Proteção (kVp) 123,8 124,3 
Corrente no MOV (kAp) 14,7 12,5 
Energia Acumulada (MJ) 9,75 9,85 
 
Os MOV devem suportar os estresses decorrentes da 
aplicação de duas faltas externas ou internas subseqüentes 
[1]. Isto requer valores de energia acumulada de 19,5MJ (2 x 
9,75) para Silves II e 19,7MJ (2 x 9,85) para Lechuga, sem 
considerar a reserva de 25% [1]. As colunas de MOVreserva 
devem permanecer energizadas para manter as mesmas 
características de envelhecimento das demais. 
 
E. Capacitores 
 
Os capacitores dos BCS são projetados para suportar as 
correntes nominais e de sobrecarga estabelecidas em [1]. A 
Tabela VII apresenta um resumo das suas grandezas elétricas. 
Os capacitores são protegidos por MOV conectados em 
paralelo. Circuitos de amortecimento são instalados para 
limitar as correntes de descarga dos capacitores por ocasião do 
by-pass (Fig. 3). 
 
TABELA VII 
RESUMO DAS CARACTERÍSTICAS ELÉTRICAS DOS CAPACITORES 
DOS BCS LOTE C 
Especificações ORX SLV I SLV II LEC 
Corrente Nominal (A) 1900 1900 1840 1840 
Impedância () 31,45 31,45 21,09 21,09 
Corrente Sobrecarga 8h 1,1 pu 2090 2090 2024 2024 
Corrente Sobrecarga 30 min 1,35 pu 2565 2565 2484 2484 
Corrente de swing 10 seg 1,9 pu 3610 3610 3496 3496 
 
A Fig. 9 apresenta a disposição das housings de MOV de uma 
instalação semelhante às do lote C do sistema Tucuruí-
Manaus. 
 
Fig. 9. Disposição dos capacitores e MOV na plataforma do BCS 
 
 
F. Circuito de Amortecimento 
 
Destina-se a efetuar a descarga do BCS durante a ocorrência 
de faltas internas, caso se verifique o by-pass dos mesmos. É 
conectado em série com os capacitores e através dele circula a 
corrente da linha de transmissão (Fig. 3). Este arranjo permite 
que as chaves seccionadoras de by-pass sejam abertas com 
tensão nula quando ocorre o by-pass do BCS, mesmo que 
através do disjuntor de by-pass circule a corrente nominal da 
linha. Para limitar o valor de pico da corrente de descarga do 
capacitor durante a operação de by-pass, um reator de 0,4 mH 
foi escolhido para os BCS de ORX e SLV I e um reator de 
0,24mH foi escolhido para os BCS de SLV II (Silves, lado 
Lechuga) e Lechuga (LEC). Isto resulta em correntes de 
descarga com freqüências de, respectivamente, 866 Hz e 916 
Hz. O amortecimento desejado é obtido através da introdução 
de um resistor de 4 (ORX e SLV I) e de 3 (SLV II e LEC) 
conectado em paralelo ao reator. O projeto deste circuito é 
efetuado de forma a atender ao especificado na Norma 
IEC142-2. Para evitar que a corrente de regime permanente 
circule através do reator, o que elevaria as perdas do conjunto, 
um gap auxiliar é conectado em série com o resistor, cujo 
disparo ocorre quando tensões associadas aos requisitos de 
sobrecarga dos capacitores surgem nos seus terminais. Desta 
forma, o resistor é inserido apenas durante a operação de 
descarga e não é necessário dimensioná-lo para operação em 
regime permanente. O referido elemento é dimensionado para 
suportar um ciclo de trabalho de duas descargas consecutivas. 
III. TESTES DE ACEITAÇÃO EM FÁBRICA 
 
O processamento das funções de proteção dos BCS do Lote C 
é feito por controladores digitais programáveis da família 
Simatic TDC (Technology and Drives Control). Cada rack 
possui 21 slots, onde são instalados os módulos de 
processamento, de entradas e saídas, comunicação e do 
sistema ótico de medição [5]. 
Fig. 10. Funções de proteção dos BCS integrantes do Lote C [5] 
 
Existem dois sistemas independentes e redundantes, que 
operam simultaneamente em condições normais, um definido 
como Master e o outro como Slave. O Master define quais 
parâmetros de instalação e ações do operador são válidas, 
executa os comandos e atualiza o Slave, caso seja detectada 
diferença entre eles. A comutação dos sistemas entre os 
estados Master e Slave pode ser feita manualmente pelo 
operador ou de forma automática, caso seja detectada falha no 
sistema Master. Caso haja falha em ambos os sistemas, ocorre 
o by-pass do BCS ou sua reinserção é bloqueda, caso esteja 
fora de operação. 
 
Exitem três estados possíveis para o BCS, a serem 
selecionados pelo operador: 
 BCS by-passado, desconectado e aterrado. 
 BCS conectado, porém by-passado. 
Housings dos 
MOV 
6 
 
 
 BCS inserido e em operação. 
A Fig. 10 mostra as mais relevantes funções de proteção 
associadas aos BCS integrantes do Lote C. 
Neste item, é apresentado uma descrição dos testes de 
aceitação em fábrica (Factory Acceptance Tests – FAT) dos 
sistemas de proteção e controle dos BCS do Lote C do sistema 
Tucuruí – Manaus [4]. Para a realização dos testes, não é 
necessária a representação do sistema elétrico de potência, 
sendo os paineis reais dos BCS conectados a caixas de teste 
que simulam os eventos associados à atuação das proteções 
objeto de cada teste. 
 
A. Proteções do Capacitor Série 
 
Este grupo é formado pelas seguintes funções: Alarme de 
Desbalanço, Desbalanço Nível Baixo, Desbalanço Nível 
Alto e Sobrecarga. A atuação das três últimas funções 
provoca o by-pass do BCS. A proteção de sobrecarga procura 
cobrir situações onde correntes elevadas, mas inferiores às 
correntes de curto-circuito, circulam pelos capacitores. Em 
tais casos, não haverá condução de corrente pelos MOV, mas 
o capacitor deve ser protegido dos efeitos da sobrecarga. Esta 
proteção é implementada através da produção de um sinal que 
comanda diretamente o fechamento do disjuntor de by-pass, 
sem requerer a ação do Spark Gap. 
 
B. Proteções do Metal Oxide Varistors (MOV) 
 
Este grupo é formado pelas seguintes funções: Alta Corrente 
no MOV, Sobretemperatura e Gradiente de Temperatura no 
MOV, todas produzindo o by-pass dos BCS. 
A proteção Alta Corrente no MOV produz o by-pass do 
conjunto quando a corrente do MOV atinge seu valor limite 
devido à ocorrência de uma falta nas proximidades do 
equipamento (falta interna). Enquanto isso, a proteção 
Sobretemperatura produz o by-pass por energia, que se dá 
durante uma falta interna remota, nos moldes do apresentado 
no item II deste trabalho. Nesta situação, a ordem de by-pass 
será produzida quando a temperatura dos housings do MOV 
(Fig. 9) de cada fase atingir 160C. Este valor é calculado 
através do modelo térmico do MOV elaborado pelo Fabricante 
e que leva em consideração, dentre outros, os seguintes 
parâmetros: 
 Número de housings por fase, mínimo 7 e máximo 9. 
 Número de colunas em paralelo por housing (3). 
 Número de discos de MOV em série por coluna (13). 
 Energia nominal do conjunto por fase, determinada a 
partir dos estudos sistêmicos (item II). 
A partir daí, é construído o modelo térmico do MOV e 
definidos os seguintes parâmetros: 
 Temperatura máxima do MOV por fase, a partir da qual 
será produzido o sinal de by-pass para o Spark Gap, 
definida em 160C para os MOV do Lote C. 
 Temperatura máxima na qual poderá ocorrer a reinserção 
dos BCS, definida em 105C para os MOV do Lote C. 
 Uma vez atingida a temperatura de by-pass, o tempo 
necessário para o resfriamento e conseqüente reinserção 
do BCS poderá chegar a algo em torno de duas horas. 
 
A proteção Gradiente de Temperatura do MOV identifica 
variações anormais de temperatura dos MOV, provocadas por 
correntes de curto insuficientes para fazer com que os limites 
de corrente e energia definidos para by-pass sejam atingidos. 
 
C. Proteções do Spark Gap 
 
O Spark Gap destina-se a proteger o MOV contra sobrecargas 
durante a ocorrência de faltas internas. O sistema de proteção 
efetua o disparo do Spark Gap nas seguintes situações: 
 A magnitude da corrente no MOV é superior ao valor 
definido para a mais severa falta externa. 
 A temperatura do MOV atinge seu valor limite, 
indicando que o limite de energia acumulada no MOV 
foi atingido. 
As seguintes proteções produzem o bloqueio da reinserção dos 
BCS: 
 Autodisparo: Spark Gap disparando sem a geração do 
comando correspondente pelo sistema de proteção. 
 Condução prolongada: Tempo de condução do Spark 
Gap superior ao máximo estabelecido em projeto, 
indicando eventuais problemas no fechamento do 
disjuntor de by-pass. 
 Atraso ou Recusa no Disparo: Identifica problemas no 
sistema de geração do comando de disparo do Spark Gap. 
IV. CONCLUSÕESa. Os testes de aceitação de fábrica dos sistemas de 
proteção dos BCS do Lote C, realizados integralmente 
no Brasil, foram concluídos com sucesso, tendo sido 
comprovado o atendimento integral dos requisitos de 
especificação. 
b. É apresentado o roteiro utilizado para definição das 
energias dos MOV dos referidos BCS, requisito 
fundamental para o dimensionamento dos referidos 
equipamentos. 
c. São apresentadas as principais características nominais 
dos equipamentos que integram os BCS do Lote C do 
Sistema Tucuruí-Manaus. 
d. Os elevados valores de energia calculados para os 
MOV devem-se em grande parte ao elevado grau de 
compensação utilizado (70% em cada trecho) e à 
peculiar localização dos BCS, onde a falta interna para 
um deles representa uma falta externa para o outro. 
V. REFERÊNCIAS 
[1] Edital de Leilão n 004/2008-ANEEL, ANEXO 6C – LOTE C – 
Interligação Tucuruí – Macapá – Manaus: Trecho Oriximiná – Cariris 
(Manaus), disponível em www.aneel.gov.br. 
[2] Anderson, P. and Farmer, R., Series Compensation of Power Systems, 
PBLSH! Inc. Califórnia, USA, 1996, pp. 347-369. 
[3] Kunal Sharma, ―Tucuruí-Manaus Lote C Basic Design Report‖, 
100404_Tucuruí-Manaus_LOT C_Basic_Design_Rev3, Maio 2010. 
[4] Interligação Tucuruí-Macapá-Manaus - Bancos de Capacitores Série – 
Sistema de Controle e Proteção – Relatório de Testes de Aceitação em 
Fábrica (FAT), (4) G60105 – A0225 – U0004, Junho 2011. 
[5] Interligação Tucuruí-Macapá-Manaus – Subestações Oriximiná-Silves-
Lechuga – Bancos de Capacitores Série – Sistema de Controle e 
Proteção – Descrição do Fornecimento, (4) G60105 – A0225 – R0001, 
Agosto 2009.