O apagão no Nordeste de 2003 e as duras lições sobre falhas na rede

Sep 15, 2023

A falha na rede em 2003, que fez regressar grande parte do leste dos EUA e do Canadá a uma era pré-eletrificação, pode ser bastante memorável, mas não foi a primeira vez que uma rede elétrica nacional, ou mesmo internacional, falhou. Nem é provável que seja o último. Em agosto de 2023 assinalamos o 20º aniversário deste apagão que deixou muitas pessoas sem eletricidade durante até três dias, ao mesmo tempo que custou a vida a dezenas de pessoas. Isto levanta a questão de quais lições aprendemos com este evento desde então.

Embora os danos nas linhas de transmissão e infra-estruturas relacionadas sejam uma grande causa de cortes de energia – especialmente em países onde a cablagem aérea é a norma – os apagões mais graves envolvem a dessincronização em grande escala da rede, até ao ponto em que os geradores desligam para se protegerem. Trazer a rede de volta de um apagão tão completo pode levar horas ou dias, já que seções da rede são reconectadas após um cenário em cascata, como visto no apagão de 2003, ou no apagão bastante semelhante de 1965, que afetou quase a mesma região.

Dado que a sociedade moderna depende hoje muito mais do acesso constante à energia eléctrica do que há vinte, e muito menos há cinquenta e oito anos, até que ponto deveríamos ter medo de outro apagão, possivelmente pior?

Em termos mais simples, um apagão da rede (“queda de energia”) ocorre quando um ou mais parâmetros da rede se aventuram fora dos limites operacionais seguros, fazendo com que as proteções sejam acionadas. Aqui também é importante distinguir entre um apagão localizado e um evento em cascata, como foi o caso em 2003. No primeiro caso, algo como a fiação aérea pode entrar em curto devido à queda de uma árvore, causando o disparo de fusíveis e desativando aquela parte da rede até reparos podem ser feitos. Isso é semelhante ao disparo de uma caixa de fusíveis em uma casa, seja devido a uma situação de curto ou sobrecarga.

Para passar desse tipo de incômodo a um apagão total com falha em cascata, essas proteções têm que falhar por algum motivo, o que permitirá que oscilações de tensão e carga se propaguem pela rede, fazendo com que mais e mais linhas de transmissão e geradores desarmem. em modo de segurança ou falhará catastroficamente. No caso do apagão no nordeste de 1965, o início da cascata foi um problema com um relé de proteção em uma linha de transmissão na Usina Hidrelétrica Sir Adam Beck nº 2 em Queenston, Ontário.

Por ter sido programado incorretamente, este relé disparou com o aumento da carga externa, o que levou ao corte da linha de transmissão para Ontário. A onda de energia sobrecarregou sucessivas outras linhas de transmissão, cada uma das quais desarmou e piorou a falha da cascata. Juntamente com uma série de centrais eléctricas, a rede do Nordeste invadiu efectivamente uma série de ilhas, com apenas algumas a serem alimentadas devido à acção de segurança a tempo. Apesar de os EUA da década de 1960 não serem tão dependentes da energia eléctrica como hoje, tiveram um impacto significativo na população.

Uma série de apagões mais limitados ocorreram na região da cidade de Nova York desde então, sendo o apagão de 1977 em Nova York altamente notável. Este apagão começou com a queda de um raio em uma subestação que desarmou dois disjuntores, com problemas de equipamento impedindo a recuperação da linha de transmissão e resultando no desarme de linhas de transmissão adicionais. O apagão de Manhattan em 2019 foi muito semelhante, mas permaneceu limitado a uma área ainda menor depois que uma explosão destruiu uma subestação.

Após anteriores apagões maiores e menores, poderia ter-se a impressão de que a rede norte-americana estava a tornar-se cada vez mais fiável, com quaisquer problemas a serem rapidamente localizados e impedidos de se espalharem. Foi isto que tornou o apagão de 2003 um acontecimento tão memorável, pois não só esteve no mesmo nível do apagão de 1965, como aconteceu numa época em que a dependência da energia eléctrica contínua se tinha tornado uma realidade. O relatório final do grupo de trabalho conjunto Canadá-EUA, criado posteriormente, fornece uma visão detalhada da cadeia de acontecimentos, começando no capítulo 3.