CAP4 FALTAS ASSIM TRICAS

CAPÍTULO 4
ANÁLISES DE FALTAS ASSIMÉTRICAS
A maioria das faltas que ocorrem nos sistemas elétricos são assimétricas. Essas faltas podem ser do tipo série ou do tipo shunt. As faltas série são aquelas em que um ou dois condutores, de um circuito trifásico, se abrem, desequilibrando o sistema. Assim, quando um disjuntor ou uma chave não fecha uma ou duas das três fases, diz-se que ocorreu uma falta série. Essas faltas causam dois tipos de problemas: as diferenças de potencial entre os dois lados do condutor que se abriu e indesejável falta de fase na carga (que pode danificar cargas trifásicas, como motores). Por outro lado, as faltas shunt podem ser caracterizadas pela queda de um ou dois condutores ao solo ou mesmo pelo curto entre duas fases de um sistema elétrico. Os problemas causados pelas faltas shunt são maiores do que aqueles oriundos das faltas série pois, em decorrência dessas, altos valores de correntes podem surgir no sistema. O presente capítulo trata, prioritariamente, das faltas shunt.

4.1 - Falta Fase-Terra
Esses tipo de falta acontece em cêrca de 70% dos casos de curto-circuito. A figura 4.1 ilustra o circuito equivalente de um sistema elétrico que está submetido a uma falta fase-terra, através de uma impedância genérica Zf, onde Z0, Z1, Z2 são as impedâncias do sistema, visto a partir do ponto de defeito e Ea, Eb, Ec são tensões equilibradas, geradas pelo gerador equivalente (Obs.: apenas f.e.m. de sequência positiva é gerada pelos geradores normais). a Gerador

~

Sistema
Z o, Z 1, Z 2

b c R Z f ( impedância de falta p/ terra )

Figura 4.1 -

99

a) Condições de contôrno no ponto de falta:
Va = Zf, Ia;
Desprezando-se as correntes de carga:

Ib = 0 e Ic = 0

b) Correntes:
[Ic] = [A-1] [Ip]:
Expandindo essa equação:

I0
1
I1 = 1 / 3 1

1 a 1 a2

I2

1
Ia
a2 . 0

Logo:

I0 = I1 = I2 = 1/3 Ia

0

a

c) Tensões:
[Vc] = [Ec] - [Zc] [Ic]
Expandindo:

V0
0
Z0
V1 = E a − 0
V2
0
0

0
Z1
0

0
Ia
0 . 1 / 3 Ia
Z2
Ia

Va 0 = − Z 0 . 1 / 3I a
Va1 = E a − Z1