Trabalhos

Páginas: 27 (6581 palavras) Publicado: 9 de abril de 2014
CAPÍTULO 1
INTRODUÇÃO À PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS

1 INTRODUÇÃO À PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS 1
1.1 O QUE É PROTEÇÃO? 1
1.2 CONSIDERAÇÕES ESTRUTURAIS DOS SISTEMAS DE POTÊNCIA 1
1.3 ATERRAMENTO DO NEUTRO EM SISTEMAS DE POTÊNCIA 1
1.3.1 Sistema isolado ou não-aterrado 1
1.3.1.1 Métodos para detecção de falhas a terra em sistemas não aterrados 4
1.3.1.1.1 Três transformadores detensão (TPs) 4
1.3.1.1.2 Um único transformador de tensão (TP) 5
1.3.2 Sistema efetivamente aterrado (solidamente aterrado) 7
1.3.3 Sistema não efetivamente aterrado 10
1.3.3.1 Aterramento de alta impedância por meio de reator 10
1.3.3.2 Aterramento de alta impedância por meio de Resistor 12
1.3.3.3 Aterramento de baixa impedância por meio de reator ou resistor 18
1.4 CONFIGURAÇÃO DOS SISTEMASDE POTÊNCIA 21
1.5 A NATUREZA DA PROTEÇÃO 23
1.5.1 Confiabilidade 24
1.5.2 Seletividade 24
1.5.3 Velocidade 25
1.5.4 Proteção primária e de retaguarda 25
1.6 ESTATÍSTICA DOS DEFEITOS 27
1.7 DESLIGAMENTO MONOFÁSICO, TRIFÁSICO E RELIGAMENTO 28
1.8 ELEMENTOS DE UM SISTEMA DE PROTEÇÃO 28
1.8.1 Zonas de sobreposição de TCs (live tank x dead tank) 29



1 Introdução à Proteção de SistemasElétricos
1.1 O que é proteção?
• Projeto e operação de equipamentos que detectam condições anormais dos SPs;
• Ações corretivas o mais rápido possível  retornar o sistema ao seu estado normal;
• Resposta de tempo na ordem de ms (intervenção humana é impossível);
• Ação deve ser automática, rápida, e deve desligar o menor número de equipamentos;
• Objetivos dos relés:
o Diagnosticarcorretamente o problema (analisar todos os tipos de falta e condições anormais);
o Resposta rápida;
o Minimizar os impactos na rede elétrica.
• Relés de proteção podem falhar prever proteções de retaguarda.
1.2 Considerações estruturais dos sistemas de potência
• Equipamentos de potência  geram, transformam e distribuem a energia à carga;
• Equipamentos de controle  mantêm a tensão,freqüência, carga, economia ótima, segurança.
o Funções de Controle local e centralizada;
o Ajusta as variáveis do sistema (tensão, corrente, fluxo de potência);
o Mudam o estado de operação da rede sem mexer na sua topologia.
• Equipamentos de proteção:
o Atuação mais rápida que os equipamentos de controle;
o Abre ou fecha CBs, mudando a topologia da rede;
1.3 Aterramento do neutro em sistemas depotência
• Afeta os níveis da Icc nos defeitos que envolvem a terra;
• Não existe Ig em sistemas não aterrados;
o Razão principal para operar os SPs sem aterramento;
o A maioria dos curtos-circuitos é para terra  diminuindo o n° de interrupções de serviço.
o Porém, aumentando o n° de LTs, o acoplamento capacitivo dos condutores dos alimentadores com a terra favorece um caminho para a terra. Umafalta a terra nestes sistemas produz uma Icc 1 capacitiva.
o Problema para a proteção é detectar a Ig de baixa magnitude;
• Sistemas não aterrados são sujeitos a grandes sobretensões nas fases sãs para faltas g;
• Níveis de E mais baixos, o nível de isolação de equipamentos baseia-se em surtos (+alto que sobre tensão devido a curto-circuito).
• Níveis de E mais altos (> 100 kV), assobretensões provocadas por faltas assumem importância. Geralmente, o neutro é solidamente aterrado.
• Em sistemas malhados, 69 e 138 kV, Icc 1 pode ser muito alta, devido a uma baixa Zo.
o Se Icc 1 > capacidade de interrupção dos CBs
o Necessário introduzir uma indutância no neutro para limitar a Icc 1.
o Mais efetivo do que R, pois Zth é muito indutivo, e não há significante perda I2R durante afalta.
1.3.1 Sistema isolado ou não-aterrado
A referência a terra é efetivada através das capacitâncias naturais das linhas (impedância de alto valor). Se uma das fases for colocada em contato com a terra, haverá um deslocamento das outras fases em relação a ela, ocasionando nestas fases, tensões iguais as de linha (aumento de ), conforme mostra a Fig. 1.1. Neste caso, os equipamentos...
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