Análise da tensão de restabelecimento transitória em disjuntor de alta tensão: estudo de caso em uma instalação elétrica industrial
Fecha
2021-06-29Primeiro membro da banca
Cardoso Junior, Ghendy
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O sistema elétrico é passível a diversos tipos de ocorrências de falhas, curtos-circuitos e condições anormais
de operação, assim, produzindo transitórios na rede. Por estes motivos, é fundamental que os disjuntores
desempenhem seu papel para garantir a proteção e integridade nas instalações elétricas. Desta forma, exigem
atenção especial em seu dimensionamento e estudos de superação por Tensões de Restabelecimento Transitórias
(TRTs). Os tipos de falhas mais comuns em instalações elétricas é o curto-circuito, logo, as impedâncias
equivalentes no sistema elétrico sofrem alterações. Com isso, aumentam riscos operacionais dos disjuntores
já instalados e superação por TRT. Frente a tudo isso, existem padrões IEEE STD C37.011-2011 e
IEEE STD C37.04b-2008 que são guias técnicos para a análise e a especificação de disjuntores, estabelecendo
capacidades máximas para evitar a superação frente a TRT. Estes padrões auxiliaram no entendimento
e na avalição do disjuntor objeto deste estudo de caso. Assim, este estudo tem como objetivo avaliar o desempenho
com foco na TRT de um disjuntor isolado à gás SF6 de uma subestação de 69 kV localizada em
uma instalação elétrica industrial. Diferentes cenários de estudos são averiguados como, por exemplo, circuito
completo representando as instalações elétricas da subestação e circuito elétrico simplificado desta subestação.
Além disso, para esta análise de TRT foram utilizados valores de capacitâncias intrínsecas reais
dos equipamentos e também valores recomendados pelo padrão IEEE STD C37.011. Ainda, provocou-se
alterações nas impedâncias equivalentes da rede elétrica e no nível de tensão, pressupondo uma mudança nas
características do sistema elétrico do agente distribuidor. As simulações foram executadas através do
EMTP/ATP e do seu pré-processador gráfico ATPDraw. Os resultados mostram a necessidade de realizar
uma análise TRT detalhada durante o desenvolvimento do projeto de uma subestação, para garantir o dimensionamento
adequado do disjuntor para uma aplicação específica. Outro objetivo deste trabalho foi modelar
analiticamente o circuito elétrico simplificado das instalações elétricas da subestação. Logo, com esta equação
matemática reproduziu-se um sinal de TRT e comparou-se este sinal com os resultados apresentados
pelos softwares ATP/EMTP e PSIM. Dessa forma, o trabalho contribui também pelo desenvolvimento da
modelagem analítica apresentada para análise de TRT, pois o resultado do sinal de TRT encontrado por meio
deste método proposto, foi satisfatório e condizente, assim, tornando-se uma ferramenta para comparação de
resultado neste estudo de caso.
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