9 Rep.Trafos e MS II

Prévia do material em texto

REPRESENTAÇÃO DOS SEP:
1)-TRANSFORMADORES:
-Transformador Ideal Monofásico:
							
 I 1					I 2
 V 1	 	 N 1			N 2		 V 2			
	pois	S 1 = S 2
-Transformador Monofásico Real: circuito equivalente:
 r 1 + j x1				r 2 +j x 2
I 1	 Im N 1	 N 2		 I 2
V 1 jxm	 rHF				 V 2
Transferindo o secundário para o primário:
	 r 1 + j x1			
 (r 2 + j x 2)
 I 1					I 2/a
 V 1			jxm	 rHF				a V 2
Fazendo a admitância “shunt” de magnetização ( 0,0 ( R1 = r 1 +
r 2; X1 = x 1 +
x 2
Tem-se:
		R1 + j X1			Obtidos, a partir do ensaio de curto circuito ( do lado
						de AT, ou da BT.
	 I 1
 V 1					 a .V 2
-Transformadores Trifásicos:
Podem ser constituídos, também, pela associação de três transformadores monofásicos: a ligação Y é, em geral, aterrada:
Ligações:	Y-Y;	Y-(;	(-Y;	(-(		Sp = Ss
-Um transformador trifásico de 400 MVA, 220 Y- ( 22 kV tem Zcc (na BT) = j 0,121 (. Representá-lo em um SEP cujas bases são: SB = 100MVA; VB = 230 kV.
Nas suas próprias bases: 
		ou	j 0, 1 pu
Nas bases novas::		
-Transformadores de 03 enrolamentos: três ensaios de curto circuito.
	 
Primário:	Sp;	Vp
Secundário:	Ss;	Vs
Terciário:	St;	Vt
			
			 s					s				s V
 V	p			 V	 p				
			 t					t				t
Zpt = Zp + Zt					Zps = Zp + Zs			Zst = Zs + Zt
Deve-se asssumir mesma SBASE e VBASES adequadas:
Circuito Equivalente: neste caso, foi assumida Sbase = 15 MVA
 p							s
		 Zp		 Zs
				
				 Zt
				t
Exemplo:	P:		Y,	66,0 kV		15 MVA
		S		Y	13,2 kV		10 MVA
		T		(	 2,3 kV		 5 MVA
�� EMBED Equation.3 
	
p	j 0,02		 j 0,05	 s
		
			 j 0,07
			t
-Autotransformadores, com terciário :
p			 série 	 s
	161 kV			 138 kV
				 
			 comum	 		 t
						13,8 kV
Zsc-c = impedância de dispersão entre enrolamentos série + comum e comum
Zsc-t = impedância de dispersão entre enrolamentos série + comum e terciário
Zc-t = impedância de dispersão entre enrolamentos comum e terciário
H					L As impedâncias dos ramos H, L e T são calculadas
 					 analogamente aos trasformadores de 03 enrolamentos.
			T		
			
2)-GERADORES E MOTORES SÍNCRONOS:
Rever, regime permanente:
-máquina síncrona elementar monofásica ( campo pulsante produzido pela armadura;
-máquina síncrona trifásica		 ( campo girante;
-diagramas fasoriais de tensões e correntes;
-diagramas espaciais das f.m.m. do rotor e estator. Conjugado de geradores e motores; 
-situações de conjugado nulo;
-circuito equivalente: máquina síncrona como uma f.e.m atrás de uma impedância;
-potência P de m.s. de rotor cilíndrico e polos salientes. Teoria das duas reatâncias. Diagramas fasoriais.
Para o cálculo de faltas e dimensionamento da proteção de um SEP, é necessário o conhecimento básico sobre transitórios eletromagnéticos em circuuitos elétricos R-L e em máquinas síncronas:
-Transitório em um circuito R-L:
	 Vm sen wt			Circuito R-L
Equação do circuito: onde ( corresponde ao ângulo de fechamento da chave, a partir do zero da tensão; ( corresponde ao ângulo de fator de potência do circuito R-L:
O valor do deslocamento depende, então, do instante de fechamento da chave.
Corrente i(t) em Circuito R-L, v = Vm sen wt
 Envoltórias dos Valores Máximos Positivos
 Envoltórias dos Valores Máximos Negativos
 Valores Médios das ondas descendente e ascendente
Transitórios nas Máquinas Síncronas:
O transitório na máquina síncrona é um pouco mais complexo do que em um circuito R-L, de R e L constantes. A interação entre os enrolamentos do estator e rotor (enrolamentos amortecedores e de campo) faz com que L seja variável.
Assim, além da resposta i sofrer um deslocamento (c.c.), o valor de Z na fórmula é variável, o que leva a uma onda assimétrica, do ponto de vista da componente alternada (c. a.).
A determinação das constantes que regem o comportamento transitório de i depende da obtenção das ondas (fases a, b, c) das correntes de curto circuito da m.s., a partir da operação a vazio.
Os oscilogramas e valores típicos serão apresentados, assim como a definição prática das constantes da m.s. para fenômenos transitórios (reatâncias subtransitória X´´d, transitória X´d, permanente Xd e Xq; constantes de tempo T´´d, T´d e Ta. Valores típicos para o cálculo da componente assimétrica máxima: capítulo 10-Livto Texto, 2a. Ed. , Stevenson, 1986.
				 F
-No regime subtransitório, o campo de reação da armadura A, muito indutiva, de reação no eixo d, tende a passar pelo entreferro e a m.s. apresenta um valor de indutância mais baixa. Esse regime dura cerca de 3 a 4 ciclos.
-Em seguida, A começa a penetrar no rotor, mas encontra o enrolamento de campo. O regime transitório dura cerca de 100 ciclos.
-Pode-se desenhar as envoltórias dos valores máximos da corrente alternada, durante os regimes subtransitório, transitório e permanente, como na figura, a seguir: a envoltória transitória despreza os valores subtransitórios iniciais da corrente de curto circuito.
		Envoltória Subtransitória 
			Envoltória Transitória
			Envoltória de Regime Permanente
Variação do valor eficaz da corrente alternada ao longo do tempo:
	
O deslocamento de corrente contínua é regido pela constante de tempo Ta da armadura.
Ou, valor instantâneo máximo: dimensionamento dos equipamentos, como geradores, transformadores, disjuntores, seccionadoras, para suportarem este valor inicial elevado da corrente de curto circuito.
3)-LINHAS DE TRANSMISSÃO:
As LTs são representadas, para regime permanente e transitórios lentos, pelos seus circuitos nominais ou equivalentes (LTs curtas, médias e longas).
Preparado por: Prof. Dr. José Celso Borges de Andrade: Disciplina: Sistemas Elétricos de Potência I - Curso de Engenharia Elétrica PUC Minas – / 2009.
Entreferro
A
Enrolamento Amortecedor (gaiola), do eixo direto d, embutido na sapata polar.
t				 t
i(t)			 i(t)					
Enrolamento de campo (bobina), no eixo d.. Produz F, a partir da corrente de excitação If
Armadura: produz o campo girante A, a partir das correntes equilibradas ia, ib e ic. Em curto circuito, A tende a ser desmagnetizante, na direção de d e contrário a F
Rotor
( Id ´´
( Id ´
t
c
b
a
o
|I´´d| = corrente inicial subtransitória, eficaz, sem o deslocamento de corrente contínua
|I´d | = corrente inicial transitória, eficaz, sem o deslocamento de corrente contínua 
|Id | = corrente em regime permanente, valor eficaz
X´´d = reatância síncrona, subtransitória, de curto circuito, de eixo direto
X ´d = reatância síncrona, transitória, de curto circuito, de eixo direto
X d = reatância síncrona, permanente, de eixo direto
|Eg | = tensão em vazio, fase-neutro, valor eficaz
_1189944369.unknown
_1283343768.unknown
_1285051708.unknown
_1285051838.unknown
_1285051876.unknown
_1283345735.unknown
_1283353145.unknown
_1283345570.unknown
_1189944906.unknown
_1205825458.unknown
_1189944860.unknown
_1174739217.unknown
_1189944333.unknown
_1174739286.unknown
_1174473551.unknown