Cap 3 Sobretensões

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Marcelo Fandi Antonio Carlos Delaiba
Sobretensões e Coordenação de Isolamento
 Origem e classificação das sobretensões
 Sobretensão atmosférica típica
Introdução ao Sistema Elétrico de Potência
 
Introdução ao Sistema Elétrico de Potência
 Características dos isolamentos
 Níveis de isolamento dos equipamentos
Níveis de isolamento normalizados para 1kV < Um  52kV (NBR 6949)
 Princípios básicos de coordenação de isolamento
 Espaçamentos elétricos e distâncias de segurança
Tabela 3 - Correlação entre o nível de isolamento e o espaçamento mínimo fase-terra no ar para tensões suportáveis nominais de impulso atmosférico até 750 kV
Correlação entre o nível de isolamento e o espaçamento mínimo fase-terra no ar para tensões suportáveis nominais de impulso atmosférico até 750 kV
Introdução ao Sistema Elétrico de Potência
 Distância entre escoamento de buchas e isoladores
Escala provisória dos níveis de poluição naturais
Introdução ao Sistema Elétrico de Potência
 
1 - INTRODUÇÃO
A rigidez dielétrica depende de 3 principais parâmetros, a saber:
Rigidez dielétrica do meio;
Forma das peças;
Distância:
do ar ambiente entre as peças sob tensão;
da interface ar isolante entre as peças sob tensão.
Rigidez dielétrica
Introdução ao Sistema Elétrico de Potência
 
Rigidez dielétrica
2 - RIGIDEZ ELÉTRICA DO MEIO
A rigidez dielétrica do ar depende das seguintes condições ambientais:
Poluição;
Condensação;
Pressão;
Umidade;
Temperatura.
3 - FORMA DAS PEÇAS
Introdução ao Sistema Elétrico de Potência
 
Rigidez dielétrica
4 - DISTÂNCIA ENTRE AS PEÇAS
4.1 - AR AMBIENTE ENTRE AS PEÇAS SOB TENSÃO
Tensão de ensaio nominal
ao impulso atmosférico
Up (kV)
Distância mínima no ar
entre a terra e entre fases
d (mm)
60
100
75
120
95
160
125
220
170
320
 
Transformadores
Marcelo Fandi Antonio Carlos Delaiba
Transformadores
Princípio de funcionamento de um transformador
Transformadores
Rendimento e regulação de tensão
Transformadores
Regulação de tensão para transformadores
Paralelismo de transformadores
Subestação industrial com transformadores em paralelo
Transformadores
Mesma relação de transformação, ou valores muito próximos (F)
Mesmo grupo de defasamento (F)
Mesma impedância percentual (Z%) ou mesma tensão de curto-circuito ou valores próximos (O)
Transformadores
Mesma relação entre reatância e resistência equivalente (O)
Transformadores com diferentes ângulos internos
Transformadores
Mesma relação entre reatância e resistência equivalente (O)
Potência aparente total
Transformadores
Exercício de Aplicação 1:
 
Considere T1 e T2 – dados a seguir – operando em paralelo e alimentando uma carga de 720 kVA. Qual a contribuição de cada uma deles?
T1:	SN=500 [kVA]
UN=13,8[kV]/380[V]
Z% = 4,5%
 
T2:	SN=300 [kVA]
UN=13,8[kV]/380[V]
Z% = 4,5% 
Transformadores
Solução:
Sabe-se que:
(2)
Por outro lado:
Levando (1) em (2), tem-se:
Logo:
O que está perfeitamente de acordo com a teoria, pois como a carga – 720 kVA – solicita 90% da potência disponível – 800 kVA -, e como as impedâncias são iguais, os transformadores estão igualmente carregados: 270 [kVA] = 90%. 300 [kVA] e 450 [kVA] = 90%. 500 [kVA]. 
Transformadores
Exemplo de Aplicação 2:
 
Considere T3 e T4 – dados a seguir – operando em paralelo e alimentando:
a)     carga de 11250 kVA
b)    carga de 12500 kVA 
Qual a contribuição de cada um deles em cada um dos casos?
 
T3:	SN = 7500 [kVA]
Z% = 5,84%
T4:	SN = 5000 [kVA]
Z% = 5,62%
Transformadores
Solução:
Caso a:
Sabe-se que:
(3)
Por outro lado
(4)
Levando (3) em (4), vem:
e ainda:
Transformadores
Caso b:
Levando (3) em (4), vem:
e ainda:
Os caso a e b mostram que devido à diferença de impedâncias não houve distribuição eqüanime entre as potências (88,6%; 92,1% e 98,45%; 102,32%) e que no caso de carga menor que a nominal – caso a - pode não haver sobrecarga, dissimulando o problema que aparecerá, sem dúvida, no caso de carga nominal – caso b.