Coordenação de isolamento

Prévia do material em texto

COORDENAÇÃO DE ISOLAMENTO
O projeto de um sistema de potência é determinado mais pelas condições transitórias do que pelo seu comportamento em regime permanente. As características elétricas dos equipamentos são determinadas pelas sobretensões a que estão submetidas. Essas sobretenções podem ter origem quase-estacionárias (rejeição de carga, perda de compensação reativa em linhas longas etc. – manobras) ou origem de alta frequência e curta duração (descargas). 
Para sistemas de EAT e UAT, os surtos de manobra são os mais críticos (valores mais altos de sobretensão), enquanto para sistemas de tensão mais baixa, os surtos mais críticos são os originados por descargas. 
Sobrecorrentes estão associadas à determinação de esforços de interrupção de disjuntores, esforços mecânicos e térmicos em máquinas, transformadores e barramentos. 
Coordenação de isolamento em subestações:
Para determinar as características do isolamento de equipamentos devem ser avaliadas as solicitações elétricas as quais os equipamentos estarão submetidos e a suportabilidade elétrica associada com a técnica e a economia disponíveis para esse equipamento.
As solicitações elétricas são tensões caracterizadas por uma magnitude e por uma probabilidade de ocorrência. Podem ser tensões na frequência fundamental, sobretensões temporárias, atmosféricas ou de manobra. 
Os dispositivos de proteção são utilizados para controlar a magnitude das sobretensões. Podem ser para raios de resistor não linear e centelhadores. Para decidir qual tipo de dispositivo de proteção deve ser empregado deve-se avaliar a importância do equipamento a ser protegido, a quantidade de vezes que poderá ocorrer interrupção e suas consequências. 
A suportabilidade elétrica é propriedade de uma isolação de se opor a descargas disruptivas. A tensão suportável nominal à frequência industrial de curta duração é especificada na frequência industrial cujo tempo de aplicação em ensaios geralmente não é superior a 1 minuto.
A tensão suportável nominal de impulso de manobra (atmosférico) é o valor de crista especificado de uma tensão de impulso de manobra (atmosférico) para o qual não deve ocorrer descarga disruptiva em uma isolação submetida a um número determinado de aplicações, em condições especificadas. Esse conceito é aplicado somente à isolação não auto-recuperante. Caso contrário, admite-se que esta tensão possa causar descargas disruptivas desde que a probabilidade de ocorrência seja inferior a 10% (tensão suportável estatística U90). Essa tensão também é denominada nível de isolamento a impulso de manobra (ou atmosférico).
A tensão crítica de descarga (U50 ou CFO) é o valor de crista especificado de uma tensão de ensaio para o qual a isolação (auto – recuperante) tem 50% de probabilidade de suportar impulsos ou de haver descargas. Convenientemente expressamos as curvas de probabilidade de descarga em termos da tensão crística (U50) e de seu desvio padrão (σ). Supondo ser uma distribuição normal, temos a seguinte relação:
Em que σ é dado em porcentagem de U50 e depende da forma de onda, polaridade, natureza do dielétrico, etc. Assume-se σ=3% para impulsos atmosféricos e σ =6% para impulsos de manobra, a menos da recomendação específica da norma do equipamento considerado. A figura abaixo representa a equação graficamente.
Página 117 – 2.8