curto_circuitos_transformadores

8/2/2019 curto_circuitos_transformadores

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O que uma Sobreintensidade?

Uma sobreintesidade uma corrente de intensidade superior nominal. Para esteefeito, a intensidade de corrente mxima admissvel num condutor considerada como

a sua intensidade nominal.As sobreintensidades podem resultar de sobrecargas verificadas em aparelhos deutilizao (aumento da potncia absorvida por estes aparelhos em relao sua potncianominal), devido a curto-circuito ou defeitos

Como realizar a proteco?

efectuada por aparelhos de proteco, este tipo de aparelho destinado aimpedir ou limitar os efeitos perigosos ou prejudiciais da passagem de uma corrente deintensidade superior admissvel nas canalizaes ou aparelhos de utilizao, aos quais

possam estar sujeitas pessoas ou instalaes.

A proteco contra curtos-circuitos dever ser estabelecida de forma a garantirque a durao do curto-circuito seja limitada a um tempo suficientemente curto para noalterar de forma permanente as caractersticas das canalizaes e dos aparelhos.

Os aparelhos destinados a assegurar simultaneamente a proteco contrasobrecargas e contra curtos-circuitos, devero possuir poder de corte que lhes permitaeliminar, com segurana a corrente de curto-circuito previsvel no ponto da instalaoem que forem estabelecidos

E a actuao?

Os aparelhos destinados a assegurar a proteco contra curtos-circuitos devero

ter poder de corte, pelo menos, igual corrente de curto-circuito previsvel no ponta dainstalao em que forem estabelecidos e um tempo de corte de uma corrente resultantede um curto-circuito franco, que se produza em qualquer ponto do circuito em queforem inseridos, inferior ao tempo a partir do qual a passagem dessa corrente de curto-circuito possa alterar de forma permanente as caractersticas da instalao.

Admitir-se- o emprego de aparelhos de proteco com poder de corte inferior corrente de curto-circuito previsvel no ponto da instalao em que forem estabelecidos,desde que existam, em srie e a montante desses aparelhos, outros aparelhos de

proteco com poder de corte adequado. Alem disso, as caractersticas do conjunto dosaparelhos de proteco devero ser tais que os aparelhos existentes a jusante cortem ascorrentes de curto-circuito de intensidade inferior ao seu poder de corte e, para as deintensidade superior, o tempo de corte do aparelho situado a montante seja menor que odo situado a jusante (por exemplo, de

(os corta-circuitosfusveis podem ser instalados imediatamente a montante do disjuntor ou no inicio dacanalizao respectiva)). Espera-se que os aparelhos de proteco com poder de cortereduzido sejam dotados de proteco mecnica evitando a eventual projeco deestilhaos.


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Aparelhos que asseguram unicamente a proteco contra sobrecargas:

contactores-disjuntores equipados apenas de rels trmicos.Aparelhos que asseguraram simultaneamente a proteco contra sobrecargas e contra

curtos-circuitos:

Disjuntores de mximo de corrente (associados, eventualmente, a corta-circuitosfusveis da classe aM )

Corta-circuitos fusveis das classes gF ou gT.

Num transformador a proteco pode ser composta por trs rels, um para cadafase, ou ento com um nico rel trifsico. O circuito da proteco inicia-senormalmente nosTIs.

O rel associado a cada TI, vai carregar a bobine de um rel auxiliar de bloqueioaps um tempo ajustado, retirando posteriormente o Transformador de Potncia deservio.

Origem?

Os transformadores de potncia AT/MT ou MT/BT podem sofrer danos devido adefeitos de origem interna, ou de origem externa, tais como sobrecargas ou curto-circuitos, submeter o transformador a um sobreaquecimento e a esforoselectrodinmicos excessivos. Ou de origem interna, tais como curto-circuitos entre

espiras, entre enrolamentos ou entre um enrolamento e a cuba, de intensidade varivelsegundo a sua localizao.

A deteco e eliminao destes diferentes defeitos implica o emprego de vriostipos de rels de proteco, cujas funes e utilizao so explicitadas pelo texto eesquemas seguintes.

No entanto, os defeitos prprios ao circuito magntico (aquecimentos locais porcorrentes induzidas) no podem ser detectados por uma proteco elctrica, sendo-o porum rel mecnico accionado pela emanao de gases produzida pelo defeito (porexemplo no caso de transformadores refrigerados a leo).

Intensidades de Correntes de Curto-circuito

As intensidades de corrente de curto-circuito so calculadas em funo dapotncia de curto-circuito da rede, SccR, da tenso de curto-circuito do(s)transformador(es) e pressupondo que os curto-circuitos so trifsicos simtricos. Detodos os tipos de defeito possveis, esta a que conduz aos valores mximos dasintensidades de corrente.O valor de SccR fornecido pela Empresa Distribuidora de Energia Elctrica, e atenso de curto-circuito do(s) transformador(es) fornecido pelo fabricante.


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Intensidade de corrente de curto-circuito na Alta Tenso

A intensidade de corrente de curto-circuito na Alta Tenso poder ser provocadapor um curto-circuito no lado da Alta Tenso ou no lado da Baixa Tenso. Estaintensidade de corrente ser sempre superior para o caso do curto-circuito ser na Alta

Tenso, pois o valor total da impedncia de curto-circuito ser menor.

Intensidade de corrente de curto-circuito na Baixa Tenso

O clculo da intensidade de curto-circuito na Baixa Tenso, na maioria doscasos, resulta apenas de curto-circuitos no circuito Baixa Tenso.Para o clculo desta intensidade de corrente de curto-circuito necessrio conhecer aimpedncia de curto-circuito equivalente da rede distribuidora (referida ao secundrio) etambm a impedncia de curto-circuito do(s) transformador(es).

Deteco de curto-circuitos:

Sensvel a corrente de curto-circuito e ao sentido da correntede c.c.

A deteco feita e isolado o troo mediante as indicaes dos indicadores de curto-circuito.

utilizao nos transformadores de Tenso e

transformadores de potncia de pequena capacidade.

Proteco de TT: s necessrio prever a proteco contra curto-circuitosProteco de Potncia: proteco contra curto-circuitos e

Sobrecargas(selectividade quanto corrente de arranque e a sobrecargas permitidas).

A proteco pode ser efectuada por(S>250KVA):

Proteco por corta-circuitos fusveis + interruptor seccionadorProteco por disjuntores

Proteco por corta-circuitos fusveis + interruptor seccionador

Utilizados em transformadores de distribuio S800KVA, ou em transformadores

onde se prev uma elevada frequncia de manobras (T.I.+Rels).Nos transformadores triangulo-estrela s so necessrias 2 equipas TI+rel.


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necessrio que a escolha e ajuste das proteces seja efectuado mediante as curvasde disparo de disjuntores. Aqui necessrio ter em ateno que as curvas tem duascaractersticas: a caracterstica da proteco trmica e a caracterstica da protecocontra curto-circuitos. A caracterstica da proteco trmica inclui duas curvas; disparoa quente e disparo a frio.

Para os Fusveis obrigatrio a sua existncia nas trs fases dostransformadores.

Para os disjuntores, necessrio vereficar o regime de neutro:

Neutro isolado: equipas de TI/Rel MI em duas fases Neutro ligado terra (directamente ou atravs de impedncia)

Dispensa de proteces contra c.c. em transformadores:

Quando as suas canalizaes so ligadas directamente a quadros derepartio onde existem dispositivos de proteco

Nos circuitos ou aparelhos cuja interrupo possa originar perigos para ofuncionamento da instalao ou inconvenientes para a explorao->Medidas para evitar c.c. manutenes mais frequentes, afastamento demateriais explosivos

Em subestaes em que os transformadores esto ligados em blocos, e aproteco feita por disjuntores das linhas, a proteco assimdispensada do lado do primrio dos transformadores. Para S>5MVA eU>=60KV, existem dispositivos de proteco interna+telecomando->

abertura dos disjuntores das linhas

Nos PTs equipados com um s transformador de S


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Como economicamente invivel o uso de aparelhagem que mea directamente astenses e correntes de linha, utilizam-se os transformadores de instrumentos que

possuem os seguintes objectivos:

Alimentar o sistema de proteco e medio com tenso e corrente reduzida,mas proporcional s grandezas dos circuitos de mais alta tenso.

Proporcionar isolamento entre o circuito de alta tenso e os instrumentos e,consequentemente, segurana do pessoal

Padronizar a fabricao dos instrumentos.So duas as grandezas medidas atravs dos transformadores de instrumentos:

Corrente; Tenso;

E para medi-las so utilizados, respectivamente:

Transformador de corrente Transformador de tenso

O Transformador de corrente tem o primrio ligado em srie com o circuitoprincipal e o secundrio ligados aos reles e/ou instrumentos de medio, cujo valor dacorrente secundaria depende da relao de transformao do equipamento (n deespiras).

O transformador de tenso tem o objectivo de reduzir o valor da tenso de umdeterminado circuito para nveis compatveis com instrumentos de medio e reles de

proteco. So projectados para uma tenso secundria nominal padronizada de 115V, eo tipo de carga conectada ao seu secundrio normalmente rels ou voltmetros.

Nos transformadores de grande porte, as proteces secundrias (proteco de2linha), normalmente feita por rels de sobrecorrente. Estes reles operam quando hfalha da proteco principal da alimentao, proteco de barras ou no prpriotransformador. Esta falha est normalmente associada a um defeito em rels, TC,disjuntor ou no circuito de corrente contnua.

Proteco contra sobrecargas e curto-circuitos entre fases em

transformadores

Quando o valor mximo da corrente de funcionamento em condies normais ultrapassada, diz-se que o transformador est a trabalhar em sobrecarga. Ostransformadores so equipamentos que podem suportar sobrecargas razoveis duranteum determinado tempo.

Para curto circuitos entre fases no transformador, ou no seu lado de BT, haverelevao das correntes, para valores bem superiores quando comparados ao desobrecargas, podendo operar o rel de proteco.


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Tanto para sobrecargas como para o caso de defeitos entre fases, o rel vaicarregar uma bobine de um rel auxiliar de bloqueio, que aps um tempo ajustado(selectividade), retira o transformador de operao.

A proteco de sobrecorrente pode ser composta por 3 reles (um para cada fase)ou por um nico rel trifsico. Este tipo de rel esta normalmente ligado aos TC, que

podem ser de pedestal (externo) ou localizados nas buchas do lado de alta tenso dotransformador (interno). Este ultimo est junto do TC do circuito de protecodiferencial do transformador, conforme a figura seguinte:

Ligao dos TCs

Os TCs deste tipo deproteco so ligados em estrelacom o neutro terra. Como se

pode ver na de maneirasimplificada, os secundrios dosTCs esto conectados s bobines

dos rels. Estes rels, so relesde sobrecorrente temporizadosem circuito de corrente alternadaque opera quando a correnteultrapassa um valor prefixado.

No caso de sobrecarga, ascorrentes que circulam nas

bobines dos rels passam a tervalores acima do seu ajuste,

provocando a sua operao. Noponto de fechamento da estrela,o somatrio das correntes serigual a zero.


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Para curto-circuito, entre fases no lado de baixa tenso do transformador,ocorrer um desequilbrio entre as correntes com elevao anormal dos seus valores,acarretando a operao do rel.

A figura seguinte apresenta os esquemas simplificados dos dois casosanteriormente mencionados.

A actuao do rel, provoca a abertura do disjuntor do lado de 138KV,descarregando o transformador e os disjuntores gerais.

Proteco contra curto-circuitos entre Fase e Terra no lado de

baixa tenso de transformadores.

Esta proteco tem a finalidade de operar para um defeito fase-terra no lado debaixa tenso do transformador, quando existir falha da proteco principal (primeiralinha). Quando os reles operam, carregam uma bobine do rel auxiliar, retirando otransformador de operao.

Paratransformadores ligadosem

com ligao terra, oprimrio desta protecoest conectado malhade terra e ao neutro destetransformador.

Quando ocorrerum defeito fase-terra, acorrente de curto-circuitocircula pela neutro dotransformador e acorrente secundaria

referente sensibiliza orel( ligado ao lado do


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secundrio do TC), actuando de modo a retirar o transformador de operao. Paradiminuir o valor desta corrente de defeito, utilizado resistncia de terra no neutro dotransformador.

Paratransformadores ligados em,

existe a necessidade dainstalao de umtransformador terra ligadoem zig-zag, com oobjectivo de fornecerreferencial para a terra aotransformador de fora. O

primrio do TC desta

proteco fica ligado aoneutro do transformadorterra. Portanto, quandoocorre um defeito fase-terra, a corrente de curtocircuito procura o neutrodeste equipamento. Estacorrente sensibiliza o rel(conectado ao secundriode TC), actuando de modoa retirar o transformador defora de operao.


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Existe um rel ajustado de modo a actuar quando o transformador estiver com

cerca de 43% desobrecarga, e outro ajustado paraactuar com a

passagem de umacorrente muito

baixa(menor tap dorel), sendo queestes ajustes

possuem tempos deactuaco

superiores aos dasprotecesprincipais(1 linha)dos transformadores(selectividade).

Quando osreles operam, osseus contactosfecham fazendocom que secarregue da bobinedo rel auxiliar.Este rel possuimltiplos contactos,sendo responsvel

pela execuo defunes especificas,tais como:

Alarme Abertura dos disjuntores gerais do transformador Abertura e bloqueio dos disjuntores juno de barra, etc.

Caso odefeito noseja eliminado

pela actuaodo releauxiliaranterior,conclui-se queo defeito

(curto-circuito),


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ocorre na parte entre o transformador e as buchas de entrada dos seus disjuntores gerais.Por este motivo utilizado um outro rel (temporizador), que carregado na operaodos rels principais e actua em conjunto com o auxiliar, com a finalidade de isolar otransformador.


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Para entendermos, um transformador consta de umas bobinas submergidas numa

cuba de leo, que actua como refrigerador e isolante. A cuba tem a possibilidade de sedilatar, de modo a absorver a expanso do leo. Para as subidas de temperatura deve-seregulas as proteces de modo a que a primeira actue aproximadamente aos 70, aquideve existir o disparo de uma forte buzina; a segunda actua aos 90 aproximadamente, edeve inevitavelmente cortar a energia que o alimenta, evitando assim a sua avaria.

Nos transformadores em banho de leo:

Inteno:

Limitar as consequncias

Evitar a propagao

Medidas regulamentares:

Interdio do emprego de matrias combustveis nas instalaes interiores Fossa com brita (> 200Kg de leo) Temperatura do leo (rels para o controlo) Extintores Ou mesmo a existncia de um sistema complexo de proteco (instalaes

importantes) Portas corta-fogo


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A ttulo indicativo, o Link para quem se encontrar interessado:http://www.sergi-france.com/html/tptestp.html

Se perferirem possuo um Catalogo com varias caracteristicas, enviem umemail, que poderei disponibilizar para consulta.

[email protected]

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