Aula 1

REDE AÉREA • As redes aéreas são as mais utilizadas, tanto na média quanto na baixa tensão. Elas podem ser constituídas de condutores nus, isolados, spacer ou multiplexados. a) Spacer: redes aéreas que são protegidas e separadas por espaçadores cuja finalidade é segurar os cabos em caso de ruptura dos mesmos, como também proteger contra curtos-circuitos, devido aos galhos de árvore que tocam as fases ou estruturas;

REDE AÉREA b) Multiplexadas: as redes secundárias aéreas multiplexadas são constituídas por cabos protegidos entrelaçados, tornando-se apenas um, contendo as três fases (A, B e C), bem como o neutro (N).

REDE URBANA (RDU) OU RURAL (RDR) • Uma rede convencional possui cabos nus e é a mais usada. Ela pode ser urbana para ser utilizada em cidades densamente povoadas, ou rural, que é usada na zona rural.

SISTEMA DE PROTEÇÃO • Um sistema de proteção tem como funções reduzir os danos no sistema elétrico e o perigo para os seres humanos, como também fornecer energia para os consumidores de forma confiável, segura e com qualidade. • Para que o sistema de proteção possa ter eficiência e precisão, se faz necessário possuir algumas propriedades importantes que definem bem a sua capacidade de solução dos possíveis problemas numa rede de distribuição, como a existência de curtos-circuitos. Além de propriedades, o sistema de proteção possui proteção coordenada e proteção seletiva.

PROPRIEDADES • As propriedades são características necessárias para que o sistema de proteção seja eficiente e preciso. Veja quais são elas: – Sensibilidade: é a capacidade da proteção de cobrir a maior parte possível do circuito e detectar pequenos defeitos; – Seletividade: é a capacidade de manter o mais contínuo possível o fornecimento de energia, protegendo o sistema e isolando o defeito; – Confiabilidade: é a habilidade do sistema de proteção atuar de forma correta e quando realmente necessário, evitando atuações indevidas; – Economia: é um requisito levado em conta na relação custo x benefício ao se escolher um relé de proteção; – Velocidade: é a característica que garante que uma adequada proteção irá atuar o mais rápido possível isolando o defeito.

PROTEÇÃO COORDENADA • O religador de retaguarda testa a rede na zona do fusível ou seccionalizador protetor, com seus religamentos automáticos nas curvas rápidas ou instantâneas. E, se o curto for permanente, o fusível ou seccionalizador protetor isola (interrompe) o seu trecho e o religador permanece fechado dando continuidade ao resto do circuito não envolvido pelo defeito.

CLASSE DE TENSÃO: BT, MT, AT E LIGAÇÕES • Para cada tipo de consumidor, existe uma classe de tensão para melhor atendê-lo. • A baixa tensão (BT) corresponde aos consumidores que são atendidos em tensões abaixo de 1.000 Volts, a exemplo dos consumidores residenciais. • A média tensão (MT) atende aos consumidores comerciais ou industriais, cuja tensão varia entre 4.160 e 34.500 Volts. Já os consumidores de alta tensão (AT), que são aqueles clientes especiais do grupo A, nas tensões entre 138.000 e 765.000 Volts.

CLASSE DE TENSÃO: BT, MT, AT E LIGAÇÕES • Para cada tipo de consumidor, existe uma classe de tensão para melhor atendê-lo. • A baixa tensão (BT) corresponde aos consumidores que são atendidos em tensões abaixo de 1.000 Volts, a exemplo dos consumidores residenciais. • A média tensão (MT) atende aos consumidores comerciais ou industriais, cuja tensão varia entre 4.160 e 34.500 Volts. Já os consumidores de alta tensão (AT), que são aqueles clientes especiais do grupo A, nas tensões entre 138.000 e 765.000 Volts.

CLASSE DE TENSÃO: BT, MT, AT E LIGAÇÕES • Para cada tipo de consumidor, existe uma classe de tensão para melhor atendê-lo. • A baixa tensão (BT) corresponde aos consumidores que são atendidos em tensões abaixo de 1.000 Volts, a exemplo dos consumidores residenciais. • A média tensão (MT) atende aos consumidores comerciais ou industriais, cuja tensão varia entre 4.160 e 34.500 Volts. Já os consumidores de alta tensão (AT), que são aqueles clientes especiais do grupo A, nas tensões entre 138.000 e 765.000 Volts.

CLASSE DE TENSÃO: BT, MT, AT E LIGAÇÕES • Para cada tipo de consumidor, existe uma classe de tensão para melhor atendê-lo. • A baixa tensão (BT) corresponde aos consumidores que são atendidos em tensões abaixo de 1.000 Volts, a exemplo dos consumidores residenciais. • A média tensão (MT) atende aos consumidores comerciais ou industriais, cuja tensão varia entre 4.160 e 34.500 Volts. Já os consumidores de alta tensão (AT), que são aqueles clientes especiais do grupo A, nas tensões entre 138.000 e 765.000 Volts.

EQUIPAMENTOS DE MANOBRA E DE TRANSFORMAÇÃO

EQUIPAMENTOS DE MANOBRA E DE TRANSFORMAÇÃO •

•

•

• •

As conexões elétricas, nas redes de distribuição aéreas, constituem em uma das principais causas de defeitos, uma vez que dependem não somente do tipo de tecnologia empregada, mas principalmente do eletricista que executa tais procedimentos. Conexões malfeitas refletem no aumento das perdas técnicas no sistema elétrico e nos elevados custos para a distribuidora com: ressarcimento de danos causados em aparelhos elétricos domésticos, manutenções corretivas, descarte de conectores aplicados indevidamente e em condutores danificados. Tais condutas resultam no comprometimento da imagem da empresa, com a insatisfação dos consumidores, em razão de constantes interrupções no fornecimento de energia elétrica. A aplicação de conexões elétricas nas redes de distribuição aéreas depende, fundamentalmente, da capacitação dos eletricistas no cumprimento dos procedimentos de trabalho. Estes procedimentos de trabalho proporcionam a correta utilização das ferramentas e equipamentos, bem como, dos materiais padronizados e agilizam a execução destas atividades, contribuindo, assim, na melhoria da qualidade do fornecimento de energia elétrica e no aumento da satisfação dos consumidores.

EQUIPAMENTOS DE MANOBRA E DE TRANSFORMAÇÃO • No quadro a seguir podem ser observados os condutores padronizados para os ramais da rede de distribuição, fazendo parte das redes de distribuição aérea, space, multiplexada e isolada.

EQUIPAMENTOS DE MANOBRA E DE TRANSFORMAÇÃO • Conector é um dispositivo eletromecânico que faz a ligação elétrica de condutores entre si e/ou a uma parte condutora de um equipamento, transmitindo ou não força mecânica e conduzindo corrente elétrica. • Assim, a importância de um conector está ligada à sua capacidade efetiva de interligação de cabos elétricos. Sempre há necessidade de sua manutenção para que seja realizado o seu reaperto a fim de evitar pontos quentes, ou seja, que o mesmo fique fragilizado, permitindo o rompimento dos cabos elétricos, quando a corrente elétrica for elevada.

EQUIPAMENTOS DE MANOBRA E DE TRANSFORMAÇÃO • Conector é um dispositivo eletromecânico que faz a ligação elétrica de condutores entre si e/ou a uma parte condutora de um equipamento, transmitindo ou não força mecânica e conduzindo corrente elétrica. • Assim, a importância de um conector está ligada à sua capacidade efetiva de interligação de cabos elétricos. Sempre há necessidade de sua manutenção para que seja realizado o seu reaperto a fim de evitar pontos quentes, ou seja, que o mesmo fique fragilizado, permitindo o rompimento dos cabos elétricos, quando a corrente elétrica for elevada.

EQUIPAMENTOS DE MANOBRA E DE TRANSFORMAÇÃO • O Conector de Derivação, objeto do nosso estudo, liga um condutor de derivação a outro de tronco. Pode ser do tipo cunha, ou seja, sem cartucho, que é próprio para ser instalado nas ligações de equipamentos, jumper, cruzamento aéreo, interligação de cordoalha de aterramento, ligações de alça estribo, conforme as normas técnicas de montagens de redes de distribuição aéreas, sendo que o condutor de maior bitola deve ser instalado no lado de maior curvatura da cunha. • Já o conector perfurante é apropriado às conexões de derivação por perfuração da isolação dos condutores, das redes secundárias isoladas, ligações de unidades consumidoras em estribo flexível por meio de ramais de ligação aérea e de entrada subterrâneos.

EQUIPAMENTOS DE MANOBRA E DE TRANSFORMAÇÃO • Os conectores de terminal de compressão por parafuso são utilizados nas conexões em terminais de chaves seccionadoras, de para-raios, terminais de transformadores e demais equipamentos. • O conector de aterramento liga um ou mais condutores a um eletrodo de aterramento. O de grampo de linha viva é para conexões, na alça estribo, das derivações das redes de distribuição aéreas, bem como para possibilitar a instalação do conjunto de aterramento temporário ou jumpers provisórios (by-pass). • Já o conector luva de emenda é um dispositivo que liga eletricamente as extremidades de dois lances da rede de distribuição compacta, de um mesmo condutor de fase. • Portanto, para cada tipo de aplicação tem-se um tipo de conector adequado. Isto torna a rede de distribuição mais segura e com menos possibilidade de saída de operação devido à existência de curtos-circuitos.

RAMAIS DE LIGAÇÃO • Os ramais de ligação são aqueles que interligam os consumidores derivados do circuito principal, constituindo os secundários ou derivações. • O ramal de entrada subterrâneo, que geralmente é o mais usado, consiste de um conjunto de condutores e acessórios que interligam o ponto de entrega ao de proteção, medição ou transformação, que é instalado no interior da unidade consumidora. • Já o ramal de ligação aéreo é composto de condutores e acessórios instalados entre o ponto de derivação da rede da concessionária e o de entrega.

RAMAIS DE LIGAÇÃO • Os ramais de ligação são aqueles que interligam os consumidores derivados do circuito principal, constituindo os secundários ou derivações. • O ramal de entrada subterrâneo, que geralmente é o mais usado, consiste de um conjunto de condutores e acessórios que interligam o ponto de entrega ao de proteção, medição ou transformação, que é instalado no interior da unidade consumidora. • Já o ramal de ligação aéreo é composto de condutores e acessórios instalados entre o ponto de derivação da rede da concessionária e o de entrega.

RAMAIS DE LIGAÇÃO • Na rede convencional de distribuição aérea é utilizado o ramal de ligação condutor nu de alumínio, denominados CA ou CAA, de alumínio com alma de aço.

RAMAIS DE LIGAÇÃO • A utilização de cabos nus de alumínio nos ramais de ligação é de relevante importância para a distribuição da energia, já que seu custo é bem menor do que o de cobre e transmitem bem a corrente elétrica do circuito. • Já na rede compacta, é utilizado nos ramais de ligação um conjunto de cabo de aço denominado “mensageiro” e cabos cobertos (cabos protegidos) fixados em estruturas compostas por braços metálicos, espaçadores e separadores de fase, confeccionados em material polimérico, sendo utilizadas nas tensões de 11,9; 13,8 e 34,5 kV.

RAMAIS DE LIGAÇÃO • A utilização de cabo protegido nos ramais de ligação torna-se viável para a segurança das pessoas e instalações, quando da ocorrência de curtoscircuitos. • A rede secundária isolada, normalmente em baixa tensão, utiliza condutores multiplexados isolados.

RAMAIS DE LIGAÇÃO • Toda rede necessita de um aterramento funcional, que é o aterramento de um condutor vivo, normalmente o neutro, objetivando o correto funcionamento da instalação, a fim de evitar correntes de fuga pela instalação. • A rede que não possui aterramento fica fragilizada em termos de ficar susceptível a sobretensões, quando da ocorrência de curtos-circuitos. Já o aterramento temporário consiste na ligação elétrica efetiva e intencional à terra, destinada a garantir a equipotencialidade, ou seja, inexistência de diferença de potencial entre dois pontos, bem como, é mantida continuamente durante a intervenção na instalação elétrica. • Por isso, este tipo de aterramento é necessário para se extinguir qualquer corrente elétrica de fuga que possa aparecer no circuito devido a ocorrência de curtos-circuitos ou descargas atmosféricas.

ENTRADA DE SERVIÇO • Entrada de serviço é o trecho entre o ponto de derivação da rede de distribuição até terminais da medição.

ENTRADA DE SERVIÇO • A entrada de serviço de energia recebe alimentação da rede de distribuição mais próxima, através do ramal principal ou secundário, proveniente da concessionária local. • O padrão de entrada tem que ser especificado segundo as normas internas da concessionária local, a fim de que a energia seja alocada no quadro de distribuição da edificação para ser melhor aproveitada nos circuitos internos do empreendimento. Assim, entende-se como padrão e ponto de entrada: • Padrão de entrada: ponto em que uma linha externa de energia elétrica penetra na edificação. Compreende o poste auxiliar, o ramal de entrada, a caixa de medição, o disjuntor de entrada e o aterramento; • Ponto de entrega: ponto de conexão do sistema elétrico da concessionária com as instalações elétricas da unidade consumidora, caracterizando-se como o limite de responsabilidade do fornecimento.

ENTRADA DE SERVIÇO • Podemos compreender que a chave para desligamento de circuito é importante, pois, quando ocorre um defeito, provocado por curto-circuito ou descarga atmosférica, o circuito deverá ficar fora de operação pela atuação evitando acidentes.

REQUISITOS BÁSICOS PARA APLICAÇÃO DE CONEXÕES • As conexões fazem a interligação entre condutores de energia, porém necessitam obedecer alguns requisitos básicos de operação, a fim de validar sua eficiência para evitar pontos quentes, que contribuiriam para a existências dos defeitos nos circuitos. • São considerados requisitos básicos para a realização de conexões: a) Atenção aos procedimentos de trabalhos estabelecidos na IND 07.13 – Procedimentos para Aplicação de Conexões em Rede de Distribuição Aérea; b) Existência de ordem de serviço específica para realização do serviço; c) Realização do check-list da viatura, materiais, ferramentas e equipamentos;

d) Execução das conexões sempre com mais de um elemento para auxílio nas tarefas ou atender em casos de emergência;

REQUISITOS BÁSICOS PARA APLICAÇÃO DE CONEXÕES e) Execução das conexões somente por elementos devidamente capacitados; f) Estacionamento da viatura de forma adequada, com o calçamento das rodas e instalação do aterramento temporário da viatura; g) Delimitação e sinalização adequada da área de serviço; h) Realização do planejamento da tarefa, “Conversa ao Pé do Poste”, e da Análise Preliminar de Risco (APR); i) Preparação das ferramentas, materiais e equipamentos necessários para a realização da tarefa.

Características da Transmissão de Energia Elétrica

Características da Transmissão de Energia Elétrica • O Sistema de transmissão de energia tem como propósito interligar, com grande confiabilidade, a produção da energia elétrica aos centros de consumo, através das usinas geradoras (hidroelétricas, térmicas, nucleares, eólicas, solares e outras). • A energia gerada é transportada até os consumidores através das linhas de transmissão (LT), que, em circuitos de alta frequência, podem substituir indutores, capacitores, circuitos ressonantes, filtros, transformadores e até isoladores. • Os níveis de tensão das LT são classificados em baixa tensão (até 1 kV), média tensão (de 1 a 100 kV) e alta tensão (acima de 100 kV). De acordo com a Resolução Nº 456/2000 da ANEEL e o módulo 3 do Procedimentos de Rede (Prodist), a tensão de fornecimento para a unidade consumidora se dará de acordo com a potência instalada.

Características da Transmissão de Energia Elétrica • Por cobrir extensivamente o sistema, a LT fica sujeita a riscos, como vento, animais, descarga atmosférica, etc., bem maiores do que os riscos sofridos pelos transformadores e geradores, sendo considerados os elementos mais vulneráveis do sistema elétrico.

Características da Transmissão de Energia Elétrica • Através dos cabos supercondutores, a LT transmite a energia desde as grandes usinas de geração até as áreas de grande consumo. Eles transportam mais energia elétrica, com menos perdas em altas tensões, aumentando a capacidade da transmissão de energia aos consumidores finais. As perdas de energia são maiores para a transmissão em corrente contínua para curtas distâncias (até 80 km) e para corrente alternada para grandes distâncias (acima de 240 km). • Os cabos são responsáveis por trafegar a corrente elétrica até seu ponto de destino. Existem cabos mais modernos e mais resistentes conhecidos como HTS (High Temperature Superconductors), que conseguem suportar altas temperaturas e esforços mecânicos maiores que os cabos de cobre comum, alcançando também a capacidade de transmitir de três a cinco vezes mais energia elétrica do que os cabos convencionais que são utilizados hoje.

Características da Transmissão de Energia Elétrica • Estes cabos mais modernos são os mais utilizados em dutos subterrâneos para aumentar a capacidade de transmissão, já que a elasticidade e resistência (principalmente à temperatura) são necessárias para resistir a essas condições. • Algumas concessionárias de energia estão investindo intensamente nestes supercondutores em razão da tecnologia disponível para aumentar a capacidade de transmissão com maior confiabilidade. Nesse sentido, estudos foram feitos para apontar as evoluções dos índices de qualidade do sistema de transmissão com a intenção de quantificar a eficiência desses investimentos. • Como a energia elétrica não se acumula, de forma que tudo o que é gerado é consumido pelos clientes, poucos consumidores com um alto consumo de energia elétrica são conectados às redes de transmissão, sendo necessário o entendimento de como a energia elétrica é transferida da geração até o consumidor final.

FUNCIONAMENTO DE UM SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA • Um sistema elétrico de potência é responsável pela geração, transmissão e distribuição de energia elétrica, devendo atender a determinados padrões de segurança, qualidade, disponibilidade, confiabilidade e custos com o máximo de segurança pessoal e o mínimo de impacto ambiental. A estrutura deste sistema é representada, de uma forma básica.

FUNCIONAMENTO DE UM SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA • Um sistema elétrico de potência é responsável pela geração, transmissão e distribuição de energia elétrica, devendo atender a determinados padrões de segurança, qualidade, disponibilidade, confiabilidade e custos com o máximo de segurança pessoal e o mínimo de impacto ambiental. A estrutura deste sistema é representada, de uma forma básica.

FUNCIONAMENTO DE UM SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA • Podemos observar, na figura anterior, que os três pilares de um sistema elétrico de potência são: a)

A geração, representada pela letra “a”, onde é produzida a energia elétrica; b) A transmissão, representada pela letra “b”, na qual é transportado o fluxo de potência em altas tensões para reduzir as perdas elétricas; c) A distribuição dessa energia para os consumidores finais, representada pela letra “c”.

• Nas letras “d” e “e”, podemos observar os consumidores finais, que podem ser as indústrias, os comércios ou as residenciais.

TIPOS DE TRANSMISSÃO E DIAGRAMAS • A transmissão de energia elétrica é o procedimento que encaminha eletricidade de um lugar para outro. Esse transporte normalmente é feito através das linhas de transmissão de alta potência, utilizando corrente alternada e interligando a usina geradora ao consumidor final (usuário). • É normal que um mesmo consumidor seja alimentado por circuitos diferentes para proporcionar mais confiabilidade no fornecimento de energia. Quanto mais interligações nessa rede, maior a confiabilidade do sistema, apesar de também se tornar mais complexo. Os circuitos diferentes podem tanto contribuir para um melhor suprimento de eletricidade, como para a propagação de falhas no sistema, de forma que quando um sistema falha, o outro está preparado para supri-lo sem prejudicar o consumidor.

TIPOS DE TRANSMISSÃO E DIAGRAMAS • Um aspecto fundamental para as redes de transmissão é a segurança. Qualquer falha neste nível pode levar a descontinuidade de suprimento para um grande número de consumidores. Por isso, a energia elétrica é permanentemente monitorada e gerenciada por um centro de controle e seu nível de tensão deve estar estabelecido entre 220 e 765 kV, podendo variar dependendo do país. • A transmissão de energia elétrica no Brasil depende da rede composta de 900 mil linhas, que são operadas por 64 concessionárias, espalhadas por todo país. Somente pouco mais de 3% do total da produção de energia elétrica do país não está interligada no Sistema Interligado Nacional (SIN). Podemos representar o SIN pelo diagrama da figura a seguir, configurando um sistema interligado que contém praticamente todas as linhas de transmissão com tensão igual ou superior a 230 kV do Brasil.

TIPOS DE TRANSMISSÃO E DIAGRAMAS • Um aspecto fundamental para as redes de transmissão é a segurança. Qualquer falha neste nível pode levar a descontinuidade de suprimento para um grande número de consumidores. Por isso, a energia elétrica é permanentemente monitorada e gerenciada por um centro de controle e seu nível de tensão deve estar estabelecido entre 220 e 765 kV, podendo variar dependendo do país. • A transmissão de energia elétrica no Brasil depende da rede composta de 900 mil linhas, que são operadas por 64 concessionárias, espalhadas por todo país. Somente pouco mais de 3% do total da produção de energia elétrica do país não está interligada no Sistema Interligado Nacional (SIN). Podemos representar o SIN pelo diagrama da figura a seguir, configurando um sistema interligado que contém praticamente todas as linhas de transmissão com tensão igual ou superior a 230 kV do Brasil.

TIPOS DE TRANSMISSÃO E DIAGRAMAS • Podemos observar uma interligação entre grandes sistemas, unindo blocos de carga. Esta interligação proporciona uma maior confiabilidade ao Sistema Interligado Nacional, de forma que qualquer defeito que faça com que algum desses subsistemas fique fora de operação, é suprido pelos demais sistemas, fazendo com que tudo funcione normalmente. • Além disso, o SIN permite que, em determinadas regiões, que não são possíveis de gerar a quantidade mínima de energia necessária para atender a população, possamos redirecionar uma quantidade de energia de outro lugar que não estava sendo totalmente utilizada. • Existe, entretanto, uma desvantagem evidente com esta interligação, que é o fato da rede ficar mais sensível a surtos repentinos de tensão. Quando ocorre uma sobrecarga em qualquer linha de transmissão da rede básica, a proteção automaticamente sai, tirando alguns disjuntores de subestações para aliviar a carga e preservar o máximo possível as instalações com energia. Isto é chamado de efeito dominó, pois vai desarmando disjuntores até que a geração fique compatível com a carga.

TIPOS DE TRANSMISSÃO E DIAGRAMAS • O sistema de alta tensão de transmissão de energia brasileiro é composto por ligações entre sistemas e pelas seguintes classes de tensão e suas extensões:

• Pelo quadro anterior, ao observar toda a extensão contemplada pelo SIN, podemos constatar que o sistema de transmissão de energia do Brasil é todo interligado. As várias linhas de transmissão são ligadas entre si por seus níveis de tensão. Percebe-se que, quanto menor é o nível de tensão, maior é a extensão das linhas.

SIMBOLOGIA • A rede de subtransmissão recebe energia da rede de transmissão com a função de transportar esta energia recebida para pequenas cidades e consumidores comerciais e residenciais, com nível de tensão entre 35 kV e 160 kV. • O arranjo das redes de subtransmissão, ou seja, a forma com que seus equipamentos estão posicionados no sistema, em geral, é em anel para aumentar a segurança do sistema. O mais comum é que as suas estruturas estejam disponíveis em linhas aéreas, mas, algumas vezes, cabos subterrâneos próximos a centros urbanos podem fazer parte da rede. • Hoje em dia, a permissão para novas linhas aéreas está cada vez mais demorada devido ao grande número de estudos de impacto ambiental e oposição social. Como resultado, é cada vez mais difícil e caro para as redes de subtransmissão alcançar áreas de alta densidade populacional.

SIMBOLOGIA • A rede de subtransmissão recebe energia da rede de transmissão com a função de transportar esta energia recebida para pequenas cidades e consumidores comerciais e residenciais, com nível de tensão entre 35 kV e 160 kV. • O arranjo das redes de subtransmissão, ou seja, a forma com que seus equipamentos estão posicionados no sistema, em geral, é em anel para aumentar a segurança do sistema. O mais comum é que as suas estruturas estejam disponíveis em linhas aéreas, mas, algumas vezes, cabos subterrâneos próximos a centros urbanos podem fazer parte da rede. • Hoje em dia, a permissão para novas linhas aéreas está cada vez mais demorada devido ao grande número de estudos de impacto ambiental e oposição social. Como resultado, é cada vez mais difícil e caro para as redes de subtransmissão alcançar áreas de alta densidade populacional.

SIMBOLOGIA • Os sistemas de proteção das redes de subtransmissão são do mesmo tipo dos utilizados para as redes de transmissão e o controle também é regional, ou seja, cada sistema regional possui sua rede de transmissão e subtransmissão. • Todo o percurso da energia elétrica, desde a subestação elevadora de tensão, passando pelas linhas de transmissão, pela subestação abaixadora de tensão, até chegar aos consumidores finais.

APLICAÇÃO CONFORME NORMA E PADRÕES DA CONCESSIONÁRIA LOCAL

• O Sistema Elétrico de Potência é regido pelos procedimentos de rede, que são elaborados pelo Operador Nacional do Sistema e pelas normas internas da concessionária. Ele é baseado na detecção de condições de faltas nas linhas de transmissão, com o auxílio do monitoramento contínuo do sistema de potência, através das variações de diferentes grandezas (de correntes, tensão, potência, frequência, e impedância, etc.). • Portanto, o SEP é utilizado pelas concessionárias de energia, conforme seus padrões e normas estabelecidos previamente. Trata-se de um conjunto de dispositivos como relés, disjuntores, para-raios e fusíveis, com a finalidade de proteger o sistema elétrico de distúrbios como sobretensões, sobrecorrentes, curtocircuito, etc.

APLICAÇÃO CONFORME NORMA E PADRÕES DA CONCESSIONÁRIA LOCAL • Devido ao grande crescimento do consumo de energia elétrica, o sistema elétrico é permanentemente atualizado, apresentando uma grande complexidade e uma enorme diversidade de equipamentos e dispositivos de proteção (relés), que requerem altos investimentos para a sua aquisição, implantação e manutenção e são utilizados em caso de proteção.

APLICAÇÃO CONFORME NORMA E PADRÕES DA CONCESSIONÁRIA LOCAL • As proteções são requeridas para funcionar quando as condições do sistema estão anormais, por isso, quando se inicia o estudo de proteção dos sistemas elétricos, começa-se pelos estudos dos principais distúrbios que aparecem quando se opera o sistema elétrico, tais como: a)

Curto-circuito: ocorre devido à perda de isolamento, descargas atmosféricas, etc.; b) Perda de sincronismo: ocorre devido ao desequilíbrio carga x geração x limite de transmissão; c) Sobrecarga.

APLICAÇÃO CONFORME NORMA E PADRÕES DA CONCESSIONÁRIA LOCAL

•

As zonas de proteção que os relés proporcionam aos sistemas de transmissão podem ser vistas na figura:

•

Podemos observar que todos os trechos do sistema estão cobertos pela proteção, ou seja, qualquer defeito provocado por algum curto-circuito será eliminado pelos relés de proteção digitais. As zonas de proteção permitem que todas as LTs tenham relés que operem para defeitos provocados por curtos-circuitos, descargas atmosféricas ou árvores que tocam a linha, bem como, atuam para religar quando o defeito é transitório.

•

CAUSAS DOS CURTOS-CIRCUITOS • Os curtos-circuitos são falhas ou defeitos ocorridos num sistema elétrico que o danificam se não forem eliminados rapidamente e podem acontecer devido às variadas situações. As mais frequentes são: a) b) c) d) e) f) g) h)

Descargas atmosféricas; Falhas mecânicas em cadeias de isoladores; Fadiga ou envelhecimento de materiais; Ação do vento, neve ou similares; Poluição (queimadas); Queda de árvores sobre redes; Colisão de veículos com elementos de sustentação de linhas; Inundações;

CAUSAS DOS CURTOS-CIRCUITOS a) b) c) d)

Desmoronamentos; Vandalismo; Entrada de pequenos animais em equipamentos; Manobras incorretas.

CRITÉRIOS BÁSICOS DE UM SISTEMA DE PROTEÇÃO • Para que se tenha um sistema de proteção adequado, é necessário conhecer os procedimentos de rede, elaborados pelo Operador Nacional do Sistema (ONS), bem como as normas internas da concessionária local. Desta forma, haverá mais eficiência na operação do sistema de transmissão, que deverá manter as melhores condições de atendimento aos diversos consumidores. • As cadeias de proteção utilizadas são complementares, ou seja, são dois sistemas de proteção idênticos para o caso de falha de um deles. Os sistemas de transmissão podem ser afetados por falhas, devido às descargas atmosféricas ou pontos quentes em isoladores e conectores, além das altas correntes, provenientes dos curtos-circuitos, poderem danificar os equipamentos, se estes não forem eliminados em milissegundos.

CRITÉRIOS BÁSICOS DE UM SISTEMA DE PROTEÇÃO • Alguns critérios devem ser seguidos para que haja um perfeito atendimento aos princípios dos sistemas de proteção. Dentre eles, os sistemas de proteção devem ter: a) Sensibilidade: ser suficiente sensível para operar com segurança quando ocorrem anormalidades do sistema; b) Velocidade: ser rápido para operar com segurança, ou seja, retirar o circuito defeituoso em milissegundos; c) Seletividade: ser seletivo, ou seja, ser retirado de operação quando ocorre mais de um defeito ao mesmo devendo operar somente quando for necessário; d) Economia: ser de baixo custo de implantação visando ser economicamente viável, considerando o aspecto custo/benefício;

CRITÉRIOS BÁSICOS DE UM SISTEMA DE PROTEÇÃO e) Confiabilidade: é a possibilidade de um componente, um equipamento ou um sistema de proteção satisfazer a função prevista, ou seja, atuar conforme suas características, sob dadas circunstâncias adversas ao que foi determinado para suas funções de fabricação. É a garantia que a proteção operará corretamente em resposta a uma falta e com segurança. A confiabilidade requer que o sistema de proteção tenha um desempenho correto acima das adversidades do sistema e das condições ambientais. f) Simplicidade: além de atender todos os requisitos anteriores, o sistema de proteção deve ser de simples projeto, instalação e manutenção.

IDENTIFICAÇÃO DOS CRITÉRIOS PADRONIZADOS PARA ANÁLISE DE ATUAÇÃO DA PROTEÇÃO • A proteção de um sistema elétrico que faz a transmissão de energia precisa de um esquema para funcionar perfeitamente. Esse esquema funciona através de relés digitais, que eliminam os defeitos e necessitam de: a) Atuação correta: quando o dispositivo de proteção atua dentro da finalidade para o qual foi projetado, para as grandezas elétricas dentro das faixas adequadas de ajustes para o defeito; b) Atuação incorreta: quando a atuação dos dispositivos de proteção, ou seja, dos relés digitais, se verifica sem que o mesmo tenha desempenhado a função prevista em sua aplicação, desde que tenha havido ocorrência no sistema elétrico de potência;

IDENTIFICAÇÃO DOS CRITÉRIOS PADRONIZADOS PARA ANÁLISE DE ATUAÇÃO DA PROTEÇÃO a) Atuação acidental: quando ocorre a atuação de um dispositivo de proteção sem que tenha havido perturbação no sistema de potência, ou seja, quando a atuação resulta de fatores externos que interfiram no desempenho normal do dispositivo de proteção, como erros humanos, falhas em relés, vibrações e outros; b) Recusas de atuação: quando acontece uma ocorrência ou um curtocircuito que causa uma perturbação dentro da área de atuação de um relé digital e este não opera por algum motivo ou falha, fica caracterizada a recusa da atuação do mesmo.

IDENTIFICAÇÃO DOS CRITÉRIOS PADRONIZADOS PARA ANÁLISE DE ATUAÇÃO DA PROTEÇÃO • As propriedades de um sistema de proteção devem estar bem estruturadas para que os defeitos no sistema de transmissão, provocados por curtos-circuitos, sejam eliminados no menor tempo possível a fim de minimizar os danos causados pelo surgimento de altos valores de correntes elétricas.