Curto-Circuito. cap. 5

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Victor Vilarinho Lima
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1 Curto-Circuito cap. 5 1

2 Curto-Circuito Fundamental no dimensionamento da proteção; Baseada no conhecimento do valor das impedâncias; Provocadas por perdas na isolação; Atinge valores de 10 a 100 vezes a corrente nominal; Geram solicitações de natureza eletromecânica; 2

3 Curto-Circuito Fontes de correntes de curto-circuito: Geradores; Condensadores síncronos; Motores de indução; 3

4 Curto-Circuito Formas de onda das correntes de curtocircuito: 4

5 Curto-Circuito Corrente Simétrica Característica dos curto-circuitos permanentes. Devido ao longo período em que esta corrente se estabelece, ela é usada para determinar a capacidade de suportar efeitos térmicos. 5

6 Curto-Circuito Corrente Assimétrica 6

7 Curto-Circuito Corrente Assimétrica 7

8 Curto-Circuito Corrente Assimétrica 8

9 Localização das Fontes de Corrente de Curto-Circuito Curt0-Circuito nos Terminais do Gerador: Reatância Subtranstitória (X ) enrolamentos do estator e rotor do gerador (inicial) Reatância Transitória (X ) enrolamentos do estator e exitação do gerador (total ou eixo direto) Reatância Simétrica (X) dispersão do estator e reação do rotor 9

10 Localização das Fontes de Corrente de Curto-Circuito Curto-Circuito Distante dos Terminais do Gerador: Zlinha >>> Zgerador Corrente inicial de curto-circuito é igual a corrente permanente Duas componentes principais (simétrica e contínua) 10

11 Formulação Matemática 11

12 Formulação Matemática 12

13 Sistema de Base e Valores Por Unidade Sistema percentual; Sistema milesimal; Deve-se trabalhar na mesma base para facilitar as operações de soma, subtração... Impedância dos transformadores (Z% de kva); Impedância dos motores (Z% de cv); Impedância dos condutores (ohm); 13

14 (pu) Tensão (kv) e Potência(kVA) de base: 14

15 Mudança de base 15

16 Mudança de base 16

17 (pu) Presença de transformadores ex: Z=0,6mΩ no secundário, 1000 kva, 13,800/380 V: 17

18 Tipos de curto-circuito Curto-Circuito trifásico: 18

19 Tipos de curto-circuito Curto-Circuito Bifásico: 19

20 Tipos de curto-circuito Curto-Circuito fase-terra: 20

21 Determinação das Correntes de Curto-Circuito Deve-se conhecer as correntes de curto-circuito em todos os pontos onde se requer a instalação de equipamentos de proteção: Ponto de entrega; Barramento do QGF; Barramento do CCM; Barramento do QGF; 21

22 Determinação das Correntes de Curto-Circuito 22

23 Impedâncias do Sistema Impedância Reduzida do Sistema; Impedância do Sistema Primário (V>=2400 V) Impedância Reduzida do sistema; Impedância do Sistema Secundário Impedância do Transformador; Impedância do circuito TR-QGF; Impedância do barramento QGF; Impedâncias dos circuitos QGF-CCM; Impedância dos circuitos terminais. 23

24 Impedâncias do Sistema Metodologia de Cálculo 24

25 Impedâncias do Sistema Metodologia de Cálculo (Diagrama Unifilar) 25

26 Impedâncias do Sistema Metodologia de Cálculo (Diagrama de Blocos) 26

27 Impedância Reduzida (z us ) 27

28 Impedância Reduzida (z us ) Usando a equação de impedância de base, tem-se: 28

29 Impedância do Transformador (z t ) 29

30 Impedância do Transformador (z t ) 30

31 Impedância dos circuitos 31

32 Impedância dos barramentos 32

33 Cálculo das correntes de curto-circuito Corrente Simétrica de curto-circuito Trifásico Somatório de todas as impedâncias calculadas até o ponto desejado; Z utotal = I cs = i=n i=1 Corrente Assimétrica de curto-circuito Trifásico Fator de assimetria (F a ) R un + jx un I b 1000 Z utotal [ka] [pu] I ca = F a I cs [ka] 33

34 Cálculo das correntes de curto-circuito Impulso da corrente de curto-circuito I cim = 2 I ca [ka] Corrente Bifásica de curto-circuito I cim = 3 2 I cs [ka] 34

35 Cálculo das correntes de curto-circuito Corrente fase-terra de curto-circuito Impedância de sequência zero Impedância de contato (Rct) Resistencia entre superfície de contato do cabo com a resistência do solo 40/3 Ω 120/3 Ω Impedância da malha de terra (Rmt) 15kV a 25kV Rmt = 10 Ω Impedância da aterramento (Rat) 15kV a 25kV Rmt = 10 Ω I cim = 2 I ca [ka] 35

36 Cálculo das correntes de curto-circuito I cim = 2 I ca [ka] 36

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