ARTIGO TÉCNICO-COMERCIAL
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ABB
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{COM A NOVA GERAÇÃO DE DISJUNTORES ABERTOS EMAX}
INTRODUÇÃO A concepção do sistema de protecção das instalações eléctricas é de vital importância tanto para garantir um serviço funcional, económico e correcto, em toda a instalação, como para reduzir ao mínimo os problemas causados por condições de serviço anómalas e falhas reais. No decorrer desta análise aborda-se a coordenação entre os diferentes dispositivos destinados à protecção de zonas e componentes específicos para: › Garantir a segurança em todos os casos › Identificar a zona implicada no problema e excluí-la rapidamente, sem intervenções indiscriminadas que reduziriam a disponibilidade da energia em zonas em bom estado. › Reduzir o efeito da falha noutras zonas básicas da instalação (redução do valor da tensão, perda de estabilidade em máquinas rotativas) › Reduzir a tensão em componentes e os danos na área afectada › Garantir a continuidade do serviço com uma tensão de alimentação de boa qualidade › Garantir um suporte adequado em caso de falha de funcionamento da protecção designada para a abertura › Proporcionar ao pessoal e ao sistema de gestão a informação necessária para reiniciar o serviço no menor tempo possível e com a menor perturbação para o resto da rede › Conseguir uma boa combinação de fiabilidade, simplicidade e economia Resumidamente, um bom sistema de protecção deve ser capaz de: › Compreender o que sucedeu e como sucedeu, distinguir entre situações anómalas mas toleráveis e situações de falha dentro da zona de influência e evitar disparos indesejados que permitam desligar uma parte da instalação em bom estado. › Trabalhar o mais rápido possível para limitar os danos (destruição, envelhecimento precoce,...) preservando a continuidade e estabilidade do fornecimento eléctrico.
As soluções procedem a partir de um compromisso entre estes dois requisitos opostos: identificação precisa da falha e rápida intervenção, e são definidas em conformidade com o requisito que tiver prioridade. Por exemplo, no caso em que for mais importante evitar disparos indesejados, é preferível um sistema de protecção indirecto baseado em bloqueios e transmissão de dados entre diferentes dispositivos que avalia os valores eléctricos localmente, enquanto que a velocidade e a limitação do efeito destrutivo do curto-circuito requerem sistemas com acção directa que utilizam bobinas de protecção directamente incorporadas nos dispositivos. Em sistemas de baixa tensão para a distribuição primária e secundária, é preferível em geral a segunda solução. Limitar o campo a uma análise do problema que consista em harmonizar a intervenção das protecções em caso de sobretensões (sobrecargas e curto-circuitos). Este problema abrange 90% dos requisitos de coordenação das protecções em redes não interconectadas, de baixa tensão. Antes de continuar convém relembrar que: › A "selectividade dos disparos por sobretensão" é uma "coordenação entre as características de funcionamento de dois ou mais dispositivos de protecção contra sobretensão, de modo que, quando a falha é produzida dentro de uns limites estabelecidos, o dispositivo destinado a funcionar dentro de tais limites intervém enquanto que os outros não o fazem" (norma IEC 60947-1, def.2.5.23); › A "selectividade total" é uma "selectividade na qual, na presença de dois dispositivos de protecção contra sobretensão em série, o dispositivo de protecção do lado da carga executa a protecção sem que o outro dispositivo intervenha" (norma IEC 60947-2, def.2.17.2); › A "selectividade parcial" é uma "selectividade na qual, na presença de dois dispositivos de protecção contra a sobretensão em série, o dispositivo de protecção do lado da carga executa a
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É importante salientar a importância de realizar, sempre que possível, uma selectividade cronométrica de modo que esta fique garantida, inclusivamente quando não existe alimentação auxiliar, caso em que não se pode realizar a selectividade de zona. No diagrama, considera-se que a rede de fornecimento eléctrico tem uma potência de curto-circuito infinita; por conseguinte, no lado da carga dos dois transformadores de corrente de curto-circuito terá 48 kA. Este é também o valor da corrente de curto-circuito no qual os interruptores ACB1 e 2 podem ser chamados a disparar. Por outro lado, os interruptores ACB4 e 5 devem disparar em caso de uma corrente de curto-circuito com um valor duplo, ou seja, de 96 kA.
SELECTIVIDADE DE ZONA COM FUNÇÃO G Neste exemplo, propõe-se um caso de coordenação de zona com função G. O caso representado é típico de um centro industrial com a sua própria subestação com transformador de média/ baixa tensão. No lado da carga do transformador existe um interruptor da série Emax que dispõe de uma barra a partir da qual derivam quatro saídas protegidas com interruptores da série Emax. Para todas as funções de protecção aplica-se a selectividade cronométrica à excepção da função G, para a qual se aplica a selectividade de zona. Desta forma, é possível garantir a selectividade das protecções para a falha à terra com a eliminação da falha em tempos extremamente curtos, independentemente da zona onde se verificam. A utilização de um toroide externo no condutor que liga o ponto neutro do transformador (CT homopolar) à terra para o interruptor Emax E4S40 permite que o limiar de protecção do defeito à terra seja independente do tamanho dos transformadores de corrente primários instalados nas fases do interruptor. Deste modo, é possível oferecer uma protecção adequada contra o defeito à terra quando existe simultaneamente interruptores de grande tamanho e correntes de defeito à terra modestas, que se podem encontrar num caso como este (quando o sistema de distribuição for do tipo TT).
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