Espaço SBQEE
O Setor Elétrico / Outubro de 2019
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devido à superação da capacidade dielétrica nestes pontos, resultando em possíveis defeitos do tipo Cross-Country Faults. Em sistemas isolados, a ocorrência do primeiro defeito fase-terra resulta em sobretensões e correntes de falta à terra com valores reduzidos, fluindo através das capacitâncias de cabos, transformadores e outros equipamentos elétricos pertencentes ao sistema [5]. As respectivas correntes de faltas à terra com valores reduzidos, muitas vezes, não são suficientes para sensibilizar
Figura 2 – Diagrama unifilar equivalente e oscilografias da ocorrência de faltas simultâneas (Cross Country Faults).
os dispositivos de proteção, dificultando tanto a identificação do defeito quanto a
pelo ambiente (poluição, poeira, produtos
localização de falhas no sistema. Já para o
químicos), implicando no surgimento de arco
caso de sistemas aterrados por impedâncias,
voltaico nas fases sãs, condução de para-
é verificado que a corrente inicial de falta
raios, entre outros fenômenos indesejados,
à terra será limitada pelo valor equivalente
ocasionando
da impedância de aterramento. Com a
normalmente, ocorre próximo ao valor de
ocorrência do segundo defeito, esta corrente
pico das tensões, caracterizando, deste
de falta não mais será limitada, atingindo
modo, falhas típicas de faltas simultâneas [3].
altas magnitudes. As elevadas amplitudes das
Estes tipos de eventos com faltas simultâneas
correntes durante a subsequente ocorrência
nem sempre são considerados nas análises
de CCFs podem causar severos danos aos
de
equipamentos elétricos da instalação, ou
sendo de suma importância considerá-los,
ainda afetar as tensões vistas pelos relés de
principalmente em relação à coordenação
proteção, provocando falhas de atuação dos
e seletividade da proteção, uma vez que a
dispositivos [2]. O Artigo técnico de referência
ocorrência de faltas simultâneas pode resultar
[1] apresenta oscilografias e registros de
em atuações indevidas dos dispositivos
eventos de relés durante ocorrências em
de proteção, devido à indicação de falsa
sistemas industriais, assim como resultados de
corrente de sequência zero verificada pela
simulações de faltas do tipo Cross-Country, a
proteção residual dos circuitos alimentadores
fim de caracterizar e subsidiar as análises para
neste tipo de evento. Este fato dificulta a
este tipo de perturbação. A Figura 2 apresenta
atuação da proteção de faltas à terra, cuja
o diagrama unifilar de um sistema elétrico
detecção normalmente não é possível de ser
industrial e as oscilografias das correntes em
realizada facilmente de modo coordenado
uma ocorrência real envolvendo eventos de
e seletivo. Portanto, eventos dessa natureza
faltas cruzadas no sistema elétrico analisado.
se caracterizam como um tema relevante
No artigo técnico, foram apresentados
relacionado à avaliação de perturbações
conceitos gerais sobre faltas [4], bem como
na QEE, bem como análises de sistemas de
outros registros de oscilografias de relés
proteção.
durante defeitos do tipo Cross-Country, evidenciando que, em sistemas de média tensão isolados ou aterrados por impedância, após uma falta fase-terra, as sobretensões nas fases sãs podem afetar os sistemas de isolamento de cabos, isoladores degradados em função da própria vida útil ou contaminados
o
desempenho
segundo
de
defeito
sistemas
que,
elétricos,
Referências bibliográficas [1] Mendonça, É. J.; Jesus, N. C.; Duarte, L. M.; Machado, J. M.; Cogo, J. R.; Ferreira, L. F. R.; Fernandes, L. M.; Sá, L. A.; Silva, M. A. B.: Considerações Sobre Faltas Simultâneas e Análise de Ocorrências em Sistemas Elétricos de Média Tensão: Cross-Country Faults. In: XIII Conferência Brasileira sobre Qualidade da Energia Elétrica -
CBQEE, Instituto Mauá de Tecnologia, São Caetano do Sul - SP, Setembro de 2019. [2] Hubertus, J.; Mooney, J.; Alexander, G.: Application Considerations for Distance Relays on impedance-Grounded Systems, IEEE, Texas A&M Conference for Protective Relays Engineers, 2008. [3] Vila, D.; Alcázar, E.; Juárez, J.; Loza, P.; Altuve, H.J.: Protection System for a Wind Generation Plant in Panama: Challenges and Solutions, 69th Annual Conference for Protective Relay Engineers College Station, Texas, 2016. [4] Hermeto, A. E. : Análise de Sistemas de Enegia Elétrica I. Universidade Federal de Itajubá - UNIFEI (Apostila). Itajubá-MG. [5] Gatta, F. M.; Geri, A.; Lauria, S.; Maccioni, M.: An Equivalent Circuit for the Evaluation of Cross-Country Fault Currents in Medium Voltage (MV) Distribution Networs, Department of Astronautics, Electric and Energy Engineering, “Sapienza” University of Rome, Italy, 2018. *Éverson Júnior de Mendonça possui graduação em Engenharia Elétrica com ênfase em Sistemas Elétricos de Potência pela Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI) em 2018, onde participou como aluno bolsista do Programa de Educação Tutorial de Engenharia Elétrica – PET. Atualmente, trabalha na área de estudos elétricos na empresa GSI – Engenharia e Consultoria Ltda. Áreas de interesse: Estudos de Transitórios Eletromagnéticos, Qualidade de Energia, Proteção e Análise de Sistemas Elétricos. *Nelson Clodoaldo de Jesus possui graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade de Taubaté (UNITAU) em 1992 e grau de Mestre em Ciências em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI) em 1995. Trabalhou como professor e pesquisador na Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul (UNIJUÍ) e como Coordenador de Engenharia da AES Sul. Desde 2009, atua como sócio consultor na empresa GSI – Engenharia e Consultoria Ltda. É sócio fundador da Sociedade Brasileira de Qualidade da Energia Elétrica (SBQEE). Possui mais de 150 artigos técnicos publicados em revistas, conferências e congressos nacionais e internacionais. Atualmente, é secretário executivo da Diretoria da SBQEE. As principais áreas de interesse referem-se à Qualidade da Energia Elétrica, Sistemas Elétricos Industriais, Sistemas de Geração de Energias Renováveis e Transitórios Eletromagnéticos.