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ESTUDOS DE TRT’S PARA AVALIAÇÃO DA SUPORTABILIDADE DE DISJUNTORES

O software PS Simul, criado com a finalidade principal de permitir ao usuário modelar os mais variados e complexos componentes dos sistemas de potência/controle e simular transitórios eletromagnéticos e eletromecânicos, possui uma interface bastante intuitiva e amigável, utilizando uma série de recursos que facilitam a entrada de dados em geral, assim como a obtenção e avaliação de resultados.

Além disso, o PS Simul disponibiliza uma biblioteca com mais de 400 elementos a seus usuários. Dentre os modelos disponibilizados para estudos de chaveamentos e análises de TRT’s, destacam-se: chaves monofásicas e trifásicas controladas por tempo ou por tensão, disjuntores monofásicos e trifásicos com a possibilidade de inserção de resistências de abertura ou pré-inserção e trip mono ou tripolar, analisador de TRT’s através das principais normas e com a disponibilização das envoltórias de forma automática, entre outros elementos.

O analisador de envoltórias TRT, que será foco nessa análise, realiza a confecção automática de envoltórias ditadas pelas normas IEEE C37.06: 2009, IEC 62271-100: 2012 ou por valores definidos pelo usuário. Dessa forma, o software traça automaticamente as envoltórias que serão disponibilizadas durante a simulação, para que o usuário possa avaliar as respostas de seu sistema e, consequentemente, verificar se está utilizando um disjuntor adequado.

A seguir, será mostrado um estudo realizado no software PS Simul. O estudo aqui ressaltado está disponível na versão FREE do software, podendo ser acessado utilizando a aba “Suporte -> Exemplos -> G8 – Manobras em SEP’s”. Dessa forma você poderá abrir o exemplo e verificar parâmetros utilizados na simulação assim como todas as formas de onda disponibilizadas. Para realizar o download da versão FREE e acessar tais exemplos, utilize o link abaixo:

http://www.conprove.com.br/pub/i_ps_simul.html

ANÁLISE DA ENVOLTÓRIA DA TENSÃO DE RESTABELECIMENTO TRANSITÓRIA

Neste exemplo, foi simulado um sistema elétrico com nível de tensão de 69 kV, onde representam-se duas linhas de transmissão paralelas (por sua geometria), uma linha PI através de circuitos RLC, um transformador real de 69 kV / 13,8 kV e disjuntores do sistema com a representação de suas capacitâncias de fuga. Com isso, simulou-se a retirada de uma falta do sistema elétrico no instante t = 0 s e foram observadas as tensões no ponto de retirada da falta, visando verificar se a envoltória de TRT definida por norma para o disjuntor utilizado foi respeitada. O sistema de potência analisado segue ilustrado na figura abaixo.


Neste caso a envoltória do disjuntor em questão tem os seguintes parâmetros (cadastro feito por usuário):

• kV Crista (Tensão de Crista): 13,5 kV
• TCTR (Taxa de Crescimento da Tensão Restabelecimento): 0,38 kV/us
• Tretardo (Tempo de Retardo): 10 us
• kV retardo (Tensão Máxima Envoltória Retardo): 3,44 kV

Para verificação da envoltória da TRT, foi utilizado um bloco bastante versátil denominado “Análise Envoltória TRT” que já faz parte da biblioteca do software PS Simul. Ao cadastrar os valores acima no componente analisador de envoltória do PS Simul, será obtida a envoltória resultante mostrada a seguir.


O tempo para início do desenho da envoltória na simulação, neste caso, foi controlado com utilização do sinal de abertura da chave que retira a falta do sistema (detecta o tempo em que a chave abre).

Com isso, temos abaixo a figura que ilustra a envoltória juntamente com a TRT experimentada pelo sistema na fase C (primeiro polo da chave que foi aberto), onde se pode constatar que a TRT experimentada está dentro dos limites de suportabilidade do disjuntor em questão.


Caso a TRT não respeitasse a envoltória, o usuário deveria estudar a opção mais viável para seu caso, seja pela inserção de resistores de abertura no disjuntor para diminuição do pico da TRT, inserção de capacitores para diminuição da TCTR ou pela substituição do disjuntor por outro de maior classe de tensão.

OUTROS EXEMPLOS E POSSIBILIDADES

Além do exemplo de manobra mostrado nessa publicação, o software disponibiliza outros que podem ser acessados pela aba Suporte -> Exemplos -> Grupo 8 – Manobras em Sistemas Elétricos, envolvendo:

• Chaveamentos de Bancos de Capacitores;
• Energização de Linha;
• Representação da interrupção por disjuntores de alta tensão com resistências de arco;
• Utilização de resistor de pré-inserção para amortecimento de transitórios;
• Entre outros.

Dê sua sugestão, caso haja algum estudo de seu interesse que não consta entre os ressaltados aqui.