ESTUDOS ELÉTRICOS

Estudos de coordenação de isolamento avaliam se os equipamentos, instalações e dispositivos de proteção conectados no sistema possuem níveis de isolamento compatíveis com às diversas solicitações de tensão, às quais, tais equipamentos podem ser submetidos durante operação.

Em instalações como subestações avaliam-se, principalmente, se as margens de segurança das tensões suportáveis de manobra e impulso atmosférico dos equipamentos estão adequadas e se equipamentos como para-raios e centelhadores possuem especificações corretas e localização adequadas para o nível de proteção requerido.

As sobretensões temporárias são caracterizadas pela sua amplitude, forma de onda e duração, parâmetros dependentes da origem das sobretensões e que podem inclusive variar durante a ocorrência da sobretensão. Este tipo de sobretensão é caracterizada pela sua natureza oscilatória e por ser fracamente amortecida.

Este estudo busca determinar as solicitações dielétricas entre fase-terra ou fase-fase, como as provenientes de rejeições de carga, faltas monofásicas e ferrorressonância. Este estudo é importante na determinação e verificação da capacidade térmica de para-raios a óxido de zinco (ZnO).

Os estudos de sobretensões de manobra são necessários para determinar a capacidade térmica de para-raios a ZnO e também para encontrar as distâncias de segurança entre estruturas e entre condutores de linhas de transmissão.

Geralmente, avaliam-se os casos que envolvem manobras de energização, reenergização e também situações nas quais há ocorrência de falhas em linhas de transmissão. Também podem ser consideradas rejeição de cargas indutivas e energização de cargas capacitivas.

Neste estudo, as sobretensões avaliadas são originadas por manobras ou descargas no sistema elétrico, que ao se propagarem por uma linha de transmissão, podem alcançar o lado de alta tensão dos transformadores conectados à linha. Tais sobretensões são transferidas do enrolamento de alta tensão para o enrolamento de baixa tensão nos transformadores.

Portanto, este estudo avalia o nível da sobretensão no lado de baixa tensão dos transformadores elevadores, a fim de avaliar se os dispositivos de proteção, entre outros equipamentos instalados, como unidades geradoras, disjuntores e chaves seccionadoras estão adequados.

Para avaliar a amplitude de um surto e o risco de ocorrência de falha na isolação, estudam-se as sobretensões causadas por descargas atmosféricas diretas sob linhas de transmissão, avaliando a amplitude deste surto ao atingir uma subestação. Com os resultados, é possível verificar se a tensão suportável nominal dos equipamentos foi correntemente dimensionada, checando as margens de segurança dos equipamentos.

Este estudo consiste em avaliar as sobretensões que se propagam para o interior das subestações isoladas a gás (GIS), como o gás SF6.

Nestas subestações, as sobretensões são semelhantes às observadas em subestações isoladas a ar, no entanto, as sobretensões de frente muito rápida também devem ser avaliadas. Estes surtos são provenientes de manobras em chaves seccionadoras e disjuntores presentes no interior dos barramentos blindados. Com frequência da ordem de MHz, estas sobretensões necessitam ser cuidadosamente estudadas em buchas de alta tensão, transformadores de potência e transformadores para instrumentos.

Para avaliar o sincronismo das máquinas do sistema elétrico de potência quando na ocorrência de perturbações do sistema, como: saída de operação de unidades geradoras, desligamento de grandes blocos de carga, oscilações normais de carregamento, alterações rápidas no equilíbrio entre carga e geração e curto-circuito, são realizados estudos de estabilidade eletromecânica.

Este estudo permite definir critérios para rejeição de carga, além de proporcionar ao estudo de seletividade e coordenação da proteção qual é o tempo máximo que se pode permanecer sob uma condição de curto-circuito, com a finalidade de evitar a perda de sincronismo.

A resolução normativa N° 398 de 2010 da ANEEL estabeleceu os níveis máximos de exposição (ocupacional e para a população em geral) a campos elétricos e magnéticos. Portanto, é necessário calcular os campos elétricos e magnéticos gerado por linhas de transmissão e subestações para poder compará-los com os limites estabelecidos nesta resolução normativa da ANEEL.

As informações técnicas das linhas de transmissão e subestações em conjunto com simulações computacionais específicas, permitem determinar os valores de campo elétrico e magnético de maneira a confeccionar relatórios com informações detalhadas sobre os níveis de campos elétricos e magnéticos na instalação.

Com o objetivo de determinar as correntes de curto-circuito subtransitória, transitória e em regime permanente, nos diversos barramentos de interesse do sistema elétrico, além das contribuições envolvidas durante a falta, são realizados os estudos de curto-circuito.

Nestes estudos, são considerados diversos tipos de ocorrências, como falhas trifásicas, bifásicas, bifásicas para a terra, fase-terra e faltas simultâneas. É necessário determinar os níveis de curto-circuito máximo e mínimo para analisar a adequabilidade dos equipamentos existentes, das modificações operacionais propostas e das expansões planejadas. Os resultados deste estudo servem de base para realizar o ajuste das proteções, provendo informações para estudos de coordenação e seletividade das proteções.

O estudo da TRT é realizado com a finalidade de se determinar as tensões de restabelecimento transitórias que se formam entre os polos de um disjuntor após a interrupção da corrente de curto-circuito no sistema elétrico.

Estas tensões são então comparadas com as envoltórias de suportabilidade do disjuntor para cada tipo de falha: aberturas em discordância de fase, falhas terminais e quilométricas. Avalia-se, então, se o disjuntor estará apto a interromper determinada corrente de curto-circuito, sem extrapolar as envoltórias de suportabilidade.

Os estudos de fluxo de potências são realizados com a finalidade de se avaliar as condições do sistema elétrico em regime normal de operação e também na ocorrência de contingências (situações emergenciais).

Para as diversas condições possíveis, são avaliadas as tensões nos barramentos e também o carregamento de diversos equipamentos que compõe a rede elétrica, considerando o despacho das unidades geradoras de energia, diferentes condições de carga e configuração do sistema elétrico de potência.