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Monday, 22 November 2010

Qual é a legislacão angolana de curto-circuito monofásico-terra para uma linha de transmissão de 30kV, com desligamento de disjuntor


Não existe uma legislação angolana nesse sentido; eu pessoalmente nunca vi uma publicação do genero em Angola. Existem sim normas e padrões ciêntificos usados para o fabrico e teste de disjuntores e fórmulas para o cálculo da corrente de curto circuito monofásico à terra. Essas fórmulas são válidas e aplicáveis de forma global. Portanto, a diferença reside no padrão em que os disjuntores são fabricados e testados (ANSI , IEEE, NEMA, IEC, SABS, BS, etc). O que me parece é que o estado angolano adopta o IEC 60909, que é o padrão europeu usado para o efeito, devido ao legado herdado pelo regime português. Portanto, para os disjuntores de média tesão, o tempo de desligamento da rede em caso de um curto circuito que varia de 3 à 5 ciclos o que corresponde a 0.06 à 0.1 secondos (0.05 à 0.083 secondos) para os sistemas concebidos para uma frequência de 50Hz (60 Hz)

Note-se que o dimensionamento das linhas de transmisão, devem ter em conta também a corrente máxima de curto circuito que os cabos podem suportar (I²t or let throught current)

Cálculo de curto-circuito monofásico-terra:

Assume-se aqui que você ja conhece a teoria de componentes simétricos. Caso contrario, precisará de consultar algum manual adequado para o efeito.

Para as linhas de transmissão a impedância de sequência positiva (Z1) e negativa (Z2) são iguais; Este valor é igual ao da impedância normal da linha de transmissão. Isto acontece porque a fase de rotação das correntes não fazem nenhuma diferença nas constantes da linha. Contudo, a impedância de sequência zero (Z0) é normalmente maior que a da sequência positiva e negativa. A impedância zero da linha de transmissão, quando não conhecida, pode ser assumida como sendo três vezes o valor da impedância da sequencia positiva.

Considere um sistema trifásico com o neutro aterrado. Suponhamos que a falha eléctrica ocorre na fase vermelha:

Neste caso, a voltagem na fase vermelha é igual a zero (Vr = 0) e as correntes da fase azul e amarela serão iguais a zero (Ib=Iy=0).

Neste caso, a corrente de curto-circuito será calculada na seguinte maneira:

Isc = 3Er/(Z1+Z2+Z0) . Nota que todas essas componentes presente nesta fórmula são vectoriais e Er representa a forçã electromotriz do gerador correspondente a fase vermelha.

A fórmula acima assume uma impedância de falha igual a zero. Contudo, em caso de existir uma impedância de falha Ze, a corrente de curto circuito será:

Isc = 3Er/(Z1+Z2+Z0+3Ze)


Portanto, em caso do neutro não aterrado, a impedância de sequência zero será infinita e a corrente de falha zero. Isso acontece porque deixa de existir um caminho para a circulação da corrente de falha ou de curto circuito.

Nota que esse procedimento aplica-se para qualquer tipo de voltage incluindo 30kV.

Wednesday, 10 November 2010

Qual é a diferença entre a sincronização e o paralelelismo?


Sincronização (no contexto da engenharia elétrica) é o processo de obtenção exata de coordenação (Relativa deve ser zero) entre duas ou mais variáveis quantitativas temporais semelhantes. As variáveis envolvidas devem ter o mesmo rácio ou taxa de mudança. A sincronização é um conceito global (existe ao longo do sistema eléctrico). Confuso?!... Eu explico mais a abaixo…

Paralelelismo é o processo de ligação ou colocação de mais de um sistema na mesma condição para alcançar objetivos comuns, tais como a partilha de cargas, etc. Por exemplo, o funcionamento em paralelo de turbinas ou alternadores, de transformadores para a elimentação de uma determinada carga ou rede eléctrica.

Quando se ligam cargas em paralelo, você não tem de se concentrar em igualdade de tensão, frequência, e ângulo de fase entre os equipamentos ou sistemas a serem interligados ou conectados. É um simples método de divisões, de modo a partilhar as cargas através de disjuntores, etc. Contudo, as vezes é necessário sincronizar os equipamentos antes de ligá-los em paralelo para mater o sistema estável.

O processo de obtenção de parámetros similares como a tensão, frequência, ângulo de fase, etc antes da interligação ou conexão de equipamentos ou subsistemas eléctricos é denominado de sincronização. No entanto, se você precisar sincronizar geradores, motores, transformadores, etc através da rede, você deve concentrar-se nos parâmetros acima referidos, pois afectam diretamente a sua fonte, sistema de protecção, evitam correntes circulantes entre os equipamentos, subsistemas, oscilações significativas de energia e quedas abruptas de tensão na rede.

Para manter a estabilidade de sua rede, você deve sincronizar os equipamentos antes de tentar liga-los em paralelo. Normalmente, a sincronização pode ser feita manual ou automáticamente. Para a sincronização automática são utilizados softwares de gestão da estabilidade de sistemas eléctricos ou de potência, conhecidos como Power Management System (PMS), tais como ETAP, BRUSH PRISMIC ou ABB PMS para mencionar alguns. contudo, para redes ou subsistemas pequenos utilizam-se relés de sincronização tais como; relés do tipo 25 ou 25A da norma ANSI/IEEE.

Assim, a sincronização tenta igualar a tensão, a frequência, o ângulo de fase, verifica a potência activa e reactiva a ser partilhada pelos sistemas ou equipamentos antes de os ligar os interligar na rede, evitando deste modo a instabilidade do sistema eléctrico

A sincronização é feita antes da ligação dos disjuntores, mas após fechá-los inicia-se o processo de paralelelismo e todos os parâmetros acima citados são mantidos.

Se você entender o princípio de funcionamento de um motor síncronos, entenderá a origem do conceito de sincronização e, você pode expandir isso ao sistema geral da rede eléctrica tendo em conta a estabilidade do sistema antes de ligar em paralelo os seus equipamentos eléctricos.

Sabe que o motor síncronos gira a “mesma” frequência da fonte de alimentação eléctrica !?.... Quer dizer que está em sincronismo com a sua fonte de alimentação.

Portanto, para a estabilidade eléctrica deverá sempre sincronizar antes de fazer o paralelelismo dos equipamentos.
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Luanda, Angola
Consultoria e Prestação Serviços powered by Emméry Macedo - Engenheiro Eletrotécnico, BTECH, BEST CUM LAUDE, pela Durban University of Technology (DUT), Galardoado pelo Institute of Professional Engineering Technologists (IPET), Bacharel em Ciências Matemáticas pela Faculdade de Ciências da Universidade Agostinho Neto de Angola, Professor de Matemática e Física pelo IMNE- Garcia Neto, Professor de Electrόnica de Potência da Universidade Metodista, membro do IET - Institution of Engineering and Technology MIET nº 91651226, membro da Ordem dos Engenheiros de Angola OEA nº 2924, com certificação em ETAP, SKM, HV Switching, SAEP, etc...

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