Calculo curto circuito, Slides de Eletrônica de Potência

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CÁLCULO DE CURTO-CIRCUITO

NO GERADOR SINCRONO

CÁLCULO DE CURTO-CIRCUITO

NO GERADOR SINCRONO

ANÁLISE DE

FALTAS

ANÁLISE DE

FALTAS

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

A análise e dedução das equações do cálculo de curto- circuito serão realizadas para o modelo de um gerador síncrono, pois todas as conclusões obtidas a partir desses cálculos podem ser estendidas a todo circuito elétrico através do Teorema de Thevenin, cujo equivalente e análogo ao do gerador síncrono.

A análise e dedução das equações do cálculo de curto- circuito serão realizadas para o modelo de um gerador síncrono, pois todas as conclusões obtidas a partir desses cálculos podem ser estendidas a todo circuito elétrico através do Teorema de Thevenin, cujo equivalente e análogo ao do gerador síncrono.

Os tipos de curtos-circuitos a serem implementados e analisados são o trifásico, fase-terra, fase-fase-terra e fase-fase.

Os tipos de curtos-circuitos a serem implementados e analisados são o trifásico, fase-terra, fase-fase-terra e fase-fase.

A ocorrência de curtos-circuitos é mais comum nas linhas de transmissão e distribuição do sistema elétrico (em media 89% dos casos).

A ocorrência de curtos-circuitos é mais comum nas linhas de transmissão e distribuição do sistema elétrico (em media 89% dos casos).

Por que calcular de curto-circuito em SEP?Por que calcular de curto-circuito em SEP?

Enorme importância no planejamento e operação das redes e de seus equipamentos e instalações Permitir antever as consequências dos problemas simulados. Tomar medidas de segurança/proteção Instalação e regulação de dispositivos que promovam a interrupção dos circuitos defeituosos; Garantir que os componentes da rede percorridos pelas correntes de defeito consigam suportar os seus efeitos;

Origem do CurtoOrigem do Curto

Mecânica:

quebra ou corte de um condutor;

contato acidental entre condutores;

contato em condutores através de agentes externos.

Falha de isolamento:

devido à temperatura, umidade ou corrosão;

devido a sobretensões internas ou de origem

atmosférica; ruptura do dielétrico de isoladores.

A impedância de Thévenin é a impedância no P , onde ocorre o defeito analisado. A tensão de Thévenin é a tensão que existe antes de ocorrer o defeito. Em sistema de potência é usual utilizar os valores de vth1 = 1 p.u ., vth2 = 0 p.u. e vth0 = 0 p.u.

A impedância de Thévenin é a impedância no P , onde ocorre o defeito analisado. A tensão de Thévenin é a tensão que existe antes de ocorrer o defeito. Em sistema de potência é usual utilizar os valores de vth1 = 1 p.u ., vth2 = 0 p.u. e vth0 = 0 p.u.

CURTO-CIRCUITO^ CURTO-CIRCUITO

CURTO-CIRCUITO TRIFÁSICO - Modelo de Gerador

CURTO-CIRCUITO TRIFÁSICO - Modelo de Gerador

CARACTERÍSTICA: As tensões no ponto de defeito são iguais a zero, constituindo uma solicitação simétrica. O curto-circuito trifásico possui apenas as componentes de sequência positiva, pois é equilibrado.

CARACTERÍSTICA: As tensões no ponto de defeito são iguais a zero, constituindo uma solicitação simétrica. O curto-circuito trifásico possui apenas as componentes de sequência positiva, pois é equilibrado.

Portanto o circuito equivalente da sequência positiva será:

CURTO-CIRCUITO TRIFÁSICO - Modelo de Gerador

CURTO-CIRCUITO TRIFÁSICO - Modelo de Gerador

Conclui-se que:^ Conclui-se que:

Como o curto-circuito trifásico é equilibrado, as correntes de sequência zero e negativa são iguais a zero.

Como o curto-circuito trifásico é equilibrado, as correntes de sequência zero e negativa são iguais a zero.

Valores determinados!

CURTO-CIRCUITO TRIFÁSICO - Modelo de Gerador

CURTO-CIRCUITO TRIFÁSICO - Modelo de Gerador

Conclui-se que:^ Conclui-se que:

Para calcular as correntes nas fases A, B e C, fazemos:

[

1 1 1 1 𝑎 ² 𝑎 1 𝑎 𝑎 ² ]^ [^

0 𝐼 (^) 𝐴 1 0 ]^

[

𝐼 (^) 𝐴 1 ∟ 0 ° 𝐼 (^) 𝐴 1 ∟− 120 ° 𝐼 (^) 𝐴 1 ∟ 120 ° ]

=^ =

Para um curto-circuito trifásico, temos:

𝑍 𝑇hh 1

𝐼 (^) 𝑎 1 = 5 ∟−90° 𝑝𝑢

[

1 1 1 1 𝑎 ² 𝑎 1 𝑎 𝑎 ² ]^ [^

0 𝐼 (^) 𝐴 1 0 ]^

[

1 1 1 1 𝑎 ² 𝑎 1 𝑎 𝑎 ² ]^ [^

0 5 ∟−90° 0 ]

𝐼 (^) 𝑏𝑎𝑠𝑒 =

𝑆𝑏𝑎𝑠𝑒 √^3 ∗^ 𝑉^ 𝑏𝑎𝑠𝑒

√^3 ∗^ 13,8^ 𝑘𝑉

1256,6 A

= pu

No sistema trifásico em vazio a seguir determinar: a) Calculo de Curto-Circuito Trifásico na barra 1 e a tensão nas barras 1, 2 e 3 b) Calculo de Curto-Circuito Trifásico na barra 2 e a tensão nas barras 1, 2 e 3 c) Calculo de Curto-Circuito Trifásico na barra 3 e a tensão nas barras 1, 2 e 3 d) Calculo de Curto-Circuito Trifásico entre a barra 2 e a barra 3 e a tensão nas barras 1, 2 e 3

Para você!!!!!!^ Para você!!!!!!

CURTO-CIRCUITO FASE-TERRA -CURTO-CIRCUITO FASE-TERRA - Modelo de GeradorModelo de Gerador

Quando aterrado através de

impedância

Como as correntes de sequência são iguais, então os circuitos de sequência estão em série.

CÁLCULO DA CORRENTE DE CURTO-CIRCUITO FASE-TERRA -CÁLCULO DA CORRENTE DE CURTO-CIRCUITO FASE-TERRA - Modelo de GeradorModelo de Gerador

Como^ Como^ EntãoEntão

Como:^ Como:

Então as correntes de falta para curto-circuito entre a Fase e o Terra é dada por:

= =

CÁLCULO DE CURTO-CIRCUITO FASE-TERRACÁLCULO DE CURTO-CIRCUITO FASE-TERRA no Ponto Kno Ponto K

É a relação mais elevada entre uma tensão durante o curto pela tensão preexistente antes do curto.

EXEMPLO 2: Um gerador síncrono de pólos salientes, com bobinas da armadura ligada em Y com características de placa de 30 MVA, 13,8 kV, 60Hz, está funcionando a vazio com tensões nominais nos seus terminais. A reatância subtransitória do eixo direto é igual a 0,2pu e a reatância de sequência negativa vale 0,25pu. A reatância de sequência zero vale 0,08pu, sendo o gerador aterrado via reatância de 0,09pu. O gerador está à vazio com tensão nominal nos seus terminais e ocorre um curto-circuito entre a fase “a” e a terra. Determinar: a) As correntes de sequência positiva, negativa e zero. b) As correntes verdadeiras nas fases do gerador. c) A corrente que passa no neutro do gerador síncrono d) A tensão do ponto neutro à terra e) As tensões de sequência no ponto do defeito. f) As tensões nas fases do gerador síncrono g) As tensões verdadeiras de linha nos terminias do gerador h) As tensões verdadeiras dos terminais do gerador síncrono em relação à terra.

EXEMPLO 2: Um gerador síncrono de pólos salientes, com bobinas da armadura ligada em Y com características de placa de 30 MVA, 13,8 kV, 60Hz, está funcionando a vazio com tensões nominais nos seus terminais. A reatância subtransitória do eixo direto é igual a 0,2pu e a reatância de sequência negativa vale 0,25pu. A reatância de sequência zero vale 0,08pu, sendo o gerador aterrado via reatância de 0,09pu. O gerador está à vazio com tensão nominal nos seus terminais e ocorre um curto-circuito entre a fase “a” e a terra. Determinar: a) As correntes de sequência positiva, negativa e zero. b) As correntes verdadeiras nas fases do gerador. c) A corrente que passa no neutro do gerador síncrono d) A tensão do ponto neutro à terra e) As tensões de sequência no ponto do defeito. f) As tensões nas fases do gerador síncrono g) As tensões verdadeiras de linha nos terminias do gerador h) As tensões verdadeiras dos terminais do gerador síncrono em relação à terra.