ProteçãO EléTrica

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ProteçãO EléTrica

  1. 1. PROTEÇÃO ELÉTRICA Leandro Berno Lídio Luiz Gustavo Rigoni Márcio Renan Fabene
  2. 2. <ul><li>Introdução </li></ul><ul><li>Natureza das perturbações </li></ul><ul><li>Fatores que influenciam os conversores </li></ul><ul><li>Equipamentos de proteção </li></ul><ul><li>Conclusão </li></ul>
  3. 3. Introdução <ul><li>Conversor está sujeito a defeitos transitórios ou permanentes </li></ul><ul><li>Principais anormalidades: </li></ul><ul><ul><ul><li>Curtos-circuitos </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Variação no nível de tensões </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Influência devido às Interferências eletromagnéticas </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Variação do nível de freqüência </li></ul></ul></ul>
  4. 4. NATUREZA DAS PERTURBAÇÕES NOS CONVERSORES <ul><ul><li>Curtos-circuitos: </li></ul></ul><ul><ul><li>Falha na isolação; </li></ul></ul><ul><ul><li>Danos irrecuperáveis; </li></ul></ul><ul><ul><li>Variações do nível de tensão: </li></ul></ul><ul><ul><li>Duração curta ou prolongadas; </li></ul></ul><ul><ul><li>Variações para cima ou para baixo </li></ul></ul>
  5. 5. FATORES QUE INFLUENCIAM CONVERSORES <ul><li>Sobretensão temporária </li></ul><ul><ul><li>Defeitos monopolares; </li></ul></ul><ul><ul><li>Perda de carga por abertura do disjuntor; </li></ul></ul><ul><ul><li>Fenômenos de ferro-ressonância; </li></ul></ul><ul><ul><li>Efeito ferrante. </li></ul></ul>
  6. 6. FATORES QUE INFLUENCIAM CONVERSORES <ul><li>Sobretensão de manobra </li></ul><ul><ul><li>Energização de uma linha de transmissão </li></ul></ul><ul><ul><li>Energização de um banco de capacitores </li></ul></ul><ul><ul><li>Energização de um transformador </li></ul></ul><ul><ul><li>Religamento de uma linha de transmissão </li></ul></ul><ul><ul><li>Operação para eliminação de um defeito. </li></ul></ul>
  7. 7. FATORES QUE INFLUENCIAM CONVERSORES <ul><li>Sobretensão atmosférica </li></ul><ul><ul><li>Descarga Atmosférica F-F ou F-N </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Descarga piloto </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Descarga de retorno </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Descarga no interior da nuvem </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Descargas reflexas ou secundárias </li></ul></ul></ul>
  8. 8. FATORES QUE INFLUENCIAM CONVERSORES <ul><li>Corrente </li></ul><ul><ul><li>Curto-Circuito/Faltas -> ELIMINADOS! </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>FUSÍVEIS </li></ul></ul></ul>
  9. 9. Equipamentos de proteção
  10. 10. Relé de Proteção <ul><li>O Relé é um dispositivo destinado a detectar anormalidades no sistema elétrico, atuando diretamente sobre um equipamento ou um sistema, retirando de operação os equipamentos/componentes envolvidos com a anormalidade. </li></ul>
  11. 12. Para - Raios <ul><li>Nuvens -> entre 1,5 e 15 km; </li></ul><ul><li>Na parte inferior, a temperatura é próxima à do ambiente (em média 20°C) </li></ul><ul><li>Na parte mais alta pode atingir - 50°C </li></ul><ul><li>Diferença de temperaturas gera ventos muito intensos no interior das nuvens </li></ul>
  12. 13. Para - Raios <ul><li>Provocando a separação de cargas elétricas devido ao atrito com as partículas de gelo existentes no topo. </li></ul><ul><li>Assim, a parte inferior das nuvens contém excesso de cargas negativas, enquanto a parte superior, cargas positivas. </li></ul>
  13. 14. Para - Raios <ul><li>Por indução: </li></ul><ul><ul><li>no solo -> excesso de cargas positivas </li></ul></ul><ul><li>Diferença de potencial entre a nuvem e o solo, podendo atingir milhões de volts. </li></ul>
  14. 16. Para - Raios <ul><li>Corrente: 10 000 a 200 000 A; </li></ul><ul><li>Temperatura do ar: 30 000 ºC; </li></ul><ul><li>Violenta expansão: </li></ul><ul><ul><li>ondas de compressão audíveis a alguns quilômetros </li></ul></ul>
  15. 17. Para - Raios <ul><li>Benjamin Franklin: </li></ul><ul><ul><li>haste metálica fixada num ponto elevado e aterrada por meio de um fio condutor espesso. </li></ul></ul><ul><li>Raio -> edificação: </li></ul><ul><ul><li>Proteção adequada, a descarga elétrica atinge o pára-raio e percorre os cabos de cobre do sistema até chegar ao solo, onde é dissipada . </li></ul></ul><ul><ul><li>Não há pára-raio -> raio percorre as instalações elétricas da edificação e pode queimar os equipamentos conectados nas tomadas. </li></ul></ul>
  16. 18. Para Raio tipo FRANKLIN <ul><li>Haste é instalada no alto de edificações. </li></ul><ul><li>Captador com 4 pontas, montado sobre um mastro. </li></ul><ul><li>Proteção -> O cone de proteção cujo vértice encontra-se no topo da haste captora. </li></ul><ul><li>A região protegida por este dispositivo tem o formato de um cone cujo diâmetro (d) corresponde a duas vezes a sua altura (h), medida do solo até o topo do pára-raios. </li></ul>
  17. 19. D h
  18. 20. Gaiola de Faraday <ul><li>Utilizada para edificações com altura acima de 60m. </li></ul><ul><li>Malha de captação, formando módulos retangulares, em um sistema de vários receptores colocados de modo a envolver o topo da estrutura, como uma gaiola. </li></ul><ul><li>A haste dos pára-raios deve ser pontiaguda pois desse modo têm maior poder de acúmulo de cargas. </li></ul><ul><li>Elevado ponto de fusão; </li></ul>
  19. 22. Supressores de surtos <ul><li>Os pára-raios protegem exclusivamente a construção. </li></ul><ul><li>Os supressores de surto de tensão são usados para a segurança de equipamentos eletroeletrônicos; </li></ul>
  20. 23. Aterramento <ul><li>O aterramento elétrico tem três funções principais: </li></ul><ul><ul><li>Proteger o usuário do equipamento das descargas atmosféricas; </li></ul></ul><ul><ul><li>caminho alternativo para a terra; </li></ul></ul><ul><li>“ Descarregar” cargas estáticas acumuladas nas carcaças das máquinas ou equipamentos para a terra. </li></ul>
  21. 24. Fúsiveis <ul><li>colocação em série com cada dispositivo </li></ul><ul><li>Quando a corrente de falta cresce, a temperatura do fusível também cresce até que o elemento fusível “queima”. </li></ul><ul><li>O valor de I2t é denominado let-through energy, energia de ruptura, é responsável pela fusão ou queima do elemento fusível. </li></ul><ul><li>O fusível tem de conduzir continuamente a corrente nominal do dispositivo; </li></ul>
  22. 25. Circuito Crowbar <ul><li>Circuito -> energia envolvida é muito elevada. </li></ul><ul><li>Este circuito consiste de um tiristor com um circuito de disparo sensível a tensão ou corrente. </li></ul><ul><li>Se tiristor Crowbar for disparado, um curto circuito virtual será criado e o fusível de interligação fundirá aliviando dessa forma, o conversor da sobrecorrente. </li></ul>
  23. 27. Dissipadores de calor <ul><li>Em estado de condução -> é gerado calor dentro do dispositivo de potência. </li></ul><ul><ul><li>manter a temperatura de operação dentro de uma faixa especificada. </li></ul></ul><ul><li>As superfícies de contato devem ser chatas, lisas e livre de sujeiras, corrosões e oxidações. </li></ul><ul><li>Os dispositivos são mais efetivamente resfriados por líquidos. </li></ul><ul><ul><li>Água três vezes mais eficaz que o Óleo. </li></ul></ul><ul><ul><li>Água destilada -> minimizar a corrosão </li></ul></ul><ul><ul><li>anticongelante -> evitar o congelamento. </li></ul></ul>
  24. 29. Circuito Snubber <ul><li>Um circuito SNUBBER é normalmente </li></ul><ul><li>conectado em paralelo com um dispositivo </li></ul><ul><li>semicondutor para limitar o dv/dt dentro da </li></ul><ul><li>especificação máxima possível. </li></ul>
  25. 31. Diodo de selenio X Varistor <ul><li>Diodos de selênio </li></ul><ul><li>Proteção contra sobretensões transitórias. </li></ul><ul><li>Baixa queda de tensão direta; </li></ul><ul><li>Tensão de ruptura reversa bem definida. </li></ul><ul><li>varistores </li></ul><ul><li>Restringir sobretensão transitórias </li></ul><ul><li>Manter o valor do potencial elétrico quando ocorre um grande aumento na intensidade do campo elétrico aplicado (sobretensão). </li></ul><ul><li>Além disso, eles devem possuir uma grande capacidade de absorção de energia, que os tornam capazes de serem utilizados, por exemplo, como dispositivos de proteção contra surtos de sobrevoltagem. </li></ul>
  26. 32. <ul><li>Sobretensão -> Varistor é acionado </li></ul><ul><li>Descarga elétrica é acumulada </li></ul><ul><li>Descarregada ao terra. </li></ul>
  27. 33. CONCLUSÃO <ul><li>Crescente tecnologia dos conversores -> PROTEÇÃO </li></ul><ul><li>Garantir alta performance </li></ul><ul><li>Sem danos ao conversor </li></ul>
  28. 34. Referências <ul><li>Eletrônica de potência, Muhammad H. Rashid. </li></ul><ul><li>Proteção de sistemas elétricos, C.A. S. Araújo, F. C. Souza, J.R.R. Candido, M.P. Dias </li></ul><ul><li>http://www.scielo.br/pdf/ce/v46n299/4098.pdf </li></ul><ul><li>http://www.citel.com.br/prod-energiadetalhe.asp?Classe=III&idSerie=DS210D </li></ul>
  29. 35. Contato <ul><li>[email_address] </li></ul>

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