Distribuição e Paralelismo Momentâneo em Baixa e Média Tensão, Esquemas de Engenharia Elétrica

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Geração Distribuída e

Paralelismo Momentâneo em

Baixa e Média Tensão

Conteúdo

▪ Teoria:

• 1 – Conceitos;
• 2 – Normas;
• 3 – Esquemas Unifilares;
• 4 – Funções ANSI aplicáveis;

▪ Prática:

• I – Exemplo de um projeto de Paralelismo:
  • I.a – Exemplo 2: Paralelismo Momentâneo;
  • I.b – Exemplo 3: Paralelismo Permanente Fotovoltaico;
  • I.c – Exemplo 4: Geração Fotovoltaica;
• II – Memorial Descritivo;
• III – Exercício:
  • III.a – Exercício 3 (Paralelismo Momentâneo);
  • III.b – Exercício 4 (Paralelismo Permanente);
  • III.c – Exercício 5 (Usina Fotovoltaica) – CEMIG.
• IV – Parametrização:
  • IV.a – Parametrização URP 6000;
  • IV.b – Parametrização URP 6100.

▪ Paralelismo Momentâneo; ▪ Paralelismo Permanente: ▪ Sem exportação de energia; ▪ Com exportação de energia; ▪ Geradores: ▪ Máquinas girantes; ▪ Conversores estáticos; ▪ Ilhamento; ▪ Polaridades; ▪ Direcionalidade; ▪ Transformador de Potencial;

Paralelismo momentâneo É a operação em paralelo de um gerador, ou um conjunto deles, pertencente a um consumidor com a rede da distribuidora por um período máximo de até 15 segundos para permitir a transferência de cargas do sistema da distribuidora para o gerador e vice versa. Neste tipo de paralelismo não é permitida a exportação de energia para a rede da concessionaria. Deve se limitar o fluxo de energia do gerador para a concessionaria ao mínimo necessário a regulação do sistema de controle dos geradores, de acordo com as normas da concessionária, que normalmente é ficando em torno de 5 % a 10 % da potência dos mesmos. É necessário prover proteções que garantam a coordenação com as proteções da rede da distribuidora. É necessário prover também proteções que garantam a não energização dos equipamentos da distribuidora em caso de desligamento da rede de distribuição da mesma evitando riscos de segurança e o fornecimento de energia a instalações adjacentes.

Paralelismo permanente

- Paralelismo permanente com exportação de energia Visa o fornecimento de energia ao sistema da concessionária, sendo limitado por uma demanda máxima de fornecimento. Neste tipo de paralelismo é permitido o fluxo de energia para a rede da concessionária por um período indeterminado dentro do limite máximo de potência de fornecimento estabelecido. Deve se limitar o fluxo de energia entregue à concessionária ao máximo contratado, acrescido a regulação do sistema de controle dos geradores, seguindo as norma da concessionária, que normalmente é ficando em torno 105 % a 110 % da potência dos mesmo. É necessário prover proteções que garantam a coordenação com as proteção da rede da distribuidora. É necessário também prover de proteções que garantam a “não energização” dos equipamentos da distribuidora em caso de desligamento da rede de distribuição da mesma, evitando riscos de segurança e o fornecimento de energia às instalações adjacentes.

Geradores - Tipos São divididos em 2 tipos:

- Máquinas girantes São constituídos por alternadores síncronas acionadas por uma fonte de energia mecânica. Essa fonte de energia mecânica pode ser uma motor a combustão interna, uma turbina hidráulica ou a gás. Conforme o entendimento da concessionária, pode ser enquadrado neste grupos os aerogeradores. - Conversores estáticos São constituídos por inversores estáticos acionado por fontes renováveis de energia, como fotovoltaica.

Geradores – Comportamento de uma falta

- Conversores estáticos Sistemas eletrônicos constituídos por dispositivos estáticos, com transistores ou tiristores, acionados por um disposto de controle. Possuem corrente de fornecimento limitado a corrente máxima nominal e não tem efeito inércia. Seu comportamento durante a falta será de uma fonte de corrente constante, com valor igual a máxima corrente nominal do dispositivo por um tempo de até 2 segundos.

Geradores – Comportamento de uma falta

- Sistema mistos Deve ser considerados a soma das correntes subtransitórias das máquinas girantes, com as fontes de corrente constantes dos inversores. Período subtransitório Período transitório Período de regime permanente (de curto) tempo Extrapolação da envoltória transitória Envoltória real Extrapolação do valor de regime permanente Corrente de curto

• circuito

Geradores – Comportamento de desconexão da fonte

- Conversores estáticos Após a conexão do inversor ao sistema de distribuição, o sistema de controle do mesmo irá controlar a eletrônica de conversão, para que seja fornecida a máxima potência dentro dos limites do inversor. Isto é feito gerando uma fonte de corrente alternada interna, sincronizada com a rede. No momento de desconexão do sistema, o inversor tende a manter uma fonte de corrente alternada constante, com os parâmetros imediatamente anteriores. Conforme a carga, esta fonte de corrente poderá gerar uma tensão maior, menor ou dentro das faixas aceitáveis de tensão. O sistema de controle do inversor é ajustado para provocar uma variação intencional da frequência, para provocar desligamento do sistema.

Ilhamento Operação ilhada se caracteriza pelo fato do gerador alimentar suas cargas sem a conexão à concessionária. As unidades consumidoras podem operar em modo de ilha, desde que desconectadas fisicamente da rede de distribuição. Não é permitido, em hipótese alguma, que unidades consumidoras operem em modo de ilha, ocasionando assim a alimentação de um trecho da linha de distribuição da concessionária.

Direcionalidade Propriedade de uma proteção de atuar para um fenômeno em uma determinada direção do fluxo de corrente ou potência. Para que uma determinada proteção possa determinar a direção de uma corrente ou potência, é necessário fornecer um sinal de referência, que geralmente é uma tensão.

Direcionalidade

Transformador de Potencial Destinados a fornecer uma amostra da tensão primaria reduzida pela relação de transformação. Classe de exatidão É o erro máximo que o TP submetera a tensão de secundaria real em relação a tensão secundaria ideal , dentro da condições de carga especificada. Classe e exatidão Aplicação Melhor que 0,3 TP padrão de laboratório 0,3 Medição de energia para faturamento 0,6 ou 1, Medição de energia Alimentação de reles de proteção

Transformador de Potencial Tensões secundária A tensão secundária normalmente encontrada é de 115 V, tendo possibilidade de 115 /√ 3 V. Também são encontrados TPs com o secundário de 110 V, 220 V, 110 x 220 V, 115 x 230 V. Há a possibilidade de ser encomendado um TP com tensão secundária de até mesmo outras tensões que não são padronizadas. Tensões Primárias Nominais e Relações Nominais A determinação da tensão primária nominal em relação nominal depende do valor de tensão primária a qual o TP será submetido, isto é, tensão fase-fase ou fase-neutro. As tensões padronizada podem vistas na tabela a seguir.