Proteção de Geradores Elétricos, Esquemas de Circuitos Elétricos

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Proteção de Geradores

Condições Anormais de Operação

Paulo Lima Engenharia de Aplicação e Suporte Técnico

• Proteção térmica
• Correntes desequilibradas
• Sobreexcitação e sobretensão
• Perda de campo
• Perda de sincronismo
• Funções de retaguarda

Agenda

Sobrecarga

Suportabilidade do Gerador para Sobrecarga

• Tipos: RTD e PTC
• Localização: ▪ Embutidos no meio do enrolamento, em canais de circulação de ar refrigerante, entre as barras condutoras superior e inferior ▪ Embutidos entre as barras tubulares do estator com saída de líquido refrigerante ▪ Embutidos em mancais

Sensores de Temperatura

Imagem Térmica

( ) 2 2 2 2 ln P NOM I I T I k I   (^) −  = (^)     −  

Elemento de Desequilíbrio de Corrente

Danos Causados pela Corrente de

Sequência-Negativa

• Danos nas bordas do rotor devido ao aquecimento por I 2 2 R
• Danos nos anéis de retenção do rotor devido ao aquecimento por I 2 2 R
• Resulta num tempo elevado para reparos com o gerador fora de serviço

Causas das Correntes Desequilibradas

• Transformadores monofásicos
• Linhas de transmissão sem transposição
• Cargas desequilibradas
• Faltas desequilibradas no sistema
• Condutor aberto

Suportabilidade de Sequência-Negativa Tempo Curto Tipo de Gerador I 2 2 t Max % Pólos Salientes (C37.102) 40 Condensador Síncrono (C37.102) 30 Pólos Lisos (C50.13) Indiretamente Refrigerado 30 Diretamente Refrigerado até 800 MVA 10 Direto. Refrigerado, 801-1,600MVA → 2 2 2 I t = K

Suportabilidade de Sequência-Negativa Tempo Curto

Sobrecorrente de Sequência-Negativa

Proteção de Sobrecorrente de

Sequência-Negativa

Sobreexcitação e Sobretensão

Saturação Magnética

• Fluxo alinha domínios magnéticos (dipolos) no ferro
• A saturação ocorre quando: ▪ A densidade máxima de fluxo é atingida ▪ Todos os dipolos estão alinhados
• Saturação causa redução da permeabilidade