Para elaborar um projeto de subestação, é imperativo considerar vários fatores para dimensionar os equipamentos de maneira adequada. Neste artigo, abordaremos a relevância do estudo de curto-circuito na determinação do dimensionamento dos equipamentos, bem como os parâmetros cruciais que devem ser levados em consideração.
Curto-circuito Simétrico e Assimétrico
Para realizar o dimensionamento dos equipamentos dentro de uma subestação é necessário saber o valor da corrente de curto-circuito simétrico para dimensionar a curva de dano dos equipamentos internos da subestação e o valor do curto-circuito assimétrico para dimensionar a força interna que irá ocorrer nos equipamentos e estruturas da subestação:
1. Simétrico O curto-circuito simétrico tem como definição a simetria do semi-ciclo positivo e negativo da corrente de curto-circuito no eixo do tempo.
2. Assimétrico O curto-circuito assimétrico tem como definição a assimetria do semi-ciclo positivo e negativo da corrente de curto-circuito no eixo do tempo.
Efeito Térmico da Corrente de Curto-Circuito
As perdas em um circuito elétrico são definidas pela corrente passante através de uma resistência fazendo a conversão de energia elétrica em energia térmica (Efeito Joule- I²R). No momento do curto-circuito como a corrente passante é alta, há uma dissipação alta de calor o que eleva a temperatura dos equipamentos podendo levar a alteração das suas propriedades físicas e químicas. Para dimensionar corretamente a suportabilidade térmica de um equipamento é preciso saber o valor eficaz da corrente de curto-circuito (RMS) e o tempo de duração.
Cada equipamento possui uma curva características de suportabilidade a altas correntes passantes(curto-circuito) que é descrito pela curva I²t.
No caso do TC a gente tem essa corrente térmica. No caso de outros equipamentos essa informação não vem na placa, ele é calculado como para transformadores e cabos.
Efeito Dinâmico da Corrente de Curto-Circuito
No momento em que uma corrente elétrica passa pelos condutores irá surgir um campo magnético (Lei de Ampere) na superfície do condutor.
Quando 2 ou mais condutores estão em paralelo é necessário saber qual o sentido e intensidade do campo magnético gerado pela corrente de curto-circuito para calcular o modulo, direção e sentido da força que irá surgir nos barramentos, estruturas e equipamentos do sistema:
Na elaboração dos projetos devem ser considerados os valores da corrente de curto-circuito de pico para calcular a força que irá surgir no sistema. O tipo de curto-circuito irá determinar se a força será repulsiva ou atrativa.
Para saber o valor desta corrente nos equipamentos é necessário consultar as especificações do fabricante, em TC’s o valor da corrente de impulso de curto-circuito assimétrico é especificado na placa do equipamento.
Conclusão
Para dimensionamento de adequabilidade dos equipamentos em condições de curto-circuito para saber os esforções em que os equipamentos estarão expostos, utilizando como base as normas da IEC 60909 e ANSI C37.010/ANSI C37.13. Gostou deste conteúdo? Explore nossos artigos para aprofundar seu conhecimento em engenharia elétrica.
Referência Bibliográfica:
Proteção e seletividade em sistemas elétricos industriais – Cláudio Madergan
Equipe Mesh Engenharia
