pára-raios de mt
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Pára-Raios de Média Tensão
Gabriel Granzotto Madruga
Universidade Regional de Blumenau
CCT – Centro de Ciências Tecnológicas
Mestrado em Sistemas de Potência
Prof.° Luiz Henrique Meyer
Estudo Dirigido
Pára-Raios de Média TensãoIntrodução
A função dos pára-raios em um sistema de distribuição é o de conduzir para o terra as correntes de surtos sem que haja a transferência destas para o secundário dos transformadores.
Pára-raios de média tensão instalados em redes de distribuição podem apresentar defeitos internos e externos. Defeitos estes que podem comprometer seu funcionamento e deixar os consumidores (tanto de baixa tensão como de média tensão) sujeitos à surtos em suas instalações provindos da rede de MT.
Pára-Raios de Média Tensão
O funcionamento correto dos pára-raios de linhas de distribuição garante à concessionária melhores índices de DEC e FEC.
Dessa forma, reduz-se significativamente o valor de multas devido à interrupção no fornecimento de energia e também dos ressarcimentos devido à queima de equipamentos.
Pára-Raios de Média Tensão
Devido à alta não-linearidade e a grande capacidade de absorção de energia, os pára-raios tipo MOV são aplicados em larga escala em sistemas de potência para proteção de equipamentos elétricos.
Durante seu funcionamento, uma corrente de fuga atravessa o pára-raios mesmo que seu estado de uso seja bom.
Pára-Raios de Média Tensão
Verificou-se que, a performance do isolamento do pára-raios está relacionada com:
1.Tensão de Operação;
2. Corrente de Impulso;
3.Condições atmosféricas (Contaminação da superfície, umidade interior, envelhecimento, deterioração térmica etc.).
Pára-Raios de Média Tensão
Estudos feitos ao longo dos anos mostrou que degradação dos pára-raios resulta em um aumento da componente resistiva da corrente de fuga.
Atualmente, existe alguns tipos de monitoramentos da corrente de fuga que possibilita detectar o estado do pára-raios. Os métodos atuais, têm uma limitação devido ao fato de não se poder fazer a medição apenas da componente resistiva da corrente de fuga. Então, esta é comumente extraída da corrente de fuga total medida no equipamento.
Pára-Raios de Média TensãoEstudos indicam que a corrente de fuga
total não pode expressar as características dielétricas do pára-raios, mas a corrente resistiva é considerada como a corrente característica.
Métodos de medição da componente resistiva da corrente de fuga:
A – Método de Compensação;B – Método de Análise Harmônica.
Pára-Raios de Média Tensão
Método de Análise HarmônicaDevido à não linearidade da resistência do MOV, a
corrente de fuga apresentará componentes harmônicas quando o MOV for energizado com tensão senoidal.
O conteúdo harmônico presente na corrente total, pode ser usado como indicador do estado do MOV. Ou seja, através desta análise é possível identificar as correntes resistivas harmônicas e suas variações na corrente de fuga total.
Com o método da transformada de Fourier, são separadas as correntes harmônicas resistivas e capacitivas, considerando que o defasamento entre elas é de 90°.
Pára-Raios de Média Tensão
Corrente Resistiva CaracterísticaPara um Pára-Raios novo, as formas de onda de tensão
aplicada e corrente de fuga são mostradas na figura 1. Usando o método de análise harmônica, as curvas da corrente capacitiva e resistiva são extraídas, e estão apresentadas na figura 2.
Fig. 1 Fig. 2
Pára-Raios de Média Tensão
Corrente Resistiva Característica
Pára-Raios de Média Tensão
As condições ambientais (contaminação e umidade) aceleram a degradação nos Pára-Raios. Estudos mostram que a corrente resistiva do PR mostra uma tendência definida com o grau de deterioração do mesmo. Então esta corrente resistiva característica do PR é um indicador do estado de degradação.
Contaminação
Acúmulo de sujeira na superfície aumenta a corrente de fuga.
Umidade e Envelhecimento
A umidade aumenta a componente fundamental da corrente de fuga resistiva do PR. Já o envelhecimento aumenta as correntes resistivas de maior ordem harmônica.
Deterioração Térmica
Sobretensões, DP’s, temperatura elevada levam a deterioração térmica.
Pára-Raios de Média Tensão Temperatura do PR
A energia absorvida por impulsos e sobretensões, as perdas de energia causadas pelo envelhecimento elétrico e pela umidade, vão influenciar diretamente na temperatura do PR. Portanto, a deterioração pode ser verificada com base na temperatura do PR.