pára-raios de mt

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.


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.


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.


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.).


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.


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°.


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


Corrente Resistiva Característica


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.

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