Publicado em 17 jan 2023

O fenômeno indesejável das oscilações de ferrorressonância em subestações

Redação

O transformador de potencial capacitivo compreende basicamente um divisor capacitivo e um transformador de potencial indutivo projetados e interligados de tal forma que a tensão secundária da unidade eletromagnética é substancialmente proporcional e em fase com a tensão primária aplicada à unidade divisora capacitiva. Ele deve ser projetado e construído para evitar oscilações por ferrorressonância que é um termo geral aplicado a uma série de interações ressonantes envolvendo capacitores e indutores saturáveis. Portanto, é um fenômeno de ressonância não-linear que pode afetar significativamente os sistemas elétricos de potência. Em geral, ocorrem em sistemas desbalanceados, durante chaveamentos que resultam em uma capacitância série com a indutância de magnetização de transformadores. As respostas podem ser elevadas sobretensões e/ou sobrecorrentes, contribuindo às falhas em transformadores, cabos, pára-raios, etc. As diferenças entre um circuito ferrorressonante e um circuito com ressonância linear para uma dada freqüência é que existe possibilidade de ressonância em uma ampla faixa de valores de capacitância, a freqüência das tensões e correntes pode ser diferente da fonte principal e também há possibilidade de várias respostas estáveis em regime permanente para uma mesma configuração e valores dos parâmetros do sistema. Um outro fator peculiar correspondente a ferrorressonância é a dependência das condições iniciais e a mudança repentina do modo de ocorrência. Por isso, os usuários devem entender fornece informações técnicas para a compreensão do fenômeno indesejável das oscilações de ferrorressonância em redes de média e alta-tensão em conexão com transformadores de potencial indutivo. A ferrorressonância pode causar danos consideráveis aos transformadores de potencial e a outros equipamentos. Oscilações de ferrorressonância também podem ocorrer com outros componentes indutivos não lineares.

Da Redação – 

O fenômeno da ferrorressonância sempre deve ser levado em consideração já nas primeiras etapas de projeto e desenvolvimento de um sistema elétrico. Atenção também deve ser dada nas fases de manutenção e em configurações de sistemas que podem ser críticas. Mesmo que não haja um banco de capacitores no sistema, o fenômeno pode ocorrer devido as capacitâncias próprias dos equipamentos (cabos, linhas aéreas e outros). Embora o fenômeno já venha sendo estudado há muitos anos ele ainda é de difícil compreensão e diagnóstico de ocorrência. Por isso alguns pontos chaves apresentados no texto devem ser levados em consideração. Por fim, medidas mitigatórias também devem ser tomadas sempre que possível para diminuição do impacto causado pelo fenômeno da ferrorressonância.

Antes da análise da rede em relação ao comportamento de ferrorressonância, a configuração existente deve ser convertida em um circuito para simulação. Com o objetivo de verificar o comportamento de ferrorressonância por meio de ensaios em um laboratório de alta-tensão, o circuito de ensaio deve incluir o transformador de potencial, o disjuntor, todas...

Artigo atualizado em 16/01/2023 03:02.

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