Rede Sequencial

Rede Sequencial

Definição

A rede de impedância sequencial é definida como uma rede equivalente balanceada para um sistema de energia balanceado sob uma condição operacional hipotética, onde existe apenas um componente sequencial de tensão e corrente no sistema. Os componentes simétricos desempenham um papel crucial no cálculo de falhas assimétricas em vários nós da rede do sistema de energia. Além disso, a rede de sequência positiva é fundamental para estudos de fluxo de carga em sistemas de energia.

Cada sistema de energia compreende três redes sequenciais: as redes de sequência positiva, negativa e zero, cada uma transportando correntes sequenciais distintas. Essas correntes sequenciais interagem de maneiras específicas para modelar diferentes cenários de falhas desequilibradas. Ao calcular essas correntes e tensões sequenciais durante uma falha, as correntes e tensões reais no sistema podem ser determinadas com precisão.

Características das Redes Sequenciais

Durante a análise de falhas simétricas, a rede de sequência positiva tem prioridade. Ela é idêntica à rede de reatância ou impedância sequencial. A rede de sequência negativa compartilha uma estrutura semelhante à rede de sequência positiva; no entanto, seus valores de impedância têm sinais opostos em comparação com os da rede de sequência positiva. Na rede de sequência zero, a parte interna está isolada do ponto de falha, e o fluxo de corrente é impulsionado exclusivamente pela tensão no local da falha.

Rede Sequencial para Cálculo de Falhas

Uma falha no sistema de energia perturba sua operação equilibrada, mergulhando-o em um estado desequilibrado. Esta condição desequilibrada pode ser representada por uma combinação de um conjunto de sequência positiva balanceada, um conjunto de sequência negativa simétrica e um conjunto de sequência zero monofásico. Quando ocorre uma falha, é conceitualmente equivalente a injetar esses três conjuntos de sequência no sistema simultaneamente. As tensões e correntes pós-falha são então determinadas pela resposta do sistema a cada um desses conjuntos de componentes.

Para analisar a resposta do sistema com precisão, os três componentes sequenciais são indispensáveis. Suponha que cada rede sequencial possa ser substituída por um circuito equivalente de Thevenin entre dois pontos-chave. Através da simplificação, cada rede sequencial pode ser reduzida a uma única fonte de tensão em série com uma única impedância, conforme ilustrado na figura abaixo. A rede sequencial é tipicamente representada como uma caixa, onde um terminal representa o ponto de falha, e o outro corresponde ao potencial zero do barramento de referência N.

Na rede de sequência positiva, a tensão de Thevenin é equivalente à tensão em curto-circuito VF no ponto F. Esta tensão VF representa a tensão pré-falha da fase a no local da falha F, e também é denotada por Eg. Em contraste, as tensões de Thevenin nas redes de sequência negativa e zero são zero. Isso ocorre porque, em um sistema de energia balanceado, as tensões de sequência negativa e zero no ponto de falha são inerentemente zero.

A corrente Ia flui do sistema de energia para a falha. Consequentemente, seus componentes simétricos Ia0, Ia1 e Ia2 fluem para longe do ponto de falha F. Os componentes simétricos da tensão no ponto de falha podem ser expressos da seguinte forma:

Onde Z0, Z1 e Z2 são as impedâncias totais equivalentes das redes de sequência zero, positiva e negativa até o ponto de falha.