Análise da Necessidade de Verificar a Troca de Tensão Durante Operações de Comutação em Configurações com Dupla Barra

1. Introdução
Em um sistema de duas barras, a energização/desenergização de linhas e a transferência de barras são operações de comutação fundamentais. Na configuração de duas barras, a tensão de proteção da linha é derivada dos transformadores de potencial (TPs) da barra. Os TPs estão conectados à barra através de seccionadores primários, com suas bobinas secundárias roteadas para a caixa terminal secundária do TP. Cada TP possui três bobinas secundárias: uma para proteção e medição, uma para medição, e uma bobina delta aberta. Exceto pela bobina delta aberta, as outras duas bobinas relacionadas à proteção são todas estrela-conectadas. Essas, então, alimentam o painel de paralelização do TP e o painel de transferência do TP (aterrado por meio de faíscas na caixa terminal), alcançando os bornes de onde a tensão é distribuída para várias unidades.

A caixa de comutação de tensão (localizada dentro da caixa de operação) contém um circuito de comutação de tensão que utiliza contatos auxiliares dos seccionadores do lado da barra para comutar a fonte de tensão da Barra III. Na caixa de comutação de tensão, a lâmpada LP indica a barra ativa - isto é, da qual a tensão está sendo fornecida. Ambos os circuitos de tensão de pequena barra estão conectados à caixa de comutação de tensão; o sistema seleciona a tensão da barra à qual a linha está atualmente conectada.

Após abrir ou fechar o seccionador do lado da barra durante a operação, é essencial verificar que a comutação de tensão ocorreu corretamente. A falta de verificação pode resultar em subtensão de proteção ou energização reversa do lado secundário do TP. No entanto, nas operações reais de campo, os operadores muitas vezes carecem de habilidade suficiente e realizam verificações incompletas ou incorretas de comutação de tensão, criando riscos ocultos para operações de comutação subsequentes. O seguinte fornece uma análise abrangente dos métodos de verificação de comutação de tensão durante as operações de desenergização/energização de linha e transferência de barra.

2. Análise dos Métodos de Verificação de Comutação de Tensão Durante a Desenergização e Energização de Linhas em Sistemas de Duas Barras

2.1 Verificação de Comutação de Tensão Durante a Desenergização de Linha
A sequência para desenergizar uma linha é: abrir o disjuntor → abrir o seccionador do lado da linha → abrir o seccionador do lado da barra. Após abrir o seccionador do lado da barra, os operadores devem verificar o status da comutação de tensão.

Do ponto de vista de monitoramento:

• As tensões trifásicas devem ser zero;

• A luz indicadora “Perda de Tensão no TP” deve acender;

• A luz “Alarme de Proteção” deve acender;

• O sistema de monitoramento deve gerar a mensagem “Perda de Tensão no TP”.

Verificações no local devem confirmar:

• A lâmpada LP correspondente à barra na caixa de comutação de tensão está apagada;

• A luz indicadora do seccionador relevante no painel de proteção diferencial de barra está apagada.

Isso confirma que a comutação de tensão para a linha foi desligada corretamente.

2.2 Verificação de Comutação de Tensão Durante a Energização de Linha
A sequência de energização é: fechar o seccionador do lado da barra → fechar o seccionador do lado da linha → fechar o disjuntor.

Após fechar o seccionador do lado da barra, o pessoal de monitoramento deve verificar:

• As tensões trifásicas correspondem à tensão normal da barra;

• A luz “Perda de Tensão no TP” se apaga;

• A luz “Alarme de Proteção” se apaga;

• O sistema de monitoramento relata “Redefinição de Perda de Tensão no TP”.

Verificações no local devem confirmar:

• A lâmpada LP correspondente à barra na caixa de comutação de tensão está acesa;

• A luz indicadora do seccionador relevante no painel de proteção diferencial de barra está acesa.

Isso confirma que a comutação de tensão para a linha foi estabelecida com sucesso.

3. Análise da Verificação de Comutação de Tensão Durante a Transferência de Barra em Sistemas de Duas Barras
A transferência de barra refere-se à troca de linhas ou transformadores de uma barra para outra para operação ou reserva em uma subestação de duas barras. Inclui “transferência quente” e “transferência fria”.

A transferência fria é realizada quando o disjuntor da linha está em espera quente: primeiro abre-se um seccionador do lado da barra, então fecha-se o outro. Este método é geralmente usado durante o tratamento de emergências.

A transferência quente segue o princípio “fechar antes de abrir”: primeiro fecha-se o seccionador do lado da barra alvo, então abre-se o seccionador do lado da barra original.

Após fechar o novo seccionador do lado da barra:

• O monitoramento deve confirmar que ambos os seccionadores estão fechados;

• A luz indicadora “Relé de Comutação de Tensão Simultaneamente Energiado” deve acender;

• O sistema de monitoramento deve relatar o evento “Relé de Comutação de Tensão Simultaneamente Energiado”.

Verificações no local devem mostrar:

• As duas lâmpadas LP da barra no quadro de comutação de tensão estão acesas (indicando conexão de dupla barra);

• O indicador do disjuntor correspondente no painel de proteção diferencial de barras está aceso;

• Pode aparecer uma luz "Estado Anormal do Disjuntor".

Isso evita a sub-tensão da proteção após a abertura do disjuntor da barra a ser retirada de serviço.

Após abrir o disjuntor do lado da barra original:

• A monitorização deve confirmar que o disjuntor está na posição aberta;

• A luz "Relé de Comutação de Tensão Simultaneamente Energizado" deve se apagar;

• O sistema de monitorização deve relatar o reset deste sinal.

As verificações no local devem confirmar:

• A lâmpada LP para a barra desconectada no quadro de comutação de tensão está apagada;

• O indicador do disjuntor correspondente no painel de proteção diferencial de barras está apagado.

Isso evita a alimentação reversa do lado secundário do PT para a barra desenergizada.

Observação: Um PT funciona como uma fonte de tensão com impedância interna extremamente baixa. Se o lado secundário do PT retroalimentar o lado primário, pode-se induzir uma tensão muito alta no primário, e mesmo uma pequena corrente primária pode causar uma grande corrente secundária. Isso pode, no melhor dos casos, disparar o disjuntor miniatura (MCB) do PT da barra em operação, ou, no pior dos casos, causar mau funcionamento da proteção de distância, ou até mesmo colocar em risco pessoal e equipamentos.

4.Impacto do Contato Deficiente nos Contatos Auxiliares do Disjuntor de Barra em Operação com Dupla Barra

4.1 Impacto na Proteção de Linha
A comutação de tensão da proteção de linha depende dos contatos auxiliares do disjuntor do lado da barra. O contato deficiente pode causar perda de tensão na proteção de linha.

4.2 Impacto na Proteção Diferencial de Barras
Os contatos auxiliares do disjuntor de barra são usados como entradas digitais na proteção diferencial de barras. O contato deficiente pode criar corrente diferencial falsa, afetando a operação correta do relé diferencial de barras.

4.3 Impacto na Proteção Contra Falha do Disjuntor
A ativação da proteção contra falha do disjuntor depende da comutação de tensão através desses contatos auxiliares. O contato deficiente pode prejudicar a operação correta da proteção contra falha.

4.4 Impacto no Sistema Cinco Prevenções (5P)
O contato deficiente pode causar indicação incorreta da posição do disjuntor no sistema de monitorização, potencialmente interrompendo as operações normais.

5. Considerações Adicionais Baseadas em Problemas Históricos nas Verificações de Comutação de Tensão

5.1 Fiação Invertida de Comutação de Tensão
Após nova comissionamento ou substituição de mecanismos de operação, verifique se a lâmpada LP no quadro de comutação de tensão corresponde à barra realmente conectada. Por exemplo, ocorreram casos onde o disjuntor estava conectado à Barra I, mas a lâmpada da Barra II estava acesa.

5.2 Contatos Auxiliares do Disjuntor Invertidos
Após novo comissionamento ou substituição de mecanismo, confirme que o status da lâmpada LP corresponde à posição real do disjuntor. Por exemplo, o disjuntor estava aberto, mas a lâmpada da Barra II estava acesa, ou fechado, mas a lâmpada da Barra II estava apagada.

5.3 Verificação Insuficiente de Comutação de Tensão
Tanto a equipe de monitorização quanto a equipe no local devem verificar cuidadosamente a comutação de tensão durante a energização/desenergização. Por exemplo, durante a energização de uma linha recém-comissionada, após fechar o disjuntor do lado da barra, a equipe no local confirmou a comutação de tensão normal, mas a equipe de monitorização não verificou a tensão. Posteriormente, os alarmes de ruptura do PT de proteção não foram resetados. Apenas após lembrete no local, a monitorização notou tensão trifásica zero e alarme persistente de "Ruptura do PT". A investigação revelou que a equipe de comissionamento havia esquecido de restaurar um cursor de tensão aberto manualmente.

6.Conclusão
Para a equipe operacional, as operações de comutação nunca são triviais—nenhum momento ou detalhe deve ser negligenciado. Sempre pense criticamente, inspecione meticulosamente e nunca ignore qualquer anomalia.