Manuseio de Interrupção por Falha em Subestação 35kV

Análise e Tratamento de Falhas de Interrupção em Subestações de 35kV

1. Análise de Falhas de Interrupção

1.1 Falhas de Interrupção Relacionadas às Linhas

Nos sistemas de energia, a área de cobertura é extensa. Para atender às demandas de fornecimento de energia, muitas linhas de transmissão devem ser instaladas, o que representa um desafio significativo de gerenciamento. Especialmente para linhas com fins específicos, as instalações são frequentemente localizadas em áreas remotas, como subúrbios, para minimizar o impacto na vida residencial. No entanto, essas áreas remotas têm ambientes complexos, tornando a manutenção e inspeção das linhas difíceis. Práticas inadequadas de inspeção, reparo e gerenciamento frequentemente resultam em defeitos de linha não detectados, aumentando a probabilidade de falhas na subestação.

Além disso, quando as linhas passam por áreas florestais, fatores externos, como contato com árvores e descargas atmosféricas, podem facilmente desencadear falhas de interrupção e até causar incêndios graves, representando uma ameaça séria à segurança da energia.

1.2 Interrupção do Disjuntor Principal do Lado de Baixa Tensão

Este tipo de interrupção geralmente é causado por uma das três condições: operação incorreta do disjuntor, sobredisparo (disparo em cascata) ou falhas na barra de distribuição. A causa exata só pode ser determinada após a inspeção dos equipamentos primários e secundários.

Se apenas a proteção contra sobrecorrente de baixa tensão do transformador principal opera, a falha ou a operação incorreta do disjuntor podem ser descartadas. Para distinguir entre sobredisparo e falhas na barra de distribuição, é necessário uma inspeção abrangente do equipamento.

• Para o equipamento secundário, concentre-se nos relés de proteção e sinalização.

• Para o equipamento primário, inspecione todos os dispositivos dentro da zona de proteção contra sobrecorrente.

Se não houver sinal de disparo de proteção ("sinal de queda de cartão"), determine se a falha foi devido a um sinal de proteção falhado ou a um aterramento oculto em dois pontos causando o disparo.

1.3 Interrupção do Disjuntor Principal dos Três Lados

Causas comuns de interrupção dos três lados incluem:

• Falhas internas no transformador

• Falhas na barra de distribuição de baixa tensão

• Curto-circuitos na barra de distribuição de baixa tensão

Para prevenir tais falhas, os técnicos de subestação devem realizar inspeções regulares dos disjuntores dos três lados e implementar proteção a gás (Buchholz) para proteger o transformador.

2. Técnicas de Tratamento de Falhas de Interrupção

2.1 Tratamento de Falhas de Interrupção de Linha

Quando uma subestação de 35kV experimenta uma interrupção de linha, deve-se realizar imediatamente uma inspeção com base na ação de proteção tomada. A área de inspeção deve ser definida entre a saída da linha e o lado do TC da linha, usando o diagrama do circuito TC como referência.

Se nenhuma falha for encontrada nesta zona, prossiga para verificar o disjuntor disparado, seguindo esta sequência:

• Indicador de posição do disjuntor

• Braços de acoplamento trifásico

• Bobina de extinção de arco

O foco da inspeção varia de acordo com o tipo de disjuntor:

• Disjuntores de mola: Verifique o armazenamento de energia da mola.

• Disjuntores eletromagnéticos: Inspeção de fusíveis e condições de contatos de energia.

Apenas após a eliminação da falha, a linha deve ser reenergizada.

2.2 Tratamento de Interrupção do Disjuntor Principal do Lado de Baixa Tensão

Após o disparo:

• Se apenas a proteção contra sobrecorrente de baixa tensão operou sem um sinal de disparo, inspecione o circuito secundário: verifique fusíveis queimados ou links de relé de proteção ausentes (placas de pressão).

• Para o equipamento primário, inspecione todos os dispositivos conectados à barra de baixa tensão e à saída da linha.

Se tanto a proteção da linha quanto a proteção contra sobrecorrente operaram, mas o disjuntor da linha não disparou, isso indica uma falha na linha. Realize uma patrulha da linha do ponto de saída ao ponto de falha. A solução é simples: isole a falha abrindo os seccionadores de ambos os lados do disjuntor, restaurando a energia aos equipamentos saudáveis.

Se o transformador principal disparou sem nenhum sinal de proteção, a causa pode ser:

• Falha de proteção (falha de operação)

• Aterramento em dois pontos

• Falha mecânica do disjuntor

Nesses casos, o sistema de proteção do transformador pode ainda gerar um sinal indicando falha do relé. Para lidar com isso:

• Abra todos os disjuntores na barra.

• Tente reenergizar o lado de baixa tensão do transformador.

• Restaure gradualmente a energia para outros alimentadores.

2.3 Tratamento de Interrupção dos Três Lados do Transformador Principal

Para determinar se uma falha envolve a interrupção dos três lados, inspecione os sinais de proteção e o equipamento primário:

• Se a proteção Buchholz (a gás) opera, a falha provavelmente está no interior do transformador ou no circuito secundário, não no sistema externo. Verifique:

• Ejeção de óleo do tanque de conservação ou respirador

• Aterramento ou curto-circuito no circuito secundário

• Deformação ou incêndio do transformador

• A proteção diferencial indica falhas entre espiras ou entre fases nas bobinas do transformador. Inspecione:

• Nível e cor do óleo

• Isoladores

• Relé de gás

Se houver gás no relé, analise sua cor e inflamabilidade para determinar o tipo de falha.

Se nenhuma falha for encontrada, a interrupção pode ser devida a uma operação incorreta da proteção, que é relativamente comum e mais fácil de lidar. Restaure a operação de acordo com os procedimentos padrão.

3. Medidas Preventivas para a Operação da Subestação

3.1 Detecção e Resposta Oportuna de Falhas

Os operadores devem realizar verificações de rotina do equipamento, registrar dados operacionais e identificar sinais precoces de falhas. Após a manutenção, os testes de aceitação adequados são cruciais para garantir a segurança.

Em caso de falhas, os operadores devem:

• Isolar o equipamento com falha

• Trocar para sistemas de backup

• Aplicar soluções eficazes para manter a estabilidade do sistema

Dominar as operações de comutação (operações de seccionador) reduz significativamente os riscos de falhas. Isso requer alta proficiência técnica e treinamento contínuo.

3.2 Aplicação de Regulamentos de Segurança e Responsabilidade

Aumente a conscientização sobre segurança através de:

• Quadros de avisos

• Slogans de segurança

• Vídeos de acidentes

• Boletins de segurança

• Reuniões de segurança

• Estudos de caso

Estabeleça um sistema de responsabilidade de segurança com papéis claros, métricas de desempenho e mecanismos de recompensa/punição. Faça as responsabilidades de segurança quantificáveis e rastreáveis para motivar os operadores e fortalecer a responsabilidade.

3.3 Melhoria da Gestão Técnica

Para garantir a segurança da rede, os operadores devem melhorar continuamente as habilidades técnicas e a gestão do equipamento.

• Realize programas de treinamento, palestras técnicas e revisões de regulamentos.

• Certifique-se de que o pessoal compreenda:

• Layout do equipamento

• Conexões do sistema

• Procedimentos operacionais

• Manutenção básica

• Realize exercícios de antecipação de acidentes e simulacros anti-acidentes para melhorar a resposta de emergência.

• Certifique-se de que os operadores compreendam completamente:

• Propósito da operação

• Estados do sistema antes e depois da operação

• Mudanças de carga

• Precauções críticas

4. Conclusão

Na sociedade moderna, as pessoas dependem fortemente da eletricidade para a produção e a vida diária, exigindo maior confiabilidade dos sistemas de energia. Portanto, aumentar a atenção à operação da subestação, dominar os mecanismos de falhas de interrupção e responder prontamente são tarefas essenciais para a indústria de energia, a fim de minimizar as interrupções do sistema.