Desvantagem dos métodos de limitação de sobretensão na comutação de reatores paralelos por disjuntores conforme IEEE

Medidas de Proteção Contra Sobretensão em Quadros de Distribuição

Em disjuntores de alta tensão (CB), vários métodos de proteção são comumente utilizados para lidar com a tensão de recuperação transitória (TRV) e outros fenômenos de sobretensão. Abaixo estão alguns métodos de proteção típicos, juntamente com suas vantagens e desvantagens:

1. Resistor de Abertura

• Vantagens: Fornece amortecimento adicional durante a abertura do disjuntor, o que ajuda a suprimir sobretensões.

• Desvantagens:

• Complexidade Mecânica Aumentada: O resistor de abertura aumenta significativamente a complexidade mecânica do disjuntor, especialmente para disjuntores SF6 de pressão única, tornando-o tecnicamente e economicamente inviável.

• Não Elimina Reacendimentos: Mesmo com um resistor de abertura, reacendimentos ainda podem ocorrer.

2. Parra-raios ao Solo no Reactor Shunt

• Vantagens: Efetivo apenas para disjuntores que produzem picos de sobretensão de supressão que excedem o nível de proteção do parra-raios.

• Desvantagens: Limitado a tipos específicos de disjuntores, e sua eficácia é restrita; não pode ser amplamente aplicado.

3. Parra-raios Cruzado no Disjuntor

• Vantagens: Fornece um certo nível de proteção contra sobretensão durante a abertura do disjuntor.

• Desvantagens:

• Complexidade Aumentada: Adicionar um parra-raios aumenta a complexidade geral do disjuntor.

• Requisitos de Resistência Elevados: O parra-raios deve ser capaz de suportar as forças associadas à operação do disjuntor.

• Não Elimina Reacendimentos: Embora reduza a probabilidade de reacendimentos, eles ainda podem ocorrer em níveis de baixa tensão.

4. Capacitor de Surtos

• Vantagens: Pode reduzir o impacto de sobretensões em determinadas situações.

• Desvantagens:

• Ineficaz para CBs Não-Vacuum: Capacitores de surtos têm pouco efeito na corrente de corte em disjuntores que não sejam do tipo vácuo.

• Aumenta a Corrente de Corte: Pode levar a um aumento da corrente de corte, mas não necessariamente aumenta os picos de sobretensão de supressão.

• Não Elimina Reacendimentos: Não elimina reacendimentos e pode reduzir o tempo mínimo de arco, de modo que a probabilidade de reacendimentos permanece inalterada.

• Requisitos de Espaço: Exige espaço adicional para instalação.

5. Comutação Controlada

• Vantagens: Adequado para disjuntores mecanicamente consistentes com tempos mínimos de arco apropriados, otimizando operações de comutação sob condições específicas.

• Desvantagens:

• Alcance de Aplicação Limitado: Apenas aplicável a disjuntores mecanicamente consistentes, e algumas aplicações requerem operação independente de pólos, aumentando a complexidade.

6. Disjuntor com Classificação de Tensão Superior

• Vantagens: Ao aumentar a classificação de tensão do disjuntor, melhora sua capacidade de suportar sobretensões.

• Desvantagens:

• Custo Aumentado: Disjuntores com classificação de tensão superior são mais caros.

• Requisito de Espaço Aumentado: Exige mais espaço para instalação.

Resumo

Cada método de proteção contra sobretensão possui seu próprio conjunto de vantagens e limitações. A escolha do método depende da aplicação específica, do tipo de disjuntor e dos requisitos operacionais. Por exemplo, enquanto um resistor de abertura pode fornecer amortecimento eficaz, ele não é viável para todos os tipos de disjuntores devido à sua complexidade mecânica. Da mesma forma, parra-raios e capacitores de surtos oferecem proteção, mas vêm com complexidade e requisitos de espaço aumentados. A comutação controlada é adequada para cenários específicos, enquanto um disjuntor com classificação de tensão superior fornece proteção aprimorada contra sobretensões, mas a um custo e requisito de espaço maiores.