Como Implementar a Proteção de Intervalo do Transformador & Passos Padrão de Desligamento

Como Implementar Medidas de Proteção de Vazamento Neutro do Transformador?

Em uma certa rede elétrica, quando ocorre um curto-circuito monofásico em uma linha de alimentação, tanto a proteção de vazamento neutro do transformador quanto a proteção da linha de alimentação operam simultaneamente, causando o desligamento de um transformador que estava saudável. A principal razão é que, durante um curto-circuito monofásico no sistema, a sobretensão zero-sequence faz com que o vazamento neutro do transformador entre em colapso. A corrente zero-sequence resultante que flui pelo neutro do transformador ultrapassa o limiar de operação da proteção de corrente de vazamento zero-sequence, fazendo com que todos os disjuntores dos lados do transformador sejam acionados. Portanto, selecionar adequadamente o modo de operação do ponto neutro do transformador e reduzir a sobretensão zero-sequence aplicada a ele são fundamentais para resolver a falta de coordenação entre a proteção de vazamento do transformador e a proteção zero-sequence do sistema.

Fenômeno de Falha

Quando ocorre um curto-circuito a terra na linha de alimentação a montante do transformador, a proteção de etapa II zero-sequence da linha opera após 0,5 segundos para acionar o disjuntor da linha. Simultaneamente, o vazamento neutro do transformador entra em colapso, e a proteção de corrente de vazamento também opera após 0,5 segundos para acionar todos os disjuntores dos lados do transformador. Devido à falta de coordenação entre a proteção de vazamento do transformador e a proteção zero-sequence do sistema, ambas as proteções operam ao mesmo tempo, causando o desligamento simultâneo da linha e do transformador principal. Mesmo que a falha na linha seja transitória e o recolocamento automático restaure momentaneamente a energia na linha, o transformador permanece fora de serviço porque seus disjuntores foram acionados pela proteção de vazamento e não será automaticamente restaurado apenas porque a linha foi reenergizada.

Análise da Causa

Um curto-circuito monofásico causa operação trifásica desequilibrada. Em transformadores operando com neutro não aterrado, a tensão no ponto neutro se desloca, inevitavelmente levando a sobretensões. Se o curto-circuito monofásico ocorrer no final da linha de alimentação ou na barra de 110 kV de uma subestação terminal, a tensão zero-sequence no ponto neutro do transformador de 110 kV atinge seu máximo, e a reatância zero-sequence equivalente também é a mais alta. Nessa condição, o vazamento neutro do transformador entra em colapso, acionando tanto o desligamento da falha a terra da linha quanto a proteção de corrente zero-sequence de vazamento do transformador.

Medidas de Solução

Para resolver a falta de coordenação entre a proteção de vazamento do transformador principal de 110 kV e a proteção zero-sequence do sistema, devem ser adicionados pontos de aterramento adicionais para transformadores em áreas locais específicas do sistema de 110 kV.

Quais Passos São Necessários para Desligar um Transformador?

Procedimento de Desligamento do Transformador

Ao desligar um transformador, o lado de carga deve ser desconectado primeiro, seguido pelo lado de alimentação. Operacionalmente, o disjuntor deve ser aberto primeiro, depois os disjuntores de ambos os lados do disjuntor devem ser abertos. Se não houver disjuntor instalado em nenhum dos lados, de alimentação ou de carga, todas as saídas de alimentação de ambos os lados devem ser desconectadas primeiro. Em seguida, com o transformador em condição de vazio, o mesmo interruptor de carga ou chave fusível usado durante a energização deve ser utilizado para cortar a alimentação e desligar o transformador.

Para transformadores resfriados a água desligados durante o inverno, toda a água nos refrigeradores deve ser completamente drenada.