Determinação e Mitigação de Efeitos em Transformadores Causados por Transitórios Originados pela Abertura de Disjuntores
Resumo
Os sistemas elétricos de energia encontram-se entre os sistemas mais complexos, extensos e eficientes, concebidos até ao momento. O principal objetivo destes sistemas consiste na produção, transporte e distribuição de energia elétrica para os consumidores, de forma segura e contínua. Apesar de funcionarem, na maior parte do tempo, num regime estabilizado, caso se verifiquem determinadas condições, poderão ser sede de fenómenos transitórios que, embora de curta duração, acarretam consequências devastadoras para os equipamentos que os compõem.
Dos equipamentos com maior importância para o correto funcionamento dos sistemas elétricos de energia destacam-se os transformadores de potência. Caso o nível de isolamento destes seja insuficiente ou a proteção inadequada, as sobretensões com origem em manobras que os atinjam, podem provocar danos irreversíveis. Usualmente, a nível de projeto dos transformadores, apenas se tem em consideração a possibilidade destes serem alvo de sobretensões com origem em descargas atmosféricas. Esta lacuna, que se traduz na ausência de mecanismos internos para atenuação de sobretensões com origem em manobras, é, geralmente, colmatada pela introdução de meios de atenuação externos. No entanto, caso estes não estejam presentes, os transformadores não dispõem de meios de defesa.
Desta forma, revela-se imprescindível um conhecimento mais aprofundado dos fenómenos transitórios que envolvem transformadores, particularmente, aqueles que resultam de operações de manobra.
Abstract
Electrical power systems are among the most complex, extensive and efficient systems designed to date. The goal of a power system is to generate, transport and distribute the electrical energy demanded by consumers in a safe and continuous way. Although these systems operate, most of the time, under steady state, if certain conditions appear, they can give rise to electrical transient phenomena which, however short, yield devastating consequences for power system's equipment.
One of the most important devices for proper electrical power system operation are power transformers. If their insulation level or protection scheme is inadequate, switching transients can cause irreversible damage. Usually, by internal design, power transformers take only into account surges originating from lightning. This flaw, which translates into the absence of internal mechanisms for switching transients mitigation, can be solved by applying external means of attenuation. However, if these are not present, transformers lack any defense mechanism against switching transients.
This way, a deeper knowledge of transient phenomena involving power transformers is required, particularly those which originate from switching operations.