Componentes Simétricas

Componentes Simétricas

Como medir as componentes simétricas de um sistema elétrico trifásico?

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Introdução

As componentes simétricas são usadas para calcular as condições de desbalanço de um sistema trifásico usando somente o cálculo monofásico. Isso simplifica enormemente o processo do cálculo das grandezas de falta nos sistemas de potência.

Consistem de grandezas positivas, negativas e de seqüência-zero. Basicamente os valores de seqüência-positiva são aqueles presentes durante condições trifásicas equilibradas. As grandezas de seqüência-negativa medem a quantidade de desbalanço existente no sistema de potência e as grandezas de seqüência-zero estão mais comumente associadas ao fato de se envolver a terra em condições de desbalanço.

As características das componentes simétricas são:

1. Medição Através de Softwares

Os equipamentos microprocessados calculam as componentes simétricas de corrente ou de tensão a partir da medição das componentes de fase. Estas medidas podem ser lidas no próprio equipamento ou on-line através de softwares instalados em um computador. As figuras a seguir foram obtidas do software SEL-5030 AcSELerator:

Seqüência Positiva

Ia Ib

Ic - Sistema trifásico

2. Medição através de circuitos - Fasores iguais em módulo e defasados de 120º

- Seqüência de fases abc

(original do sistema) Existem ainda alguns circuitos que podem ser montados e através destes ser obtida uma leitura das componentes simétricas. Estes circuitos podem demonstrar e auxiliar o entendimento das componentes simétricas. Seqüência Negativa

Ib- Sistema trifásico

- Fasores iguais em módulo e defasados de 120º 2.1. Tensão de Seqüência Zero - Seqüência de fases cba

(inversa ao original)

A componente de seqüência zero é medida utilizando-se 3 transformadores de tensão (TP). Os enrolamentos primários são conectados em estrela sendo a tensão em cada enrolamento a tensão fase-terra. Os enrolamentos secundários são conectados em série com um voltímetro (conexão delta-aberto) conforme figura 1.

Seqüência Zero

Ib- Sistema trifásico - Fasores iguais (módulo e ângulo) nas três fases

SCHWEITZER ENGINEERING LABORATORIES, COMERCIAL LTDA. Onde n = relação de transformação

Figura 1

2.2. Tensão de Seqüência Negativa

A componente de seqüência negativa é medida através da conexão de 2 TPs. Um entre as fases VA e VB e outro entre as fases VB e VC como visto na figura 2. O primeiro TP alimenta uma resistência pura, enquanto o segundo alimenta uma indutância e uma resistência como:

Z é composta por uma resistência 2Rem série com uma reatância 23.R.

Os dois circuitos são colocados em paralelo com um amperímetro que medirá uma corrente proporcional a:

( )CBA VaVaVV3

Figura 2

2.3. Tensão de Seqüência Positiva

A componente de seqüência positiva é medida da mesma maneira como a componente de seqüência negativa, porém, devem ser invertidas as fases B e C.

( )C B A V a V a V V

2.4. Corrente de Seqüência Positiva

A componente de seqüência positiva é medida através da conexão de 3 transformadores de corrente (TC) de acordo com a figura 3. O transforma- dor auxiliar T2 entrega uma corrente proporcional a ()BCII− através da resistência R. O transformador

T1 entrega uma corrente proporcional ()CAII− através de . RaZ.2−=

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A tensão nos terminais do voltímetro será proporcional a:

() CBA IaIaII3
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Figura 3

2.5. Corrente de Seqüência Negativa

A componente de seqüência negativa é medida também através de 3 TCs, como mostra a figura 4. Pela mesma razão do caso anterior, a tensão nos terminais do voltímetro será proporcional a:

() CBA IaIaII3

Figura 4

2.6. Corrente de Seqüência zero

A componente de seqüência zero é igual a um terço da corrente de neutro que circula diretamente na conexão com a terra. (neutro distribuído).

Os 3 TCs conectados em paralelo (figura 5) permi- tem a seguinte medida no amperímetro: 23R 2R

Um transformador toroidal envolvendo a totalidade dos condutores permite também esta medida pela soma vetorial das correntes de fase.

Figura 5

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