Desafios na Aplicação de Sistemas Elétricos de Potência com Paralelismo Momentâneo: Rede x gerador em média tensão

CAPÍTULO 1

INTRODUÇÃO

Apresentar os requisitos mínimos exigidos pelas concessionárias de energia elétrica: ENEL-SP, CPFL e ENERGISA para a Interligação de gerador de consumidor (autoprodutor) com a Rede de Distribuição com Paralelismo Momentâneo. Serão apresentadas recomendações para ajustes (parametrização) das funções proteção ANSI, critérios de projeto e instalação, soluções técnicas disponíveis no mercado para a limitação da corrente de curto-circuito e redução da energia incidente, responsabilidades civil e criminal relacionadas a projetos de geração à diesel e fotovoltaica (UFV).

O presente texto será baseado em normas técnicas específicas para geração particular de algumas concessionárias de energia elétrica do Brasil, principalmente: ENEL-SP, CPFL, ENERGISA e NEOENERGIA, para projetos de geração (à diesel e GD – Geração Distribuída, usina fotovoltaica). Serão abordados critérios, metodologias e boas práticas de Engenharia Elétrica para superar os seguintes desafios em Sistemas Elétricos de Potência.

Como trabalhar de maneira segura com um sistema elétrico não aterrado, ou seja, isolado; como evitar que os transformadores de corrente (TCs) entrem em saturação prejudicando, assim, todo o sistema de proteção e a continuidade de serviço; porque realizar um Estudo de Energia Incidente, para que serve, quais normas preconizam este tipo de análise, quais serão os benefícios / vantagens aos profissionais e sistemas elétricos com tal resultado; como limitar a corrente de curto-circuito da instalação sem realizar a substituição de todos os equipamentos elétricos da instalação, existe algum dispositivo disponível no mercado, qual é o princípio de funcionamento, estas e outras questões cotidianas em Sistemas Elétricos de Potência serão abordadas e melhor, elucidadas neste livro.

Através de um Estudo de Caso, será possível analisar os problemas típicos descritos acima, bem como suas respectivas soluções técnicas disponíveis atualmente, com base em literaturas nacionais, internacionais e documentação dos fabricantes citados neste livro. No decorrer do presente trabalho, serão apresentados alguns trechos de estudos elétricos realizados pelo próprio autor, tais como: relatórios de proteção (coordenação e seletividade) contendo exemplos de ajustes / parâmetros para o relé microprocessado PowerLogic™ da Schneider Electric, modelo: P3U30; diagrama unifilar em média tensão contendo características elétricas dos componentes do sistema (cabos, transformadores de potência, geradores síncronos, painéis elétricos, transformadores para instrumentos, dispositivos de proteção, etc.); níveis de correntes de curtos-circuitos nas barras do sistema elétrico sob análise.

Desta forma, o autor deseja contribuir de maneira positiva com as comunidades acadêmica e industrial, atingir profissionais que interagem com o setor elétrico, tais como: engenheiros (as), técnicos (as), professores (as) e estudantes, para que estes possam consultar e encontrar recomendações, normas técnicas pertinentes e literaturas para que desta forma, seja possível superar os desafios do Sistema Elétrico de Potência apresentados neste livro.

CAPÍTULO 2

OBJETIVOS

2.1 Objetivo Geral

Mapear os possíveis problemas elétricos e dificuldades técnicas para um consumidor industrial que realizará a Interligação de Gerador Particular com a Rede de Distribuição da concessionária local com Sistema de Paralelismo Momentâneo. O foco será nas dificuldades de aplicação e dimensionamento de equipamentos elétricos, filosofias de proteção, critérios de projeto e atendimento às normas específicas para projetos de geração (à diesel e GD – Geração Distribuída, usina fotovoltaica – UFV) das seguintes concessionárias: ENEL-SP, CPFL e ENERGISA.

O objetivo maior da presente pesquisa será identificar formas de melhorias na segurança dos profissionais, através de novas tecnologias disponíveis para a prevenção de acidentes e o aumento da confiabilidade dos componentes e equipamentos instalados no Sistema Elétrico de Potência.

2.2 Objetivos Específicos

Os objetivos específicos deste trabalho são:

 Apresentar as diretrizes técnicas baseado em normas específicas para projetos de geração (à diesel e GD – Geração Distribuída, usina fotovoltaica – UFV) das seguintes concessionárias: ENEL-SP, CPFL e ENERGISA, para a Interligação de gerador de consumidor (autoprodutor) com a Rede de Distribuição com Paralelismo Momentâneo;

 Avaliar as características e implicações técnicas em um Sistema Não Aterrado (isolado), através de Estudo de Caso e a necessidade de especificar / dimensionar equipamentos especiais, no que tange os transformadores de potencial indutivo (TPIs). Apresentar o fenômeno da Ferrorressonância e suas consequências para o sistema elétrico de potência;

 Especificar corretamente o Deslocamento Angular (defasagem) dos Transformadores de Potência aplicados em projetos de geração particular à diesel ou usina fotovoltaica (UFV) – minigeração, conforme exigido pelas concessionárias de energia elétrica;

 Analisar as causas da Saturação (AC) dos transformadores de corrente (TCs) e suas consequências para o sistema de proteção. Atualização através da norma vigente no que tange à nova nomenclatura para a Classe de Exatidão;

 Através das novas tecnologias para equipamentos elétricos, apresentar o relé Detector de Arco Elétrico: PowerLogic™ A1 & A3 e o relé de proteção PowerLogic™ P3, ambos da Schneider Electric. Contendo as características elétricas, diagrama funcional, tipos de aplicações, funções de proteção ANSI disponíveis, trecho de um exemplo real de parametrização para projeto GD (Geração Distribuída), aprovado por concessionária de energia elétrica;

 Apresentar o funcionamento, operação, características técnicas, aplicação no sistema elétrico de potência e os benefícios do IS-LIMITER – Limitador de corrente extrarrápido e UFES - Chave de Aterramento Ultrarrápida. Estas, soluções da ABB para a limitação da corrente de curto-circuito (Icc) e eliminação do arco elétrico.

CAPÍTULO 3

REFERENCIAL TEÓRICO

O presente estudo será baseado em normas específicas para projetos de geração à diesel e GD – Geração Distribuída, usina fotovoltaica (UFV) das seguintes concessionárias: ENEL-SP, CPFL e ENERGISA, pesquisas bibliográficas de