Estudo de Caso: Curto - Circuito em Subestação de Entrada

Subestações de entrada são elementos cruciais em qualquer instalação elétrica, responsáveis por receber a energia da concessionária e distribuí-la para os diversos pontos de consumo. A confiabilidade e segurança dessas instalações são, portanto, de suma importância para garantir a continuidade do fornecimento de energia e evitar prejuízos.

O presente estudo de caso descreve a ocorrência de uma falha em uma subestação de entrada, que resultou na atuação inesperada de funções de proteção relacionadas à sobrecorrente. Serão apresentados os detalhes do evento, as possíveis causas e as lições aprendidas.

Descrição do Evento

Em uma subestação de entrada, foi registrado um curto-circuito na fase C, resultando em um afundamento de tensão nesta fase e um aumento de tensão nas demais fases. Apesar do afundamento de tensão estar concentrado na fase C.

A elevada corrente de falta provocou a atuação das funções instantâneas de proteção do relé e, cerca de 55 ms depois, acionou o religador instalado no poste da concessionária de energia.

Análise das Oscilografias

As oscilografias do evento (diagrama apresentado na imagem) permitiram analisar em detalhes o comportamento da tensão e corrente nas três fases durante a ocorrência da falta. Foi possível confirmar o afundamento de tensão na fase C, o aumento de tensão nas fases A e B, e a atuação do relé de proteção na fase A.

A análise das oscilografias também revelou que a corrente de falta na fase C apresentou um componente de corrente contínua (CC) transitória, que pode ter contribuído para a leitura incorreta do relé na fase A. A presença de harmônicos na corrente também pode ter influenciado a atuação do relé.

Possíveis Causas

1. Danos nos cabos: A inspeção visual dos cabos revelou danos significativos na blindagem e isolação, possivelmente causados por roedores ou desgaste natural. Esses danos podem ter contribuído para o curto-circuito e a leitura incorreta da corrente pelo relé
2. .Erros na instalação das muflas: As muflas, responsáveis pela conexão dos cabos aos equipamentos, podem ter sido instaladas de forma inadequada, comprometendo a isolação e aumentando o risco de falhas
3. .Falha interna no relé de proteção: Embora menos provável, não se pode descartar a possibilidade de uma falha interna no relé de proteção da fase A, que teria levado à leitura incorreta da corrente de falta
4. .Componente CC transitória e harmônicos: A presença de um componente de corrente contínua transitória e harmônicos na corrente de falta pode ter afetado a precisão da medição do relé, contribuindo para a atuação inesperada.

Inspeção e Reparos

Para evitar a recorrência de eventos similares, foram implementadas as seguintes medidas:

1. Substituição completa dos cabos: Todos os cabos do circuito foram substituídos por cabos novos, com isolação e blindagem reforçadas.
2. Revisão da instalação das muflas: As muflas foram revisadas e reinstaladas de acordo com as normas técnicas, garantindo a correta isolação e conexão dos cabos.
3. Teste e calibração dos relés de proteção: Os relés de proteção foram testados e calibrados para garantir o correto funcionamento e a precisão das medições.
4. Análise da proteção contra surtos: Foi realizada uma análise da proteção contra surtos na subestação, para verificar se ela é adequada para proteger os equipamentos contra sobretensões transitórias.
5. Inspeções periódicas: Foram intensificadas as inspeções periódicas nas instalações elétricas, incluindo cabos, conexões e equipamentos de proteção, para identificar e corrigir problemas em estágio inicial.

Lições Aprendidas

Este estudo de caso nos ensina a importância de:

1. Manutenção preventiva:  A realização de inspeções periódicas e manutenções preventivas é fundamental para identificar e corrigir problemas em estágio inicial, antes que eles causem falhas graves.
2. Qualidade da instalação: A correta execução das instalações elétricas, incluindo a instalação adequada de muflas e a proteção contra danos mecânicos, é essencial para garantir a segurança e confiabilidade das instalações.
3. Coordenação da proteção: A verificação da correta coordenação dos relés de proteção e demais dispositivos, garantindo que atuem de forma seletiva e confiável, é crucial para evitar atuação indevida e interrupções no fornecimento de energia.
4. Análise de falhas: A realização de análises detalhadas das falhas, buscando identificar as causas raízes e implementar medidas corretivas e preventivas, é fundamental para aprimorar a segurança e confiabilidade das instalações elétricas.

Conclusão

A falha em uma subestação de entrada pode ter consequências significativas, como interrupções no fornecimento de energia, danos aos equipamentos e até mesmo acidentes. A realização de manutenção preventiva, a garantia da qualidade da instalação, a correta coordenação da proteção e a análise detalhada das falhas são medidas essenciais para evitar falhas e garantir a segurança e confiabilidade das instalações elétricas.

Este estudo de caso serve como um alerta para a importância de investir em segurança e confiabilidade nas instalações elétricas, e um guia para aprimorar as práticas de manutenção e operação de subestações de entrada.

Após a análise deste estudo de caso, fica evidente a importância da revisão periódica dos sistemas de proteção de subestações de energia, especialmente aquelas com potência acima de 300kVA.

Por que investir na revisão dos sistemas de proteção?

• Segurança: Proteja seus colaboradores e instalações contra curtos-circuitos, sobrecargas e outros eventos que podem causar acidentes graves.
• Confiabilidade: Garanta a continuidade do fornecimento de energia, evitando paradas não programadas e perdas de produção.
• Economia: Reduza custos com reparos emergenciais e substituição de equipamentos danificados.
• Conformidade: Mantenha suas instalações em conformidade com as normas técnicas e regulamentações de segurança.

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