O gap é o elemento que separa eletricamente a rede dos resistores não lineares. Constitui-se de um conjunto de "subgaps" cuja finalidade é a de fracionar o arco em um número de pedaços, a fim de poder exercer um melhor controle sobre
ele, no momento de sua formação, durante o processo de descarga e na sua extinção.
Nos pára-raios convencionais o resistor não linear é fabricado
basicamente com o carbonato de silício. Com este material pode-se observar que, por ocasião de tensões baixas tem-se uma resistência elevada e, com tensões elevadas, uma resistência baixa. Pára-Raios de Óxido de Zinco: O pára-raios de óxido de zinco constitui-se basicamente do elemento não linear colocado no interior de um corpo de porcelana. Neste pára-raios não são necessários os gaps em série, devido às excelentes características não lineares do óxido de zinco.
Os pára-raios de óxido de zinco apresentam vantagens sobre os páraraios convencionais entre as quais podem ser citadas:
· Inexistência de gaps (gaps estão sujeitos a variações na tensão de
descarga de um pára-raios que não esteja adequadamente selado,
além de que um número elevado de partes no gap aumenta a
possibilidade de falhas);
· Inconvenientes apresentados pelas características não lineares do
carbonato de silício;
· Pára-raios convencionais absorvem mais quantidade de energia do que o pára-raios de óxido de zinco, o que permite a este último
absorção durante um maior número de ciclos.
RECOMENDAÇÕES DE DISTÂNCIAS DE PÁRA-RAIOS.
As seguintes tabelas mostram a distância máxima entre o transformador e o pára-raios.
Tabela 07: Classe de tensão / NBI / Distância.
Tabela 08: Tensão Nominal / Trafo / Pára-raios / Distância.
Tabela 09: Distância pára-raios e terra.
PROTEÇÃO DE TRANSFORMADORES EM SUBESTAÇÕES.
Ao contrário dos múltiplos tipos de defeitos suscetíveis de aparecer nas máquinas rotativas, os transformadores podem estar sujeitos apenas aos seguintes defeitos: curtos-circuitos nos enrolamentos e sobreaquecimento.
Realmente, a construção dos transformadores atingiu um nível técnico tão elevado que os mesmos podem ser considerados entre os elementos que apresentam maior segurança de serviço. Até a proteção térmica, mesmo em subestação sem operador, normalmente só controla alarmes ou bancos de ventiladores.
Assim, o que deve preocupar, basicamente, é a proteção contra curtocircuito interno e a proteção de retaguarda contra faltas externas. Os curtos resultam de defeitos de isolamento que, por sua vez, são constituídos por sobretensão de origem atmosférica ou de manobras, e por sobreaquecimento inadmissível dos enrolamentos. As sobrecargas repetitivas, permanentes ou temporárias, conduzem a um envelhecimento prematuro dos isolantes dos enrolamentos. Com isso, acabam ocorrendo rupturas destes isolamentos, ocasionando curtos-circuitos entre as espiras.
Pode-se então dividir a proteção de transformadores da seguinte forma:
1. Proteção contra Curto-Circuito Interno:
· Para grandes transformadores (Proteção diferencial;
Proteção Buchholz);
· Para pequenas unidades e transformadores de média
potência com alimentação unilateral (Proteção através de
relés de sobrecorrente temporizados e/ou por fusíveis; Relés
térmicos e imagens térmicas constituem a proteção contra
sobrecarga;)
2. Proteção de Retaguarda:
· Relés de sobrecorrente e/ou fusíveis
DESCRIÇÃO DAS PRINCIPAIS PROTEÇÕES.
Proteção Diferencial Percentual (ASA 87): é capaz não só de eliminar todos os tipos de curtos-circuitos internos, como também os defeitos devidos a arcos nas buchas.
Nessa montagem diferencial, compara-se as correntes na entrada e na saída do elemento protegido, sendo que o relé diferencial opera quando é percorrido por uma corrente (diferença entre a entrada e a saída) que ultrapassa certo valor ajustado e denominado corrente diferencial.
No caso de transformadores, aparecem outras correntes diferenciais que não são originadas por defeito, devidas principalmente à:
· Corrente de magnetização inicial;
· Erros próprios dos TC's colocados em cada lado do
· Erros no ajuste das relações de transformação dos TC's;
Proteção de Sobrecorrente (ASA 51): em transformadores de média e pequena potência, nos quais a importância econômica é menor, a proteção contra curto-circuito ou de retaguarda para faltas externas é feita através de relés de sobrecorrente primários ou secundários no lugar de relés diferenciais.
Proteção por meio de Relés de Pressão e/ou Gás (ASA 63): o relé de pressão é destinado a responder rapidamente a um aumento anormal na pressão do óleo do transformador devido ao arco, resultante de uma falta interna. Tal relé é insensível às lentas mudanças causadas, por exemplo, pela variação de carga.
Constituem assim, valiosa suplementação aos relés diferenciais ou de sobrecorrente, para falta no interior do tanque. O relé buchholz é uma combinação do relé de pressão com o relé detetor de gás.
Desligamento Remoto: quando uma linha de transmissão alimenta um único banco de transformadores, é prática freqüente omitir-se o disjuntor do lado de alta tensão por motivo de economia. Faz-se então um desligamento remoto sobre o disjuntor do início da linha, de forma que, em caso de defeito, a proteção do banco atua sobre o disjuntor do lado de menor tensão e sobre a chave de aterramento rápido ou através de onda portadora para disparo de disjuntor remoto.