O problema a seguir trata do dimensionamento de reatores para a limitação de correntes de curto-circuito. 0 sistema de transmissão em questão refere-se à interligação de dois subsistemas através de um transformador de 3 enrolamentos. Os enrolamentos, primário (\mathrm{P}) e secundário (\mathrm{S}) do transformador estão conectados nos subsistemas de 500 kV e 230 kV , respectivamente. O enrolamento terciário (T) deste transformador é utilizado para alimentar os serviços auxiliares da subestação em 380 V através de outro transformador.
Os dados do sistema são:
Eq1: \mathrm{X} 1=0,0200 \mathrm{pu}, \mathrm{X} 0=0,0350 \mathrm{pu}\left(\mathrm{V}_{\text {base }}=500 \mathrm{kV}\right. e \left.\mathrm{S}_{\text {base }}=100 \mathrm{MVA}\right).
Eq2: \mathrm{X} 1=0,0300 \mathrm{pu}, \mathrm{X} 0=0,0500 \mathrm{pu}\left(\mathrm{V}_{\text {base }}=230 \mathrm{kV}\right. e \left.\mathrm{S}_{\text {base }}=100 \mathrm{MVA}\right).
Trafo 3 enrolamentos: \mathrm{X}_{\mathrm{PS}}=10,0 \%\left(\mathrm{~S}_{\text {base }}=150 \mathrm{MVA}\right), \mathrm{X}_{\mathrm{ST}}=15,0 \%\left(\mathrm{~S}_{\text {base }}=50 \mathrm{MVA}\right) e \mathrm{X}_{\mathrm{PT}}=12,0 \%\left(\mathrm{~S}_{\text {base }}=50 \mathrm{MVA}\right).
Trafo TSA: \mathrm{X} 1=\mathrm{X} 0=0,05 \mathrm{pu}\left(\mathrm{V}_{\text {base }}=13,8 \mathrm{kV}\right. e \left.\mathrm{S}_{\text {base }}=1 \mathrm{MVA}\right).
a, b, c, d

Passo 1

O enunciado pede que a gente escolha em qual (ou quais) neutro(s) de ligação à terra devemos instalar reatores para limitar correntes de falta à terra no sistema mostrado. Temos:
– Dois subsistemas em 500 kV e 230 kV, cada um ligado em estrela aterrada (neutros marcados como “a” e “b”).
– O transformador trifásico de três enrolamentos tem primário (500 kV) e secundário (230 kV) em estrela aterrada, e enrolamento terciário em Δ, que bloqueia sequência zero entre os dois lados.
– A alimentação dos serviços auxiliares é feita pelo enrolamento Δ–Y do transformador TSA, cuja estrela aterrada está em “d” (380 V) e o lado Δ em “c” (13,8 kV).
Como a meta é limitar faltas à terra nos subsistemas de alta tensão (500 kV e 230 kV), vamos analisar o caminho da sequência zero e ver onde o reator precisa atuar.

Passo 2

Sequência zero e bloqueio pelo Δ terciário
  1. Quando ocorre uma falta à terra em qualquer ponto do lado de 500 kV, a corrente de sequência zero só pode retornar pelo neutro “a”, pois o enrolamento terciário em Δ não deixa corrente zero sequência passar para o enrolamento Δ-Y de serviços.
  2. De modo análogo, uma falta no lado de 230 kV gera corrente zero‐seq que retorna exclusivamente pelo neutro “b”.
  3. Os pontos “c” (Δ do terciário) e “d” (estrela do TSA em 380 V) não participam das faltas nos lados de 500 kV ou 230 kV, porque a Δ do transformador de três enrolamentos bloqueia toda sequência zero entre HV e o bus de serviços.

Passo 3

Conclusão sobre onde colocar os reatores
– Para limitar a corrente de falta à terra no sistema de 500 kV, precisamos um reator no neutro “a”.
– Para limitar a corrente de falta à terra no sistema de 230 kV, precisamos um reator no neutro “b”.
– Colocar reatores em “c” ou “d” não afetaria as faltas nos lados de alta tensão, pois estes pontos não fazem parte do caminho de sequência zero desses circuitos.

Resposta

a e b

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