0 problema a seguir trata do dimensionamento de reatores para a limitação de correntes de curto-circuito monofásicos. A subestação em questão possui dois transformadores de três enrolamentos, 120 MVA,
440-88-13,8 \mathrm{kV} . Por questões de confiabilidade da planta industrial alimentada após as linhas curtas e aumento de carga, foi instalado um disjuntor (52-P) para interligar as barrras UE 88 kV e FM 88 kV . Porém, quando o disjuntor 52-P estiver fechado, o nível de curto-circuito monofásico supera 15 kA nas barras de 88 kV . Os engenheiros da planta industrial dimensionaram um reator a ser instalado no neutro do enrolamento de 88 kV dos transformadores de três enrolamentos. Os dados do sistema são apresentados a seguir:
Table 1: Tabela 1 - Impedâncias das linhas na base de 100 MVA
\captionsetup{labelformat=empty}
LT
R1 [%]
X1 [%]
R0 [%]
X0 [%]
d [km]
Solvay - Embu Guaçu 440 kV
0,0579
0,7848
0,9971
2,9143
47,8
Solvay - Santo Ângelo 440 kV
0,0320
0,4351
0,5528
1,6156
26,5
Solvay 88 kV (1 e 2)
0,0300
0,2085
0,2276
0,6715
0,5
Table 2: Tabela 2 - Transformadores TR1 e TR2 na base de 120 MVA.
\captionsetup{labelformat=empty}
Potência Nominal [MVA]
72 / 96 / 120
Tensão Nominal P / S / T [kV]
440 / 88 / 13,8
Reatância Seq. Positiva PS / PT / ST [%]
10,62 / 17,59 / 6,03
Reatância Seq. Zero PS / PT / ST [%]
9,56 / 15,83 / 5,43
Conexão dos Enrolamentos P / S / T
YN / yn0 / d1
Aterramento do Neutro P / S
Sólido / Sólido
Table 3: Tabela 3 - Reatores limitadores de curto-circuito.
\captionsetup{labelformat=empty}
Indutância Nominal [mH]
77,011
Corrente Nominal [A]
53
Tensão Nominal [kV]
88
Icc térmica [kA] 10s
1,75
Icc dinâmica [kAp]
3,00
Table 4: Tabela 4 - Impedâncias equivalentes do sistema em 440 kV na base de 100 MVA .
\captionsetup{labelformat=empty}
Equivalente
R1 [%]
X1 [%]
R0 [%]
X0 [%]
Embu Guaçu 440 kV
0,04237
0,79117
0,14582
0,73331
Santo Ângelo 440 kV
0,04683
0,75712
0,1374
0,94187
a) Avalie se o projeto do reator limitador está correto indicando os níveis de curto-circuito nas barras de 88 kV antes e após a sua instalação, bem como nas condições do disjuntor 52-P aberto e fechado. Apresentar os cálculos analíticos e as simulações.
b) Os valores encontrados são compatíveis com a capacidade do reator apresentadas na Tabela 3? Justifique sua resposta.
c) Caso o projeto esteja correto, o gestor da planta pergunta se não há a possibilidade de compra de somente 1 reator para ser instalado em apenas um dos transformadores. Apresente seus argumentos a favor ou contra o gestor, justificando a sua resposta.