Sistema de proteção contra descargas atmosféricas em subestações de média e alta tensão

Abstract

O presente trabalho possui o objetivo de mostrar os efeitos de descargas atmosféricas nos desempenhos de para-raios subestações de alta e média tensão, assim como demonstrar que os modelos de para-raios poliméricos de Óxido de Zinco são mais aconselháveis para serem utilizados nos projetos em comparação com os para-raios de Carbeto de Silício. Realizaramse três estudos de caso, o primeiro estudo de uma subestação abrigada de média tensão de 20kV com potência de 387kW localizada em Porto Alegre, RS, com dados fornecidos pelo engenheiro responsável pelo projeto e obra, o segundo estudo fez referência à média tensão de uma clínica médica particular de 20kV e potência de 366,66kW em poste simples, ambos os casos foram dados de projeto retirados de Rambor (2014). O terceiro estudo de caso foi analisado a partir de uma tese de pós-graduação de Pereira (2014), trata-se de uma subestação de alta tensão de 230kV de Vila do Conde no Pará. Através desse estudo foi possível verificar as consequências da incidência de raios, dentre elas os surtos diretos e indiretos nas linhas de transmissão e nas subestações e demonstrar o melhor modelo de para-raios a ser utilizado. O objetivo da seleção de subestações nos extremos do país foi poder abranger localidades distantes com índices ceráunicos distintos, ambientes opostos e conseguir validar a metodologia de escolha de para-raios. Assim como, demonstrar que indiferente da localização e das condições de contorno é possível afirmar, através de simulação de software, que a utilização de para-raios em conjunto com um bom aterramento, se faz necessário.

The objective of this work is to show the effects of atmospheric discharges on the performances of high and medium voltage substations, as well as to demonstrate that Zinc oxide polymer lightning arrester models are more advisable to be used in the projects in comparison with the Silicon Carbide arresters. Three case studies were carried out, the first study of a 20kV medium voltage sheltered substation with a power of 387kW located in Porto Alegre, RS, with data provided by the engineer responsible for the project and work, the second study referred to the average voltage of a private medical clinic of 20kV and power of 366.66kW in single pole, both cases were project data taken from Rambor (2014). The third case study was analyzed from a Pereira graduate thesis (2014), it is a 230 kV high-voltage substation of Vila do Conde in Pará. Through this study it was possible to verify the consequences of the incidence such as direct and indirect surges in transmission lines and substations, and to demonstrate the best lightning arrester model to be used. The objective of the selection of substations in the extreme of the country was to be able to cover distant localities with distinct ceramics, opposite environments and to be able to validate the methodology of choice of lightning rods. As well as demonstrating that regardless of location and boundary conditions, it is possible to state, through software simulation, that the use of lightning rods together with a good grounding is necessary.