(Microsoft PowerPoint - Tema 23 A09
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Considerações Técnicas Sobre A Importância do Ensaio de CurtoCircuito Entre Espiras Fábio S. F. Sá e Mauro K. I. Uemori ASSUNTOS ABORDADOS A ISOLAÇÃO ENTRE ESPIRAS DE BOBINAS ESTATÓRICAS PRINCIPAIS CAUSAS DE SOBRETENSÕES O CÁLCULO DA ISOLAÇÃO ENTRE ESPIRAS O ENSAIO DE CURTO-CIRCUITO ENTRE ESPIRAS A PROTEÇÃO CONTRA SURTO E O ATERRAMENTO NÚCLEO BOBINADO NÚCLEO ENROLAMENTO BOBINA ESTATOR VFASE = 4 ⋅ f B ⋅ f ⋅ N espiras ⋅ k e ⋅ φ (1− polo ) Entreferro adicional is is Ax Ax xis Z- Z- -A Z Isolação contra terra Y-Axis Y-Axis Y-Axis Y-Axis Y-Axis Isolação entre fios Y-Axis Isolação entre espiras xis Z-A is x A Z xis Z-A ISOLAMENTOS X-Axis Y-Axis is is Ax Ax Z- Z- Y-Axis xis Z-A is x A Z X-Axis X-Axis X-Axis SOBRETENSÕES • • • • • DESCARGAS ATMOSFÉRICAS OPERAÇÃO DE DISJUNTORES ERRO DE SINCRONIZAÇÃO REJEIÇÃO DE CARGA FALHA ESTATOR À TERRA A IMPORTÂNCIA • PRINCIPAL CAUSA DE RUPTURA DA ISOLAÇÃO PRINCIPAL: – DANOS NO NÚCLEO ESTATÓRICO – INDISPONIBILIDADE DO GERADOR – TEMPO DE REPARO LONGO. 1 N espiras − fase = I fase I espira I espira = 80 ⋅ I fase I 2 ⋅ R ⇒ Calor ⇒ Temperatura ⇒ Ruptura ⇒ Curto − Circuito ENSAIOS • ENTRE FIOS – 100 A 500 V • PRINCIPAL – 2 Un + 1 Kv • ENTRE ESPIRAS – IMPULSO DE TENSÃO Vimpulso −13.8 kV = 39000 MÍNIMA TENSÃO NO AR V espira = 13800 3 ⋅ 80 = 99 ,6 TEORIA 1 1 di 8 vel = 3 ⋅ 10 × f = V = L× µr ⋅ ε r dt 2 ⋅π ⋅ L ⋅ C TEMPO DE PROPAGAÇÃO DA ONDA, 100 nanosegundos. TEMPO DE FRENTE DA ONDA, 100 nanosegundos. Diferença de tensão entre a primeira e a segunda espira. ENVOLTÓRIAS IEEE E IEC Tempo de frente da onda em microsegundos t0 = 0 t1 = 0,1 t1 = 1,2 Tempo de frente da onda em microsegundos Valor de crista da tensão de impulso onde Un é a tensão fase-fase do gerador V0 = 2 × Un 3 V1 = 3,5 × V2 = 5 × 2 × Un 3 2 × Un 3 Valor de crista da tensão de impulso onde Un é a tensão fase-fase do gerador t 0 = 0,2 V0 = 0,65 × ( 4 × Un + 5) t1 = 1,2 V1 = 4 × Un + 5 COMPARAÇÃO DIMENSIONAMENTO DIM ISOL DA ESPIRA CÁLCULO ELETROMAGNÉTICO DO GERADOR NORMAS DE ENSAIO ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA DADOS DO ENROLAMENTO TENSÃO ALTITUDE LARGURA ALTURA PERÍMETRO BOBINA ESMALTE ISOLAÇÃO MICA NÚMERO CAMADAS ESPESSURA EQUIPAMENTO DISPONÍVEL GERADOR DE IMPULSO INSTRUÇÃO TÉCNICA DE ENSAIO VELOCIDADE DE PROPAGAÇÃO TEMPO DE PERCURSO CÁLCULO TENSÃO NA BOBINA TENSÃO DE TESTE PROC PRODUTIVO ENSAIO ENROLAMENTO MONTADO VERIFICAÇÃO CAPACIDADE DO FIO REVISÃO DO CÁLCULO REVISÃO DO PROJETO CONSOLIDAÇÃO DO PROJETO PROTEÇÃO • IEC 60034-15 – Up = 4Un + 5 PARA ONDA 1,2 X 50 µs – U’p=0,65Up para onda com tempo de frente=0,2 µs • MÁXIMA TENSÃO RESIDUAL DE SURTO – Margem de proteção 85% Up • TAXA DE CRESCIMENTO DA TENSÃO – ONDAS RÁPIDAS (kV/µs) • U’p/0,2 – ONDA PADRONIZADA (kV/µs) • Up/1,2 Un ' Up U'p MTRS T0,2 T1,2 6,9 32,6 21,19 27,71 105,95 27,16667 13,8 60,2 39,13 51,17 195,65 50,16667 ATERRAMENTO DO NEUTRO 20 2 t < 10 × ( ) If COORDENAÇÃO CUSTO-BENEFÍCIO • ESPECIFICAR O ENSAIO DE CURTO-CIRCUITO ENTRE ESPIRAS NOS MOLDES DAS NORMAS INTERNACIONAIS • MAIOR CONFIABILIDADE • MAIOR DISPONIBILIDADE • MAIOR VIDA ÚTIL • MAIOR CUSTO: – ISOLAÇÃO ENTRE ESPIRAS ADEQUADA – MÃO-DE-OBRA CONCLUSÃO • O PROJETISTA DEVE CONSIDERAR OS FENÔMENOS TRANSITÓRIOS. • ENSAIO DE IMPULSO NORMALIZADO É A MELHOR FORMA DE VALIDAÇÃO DO CÁLCULO DA ISOLAÇÃO. • O ENSAIO DEVE SER FEITO ANTES E APÓS A INSERÇÃO DA BOBINA NA RANHURA. • ESTUDO DE COORDENAÇÃO DO ISOLAMENTO É IMPORTANTE PARA CONSOLIDAÇÃO DA PROTEÇÃO: PÁRA-RAIOS, CAPACITORES E SISTEMA DE ATERRAMENTO DO NEUTRO. www.alstom.com [email protected] Tel. 012-3608-3485 Esta apresentação estará disponível para download, a partir do dia 28/04/08, no site: www.cbdb.org.br/vispmch
