Regimes de Neutro em Mdia Tenso emSubestaes de Distribuio de EnergiaEltrica
HUGO RICARDO DOS SANTOS TAVARESJaneiro de 2013
Regimes de Neutro em Mdia Tenso
em Subestaes de Distribuio de
Energia Eltrica
Hugo Ricardo dos Santos Tavares
Dissertao realizada no mbito do
Mestrado em Engenharia Eletrotcnica Sistemas Eltricos de Energia
sob orientao do Professora Doutora Teresa Nogueira e Engo. Jorge Santos
Instituto Superior de Engenharia do Porto
Departamento de Engenharia Eletrotcnica e de Computadores
Rua Dr. Antnio Bernardino de Almeida, 431, 4200 - 072 Porto, Portugal
Janeiro 2013
i
Nunca tenha a certeza de nada, porque
a Sabedoria comea com a dvida.
(Sigmund Freud)
ii
iii
AGRADECIMENTOS
Gostava de agradecer em primeiro lugar aos meus orientadores, Professora Doutora
Teresa Nogueira do Instituto Superior de Engenharia do Porto e Engenheiro Jorge Santos
da EDP Distribuio pela preciosa ajuda nesta fase final da concluso do mestrado.
Aos meus Pais e Irm.
Ao Engenheiro Ricardo Prata e Eduardo Quaresma da EDP Distribuio de Lisboa
pela disponibilidade e dvidas esclarecidas relativas ao software DPLAN.
Ao Engenheiro Frantisek Zak da empresa EGE da Republica Checa pelas dvidas
esclarecidas por correio eletrnico e por toda a informao disponibilizada.
A todos os meus colegas do Instituto Superior de Engenharia do Porto, pelos
momentos de trabalho na sala I203, pelo apoio e interesse demonstrado ao longo destes
ltimos meses.
EDP pela oportunidade para a realizao da minha dissertao.
A todos os que de algum modo contriburam para que pudesse realizar este trabalho,
o meu sincero reconhecimento e profunda gratido!
iv
v
RESUMO
A existncia do regime de neutro em subestaes de distribuio de energia eltrica
essencial para o bom funcionamento de toda a rede. Existe um vasto leque de opes no
que diz respeito aos regimes de neutro. Cada opo tem as suas vantagens e
desvantagens, e cabe s empresas do setor eltrico a escolha do regime de neutro mais
adequado em funo das caratersticas da rede. A escolha do regime de neutro tem
influncia direta no desempenho global de toda a rede de mdia tenso.
O principal objetivo desta dissertao o estudo e a anlise das vantagens e
inconvenientes dos vrios regimes de neutro: neutro isolado, neutro impedante, ligado
diretamente terra, neutro ressonante, analisando as suas vantagens e inconvenientes.
feito um estudo aprofundado do regime de neutro ressonante, tambm designado por
regime de neutro com a Bobine de Petersen. Este trabalho descreve, ainda, de forma
sucinta a situao de Portugal relativamente aos regimes de neutro que utiliza e a sua
perspetiva futura.
Por fim apresentado um caso de estudo, que diz respeito a uma rede de mdia
tenso (30 kV) alimentada pela subestao de Serpa. Foram estudados os regimes de
neutro como a bobine de Petersen, reatncia de neutro e neutro isolado. Foi tambm
estudada a influncia na ocorrncia de um defeito fase-terra e a influncia na ocorrncia de
defeitos francos e resistivos em vrios pontos da rede.
vi
vii
ABSTRACT
The existence of the neutral earthing in distribution substations of electricity is
essential to the proper functioning of the entire network. There is a wide range of options in
neutral earthing. Each option has its advantages and disadvantages and it is up to the
electric companies to choose the most appropriate system depending on the characteristics
of the network. The choice of the neutral earthing has a direct influence on the overall
performance of the entire medium voltage network.
The main objective of this dissertation is the study and analysis of the advantages
and disadvantages of the various neutral earthing: isolated neutral, neutral impedant,
connected directly to earth, resonant grounding, analyzing their advantages and drawbacks.
A thorough study of the resonant grounding, also called the neutral earthing with the
Petersen Coil, was made. This study also briefly describes the situation of neutral earthing
and its future perspective in Portugal.
We present the study of a network of medium voltage (30 kV) fed by Serpas
substation. We studied neutral earthing, as Petersen coil, reactor and neutral ungrounded.
The influence on the occurrence of a phase to ground fault, the frank and resistive defects at
several points of the network were also studied.
viii
ix
NDICE
AGRADECIMENTOS.................................................................................................................................. iii
RESUMO ................................................................................................................................................... v
ABSTRACT ............................................................................................................................................... vii
NDICE ...................................................................................................................................................... ix
NDICE DE FIGURAS ................................................................................................................................ xii
NDICE DE TABELAS ............................................................................................................................... xiv
ABREVIATURAS ...................................................................................................................................... xvi
SIMBOLOGIA......................................................................................................................................... xvii
Captulo 1 ................................................................................................................................................. 1
Introduo ................................................................................................................................................ 1
1.1 Enquadramento ..................................................................................................................... 1
1.2 Objetivos do Trabalho ........................................................................................................... 2
1.3 Estrutura da Dissertao ...................................................................................................... 3
Captulo 2 ................................................................................................................................................. 5
Regimes de neutro ................................................................................................................................... 5
2.1 Introduo ............................................................................................................................... 5
2.1.1 Impacto nas caratersticas de operao .................................................................... 8
2.1.2 Impacto nas especificaes construtivas da rede .................................................... 8
2.2 Regimes de neutro ................................................................................................................ 9
2.2.1 Sistemas com 3 condutores ....................................................................................... 10
2.2.2 Sistemas com 4 condutores ....................................................................................... 11
2.2.3 Vantagens e desvantagens dos diversos Regimes de Neutro ............................. 14
2.2.4 Ligaes do Regime de Neutro ................................................................................. 15
2.2.5 Dificuldades e critrios de seleo ........................................................................... 15
2.2.6 Neutro isolado e sistema de proteo ...................................................................... 17
2.2.7 Neutro ligado diretamente terra ............................................................................. 20
2.2.7.1 Sem o sistema de limitao do potencial terra (Neutro no distribudo): .. 21
2.2.7.2 Com o sistema de limitao do potencial terra (Neutro distribudo): ......... 21
2.2.7.3 Funo de proteo .................................................................................... 23
2.2.8 Neutro ligado terra por impedncia ....................................................................... 24
2.2.8.1 Reatncia de Neutro e sistema de proteo ............................................... 25
2.2.8.2 Resistncia de Neutro e sistema de proteo ............................................. 27
2.2.8.3 Bobine de Petersen ou Neutro ressonante ................................................. 30
x
Aplicaes da Bobine de Petersen ......................................................................................................... 37
3.1 Situao existente na rede portuguesa ........................................................................... 37
3.2 Mudanas de Regime de Neutro ...................................................................................... 37
3.3 Necessidade do Neutro Ressonante ................................................................................ 38
3.4 Implementao do Neutro Ressonante em Portugal ..................................................... 40
3.5 Anlise de sistemas de distribuio compensados ........................................................ 41
3.6 Caratersticas da Bobine de Petersen ............................................................................. 41
3.6.1 Regulao Contnua: .................................................................................................. 43
3.6.2 Caratersticas tcnicas ............................................................................................... 44
3.6.3 Caratersticas de configurao .................................................................................. 45
3.6.3.1 Intervalos de funcionamento da impedncia ............................................... 45
3.6.3.2 Intervalos de funcionamento da corrente de neutro .................................... 46
3.6.4 Correntes de defeitos admissveis ............................................................................ 47
3.6.5 Transformador para injeo de corrente homopolar para sintonizao da
bobine 47
3.6.6 Comando de controlo da bobine de Petersen ........................................................ 47
3.7 Sistema de proteo para o Neutro Ressonante ........................................................... 48
3.8 Deteo de defeitos terra com o rel 7SN60 da SIEMENS ...................................... 50
3.8.1 Proteo de defeitos sensveis terra ..................................................................... 55
3.8.2 Proteo sensvel Watimtrico .................................................................................. 55
3.9 Mtodos de deteo de defeitos terra para redes de distribuio usando a bobine
de Petersen ...................................................................................................................................... 57
3.9.1 Deteo da tenso ...................................................................................................... 59
3.9.2 Mtodo Wattimtrico ................................................................................................... 59
3.10 Novos mtodos de deteo de defeitos terra para redes de distribuio usando a
bobine de Petersen ......................................................................................................................... 61
3.10.1 Mtodo da Condutncia ............................................................................................. 61
3.10.2 Mtodo da Condutncia Incremental........................................................................ 62
3.11 Custo da Bobine de Petersen ............................................................................................ 63
3.11.1 Caratersticas da bobine de Petersen ...................................................................... 63
3.11.2 Dimensionamento da potncia reativa da bobine .................................................. 63
Captulo 4 ............................................................................................................................................... 65
Anlise de um caso de estudo .......................................................................................................... 65
4.1 Introduo ............................................................................................................................. 65
4.2 Modelizao da bobine de Petersen ................................................................................ 65
4.3 Rede de estudo .................................................................................................................... 66
xi
4.3.1 Defeitos Francos .......................................................................................................... 68
4.3.2 Defeitos resistivos ....................................................................................................... 72
4.3.2.1 Defeitos resistivos (10 Ohms) ..................................................................... 72
4.3.2.2 Defeitos resistivos (100 Ohms) ................................................................... 75
4.3.2.3 Defeitos resistivos (500 Ohms) ................................................................... 78
4.3.2.4 Defeitos resistivos (1000 Ohms) ................................................................. 80
Capitulo 5 ............................................................................................................................................... 85
Concluses ........................................................................................................................................... 85
5.1 Concluses ........................................................................................................................... 85
5.2 Trabalhos futuros a realizar ............................................................................................... 86
BIBLIOGRAFIA ......................................................................................................................................... 87
xii
NDICE DE FIGURAS
Figura 2.1 - Ponto de Neutro de um Sistema Trifsico ligado em Estrela ................................................5
Figura 2.2 - Circuito equivalente de defeito terra .............................................................................. 15
Figura 2.3 - Corrente defeito capacitiva num sistema de neutro isolado ............................................. 18
Figura 2.4 - Deteo de um defeito ....................................................................................................... 19
Figura 2.5 Defeito terra no regime de neutro ligado diretamente terra...................................... 20
Figura 2.6- Esquema do regime de neutro com o neutro no distribudo ........................................... 21
Figura 2.7 - Esquema do regime de neutro com o neutro distribudo.................................................. 22
Figura 2.8 - Proteo de defeitos terra 51N ....................................................................................... 23
Figura 2.9 - Reatncia de neutro com o neutro acessivel ..................................................................... 25
Figura 2.10 - Reatncia de neutro sem o neutro acessvel ................................................................... 27
Figura 2.11 - Defeito terra no regime de neutro ligado terra por uma resistncia......................... 27
Figura 2.12 - Transformador monofsico com carga resistiva .............................................................. 28
Figura 2.13 - Proteo de defeitos terra ............................................................................................ 29
Figura 2.14 - Princpio de funcionamento da Bobine de Petersen ....................................................... 31
Figura 2.15 - Defeito terra usando a bobine de Peterson .................................................................. 34
Figura 2.16 - Vetor das correntes durante um defeito terra.............................................................. 35
Figura 3.1 Defeito usando Bobine de Petersen .................................................................................. 42
Figura 3.2 - Bobine de Petersen, Exemplo da EGE ................................................................................ 43
Figura 3.3 - Descrio pormenorizada da Bobine de Petersen (Modelo ASR 1.6 da EGE) .................... 43
Figura 3.4 - Esquema pormenorizado do interior da Bobine de Petersen ............................................ 44
Figura 3.5 - Diagrama esquemtico da Bobine de Petersen ................................................................. 47
Figura 3.6 - Tenses normais de funcionamento .................................................................................. 49
Figura 3.7 - Tenses do sistema em caso de defeito ............................................................................ 49
Figura 3.8 Rel de deteo de defeitos terra (7SN60) da SIEMENS ................................................ 50
Figura 3.9 - Esquema de ligao dos equipamentos de medio da corrente ..................................... 51
Figura 3.10 - Funcionamento do rel em caso de um defeito .............................................................. 51
Figura 3.11 - Sistema com defeito no regime de neutro com a bobine de Petersen ........................... 52
Figura 3.12 Distribuio das correntes na fase C durante um defeito numa rede radial .................. 53
Figura 3.13 Fase C com defeito terra no regime usando a bobine de Petersen: Caso terico Sem
resistncia presentes no XL ou XC ......................................................................................................... 53
Figura 3.14 Correntes residuais homopolares ................................................................................... 54
Figura 3.15 - Fase C com defeito terra no regime usando a bobine de Petersen: Caso pratica Com
resistncia presentes no XL ou XC ......................................................................................................... 54
Figura 3.16 - Componentes resistivas da corrente ............................................................................... 56
Figura 3.17 - Diagrama fasorial tpico para defeitos terra e caratersticas de operao do rel
watimtrico (32 W) usado em sistemas compensados ........................................................................ 60
Figura 3.18 - Diagrama lgico simplificado de um elemento do rel watimtrico (32 W) ................... 60
Figura 3.19 - Elemento da condutncia incremental (32C) caratersticas de operao ....................... 62
Figura 3.20 - Diagrama Lgico Simplificado de um Elemento de Condutncia Incremental (32C) ...... 63
Figura 4.1 - Configurao da Bobine de Petersen limitando a corrente de defeito a 40 A .................. 66
Figura 4.2 Rede de estudo com os pontos em anlise ....................................................................... 67
Figura 4.3 - Rede em defeito com o percurso da corrente de defeito .................................................. 68
Figura 4.4 Valores das tenses para defeitos francos ........................................................................ 71
xiii
Figura 4.5 - Valores das Tenses para defeitos resistivos (10 Ohms) ................................................... 75
Figura 4.6 - Valores das tenses para defeitos resistivos (100 Ohms) .................................................. 77
Figura 4.7 Valores das tenses para defeitos resistivos (500 Ohms) ................................................. 80
Figura 4.8 Valores das tenses para defeitos resistivos (1000 Ohms) ............................................... 82
xiv
NDICE DE TABELAS
Tabela 2.1 Diferenas entre os regimes de neutro ...............................................................................9
Tabela 2.2 - Regimes de Neutro no Mundo .......................................................................................... 13
Tabela 2.3 - Resumo das vantagens e desvantagens dos regimes de neutro ....................................... 14
Tabela 3.1 Intervalo de impedncia da bobine de Petersen .............................................................. 46
Tabela 3.2 Valores admissveis para a corrente de neutro ................................................................ 46
Tabela 4.1 - Valores de tenso para bobine de Petersen limitado a 40 A ............................................ 69
Tabela 4.2 - Valores de corrente para bobine de Petersen limitado a 40 A ......................................... 69
Tabela 4.3 - Valores de tenso para bobine de Petersen limitado a 20 A ............................................ 69
Tabela 4.4 - Valores de corrente para bobine de Petersen limitado a 20 A ......................................... 69
Tabela 4.5 - Valores de tenso com a reatncia de neutro .................................................................. 70
Tabela 4.6 - Valores da corrente de defeito com a reatncia de neutro .............................................. 70
Tabela 4.7 - Valores de tenso com o neutro isolado ........................................................................... 70
Tabela 4.8 - Valores da corrente de defeito com o neutro isolado ...................................................... 70
Tabela 4.9 - Valores de tenso para bobine de Petersen limitado a 40 A ............................................ 72
Tabela 4.10 - Valores da corrente de defeito para bobine de Petersen limitado a 40 A ...................... 73
Tabela 4.11 - Valores de tenso para bobine de Petersen limitado a 20 A .......................................... 73
Tabela 4.12 - Valores da corrente de defeito para bobine de Petersen limitado a 20 A ...................... 73
Tabela 4.13 - Valores de tenso com a reatncia de neutro ................................................................ 73
Tabela 4.14 - Valores da corrente de defeito com a reatncia de neutro ............................................ 74
Tabela 4.15 - Valores de tenso com o neutro isolado ......................................................................... 74
Tabela 4.16 - Valores da corrente de defeito com o neutro isolado .................................................... 74
Tabela 4.17 - Valores de tenso para bobine de Petersen limitado a 40 A .......................................... 75
Tabela 4.18 - Valores de corrente para bobine de Petersen limitado a 40 A ....................................... 75
Tabela 4.19 - Valores de tenso para bobine de Petersen limitado a 20 A .......................................... 76
Tabela 4.20 - Valores de corrente para bobine de Petersen limitado a 20 A ....................................... 76
Tabela 4.21 - Valores de tenso com a reatncia de neutro ................................................................ 76
Tabela 4.22 - Valores da corrente de defeito com a reatncia de neutro ............................................ 76
Tabela 4.23 - Valores de tenso com o neutro isolado ......................................................................... 77
Tabela 4.24 - Valores da corrente de defeito com o neutro isolado .................................................... 77
Tabela 4.25 - Valores de tenso para bobine de Petersen limitado a 40 A .......................................... 78
Tabela 4.26 - Valores de corrente para bobine de Petersen limitado a 40 A ....................................... 78
Tabela 4.27 - Valores de tenso para bobine de Petersen limitado a 20 A .......................................... 78
Tabela 4.28 - Valores de corrente para bobine de Petersen limitado a 20 A ....................................... 78
Tabela 4.29 - Valores de tenso com a reatncia de neutro ................................................................ 79
Tabela 4.30 - Valores da corrente de defeito com a reatncia de neutro ............................................ 79
Tabela 4.31 - Valores de tenso com o neutro isolado ......................................................................... 79
Tabela 4.32 - Valores da corrente de defeito com o neutro isolado .................................................... 79
Tabela 4.33 - Valores de tenso para bobine de Petersen limitado a 40 A .......................................... 80
Tabela 4.34 - Valores de corrente para bobine de Petersen limitado a 40 A ....................................... 80
Tabela 4.35 - Valores de tenso para bobine de Petersen limitado a 20 A .......................................... 81
Tabela 4.36 - Valores de corrente para bobine de Petersen limitado a 20 A ....................................... 81
Tabela 4.37 - Valores de tenso com a reatncia de neutro ................................................................ 81
Tabela 4.38 - Valores da corrente de defeito com a reatncia de neutro ............................................ 81
xv
Tabela 4.39 - Valores de tenso com o neutro isolado ......................................................................... 82
Tabela 4.40 - Valores da corrente de defeito com o neutro isolado .................................................... 82
xvi
ABREVIATURAS
A - Ampere
ANSI - American National Standards Institute
AT - Alta Tenso
BT - Baixa Tenso
CAIDI - Costumer Average Interruption Duration Index
EDF - Eletricidade de Frana
EDP - Energias de Portugal
ERSE - Entidade Reguladora Dos Servios Energticos
DGEG - Direo Geral de Energia Geologia
DMIC - ndice de Durao Mdia de Interrupo no Cliente
DMIS - ndice de Durao Mdia de Interrupo do Sistema
IDMT - Tempo Mnimo Inverso Definido
kV - Quilovolt
MT - Mdia Tenso
PTs - Postos de Transformao
PURN - Programa de Uniformizao de Regimes de Neutro
RND - Rede Nacional de Distribuio
RQS - Regulamento da Qualidade de Servio
SAIDI - System Average Interruption Duration Index
SEN - Sistema Eltrico Nacional
TI - Transformadores de Intensidade
TT - Transformadores de Tenso
xvii
SIMBOLOGIA
% - Percentagem
- Ohm
3I0 - Corrente homopolar
C - Capacidade da fase em relao terra
I1 - Corrente da fase 1
I2 - Corrente da fase 2
I3 - Corrente da fase 3
Ic - Corrente capacitiva
Id - Corrente de defeito
Ik1 - Corrente de curto-circuito (Fase Terra)
IL - Corrente no ponto de neutro
ILN - Circulao de corrente no neutro na reatncia de neutro
In - Corrente nominal
IN - Circulao da corrente no neutro ligado diretamente terra
I0 - Corrente homopolar
IR - Corrente resistiva
IRN - Circulao de corrente no neutro na resistncia de neutro
IrsdA - Corrente residual A
IrsdB - Corrente residual B
L1 - Fase 1 do sistema
L2 - Fase 2 do sistema
L3 - Fase 3 do sistema
LN - Reatncia de neutro
N - Condutor de Neutro
R - Resistncia
RN - Resistncia de Neutro
- Tenso Nominal
xviii
V - Tenso simples
V0 - Tenso residual
V0 - Tenso homopolar
X - Reatncia
Z - Impedncia
ZN - Impedncia entre o ponto neutro e a terra
INTRODUO
1
Captulo 1
Introduo
1.1 Enquadramento
A energia eltrica tem uma importncia decisiva como fator de
desenvolvimento e melhoria da qualidade de vida das populaes, mas as atividades
inerentes sua produo e distribuio podem ter efeitos ambientais menos positivos.
Em Portugal, a EDP distribuio do grupo EDP opera na atividade de
distribuio de eletricidade.
As redes de distribuio so constitudas por linhas areas e cabos
subterrneos AT (60 kV), MT (30 kV, 15 kV e 10 kV) e ainda em BT (400/230 V), por
subestaes, postos de transformao e os demais equipamentos necessrios para a
sua explorao. A iluminao pblica includa nas redes de distribuio (E.D.P,
2012).
A liberalizao no setor de energia, implicou a adaptao da empresa s novas
condies do mercado, assim imps como principal objetivo aumentar o grau de
satisfao dos clientes e a sua fidelizao, privilegiando o aumento da qualidade de
servio prestado. Assim sendo, a escolha do regime de neutro pode influenciar
bastante este indicador.
A produo de eletricidade nos grandes centros produtores no por si s
suficiente sendo necessrio criar infraestruturas para transportar a energia eltrica at
ao consumidor final. A distncia geogrfica entre os centros produtores e os
consumidores finais, a irregularidade das cargas e a impossibilidade de armazenar
energia eltrica tornou evidente a necessidade de criar uma rede com a capacidade de
transmisso a longas distncias (Puret, 1992).
Os sistemas eltricos em MT abastecem as subestaes que vo fornecer os
consumidores finais. Estas redes so normalmente emalhadas, mas so operadas em
estrutura radial. Esta estrutura realmente favorvel em condies normais de
operao visto que permite uma rpida localizao de defeitos. A topologia radial pode
ser alcanada atravs da abertura de um conjunto de interruptores-seccionadores
localizados em partes estratgicas da rede. As novas tecnologias de automao,
permitem o uso de interruptores-seccionadores, bem como o de outros aparelhos
telecomandados distncia a partir dos centros de conduo. Desta forma
CAPTULO 1
2
as empresas de distribuio so capazes de alterar o layout das redes MT atravs
de reconfiguraes peridicas (Zizzo, 2010).
O regime de neutro, ou a ligao intencional da fase ou do neutro terra, tem
como objetivo controlar a tenso para a terra, dentro de limites aceitveis. Tambm
fornece um fluxo de corrente que ir permitir a deteo de uma ligao indesejada
entre os condutores do sistema e a terra, ou seja, um defeito terra. A origem desta
ligao indesejada geralmente resultado de quebras de isolamento. A energia
libertada num defeito terra pode conduzir a um processo de interrupes, avarias em
equipamentos, incndios e riscos de exploso (Cochran, 2012).
O regime de neutro usado na operao das redes de distribuio desempenha
um papel muito importante porque as instalaes eltricas requerem um mtodo de
ligao terra apropriado (Zamora, 2004). A seleo do regime de neutro influencia o
comportamento do sistema de distribuio no decorrer de um defeito, sendo o regime
de neutro adotado como um dos sistemas de proteo. O objetivo principal o de
assegurar a segurana de pessoas e bens e garantir uma elevada continuidade de
servio, com o objetivo de conseguir ndices de qualidade de servio aceitveis,
diminuir as avarias e choques trmicos dos equipamentos, reduzir as interferncias
nos sistemas de comunicao. Este regime possibilita, ainda, a rpida deteo e
eliminao de defeitos ((Roberts, 2001); (Zamora, 2004)).
1.2 Objetivos do Trabalho
Esta dissertao surge do interesse da E.D.P perceber o modo de
funcionamento do regime de neutro usando a bobine de Petersen, de avaliar sistemas
de proteo e deteo de defeitos aplicando este regime de neutro s novas
subestaes em Portugal continental. Pretende-se, ainda, estudar os diversos regimes
de neutro, analisando as diferenas entre eles.
Sintetizam-se, agora, os objetivos da dissertao:
Identificao das opes de regimes de neutro existente e suas
vantagens e desvantagens;
Anlise da situao existente na rede portuguesa;
Estudo da introduo ao regime de neutro usando a bobine de Petersen
na rede portuguesa: vantagens e constrangimentos, caraterizao
tcnica das bobines, dos sistemas de proteo e deteo de defeitos;
Caso de estudo de uma rede usando o software DPLAN.
INTRODUO
3
1.3 Estrutura da Dissertao
A dissertao composta por 5 captulos. No 1 captulo feita uma breve
introduo ao SEN, aos regimes de neutro e descrita a estrutura da dissertao.
No captulo 2 so discutidos os vrios regimes de neutro existentes para redes
de distribuio em mdia tenso analisando as vantagens e desvantagens, as
diversas configuraes existentes e os sistemas de proteo associado a cada regime.
O captulo 3 dedicado em especial a um regime de neutro, o neutro
ressonante. feita uma anlise pormenorizada a este regime, e so ainda abordados
os sistemas de proteo e os mtodos de deteo de defeitos a ele associados. Tal
como o regime de neutro utilizado em Portugal e quais as tendncias para o futuro.
O 4 captulo diz respeito a um caso de estudo que serve de apoio para o
desenvolvimento desta dissertao. Foi estudado o impacto dos diversos regimes de
neutro em caso de defeitos francos e resistivos relativamente ao valor da tenso na
fase de defeito, nas fases ss e a corrente de defeito.
Por fim, no captulo 5 sero descritas as concluses gerais desta dissertao
com sugestes de potenciais trabalhos a realizar no futuro.
4
REGIMES DE NEUTRO
5
Captulo 2
Regimes de neutro
2.1 Introduo
Quando se fala dos regimes de neutro h, necessariamente, que abordar as
suas vantagens e desvantagens que lhes so inerentes. Deve existir um compromisso
de forma a que o regime de neutro adotado assegure a segurana de pessoas e bens,
mantenha a qualidade de servio em ndices satisfatrios evitando sanses
econmicas para a empresa fornecedora do servio. O regime de neutro
implementado nas subestaes de distribuio de energia eltrica que determina as
caratersticas dos defeitos terra (Clement, 1993).
Em qualquer sistema trifsico existem trs tenses que se podem medir entre
cada fase e um ponto comum, denominado Ponto de Neutro. O neutro
normalmente o ponto onde esto ligadas as trs fases do sistema (Figura 2.1) (Prv,
2006).
Figura 2.1 - Ponto de Neutro de um Sistema Trifsico ligado em Estrela
O neutro pode ou no estar acessvel ou distribudo. O regime de neutro em
subestaes AT/MT, e a escolha se o condutor de neutro ou no distribudo
(distino entre 3 ou 4 condutores) tem influncia direta num vasto conjunto de
parmetros da rede. Em alguns pases o neutro em MT no distribudo, como
acontece em Portugal, contudo o neutro em BT normalmente distribudo. Em
instalaes eltricas o neutro pode ser ligado terra ou no. por esta razo que se
fala sobre os regimes de neutro. O neutro pode ser ligado diretamente terra ou
atravs de uma resistncia/reatncia. No primeiro caso dizemos que o neutro ligado
CAPTULO 2
6
diretamente terra e no segundo caso ligado atravs de uma impedncia. Pode,
ainda, tratar-se de neutro isolado quando no existe nenhuma ligao fsica entre o
neutro e a terra.
Em redes de distribuio, o regime de neutro desempenha um papel muito
importante. Quando ocorre uma falha no isolamento ou uma fase entra acidentalmente
em contacto com a terra, os valores das correntes de defeito que podem ser
produzidas, as tenses de contacto e as sobretenses esto estreitamente
relacionados com o regime de neutro adotado. O neutro ligado diretamente terra
limita fortemente as sobretenses mas causa correntes de defeito muito elevadas, ao
invs no regime de neutro isolado as correntes de defeitos so mais baixas mas
favorecem sobretenses elevadas.
Em qualquer instalao, a continuidade de servio no caso de um defeito de
isolamento est diretamente relacionado com o regime de neutro. O neutro isolado
permite continuidade de servio durante um defeito, contrariamente o neutro ligado
diretamente terra ou o neutro ligado terra atravs de uma baixa impedncia origina
disparo ao primeiro defeito. A extenso de prejuzos de alguns equipamentos, tais
como motores e geradores quando expostos a um defeito tambm depende do regime
de neutro adotado (Prv, 2006).
H alguns objetivos bsicos a considerar na escolha do regime de neutro para
um qualquer sistema. So eles ((Cochran, 2012); (IEEE, 2000)):
As tenses nominais e o grau de proteo contra descargas
atmosfricas;
Limitao de sobretenses;
Seletividade e sensibilidade dos defeitos terra;
Limitar a corrente de defeito terra;
Segurana das pessoas e animais;
Reduo na frequncia de defeitos;
Reduo da manuteno quer em custos e tempo;
Facilidade na deteo dos defeitos terra.
A topologia de uma rede eltrica caraterizada por todas as fases que
envolvem a atividade da energia eltrica na distribuio pblica (Layout, proteo e
operao). Na prtica, para o distribuidor, definir a topologia, significa assumir alguns
fatores fsicos e simultaneamente ter em considerao os objetivos traados e alguns
REGIMES DE NEUTRO
7
condicionalismos tcnicos (Puret, 1992). A escolha da topologia depende dos
seguintes objetivos:
Garantir a segurana de pessoas e bens;
Atingir um nvel pr-definido para a qualidade de servio;
Produzir a rentabilidade esperada.
A escolha do regime de terra define, entre outras coisas, as sobretenses e as
sobreintensidades de defeito terra que podem ser encontrados na rede. Estes dois
parmetros so contraditrios, uma vez que para obter valores baixos de corrente de
defeito, conduz a valores elevados de tenso e vice-versa. Estes valores colocam
restries eltricas que o equipamento tem de suportar, contudo optar por uma
determinada configurao da rede, podemos simultaneamente escolher as diversas
protees existentes para aquela configurao e modo de operao (Puret, 1992).
As redes pblicas de distribuio, em MT, so construdas com base em dois
parmetros fundamentais que influenciam a maioria dos componentes bem como o
seu funcionamento. Estes parmetros so o regime de neutro e a tenso de
funcionamento. A escolha destes dois parmetros tem um impacto muito importante
em toda a rede de distribuio, e muito difcil, seno mesmo impossvel ou
economicamente no vivel alter-los posteriormente. Por isso essencial
compreender perfeitamente a influncia destas decises noutros parmetros da rede,
tais como os sistemas de protees, a segurana, os defeitos, entre outros (Fulchiron,
2001)).
O valor da corrente de defeito terra, no caso de o defeito ser entre fase-terra,
determinado principalmente pela impedncia do regime de neutro e pelas
capacidades entre as fases condutoras e a terra, presentes na rede de distribuio.
A tenso de contacto e de passo so dois aspetos que dizem respeito
segurana das pessoas na proximidade do defeito eltrico. Estes valores de tenses
esto diretamente relacionados com o valor das correntes de defeito e as impedncias
por onde a corrente de defeito circula.
No nvel de sobretenses, o regime de neutro tem um efeito na frequncia de
sobretenses em ambiente industrial quando ocorrem defeitos, tambm na amplitude
e amortecimento de fenmenos oscilatrios ou transitrios.
Relativamente ao nvel das perturbaes nas redes vizinhas, em caso de redes
areas, a corrente de defeito origina um forte campo magntico. So induzidas
tenses nas redes vizinhas, redes de telecomunicaes, redes cabladas (Cabos com
Cobre). O nvel de tenso pode ser considerado inaceitvel se colocar em risco a
CAPTULO 2
8
operao normal ou at o isolamento dos equipamentos vizinhos. Antes da instalao
de novas linhas MT, devem ser realizados estudos de compatibilidade
eletromagntica (Fulchiron, 2001).
2.1.1 Impacto nas caratersticas de operao
Um vasto conjunto de critrios de operao afetado, tambm, pelo regime de
neutro (Fulchiron, 2001):
A durao permitida em cada defeito terra (extenso do perigo e
segurana);
O comportamento da formao dos arcos em ambiente externo (se
auto-extinguvel ou no);
Os mtodos usados para localizar os defeitos na rede;
As flutuaes nas tenses na extremidade das cargas durante o defeito;
O nmero e a durao dos defeitos sentidos pelos clientes;
A possibilidade e a facilidade de reconfigurao da rede depois de um
incidente.
2.1.2 Impacto nas especificaes construtivas da rede
O regime de neutro tem uma importante influncia nos aspetos construtivos
das redes (Fulchiron, 2001):
Os valores das impedncias de ligao terra tm de ser adaptadas
corrente de defeito;
Os condutores afetados pelos defeitos devem possuir uma adequada
resistncia trmica;
O isolamento dos condutores e dos equipamentos deve ter em
considerao as sobretenses influenciadas pelo regime de neutro.
A possibilidade de defeitos terra sempre uma questo pertinente, uma vez
que os defeitos que afetam vrias fases no so influenciados pelo regime de neutro
existente.
A Tabela 2.1 contm uma lista significativa dos efeitos gerados pela escolha
inicial dos regimes de neutro e mostra vrios fatores diretamente relacionados com os
valores da corrente de defeito ((Fulchiron, 2001); (Roberts, 2001)). O mesmo se aplica
REGIMES DE NEUTRO
9
segurana das pessoas (tenso de passo e de contacto), cavas de tenso,
compatibilidade eletromagntica com os circuitos vizinhos (redes de
telecomunicaes) e avarias no local do defeito. Estes factos vm confirmar que no
existe um regime de neutro perfeito j que as vantagens e desvantagens esto
distribudas pelos diversos regimes (Fulchiron, 2001).
Tabela 2.1 Diferenas entre os regimes de neutro
Regime de
Neutro Isolado Bobine de Petersen Impedante
Ligado Diretamente
terra
Corrente do
defeito
Relacionado com
a Capacitncia: 2
a 200 A
Quase nulo, depende
da afinao e fator da
qualidade (< 40 A)
Dependendo da
impedncia:
100 A a 2000 A
Elevado: 2 a 25 kA,
varia com o local
Perigosidade Baixo Quase nula Depende da
impedncia Elevada
Restries Algumas
sobretenses Calor na bobine
Calor na
impedncia
Trmicas e
eletrodinmicas
Sistema de
protees Difcil Complexa Fcil (Tempo) Fcil (Corrente)
Nvel de
isolamento
necessrio
Fase - Fase Fase - Fase Fase - Fase1
Fase - Neutro2 Fase - Neutro
A importncia relativa destas vantagens varia consoante a rede em questo
seja constituda por linhas areas ou com cabos subterrneos, varia o comprimento da
rede, entre outros fatores. Uma deciso bem pensada pode ser prudente para o futuro,
uma vez que a rede com os anos tende a evoluir e podem ser necessrias novas
alteraes.
2.2 Regimes de neutro
As redes podem ser classificadas em duas grandes categorias (Fulchiron,
2001):
Redes com o neutro distribudo (4 condutores).
Redes com o neutro no distribudo (3 condutores).
1 Usando uma resistncia de neutro
2 Usando reatncia de neutro
CAPTULO 2
10
Em teoria, cada uma destas duas categorias pode usar diferentes regimes de
neutro com vrios valores de impedncias. De facto, todas as redes com 4 condutores
usam o regime de neutro ligado diretamente terra. O condutor de neutro pode ser
ligado diretamente terra atravs de vrios pontos na rede e desta forma nunca
apresenta tenses perigosas. Esta configurao usada nos Estados Unidos, com
maior predominncia no norte da Amrica, mas tambm em certas regies do sul da
Amrica, Austrlia e alguns pases influenciados pelos Estados Unidos da Amrica.
Redes com 3 condutores usam 4 tipos de regimes de terras (Fulchiron, 2001):
Neutro ligado diretamente terra (Gr-Bretanha, Espanha, entre outros)
Neutro impedante (Frana, Alemanha, Espanha, Portugal, entre outros)
Bobine de Peterson (Alemanha, Hungria, Polnia, entre outros)
Neutro isolado (Espanha, Sucia, Noruega, Itlia, China, entre outros)
Estas escolhas so feitas com base nas caratersticas do local de
implementao, nomeadamente com a tipologia da rede, que pode ser area ou
subterrnea. As alteraes do regime de neutro so possveis, mas acarretam
enormes encargos financeiros, sobretudo no que diz respeito mudana de
equipamentos e aos recursos humanos utilizados.
2.2.1 Sistemas com 3 condutores
Neste sistema, o condutor neutro no distribudo e assim sendo no est
disponvel para os utilizadores. As cargas, mesmo sendo monofsicas s podem ser
ligadas s fases da rede. Esta soluo no gera qualquer corrente no condutor de
neutro, excluindo qualquer desequilbrio capacitivo nas fases condutoras, que num
sistema com estas caratersticas zero. Em redes com o neutro no distribudo, as
cargas so obrigatoriamente colocadas entre as fases e quando existe a ligao do
neutro, no circula nenhuma corrente atravs dele. Esta situao puramente terica
uma vez que correntes capacitivas que existem entre as fases condutoras e a terra
nunca esto perfeitamente equilibradas. Este desequilbrio devido diferente
geometria nas linhas areas, ao interior dos transformadores, entre outros fatores.
Contudo, quando a rede construda, o distribuidor tem em conta a troca dos
condutores ao longo de cada alimentador, a contnua corrente residual de cada fonte
de alimentao pode ser reduzida em menos de 1 A, ou at menos quando se usa o
neutro isolado. Este tipo de corrente residual natural pode ser usada para encontrar a
REGIMES DE NEUTRO
11
presena de baixos valores de correntes provenientes de defeitos vindos das
subestaes (Fulchiron, 2001).
O ponto de neutro da rede, continua disponvel exclusivamente para o
distribuidor, podendo ser ligado uma impedncia de qualquer valor ou tipo. Na prtica
so usados 4 regimes de neutros, o isolado, bobine de Petersen, impedante ou o
ligado diretamente terra. Se o valor da impedncia do regime de neutro significante
comparado com a impedncia da rede, a impedncia homopolar resultante determina
o valor mximo da corrente de curto-circuito terra.
Para o clculo da impedncia homopolar da rede, a impedncia de neutro
dever ser considerada como estando em paralelo com as capacidades fase-terra da
rede. Estas capacidades podem tomar valores elevados, o que contribuir
significativamente para o valor da corrente de curto-circuito fase-terra. No entanto,
como no existe corrente residual durante a explorao normal da rede, os
curto-circuitos fase-terra podem ser detetados na subestao.
Dependendo da impedncia de neutro, a proteo adotada pode variar, mas
no existe a obrigao tcnica de usar dispositivos de proteo descentralizada. O
sistema de proteo pode permanecer simples, com a vantagem que no requer
alteraes se for alterada a estrutura da rede (Fulchiron, 2001).
2.2.2 Sistemas com 4 condutores
Sistemas com 4 condutores so caraterizados pela distribuio do condutor de
neutro. Esta configurao usada nos Estados Unidos da Amrica e alguns pases
influenciados pela Amrica do Norte e sujeitos regulamentao do Instituto Nacional
de Estandardizao Americana (ANSI). A distribuio do condutor de neutro permite
que as cargas monofsicas sejam alimentadas, entre a fase e o neutro. Em condies
normais de operao, a utilizao de uma fase, no totalmente controlada pelo
distribuidor, o que resulta na presena de uma corrente no condutor de neutro ou na
terra. Devido ligao direta terra, a corrente de defeito limitada principalmente
pela impedncia da rede, distncia entre o transformador AT/MT e a localizao do
defeito. Esta situao exige o uso de uma proteo descentralizada, que seja capaz
de identificar pequenos intervalos de corrente conforme aumenta a distncia, e que
seja coordenada ao mesmo tempo. O sistema de protees resultante complexo e
inadequado para a reconfigurao da rede em caso de um incidente (Fulchiron, 2001).
A escolha do regime de neutro para sistemas eltricos tem sido tpico de uma
acesa controvrsia devido ao facto de ser impossvel encontrar um compromisso para
os diversos regimes. A experincia adquirida permite fazer uma escolha mais correta
CAPTULO 2
12
de acordo com as restries tcnicas de cada sistema de neutro. Este captulo
compara os diferentes regimes de neutro, distinguindo-se pela ligao do ponto de
neutro e a tcnica de funcionamento usada [Schneider-2008].
No existe um regime de neutro normalizado, isto significa que cada pas,
empresa fornecedora do servio, usa o regime de neutro que considera mais
vantajoso. possvel encontrar pelo mundo todo os diversos regimes de neutro
adotados (Puret, 1992):
Neutro isolado
Neutro ligado diretamente terra
Neutro distribudo
Neutro no distribudo
Neutro ligado terra por impedncia
Neutro ressonante
A escolha do regime de neutro adotado depende (Clement, 1993):
Das caratersticas do sistema de mdia tenso:
Nvel de Tenso
Sistema subterrneo ou areo
Comprimento da rede
Nmero e a topologia dos defeitos que afetam o sistema
Resistividade do solo
Dos objetivos para a sua utilizao:
Valores de sobretenses admissveis que garantam a
coordenao do isolamento dos equipamentos e a segurana das
pessoas
Padro de fornecimento
Limitao dos fenmenos de induo aos sistemas vizinhos
Legislao em vigor.
Comparao entre os custos dos diferentes mtodos e seus graus de
eficincia.
Como j foi referido, nenhum destes regimes usado dominantemente pelo
mundo, alguns so especficos de alguns pases, no entanto podem ser usados mais
que um regime de neutro dentro do mesmo pas ou at mesmo pela empresa
distribuidora de eletricidade (Tabela 2.2) ((Puret, 1992); (Roberts, 2001)). No entanto,
REGIMES DE NEUTRO
13
a escolha do regime de neutro tem sempre em considerao os custos da instalao e
de operao.
Tabela 2.2 - Regimes de Neutro no Mundo
Regime
de
Neutro
Neutro ligado
terra (Neutro
distribudo)
Neutro ligado
terra (Neutro
no distribudo)
Neutro ligado
terra por
impedncia
Neutro
ressonante
Neutro
Isolado
Pa
se
s
Austrlia X
Canada X
Espanha X X X X
Frana X
Japo X
Estados Unidos X
Itlia X
Alemanha X X
Irlanda X
Gr-Bretanha X
Amrica Latina X
China X
Per X
Rssia X
Portugal X
Israel X
A escolha do regime de neutro influencia o desempenho da rede de distribuio
e a escolha das protees a utilizar. As principais diferenas entre os diversos regimes
de neutro esto relacionadas com o comportamento da rede em caso de um defeito
terra (Puret, 1992).
Estas diferenas traduzem-se em termos reais para ((Puret, 1992)):
A facilidade na deteo de defeitos;
A segurana para as pessoas e bens;
Os impactos nos equipamentos eletrotcnicos.
CAPTULO 2
14
2.2.3 Vantagens e desvantagens dos diversos Regimes de Neutro
Tabela 2.3 - Resumo das vantagens e desvantagens dos regimes de neutro
Regime de neutro Vantagens Desvantagens
Neutro ligado diretamente
terra
(Neutro distribudo)
Alimentao monofsica
e trifsica
Elevada qualidade nos eletrodos
de terra utlizados
Sistema complexo de protees
Elevados valores de corrente de
defeito
Neutro ligado diretamente
terra
(Neutro no distribudo)
Fcil deteo de defeitos Elevados valores de corrente de
defeito
Reatncia de Neutro
Limitao das
sobretenses
Limita a corrente de
defeito
Impossvel operao da rede em
caso de defeito
No permite a autoextino de
correntes de defeito
Neutro Impedante
(Comparado com o
neutro ligado terra)
Limita a corrente de
defeito
Sistema mais complexo de
protees
(Comparado com o
neutro isolado) Reduz sobretenses
Valores superiores de corrente de
defeito
Neutro Ressonante Autoextino de
correntes de defeito Sistema complexo de protees
Neutro Isolado Limita a corrente de
defeito Elevadas sobretenses
Existe um vasto conjunto de regimes de neutro que se podem aplicar nas redes
de distribuio de mdia tenso por todo o mundo. Desde o neutro ligado diretamente
terra com o neutro no distribudo (Reino Unido), neutro ligado diretamente terra
mas no qual o neutro se encontra distribudo (Estados Unidos e Canad), neutro
isolado (Itlia, Japo e Irlanda), neutro impedante (Frana e Espanha) ou neutro
ressonante (Alemanha, Escandinvia, Frana) (Griffel, 1997).
Antigamente, as grandes empresas faziam as suas escolhas iniciais
baseando-se apenas em aspetos econmicos e tcnicos, deixando para segundo
plano questes como a segurana e a qualidade no fornecimento de energia eltrica,
enquanto que agora estas so de extrema relevncia. A implementao do regime de
neutro depende das caratersticas fsicas da rede de mdia tenso (comprimento da
REGIMES DE NEUTRO
15
rede, rede area/subterrnea), da densidade e tipos de carga a alimentar e da
qualidade dos eltrodos de terra (Griffel, 1997).
Como j foi visto, existe uma vasta panplia de regimes de neutro que podem
ser utilizados, sendo que cada um apresenta vantagens e desvantagens, e custos
diferentes consoante a soluo adotada.
2.2.4 Ligaes do Regime de Neutro
O condutor de neutro pode ser ligado terra atravs de 5 maneiras diferentes,
de acordo com o tipo (Capacitivo, resistivo ou indutivo) e com valor (0 at ) da
impedncia ZN a utilizar na ligao entre o neutro e a terra (Figura 2.2)
[Schneider-2008].
ZN , Neutro Isolado, no existe ligao terra.
ZN est relacionado com a resistncia com um valor bastante elevado.
ZN est relacionado com a reatncia, normalmente com um valor baixo.
ZN est relacionado com a bobine de compensao (Bobine de Petersen),
designado para compensar sistemas capacitivos.
ZN 0, o neutro ligado diretamente terra.
Figura 2.2 - Circuito equivalente de defeito terra
2.2.5 Dificuldades e critrios de seleo
So vrios os critrios de seleo a considerar, nomeadamente
[Schneider-2008]:
Consideraes tcnicas (Funcionamento do sistema de potncia,
sobretenses, correntes de defeito);
CAPTULO 2
16
Consideraes operacionais (continuidade de servio, manuteno);
Custos (Investimentos e despesas operacionais);
Local e mtodos usados.
As sobretenses excessivas so originadas na ocorrncia de um defeito, sendo
um problema que pode causar a rutura dieltrica do material isolador, causando curto-
circuitos e podem ter diversas origens, nomeadamente [Schneider-2008]:
Descargas atmosfricas a que todos os equipamentos exteriores esto
sujeitos;
Sobretenses de origem interna causadas por comutaes e situaes
crticas, como situaes de ressonncia;
Sobretenses resultantes de defeitos terra e a sua eliminao.
O principal objetivo dos sistemas de protees evitar que os valores elevados
da corrente de defeito sejam atenuados o mais rpido possvel. A corrente
normalmente muito elevada e produz uma srie de consequncias relacionadas com
os seguintes aspetos [Schneider-2008].
Danos causados por arco eltrico no ponto de defeito, nomeadamente a
fuso de componentes em mquinas eltricas rotativas;
Limite trmico da proteo do cabo;
Tamanho e custo da resistncia de terra;
Induo em circuitos adjacentes de telecomunicaes;
Perigo para as pessoas, originado pelo potencial aumento de exposio
s partes condutoras.
Infelizmente, otimizar um destes requisitos implica, automaticamente, a
desvantagem de outro. Tipicamente dois tipos de regimes de neutro acentuam este
contraste:
Neutro isolado, elimina o fluxo da corrente de defeito terra atravs do
neutro mas origina sobretenses elevadas.
Neutro ligado diretamente terra, que reduz ao mnimo as
sobretenses, mas em contrapartida origina elevados valores de
corrente.
REGIMES DE NEUTRO
17
Para as consideraes operacionais, de acordo com o regime de neutro
adotado:
Operao da rede pode ou no ser possvel aps uma falha que tenha
ocorrido;
As tenses de contacto so diferentes;
A seletividade das protees podem ser fcil ou difcil implementao.
2.2.6 Neutro isolado e sistema de proteo
Diz-se que uma rede tem o regime de neutro isolado quando no existe
qualquer tipo de ligao fsica entre o ponto de neutro do transformador MT e a terra
(Figura 2.3) [Schneider-2008]. A tenso mdia da rede em relao com a terra ento
fixada pela impedncia entre condutores e a terra. Esta impedncia inclui a
capacidade das linhas e dos cabos, a qual predominante, mas tambm as
impedncias de fuga dos diversos componentes (descarregadores de sobretenses,
sensores, entre outros) e as dos defeitos (Fulchiron, 2001). A tenso residual, que a
soma vetorial da tenso composta das 3 fases, nunca na totalidade nula. Fazer a
monitorizao desta tenso pode ser uma tima soluo, o que nos indica a qualidade
do isolamento, desde que qualquer defeito entre a fase e a terra cause um forte
desequilbrio entre a impedncia e o aumento da tenso residual. No entanto, esta
informao comum a toda a rede, no significando que seja possvel detetar o
defeito (Fulchiron, 2001).
Este regime usado principalmente em linhas areas e pouco extensas. Para
sistemas com grandes distncias, a capacidade das linhas terra de tal forma
elevada, que faz com que a corrente se eleve de tal forma que origina uma situao
extremamente perigosa. A rede tem ser isolada entre as fases e a terra devido
tenso entre as linhas (Griffel, 1997).
A corrente de defeito pode ser demonstrada por , onde:
C a capacitncia entre a fase e a terra
a frequncia angular do sistema definido por
V a tenso simples
CAPTULO 2
18
Figura 2.3 - Corrente defeito capacitiva num sistema de neutro isolado
A corrente de defeito pode permanecer por um longo perodo de tempo, sem
causar prejuzos, desde que seja inferior a alguns amperes. No necessitam de ser
tomadas aes para corrigir o primeiro defeito, tornando esta soluo vantajosa por
manter a continuidade de servios, porm, isso acarreta as seguintes
consequncias [Schneider-2008]:
O isolamento tem de ser monitorizado constantemente e os defeitos que
ainda no foram resolvidos devem ser indicados num dispositivo de
monitorizao de isolamento ou por uma unidade de proteo de
deslocamento do ponto de neutro;
A deteo de defeitos requer equipamento automtico bastante
complexo para uma identificao rpida da fase em defeito e a
permanncia de pessoal qualificado para operar com o equipamento;
Se o primeiro defeito no for eliminado, se ocorrer o segundo defeito
numa fase distinta, vai causar um curto-circuito entre as duas fases, a
qual ser eliminada pelas unidades de proteo.
A principal vantagem a continuidade de servio, uma vez que a corrente de
defeito baixa e no suficiente para provocar o disparo automtico das protees. O
disparo, nestas circunstncias s acontece ao segundo defeito [Schneider-2008].
Quanto s desvantagens, existe a incapacidade para eliminar uma sobretenso
transitria atravs da terra, que pode ser um grande problema se a sobretenso for
demasiado elevada. A monitorizao do isolamento obrigatria, com a indicao do
primeiro defeito. necessrio ter uma equipa qualificada com o equipamento
necessrio para a deteo do primeiro defeito. A implementao das protees para
REGIMES DE NEUTRO
19
deteo do primeiro defeito uma tarefa difcil e existem riscos de sobretenses
criadas por ferro-ressonncia [Schneider-2008].
A origem do defeito tem de ser detetada por uma unidade direcional de
proteo (67N) de defeitos terra (Figura 2.4). Esta proteo implementada pela
comparao do ngulo de deslocamento entre a tenso residual e a corrente residual,
da fase em defeito com as fases saudveis.
Figura 2.4 - Deteo de um defeito
A corrente medida por um ncleo toroidal, Transformador de Intensidade (TI)
e a atuao das protees definida do seguinte modo [Schneider-2008]:
Evitar disparos intempestivos
Inferior soma de todas as correntes capacitivas de todos os outros
circuitos
Isto faz com que seja bastante difcil detetar defeitos em sistemas eltricos de
pequena dimenso, que tm apenas algumas centenas de metros de
comprimento [Schneider-2008]. No caso de um defeito, a tenso entre fase e terra
zero para a fase em questo e nas outras 2 fases ss a tenso igual tenso
composta. As correntes presentes nas capacidades entre fase-terra das 3 fases
condutoras, no so equilibradas, uma corrente residual diferente de zero, circula pela
CAPTULO 2
20
rede. A utilizao de um dispositivo de proteo contra sobreintensidades no se
traduz numa soluo simples e eficiente para detetar quais os condutores em defeito.
Redes com o neutro isolado podem ser usadas mesmo com um defeito, defeito
este detetado mas no eliminado. Este modo de operao usado por vezes para
melhorar a continuidade de servio, mas desta forma impossvel localizar o defeito
enquanto os clientes estiverem a ser alimentados. O risco associado a operar a rede
com um defeito, o de ocorrer um segundo defeito noutra fase, este segundo defeito
cria um curto-circuito que coloca as fases ss submetidas a tenses
compostas (Fulchiron, 2001).
Este regime usado frequentemente nos sistemas pblicos de distribuio do
Japo, Espanha e Itlia e em ambientes industriais (15 kV) que necessitam de uma
elevada continuidade de servio, neste caso a referncia terra efetuada pela
capacidade da linha. A deteo de defeitos pode no ser uma tarefa fcil e um defeito
muito resistivo pode passar despercebido por vrios perodos de tempo (Griffel, 1997).
Um defeito fase-terra apenas produz uma corrente de baixa intensidade atravs as
capacidades fase-terra das fases ss [Schneider-2008].
2.2.7 Neutro ligado diretamente terra
Ligao eltrica entre a terra e o ponto neutro com impedncia
nula [Schneider-2008].
Figura 2.5 Defeito terra no regime de neutro ligado diretamente terra
Este regime de neutro pode ser interpretado como sendo um caso especial de
neutro impedante, visto ser ligado terra atravs de condutor de impedncia
praticamente nula. Esta impedncia exclusiva da rede (origem e linhas), o defeito e o
retorno pela terra fixam a intensidade do defeito. Portanto, na generalidade a
REGIMES DE NEUTRO
21
intensidade da corrente da grande maioria dos defeitos pode apresentar variaes
significantes dependendo do local e do tipo de defeito, e como consequncia isso
conduz a uma difcil reconfigurao da rede (Fulchiron, 2001).
Neste caso a tenso simples aplicada ao defeito, o potencial permanece igual
ao potencial da terra. Na ocorrncia de um defeito libertada uma grande quantidade
de energia (Griffel, 1997).
Desde que o regime de neutro no tenha nenhuma impedncia limitadora, a
corrente de defeito fase-terra praticamente um curto-circuito fase-neutro, valor que
demasiado elevado, e o disparo das protees ocorre ao primeiro defeito de
isolamento [Schneider-2008]. Este sistema pode ser implementado de dois modos
diferentes, dependendo se o neutro ou no distribudo (Griffel, 1997).
2.2.7.1 Sem o sistema de limitao do potencial terra (Neutro no
distribudo):
Esta tcnica usada sobretudo no Reino Unido. A ocorrncia de um defeito
apresenta valores elevados de correntes de defeito, o que facilita os dispositivos de
proteo que monitorizam constantemente a corrente nas fases de alimentao. O
nvel de isolamento requerido baixo, no entanto a energia libertada no local de
defeito muito elevada. Isto origina uma rpida atuao dos sistemas de protees o
que deixa de assegurar uma boa continuidade de servio (Griffel, 1997).
Figura 2.6- Esquema do regime de neutro com o neutro no distribudo
2.2.7.2 Com o sistema de limitao do potencial terra (Neutro
distribudo):
Este tipo de configurao usado principalmente nos Estados Unidos e
Canad. O neutro est acessvel e distribudo por vrios pontos. Os defeitos so
detetados atravs da monitorizao das correntes nas diversas fases, geralmente
atravs de dispositivos simples. O nvel de isolamento da rede limitado pela linha de
CAPTULO 2
22
neutro, este regime de neutro permite alimentao de cargas monofsicas (Griffel,
1997).
Quando ocorre um defeito libertada uma grande quantidade de energia, por
isso tem de ser eliminado o mais rpido possvel. Se a corrente de defeito no for
ligeiramente superior corrente das cargas, a deteo do defeito torna-se numa tarefa
mais difcil. Este problema tem dado origem a solues inovadoras, como por exemplo
a deteo de arcos eltricos e a deteo de defeitos muito resistivos.
Nesta soluo preciso ter especial ateno na colocao dos eletrodos de
terra e verificar que todos os eletrodos esto interligados entre si (Griffel, 1997).
Figura 2.7 - Esquema do regime de neutro com o neutro distribudo
As principais vantagens da utilizao deste regime so as sintetizadas de
seguida:
Sistema ideal para a eliminao de sobretenses;
Equipamento com isolamento dimensionado para a tenso entre
fase-neutro (tenses simples) pode ser utilizado;
Unidades de proteo especficas no so necessrias: as protees
comuns de sobreintensidade de uma fase podem ser usadas para
eliminar defeitos [Schneider-2008].
Relativamente s desvantagens podemos enumerar as seguintes:
Este sistema apresenta todos os inconvenientes e riscos de elevadas
correntes de defeitos terra: perturbaes e avarias elevadas do
sistema;
Continuidade de servio no existe em caso de defeito;
O perigo para as pessoas muito elevado durante o defeito, uma vez
que as tenses de contacto originadas so elevadas [Schneider-2008].
REGIMES DE NEUTRO
23
2.2.7.3 Funo de proteo
Os defeitos impedantes so detetados pelo atraso da unidade de proteo de
defeitos terra (ANSI 51N), que calcula ou mede atravs de 3 TI a corrente residual,
definido na gama da corrente nominal (Figura 2.8) [Schneider-2008].
Figura 2.8 - Proteo de defeitos terra 51N
Atravs da adoo de detetores com limites o mais baixo possvel, concebidos
para diagnosticar defeitos terra , tambm, possvel detetar defeitos
resistivos (Fulchiron, 2001). A deteo de defeitos muito simples, muitas vezes a
mesma proteo pode ser usada em defeitos fase-terra. O funcionamento do detetor
de defeitos muito simples, indicando qual a fase em que se encontra o detetor de
sobreintensidade ou possivelmente o detetor de sobreintensidade residual. Neste
regime, quando os defeitos so de elevada intensidade, eles podem traduzir-se num
perigo acrescido. Por fim, desejvel escolher curtos intervalos de tempo na
interveno das protees. Esta situao, associada necessidade sempre
presente para a seletividade de uma rede de distribuio, favorece o uso
de protees IDMT (muitas vezes conhecido como proteo de "tempo
inverso") (Fulchiron, 2001).
Este regime de neutro no usado na Europa em sistemas de distribuio
areos ou subterrneos MT, mas o sistema que predomina no norte da
Amrica. Nos sistemas norte americanos (linhas areas), outras vantagens justificam
estas opes [Schneider-2008]:
Condutor de neutro distribudo
3 fases ou 2 fases + neutro ou 1 fase + neutro.
A utilizao do condutor neutro como um condutor de proteo com
ligao terra em cada extremo da rede de distribuio.
CAPTULO 2
24
Este regime deve ser usado quando a potncia de curto-circuito
baixa [Schneider-2008].
2.2.8 Neutro ligado terra por impedncia
Esta tcnica consiste em colocar uma impedncia, uma resistncia, bobine ou
reatncia entre o neutro e a terra. usado em pases como a Portugal, Espanha e
Frana. Com este regime de neutro consegue-se reduzir a corrente de defeito, estes
so ainda detetados de forma segura, precisa e rpida. A rede tem ser isolada entre
as fases e a terra devido tenso entre as fases (Griffel, 1997).
Para esta rede, inserida uma impedncia, normalmente resistiva, na ligao
de neutro terra. Pode incluir tambm uma parte indutiva, a fim de compensar
parcialmente a contribuio capacitiva da rede.
O valor da impedncia sempre alto comparado com a impedncia das linhas
e, portanto, a corrente de defeito do regime ligado diretamente terra varia de acordo
com o local onde o defeito ocorre, esta corrente aproximadamente na ordem das
centenas de amperes, de 100 A at 2000 A. Este elevado valor da corrente de defeito,
assim como a preponderncia dos componentes que circulam na impedncia de
neutro, tornam mais fcil a deteo de defeitos terra (Fulchiron, 2001):
O dispositivo de proteo, do tipo sobreintensidades residuais, com
valores limites suficientemente elevados, no so afetados por
fenmenos transitrios ou capacitivos, funcionando corretamente
nessas redes;
A seletividade nas fases condutoras fcil devido ao valor significativo
da corrente de defeito e a seletividade entre os dispositivos de proteo
dispostas em cascata obtido com base no tempo de operao,
contudo a existncia de defeitos impedantes terra, que no so
insignificantes quando comparado com o neutro impedante torna
desejvel a procura de outras solues, contra disparos intempestivos.
Para defeitos com elevados valores de impedncia, os dispositivos de
proteo de corrente residual e dispositivos adicionais, tais como
sistemas de deteo automtica com controlo sobre vrias linhas, so
colocados nas subestaes.
Em diversas situaes, quando a carga est a jusante da proteo, a proteo
contra defeitos diretos terra pode ser realizada por dispositivos de sobreintensidade
REGIMES DE NEUTRO
25
em cada fase. Esta a principal razo porque muitos distribuidores no colocam
protees de corrente residual nestes circuitos. Localizar defeitos nestas redes pode
ser fcil pelo simples facto, de poderem ser usados detetores com preos acessveis,
os quais so capazes de detetar defeitos diretos terra. A sua limitada sensibilidade,
significa que certos defeitos com impedncia elevada embora diagnosticados pelos
dispositivos de proteo da subestao de origem, podem no atuar devido a valores
de correntes muito baixos. possvel ento escolher parametrizaes com valores
mais baixos, com o inconveniente de causar sinalizaes desnecessrios, uma vez
que a operao no intencional de um detetor de defeitos geralmente no tem
consequncias significativas (Fulchiron, 2001).
No regime de neutro ligado terra atravs de uma impedncia podemos usar
os seguintes limitadores de corrente:
2.2.8.1 Reatncia de Neutro e sistema de proteo
A reatncia colocada entre o ponto de neutro e a terra. Para sistemas de
energia com tenses superiores a 40 kV, melhor usar a reatncia do que uma
impedncia resistiva devido quantidade de calor que se liberta em caso de defeito
terra (Figura 2.9) [Schneider-2008].
Figura 2.9 - Reatncia de neutro com o neutro acessivel
Uma impedncia indutiva limita a corrente de defeito Ik1 e favorece a
eliminao das sobretenses. Contudo, as protees tm de atuar automaticamente
ao primeiro defeito. Para reduzir as comutaes e permitir uma fcil deteo, a
corrente que circula na reatncia (ILN) tem de ser superior a IC (corrente capacitiva)
CAPTULO 2
26
do sistema. Em sistemas de distribuio so usualmente usados valores entre 300 A3
e 1000 A 4 , isto porque so mais fceis de detetar e permitem a eliminao de
sobretenses.
As principais vantagens da utilizao deste regime so as sintetizadas de
seguida:
Este sistema limita a amplitude de correntes de defeito;
As protees so fceis de implementar se a limitao da corrente for
superior corrente capacitiva no sistema;
A bobine possui baixa resistncia e no dissipa grande quantidade de
energia trmica, assim sendo o tamanho pode ser reduzido;
Em sistemas de AT, esta soluo mais benfica que a resistncia de
terra [Schneider-2008].
Relativamente s desvantagens podemos enumerar as seguintes:
A continuidade de servio degradada, o defeito tem de ser eliminado o
mais rpido possvel assim que ocorre;
Quando os defeitos so eliminados, podem ocorrer sobretenses
elevadas devido ressonncia que pode ocorrer entre as capacidades
e a reatncia da rede de distribuio [Schneider-2008].
Se o ponto de neutro est acessvel, a reatncia colocada entre o neutro e a
terra. Quando o neutro no est acessvel, ou quando o sistema de protees
demostra que apropriado, deve ser criado um neutro artificial atravs da reatncia
ligada ao barramento que consiste numa ligao em ZigZag da reatncia com o neutro
acessvel (Figura 2.10). Em Portugal Continental a rede MT constituda com
reatncias de neutro em ZigZag.
A impedncia entre as duas partes dos enrolamentos essencialmente
indutiva e com baixo valor e limita os valores da corrente de defeito para valores
superiores a 100 A. Nos sistemas AT para reduzir a amplitude da corrente de defeito
pode ser colocada uma resistncia entre a reatncia e a terra [Schneider-2008].
3 Linhas areas ou mistas
4 Linhas subterrneas
REGIMES DE NEUTRO
27
Figura 2.10 - Reatncia de neutro sem o neutro acessvel
As protees podem ser configuradas para 10 a 20 % da corrente mxima de
defeito. A funo de proteo menos restritiva do que no caso de neutro usando uma
resistncia, especialmente considerando o elevado valor de ILN dado que o IC
menor [Schneider-2008].
2.2.8.2 Resistncia de Neutro e sistema de proteo
Neste caso colocada uma resistncia entre o ponto de neutro e a terra. Neste
tipo de sistema de neutro, a impedncia resistiva limita a corrente de defeito terra
IK1 e permite uma situao satisfatria na eliminao de sobretenses. Este regime
de neutro e utilizado em sistemas de distribuio pblicos e industriais em
MT [Schneider-2008].
Figura 2.11 - Defeito terra no regime de neutro ligado terra por uma resistncia
CAPTULO 2
28
Contudo, as protees tm de atuar automaticamente ao primeiro defeito. Em
sistemas de energia que alimentam mquinas rotativas, o valor da resistncia
calculado de modo a que o valor da corrente de defeito IK1 oscile entre os 15 A e os
50 A. Em sistemas de distribuio de energia, so utilizados valores mais
elevados (100 A a 300 A) uma vez que so mais fcil de detetar e permitem a
eliminao sobretenses resultantes de descargas atmosfricas [Schneider-2008].
As principais vantagens da utilizao deste regime so as sintetizadas de
seguida:
Este sistema apresenta um bom compromisso entre a baixa corrente de
defeito e fcil eliminao de sobretenses;
No exige equipamento com isolamento fase-terra dimensionado para
tenses compostas (fase-fase);
Os sistemas de proteo so simples, seletivos e a corrente
limitada [Schneider-2008].
Relativamente s desvantagens podemos enumerar as seguintes:
A continuidade de servio bastante afetada e os defeitos terra tm
de ser eliminados o mais rpido possvel, disparo ao 1 defeito;
Quanto maior a tenso e a corrente a limitar, maior sero os custos da
resistncia de ligao terra [Schneider-2008].
Se o ponto de neutro estiver acessvel (Ligao em estrela), a resistncia de
terra deve ser ligada entre o neutro e a terra (Figura 2.11) ou atravs de
um transformador monofsico com uma carga resistiva equivalente no enrolamento
secundrio (Figura 2.12) [Schneider-2008].
Figura 2.12 - Transformador monofsico com carga resistiva
REGIMES DE NEUTRO
29
Quando neutro no est acessvel (Ligao em triangulo), ou se aps uma
anlise ao sistema de protees se constata que apropriado, criado um neutro
artificial usando o zero sequence generator5 ligado ao barramento que consiste num
transformador especial com um valor de reatncia homopolar muito
reduzido [Schneider-2008].
Para a deteo da corrente de defeito Ik1 que um valor baixo, so
necessrias outras protees, exceto a de mxima intensidade de corrente. As
protees de defeitos terra detetam a corrente de defeito [Schneider-2008]:
Diretamente na ligao do neutro terra (Figura 2.13 1)
Nas 3 fases, individualmente ou em conjunto (Figura 2.13 2, 3).
Figura 2.13 - Proteo de defeitos terra
O intervalo das protees definido de acordo com a corrente Ik1 que
calculada sem ter em ateno o sistema de alimentao e a ligao da impedncia em
conformidade com 2 regras [Schneider-2008]:
1,3 Vezes a corrente capacitiva a jusante do sistema de proteo;
Configurando uma gama entre 10 a 20 % do valor mximo de corrente
de defeito terra.
5 Transformador trifsico usado para criar o ponto de neutro num sistema eltrico para o regime de
neutro
CAPTULO 2
30
2.2.8.3 Bobine de Petersen ou Neutro ressonante
A utilizao deste regime de neutro em redes areas e mistas em MT implica a
instalao da bobine de Petersen nas subestaes AT/MT (Escalier, 2001). A bobine
de Petersen, que recebeu o nome do seu criador, Waldemar Petersen em 1916
tambm conhecida como supressora de arcos, neutralizadora de defeitos ou bobine de
extino. Sistemas com este regime de neutro so tambm conhecidos como neutro
ressonante ou sistema compensado ([Schneider-2008]; (Grid, 2002)).
A bobine Petersen normalmente ligada ao neutro do transformador de
distribuio ou ligada ao transformador em zigzag, de modo a que a corrente de
defeito seja praticamente nula quando ocorre um defeito ((Roberts, 2001);
[Schneider-2008]), a contribuio para a corrente de defeito, da corrente da
capacidade das linhas (onde um defeito terra circula desde um condutor saudvel
para a terra) compensada pela corrente da bobine (Griffel, 1997). O valor da
indutncia na bobine de Petersen tem de ser igual ao valor das capacidades da rede,
a qual pode variar, tal como quando ocorrem comutaes na rede. Quando isso
acontece o sistema est completamente compensado, ou 100 % sintonizado. Os
controladores modernos monitorizam constantemente a tenso homopolar e detetam
qualquer alterao que ocorra nas capacidades da rede. O controlador ajusta-se
automaticamente para o novo nvel, garantindo que a bobine de Petersen est
corretamente sintonizada para neutralizar qualquer defeito terra que possa ocorrer.
Esta rpida limitao da corrente defeito ocorre automaticamente sem qualquer
interveno de outro sistema ((HV Power, 2012) ; (Roberts, 2001)).
Se a frequncia de ressonncia do circuito coincidir com a frequncia do
sistema, o circuito est sintonizado, permanece no defeito um baixo valor de corrente
devido as perdas ativas da bobine (Griffel, 1997). Se a indutncia da bobine no se
igualar capacitncia do sistema, o sistema no est de sintonizado. Assim sendo o
sistema pode estar sobrecompensado ou subcompensado, dependendo da relao
entre a indutncia e a capacitncia. Por outras palavras, um sistema que no est
100% sintonizado tem duas condies possveis de operao (Roberts, 2001):
Indutncia > Capacitncia -> Sistema sobrecompensado
Capacitncia < Indutncia -> Sistema subcompensado
A rede ligada terra atravs de uma bobine, cuja reatncia normalmente
igual capacitncia do sistema. Sob estas condies, um defeito monofsico no
REGIMES DE NEUTRO
31
origina um defeito em condies estacionrias. Este efeito assemelha-se mais a um
sistema isolado (Grid, 2002).
A rede chamada Tuned ou ligada terra atravs de uma bobine de
Petersen, quando o ponto de neutro ligado terra e existe uma bobine de elevada
qualidade cujo valor da indutncia ajustado para manter a sintonizao (condio
de ressonncia) est colocado entre as capacidades da rede e a bobine (Figura
2.14) (Fulchiron, 2001).
Figura 2.14 - Princpio de funcionamento da Bobine de Petersen
Quando ocorre um defeito:
Quando as fases da rede esto ligadas terra, esta sintonizao resulta num
valor muito baixo da corrente de defeito ( ). Esta corrente apenas devido
imperfeio na sintonizao, o desequilbrio capacitivo entre as fases e as perdas
resistivas da bobine (Fulchiron, 2001).
A amplitude normal para este tipo de defeitos de poucos amperes (2 A
at 20 A). A condio de ressonncia expressa da seguinte forma , onde:
L - Indutncia
C - Capacidades (Soma das 3 fases)
- Frequncia Angular ( )
Redes de 50 Hz
CAPTULO 2
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Quando a reatncia de terra e capacitncia do sistema de eltrico esto
sintonizados ( ) [Schneider-2008]:
A corrente de defeito mnima;
A corrente resistiva;
O defeito autoextingue-se.
Se a condio de ressonncia for mantida, durante as variaes de
configurao da rede ou durante as alteraes climticas, isso implica que a bobine
seja ajustada de forma expedita. A sintonizao feita, geralmente, atravs de um
sistema de controlo automtico (Fulchiron, 2001).
Este regime de neutro utilizado principalmente no norte e leste da europa. A
rede tem de ser isolada entre as fases e a terra devido tenso entre as linhas. A
energia dissipada durante o defeito facilmente controlada e de baixo valor se o
desfasamento for pequeno. A fim de alcanar este objetivo, um sistema automtico
muitas vezes utilizado com o intuito de seguir as variaes das capacidades devido a
alteraes frequentes na tipologia da rede.
A deteo de defeitos torna-se uma tarefa difcil de executar, isto porque no
se pode apoiar na proteo de sobreintensidades. A tecnologia usada nos sistemas de
proteo antigos era bastante complexa e ineficiente em termos de fiabilidade e de
sensibilidade. Muitas vezes, durante defeitos terra, o fornecimento de energia
continuava operacional, o sistema exigia sistemas redundantes o que tornava a
operao do sistema bastante complicada. No entanto a qualidade de servio
mostrava-se excelente (Griffel, 1997).
Este regime permite que os arcos eltricos se autoextingam evitando a
religao das protees (Griffel, 1997). A Bobine de Petersen deve ser empregue com
o objetivo de reduzir ao mnimo a corrente produzida por um defeito fase-terra.
Devido sua resistncia interna, a bobine no consegue anular completamente
a corrente de defeito, circula sempre uma corrente residual impossvel de anular. Essa
corrente residual no preocupante, quando inferior a um certo limite, isto porque,
nestas condies, o arco eltrico extingue-se facilmente. Uma vez que a configurao
da rede varivel, possvel compensar as variaes das capacidades terra das
linhas e, naturalmente, o valor das correntes de defeito atravs da variao da
indutncia da bobine de Petersen (E.D.P, 2012a).
Estudos recentes, revelam que a bobine de Petersen apresenta uma elevada
eficincia quando comparada com sistemas de neutro ligado diretamente terra ou
REGIMES DE NEUTRO
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neutro isolado (E.D.P, 2012a). Este regime usa-se em sistemas de distribuio
pblicos e industriais em MT com elevada corrente capacitiva [Schneider-2008].
A maior vantagem deste regime de neutro a autoextino da maior parte dos
defeitos. Oferece ainda uma boa continuidade de servio para redes que possuem
muitas linhas areas. natural que as falhas de isolamento dos equipamentos e dos
cabos, especialmente os subterrneos, no beneficiem deste comportamento. Alm
disso, redes com este regime de neutro podem suportar os defeitos, como acontece
com o regime de neutro isolado. O limite desta operao est n