Aterramento híbrido para geradores

jun, 2015

Edição 112 – Maio 2015
Por Cláudio Sérgio Mardegan

A maior parte dos geradores com potência a partir de 5 MVA possui aterramento realizado por meio de aterramento resistor de alto valor (RAV), em inglês HRG.

Dados colhidos de geradores que chegam às oficinas para reparo têm mostrado que há a queima de geradores para faltas à terra, mesmo utilizando o HRG.

As queimas relatadas indicam que, quando a falta a terra ocorre entre o gerador e o seu respectivo gerador (Ponto A) da Figura 1, mesmo com a abertura do disjuntor do gerador, ele continua contribuindo com corrente para o ponto de falta. A análise por parte dos especialistas em geradores indica que as correntes de falta para que os geradores não queimassem deveriam ficar abaixo de 10 ampères.


Figura 1 – Sistema de aterramento híbrido para geradores. 

O working group do IEEE [01], [02], [03] e [04] estudou a solução apresentada na Figura 1 como solução para este problema. Em condições normais ou para faltas à terra à montante do disjuntor do gerador, o sistema funciona como um sistema aterrado por resistência de baixo valor, pois é o paralelo entre LRG e HRG. Quando duas impedâncias estão em paralelo a resistência equivalente é menor que a menor delas. Para falta no Ponto A, que fica dentro da zona de proteção do relé 87GN, o sistema funciona como aterrado por resistência de alto valor, pois a proteção 87GN remove o aterramento por resistência de baixo valor, limitando a falta a terra em 10 A, evitando, assim, a queima do gerador para esta condição.

[01] GROUNDING AND GROUND FAULT PROTECTION OF MULTIPLE GENERATOR INSTALLATIONS ON MEDIUM-VOLTAGE INDUSTRIAL AND COMMERCIAL POWER SYSTEMS – PART 1 – THE PROBLEM DEFINED

PILLAI, P.; BAILEY, B. G.; BOWEN, J.; DALKE, G.; DOUGLAS, B. G.; FISCHER, J.; Jones, J. R.; LOVE, D. J.; MOZINA, C. C.; NICHOLS, N.; NORMAND, C.; PADDEN, L.; PIERCE, A.; POWELL, L. J.; SHIPP, D. D.; STRINGER, N. T.; YOUNG, R. H.

IEEE Transactions on Industry Application, 2004, v. 40, Issue 1, p. 11-16 e

IEEE 2003 ANNUAL PULP AND PAPER INDUSTRY TECHNICAL CONFERENCE. 

[02] GROUNDING AND GROUND FAULT PROTECTION OF MULTIPLE GENERATOR INSTALLATIONS ON MEDIUM-VOLTAGE INDUSTRIAL AND COMMERCIAL POWER SYSTEMS – PART 2: GROUNDING METHODS

PILLAI, P.; PIERCE, A.; BAILEY, B.; DOUGLAS, B.; MOZINA, C.; NORMAND, C.; LOVE, D.; SHIPP, D.; DALKE, G.; JONES, J. R.; FISCHER, J.; BOWEN, J.; PADDEN, L.; POWELL, L.; NICHOLS, N.; YOUNG, R.; STRINGER, N. T.

Pulp and Paper Industry Technical Conference, 2003. Conference Record of the 2003 Annual, p. 63-70.

[03] GROUNDING AND GROUND FAULT PROTECTION OF MULTIPLE GENERATOR INSTALLATIONS ON MEDIUM-VOLTAGE INDUSTRIAL AND COMMERCIAL POWER SYSTEMS – PART 3: PROTECTION METHODS

Industry Applications, IEEE Transactions on PILLAI, P.; PIERCE, A.; BAILEY, B.; DOUGLAS, B.; MOZINA, C.; NORMAND, C.; LOVE, D.; SHIPP, D.; DALKE, G.; JONES, J. R.; FISCHER, J.; BOWEN, J.; PADDEN, L.; POWELL, L.; NICHOLS, N.; YOUNG, R.; STRINGER, N. T.Volume: 40, Issue: 1 Publication Year: 2004, p. 24-28. Industry Applications Conference, 2002. 37th IAS Annual Meeting. Conference Record of the
v. 3 – Publication Year: 2002, p. 1.896-1.901.

[04] Grounding and Ground Fault Protection of Multiple Generator Installations on Medium-Voltage Industrial and Commercial Power Systems – Part 4: Conclusion and Bibliography

PILLAI, P.; BAILEY, B. G.; BOWEN, J.; DALKE, G.; DOUGLAS, B. G.; FISCHER, J.; JONES, J. R.; LOVE, D. J.; MOZINA, C. J.: NICHOLS, N.; NORMAND, C.; PADDEN, L.; PIERCE, A.; POWELL, L. J.; SHIPP, D. D.; STRINGER, N. T.; YOUNG, R. H.

IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, v. 40, n. 1, JANUARY/FEBRUARY 2004.

Créditos também ao WG atual do IEEE:

David D Shipp; Thomas J Dionise; Bob Schuerger; Charles Mozina; Louie Powell; Locker; Sergio Panetta; Lorraine Padden; Paul G. Cardinal; Daniel PO’Reilly; Dev Paul; Daniel Ransom; Claudio S. Mardegan; Massimo Mitolo; Rob Hoerauf; Nishad Mendis; Bem Chavdarian; Rasheek Rifaat; Carey Cook; Donald Mccullough; Dennis Darling.

Existem vários artigos sobre este tema no site do IEEE: http://ieeexplore.ieee.org/Xplore/home.jsp

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