Avaliação da coordenação de isolamento em redes de média tensão de parques eólicos frente descargas atmosféricas.

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Lopes Junior, João Germano
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Descarga atmosférica; Electrical systems protection; Electromagnetic transients; Energia eólica; Fontes renováveis de energia; Power transformer.; Redes de distribuição de energia elétrica; Sistemas elétricos de potência; Wind farm
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-05092022-094451/

Instalações que realizam o aproveitamento dos ventos para geração de energia elétrica, denominados de complexos de geração eólica, após consolidação em diversos países da Europa, têm crescido também no Brasil, de maneira que o aproveitamento deste tipo de fonte primária, que possui um viés sustentável tem se mostrado de grande importância e representatividade na matriz energética nacional. Trabalhos conduzidos ao redor do mundo buscaram analisar os efeitos ambientais que podem afetar os componentes das instalações, tal como as descargas de origem atmosféricas, que incidem em pontos críticos para a continuidade do funcionamento do sistema, como por exemplo as pás dos aerogeradores e as redes coletoras de média tensão. Esta dissertação consiste na proposição e análise de medidas mitigatórias para a rede coletora de média tensão de um complexo eólico real na ocorrência de descargas atmosféricas, buscando assim o aumento da margem de proteção para os equipamentos da subestação coletora, com foco na proteção do transformador de potência. O parque eólico foi modelado de maneira completa desde os aerogeradores até a subestação coletora com dados reais garantidos pelos fabricantes dos equipamentos, tanto para a rede de média tensão como para a subestação coletora. Foram simuladas diferentes situações para análise de tais medidas mitigatórias (instalação de cabo para-raios e para-raios de sacrifício), com o auxílio de ferramenta computacional específica para a análise de fenômenos de transitórios eletromagnéticos em sistemas de potência, sendo este o Alternative Transient Program ATP. Os resultados foram tabulados e analisados em relação às tensões impostas e induzidas aos equipamentos, sendo realizado o cálculo e avaliação das margens de proteção dos equipamentos em relação aos seus respectivos níveis de isolação. As medidas mitigatórias propostas no trabalho, como por exemplo a instalação de trecho de cabo para-raios aterrado alternadamente entre os postes em conjunto com os para-raios de sacrifício promoveram notória diminuição nas tensões experimentadas e consequente aumento nas margens de proteção dos equipamentos.