Autor Matheus Menezes

A energia elétrica é fundamental para o desenvolvimento econômico e social de um país, implicando a necessidade de estudo e de acompanhamento dos parâmetros operacionais. A sociedade atual demanda, de forma crescente, a continuidade do fornecimento de energia elétrica e a garantia de que a energia fornecida atenda a requisitos mínimos de qualidade. Com isto, existe uma área de estudo com o intuito de proteger o Sistema Elétrico de Potência (SEP) contra operações não normais do sistema.

A proteção de qualquer sistema elétrico é projetada com o objetivo de diminuir ou evitar risco de vida e danos materiais, quando ocorrer situações anormais durante a operação do mesmo. Geralmente, tais os sistemas elétricos são protegidos contra sobretensões (internas e descargas atmosféricas) e sobrecorrentes (curtos-circuitos).

Normalmente, a proteção contra curtos circuitos é feita utilizando equipamentos eletromecânicos, digitais ou eletrônicos, basicamente utiliza fusíveis e relés que acionam disjuntores. O equipamento fundamental para proteção contra sobretensões é o para-raios.

Funções básicas de um sistema de proteção

As principais funções de um sistema de proteção são:

• Salvaguardar a integridade física de operadores, usuários do sistema e animais;
• Evitar ou minimizar danos materiais;
• Retirar de serviço um equipamento ou parte do sistema que se apresente defeituoso;
• Melhorar a continuidade do serviço;
• Diminuir despesas com manutenção corretiva;
• Melhorar os índices DEC (duração de interrupção equivalente por consumidor) e FEC (frequência de
• interrupção equivalente por consumidor).

Definições usadas na proteção de sistemas

Confiabilidade: Definida como a probabilidade de funcionamento correto da proteção quando houver a necessidade de sua atuação.

Seletividade: o sistema de proteção que possui esta propriedade é capaz de reconhecer e selecionar as

condições que deve operar, a fim de evitar operações desnecessárias.

Sensibilidade: É a habilidade que um sistema tem de identificar uma situação de funcionamento anormal em que exceda o nível normal ou detectar o limiar em que a proteção deve atuar.

Velocidade: um sistema de proteção deve possibilitar o desligamento do trecho ou equipamento

defeituoso no menor tempo possível.

Níveis de atuação de um sistema de proteção

De modo geral, a atuação de um sistema de proteção se dá em três níveis:

Proteção principal: Em caso de falta dentro da zona protegida, é quem deverá atuar primeiro.

Proteção de retaguarda: aquela que só deverá atuar quando ocorrer falha da proteção principal.

Proteção auxiliar: é constituída por funções auxiliares das proteções principal e de retaguarda, cujos os objetivos são sinalização, alarme, temporização, intertravamento, etc.

Na figura abaixo é demostrado alguns níveis de proteção. As zonas de proteção (retângulos tracejados) podem funcionar como proteção principal ou de retaguarda, a depender da localização da falta.

Tipos de proteção elétrica

Entre os diversos tipos de proteção, temos alguns comumente usados:

Proteção diferencial (87): A proteção diferencial baseia-se na comparação entre duas correntes elétricas, operando quando a diferença entre essas duas corrente ultrapassa um valor predeterminado.

Proteção de sobrecorrente (50, 51): A proteção diferencial baseia-se na comparação entre duas correntes elétricas, operando quando a diferença entre essas duas corrente ultrapassa um valor predeterminado.

Proteção de distância (21): A proteção de distância é feita por relés de distância. O relé de distância é alimentado por duas grandezas de entrada, tensão (V) e corrente (I), amostradas por TPs e TCs conectados ao sistema elétrico. Sua operação é baseada na impedância aparente da rede que é medida pelo relé.

Referências

Volume-2-protecao-de-sistemas-aereos-de-distribuicao. Ed Campos / Eletrobrás.

The Art & Science Of Protective Relaying. C. Russell Mason.

Apostila de Proteção de Sistemas Elétricos. Prof. Marcos A. Dias de Almeida – Natal, fevereiro de 2000.

Embora seja comum pensar que o físico Nicolas Tesla foi o responsável pela criação da primeira usina geradora de eletricidade, não foi isso que ocorreu. Na realidade, a primeira usina elétrica do mundo, a estação de geração de Pearl Street, foi colocada em funcionamento pelo inventor Thomas Edison em 1882.

Ideia empreendedora

Thomas Alva Edison nasceu em Milan, no estado de Ohio, meio oeste americano, no dia 11 de fevereiro de 1847. Filho de um marceneiro e de uma professora. Thomas foi um grande inventor e empreendedor, ficando marcado por suas ilustres invenções, chegando a registrar um total de 1.033 patentes dentre as quais se destaca a lâmpada incandescente. De sua autoria a frase “Um gênio se faz com um por cento de inspiração e noventa e nove de esforço”. Em 1880, a lâmpada era a única invenção que funcionava através de eletricidade. Para ampliar esse uso, Thomas iniciou o planejamento da primeira estação de energia elétrica. Dessa forma, seria possível vender suas lâmpadas incandescentes e a energia gerada na sua nova estação. Tal projeto teve êxito em sua implementação após dois anos

Dificuldades enfrentadas

Em busca de promover o prosseguimento do projeto, foram montadas estações de energia experimentais. Apesar disso, a construção do projeto Pearl Street apresentava alguns empecilhos. A exemplo dessas dificuldades, encontra-se a forma de geração (até então era gerado somente corrente contínua) e distribuição da energia elétrica requerida. Para resolver essa problemática, Edison desenvolveu o Dynamo Jumbo. Trata-se de uma máquina de 27 toneladas, capaz de produzir 100 kW e alimentar 1200 lâmpadas a qual foi instalada em Holborn Viaduct Station, em Londres, no ano de 1882.

Distribuição da energia

A distribuição da energia também promoveu muitas dificuldades para o projeto, pois, naquela época, essa etapa ainda era feita por fios e tubos subterrâneos. Então, toda a cidade precisou ser “desenterrada” para a concretização de tal projeto. Assim, a implementação da distribuição de energia exigiu 30 km de fiação; tornando-se, com isso, a parte mais cara do projeto.

Referências

Edison’s Electric Light and Power System. . Disponível em: https://ethw.org/Edison%27s_Electric_Light_and_Power_System. Acesso em: 10 de julho de 2022.

Como era a primeira usina geradora de eletricidade. Disponível em: https://www.dicasdeeletricidade.com.br/como-era-a-primeira-usina-geradora-de-eletricidade/#:~:text=A%20primeira%20usina%20el%C3%A9trica%20do,de%20eletricidade%20em%20Nova%20York. Acesso em: 10 de julho de 2022.

Power station. Disponível em: https://en.wikipedia.org/wiki/Power_station. Acesso em: 10 de julho de 2022.

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