As chamadas Faltas ou Defeitos de Alta Impedância (HIF – High Impedance Faults) são defeitos em alimentadores da distribuição ou cabines de Média Tensão (MT) onde a amplitude da corrente é reduzida podendo ficar abaixo dos valores que sensibilizem elos fusíveis e relés de sobrecorrente.
Este tipo de defeito ocasiona sérios riscos. Eles podem não afetar o funcionamento do sistema elétrico, mas apresentam riscos à terceiros principalmente quando há fugas em isoladores, em uma das fases, em equipamentos do SEP ou quando cabos caem ao solo e não são detectados.
Existem diversos estudos e pesquisas sobre estes tipos de faltas, onde testes e estudos já conseguiram obter correntes de falta que variam de 0 a 100ª, por exemplo. Há registros de estudos desde a década de 70, sendo que diversos métodos foram propostos para detecção de HIF como redes neurais, árvores de decisão, princípio de indução, lógica fuzzy, etc. Entretanto nenhum algoritmo é 100% confiável contra alarmes falsos ou detecção confiável.
A principais causas dos defeitos de alta impedância são:
- Galhos de árvores encostando nas redes;
- Isoladores com vazamento;
- Cabos caídos sobre a cruzeta;
- Cabos caídos em solos de baixa condutividade;
- Isolação de equipamento com problemas.
Como pode ser mitigado este problema?
Uma das maneiras para reduzir a probabilidade de ocorrência deste tipo de falta é habilitar a função de alta sensibilidade para faltas a terra nos relés ou religadores microprocessados. Essa função na proteção de neutro pode ser chamada de Neutro Sensível, (SEF – Sensitive Earth Fault) ou GS (Ground Sensor).
Esta função é caracterizada por uma curva de tempo definido e tem a finalidade de atuar nos curtos-circuitos fase-terra de baixo valor de corrente e reduzir o tempo de ocorrência da falta.
Uma curiosidade desta função e que provoca muitas dúvidas e questionamentos dos colaboradores que operam o sistema elétrico é que ela acaba sendo ajustada para uma alta sensibilidade para defeitos à terra e que pode, para valores baixos de correntes de curtos-circuitos não coordenar com elos fusíveis a jusante (sentido carga). Isto ocorre porque esta função é ajustada não para garantir a seletividade com elos fusíveis a jusante, mas sim para garantir a segurança com a INTERRUPÇÃO DA FALTA o quanto antes, mesmo que seja antes da queima do fusível.
O que é a Resistência de Falta
Nos cálculos de curto-circuito de projetos de proteção de cabines de MT, as concessionárias exigem que os engenheiros de proteção, realizam cálculos e simulações para defeitos do tipo fase-terra acrescentando uma impedância.
Essa impedância “extra” é chamada de Resistência de Falta e corresponde ao valor adotado nos estudos de proteção para cálculo das correntes de curto-circuito fase-terra mínimo.
O valor desta impedância pode variar de concessionária para concessionária. Um exemplo é o da Copel (estado do Paraná) que adota nos estudos de proteção o valor de 3.Rf = 40 Ω.
Profissionais de Engenharia Elétrica x Defeitos de Alta impedância
A noção sobre estes problemas é extremamente importante nos projetos e dimensionamento da proteção de um relé de uma cabine de MT ou de um religador que irá proteger um circuito de distribuição de energia. Porém, poucos profissionais da engenharia elétrica possuem ou conhecem sobre defeitos de alta impedância e o impacto que podem causar no sistema elétrico.
Um dos motivos dessa grande dificuldade entre os profissionais da engenharia elétrica se dá por este tema não ser contemplado nas disciplinas da maioria dos cursos de graduação de engenharia elétrica. Também há poucos cursos de pós-graduação ou de aperfeiçoamento disponíveis no mercado.
Assim, muitos engenheiros eletricistas se formam a cada ano não sabendo os conceitos básicos de proteção do sistema elétrico como, por exemplo, o cálculo de curto-circuito considerando uma resistência de falta.
Um mercado para especialistas
O nível de empregabilidade do engenheiro eletricista especialista em Proteção do sistema elétrico é alto diante de uma demanda crescente tanto na indústria quanto no setor de distribuição de energia.
Logo, esse conhecimento é um diferencial na carreira destes profissionais, proporcionando vantagem competitiva, além de ter impacto na remuneração e na progressão de sua carreira.
Por essas razões, os cursos de Curto-circuito e Seletividade de Proteção em Cabines de Média Tensão da PROENGE são oportunidades para quem deseja se aprofundar nesse conteúdo. Os profissionais que melhor dominam as demandas nessa área saem na frente neste mercado competitivo.
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