Vericação do Projeto de 60 Hz

Após realizarmos uma pesquisas nos demais pontos com possibilidade de injeção de surto (ver Figura 4.5), para investigarmos possíveis necessidades de adequações para fenômenos de alta freqüência, devemos simular a malha para 60 Hz e vericar o impacto de todas as adequações propostas na nova conguração da malha de terra conforme apresentado no uxograma mostrado na Figura 4.1. Os critérios do projeto de 60 Hz devem ser atendidos de acordo com o apresentado no Apêndice A.

4.5 Conclusões do Capítulo

Este capítulo apresentou uma proposta de metodologia para realização de simulações de grandes sistemas de aterramento baseada no modelo TLM tridimensional. A proposta apresentada trás algumas contribuições relevantes para os estudos de fenômenos rápidos em grandes sistemas de aterramento:

X A possibilidade de realização de simulações em tempos compatíveis com os cronogramas de projeto de um grande sistema de aterramento;

X A denição de área sensível e zona de inuência de um surto;

X _{A possibilidade de modelagem de vários surto diferentes e o estabelecimento de} critérios para adequação dos sistemas de aterramento frente a estes fenômenos. Foi também apresentada uma aplicação prática dos procedimentos propostos através da realização de um estudo de caso em uma subestação de 230 kV da Chesf. A metodologia apresentou-se viável e foram simuladas algumas congurações mitigadoras dos efeitos produzidos por uma descarga atmosférica. Podemos destacar que, como já evidenciado no Capítulo 3 (seção 3.6.4), cuidados com o ponto de conexão com a malha de terra devem ser tomados a m de evitar ocorrência de valores mais elevados de tensão na malha durante a injeção de um surto.

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Conclusões e

Recomendações

Não existe caminho para a felicidade... A felicidade é o caminho! Mahatma Gandhi

5.1 Conclusões Gerais

Ao longo da elaboração deste trabalho muitos objetivos foram atingidos, dúvidas discutidas e esclarecidas. Esta seção apresentará as conclusões gerais obtidas com o trabalho realizado.

Os estudos realizados com o método TLM mostram que, através de seu equacionamento relativamente simples, é possível representar diversas congurações de sistemas de aterramento. A implementação computacional de um algoritmo capaz de realizar simulações nos sistemas de aterramento obteve êxito, quando comparado com outras referências, e possibilitou a realização de diversos estudos que contribuíram para o amadurecimento de idéias voltadas para grandes sistemas de aterramento.

Grande parte deste trabalho foi dedicada a simulação de algumas congurações geométricas de um sistema de aterramento tipo malha de terra comumente utilizado em instalações como subestações, usinas, instalações prediais e etc. A variação de congurações possibilitou o conhecimento de como estas congurações inuenciam nos valores de tensão e na distribuição destes nas malhas. Parâmetros como volume de solo, volume da camada de ar acima do solo, tamanho da malha e ponto de injeção do surto foram estudados e resultados importantes obtidos:

X _{Os picos de tensão transitória na malha e sua forma de onda não são inuenciados} de forma signicativa pelo volume de solo e camada de ar modelados;

X O tamanho da malha não tem inuência signicativa nos valores máximos dos picos da tensão transitória e em como esta tensão se distribui ao longo da malha. Resultado este que caracteriza a natureza bastante concentrada dos fenômenos de alta freqüência e possibilitou apresentar contribuições para uma proposta de avaliação de grandes sistemas de aterramento;

X _{A variação do ponto de injeção do surto pode inuenciar signicativamente os} valores máximos dos picos da tensão transitória na malha e conseqüentemente a sua distribuição.

Após os resultados obtidos nos estudos de diversas congurações foi possível propor uma metodologia baseada em um uxograma que apresenta uma seqüência de etapas para avaliação de um grande sistema de aterramento frente a fenômenos transitórios. Esta metodologia consiste basicamente da identicação de possíveis pontos de injeção de surtos e simulação da região (limitada) próxima a este ponto, vericado o impacto nas áreas de interesse. Este procedimento torna-se adequado uma vez que, como mostrado no trabalho, os fenômenos de alta freqüência são concentrados no entorno do ponto de injeção do surto. Os conceitos de área sensível e zona de inuência foram introduzidos e compõem importantes contribuições para os estudos de fenômenos rápidos em sistemas de aterramento.

Um estudo de caso foi realizado aplicando a metodologia proposta a uma subestação de 230 kV da Chesf. Foram exploradas as etapas descritas no uxograma proposto e escolhido um ponto para avaliação de impactos provocados por uma descarga atmosférica. Com a denição da área sensível e das zonas de inuência do ponto escolhido realizamos estudos de soluções para reduzir o impacto da descarga atmosférica. Soluções como a utilização de hastes de aterramento, redução do reticulado da malha e mudança do ponto de conexão com a malha de terra e suas combinações foram exploradas e resultados interessantes obtidos:

X A utilização de hastes de terra, no ponto de injeção do surto, produzem uma redução dos picos de tensão que surgem na malha de terra mas não produzem impacto signicativo da distribuição desta tensão ao longo da malha;

X _{A redução do reticulado provoca uma maior concentração das tensões diminuindo} a zona de inuência do surto. Entretanto provocam aumento nos picos da tensão transitória;

X A escolha do ponto mais adequado para a conexão de um elemento a malha de terra (ponto de injeção do surto) deve ser realizada observando a conguração da malha nas proximidades e escolhendo pontos mais internos e malhados (com mais condutores conectados).

Os resultados obtidos com a aplicação da metodologia proposta em um caso real indicam que as adequações em malhas de terra para suportar os fenômenos rápidos podem ser obtidas com congurações simples de cabos e hastes já comumente empregadas nas soluções de baixa freqüência. Entretanto, diferentemente dos casos em baixa freqüência, a escolha do ponto de conexão na malha de terra exige um estudo mais criterioso e a vericação de pontos que provoquem menores impactos nas áreas sensíveis.