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Ferro Ressonância

Ferro Ressonância é um fenômeno ressonante não linear que pode afetar redes de energia. E o aparecimento repentino de uma sobretensão muito alta e sustentada, com altos níveis de distorção harmônica, podendo causar danos aos equipamentos elétricos.

Ferro ressônancia é o ocasionado por tudo qe possa gerar oscilaçõs num circuito elétrico, por exemplo, as combinações das reatâncias capacitivas (cabos e bancos de capacitores) e indutivas (gerador de indução, transformado potencial com campo magnético saturável).

As condições dos circuitos elétricos sob qual a ferro ressonância pode ocorrer contem necessariamente os seguintes componente:

1. Fonte de tensão senoidal;

2. Fonte de indutâncias não linear (Transformadores com npucleos ferromagnéticos saturável);

3. Alta capacitância nos cabos, ou capacitância a terra de um sistema não eficazmente aterrado;

4. Sistema com baixas perca.

As condições ao qual esse fenômeno possa ser gerado são: Transientes, descargas atmosféricas, manobras no circuito para desenergização e energização de transformadores ou cargas, trabalhos em linha viva e etc...

Os sintomas de ferro ressônancia mais comun em um circuito são:

1. Altas sobretensões permanentes tanto entre fase-fase como entre fase-terra;

2. Altas sobrecorrenets permanentes;

3. Altas distorções permanentes na forma de onda da corrente e tensão;

4. Deslocamento da tensão do ponto neutro;

5. Aquecimento em transformadores (operando em vazio);

6. Contínuo, e excessivo, ruído em transformadores e reatores;

7. Danos em equipamentos elétricos (banco de capacitadores, TP's indutivos, TP'S capacitivos. Etc.) Devido a rompimentos da isolação por efeito térmico. Um sintoma característico da destruição de TP's pelo efeito da ferra ressonância é a destruição do enrolamento primário, deixando intecto o enrolamento secundário.

Métodos para prevenir ou amortecer a ferro ressonância.

Em sistemas com neutro isolado, evite conexões estrela (Y) nos enrolamentos primárrios do TP, deixando o neutro do TP desaterrado, ou utilize conexão delta no primário do TP, se houver a necessidade de conectar o primário do TP em estrela (Y), adore ps seguintes critérios:

1- Utilize transformadores do grupo de ligação 3B especificados pela ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas. Esses transformadores são utilizados em sistemascom neutro não eficazmente aterrado com um fator de sobretensão nominal de 1,9 contínuo.

2- Introduza perdas por meio de um ou mais resistores cujos valores sejam suficientemente baixos para amortecer efetivamente o fenômeno, enquanto assegura-se ainda que a potência total consumida cumpra com os requisitos de classe de precisão solicitados.

Cargas padronizadas dos transformadores

Cargas padronizadas dos transformadores de corrente

Cargas nominais com fator de potencia 0,9

Designacao Potencia
aparente
(VA)
Resistencia
(Ohm)
Reatancia
indutiva (Ohm)
Impedancia
(Ohm)
Tensao a
20 A x 5A
(V)
C 2,5 2,5 0,09 0,044 0,1 10
C 5 5,0 0,18 0,067 0,2 20
C 12,5 12,5 0,45 0,218 0,5 50
C 22,5 22,5 0,81 0,302 0,9 90
C 45 45 1,62 0,785 1,8 180
C 90 90 3,24 1,569 3,6 360

Cargas nominais com fator de potencia 0,5

Designacao Potencia
aparente
(VA)
Resistencia Reatancia
indutiva
Impedancia Tensao a
20 A x 5A
(V)
C 25 25 0,5 0,866 1,00 100
C 50 50 1,00 1,732 2,00 200
C 100 100 2,00 3,464 4,00 400
C 200 200 4,00 6,928 8,00 800

Nota: Quando a corrente secundaria nominal for diferente de 5A, os valores de resistencia, reatancia indutiva e impedancia das cargas nominais sao obtidos multiplicando-se os valores desta tabela pelo o quadrado da relacao entre 5A e a corrente secundaria nominal.

Exemplo: Uma carga C25, referida a 1A, teria

Z = 1 Ohm x 5 A / 1 A = 25 Ohm

R = 0,5 Ohm x 5 A / 1 A = 12,5 Ohm

X = 0,866 Ohm x 5 A / 1 A = 21,65 Ohm

A tensao secundaria a 20I deste TC, na especificacao da exatidao para protecao, deve ser 20 x 1 x25 = 500V, ou seja, o TC em questao deve ter uma exatidao para protecao 10A100, para alta impedancia ou

10B500, na baixa impedancia.

Fonte: ASSOCIACAO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS. NBR 6856: Transformadores de corrente Especificacao Apresentacao. Rio de Janeiro. 1992.