Fontes de Grupos Geradores
Quando a energia do sistema de
emergência é fornecida por um grupo gerador, é necessário incluir disjuntores
de ramificações (geralmente do tipo de carcaça moldada) com uma alta
probabilidade de desarme, independentemente do tipo de falha que possa ocorrer
em um circuito de ramificação.
Quando um grupo gerador está
sujeito a uma falha fase terra, ou a algumas falhas fase-a-fase, ele fornecerá
várias vezes mais corrente do que a corrente nominal, independentemente do tipo
do sistema de excitação.
Geralmente, isto desarma o
elemento magnético de um disjuntor de ramificação e elimina a falha. Com um
grupo gerador auto-excitado, existem exemplos de falhas trifásicas e certas
falhas fase-fase onde a corrente de saída do gerador aumentará inicialmente
para um valor cerca de 10 vezes a corrente nominal e então cairá rapidamente
para um valor bem abaixo da corrente nominal em alguns ciclos.
Com um grupo gerador sustentado
(PMG), as correntes iniciais de falha são as mesmas, porém a corrente cai para um
valor de corrente de curto-circuito sustentado variando de aproximadamente 3
vezes a corrente nominal de uma falha trifásica para aproximadamente 7-1/2
vezes a corrente nominal de uma falha de fase-terra.
A queda na corrente de falha de
um gerador auto-excitado requer que os disjuntores de ramificações destravem e
abram em 0,025 segundos nos quais flui a corrente máxima. Um disjuntor de
ramificação que não desarme e isole uma falha pode fazer o gerador
auto-excitado colapsar, interrompendo a energia para as ramificações sem falhas
do sistema de emergência. Um gerador sustentado (PMG) não colapsa e tem a
vantagem de fornecer aproximadamente três vezes a corrente nominal durante
vários segundos que deverão ser suficiente para o rearme dos disjuntores de
ramificações.
Utilizando as classificações de
corrente de carga plena do grupo gerador e do disjuntor da ramificação, o
método a seguir determina se um disjuntor de ramificação desarmará em uma falha
trifásica ou simétrica de fase-a-fase. O método determina apenas se o desarme é
possível sob condições de curto-circuito com a corrente de falha disponível, e
não garante o desarme para todos os valores de corrente de falha (falhas em
arco, por exemplo, onde a impedância da falha é alta).
Como a maioria das tabelas de
disjuntores indica a corrente como uma porcentagem da classificação do
disjuntor, a corrente de falha disponível deve ser convertida em uma porcentagem
da classificação do disjuntor. Use a fórmula abaixo para determinar a corrente
de falha disponível como porcentagem da classificação do disjuntor (CB) para um
gerador de CA capaz de fornecer inicialmente 10 vezes a corrente nominal (X”d =
0,10), ignorando a impedância do circuito entre o gerador e o disjuntor:
Considere o efeito de uma falha
(curto-circuito) em um disjuntor de ramificação de 100 ampères quando a energia
é fornecida por um grupo gerador com uma corrente nominal de 347 ampères. Neste
exemplo, independentemente do sistema de excitação, a corrente de falha
disponível para os primeiros 0,025 segundos é:
Se o gerador de CA for tal que
possa sustentar três vezes a corrente nominal, use a seguinte fórmula para
calcular a corrente aproximada como porcentagem da classificação do disjuntor:
A aplicação do gerador, seu
sistema de excitação e a voltagem de operação determinam a duração da proteção contra
sobrecarga dos geradores e dispositivos de proteção utilizados.
NOTA: A discussão a seguir
aplica-se à instalações de um único circuito, 2000 kW e menores. Consulte o
manual T-016 da Cummins Power Generation sobre Paralelismo e Chaves Seletoras
de Paralelismo para obter os requisitos de proteção de vários geradores em
paralelo.
