Medição de aterramento de subestação. Sendo elas energizadas ou não.
Há várias formas e métodos para medição de aterramento de subestação. A seguir iremos explanar.
Como fazer medição para aterramento de uma subestação?
O inconveniente deste sistema, é que a subestação deverá ser desenergizada e todos os cabos guarda das linhas de transmissão deverão ser desconectados.
Medir um grande sistema de aterramento é difícil. São necessários cabos de ensaios extremamente longos, possivelmente vários quilômetros de comprimento, e a repetição da medição em diferentes locais para validar o resultado. Alguns desses problemas podem ser aliviados usando as linhas de transmissão existentes como fios de medição, mas essa ideia vem com vários problemas próprios. Em teoria, o método é bastante elegante.
Complexos particularmente grandes, como usinas de energia, precisam ter o aterramento medido a uma grande distância, no entanto, já existem fios disponíveis na forma de linhas de transmissão. Ser uma usina também alivia a burocracia necessária para a desconexão de uma seção necessária para medição.
Em ambas as extremidades da seção, os fios da linha são desconectados e aterrados. No lado da medição, o instrumento está conectado entre a linha e o solo. Uma poderosa proteção contra surtos é instalada paralelamente ao instrumento. Só então o fio de aterramento pode ser removido. Um loop é criado entre os fios de linha e o retorno subterrâneo, e a resistência de aterramento pode ser calculada pelo instrumento.
A imagem mostra o esquema de uso das linhas desconectadas para medição. As possíveis linhas paralelas que poderiam causar correntes induzidas perigosas não são retratadas.
Uma vantagem importante deste método é a fácil estimativa da corrente no loop. As resistências no loop são os fios, a resistência à terra no ponto distante e a resistência à terra medida. Todos eles são geralmente baixos, então o método pode aproveitar ao máximo a potência do instrumento.
A Cezário Engenharia possui equipamento potente para este ensaio. Um instrumento que fornece 350W de potência para medição em terra, o que dá uma corrente estimada de até 55 A no máximo, onde o nível de tensão de segurança é usado 55 V no máximo em uma frequência de 55 Hz para filtrar todo o ruído (não ter influência do nosso sistema elétrico que é 60Hz) do sinal medido na faixa de mV. Nenhum recálculo adicional é necessário para eliminar a presença de sinal de 60 Hz do resultado.
Em comparação com os métodos clássicos com transformadores remotos a 60 Hz, a robustez do resultado é muito melhor e muito mais confiável. Mesmo as altas correntes geradas acima de 50A podem enganar os operadores e dar os resultados completamente errados em situações em que os voltímetros não são sincronizados com a fonte ou em que os diagramas vetoriais são interpretados incorretamente.
O método de 55 Hz com voltímetro e gerador sincronizados, alcance sensível e algoritmos e filtros modernos robustos hoje em dia pode fornecer melhores resultados em 10 vezes menos a corrente gerada. E a eficácia é muito fácil de provar. Basta desligar o gerador e o resultado no voltímetro medirá a faixa de 0,00 mV, enquanto os melhores voltímetros TRMS podem variar os resultados em vários volts.
Outra grande vantagem de usar o gerador em 55V é o nível de segurança. Não há necessidade de limpar a área durante os testes, como com sistemas de tensão mais elevada. Qualquer ambiente de instalações elétricas energéticas, sistemas de geração de energia, subestação ou indústria permanece seguro durante as medições que podem durar dias ao analisar funis de tensão, tensões de passo, tensões de contato e toque.
Veja as imagens abaixo de um ensaio de uma subestação
1. Conecte o gerador entre o aterramento RE e as linhas de transmissão desconectadas.
A potência e as resistências são mais fáceis de encontrar ou estimar do que a tensão neste loop. Conecte os cabos E e ES ao eletrodo em teste. Conecte a proteção contra surtos em paralelo ao instrumento, entre os cabos de medição e o solo. Somente quando a proteção é instalada, o aterramento nos fios da linha pode ser aberto. Os contatos S e H estão conectados aos fios de linha. Esta é uma precaução de segurança extremamente importante. Só então, conecte os contatos de medição S e H aos fios de linha.
I= √2 350 W / RH+ Rl1 || Rl2 || Rl3 + RE
2. Aterrar os fios de fase de uma linha de transmissão desconectada em uma torre em distância apropriada pelo menos 2,5 vezes (melhor 5 vezes, se possível) na diagonal da plataforma da subestação.
3. Use as torres a 62% desta distância e outras distâncias também se possível, ao redor para medir o funil espalhado.
4 . Obtenha vários resultados de diferentes locais para encontrar a curva S do funil onde o resultado está se aproximando do valor real.
a. A linha azul RE é o exemplo quando a distância até o pilão aterrado está muito perto da subestação, o resultado não pode ser encontrado – exemplo, para nossos 500 m de diagonal de subestação com pilão aterrado a 1 km de distância.
b. A linha vermelha RE é a curva S onde o resultado pode ser encontrado no meio da curva S – Exemplo, para a nossa diagonal de 700m de subestação com torre aterrada a 2 km de distância.
Variações deste método que pode ser utilizados
- Outro método de pode ser utilizado. É utilizar uma torre de determinada linha de transmissão a um distância 5 vezes a diagonal da malha como circuito de corrente.
E outra torre de outra linha com mesma distância. Estas linhas devem ser afastada com a mesma distância, formando assim um triângulo equilátero.
O inconveniente deste método é utilizar duas linhas de transmissão. Mas tal técnica garante um medição apenas, na certeza de que não há sobreposição ou medição em áreas de influências dos eletrodos.
- Uma outra alternativa é utilizar uma linha de transmissão como o circuito de corrente, com a distância citada nos itens anteriores.
E com um voltímetro de alta impedância, fazer medições dos potenciais gerados por essa corrente já conhecida. Esta medição deve ser realizada a 90o de defasagem da linha utilizada como circuito de corrente.
Realizar várias medições aumentando a distância dos eletrodos de potenciais. Quando as valores se mantiveram praticamente os mesmo, como pequenas variações, pode ser considerar que esta é a zona de patamar e o valor real da resistência da malha.
O inconveniente deste método que precisa de vários metros as vezes quilômetros de cabos para o circuito de medição de potencial. Mas utiliza-se uma única linha de transmissão.
A Cezário Engenharia, possui todos os equipamentos para realizar os procedimentos citados acima, assim como cabos em quantidade quilométrica e profissionais com mais de uma década de experiência!
