Controle de Automação Elétrica: Termos de Engenharia Elétrica
Controle de Automação Elétrica: Termos de Engenharia Elétrica
Poder Ativo
Na geração, transmissão e utilização de energia CA, a porção de energia convertida na forma eletromagnética é chamada de potência ativa.
Potência reativa
Na geração, transmissão e utilização de energia CA, a porção de energia envolvida na troca de campos eletromagnéticos dentro de um circuito é chamada de potência reativa.
Sistema de energia
Um sistema de energia compreende geradores, equipamentos de distribuição, subestações elevadoras e redutoras, linhas de energia e consumidores de eletricidade.
Deslocamento do Ponto Neutro
Em um circuito trifásico, se a tensão de alimentação estiver equilibrada e a carga trifásica for simétrica, a tensão do ponto neutro é zero, independentemente da presença de uma linha neutra. Porém, se a carga trifásica for assimétrica e não houver linha neutra ou a impedância da linha neutra for significativa, aparecerá uma tensão no ponto neutro. Este fenômeno é conhecido como deslocamento do ponto neutro.
Sobretensão Operacional
Aumentos temporários de tensão causados por operações do disjuntor ou condições de curto - circuito e falta à terra são chamados de sobretensões operacionais.
Sobretensão Ressonante
Aumentos de tensão resultantes de condições ressonantes em circuitos do sistema de energia devido a operações de disjuntores ou saturação de componentes do núcleo de ferro são chamados de sobretensões ressonantes.
Conexão Elétrica Principal
Em usinas, subestações e sistemas de energia, a conexão elétrica principal refere-se ao circuito de alta tensão que define a interconexão dos equipamentos elétricos para atender aos requisitos operacionais e de transmissão de energia.
Conexão Dupla - Barramento
Esta configuração apresenta dois conjuntos de barramentos: um barramento de trabalho (I) e um barramento de reserva (II). Cada circuito é conectado a ambos os barramentos por meio de um disjuntor e dois conjuntos de chaves isolantes, com os barramentos ligados por um disjuntor de barramento.
Conexão de um e meio disjuntor
Nesta configuração, cada par de elementos (linhas de saída ou fontes de energia) é conectado a dois barramentos por meio de três disjuntores, formando uma conexão "um disjuntor e meio", também conhecida como conexão 3/2.
Consumo de energia de fábrica
* Durante a inicialização, operação, desligamento e manutenção de uma usina de energia, uma quantidade significativa de equipamentos elétricos, principalmente máquinas motorizadas, é necessária para garantir a operação normal dos principais equipamentos e sistemas auxiliares da usina, como manuseio de carvão, britagem de carvão, remoção de cinzas, coleta de poeira e tratamento de água. Todos os dispositivos elétricos utilizados para operação, controle, testes, manutenção e iluminação da planta estão incluídos no consumo de energia da fábrica.
Taxa de consumo de energia de fábrica
* A percentagem de electricidade consumida para fins de energia da fábrica em relação à electricidade total gerada pela central é denominada taxa de consumo de energia da fábrica, que é um indicador económico chave do funcionamento da central eléctrica.
Carga Contínua
* Motores que operam continuamente diariamente.
Carga Intermitente
* Cargas que são utilizadas apenas durante manutenções, acidentes ou durante a partida e parada de máquinas e caldeiras.
Carga Contínua
*Cargas que operam por mais de 2 horas seguidas.
Carga Curta - Tempo
*Cargas que operam de 10 a 120 minutos por vez.
Carga Cíclica
* Cargas que circulam repetidamente com um período não superior a 10 minutos.
Auto-Reinicialização de Motores
* No caso de uma queda repentina ou desaparecimento de tensão no barramento de alimentação de um sistema de energia de fábrica, se a tensão do barramento retornar ao normal dentro de um curto período de tempo (normalmente 0,5 a 1,5 segundos) enquanto a velocidade do motor não tiver diminuído significativamente ou parar, o motor acelerará automaticamente e retomará a operação normal. Este processo é chamado de auto-reinicialização do motor.
Perda de excitação
* O fenômeno em que um gerador síncrono perde parcial ou completamente sua excitação é denominado perda de excitação.
Sistema de controle de excitação
* Todo o sistema que compreende o regulador de excitação, a unidade de potência de excitação e o próprio gerador é denominado sistema de controle de excitação.
Sistema de excitação estática autocomposto
* Um sistema de excitação que utiliza um transformador conectado à saída do gerador (referido como transformador de excitação) como fonte de energia de excitação. Após a retificação do silício, fornece excitação ao gerador. Como o transformador de excitação está conectado em paralelo com a saída do gerador, este método de excitação é denominado autocomposto. Como o transformador de excitação e o retificador são componentes estáticos, o sistema também é conhecido como sistema de excitação estática autocomposto.
Transformador de instrumento
* Transformadores de instrumentos são sensores usados em sistemas de energia para fornecer informações sobre parâmetros elétricos do circuito primário para dispositivos do circuito secundário, como instrumentos de medição, proteção de relés e equipamentos de automação. Eles funcionam convertendo proporcionalmente altas tensões e grandes correntes em tensões mais baixas e correntes menores.
Disjuntor SF₆
* Um disjuntor que utiliza gás SF₆, conhecido por suas excelentes propriedades de isolamento e extinção de arco, é denominado disjuntor SF₆. Possui forte capacidade de interrupção e tamanho compacto, mas possui uma estrutura complexa, alto consumo de metal e custo relativamente alto.
Disjuntor a vácuo
* Um disjuntor a vácuo utiliza a alta rigidez dielétrica do vácuo para extinguir arcos. É caracterizado pela rápida extinção do arco, resistência à oxidação dos contatos, longa vida útil e tamanho compacto.
Aterramento de Trabalho
* O aterramento operacional refere-se às medidas de aterramento essenciais para a operação normal dos sistemas de energia. Por exemplo, o aterramento de pontos neutros em sistemas de ponto neutro diretamente aterrados ajuda a estabilizar os potenciais da rede e permite reduzir o isolamento do aterramento.
Aterramento de proteção contra raios
* O aterramento de proteção contra raios é implementado para atender aos requisitos de proteção contra raios. Ele garante que as correntes do raio sejam direcionadas de forma eficiente para a terra, reduzindo assim as sobretensões induzidas pelo raio e também é conhecido como aterramento de proteção contra sobretensão.
Aterramento Protetor
* Também conhecido como aterramento de segurança, o aterramento de proteção é implementado para salvaguardar a vida humana. Envolve conectar os invólucros metálicos (incluindo bainhas de cabos) de equipamentos elétricos a um sistema de aterramento para evitar riscos de choque elétrico em caso de falha no isolamento do equipamento.
Aterramento de Instrumentação e Controle
* O aterramento de instrumentação e controle refere-se a medidas de aterramento implementadas em sistemas de controle térmico, sistemas de aquisição de dados, sistemas de monitoramento de computador, sistemas de proteção de relés baseados em transistores ou microprocessadores e sistemas de comunicação remota em usinas de energia. O objetivo é estabilizar potenciais elétricos e evitar interferências. Também é denominado aterramento do sistema eletrônico.
Resistência de aterramento
* A resistência de aterramento é a resistência encontrada quando a corrente flui através do eletrodo de aterramento para a terra e se espalha para fora.
Tensão
*Tensão é definida como o trabalho realizado por uma força de campo elétrico ao mover uma carga positiva unitária de um potencial mais alto para um potencial mais baixo.
Atual
* Corrente é o fenômeno físico do movimento ordenado e direcional de um grande número de cargas elétricas sob a influência de um campo elétrico.
Resistência
* Resistência é a oposição encontrada pela corrente que flui através de um condutor. Surge das colisões entre elétrons livres e átomos ou moléculas no condutor durante seu movimento.
Corrente nominal de um motor
* A corrente nominal de um motor é a corrente máxima de trabalho na qual o motor pode operar continuamente em condições normais.
Fator de potência de um motor
* O fator de potência de um motor é a relação entre sua potência ativa nominal e sua potência aparente nominal.
Tensão nominal de um motor
* A tensão nominal de um motor é a tensão de linha na qual o motor opera sob condições nominais.
Potência nominal de um motor
* A potência nominal de um motor é a potência mecânica produzida no eixo do motor quando operando sob condições nominais.
Velocidade nominal de um motor
* A velocidade nominal de um motor é a velocidade na qual o motor opera quando alimentado com tensão nominal, frequência nominal e sob carga nominal.
Oscilação do sistema de energia
* Oscilação do sistema de energia refere-se à instabilidade causada por distúrbios como falhas na linha ou disparos de disjuntores. Manifesta-se como indicações de frequência anormais e flutuações significativas nos medidores de carga e tensão.
Aterramento Protetor
* O aterramento de proteção envolve conectar os invólucros e estruturas metálicas do equipamento elétrico a um sistema de aterramento. Em sistemas de potência com pontos neutros não aterrados, é uma medida crucial para garantir a segurança pessoal.
Colagem Protetora
* Em sistemas de energia com pontos neutros aterrados, a ligação protetora envolve a conexão de invólucros metálicos e estruturas de equipamentos elétricos ao condutor neutro. Esta é uma importante medida de segurança para proteger a vida humana.
Barramento
* Um barramento é um condutor que coleta e distribui energia elétrica. Serve como um nó elétrico em sistemas de energia, determinando o número de equipamentos de distribuição e indicando como geradores, transformadores e linhas estão conectados para completar tarefas de transmissão e distribuição de energia.
Curto-circuito
* Um curto-circuito ocorre quando as fases são conectadas entre si ou ao terra através de baixa impedância ou diretamente, causando um aumento repentino na corrente do circuito.
Tensão da linha
* Em um circuito trifásico, a tensão de linha se refere à tensão entre quaisquer condutores de duas fases.
Religamento Automático
* O religamento automático é um dispositivo que fecha automaticamente um disjuntor após um disparo induzido por falha, sem intervenção manual.
Tensão de ruptura
* Tensão de ruptura é a tensão na qual um meio isolante falha e conduz eletricidade.
Corrente Contínua (CC)
* Corrente contínua refere-se à eletricidade onde a tensão e a magnitude e direção da corrente não mudam com o tempo.
Equipamento CC
* Equipamento CC refere-se a dispositivos que fornecem energia CC para proteção de relés, circuitos de controle e iluminação de emergência.
Razão de Curto-Circuito
* A relação de curto - circuito de um gerador síncrono é a razão entre a corrente de excitação na velocidade nominal e a tensão de circuito aberto e a corrente de excitação na corrente nominal de curto - circuito.
Força eletromotriz induzida (EMF)
* EMF induzido é gerado quando o fluxo magnético através de um circuito condutor muda ou quando um condutor corta as linhas do campo magnético.
Eficiência do Gerador
* A eficiência do gerador é a relação entre a potência de saída do gerador e sua potência de entrada, expressa como uma porcentagem. Normalmente se refere ao valor sob condições nominais.
Corrente do Eixo
* Corrente do eixo é a corrente que flui de uma extremidade do eixo do turbogerador através do rolamento e da base até a outra extremidade, causada pela tensão do eixo.
Proteção Auxiliar do Gerador
* A proteção auxiliar em geradores complementa a proteção principal e de backup, abordando cenários como quebras de circuito de transformadores de tensão, falhas de disjuntores ou flashovers durante inicialização, sincronização ou desligamento.
Proteção de Backup do Gerador
* A proteção de backup em geradores é ativada quando a proteção principal falha ou não funciona, proporcionando cobertura adicional de falhas. Inclui proteção instantânea de corrente composta, proteção de impedância e proteção de sobrecorrente de direção iniciada por tensão composta.
Forçamento de campo
* O forçamento de campo é uma função em que o regulador automático de tensão do gerador detecta a tensão da rede abaixo de um limite definido (geralmente 80% - 85% da tensão nominal) e aumenta rapidamente a tensão de excitação até seu valor máximo. Se implementado com relés, é chamado de forçamento de campo iniciado por relé.
Extinção de Campo
* A extinção de campo refere-se à rápida desconexão da fonte de alimentação de excitação do gerador e à dissipação da energia do campo magnético armazenada no enrolamento de excitação. É necessário minimizar danos causados por falhas internas do gerador ou sobretensões durante a desconexão.
Tensão de Pico do Excitador Múltiplo
* O múltiplo de tensão de pico da excitatriz de um gerador síncrono é a razão entre a tensão CC máxima que ele pode fornecer na velocidade nominal e nas condições especificadas e sua tensão de excitação nominal.
Taxa de resposta de tensão do sistema de excitação
* A relação de resposta de tensão de um sistema de excitação é a taxa de crescimento da tensão de saída da curva de resposta de tensão do sistema de excitação dividida pela tensão de excitação nominal. É um indicador chave do desempenho dinâmico do sistema de excitação.
Transformador dividido
* Um transformador dividido é um transformador de potência com vários enrolamentos com um enrolamento de alta tensão e dois ou mais enrolamentos de baixa tensão com a mesma tensão e capacidade por fase. Ele transmite energia principalmente entre enrolamentos de alta e baixa tensão em condições normais, mas limita as correntes de curto-circuito durante falhas. Os enrolamentos de baixa tensão também são conhecidos como enrolamentos divididos.
Isolador
* Um isolador é um dispositivo de comutação que, na posição aberta, possui uma distância de isolamento especificada e uma ruptura visível entre seus contatos. Na posição fechada, pode transportar correntes normais de trabalho e correntes de curto-circuito. Pode comutar circuitos com pequenas correntes ou quando a tensão entre os terminais do isolador não muda significativamente antes e depois da operação, servindo tanto para funções operacionais quanto de isolação.
Não - Toque de excitação - Troca de dispositivo
* Um dispositivo de mudança de derivação sem excitação é usado para comutar os enrolamentos da derivação para regulação de tensão quando o transformador é desenergizado. Também é conhecido como comutador sem excitação. Este dispositivo é de estrutura simples, baixo custo e altamente confiável, mas possui uma faixa de regulação de tensão limitada, tornando-o adequado para aplicações onde a regulação de tensão não é frequentemente necessária.
Ligado - Carregar Toque - Alterar dispositivo
* Um dispositivo de comutação em carga permite a regulação da tensão enquanto o transformador permanece em operação. Também chamado de comutador em carga, permite o ajuste de tensão sem interromper o fornecimento de energia, estabilizando assim a tensão da rede e melhorando a confiabilidade e economia do fornecimento de energia.
Equipamento Primário
* Equipamento primário refere-se a dispositivos diretamente envolvidos na geração, transmissão e distribuição de energia elétrica, como geradores, transformadores, quadros de distribuição e cabos de energia.
Circuito Primário
* O circuito primário é a ligação elétrica principal que começa no gerador, passa pelos transformadores e linhas de transmissão e termina nos equipamentos elétricos.
Equipamento Secundário
* Equipamento secundário inclui dispositivos usados para monitorar, medir, controlar, proteger e operar equipamentos primários, como instrumentos, relés, cabos de controle e dispositivos de sinalização.
Circuito Secundário
* Um circuito secundário é o circuito elétrico formado pela conexão de equipamentos secundários em uma sequência específica.
Interruptor de baixa tensão
* Uma chave de baixa tensão é um dispositivo de comutação usado para abrir ou interromper circuitos com tensões abaixo de 1000 V CA ou CC.
Contator
* Um contator é uma chave de baixa tensão usada para conectar ou desconectar remotamente circuitos com correntes de carga. É amplamente utilizado em circuitos que requerem partida e controle frequentes do motor.
Interruptor de ar automático
* Um interruptor pneumático automático, também conhecido como interruptor automático, é um interruptor de baixa tensão altamente versátil. Ele pode interromper correntes de carga e correntes de curto - circuito e é comumente usado em circuitos de baixa tensão e alta potência como dispositivo de controle principal.
Interruptor Magnético de Extinção
* Uma chave magnética de extinção é uma chave automática de ar DC unipolar especializada usada no circuito de excitação de geradores.
Interruptor de isolamento
* Uma chave isolante é uma chave com uma interrupção visível e sem mecanismo de extinção de arco. É usado para comutar circuitos com tensão, mas sem carga. Também pode ser usado para conectar ou desconectar linhas descarregadas, transformadores de potencial e transformadores sem carga de capacidade limitada. Sua principal função é isolar a tensão de alimentação durante a manutenção do equipamento.
Disjuntor de alta tensão
* Um disjuntor de alta tensão, também conhecido como chave de alta tensão, pode interromper ou fechar as correntes sem carga e de carga de um circuito de alta tensão. Em caso de falha do sistema, também pode interromper correntes de curto - circuito através da ação de dispositivos de proteção de relés. Possui uma estrutura completa de extinção de arco e capacidade de interrupção de corrente suficiente.
Arco - Bobina de Supressão
* Uma bobina de supressão de arco é um indutor variável com núcleo de ferro, conectado ao ponto neutro de um transformador ou gerador. Durante faltas à terra monofásicas, reduz as correntes de falta à terra e auxilia na extinção do arco.
Reator
* Um reator é uma bobina indutiva com resistência muito baixa. As espiras da bobina são isoladas umas das outras e toda a bobina é isolada do solo. Os reatores são conectados em série em circuitos para limitar as correntes de curto - circuito.
Fenômeno das correntes parasitas
* Quando uma bobina é enrolada em torno de um núcleo de ferro sólido, o núcleo de ferro pode ser considerado composto de numerosos anéis de ferro fechados perpendiculares à direção do fluxo magnético. Cada anel de ferro forma um circuito condutor fechado. Quando a corrente alternada flui através da bobina, o fluxo magnético através dos anéis de ferro muda continuamente, induzindo forças eletromotrizes e correntes em cada anel de ferro. Essas correntes induzidas formam padrões semelhantes a vórtices em torno do eixo do núcleo de ferro, conhecidos como correntes parasitas.
Perda de corrente parasita
* A perda por correntes parasitas refere-se à dissipação de energia na forma de calor devido às correntes parasitas no núcleo de ferro, semelhante ao efeito de aquecimento da corrente que flui através de um resistor.
Sistema de aterramento de baixa corrente
* Um sistema onde o ponto neutro não está aterrado ou está aterrado por meio de uma bobina de supressão de arco.
Sistema de aterramento de alta corrente
* Um sistema onde o ponto neutro está diretamente aterrado.
Reação da Armadura
* Quando não há corrente de armadura, o campo magnético principal do entreferro é produzido exclusivamente pela corrente de excitação. Quando a corrente de armadura está presente, o campo magnético principal do entreferro é a superposição dos campos magnéticos produzidos pela corrente de excitação e pela corrente de armadura. A influência da corrente da armadura no campo magnético principal é denominada reação da armadura.
Motor de indução
* Também conhecido como motor assíncrono, opera com base nos princípios da força eletromotriz induzida em condutores que cortam as linhas do campo magnético e da força exercida sobre os condutores que transportam corrente em um campo magnético. Como a velocidade do rotor é sempre menor que a velocidade síncrona para manter o movimento relativo entre o campo magnético e os condutores do rotor, ele é chamado de motor de indução.
Velocidade Síncrona
* Quando correntes simétricas trifásicas são fornecidas aos enrolamentos simétricos trifásicos de um motor de indução, um campo magnético rotativo é gerado no entreferro. A velocidade deste campo magnético rotativo varia com o número de pólos do motor. Quanto maior o número de pólos, mais lenta será a velocidade. Essa velocidade é chamada de velocidade síncrona.
Deslizamento
* O escorregamento é definido como a razão entre a diferença entre a velocidade síncrona (n1) e a velocidade do motor (n) e a velocidade síncrona, expressa em porcentagem: S = (n1 - n)/n1 × 100%.
Estrela - Partida Delta
* Um método de partida onde os enrolamentos do estator do motor são conectados em configuração estrela durante a partida e comutados para configuração delta após a partida.
Taxa de absorção
* A proporção dos valores de resistência de isolamento medidos entre 60 e 15 segundos após a aplicação de uma tensão CC a uma amostra isolante.
Aterramento de Trabalho
* Aterramento realizado para garantir a operação segura e confiável dos equipamentos elétricos em condições normais e de falha, evitando a ocorrência de altas tensões devido a falhas nos equipamentos.
Aterramento Protetor
* Aterre os invólucros metálicos ou estruturas de equipamentos elétricos para evitar riscos de choque elétrico causados por falha de isolamento.
Colagem Protetora
* Em sistema de potência com ponto neutro aterrado, conectar os invólucros metálicos ou molduras dos equipamentos elétricos ao condutor neutro. Esta é uma medida importante para garantir a segurança pessoal.
Arco Elétrico
* Um arco elétrico é formado por um grande número de faíscas pontuais.
Sequência de fases
* A ordem em que as fases de uma quantidade senoidal passam pelo mesmo valor. Qualquer conjunto de tensões ou correntes senoidais trifásicas assimétricas pode ser decomposto em três conjuntos de componentes simétricos: sequência positiva, sequência negativa e sequência zero.
Corrente de captação do relé
* O valor mínimo de corrente que pode fazer com que o relé funcione.
Relé atual
* Um relé que opera com base na magnitude da corrente que passa por sua bobina.
Relé de Tensão
* Um relé que opera com base no nível de tensão aplicado.
Retransmissão rápida
* Um relé com tempo de operação inferior a 10 milissegundos.
Proteção Instantânea
* Proteção que opera instantaneamente sem atraso quando a corrente atinge o valor definido.
Proteção Diferencial
* Proteção que opera com base em alterações na corrente elétrica durante falhas no equipamento.
Zero - Proteção de Sequência
* Proteção que responde às correntes e tensões de sequência zero características de faltas à terra em sistemas de potência.
Proteção à Distância
* Um dispositivo de proteção que reflete a distância do ponto de falta até o local de instalação da proteção.
Religamento Automático
* Um dispositivo que fecha automaticamente um disjuntor após um disparo induzido por falha sem intervenção manual. O religamento pode ser monofásico ou combinado.
Religamento Combinado
* Uma função de religamento onde faltas monofásicas acionam trip e religamento monofásicos, com trip trifásico se não tiverem sucesso; Faltas fase a fase acionam trip trifásico com religamento, e religamento malsucedido leva a trip trifásico.
Aceleração de religamento
* Após religamento devido a uma falta permanente, o dispositivo de proteção opera novamente sem retardo para desarmar o disjuntor e não tenta religá-lo novamente.
Proteção
* Um sistema de proteção que atenda aos requisitos de estabilidade e segurança do equipamento, removendo seletiva e rapidamente falhas ao longo do equipamento protegido e de toda a linha.
Proteção de backup
* Proteção que elimina falhas quando a proteção principal não funciona ou o disjuntor se recusa a desarmar.
Fator de potência
* A relação entre potência ativa (P) e potência aparente (S).
Operação de comutação
* As operações de comutação referem-se a uma série de operações realizadas quando o equipamento elétrico transita de um estado para outro ou o modo de operação do sistema é alterado. Essas operações incluem:
* Energização e desenergização do transformador.
* Energização e desenergização de linha.
* Partida, paralelismo e isolamento do gerador.
* Fechamento e abertura de rede.
* Alterações na configuração do barramento (operações de transferência de barramento).
* Mudanças no método de aterramento neutro e ajustes na bobina de supressão de arco.
* Modificações na proteção do relé e nas configurações automáticas do dispositivo.
* Instalação e remoção de fios de aterramento.
Não - Perda de Carga
* A perda sem carga é a potência consumida por um transformador quando uma tensão senoidal de frequência nominal é aplicada a um de seus enrolamentos (na posição de tap nominal) enquanto os outros enrolamentos estão em circuito aberto. É responsável principalmente pelas perdas do núcleo (perdas por correntes parasitas e por histerese).
Não - Corrente de Carga
* Corrente sem carga é a corrente de magnetização que estabelece o fluxo principal durante a operação sem carga do transformador. A corrente nominal sem carga é a média das correntes trifásicas consumidas pelo transformador quando uma tensão senoidal de frequência nominal é aplicada a um enrolamento (na posição de tap nominal) com os outros enrolamentos em circuito aberto, expressa como uma porcentagem da corrente nominal.
Perda de curto-circuito
* A perda por curto - circuito é a energia consumida por um transformador quando uma corrente de frequência nominal flui através de um de seus enrolamentos enquanto o outro enrolamento está em curto - circuito. Representa a perda de cobre (perda I²R) nos enrolamentos do transformador na posição nominal do tap e temperatura de 70°C.
Tensão de curto-circuito
* Tensão de curto - circuito é a tensão de frequência nominal aplicada a um enrolamento para produzir uma corrente nominal no outro enrolamento em curto - circuito (na posição de tap nominal), expressa como uma porcentagem da tensão nominal. Ela reflete os parâmetros de impedância do transformador (resistência e reatância de fuga) e também é conhecida como tensão de impedância (a 70°C).