Estudos analíticos

Estudos de coordenação são usados para selecionar adequadamente configuração e dispositivos protetores classificados, para garantir que transformadores, bancos de capacitores, motores elétricos e cabos estejam devidamente protegidos contra danos causados por correntes de curto-circuito. O objetivo é minimizar o impacto de curtos-circuitos, isolando-os o mais rapidamente possível, enquanto a energia é mantida para o restante do sistema.

A S&C utiliza as ferramentas de software mais recentes, como o CYMTCC for Windows® e o SKM CAPTOR, para gerar as curvas características de tempo x corrente para todos os dispositivos protetores em cada alimentador. Os estudos de coordenação para instalações comerciais e industriais são realizados de acordo com as práticas e os procedimentos aceitos pelo setor, em conformidade com os padrões ANSI/IEEE 242-2001 e as Práticas recomendadas pela IEEE para proteção e coordenação de sistemas de energia comerciais e industriais. Os estudos de coordenação para concessionárias de energia se baseiam em suas práticas específicas de fusão e religamento.

Os estudos sobre curtos-circuitos determinam as correntes que fluem em um sistema de energia sob condições de falha.Como o crescimento de um sistema de energia geralmente leva ao aumento da disponibilidade de correntes de curto-circuito, as capacidades momentâneas e de interrupção de um equipamento novo ou existente são verificadas para garantir que o equipamento possa suportar a energia proveniente de curtos-circuitos e as forças magnéticas a eles associadas. Contribuições de falhas provenientes de fontes, motores e geradores das concessionárias também são consideradas. Os resultados do estudo também são usados para coordenar de forma seletiva os dispositivos elétricos protetores.

A S&C utiliza os mais recentes softwares para análise de curtos-circuitos, como Power System Analysis Framework-Fault, SKM DAPPER e CYMDIST para calcular correntes de falta trifásicas, fase-fase e fase-terra em locais relevantes no sistema de energia, em conformidade com os padrões ANSI ou IEC. Uma análise da função de fechamento e travamento também pode ser realizada para calcular o máximo de correntes que ocorrem após o início da falha.

Os estudos sobre arcos elétricos são fundamentais para a segurança dos funcionários e para garantir que as instalações estejam em conformidade com os padrões do setor. A menos que uma determinação realista dos períodos de liberação de dispositivos protetores e correntes de falta disponíveis seja feita em cada local dos seus equipamentos, é impossível selecionar os equipamentos de proteção individual (EPIs) para os trabalhadores do setor elétrico. Os empregadores são obrigados a proteger a equipe dos perigos do arco elétrico, sejam as normas aplicáveis ou não.

Nossos engenheiros têm conhecimento aprofundado em comportamento de curtos-circuitos em sistemas de energia, coordenação de dispositivos de proteção e técnicas de mitigação de arco elétrico. São capazes de abordar de forma adequada todos os aspectos de um estudo sobre arcos elétricos, como:

• Identificação dos locais dos equipamentos onde uma análise do risco de arco elétrico é necessária
• Coleta de dados pertinentes em cada local
• Preparação de um modelo de sistema adequado e um diagrama de linha única que reflita precisamente a quantidade de corrente de falta em um local específico Isso é essencial para assegurar que seja feito o cálculo correto da energia do acidente de arco elétrico
• Preparação de um estudo sobre curtos-circuitos para determinar a corrente de falta dispersa trifásica e linha-terra em cada local
• Preparação de cálculos sobre arcos elétricos em conformidade com os padrões NFPA 70E e IEEE 1584, utilizando os softwares SKM ou CYME
• Determinação dos equipamentos de proteção individual adequados, de acordo com os níveis de risco definidos pela NFPA 70E
• Propostas de soluções para a mitigação de arcos elétricos para locais que ultrapassem o Nível de EPI 2
• Cálculo da distância limite de proteção contra arcos elétricos em cada local
• Documentação dos resultados e fornecimento de etiquetas adequadas a cada equipamento

Os estudos sobre qualidade de energia incluem pesquisas e medições no local para avaliar o impacto de quedas de tensão, interrupções, partidas de motor e/ou oscilações nos equipamentos do usuário final. Esses estudos frequentemente resultam em recomendações de um dispositivo de mitigação adequado para resolver o problema de qualidade de energia, como um sistema de fornecimento de energia ininterruptível, sistema de armazenamento de energia magnética supercondutora, sistema de armazenamento de energia flywheel, sistema de transferência de fontes ou compensador VAR estático ou adaptável.

Nossos especialistas são bem qualificados para realizar estudos harmônicos, estudos de oscilações e análises de medida da qualidade da energia.

Estudos harmônicos

Os estudos harmônicos determinam os efeitos dos dispositivos produtores de correntes harmônicas sobre os níveis de distorção de tensão e corrente no sistema elétrico, bem como questões potenciais de ressonância associadas à aplicação de bancos de capacitores de derivação. São tipicamente associados à instalação de bancos de capacitores em sistemas de concessionárias e usuários finais, e em instalações de energia renovável. Os estudos geralmente incluem o projeto e avaliação do desempenho de bancos de filtros harmônicos.

Estudos harmônicos são realizados usando o quadro-harmônica de análise de sistema de energia da CYME International, programa de transitórios alternativos ou PSCAD. A análise baseia-se nas recomendações da norma IEEE 519-1992, Práticas recomendadas e requisitos de controle harmônico em sistemas de energia elétrica.

Estudos de oscilações

Os estudos de oscilações são realizados para avaliar o impacto de grandes cargas flutuantes e fontes de energia renovável intermitentes, como geração eólica e solar, sobre as tensões do alimentador. As concessionárias frequentemente exigem que seus clientes preencham os requisitos da curva de tolerância de oscilação para o limite de visibilidade especificado na norma IEEE 141, Práticas recomendadas pelo IEEE para distribuição de energia elétrica em instalações industriais. Um estudo de oscilações pode demonstrar que a carga do cliente não excede os limites especificados ou pode avaliar uma solução proposta.

Os estudos de oscilações da S&C são realizados usando o quadro-fluxo de análise de sistema de energia da CYME International, programa de transitórios alternativos ou PSCAD. Em muitos casos, as medições de oscilação pré-instalação e pós-instalação podem ser realizadas como parte do estudo.

Análises de medição da qualidade de energia

A S&C usa modernos analisadores de distúrbio na condução de medições de qualidade de energia no local.Nossos engenheiros analisarão os dados para determinar a extensão das quedas, interrupções, harmônicas e oscilações de tensão nas instalações e recomendar medidas e/ou equipamentos de mitigação adequados

O estudo de impacto de sistema de interconexão de geradores avalia o impacto de uma interconexão de geradores proposta sobre o sistema elétrico do provedor de transmissão ou da concessionária de distribuição. Tipicamente, consiste em estudos de fluxo de carga, dinâmica e curto-circuito, e pode ainda incluir a seleção de equipamentos de compensação reativa dinâmica e chaveada para preencher os requisitos de interconexão de fator de energia e controle de tensão no ponto de interconexão.

Estudos de fluxo de carga

O estudo de fluxo de carga determina se as tensões do sistema continuam dentro dos limites especificados sob variadas condições de emergência, e se os equipamentos, como transformadores e condutores, estão sobrecarregados. Estudos de fluxo de carga são geralmente usados para identificar a necessidade de geração adicional, suporte VAR capacitivo ou indutivo, ou a colocação de capacitores e/ou reatores para manter as tensões do sistema dentro dos limites especificados.

A S&C usa os mais modernos softwares na preparação de estudos de fluxo de carga, incluindo o Power System Simulator for Engineering da Siemens-PTI, Positive Sequence Load Flow da GE, Power System Analysis Framework-Flow, SKM DAPPER e CYMDIST.

Estudos de estabilidade da tensão

O estudo de estabilidade da tensão pode determinar os perfis de tensão de barramento e fluxos de energia em um sistema antes, durante e imediatamente após um distúrbio, ou verificar se a usina eólica tem a capacidade de passar por condições de falha.O estudo pode ser usado para determinar as capacidades e a eficácia de um dispositivo de compensação VAR dinâmico aplicado para suporte à falta, ou aplicado a uma usina eólica para estabilizar a tensão do sistema.

O estudo de estabilidade de tensão depende fundamentalmente da modelagem adequada das cargas do sistema. A S&C desenvolveu modelos que representam de forma precisa a resposta de tensão de cargas a distúrbios do sistema. Usamos o Power System Simulator for Engineering na realização de estudos de estabilidade de tensão.

Estudos de projeto de sistema de compensação reativa

O estudo de projeto de compensação reativa determina a composição e as capacidades dos equipamentos aplicados ao suporte de tensão do sistema de transmissão, ou ao fator de potência e controle de tensão de instalações de energia renovável. Esses estudos são geralmente realizados para demonstrar a eficácia do equipamento que difere daquela analisada no estudo de impacto de sistema do provedor de transmissão ou da operadora de sistema independente.

Os softwares de análise usados nesses estudos incluem o Power System Simulator for Engineering da Siemens-PTI, Positive Sequence Load Flow da GE, Power System Analysis Framework-Flow, SKM DAPPER e CYMDIST.

Os engenheiros da S&C podem oferecer uma ampla variedade de estudos de sistema para determinar o impacto de falhas e transitórios de seccionamento em equipamentos de sistema de energia, avaliar soluções de equipamentos de mitigação, e projetar os melhores sistemas de distribuição e instalações de energia renovável.

Estudos de confiabilidade

O estudo de confiabilidade maximiza a qualidade, eficiência e segurança de um sistema de energia elétrica. Os engenheiros da S&C realizarão uma visita ao local e prepararão um relatório abrangente discutindo as descobertas e sugerindo formas de melhoria da confiabilidade geral do sistema.

O valor da manutenção preventiva de equipamentos mais velhos é levado em consideração, incluindo seus efeitos sobre o tempo de inatividade, custos de reparo e perdas de produção. A avaliação baseia-se em índices de confiabilidade, como DEC, FEC e CAIDI, e é realizada usando softwares como o CYMDIST.

Estudos de automação da distribuição

O estudo de automação da distribuição avaliará os benefícios econômicos da aplicação de chaves de seccionamento automatizadas em alimentadores críticos para reduzir a duração das interrupções e para dar suporte à transferência de cargas entre fontes para aliviar condições de sobrecarga. A análise considera a disponibilidade de fontes alternativas, pontos de ligação entre alimentadores, dados de histórico de interrupção de serviço e índices de confiabilidade. A infraestrutura de comunicação existente, a localização de chaves e a configuração de dispositivo de proteção de alimentador são levados em conta na seleção do meio de comunicação e colocação de chaves.

Estudos de colocação de chave de seccionamento do alimentador de distribuição

O estudo de colocação de chave determinará o melhor número e localização das chaves de seccionamento (ou dispositivos de proteção de meio de linha) em um circuito de distribuição. Esses estudos levam em consideração a confiabilidade, economia e operação do sistema em uma variedade de situações. O objetivo é minimizar o número de clientes que experimentam interrupção de serviço continuada em razão de uma falta em qualquer ponto do circuito. Os engenheiros da S&C podem viajar para o local para identificar seções do circuito que estejam em risco elevado de falta, bem como locais potenciais de colocação das chaves.

A S&C usa o mais moderno software de modelagem de sistema de distribuição, o CYMDIST, para realizar os estudos de colocação das chaves.

Estudos de colocação de capacitor do alimentador de distribuição

Usando o Power System Analysis Framework-Flow ou o CYMDIST, os engenheiros da S&C podem usar modelos de fluxo de carga de seus circuitos de alimentador de distribuição para determinar a melhor localização de bancos de capacitores de derivação fixos ou seccionados, para minimizar as perdas de alimentador e otimizar a regulação da tensão.

Estudos de coordenação de isolamento

O estudo de coordenação de isolamento determina se os descarregadores de sobretensão selecionados oferecem margens de proteção contra sobretensão e seccionamento para os equipamentos de sistema de energia em uma concessionária ou subestação de instalação de energia renovável. Esses estudos tipicamente incluem o desenvolvimento de um modelo de simulação transitório equivalente para o sistema, e a simulação de picos de relâmpagos e seccionamento para várias configurações de sistema. Os resultados do estudo podem incluir recomendações de descarregadores de sobretensão ou localizações alternativas.

O software de análise usado na preparação desses estudos inclui o Alternative Transients Program e o PSCAD.

Estudos de perda de sistema elétrico

O estudo de perda de sistema elétrico otimiza o projeto de um alimentador de distribuição ou do sistema coletor de um parque eólico ou usina solar de grande porte. As perdas totais do sistema são calculadas com base nos tamanhos de condutor de cabo ou linha selecionados e são avaliadas em relação a perdas especificadas para o projeto. Tamanhos maiores de condutores são considerados com base nos cálculos de valor atual líquido.

Estudos de transitórios de seccionamento

O estudo de transitório de seccionamento analisa os transitórios relativos ao seccionamento de bancos de capacitores ou reatores de derivação de concessionárias ou indústrias, ou o desempenho de dispositivos de mitigação de transitório durante a energização da linha de transmissão. Esses estudos são realizados às vezes como parte de uma análise investigativa de uma falta de equipamento, particularmente se a falta estiver associada a um evento de seccionamento ou operação de um dispositivo de proteção.

Os estudos de transitório de seccionamento são realizados usando o Alternative Transients Program ou o PSCAD. Modelos de circuito equivalentes são desenvolvidos com base nos parâmetros dos equipamentos e no intervalo de frequência do fenômeno sob investigação.