Quando um gerador está funcionando em paralelo com a rede, o relé de potência reversa monitora a direção do fluxo de energia. Se a energia começar a fluir da rede de volta para o gerador, o relé desarma para proteger o motor principal. Quando o relé desarma sem motivo aparente durante a operação normal, ele não apenas interrompe a fonte de alimentação-ele também levanta dúvidas sobre todo o circuito de proteção. Como fornecedor-de longa data de equipamentos de teste de qualidade de energia, elaboramos um guia passo{5}}a-de solução de problemas com base em medições reais de instrumentos para ajudá-lo a resolver esse tipo de problema.
Depois de acessar o site, não se apresse em alterar nenhuma configuração. Comece verificando a condição física e a fiação dos circuitos secundários. Verifique se as relações da placa de identificação do transformador de corrente (TC) e do transformador de potencial (TP) correspondem ao que foi programado no relé. Verifique se há terminais expostos, corrosão ou sinais de queima e lembre-se de seguir o básico: não há circuitos abertos no segundo circuito dos TCs ou curtos-circuitos nos TPs. O próximo passo é comparar os desenhos para descobrir a sequência das três tensões e correntes de fase, pois qualquer relé de potência reversa é muito sensível à polaridade; sempre que os cabos de alimentação de um-TC de fase são invertidos, o relé detecta a potência reversa mesmo que a fonte de alimentação esteja gerando potência ativa. Este tipo de erro de fiação resulta em uma grande porcentagem de disparos desnecessários, e tais erros são fáceis de detectar pelas leituras em tempo real, em vez de dependerem de nova fiação.
Após a inspeção física, retire a folha de configurações de proteção. O pickup de disparo de potência reversa geralmente é ajustado entre 3% e 10% da potência nominal do gerador, com atraso de 1 a 10 segundos. Se a pickup estiver ajustada muito baixa, mesmo uma breve reversão causada por pequenas oscilações de carga pode causar um desarme. Se o atraso for muito curto, o sistema poderá não conseguir passar pelos transientes que ocorrem quando o disjuntor da rede é fechado. Uma maneira de verificar se esse é o seu problema é aumentar um pouco temporariamente a captação e aumentar um pouco o atraso. Se o disparo incômodo parar, as causas prováveis serão pequenos fluxos de energia reversa ou interferência. Observe que este é apenas um passo inicial, você ainda precisa descobrir a origem do problema.
A etapa mais importante é fazer medições em tempo real com um analisador-de qualidade de energia trifásico. Prenda as pontas de prova de corrente ao redor dos circuitos secundários do TC na saída do gerador ou no disjuntor de interconexão da rede e conecte os clipes de tensão aos terminais secundários do TP na ordem correta das fases. O analisador mostrará um diagrama vetorial de-tensão{4}}corrente em tempo real e exibirá o sinal da potência ativa para cada fase, bem como a potência ativa total. Quando o gerador está exportando potência, a potência ativa é definida como positiva. Se o relé desarmar enquanto a leitura de potência total for claramente positiva, você terá um erro de detecção. O diagrama vetorial indicará rapidamente a fase do problema. Em condições normais, o ângulo entre a tensão e a corrente é pequeno. Se um vetor de corrente estiver quase 180 graus fora de fase com a tensão-quase diretamente oposta-a polaridade do TC dessa fase será invertida. Se a sequência de fase da tensão estiver errada-por exemplo, a tensão da fase B caiu na entrada da fase C-os ângulos de fase serão erráticos, a leitura de potência total oscilará entre positivo e negativo e o relé provavelmente irá vibrar ou funcionar incorretamente. A função de registro de tendências no analisador também pode capturar o tamanho e a duração dos pulsos de energia reversa momentâneos, o que ajuda a determinar se o problema é um evento de energia reversa real e de curta{17}}duração.
Se a direção da potência medida parecer normal, mas o relé ainda estiver desarmando, é hora de investigar a qualidade da energia. Inversores de frequência variável, inversores fotovoltaicos e cargas retificadoras injetam harmônicos no sistema, distorcendo as formas de onda de tensão e corrente. Alguns relés mais antigos que funcionam com detecção de cruzamento zero ou princípios de valor médio podem ficar confusos porque a potência ativa associada aos harmônicos pode fluir na direção oposta da potência da frequência fundamental. Use o analisador para verificar a Distorção Harmônica Total e o conteúdo harmônico individual, especialmente o 3º, 5º e 7º harmônicos. Se você observar uma potência ativa harmônica significativa fluindo de volta para o gerador, considere instalar um filtro ou atualizar para um relé digital que opere somente no componente fundamental. Além disso, procure qualquer componente DC, que pode causar saturação da polarização magnética do TC e distorcer a medição da corrente.
Quando você não encontrar nada de errado nas etapas acima, observe atentamente o próprio relé e sua fonte de alimentação de controle CC. Meça a ondulação CA na alimentação auxiliar; muita ondulação pode embaralhar a lógica. Utilize um conjunto de teste de relé para verificar a potência operacional e o Ângulo Máximo de Sensibilidade, verificando qualquer desvio nas características. Se você não tiver um conjunto de teste à mão, poderá trocar o relé por uma unidade idêntica durante uma queda de energia e comparar o desempenho. Aterre solidamente a blindagem do cabo de controle em apenas uma extremidade para manterinterferência eletromagnética de equipamentos próximos, que operam em frequências variáveis em altos níveis de potência fora da equação. Se você medir a forma de onda da tensão na entrada do relé com um osciloscópio portátil, há possivelmente uma chance de notar ruído de alta-frequência sendo sobreposto ao sinal. Normalmente, essa interferência pode ser eliminada fixando anéis de ferrite, refinando o aterramento ou encurtando o comprimento dos cabos.
O método de solução de problemas funciona de fora para dentro. Na verdade, verifique inicialmente a fiação e a polaridade; em seguida, faça medições de direção e qualidade da energia; e, por último, inspecione o próprio dispositivo. Ao visualizar claramente a sequência de potência e fase exibida em um analisador de qualidade de energia, um analisador de potência de quatro{2}} quadrantes ajudará a descobrir a direção do fluxo de potência sem a necessidade de modificar os circuitos. Se você seguir esta sequência, poderá encontrar o motivo de quase qualquer mau funcionamento do relé de potência reversa no menor tempo possível. Além disso, bons registros de testes permitirão ajustar melhor os sistemas de segurança e transformar a manutenção regular em uma tarefa fácil.
