Sistemas de Proteção em Parques Eólicos

Um parque eólico é composto pelos seguintes elementos:

• Instalação do gerador de baixa tensão;
• Transformação BT / MT;
• Rede de distribuição de média tensão da subestação;
• Linhas de evacuação e de evacuação de linha do gerador.

Geralmente, o vento gera uma baixa tensão (690 V) e se conecta a um transformador que aumenta a tensão (20-30 kV) para minimizar as perdas do cabo ao evacuar a energia produzida para a subestação. O método mais utilizado para ligar a subestação do parque eólico com a rede da empresa é através de uma linha dedicada.

Proteções da Linha e Subestação

As proteções atribuídas a esta linha seriam: direcional, sobrecorrente, sobretensão e proteção de fuga à terra. Os transformadores da subestação possuem regulação de tensão sob carga, de modo que ajudam a manter a tensão sobre a rede e a MT nos geradores quando as linhas de evacuação têm um comprimento considerável.

As proteções atribuídas ao transformador MT / AT são:

• Interruptor de sobrecorrente;
• Proteção contra faltas;
• Relé de gás ou líquido;
• Pressão térmica;
• Relé de sobrecorrente diferencial.

Configuração e Aterramento

A configuração do transformador principal é estrela-triângulo com o neutro da rede MT isolado ou aterrado. O objetivo do transformador de aterramento é realizar o aterramento do neutro do sistema; caso contrário, ele ficaria isolado. Se ocorrer uma falha de aterramento no sistema, o transformador de aterramento permite a circulação de uma corrente forte o suficiente para acionar os relés de sobrecorrente de neutro.

Este esquema tem a vantagem de reduzir os picos de tensão e facilitar a detecção de falhas de terra. As proteções associadas ao transformador de aterramento são as proteções de sobrecorrente. O transformador deve ser protegido contra sobrecarga, geralmente por fusíveis, que fornecem proteção contra falhas no secundário do transformador.

Quando os interruptores são utilizados, eles devem ser projetados para abrir a corrente máxima de curto-circuito, incluindo a contribuição dos geradores adjacentes. Neste caso, os relés de sobrecorrente são usados.

Proteção Contra Raios

Por outro lado, em parques eólicos, é especialmente importante a proteção contra raios que, devido à sua localização e altura, têm grande probabilidade de serem atingidos. A proteção contra raios irá reduzir possíveis danos causados pelas descargas, fornecendo um caminho de menor impedância. Esta proteção é composta por um receptor de para-raios, sistema de aterramento e proteção contra surtos.