Estudo de Coordenação: tudo que você precisa saber

O estudo de coordenação é um importante diagnóstico da eficiência dos sistemas elétricos. A partir dele, avaliamos os riscos de falhas elétricas e seus possíveis impactos, verificando se a proteção é suficiente para mitigar danos patrimoniais e operacionais.

Um sistema de proteção é composto por disjuntores, fusíveis e relés. A coordenação desses dispositivos possibilita conter adequadamente as sobrecargas, minimizando a destruição de cabos, barramentos, isoladores e outros componentes.

Neste conteúdo, abordamos o que é estudo de coordenação e quais são os seus benefícios. Acompanhe!

O que é estudo de coordenação?

O estudo de coordenação é a análise dos riscos em sistemas elétricos com foco na proteção dos componentes contra cargas normais. Com isso, ele indica as mudanças necessárias para minimizar danos e garantir a confiabilidade, segurança e eficiência das instalações.

Como funciona o estudo de coordenação?

Normalmente, o estudo de coordenação é composto por dois elementos: coordenação e seletividade.

Coordenação

A coordenação é a capacidade de operação sistemática dos disjuntores, fusíveis e relés de proteção. Esses dispositivos precisam estar organizados corretamente para conter as sobrecargas. Isso porque são eles que determinam a ordem de desligamento dos setores do sistema.

Se, por exemplo, um chuveiro doméstico exige uma potência superior à resistência da fiação, o disjuntor interno pode abrir e interromper a corrente. Assim, o problema não causa danos aos componentes existentes no sistema.

Seletividade

A seletividade é a capacidade dos dispositivos interromperem a falha com o mínimo de prejuízo ao restante da operação. Busca-se a contenção mais próxima possível da causa de sobrecarga, isolando a área desligada.

Em um projeto residencial, por exemplo,  imagine que há um disjuntor específico para o banheiro. Esse equipamento mais próximo à falha poderia abrir antes do disjuntor geral, retendo o problema em uma área específica do sistema e mantendo o restante em operação.

Qual a importância do estudo de coordenação?

O estudo de coordenação é importante, pois reforça a segurança das instalações elétricas e dos trabalhadores que atuam no ambiente. Além disso, a análise reduz significativamente os prejuízos financeiros relacionados a falhas e erros.

Isso porque a corrente elétrica anormal tem a capacidade de danificar ou destruir integralmente os componentes do sistema. Em alguns casos, essas perdas são expressivas se considerarmos instalações complexas, como indústrias, escritórios e condomínios. 

Imagine uma indústria com 10 setores, e apenas um deles com falhas elétricas. A paralisação geral protege contra o dano patrimonial, preservando fios, busway, aparelhos e máquinas na rede. Já a seletividade possibilitaria a continuidade do funcionamento em áreas não afetadas.

Além disso, as interrupções forçadas também causam a paralisação temporária de máquinas, equipamentos e toda operação. Isso pode custar um prejuízo expressivo as empresas. 

Para quais sistemas elétricos o estudo de coordenação é indicado?

O estudo de coordenação é essencial principalmente para instalações com carga acima de 300kVA. As características do estudo podem variar conforme à concessionária que atende à localidade e as especificações técnicas da rede local.

No geral, o estudo é aplicável em diversos setores, tais como:

• usinas;
• subestação;
• linhas de transmissão;
• projetos elétricos;
• comércios;
• indústria;
• hospitais;
• condomínios.

Os consumidores que recebem essa potência costumam adotar sistemas mais complexos. Por isso, o estudo pode implementar ajustes efetivos para adotar a seletividade com um excelente retorno, ao se evitar paralisações desnecessárias.

Quais são os métodos de estudo de coordenação?

Os estudos são conduzidos por engenheiros eletricistas. Esses especialistas podem combinar diferentes métodos para diagnosticar as condições do sistema e identificar os pontos de melhoria.

Método do Tempo de Trip

O método do tempo de trip é uma avaliação da coordenação entre dispositivos a partir da distância e tempo de desligamento. Se há dois disjuntores, o ideal é que o mais próximo da falha desligue antes. Ademais, o espaço entre eles deve ser adequado para que o desligamento ocorra antes de os componentes serem danificados. 

Método da Corrente de Curto-Circuito

Já o método da Corrente de Curto-Circuito avalia quais são as variações de corrente esperadas em cada ponto do sistema. Com isso, podemos entender se os dispositivos de proteção são compatíveis com o tipo de curto-circuito que a instalação terá de lidar.

Método da Coordenação Gráfica

A coordenação gráfica é a transposição do sistema para elementos visuais, permitindo o entendimento de como a proteção está organizada. É uma das formas de otimizar o sistema, avaliando a confiabilidade e seletividade em caso de correntes anormais.

Quais são as ferramentas para o estudo de coordenação? 

A metodologia do estudo oferece um norte para o especialista e será complementada com ferramentas para analisar o sistema:

Software de simulação

Os softwares de simulação representam o sistema digitalmente, realizando uma avaliação precisa dos pontos de melhoria. Além disso, a inovação possibilita que diferentes versões e ajustes sejam testados antes de serem colocados em prática.

Curvas de tempo x corrente

Os engenheiros eletricistas também podem criar desenhos técnicos para o sistema. Entre eles, um aspecto fundamental é cruzar as informações sobre o tempo e a corrente.

A seletividade ocorre, em grande parte, pelo planejamento dos períodos em que os dispositivos podem ficar expostos à corrente anormal. Os disjuntores mais próximos da falha terão que abrir e desligar a passagem de corrente mais cedo em comparação com os mais distantes.

Quais são os processos do estudo de coordenação? 

O estudo pode ser dividido em etapas para melhorar a compreensão do processo.

1. Diagnóstico

A primeira etapa consiste em reunir todos os dados importantes. Para isso, as seguintes ações são necessárias:

• aferições e medições no local
• identificação dos possíveis curto-circuitos;
• modelagem digital do sistema elétrico;
• avaliação dos dispositivos usados no sistema.

O diagnóstico oferece um retrato do sistema adotado, mensurando seus níveis de proteção, coordenação e seletividade.

2. Análise de dados

Os dados coletados precisam ser analisados e confrontados com normas e especificações técnicas. Essa relação permite identificar quais são as lacunas: a distância entre os padrões de funcionamento esperados para com os alcançados pelo sistema atual.

3. Identificação de pontos de melhoria

As mudanças serão mapeadas para adequação e otimização do sistema. Resumidamente, o estudo não é apenas uma ação teórica, mas uma avaliação com recomendações objetivas sobre quais são os ajustes necessários.

4. Encerramento e documentação

O encerramento e a documentação servem de base para implementar as melhorias e fazer o acompanhamento das mudanças. Além disso, tornam o processo auditável, à medida que os passos utilizados até a conclusão podem ser revisados por outros especialistas.

Quais são os benefícios de uma coordenação?

Realizar um estudo de coordenação oferece diversos benefícios:

Garantir uma operação segura

As camadas de proteção do sistema serão avaliadas, contribuindo para prevenir acidentes.

Reduzir o prejuízo causado por falhas elétricas

O estudo contribui para modelar um sistema que isole as falhas elétricas com seletividade, mitigando danos e custos para o sistema.

Manter o máximo de funcionamento

A seletividade possibilita que outras áreas do sistema mantenham sua operação, evitando prejuízos com a inatividade.

Melhorar a confiabilidade do sistema

O estudo mitiga os riscos de desligamentos indesejados, a partir de testes e avaliações.

Ser uma avaliação auditável

Os procedimentos adotados seguem normas e padrões técnicos, além de serem documentados.

Otimizar o sistema elétrico

O sistema terá a indicação de melhorias, inclusive, com novos equipamentos e tecnologias para atualizar a proteção existente.

Gostou do conteúdo? Para acompanhar as principais tendências e inovações em soluções elétricas, continue navegando pelo Blog Tecbras e acompanhe as novidades do mercado!

Em resumo