ESTUDO DE COORDENAO DA PROTEOHOSPITAL WALFREDO GURGEL

NDICE

Objetivo............................................................................................................................31. Identificao.................................................................................................................42. Configurao do sistema...............................................................................................43. Dados fornecidos pela COSERN.................................................................................54. Dados do Transformador de Fora...............................................................................75. Especificao dos Transformadores de Corrente.........................................................76. Correntes de Curtos-circuitos no Secundrio do Transformador................................97. Resumo das Caractersticas de Ajustes do Rel de Proteo.....................................108. Dimensionamento dos TAPs e curvas de atuao do Rel associado ao Disjuntor de Proteo Geral.................................................................................................................139. Resumo das funes de proteo de Sobrecorrente - Rel URPE 7104...................15

Objetivo

Este estudo tem por objetivo apresentar os requisitos mnimos necessrios para aprovao do projeto de coordenao de distribuio, para consumidores na rea de concesso da COSERN.

03/16ESTUDO DE COORDENAO DA PROTEO

MEMORIAL DESCRITIVO 1. IdentificaoUnidade Consumidora: HOSPITAL WALFREDO GURGELCarga total: 750 kVA- ( 01 Transformador de 750 kVA)2. Configurao do sistema

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3. Dados Fornecidos pela COSERN

Ponto de entrega: PG E4718/ Alimentador de distribuio: CNT- 01C23.1 Ajustes da proteo do alimentador CNT-21C2 que atende ao HOSPITAL WALFREDO GURGEL:RTC 800/5Rel 8ird-C2N2Fase: Unidade 51: Tap 2,9 A Curva 0,06 NI-IEC Unidade 50: Tap 16 A Tempo: 0,08 sNeutro: Unidade 51N: Tap 0,4 A Curva 0,1 NI IEC Unidade 50N: Tap 1,5 A Tempo: 0,08 sNeutro Sensvel: Unidade 51Ns: Tap .1 A Tempo: 6 sOutras funes: Fase aberta: 0.35 I2/I1 Tempo: 5.0 sReligamentos Automticos: Nmero de religamentos: 2 Tempos dos religamentos: 1.5/15s Sequncia de operaes: (50/51/50N) / (51/51N) /(51/51N) Funes que bloqueiam o religamento: 51NS / FASE ABERTA Tempo de Reset: 60 s

05/163.2Curtos-circuitos e impedncia Equivalente Thvenin no ponto de entrega do cliente:- Impedncia equivalente Thvenin: Z1 = 0,5779 +j 1,0560 pu; Z0 = 0,8185 +j 3,0491 pu; Sbase: 100 MVA; Vbase: 13,8 kv -Valores de curtos-circuitos: Trifsico = 3475,48 A; Fase-Fase = 3009,86 Fase-Terra = 2271,37 A; Fase Terra Mnimo = 192,53 A.

06/154. Dados do Transfomador de Fora- Conexo de operao: delta/estrela(aterrado)- Tenso: 138000 / 380-220 V;- Potncias Aparentes, 750 kVa;- Impedncia,5,75%

5. Especificao dos transformadores de Corrente Os transformadores de corrente devem ser dimensionados de modo a no saturarem pelos valores de corrente para os quais a preciso necessria.Critrios adotados para dimensionamento da relao de transformao dos TCs RTC: 1) In,p (Icc, max/FS) = 3475,48 A/20 = 173,75 A2) In,p Ic, max = 31,,38 A Ser adotada uma RTC de 40: 200/5.

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5.1 Dados dos Transformadores de Corrente Os TCs adiquiridos pelo cliente HOSPITAL WALFREDO GURGEL possui as seguintes especificaes:- Transformadores de corrente para servio de proteo;- Classe de exatido: 10%;- Relao nominal(RTC): 200/5;- Nvel bsico de impulso (NBI): 15 kV;- Fator trmico: 1.2;- Classe: 10B50

5.2 Ligao dos TCs:Os enrolamentos secundrios dos TCs so ligados em estrela aterrada (Yt).

08/166. Correntes de Curtos-circuitos no Secundrio do Transformador

6.1 Para o transformador de 750 kVA:

REFERIDO AO PRIMRIONO SECUNDRIOFator assimetria

ICC3F479 A17380 A1,65

ICC2F479 A (239,5 A)15051 A-

ICC1F288 A18131 A1,69

09/157. Resumo das Caractersticas de Ajustes do Rel de Proteo 7.1 Dados sobre o rel digital de proteo que ser utilizado para controlar o disjuntor geral do HOSPITALWALFREDO GURGEL Fabricante: PextronModelo: URPE-7104

Figura 1- Foto do Rel de proteo URPE-7104 da PEXTRON.Dimenses:Largura:75mmAltura:144mmProfundidade:230mm Caractersticas para ajustes: Unidade Temporizada de Fase: Tap: de 0,25 16 x TC DT: (Curvas: NI-MI-LONG-IT-I 2T) de 0,10 a 2,0 TD: (Tempo Definido): de 0,05 a 240 seg.

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Unidade Instantnea de fase: TAP: de 0,25 a 100 x TC TD : (Tempo Definido): de 0,05 a 240 seg.Unidade Temporizada de Neutro: TAP: de 0,15 a 6,5 x TC DT: (Curvas: NI-MI-LONG-IT-I 2T) de 0,10 a 2,0 TD: (Tempo Definido): de 0,05 a 240 seg.Unidade Instantnea de Neutro: TAP: de 0,15 a 50 x TC TD: (Tempo Definido): de 0,05 a 240 seg.7.1.1 Unidade Temporizada de Neutro 51N:- O TAP da unidade temporizada de neutro dever ser no mnimo 20% da unidade temporizada de fase do rel para evitar desligamento por desequilbrio de correntes provocado pelos erros dos TCs de proteo(erro TC = 10%) e outros erros.I_tap51N 0,2I_tap510,240 A 8 A Adotar: I_tap51 = 20 A (valor primrio)

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7.1.2- Unidade Instantnea de Fase 50:- A unidade instantnea dever ser habilitada, de modo a no operar para curtos-circuitos no secundrio do transformador.Curto-circuito trifsico assimtrico no secundrio do transformador referido para o lado primrio= 790,35 AFs=0,8(fator de segurana)Ipartida_50F = ICC3F_assimtrico/fs = 790,35/0,8 = 987,93 A (valor primrio)Esse valor garante tambm que no haver atuao por corrente de inrush:I_rush = 8 In = 8 31,38 = 251 AAdotar:Ipartida_50F = 1000 A (valor primrio)Determinao do dial de tempo do rel 51N do HOSPITAL WALFREDO GURGEL:De acordo com a equao da famlia de curvas IEC (equao 1):A curva do rel da concessionria NI, assim teremos:K = 0,14; = 0,02 (curva Normalmente inversa)Para um curto- circuito monofsico franco de 2271, 37 A, teremos um mltiplo M= 2271,37 /64 = 35,50. Para um dial de tempo de 0,1 e substituindo-se na equao1 estes valores, teremos:t= 0,200 s(tempo de operao do rel da concessionria).Logo, o tempo de operao do rel do disjuntor do HOSPITAL WALFREDO GURGEL dever ser menor que 0.200 s.Ser adotada K=13,5; =1.(curva muito inversa).Para TAP=20 A (ampres primrios) e dial de tempo de 0,1. Substituindo-se na equao 1 estes valores na equao 1 para um curto-circuito de 2271,37 A(M = 113,6), teremos:T_op cliente= 0,0 s

12/158. Dimensionamento dos TAPs e curvas de atuao do Rel associado ao Disjuntor de Proteo Geral8.1- Dimensionamento dos Taps das Unidades de Sobrecorrente de Fase do Rel (50/51) digital associado ao disjuntor proteo geral8.1.1 Unidade Temporizada de Fase -51:- Dimensionamento do tap do rel fase:I_tap51 = (750 kVA/(1,732*13,8 kV))*1,3 = 40,79 A =I_tap51=40,79 AAdotar:I_tap51=40 (valor primrio)Determinao do dial de tempo do rel 51 de fase do disjuntor geral do HOSPITALWALFREDO GURGEL:De acordo com a equao da famlia de curvas IEC: (equao 1)Onde:

t - tempo de atuao terica;K- constante que caracteriza o rel;dt- dial de tempo;M- mltiplo da corrente de atuao (corrente de entrada/corrente de partida);- constante que caracteriza a curva.Como a curva de fase do rel da concessionria NI, K=0,14, =0,02 (Curva Normalmente inversa), assim teremos:

13/15 Para um curto circuito-trifsico de 3475,48A, teremos um mltiplo M=3475,48/464=7,5.Para um dial de tempo de 0,06e substituindo-se na equao 1 estes valores, teremos:T=0,205 s (tempo de operao do rel da concessionria).Logo, o tempo de operao do rel do disjuntor do HOSPITALWALFREDO GURGEL Dever ser menor que 0,205 s.Para o calculo de atuao do rel do cliente ser adotada curva MI, K=13,5; =1(curva Muito inversa)O tempo de operao do cliente ser:Para Tap = 40 A (ampres primrios) e dial de tempo de 0,1. Substituindo-se estes valores na equao 1 para um curto-circuito de trifsico de 3475,48 A (M = 86,90), teremos:T_op cliente = 0,00 s O intervalo de tempo de coordenao entre os rels do cliente e da concessionria ser de 0,205 s (coordenao assegurada).8.1.2 Unidade instantnea de neutro- 50:-A unidade instantnea dever se habilitada, de modo a detectar o menor valor de curto-circuito (ICC_FTmnimo = 192,53 A), ou seja, no mximo80% deste valor de corrente.I_tap50N< 0,8 x 192,53 A = 154,02 AAdotar:I_tap50N = 120 A (valor primrio)

14/159. Resumo das funes de proteo de Sobrecorrente Rel URPE -7104Ajustes das unidades 50/51 de Fase e 50/51 de Neutro + 51GS: RTC: 40: 200/5 Sobrecorrente Temporizada de Fase- 51: Tap: 40 A (ampres primrios) Curva: 0,1- MI IEC. Sobrecorrente Instantnea de Fase- 50 Tap:1000 A (ampres primrios). Sobrecorrente Temporizada de Neutro 51N: Tap: 20 A (ampres primrios) Curva: 0,1- MI IEC. Sobrecorrente Instantnea de Neutro- 50N Tap:120 A (ampres primrios). SobrecorrenteTempo Definido de Neutro (Neutro Sensvel): Tap:8 A (ampres primrios). Tempo definido: 4 s.

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