ND 78_rev02 07_2014

Proteo de Redes Areas de Distribuio

Reviso 02 07/2014

NORMA ND.78

ELEKTRO Eletricidade e Servios S.A. Diretoria de Operaes Gerncia Executiva de Engenharia, Planejamento e Operao

Rua Ary Antenor de Souza, 321 Jd. Nova Amrica Campinas SP Tel.: (19) 2122 - 1000 Site: www.elektro.com.br

ND.78


Campinas SP, 2014

52 pginas

Aprovaes

Alvaro Luiz Murakami Gerente Executivo de Engenharia, Planejamento e Operao

Ronaldo Fernandes Marques Gerente de Planejamento Tcnico do Sistema Eltrico

Pgina 4 Reviso 02 07/2014

Proteo de Redes Areas de Distribuio ND.78



Elaborao

Antonio Vitor Salesse Paulo Couto Gonalves

ND.78



ELEKTRO reservado o direito de modificar total ou parcialmente o contedo desta norma, a qualquer tempo e sem prvio aviso considerando a constante evoluo da tcnica, dos materiais e equipamentos bem como das legislaes vigentes.

Pgina 7 Reviso 03 xx/2014

Proteo de Redes Areas de Distribuio ND.78 INDICE

1 OBJETIVO .................................................................................................................................... 11 2 CAMPO DE APLICAO ............................................................................................................. 11 3 DEFINIES ................................................................................................................................ 11 4 REFERNCIAS NORMATIVAS .................................................................................................... 12 4.1 Norma tcnica da ELEKTRO .................................................................................................... 12 5 CONDIES GERAIS .................................................................................................................. 13 6 CONDIES E ORIENTAES ESPECFICAS .......................................................................... 13 6.1 CARACTERISTCAS DO SISTEMA DE DISTRIBUIO DA ELEKTRO ................................... 13 6.1.1 Tenses primrias ................................................................................................................. 13 6.1.2 Tipos de aterramento ............................................................................................................ 13 6.1.3 Alimentadores ....................................................................................................................... 14 6.1.4 Transformadores de potncia .............................................................................................. 14 6.1.5 Transformadores de distribuio ......................................................................................... 14 6.2 Filosofia de proteo ................................................................................................................ 14 6.2.1 Finalidade da proteo .......................................................................................................... 15 6.2.2 Protees utilizadas .............................................................................................................. 15 6.2.2.1 Chaves-fusveis / elos-fusveis .......................................................................................... 15 6.2.2.2 Proteo de alimentadores ................................................................................................ 17 6.2.2.3 Religadores automticos ................................................................................................... 18 6.2.2.4 Seccionalizadores trifsicos ............................................................................................. 19 6.3 Critrios de proteo ................................................................................................................ 19 6.3.1 Proteo de transformadores de distribuio ..................................................................... 19 6.3.2 Proteo de bancos de capacitores ..................................................................................... 21 6.3.3 Protees de instalaes primrias de clientes particulares ............................................. 22 6.3.4 Proteo de redes primrias ................................................................................................. 22 6.3.4.1 Seleo e dimensionamento / ajustes .............................................................................. 22 6.3.4.1.1 Chaves-fusveis e elos-fusveis ....................................................................................... 22 6.3.4.1.2 Disjuntores / rels de subestaes ................................................................................. 24 6.3.4.1.2.1 Critrio geral para definio dos ajustes da proteo ................................................. 25 6.3.4.1.2.2 Rel de religamento ........................................................................................................ 29 6.3.4.1.2.3 Religadores tipo subestao .......................................................................................... 29 6.3.4.1.2.4 Religadores tipo poste .................................................................................................... 31 6.3.4.1.2.5 Seccionalizadores ........................................................................................................... 35 6.3.4.2 Coordenao / seletividade ............................................................................................... 37 6.3.4.2.1 Seletividade entre chaves-fusveis ................................................................................. 37 6.3.4.2.2 Seletividade fusvel (lado fonte) / religador .................................................................... 37 6.3.4.2.3 Coordenao religador / fusvel ...................................................................................... 39 6.3.4.2.4 Coordenao religador / religador .................................................................................. 40


Proteo de Redes Areas de Distribuio ND.78 6.3.4.2.5 Seletividade rel / fusvel ................................................................................................. 42 6.3.4.2.6 Seletividade rel / religador ............................................................................................. 45 6.3.4.2.7 Coordenao religador / seccionalizador ....................................................................... 48 6.3.4.2.8 Coordenao religador / seccionalizador / elo-fusvel .................................................. 49 6.3.4.3 Chaves bay-pass para religadores e seccionalizadores ................................................. 51 6.3.4.4 Proteo com chave-fusvel repetidora de 3 operaes ................................................. 51 6.3.4.4.1 Coordenao religador / chave-fusvel repetidora ......................................................... 51 6.3.4.4.2 Seletividade rel x chave-fusvel repetidora................................................................... 51 6.3.4.4.3 Seletividade chave-fusvel x chave-fusvel repetidora .................................................. 52 6.3.4.4.4 Seletividade chave-fusvel repetidora x chave-fusvel .................................................. 52


Proteo de Redes Areas de Distribuio ND.78 CONTROLE DAS ALTERAES

Reviso Data Descrio

01 08-08-2008 Criao da Norma

02 18-07-2014 Adequao ao novo padro visual ELEKTRO e reviso de referncias no texto e Tabela 8.


Proteo de Redes Areas de Distribuio ND.78 1 OBJETIVO

Esta norma estabelece a filosofia, os critrios e as diretrizes para elaborao de estudos de proteo contra sobrecorrentes, assim como orientaes a serem seguidas na elaborao de projetos de melhoria e extenso de redes.

Esta norma tem como objetivo:

Uniformizao da filosofia e critrios tcnicos de proteo originadas por curto circuito. simplificar os trabalhos, fornecendo um material prtico para consulta. Garantir tcnica e economicamente a qualidade e a segurana do sistema eltrico, das

pessoas e animais. Orientar, sob o ponto de vista de proteo, projetos de melhoria e extenso de redes.

2 CAMPO DE APLICAO direcionada para utilizao pelas reas de Engenharia, Planejamento, Operao, Clientes e Regionais.

3 DEFINIES Para efeito desta Norma, aplicam-se os seguintes termos e definies.

3.1 bloqueio condio em que um equipamento de proteo automtico permanecer, uma vez que tendo efetuado a operao de abertura de seus contatos no os fecha automaticamente, devido a uma lgica de funcionamento prpria do mesmo

3.2 coordenao O conceito utilizado para definir coordenao entre dois ou mais dispositivos de proteo em srie nesta Norma pressupe que a proteo foi projetada e ajustada de forma a permitir o restabelecimento automtico para faltas de origem passageira (transitria) e manter seletividade para faltas permanentes, dentro de uma sequncia de operao preestabelecida.

3.3 dispositivo protetor dispositivo de proteo, localizado imediatamente antes do ponto do curto-circuito, considerando a subestao como origem.

3.4 dispositivo de retaguarda ou protegido dispositivo de proteo, localizado anteriormente ao dispositivo protetor, cuja zona de proteo abrange a do dispositivo protetor, considerando a subestao como origem.

3.5 falta termo que se aplica a todo fenmeno que impede o funcionamento normal de um sistema ou equipamento eltrico.


Proteo de Redes Areas de Distribuio ND.78 3.6 falta shunt curto-circuito ou ligao intencional e/ou acidental entre dois ou mais pontos de um circuito, com potenciais diferentes (ex.: curto fase-terra) 3.7 falta srie falta de fase ou abertura intencional e/ou acidental de uma ou mais fases de um sistema ou equipamento eltrico (ex.: chave-fusvel monopolar aberta) 3.8 falta simultnea ocorrncia de uma falta shunt e uma srie no mesmo sistema e no mesmo intervalo de tempo (ex.: curto-circuito permanente fase-terra com abertura da correspondente chave-fusvel) 3.9 seletividade capacidade do dispositivo protetor atuar antes do dispositivo de retaguarda, independente da natureza da falta ser de origem passageira ou permanente

3.10 sequncia de operao sucesso de desligamentos e religamentos automticos de um equipamento, na tentativa de eliminar faltas de origem passageira, atravs do religamento com sucesso at o seu bloqueio ou a interrupo do dispositivo protetor (mais prximo da falta), se a mesma for permanente. 3.11 sobrecorrente intensidade de corrente superior mxima permitida para um sistema, ou equipamento eltrico, ou um componente

3.12 zona de proteo o trecho da rede onde o equipamento de proteo consegue ser sensibilizado por uma sobrecorrente gerada por curto-circuito.

4 REFERNCIAS NORMATIVAS 4.1 Norma tcnica da ELEKTRO ND.01, Materiais e equipamentos para redes areas de distribuio de energia eltrica Padronizao.


Proteo de Redes Areas de Distribuio ND.78 5 CONDIES GERAIS importante para o entendimento da aplicao desta Norma, as seguintes consideraes:

a) do total das faltas ocorridas no sistema de distribuio da ELEKTRO, aproximadamente 85% so do tipo fase-terra;

b) do total das faltas, aproximadamente 85% so de origem passageira;

c) o neutro do lado secundrio (BT) do transformador de fora da fonte (subestao) solidamente aterrado na malha de terra da S/E;

d) os alimentadores so radiais sendo a maioria trifsica a trs fios;

e) o sistema de proteo deve ser concebido no sentido de reduzir o nmero de interrupes, garantindo aspectos de segurana e otimizando custos.

6 CONDIES E ORIENTAES ESPECFICAS 6.1 CARACTERISTCAS DO SISTEMA DE DISTRIBUIO DA ELEKTRO 6.1.1 Tenses primrias As tenses de operao fase-fase / fase-neutro do sistema de distribuio primria da ELEKTRO so: 13,8 / 7,96 kV e 34,5 / 19,9 kV.

6.1.2 Tipos de aterramento Conforme o tipo de aterramento adotado no sistema eltrico, mostrar-se- a seguir as caractersticas de cada uma e as suas consequncias nos tipos de faltas e na escolha da proteo apropriada a ser empregada.

(a) Neutro isolado

Correntes de curto fase-terra baixssimas, devidas somente capacitncia; Sobretenses elevadas nas fases ss; Dificuldade para aplicar a proteo; Equipamentos devem ser isolados para tenso fase-fase.

(b) Neutro aterrado com resistncia

Correntes de curto-circuito fase-terra reduzidas; Sobretenses menores que no sistema isolado; Dissipao trmica elevada na resistncia.

(c) Neutro aterrado com reatncia

Correntes de curto-circuito fase-terra reduzidas; Sobretenses menores que no sistema isolado; Facilidade de instalao.



(d) Neutro solidamente aterrado

Correntes de curto-circuito fase-terra elevadas; Sobretenses desprezveis; Aplicao de proteo facilitada.

No caso da ELEKTRO, o transformador de fora da fonte (subestao) tem o neutro do secundrio (13,8 kV e 34,5 kV) solidamente aterrado na malha de terra da S/E, o que permite no caso de falta para a terra, o retorno de corrente at a subestao.

6.1.3 Alimentadores Os alimentadores so do tipo radial e classificado quanto ao arranjo em: a) Urbano Classe 15 kV trifsico a trs fios com neutro secundrio no interligado com malha de terra da subestao. Classe 34,5 kV trifsico a trs fios com neutro secundrio no interligado com malha de terra da subestao. b) Rural Classe 15 kV trifsico a trs fios com neutro interligado ao neutro secundrio de redes urbanas (novas extenses de rede urbana de cidades com subestaes); trifsico a trs fios; bifsico a dois fios; monofsico a um fio (MRT Monofsico com Retorno por Terra). Classe 34,5 kV trifsico a trs fios com e sem cabo guarda, e monofsico a um fio (MRT). 6.1.4 Transformadores de potncia Os transformadores de fora da fonte tm a ligao tringulo ou estrela aterrada do lado primrio, e estrela aterrada do lado secundrio (13,8 kV e 34,5 kV). Tipicamente encontramos nas subestaes de distribuio da ELEKTRO, transformadores com as seguintes ligaes: Tringulo estrela aterrada, em subestaes de 88 kV, 69 kV e 34,5 kV. Estrela aterrada estrela aterrada com tercirio em tringulo, em subestaes de 138 kV e 34,5 kV. Estrela aterrada estrela aterrada, em subestaes de 138 kV.

6.1.5 Transformadores de distribuio Trifsico o transformador mais utilizado no sistema de distribuio da ELEKTRO sendo que na tenso de 13,8 kV, utiliza-se o tipo de ligao tringulo estrela aterrada e na tenso de 34,5 kV do tipo estrela aterrada estrela aterrada com ncleo de cinco colunas shell type. Monofsico o transformador com um enrolamento no lado primrio para ser ligado entre fase e a terra. utilizado no atendimento a cargas rurais em sistemas MRT e no sistema eltrico de Ilhabela. Bifsico o transformador com um enrolamento no lado primrio para ser ligado entre fases. Utilizado apenas na tenso de 13,8 kV.

6.2 Filosofia de proteo Neste subseo sero apresentadas as informaes e instrues bsicas de filosofia de proteo contra sobrecorrentes para a elaborao de estudos de proteo e projetos de melhoria e extenso de redes de distribuio.


Proteo de Redes Areas de Distribuio ND.78 6.2.1 Finalidade da proteo Todo e qualquer elemento de proteo deve ser eficiente no desempenho de suas funes efetuando o isolamento do curto-circuito, em tempo hbil para evitar danos no sistema de distribuio e garantir a segurana de pessoas e animais. Deve, tambm, isolar o menor trecho possvel do sistema no caso de defeitos, visando manter a mxima continuidade de fornecimento do sistema eltrico, de forma a otimizar os custos. O sistema de proteo para conseguir atender a estas finalidades deve apresentar os seguintes requisitos bsicos quanto ao seu desempenho: sensibilidade: a proteo deve ser suficientemente sensvel a defeitos que ocorram no sistema; velocidade: aps o instante da ocorrncia do defeito a proteo deve detectar e desligar o trecho no menor tempo possvel, obedecendo a um intervalo de tempo preestabelecido; seletividade: o sistema de proteo deve ter a capacidade de selecionar as condies em que devem operar (instantneo ou temporizado) ou no operar. Ele deve ser seletivo para faltas permanentes; coordenao: os equipamentos de proteo dispostos em srie devem estar coordenados, ou seja, atuando segundo uma sequncia de operao preestabelecida, visando nas etapas iniciais, eliminar faltas de origem passageira (transitria) com restabelecimento automtico e apresentando seletividade para faltas permanentes; confiabilidade: o sistema de proteo no deve falhar por dimensionamento inadequado, no caso de defeitos na rede, ou atuar indevidamente sob condies normais de operao e energizao; nveis de proteo: o nmero de equipamentos de proteo em srie deve ser no mximo cinco, contados a partir do equipamento de proteo da sada do alimentador na subestao (inclusive). Em virtude das limitaes de cada equipamento existente, os mesmos devem ser escolhidos de forma que melhor se adaptem s caractersticas eltricas do local de instalao para que obedeam ao mximo possvel os ajustes definidos no estudo de proteo. 6.2.2 Protees utilizadas Os equipamentos e dispositivos de proteo utilizados no sistema primrio de distribuio so os seguintes: chaves-fusveis / elos fusveis; disjuntores; religadores; seccionalizadores, Esses dispositivos tm a funo de detectar sobrecorrentes originadas por faltas no circuito e elimin-las ou interromp-las se as mesmas forem de caractersticas permanentes.

6.2.2.1 Chaves-fusveis / elos-fusveis As caractersticas predominantes das chaves-fusveis / elos-fusveis utilizados no sistema de distribuio da ELEKTRO so: compostas por uma base, porta-fusvel e elo-fusvel; atuam desligando o circuito de forma monofsica independente, ou seja, para uma falta fase-terra a interrupo ser monofsica; as chaves-fusveis interrompem automaticamente o circuito na ocorrncia de faltas, no diferenciando entre as de origem permanente ou passageira (transitria); o elo-fusvel feito de elemento metlico que funde quando submetido a excesso de corrente eltrica obedecendo a uma curva tempo x corrente, conforme o tipo e a capacidade;



o porta-fusvel determina a mxima corrente de interrupo da chave-fusvel. A interrupo conseguida pela ao dos gases desionizantes gerados em seu interior, resultantes da decomposio parcial da fibra isolante por ao de altas temperaturas existentes quando da formao do arco eltrico interno; o elo-fusvel deve ser reposto, retirando-se o porta-fusvel com a vara de manobra e recolocando-o da mesma forma para restabelecer o sistema, ou seja, a chave-fusvel no possui religamento automtico; a chave-fusvel opera normalmente com uma faixa de coordenao e seletividade com religadores e tambm seletiva para uma faixa de corrente com outras chaves-fusveis e o disjuntor da subestao. Porm, as chaves-fusveis no proporcionam coordenao e seletividade plenas com outros equipamentos de proteo, incluindo a prpria chave-fusvel. em pontos com elevado nmero de interrupes devido a causas transitrias, podem ser utilizadas chaves-fusveis religadoras. Normalmente so utilizados na ELEKTRO, para a proteo de transformadores de distribuio, elos tipo H e K e, para a proteo de bancos de capacitores e de ramais primrios, elos tipo K. Para se ter uma seletividade satisfatria na proteo de ramais, devem ser utilizadas as chaves-fusveis com elos 10K, 15K e 25K, preferencialmente.

As chaves-fusveis padronizadas na ELEKTRO so de base tipo C de corrente nominal 300 A com dispositivo (gancho) para fixao de ferramenta de abertura em carga. As caractersticas das chaves-fusveis base C constam Tabela 1 e do porta-fusvel na Tabela 2. Demais requisitos e informaes, consultar a ND.01.

Tabela 1 Chave-fusvel base tipo C

Item Tenso mxima de

operao kV

Corrente nominal

A

Capacidade de interrupo A

NBI Valor de

crista kV Simtrica Assimtrica

1 15,0 200 7 100 10 000 95

2 24,2 a 200 4 500 6 300 125

3 36,2 b 200 3 500 5 000 150

4 36,2 c 200 3 500 5 000 170 a Utilizada no sistema de distribuio 15 kV em locais de agressividade ambiental.

b Utilizada em sistemas de distribuio 34,5 kV.

c Utilizada na tomada de sistema de distribuio 34,5 kV derivada de sistemas de

subtransmisso 34,5 kV.

Tabela 2 Porta-fusvel para chave- fusvel base tipo C

Item Tenso mxima de

operao kV

Corrente nominal

A


NBI Valor de


1 15,0 100 1 400 2 000 95

2 15,0 100 7 100 10 000 95

3 15,0 200 7 100 10 000 95

4 24,2 100 4 500 6 300 125

5 36,2 100 3 500 5 000 150

6 36,2 200 3 500 5 000 170



Na ELEKTRO ainda existem chave-fusvel base tipo A cujas caractersticas esto informadas na Tabela 3 e as caractersticas do porta-fusvel constam da Tabela 4.

Tabela 3 Chave-fusvel base tipo A

Item Tenso mxima de

operao kV

Corrente nominal

A


NBI Valor de


1 15,0 100 1 400 2 000 95

2 24,2 100 1 400 2 000 125

Tabela 4 Porta-fusvel para chave-fusvel base tipo A

Item Tenso mxima de

operao kV

Corrente nominal

A


NBI Valor de


1 15,0 50 900 1 250 95

2 15,0 100 1 400 2 000 95

3 24,2 50 900 1 250 125

4 24,2 100 1 400 2 000 125

6.2.2.2 Proteo de alimentadores Os disjuntores so equipamentos utilizados nas sadas dos alimentadores das subestaes, comandados por rels de sobrecorrente de fase (50/51), de neutro convencional (50/51N), de neutro de alta impedncia (51NHI ou 51SEF) e rels de religamento (79), A Figura 1, apresenta um exemplo de esquema adotado:

Figura 1 Esquema de ligao Atualmente os rels de sobrecorrente existentes na ELEKTRO so eletromecnicos, estticos e digitais (numricos) e possuem unidades temporizadas e instantneas. As unidades temporizadas dos rels de sobrecorrente so de caractersticas de tempo normal inverso e muito inverso, as quais se adequam no sentido de se ter uma melhor seletividade com os outros equipamentos, tanto a montante quanto a jusante. As unidades instantneas dos rels de sobrecorrente so utilizadas para proteo contra elevadas correntes de curto-circuito, as quais podem provocar danos ao sistema e equipamentos de custo mais elevado, a exemplo do transformador de fora, sem afetar a seletividade entre os dispositivos de proteo.

51NHI


Proteo de Redes Areas de Distribuio ND.78 O rel de sobrecorrente de alta impedncia (RAI) tem como finalidade detectar baixas correntes, as quais so provocadas por quedas de condutores ao solo com alta impedncia de contato em que os rels de terra convencionais no so sensibilizados. Portanto, a funo do RAI aumentar a segurana de pessoas e animais. Consegue-se obter seletividade com a proteo de terra dos religadores em toda a faixa de corrente de curto-circuito, porm o RAI no seletivo com os elos-fusveis para baixas correntes.

6.2.2.3 Religadores automticos A utilizao de religadores visa basicamente melhorar a continuidade de fornecimento de energia eltrica, reduzindo o montante de energia no distribuda devido a faltas de origem passageira (transitria) no sistema que provoquem interrupes permanentes e, tambm, reduzindo as despesas operacionais para normalizao do sistema eltrico. A aplicao de religadores deve ser priorizada em pontos nos quais a ocorrncia da faltas passageiras justifica tcnica e economicamente o investimento. Outros benefcios com a aplicao de religadores so: maior flexibilidade nos ajustes permitindo coordenao e seletividade com outros dispositivos de proteo; melhor proteo ao sistema de distribuio pela rapidez e preciso; facilidade para operao. Na ELEKTRO so utilizados religadores trifsicos tanto nas subestaes, quanto nas redes de distribuio. Os religadores tipo poste so aplicados nas redes de distribuio de forma otimizada. A vantagem da aplicao de religadores automticos consequncia de suas caractersticas, como:

curvas independentes para proteo de fase e terra; curvas de atuao para cada proteo (rpida e lenta); religamentos automticos segundo uma sequncia de operaes predeterminadas nas curvas rpidas e lentas, possibilitando coordenao com elos-fusveis, evitando sua queima em consequncia de faltas de origem passageira (transitrias). Na ocorrncia de uma falta permanente, o religador bloquear aps executada toda a sequncia de operao, devendo ser religado manualmente (local ou remoto). Na Tabela 5 so apresentados os religadores existentes na ELEKTRO.

Tabela 5 Caractersticas dos religadores existentes na ELEKTRO

Tipo Descrio Classe de tenso kV Corrente nominal

A Capacidade de

interrupo A

Condio para funcionamento

S/E ES 560 15 560 8 000 Fonte auxiliar

ESV 3810 34,5 800 10 000 Fonte auxiliar

Post

e

NU-LEC 15 600 12 000

COOPER NOVA 15 600 12 000

SEV 280 15 280 6 000 Corrente de carga trifsica > 11 A KF 15 280 6 000 para bobina

srie > 70 A

OYT 250 15 250 4 000 para bobina srie > 15 A

OYT 400 15 400 6 570 para bobina srie > 15 A


Proteo de Redes Areas de Distribuio ND.78 Tabela 5 (continuao)

Tipo Descrio Classe de tenso kV Corrente nominal

A Capacidade de

interrupo A

Condio para funcionamento

Post

e

RV 34,5 400 6 000 para bobina srie > 100 A

Corrente de carga trifsica > 5 A

ESV 3810 34,5 800 10 000 Fonte auxiliar para o comando

KFE 15 400 6 000

RE 15 400 4 000 Bateria

RXE 15 400 6 000 Bateria

R 15 400 4 000 para bobina srie > 70 A

Quanto utilizao de religadores nas redes de distribuio, limita-se ao uso de no mximo dois equipamentos em srie, devido dificuldade de coordenao e aspectos econmicos.

6.2.2.4 Seccionalizadores trifsicos Os seccionalizadores so equipamentos de interrupo automtica que operam em conjunto com religadores dentro de sua zona de proteo. A interrupo automtica se faz pela contagem ajustada de um nmero preestabelecido de operaes automticas do religador devido a uma falta entre fases ou fase-terra frente do seccionalizador (jusante). O seccionalizador no interrompe correntes de curto-circuito, tendo capacidade apenas para interromper correntes de carga. Este equipamento no possui curvas caractersticas tempo x corrente, interrompem simultaneamente as trs fases e, aps a interrupo, eles so rearmados manualmente. Os seccionalizadores classe 15 kV existentes na ELEKTRO so (todos de corrente nominal 200 A): OYS / REYROLLE; GN3F2 e GN3E / McGraw Edison. Para se ter uma boa coordenao com o religador, limita-se a utilizao de apenas um seccionalizador em srie com o mesmo.

6.3 Critrios de proteo Nesta subseo so apresentados os critrios de proteo contra sobrecorrentes para utilizao nos sistemas de distribuio da ELEKTRO. 6.3.1 Proteo de transformadores de distribuio A proteo de transformadores de distribuio feita por chaves-fusveis instaladas no lado de alta tenso. A tenso mxima, a corrente nominal, a capacidade de interrupo, o NBI das chaves-fusveis, tanto as de 15 kV quanto as de 34,5 kV, devem estar de acordo com a Tabela 1.

Quando a chave-fusvel for instalada na estrutura do prprio transformador no h necessidade da capacidade de interrupo da chave estar compatvel com a mxima corrente de curto-circuito no ponto, devido baixa probabilidade de ocorrncia de falta entre a chave e a bucha de alta tenso do transformador. Em situaes nas quais a chave-fusvel instalada na tomada de ramal, visando a proteo do transformador de distribuio, a mesma deve ter


Proteo de Redes Areas de Distribuio ND.78 capacidade de interrupo maior que a mxima corrente de curto-circuito no ponto de sua instalao.

Os elos-fusveis utilizados na proteo dos transformadores de distribuio so do tipo H ou K, dependendo da potncia do transformador, sendo dimensionados para atender as seguintes situaes:

- Permitir a livre circulao de corrente de carga e sobrecarga que o transformador capaz de suportar. - Permitir a circulao da corrente transitria de magnetizao. - Atuar para faltas internas aos transformadores e faltas na rede secundria para correntes de curto-circuito superiores aos nveis que afetam sua vida til.

A Tabela 6 e a Tabela 7 mostram os elos-fusveis aplicados na proteo de transformadores de distribuio dentro das possibilidades para atendimento dos critrios acima mencionados.

Vale salientar que as chaves-fusveis de proteo de transformador de distribuio 34,5 kV quando no forem instaladas na prpria estrutura do mesmo devem possuir dispositivo de aterramento automtico. A chave-fusvel com dispositivo de aterramento automtico tem a funo de evitar sobretenses na fase aberta devido possibilidade de acontecer o fenmeno da ferroressonncia quando o transformador estiver subcarregado (carga da ordem de at 10% da potncia nominal do transformador).

Tabela 6 Elos-fusveis para proteo de transformadores de distribuio urbano e rural com rede secundria

Potncia Nominal

kVA

Trifsicos Monofsicos 13,8 kV 34,5 kV 7,96 kV 19,9 kV

10,00 2H 1H 15,00 1H 2H 1H 25,00 2H 3H 2H 30,00 2H 1H 5H 3H

37,50 a 3H 1H 45,00 3H 1H 50,00 3H 2H 75,00 5H 2H

100,00 a 6K 3H 112,50 6K 3H 150,00 8K 5H

200,00 a 10K 6K 225,00 10K 6K 300,00 15K -

a Transformadores no padronizados na ELEKTRO


Proteo de Redes Areas de Distribuio ND.78 Tabela 7 Elos-fusveis para proteo de transformadores de distribuio rural sem rede

secundria Potncia Nominal

kVA

Trifsicos Bifsicos Monofsicos 13,8 kV 34,5 kV 13,8 kV 7,96 kV 19,9 kV

5,00 2H 2H 2H 7,50 2H 2H 2H

10,00 2H 2H 2H 2H 15,00 2H 2H 2H 2H 25,00 2H 3H 3H 2H 30,00 2H 2H 5H 3H

37,50 a 3H 2H 45,00 3H 2H 50,00 3H 2H 75,00 5H 2H

100,00 a 6K 3H 112,50 6K 3H 150,00 8K 5H

200,00 a 10K 6K 225,00 10K 6K 300,00 15k - - - -

a Transformadores no padronizados na ELEKTRO

6.3.2 Proteo de bancos de capacitores

A ELEKTRO utiliza bancos de capacitores tanto em subestaes quanto em redes de distribuio. Os bancos de capacitores instalados nas redes de distribuio de 13,8 kV so normalmente ligados em estrela isolada, em virtude de os transformadores de distribuio ser de ligao no aterrada do lado de alta tenso (transformadores trifsicos em tringulo/estrela ou bifsicos). No caso de existncia de cargas monofsicas fase-terra (MRT) necessrio efetuar anlise caso a caso para se definir o tipo de ligao a ser utilizado.

Por problemas de custo a proteo de bancos de capacitores instalados nas redes primrias de distribuio deve ser realizada por chaves-fusveis base tipo C instaladas na mesma estrutura. A tenso mxima, a corrente nominal, a capacidade de interrupo e o NBI (Nvel Bsico de Impulso) das chaves-fusveis devem estar de acordo com a Tabela 1 (chave-fusvel) e Tabela 2 (porta-fusvel). A corrente nominal do porta-fusvel deve ser maior ou igual a 100 A. A capacidade de interrupo deve ser maior que a mxima corrente de curto-circuito no ponto de instalao na condio mais crtica, ou seja, tanto pelo alimentador normal quanto na condio de manobra com alimentao por outro alimentador. Os elos-fusveis para proteo do banco de capacitores devem ser do tipo K e dimensionados de forma que a corrente admissvel do elo seja maior ou igual a 135% do valor da corrente nominal do banco de capacitores.

O banco de capacitores deve ser instalado a uma distncia superior a 400 m de qualquer outro banco de capacitores, tanto da ELEKTRO quanto de consumidores industriais de qualquer lado do ponto de instalao (montante ou jusante), para evitar queimas indevidas do elo-fusvel por correntes de inrush. Vale salientar que no podem ser utilizados mais do que quatro capacitores em paralelo por fase em um mesmo banco, pois como a proteo feita por grupo e no individualmente por capacitor, poder haver problemas de segurana.



A Tabela 8 apresenta os elos-fusveis que devem ser aplicados na proteo de bancos de capacitores dentro das possibilidades de atendimento dos critrios acima mencionados.

Tabela 8 Elos-fusveis para proteo de bancos de capacitores

Potncia do banco kVAr

Tenso

7,6 / 13,2 kV e 7,96 / 13,8 kV Potncia das unidades

kVAr 25 50 100 200

75 6K

150 6K 6K

225 10K

300 15K 15K

450 25K

600 25K 25K 25K

900 40K

1 200 65K 65K

NOTA Ligao do banco de capacitores em estrela isolada.

6.3.3 Protees de instalaes primrias de clientes particulares Os critrios para este tipo de instalao devem estar conforme ND.20.

6.3.4 Proteo de redes primrias As protees contra sobrecorrentes de redes primrias de distribuio so efetuadas por meio de disjuntores, religadores, seccionalizadores e chaves-fusveis. 6.3.4.1 Seleo e dimensionamento / ajustes 6.3.4.1.1 Chaves-fusveis e elos-fusveis (a) Chaves-fusveis de sistemas de distribuio de classe 15 kV As chaves-fusveis de base C devem ser utilizadas quando: - As correntes de curto-circuito simtrica e assimtrica no ponto forem iguais ou superiores a 1 400 A e 2 000 A, respectivamente. - A demanda for superior a 45 kVA. - A extenso da rede jusante do ponto for igual ou superior a 6 km.

Sendo que a capacidade de interrupo limitada pelo porta-fusvel, deve ser verificado os valores mximos dos mesmos na Tabela 2.

A corrente nominal da base fusvel e do porta-fusvel da chave deve ser maior ou igual a 150% da corrente nominal do elo-fusvel a ser instalado no ponto.

A corrente de interrupo simtrica e assimtrica da chave-fusvel deve ser superior mxima corrente de curto-circuito simtrica e assimtrica respectivamente no seu ponto de instalao.



(b) Chaves-fusveis de sistemas de distribuio de classe 34,5 kV

As chaves-fusveis utilizadas no sistema de distribuio 34,5 kV para proteo de ramais devem ter dispositivo de aterramento automtico. Nas tomadas de ramais que derivam de sistema de subtransmisso 34,5 kV deve ser utilizada chave-fusvel com NBI de 170 kV (ver Tabela 1. Nos ramais internos ao sistema de distribuio 34,5 kV pode ser utilizada chave com NBI de 150 kV (ver Tabela 1).

A corrente nominal da base fusvel e do porta fusvel da chave deve ser maior ou igual a 150% da corrente nominal do elo fusvel a ser instalado no ponto.

A corrente de interrupo simtrica e assimtrica da chave-fusvel deve ser superior mxima corrente de curto-circuito simtrica e assimtrica respectivamente no seu ponto de instalao.

(c) Elos-fusveis

Na proteo de ramais devem ser utilizados somente os elos-fusveis do tipo K em virtude de ter sido feito um acompanhamento da qualidade dentro das especificaes e por apresentarem melhor desempenho prtico principalmente quanto possibilidade de se ajustar o elemento instantneo dos rels de sobrecorrente de neutro das subestaes a valores mais baixos. Para obteno de uma proteo mais adequada e considerando ser os elos mais utilizados na ELEKTRO, alm de facilitar estoque de reposio, devem ser utilizados (preferencialmente) apenas os elos-fusveis 10K, 15K e 25K, com exceo da proteo do ramal de ligao de clientes com capacidade instalada acima de 500 kVA, bancas de capacitores e by-pass de religadores quando necessrio. A corrente nominal do elo-fusvel do ramal deve ser superior a 150% do valor da mxima corrente de carga atual (medida ou convenientemente avaliada no seu ponto de instalao ou superior corrente de manobra quando for o caso). Ento,

Inominal do elo-fusvel > 1,5 Idemanda mx. atual

NOTA Para atender algumas situaes consideradas espordicas na ELEKTRO, pode ser utilizado o elo 25K em pontos nos quais a corrente de carga atual seja de at 25 A (em virtude deste elo ser o maior aplicado na proteo de ramais). Assim, a corrente admissvel do elo de 1,5 x IN = 1,5 x 25 A = 37,5 A, o mesmo atende, nesta situao, em um horizonte at que a carga cresa mais 50%, o que corresponde na ELEKTRO, em mdia, mais de 5 anos.

A corrente nominal do elo-fusvel deve ser superior do maior elo de proteo dos transformadores do qual retaguarda. A corrente nominal do elo-fusvel deve ser no mximo 25% da menor corrente de curto-circuito fase-terra mnimo (calculado com resistncia de falta 3R = 100 ) em sua zona de proteo e ,se possvel, at o fim do trecho para o qual proteo de retaguarda.

Inominal do elo-fusvel menor Iccfase-terra mn

4

A Figura 2 mostra as curvas tempo x corrente dos elos 10K, 15K e 25K.



NOTA 1 As curvas tempo x corrente cheias indicam o tempo mnimo de fuso do elo-fusvel. NOTA 2 As curvas tracejadas indicam o tempo mximo de interrupo do elo-fusvel.

Figura 2 Curvas tempo x corrente dos elos 10K, 15K e 25K 6.3.4.1.2 Disjuntores / rels de subestaes Os disjuntores e rels (cubculos tipo B) so utilizados exclusivamente nas sadas dos alimentadores de subestaes e so convenientemente especificados e dimensionados para o ponto de instalao. A proteo do cubculo tipo B equipado com disjuntor, rels de

0,01

0,10

1,00

10,00

100,00

1.000,00

0 1 10 100 1.000 10.000

Tempo (s)

Corrente (A)

10K

15K

25K


Proteo de Redes Areas de Distribuio ND.78 sobrecorrentes secundrios sendo 2 de fase (50/51), 1 de neutro convencional (50/51 N) e 1 de neutro de alta sensibilidade (RAI) e um rel de religamento (79).

Quando so utilizados rels numricos, a proteo do alimentador composta de 3 proteo de fase (50/51), 1 proteo de neutro convencional (50/51 N), 1 proteo de neutro de alta sensibilidade (RAI) e funo de religamento automtico (79), todas includas em uma nica unidade.

Os rels de sobrecorrentes existentes nos cubculos de distribuio da ELEKTRO so do tipo eletromecnicos, eletrnicos (estticos) e numricos (digitais), possuindo unidades temporizadas e instantneas.

6.3.4.1.2.1 Critrio geral para definio dos ajustes da proteo

Rel de sobrecorrente de fase

Ajuste de corrente do elemento temporizado:

O ajuste de corrente do elemento temporizado deve ser tal que satisfaa as seguintes exigncias:

Ipick up de fase > Idemanda mx. futura

1,2 Ipick up de fase < menor Iccmn (na zona principal e de retaguarda do rel)

A avaliao da corrente de carga equivalente demanda mxima futura deve ser feita com base no planejamento por regio eltrica e no estudo de mercado, considerando o horizonte de cinco anos e tambm a corrente de manobra.

Considerando que os rels so do tipo secundrio, portanto acoplados ao secundrio do conjunto de TCs com relao RTC e que o ajuste destes rels so em forma de TAPs, temos ainda que considerar:

RTC Iprimrio

Isecundrio

TAPIpick up rel fase > Idemanda mx. futura

RTC

TAPIpick up rel fase menor IccRTC 1,2

(na zona principal e de retaguarda do rel)

Caso esta proteo seja retaguarda de um RL e no for possvel cobrir toda a zona em que o mesmo retaguarda, deve ser utilizado by-pass com chave-fusvel no RL.

NOTA Desconsiderar os TAPs de Ipick up rel fase maior que 6A, caso contrrio o TC, ficaria desprotegido em caso de sobrecarga j que a corrente trmica secundria do mesmo comumente de 6A, pois na ELEKTRO utiliza-se TCs com fator trmico igual 1,2.

Ajuste do time level (TL):

O ajuste do time level do rel, deve atender os seguintes critrios:


Proteo de Redes Areas de Distribuio ND.78 - Permitir seletividade com os equipamentos de proteo a montante e a jusante. - A curva de temporizao escolhida de operao do Rel para toda a faixa de valores de curto-circuito deve ser tal que proporcione proteo trmica para os condutores, transformadores de potncia e outros equipamentos do circuito.

Ajuste do elemento instantneo do rel de fase:

O ajuste de corrente do elemento instantneo do rel de fase deve satisfazer as seguintes exigncias:

- Maior que a mxima corrente de curto circuito trifsico assimtrico no equipamento protetor (religador, ou disjuntor de entrada primria de clientes particulares).

- Maior que a corrente transitria de magnetizao dos transformadores do alimentador (Itm). Iinstantneo de fase Icc3assimtrico mx.

Iinstantneo de fase Itm

Caso o rel seja numrico, deve ser levada em considerao a corrente simtrica.

Exemplo: Carga instalada no alimentador: 10 MVA com 300 transformadores de distribuio.

Ntransformadores > 5 Ktm = 0,5

Itm 6 kVAinstalado

3 kV Ktm

6 10 000

3 13,8 0,5 1 255 A

Logo Iinstantneo de fase > 1 255 A

NOTA Quando do ajuste do TAP do elemento instantneo do rel de fase, atentar para o tipo de rel, pois existe diferena de lgica entre os mesmos.

Exemplo :

Rel ICM2:

TAPIinstantneo de fase Iinstantneo de fase

TAPIpick up fase RTC

Rel CO-8

TAPIinstantneo de fase Iinstantneo de fase

RTC

Rel de sobrecorrente de neutro convencional

Ajuste de corrente do elemento temporizado: Ipick up neutro Ipick up RAI

1,2 Ipick up neutro IccT mn. (na zona principal e de retaguarda do rel)


Proteo de Redes Areas de Distribuio ND.78 Considerando que os rels so do tipo secundrio, portanto acoplado ao fechamento em paralelo dos TCs de relao RTC, e que o ajuste destes rels so em forma de TAPs, temos ainda a considerar:

TAPIpick up rel de neutro TAPIpick up RAI

TAPIpick up rel de neutro menor IccT mn.

RTC 1,2 (na zona principal e de retaguarda)

Para clculo de IccT mn. considerar a resistncia de contato 3R = 100 .

Ajuste do time level:

O time level do rel de neutro convencional deve ser ajustado para permitir seletividade com os equipamentos de proteo a montante e a jusante.

Ajuste do elemento instantneo:

O ajuste de corrente do elemento instantneo do rel de neutro convencional deve ser tal que satisfaa as seguintes exigncias:

- Maior que a corrente de curto circuito faseterra assimtrico no primeiro equipamento protetor (religador ou outro disjuntor).

- O clculo deve ser baseado no menor valor de resistncia de contato estimado ou conhecido. A seguir so apresentados os casos mais tpicos encontrados na ELEKTRO :

- Resistncia de aterramento conhecida de uma indstria frente do equipamento protetor (do Cliente), considerar 3R = 3 x Rat.

- No caso de existncia de neutro de rede secundria frente de religador de cidade que no possui S/E, considerar a resistncia de contato 3R = 10 .

- No caso de existncia de neutro de rede secundria frente de religador, de cidade com S/E, considerar a resistncia de contato 3R = 0.

- Maior que a corrente de curto-circuito que permite a antecipao da fuso do maior elo jusante, mesmo com a possibilidade de uma operao simultnea com o disjuntor, tendo em vista a baixa probabilidade deste evento acontecer. Caso este elo-fusvel seja o 10K ou 15K o ajuste deve ser igual ou superior a 450 A .Se o elo for o 25K o ajuste deve ser igual ou superior 600 A. Logo, resumindo, temos:

Iinstantneo de neutro IccT assimtrico (no primeiro dispositivo protetor) Iinstantneo de neutro 450 A (para maior elo = 10K ou 15K)

Iinstantneo de neutro 600 A (para maior elo = 25K) NOTA Da mesma forma como mencionado no rel de fase, quando do ajuste do TAP do elemento instantneo do rel de neutro, atentar para o tipo de rel , pois existe diferena de lgica entre os mesmos.

Se o rel for numrico, deve ser considerada a corrente simtrica.

Exemplo :



Rel ICM 2

TAPIinstantneo de neutro Iinstantneo de neutro

TAPIpick up de neutro RTC

Rel CO-8

TAPIinstantneo de neutro Iinstantneo de neutro

RTC

Ajustes do Rel de Neutro de Alta Sensibilidade - RAI

Ajuste de corrente :

Tendo em vista que o RAI, tem como finalidade detectar baixas corrente de curto circuito tipo fase terra, provocados em geral por contato de cabo ao solo, visando uma melhor segurana de pessoas e animais, o mesmo deve ser ajustado com mnimos valores. Para tanto, desconsideramos a princpio, o erro residual mximo dos TCs especificados pela norma da ABNT (dados de placa) que permite em ltima hiptese apresentar at 20% de erro em relao carga passante. Na prtica os erros dos TCs utilizados pela ELEKTRO obtidos em ensaios de laboratrio esto em torno de + ou - 1,3 %, que daria um erro residual em torno de 2,6%.

Com as consideraes acima, os rels RAI devem ser ajustados na faixa de 6 A a 12 A, ou seja:

6 A IRAI 12 A

No caso de alimentadores com cargas MRT (Monofilar com Retorno pela Terra - redes rurais), deve ser obedecido o mximo de 6 A por fase para atendimento dos requisitos acima. Considerando o fator de demanda igual a 0,33, a carga instalada total de MRT de um alimentador trifsico de 13,8 kV referido S/E limitado em 435 kVA. Para os alimentadores com carga maior que a especificada acima, deve ser feita uma anlise especfica, considerando a corrente de neutro para o ajuste do RAI.

Ajuste de tempo:

Em vista do aumento da vitrificao do solo com o tempo, acarretando aumento da resistncia de contato ao solo, diminuindo assim a corrente de curto circuito terra, aumentando a probabilidade de no atuao do RAI aps os religamentos automticos o tempo de atuao do RAI deve ser ajustado em 3 s. Caso tenha 2 (dois) religadores em srie no alimentador ou quando de conexo com autoprodutores o RAI poder ser ajustado em at 5 s, ou seja :

3 s TempoRAI 5 s

Critrios para definies dos ajustes do rel de neutro de alta sensibilidade (RAI) em alimentadores de 34,5 kV

O rel RAI em sistemas 34,5 kV deve ser objeto de anlise especfica, considerando as particularidades (instabilidade da proteo) do referido sistema.



6.3.4.1.2.2 Rel de religamento Seleo:

O rel de religamento que normalmente excitado pelos rels de sobrecorrente com o complemento da lgica atravs dos contatos auxiliares do disjuntor comanda os disjuntores de subestaes, fazendo com que o mesmo opere numa sequncia completa de desligar-religar automtico evitando bloqueios indesejveis devido a faltas de origem passageiras. Caso o curto-circuito seja permanente desliga pela terceira vez ficando o disjuntor bloqueado com os contatos abertos.

De uma maneira geral os rels de religamento devem possuir as seguintes caractersticas principais: - dois religamentos automticos - tempo de neutralizao e rearme (tempo de guarda) - bloqueio automtico de religamento quando do fechamento manual - nos rels que permitem bloqueio de religamento por altas correntes, deve ser habilitado o bloqueio do religamento automtico, quando a atuao da proteo for por uma corrente de falta maior ou igual a 6 000 A.

Ajustes:

Os tempos de religamento (intervalo entre o desligamento e religamento automtico) e de neutralizao normalmente ajustados na ELEKTRO so os seguintes:

Primeiro tempo de religamento 0,5 s Segundo tempo de religamento 15 s a 20 s Tempo de neutralizao e rearme (tempo de guarda) 30 s a 60 s 6.3.4.1.2.3 Religadores tipo subestao Seleo:

S/Es de distribuio de 34,5 kV Para utilizao nas S/Es 34,5 - 13,8 kV da distribuio, os religadores tipo S/E j so convenientemente especificados. S/Es de distribuio de tenses superiores a 34,5 kV Para utilizao nas S/Es supridas por tenses superiores a 34,5 kV, deve ser verificado o que segue: - A tenso nominal do religador deve ser compatvel com a do ponto (13,8 a 34,5 kV). - A corrente nominal do religador deve ser superior corrente de carga equivalente demanda mxima futura. - A capacidade de interrupo nominal do religador deve ser superior mxima corrente de curto-circuito assimtrico. Caso esta situao no possa ser atendida, em ltima hiptese deve ser maior que a mxima corrente simtrica multiplicado por um fator de 1,3 na referida subestao.

Ajustes:

S/Es de distribuio de 34,5 kV

Para S/Es de 34,5 kV os ajustes podem ser efetuados de forma semelhante aos estabelecidos para religadores tipo poste (ver Tabela 5) que so instalados nas redes de


Proteo de Redes Areas de Distribuio ND.78 distribuio, tendo em vista que nestas S/Es as correntes de curto-circuito so baixas, ou seja:

(a) Disparo de fase

Elemento temporizado

Imn .disparo de fase Idemanda mx.futura

Imn. disparo de fase menor Icc2F (na zona supervisionada) Elemento instantneo

Iinstantneo de fase Itm

(b) Disparo de terra

Elemento temporizado do sensor convencional (tempo dependente) Imn .disparo de terra > Imn. disparo RAI

Imn. disparo de terra < IccFT mn. (na zona supervisionada) Elemento instantneo

Iinstantneo de terra = menor ajuste disponvel

Iinstantneo de terra 20 A

Elemento temporizado do sensor de alta impedncia (tempo definido) 6 A < RAI < 12 A

(c) Ajuste de tempo 3 s < tRAI < 5 s

Os elementos temporizados dos sensores de fase e de terra convencional devem ser ajustados de forma a permitir seletividade para faltas permanentes.

(d) Nmero de operaes para bloqueio 1 < nmero de operaes para bloqueio < 4

(e) Sequncia de operaes Nos religadores tipo S/E, seleciona-se o nmero de operaes rpidas (instantneas) de modo que o nmero de operaes lentas (temporizadas) a diferena entre o nmero de operaes para bloqueio e o nmero de operaes rpidas (instantneas). Exemplo: Sequncia de operaes desejada: 1 rpida e 3 lentas Ajustes para obteno da sequncia de operaes acima Nmero de operaes para bloqueio = 4 Nmero de operaes rpidas (instantneas) = 1

(f) Tempo de religamento Nos religadores tipo S/E, recomendvel ajustar os tempos de religamento em: - Tempo do primeiro religamento = 1 s


Proteo de Redes Areas de Distribuio ND.78 - Tempo do segundo religamento > 6 s - Tempo do terceiro religamento > 6 s O tempo mnimo, a partir do segundo religamento, de 6 s necessrio para permitir o carregamento motorizado da mola de fechamento.

(g) Tempo de rearme Ajuste recomendado: 40 s < trearme < 60 s

Para maiores detalhes, consultar 6.3.4.1.2.4.

No caso de existncia de dois religadores em srie no alimentador, o religador tipo S/E deve ser ajustado da mesma forma que os estabelecidos para religadores tipo S/E de subestaes de distribuio de tenses superiores a 34,5 kV.

6.3.4.1.2.4 Religadores tipo poste Seleo: Constatada a viabilidade de instalao do religador em um ponto da rede de distribuio, para a seleo do mesmo devem ser considerados os seguintes requisitos: - A tenso nominal deve ser compatvel com a da rede (13,8 ou 34,5 kV). - A corrente nominal deve ser superior corrente de carga equivalente demanda mxima futura no ponto, se o religador for eletrnico e, superior ao dobro da corrente de carga equivalente demanda mxima futura no ponto se o religador for hidrulico, ou seja: RL eletrnico: Inominal RL Idemanda mx. futura

RL hidrulico: Inominal RL 2 Idemanda mx. futura

- A capacidade de interrupo nominal do religador deve ser maior que a mxima corrente de curto-circuito assimtrica calculada no ponto.

NOTA Para religadores que utilizam bobina srie atentar para a diminuio da capacidade de interrupo para valores baixos de corrente nominal de bobina srie.

Em situaes de utilizao de dois religadores em srie sendo um hidrulico e outro eletrnico, quando a corrente de carga elevada no equipamento do lado fonte, desejvel que se instale o religador eletrnico na retaguarda devido ao religador hidrulico funcionar com bobina srie acarretando um ajuste de corrente de disparo elevado dificultando a sensibilizao para as correntes de curto-circuito na zona sob sua superviso.

Ajustes:

Ajuste da corrente mnima do disparo de fase

Religadores eletrnicos (SEV, KFE, RXE, ESV etc.)

Os ajustes destes equipamentos devem satisfazer as seguintes condies: - a corrente mnima de disparo de fase deve ser maior que a corrente de carga equivalente demanda mxima futura levando em considerao tambm a corrente em condies de manobra; - a corrente mnima de disparo de fase deve ser inferior a corrente de pick up da proteo de retaguarda descontando a diferena da corrente de carga na proteo de retaguarda da corrente de carga no religador; - a corrente mnima de disparo de fase deve ser inferior a menor corrente de curto-circuito fase-fase na zona supervisionada. Resumindo temos:


Proteo de Redes Areas de Distribuio ND.78 Imn. disparo de fase RL Idemanda mx. futura

Imn. disparo de fase RL Ipick up fase PR IcPR IcRL

sendo PR proteo de retaguarda IcPR corrente de carga na proteo de retaguarda IcRL corrente de carga no religador

1,2 Imn. disparo de fase RL menor Icc2F (na zona supervisionada)

Religadores hidrulicos (KF, OYT, R, RV etc.)

Para estes religadores, o disparo de fase feito por meio da operao de bobina srie conectada diretamente no circuito de fora do religador. A corrente mnima de disparo de fase com a bobina srie igual a duas vezes sua corrente nominal, ou seja:

Idisparo de fase RL 2 In bobina srie RL

Para estes equipamentos o ajuste da proteo de fase deve atender as condies a seguir: - a corrente nominal da bobina srie deve ser maior que a corrente de carga equivalente demanda mxima futura levando em considerao tambm a corrente em condies de manobra; - a corrente mnima de disparo de fase deve ser inferior corrente de pick up da proteo de retaguarda descontando a diferena da corrente de carga na proteo de retaguarda da corrente de carga no religador; - a corrente mnima de disparo de fase deve ser inferior menor corrente de curto-circuito fase-fase na zona supervisionada.

Em resumo temos:

In bobina srie RL Idemanda mx. futura

Imn. disparo de fase RL Ipick up fase PR IcPR IcRL

sendo PR proteo de retaguarda IcPR corrente de carga na proteo de retaguarda IcRL corrente de carga no religador

1,2 Imn. disparo de fase RL < menor Icc2F (na zona supervisionada)

Ajuste da corrente mnima do disparo de terra

Para o ajuste do disparo de terra dos religadores so levados em considerao o seguinte: - A corrente mnima de disparo de terra deve ser menor que 90% do ajuste do rel de sobrecorrente de terra de alta impedncia (RAI) da subestao devido proteo do RL possuir erros admissveis de 10% sobre o valor ajustado alm dos erros de relao dos TC's


Proteo de Redes Areas de Distribuio ND.78 do prprio RAI do cubculo B. Tambm deve ser inferior menor corrente de curto-circuito fase-terra mnimo no final da zona supervisionada, ou seja:

6 < Imn. disparo de terra do RL < 0,9 Imn. atuao do RAI (A)

NOTA No caso da zona supervisionada no possuir cargas MRT, a corrente mnima de disparo de terra pode ser ajustada em at 5 A.

A proteo de terra normalmente do tipo eletrnico sendo a corrente ajustada atravs da escolha de resistores (KF, KFE e RV) ou atravs do controle de corrente de entrada no circuito pela escolha de TAP de transformador auxiliar em conjunto com resistor denominado de mdulo calibrador (rel RESCO utilizado nos religadores SEV e ESV), ou ainda atuando diretamente na bobina de disparo (OYT).

Ajuste do nmero de operaes para bloqueio O nmero de operaes para bloqueio o nmero de operaes que o religador efetua dentro de uma sequncia de operao at a sua abertura definitiva (bloqueio aberto), se a falta for permanente ou se ela persistir dentro do intervalo da sequncia mencionada. Este nmero ajustvel de 2 a 4 operaes para bloqueio, sendo normalmente ajustado em 4.

Curvas de atuao tempo x corrente Nos religadores tanto a proteo de fase quanto a proteo de terra permitem, de forma independente, a escolha de duas curvas caractersticas tempo x corrente sendo uma rpida e uma lenta. Alguns religadores tm vrias curvas rpidas e lentas podendo ser escolhidas uma de cada. A escolha da curva rpida e da lenta, bem como o ajuste da sequncia de operaes rpidas e lentas at o bloqueio aberto do religador, depende somente da coordenao que se deseja fazer com outros dispositivos de proteo. As operaes na curva rpida tem a finalidade de eliminar faltas de origem passageiras, e as operaes na curva lenta garante a seletividade proporcionando coordenao com elos-fusveis e seletividade com os equipamentos de proteo instalados em srie jusante do mesmo, para as faltas de origem permanente.

A Figura 3 mostra as curvas tpicas de atuao tempo x corrente de religadores.



Legenda A = Curva rpida de fase do religador KFE B = Curva lenta de fase do religador KFE 1 = Curva rpida de terra do religador KFE 4 = Curva lenta de terra do religador KFE

Figura 3 Curvas tpicas de atuao tempo x corrente de religadores.

Tempo de religamento O tempo de religamento o tempo compreendido entre uma operao de abertura e a subsequente operao de fechamento automtico do religador. Este tempo quando disponvel para ajuste, definido de acordo com a filosofia de proteo adotada, em funo da coordenao com os demais equipamentos de proteo. Em alguns religadores este tempo fixo em torno de 2 segundos (KF, KFE, RV e OYT), em outros ajustveis por meio de plugues (SEV e ESV que utilizam rel RESCO) e, neste caso, se no houver problemas com o avano acumulado do disco de induo dos rels eletromecnicos das subestaes, recomendvel ajust-los em:

Tempo do primeiro religamento = 1,25 s Tempo do segundo religamento = 2,5 s Tempo do terceiro religamento = 2,5 s Estes ajustes permitem uma melhor coordenao com os elos-fusveis.

Tempo de rearme O tempo de rearme o tempo requerido para que o religador retorne sua sequncia inicial aps uma operao com sucesso, ou seja, o tempo para zerar o contador do nmero de operaes para bloqueio (apto para executar a sequncia de operao completa novamente). Este tempo, quando ajustvel, deve levar em considerao a capacidade do religador

0,01

0,10

1,00

10,00

0 1 10 100 1.000 10.000

Tempo (s)

Corrente (A)

A

B

4

1

Proteo de Redes Areas de DistribuioND.78 executar todo o ciclo de operao aps a seqbloqueio definitivo. Em alguns religadores este tempo fixo e acumulativo por operao realizada (KF, KFE, RV e OYT). Este tempo est em torno de 1,75 min por operao realizada para a OYT e 1,5 mpara o KF, KFE e RV, ou seja, estes religadores podem acumular um tempo de rearme de 5,25 min e 4,5 min respectivamente, antes da ltima operao para bloqueio, se os mesmos estiverem ajustados em 4 operaes para bloqueio.Em outros religadores este tempo ajustvel sequncia de operao em que o mesmo esRecomenda-se ajustar o tempo de rearme em 40 s nestes religadores, ou seja:Tempo de rearme = 40 s

A Figura 4 ilustra uma sequcom bloqueio na posio aberta.

Legenda: Icc = Corrente de curto-circuitoIc = Corrente de carga R = Operao na curva rpidaL = Operao na curva lentatr = Tempo de religamento

Figura 4 Sequncia de operao

6.3.4.1.2.5 SeccionalizadoresSeleo: Aps definido o ponto de instalao do seccionalizadorrequisitos: - A tenso nominal deve ser compatvel com a tenso da rede (13,8 kV).- O nvel bsico de isolamento para impulso (NBI) deve ser compatvel com a classe de tenso do sistema (para classe 15 kV - A corrente nominal deve ser maior que a corrente mxima futura no ponto. - A corrente nominal deve ser maior ou igual corrente mnima de disparo de fase do religador de retaguarda. - O tempo equivalente na corrente de curtoinstalao no deve exceder a capacidade de curta durao do SL, em funo do maior tempo de abertura do equipamento de proteo de retaguarda. Em seccionalizadores hidrulicos atentar para as limitaes de capacidade com a bobina srie utilizada. - A capacidade momentncircuito assimtrica mxima no ponto de instalao.- recomendvel que a corrente mnima de carga seja superior a 3,5 A for instalado o seccionalizador GN3E.

Pgina 35


executar todo o ciclo de operao aps a sequncia de operao mxima executada antes do

este tempo fixo e acumulativo por operao realizada (KF, KFE, RV e OYT). Este tempo est em torno de 1,75 min por operao realizada para a OYT e 1,5 mpara o KF, KFE e RV, ou seja, estes religadores podem acumular um tempo de rearme de

5 min respectivamente, antes da ltima operao para bloqueio, se os mesmos estiverem ajustados em 4 operaes para bloqueio. Em outros religadores este tempo ajustvel por meio de plugues e independe do estgio da

ncia de operao em que o mesmo esteja (SEV e ESV que utilizam rel RESCO). se ajustar o tempo de rearme em 40 s nestes religadores, ou seja:

uncia de operao (2 rpidas + 2 lentas) completa do religador com bloqueio na posio aberta.

circuito

R = Operao na curva rpida L = Operao na curva lenta

Sequncia de operao completa do religador com bloqueio na posio aberta

Seccionalizadores

Aps definido o ponto de instalao do seccionalizador, devem ser verificados os seguintes

tenso nominal deve ser compatvel com a tenso da rede (13,8 kV).O nvel bsico de isolamento para impulso (NBI) deve ser compatvel com a classe de

tenso do sistema (para classe 15 kV 95 kV e 110 kV). A corrente nominal deve ser maior que a corrente de carga equivalente demanda

A corrente nominal deve ser maior ou igual corrente mnima de disparo de fase do

O tempo equivalente na corrente de curto-circuito simtrica mxima no ponto de deve exceder a capacidade de curta durao do SL, em funo do maior

tempo de abertura do equipamento de proteo de retaguarda. Em seccionalizadores hidrulicos atentar para as limitaes de capacidade com a bobina srie utilizada.

A capacidade momentnea do seccionalizador deve ser superior corrente de curtocircuito assimtrica mxima no ponto de instalao.

recomendvel que a corrente mnima de carga seja superior a 3,5 A for instalado o seccionalizador GN3E.

Reviso 03 xx/2014

ncia de operao mxima executada antes do

este tempo fixo e acumulativo por operao realizada (KF, KFE, RV e OYT). Este tempo est em torno de 1,75 min por operao realizada para a OYT e 1,5 min para o KF, KFE e RV, ou seja, estes religadores podem acumular um tempo de rearme de

5 min respectivamente, antes da ltima operao para bloqueio, se os mesmos

de plugues e independe do estgio da teja (SEV e ESV que utilizam rel RESCO).

se ajustar o tempo de rearme em 40 s nestes religadores, ou seja:

ncia de operao (2 rpidas + 2 lentas) completa do religador

completa do religador com bloqueio na posio aberta

ser verificados os seguintes

tenso nominal deve ser compatvel com a tenso da rede (13,8 kV). O nvel bsico de isolamento para impulso (NBI) deve ser compatvel com a classe de

de carga equivalente demanda

A corrente nominal deve ser maior ou igual corrente mnima de disparo de fase do

circuito simtrica mxima no ponto de deve exceder a capacidade de curta durao do SL, em funo do maior

tempo de abertura do equipamento de proteo de retaguarda. Em seccionalizadores hidrulicos atentar para as limitaes de capacidade com a bobina srie utilizada.

ser superior corrente de curto-

recomendvel que a corrente mnima de carga seja superior a 3,5 A no ponto em que



Ajustes:

Ajustes das correntes de atuao de fase

Na proteo de fase dos seccionalizadores a corrente mnima de atuao ajustada para ser sensibilizada o mais prximo de 80% da corrente mnima de disparo de fase do religador, ou seja:

Imn. atuao de fase SL 0,8 Imn. disparo de fase RL

Esta expresso vlida quando tanto o seccionalizador quanto o religador so eletrnicos (por exemplo, o SL GN3E com RL KFE).

No caso de instalao de seccionalizador hidrulico (OYS da Reyrolle) frente de religador hidrulico (OYT, KF ou R), a corrente nominal da bobina srie do SL deve ser a mesma da bobina srie do RL, que equivale a 80% do disparo de fase do RL, pois o SL sensibilizado com 1,6 x In bobina srie e o RL com 2 x In bobina srie, ou seja:

In bobina srie SL In bobina srie RL

Para o mesmo seccionalizador hidrulico (OYS) frente de religador eletrnico (SEV, KFE, etc.) a escolha da corrente nominal da bobina srie do SL da seguinte forma:

In bobina srie SL Imn. disparo de fase RL

2

No caso de instalao de seccionalizador eletrnico (GN3E da McGraw Edison) frente de religador hidrulico (KF, OYT, etc.) a escolha do resistor para a corrente de atuao de fase da seguinte forma:

Imn. atuao de fase SL 1,6 In bobina srie RL

A Tabela 9 resume os ajustes dos SLs com os RLs hidrulicos e eletrnicos: Tabela 9 Ajustes dos seccionalizadores com os religadores hidrulicos e eletrnicos

SL RL Eletrnico Hidrulico

Eletrnico Imn. atuao de fase SL 0,8 Imn. disparo de fase RL Imn. atuao de fase SL 1,6 In bobina srie RL

Hidrulico In bobina srie SL Imn. disparo de fase RL

2

In bobina srie SL In bobina srie RL

A corrente mnima de atuao de fase do SL deve ser inferior menor corrente de curto-circuito fase-fase no final da zona supervisionada tanto do SL quanto do RL, ou seja:

Imn. atuao de fase SL menor Icc2F (na zona supervisionada pelo SL e RL)

Ajustes da corrente de atuao de terra

A proteo de terra dos seccionalizadores ajustada para ser sensibilizada o mais prximo de 80% da corrente mnima de disparo de terra do religador, ou seja:


Proteo de Redes Areas de Distribuio ND.78 6 < Imn. atuao de terra SL 0,8 Imn. disparo de terra RL (A)

NOTA No caso de no existncia de MRT na zona supervisionada pelo SL a corrente mnima de atuao de terra do SL pode ser ajustada em at 4 A.

Ajuste do nmero de contagens para abertura

O ajuste do nmero de contagens para bloqueio (abertura) do seccionalizador deve ser no mximo igual ao do nmero de operaes para bloqueio do religador menos um, ou seja:

Ncontagem bloqueio SL Noperaes bloqueio RL 1

6.3.4.2 Coordenao / seletividade

6.3.4.2.1 Seletividade entre chaves-fusveis Apesar de desejvel, a seletividade entre chaves-fusveis acontece somente para uma faixa de corrente.

Para se conseguir seletividade entre fusveis desejvel que o mximo tempo de interrupo do fusvel protetor no exceda a 75% do mnimo tempo de fuso do elo protegido, ou seja:

tmx. interrupo fusvel protetor 0,75 tmn. fuso elo protegido

Para verificao da seletividade entre chaves-fusveis com elos H e K, consultar a Tabela 10.

Tabela 10 Seletividade de elos-fusveis

Elo Protetor

Corrente A Corrente Mxima de Defeito

Elo de Retaguarda A Nom. Adm. Mn. de Defeito

ELO IN IAD 4 x IN 8 K 10K 12K 15 K 20 K 25 K 30 K 40 K 50 K 65 K 1H 1 1 4 125 280 380 510 650 840 1 060 1 340 1 700 2 200 2H 2 2 8 45 220 450 650 - - - - - 3H 3 3 12 45 220 450 650 - - - - - 5H 5 5 20 45 220 450 650 840 1 060 1 340 1 700 2 200 6K a 6 9 24 190 350 510 660 840 1 060 - - - 8K 8 12 32 - 210 440 650 840 1 060 - - - 10K a 10 15 40 - - 300 540 840 1 060 - - - 12K 12 18 48 - - 320 710 1 050 - - - 15K a 15 23 60 - - - - 430 870 1 340 - - 20K 20 30 80 - - - - - 500 1 100 1 700 - 25K a 25 38 100 - - - - - - 660 1 350 2 200 30K 30 45 120 - - - - - - - 850 1 700 40K a 40 60 160 - - - - - - - - 1 100 50K 50 75 200 - - - - - - - - - 65K a 65 98 260 - - - - - - - - -

a preferenciais

As curvas tempo x corrente dos elos 10K, 15K e 25K esto mostradas na Figura 2.

6.3.4.2.2 Seletividade fusvel (lado fonte) / religador Esta situao ocorre normalmente nas SEs 34,5 kV 13,8 kV, cuja proteo do lado da alta tenso do transformador de fora abaixador efetuada com a utilizao de chaves-fusveis. Para se ter seletividade nessa condio, o mnimo tempo de fuso do elo-fusvel deve ser maior que o tempo mdio de interrupo na curva lenta do religador multiplicado por um fator


Proteo de Redes Areas de Distribuio ND.78 K1. Este fator definido em funo da sequncia de operao e dos tempos de religamento do religador, que vo pr aquecendo o elo-fusvel. Os valores de K1 esto definidos na Tabela 11.

Tabela 11 Valores de K1

Tempo de religamento

s

Sequncia de operao Operaes: 2 rpidas +

2 temporizadas Operaes: 1 rpida + 3

temporizadas Operaes:

4 temporizadas

Fator K1

0,5 2,6 3,1 3,5 1,0 2,1 2,5 2,7 1,5 1,85 2,1 2,2 2,0 1,7 1,8 1,9

Cuidados devem ser tomados quando se refletir as correntes de falta de um dos lados do referido transformador face ao tipo de conexo. Logo, recomenda-se efetuar uma anlise em termos de componente simtrica nestes casos. Ex.: curto-circuito fase-fase na BT de transformador tringulo-estrela reflete a intensidade de um curto trifsico em uma das fases da AT. No permitido o uso de fusvel como proteo de retaguarda de religadores em um mesmo nvel de tenso.

A Figura 5 ilustra as curvas do elo-fusvel de forma seletiva com a curva lenta do religador.

Figura 5 Curva do elo-fusvel e curva lenta do religador

0,01

0,10

1,00

10,00

100,00

0 1 10 100 1.000 10.000

Tempo (s)

Corrente (A)

A

B

80K


Proteo de Redes Areas de Distribuio ND.78 6.3.4.2.3 Coordenao religador / fusvel As curvas de atuao e a sequncia de operao recomendvel para a coordenao entre o religador e os elos-fusveis so 2 operaes rpidas e 2 operaes lentas. No entanto, como os religadores hidrulicos possuem tempo de rearme muito alto (como mencionado anteriormente) em pocas chuvosas com temporais com grande quantidade de descargas atmosfricas, em curtos intervalos de tempo, fazem com que o religador bloqueie muitas vezes indevidamente e, neste caso, recomendvel ajustar a sequncia de operao em 1 operao rpida e 3 operaes lentas. Lembramos tambm que a combinao da sequncia de operao independente para os ajustes de fase e terra nos religadores KF, KFE e RV, e nica no SEV, ESV, ES560 e OYT. A coordenao da proteo de fase e terra do religador com os elos-fusveis assegurada quando: - Para o valor de corrente mxima de falta (3F e FT) na zona de proteo mtua (RL e elo-fusvel), o tempo mnimo de fuso do elo superior ao tempo de atuao na curva de operao rpida (fase e terra) do religador, multiplicado por um fator K2, sendo este funo do nmero de operaes rpidas e do tempo de religamento entre as operaes rpidas, ou seja:

tmn. fuso elofusvel tatuao curva rpida RL K2

- Para o valor da corrente mnima de falta (2F ou FT) na zona de proteo mtua (RL e elo-fusvel), o tempo mximo de interrupo do fusvel no seja superior ao tempo de atuao na curva lenta do religador, ou seja:

tmx. interrupo fusvel tatuao curva lenta RL

A faixa de coordenao entre a chave-fusvel e o religador determinado pelas duas inequaes anteriormente apresentadas, que estabelecem o ponto de mximo e mnimo.

A Figura 6 mostra a faixa de coordenao religador / fusvel.



Figura 6 Faixa de coordenao religador / fusvel

A Tabela 12 mostra o valor do multiplicador K2 em funo do nmero de operaes rpidas e do tempo de religamento.

Tabela 12 Valores de K2

Tempo de religamento s

Multiplicador K2 (elo do lado da carga) 1 rpida 2 rpidas

0,5 1,3 1,5 1,0 1,3 1,5 1,5 1,3 1,5 2,0 1,3 1,5

6.3.4.2.4 Coordenao religador / religador A aplicao de no mximo 2 religadores em srie est de acordo com a orientao da filosofia bsica de proteo. O mtodo de coordenao de religador com outro religador em srie se

0,01

0,10

1,00

10,00

100,00

0 1 10 100 1.000 10.000

Tempo (s)

Corrente (A)

HxK2

KS

25K

H

Imin Imax


Proteo de Redes Areas de Distribuio ND.78 baseia na suposio de que na base de 60 ciclos, suas curvas tempo x corrente separadas mais de 12 ciclos (200 ms) no operaro simultaneamente, e menos de 12 ciclos podero operar simultaneamente.

A coordenao entre religadores instalados em srie, tem como base o seguinte: para qualquer falta transitria ou permanente na zona de proteo mtua, o religador mais prximo dessa deve antecipar sua operao, sem deixar que o religador de retaguarda opere em sua curva lenta.

Portanto, para obter coordenao e seletividade, a diferena entre os tempos de operao das curvas lentas dos religadores deve ser maior que 0,2 s para a faixa de corrente da zona de proteo mtua.

Existem vrias formas para se conseguir coordenao entre religadores envolvendo os vrios tipos de ajustes. Recomenda-se para se ter uma boa coordenao as combinaes a seguir: Correntes de disparo iguais com curvas lentas diferentes. Correntes de disparo diferentes com curvas lentas diferentes. Correntes de disparo diferentes com curvas lentas iguais e sequncia de operaes diferentes. Correntes de disparo diferentes com curvas lentas diferentes e sequncia de operaes diferentes.

A Figura 7 ilustra uma coordenao religador / religador com correntes de disparo de fase e terra diferentes com curvas lentas diferentes.



Figura 7 Coordenao religador / religador com correntes de disparo de fase e terra diferentes com curvas lentas diferentes

Na curva rpida os dois religadores atuaro simultaneamente na maioria das vezes. Desta forma, as sequncias de operaes mais adequadas para os religadores so 2R + 2L para o RL protetor e 1R + 3L para o RL retaguarda.

6.3.4.2.5 Seletividade rel / fusvel A seletividade estar garantida quando se mantm no mnimo 0,2 segundos de diferena entre o mximo tempo de interrupo do fusvel frente (jusante) do disjuntor e o tempo de atuao do rel de sobrecorrente e o mximo tempo de interrupo do fusvel seja inferior a

0,01

0,10

1,00

10,00

100,00

0 1 10 100 1.000 10.000

Tempo (s)

Corrente (A)

A

B

C

5

4

1


Proteo de Redes Areas de Distribuio ND.78 75% do tempo de atuao do rel na curva temporizada, o que for mais crtico, em toda a faixa de corrente de curto-circuito envolvida na zona de proteo da chave-fusvel, ou seja:

tatuao temporizado rel tmx. interrupo fusvel 0,2 s

tmx. interrupo elofusvel 0,75 tatuao temporizado rel

Atentar para que no sejam efetuados ajustes nos rels exageradamente elevados, pois os mesmos devem, tambm, garantir a seletividade com os rels de retaguarda localizados no cubculo geral (tipo A) da subestao. Para a proteo contra falta a terra com o rel de sobrecorrente de neutro de alta impedncia (RAI), a considerao para a seletividade na menor corrente na interseo da curva do RAI com a curva do rel de neutro convencional. Para correntes de curto-circuito fase-terra abaixo desse valor at a corrente de pick up ajustada no RAI, a seletividade comprometida na maioria dessa faixa.

A Figura 8 ilustra a condio de seletividade rel / elo utilizando-se de rel de neutro convencional e rel RAI.



Legenda: RN = Curva tempo x corrente do rel de neutro RAI = Curva do rel de neutro de alta impedncia

Figura 8 Seletividade rel / elo utilizando-se de rel de neutro convencional e rel RAI

0,01

0,10

1,00

10,00

100,00

1.000,00

0 1 10 100 1.000 10.000

Tempo (s)

Corrente (A)

10K

15K

25K

RAI

RN



6.3.4.2.6 Seletividade rel / religador As condies para se ter seletividade entre rel e religador so as seguintes: - A corrente de disparo de fase do RL deve ser menor que a corrente de pick-up de fase da proteo de retaguarda descontando a diferena da corrente de carga na proteo de retaguarda da corrente de carga no religador, ou seja:

Idisparo de fase RL Ipick up fase PR IcPR IcRL

sendo PR proteo de retaguarda IcPR corrente de carga atual na proteo de retaguarda IcRL corrente de carga nominal do religador

- A corrente de disparo de terra do religador seja inferior a 90% do ajuste do rel de sobrecorrente de alta impedncia (RAI).

Imn. disparo de terra RL 0,9 Ipick up RAI

- O intervalo entre os tempos mximos de atuao das curvas lentas de fase e terra do religador, especificados pelo fabricante e os tempos de atuao dos rels de sobrecorrente de fase e neutro, respectivamente, sejam superiores a 0,2 s, e o tempo de atuao na curva lenta do religador no ultrapasse em 80% do tempo de atuao do rel em toda a faixa de curto-circuito na zona de superviso do religador, o que for mais crtico. Esta considerao vlida para rels de sobrecorrente estticos e digitais (numricos), pois o seu tempo de rearme praticamente instantneo.

tatuao rel fase e neutro tcurva lenta fase-terra RL + 0,2 s

tcurva lenta fase-terra RL 0,8 tatuao rel fase e neutro

Para a seletividade entre rels de sobrecorrente eletromecnicos (induo) com religadores, deve ainda ser verificado o avano acumulado do disco de induo do rel durante os tempos de operao e religamento automtico do religador.

A condio adicional para se ter seletividade entre rel de sobrecorrente eletromecnico e religador que o percurso acumulado (avanos / restabelecimentos parciais) do disco de induo do rel na sequncia de operao completa do religador seja inferior a 80% em qualquer valor da faixa de corrente de curto-circuito da zona supervisionada pelo religador.

A Figura 9 ilustra uma seletividade entre rel e religador.



Legenda: C e F = Curvas rpida e lenta de fase do RL 1F e 1D = Curvas rpida e lenta de terra do RL RF = Curva temporizada do rel de fase RN = Curva temporizada do rel de neutro RAI = Curva do rel de neutro de alta impedncia

Figura 9 Seletividade rel / religador

Verificao do avano do disco de induo do rel eletromecnico

Para se fazer a verificao do avano do disco de induo deve ser comparado os tempos de atuao do rel de fase com os tempos de atuao da proteo de fase do religador na curva lenta em seu ponto mais crtico em termos percentuais, ou seja, a relao tempo de atuao da proteo de fase do religador na curva lenta / tempo de atuao do rel de fase mxima em toda a faixa de curto-circuito trifsico ou fase-fase na zona de proteo do religador. Processa-se da mesma forma para as protees de terra.

Ponto de verificao a relao mxima entre tempo de atuao na curva lenta do RL pelo tempo de atuao do rel

Exemplo: Proteo de fase Faixa de curto-circuito na zona mtua: 360 a 2 500 A

Corrente: 360 A 2 500 A

tatuao do rel (s) 3 0,5

0,01

0,10

1,00

10,00

0 1 10 100 1.000 10.000

Tempo (s)

Corrente (A)

RAI

RN

RF

F

C

.1F

1.D


Proteo de Redes Areas de Distribuio ND.78 tatuao do RL curva lenta (s) 2,1 0,25 tatuao RL curva lenta

tatuao rel 0,7 0,5

Logo, para a verificao dos avanos acumulados do rel eletromecnico deve ser comparado os tempos na corrente de 360 A. Segue abaixo um modelo para verificao do avano do disco de induo do rel eletromecnico:

Dados do Rel Time Level ........................................................... % Tempo de Operao ........................................... s Tempo de Restabelecimento .............................. s (p/ o TL ajustado)

RELIGADOR REL DE FASE Oper. Curva T. Oper.

s T. Relig.

s Avano

% Rest.

% Avano Acum.

% 1a 2a 3a 4a

Legenda: T. Oper. = Tempo de operao do religador (em segundos) na corrente mais crtica T. Relig. = Tempo de religamento do RL (em segundos) Avano = Avano do disco de induo (contato mvel) do rel durante o tempo de operao do religador (em porcentagem do percurso total) Rest. = Recuo do contato mvel do rel durante o tempo de religamento do religador (em porcentagem do restabelecimento total do contato mvel) Avano Acum. = Percurso acumulado do contato mvel do r

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