Protecao de Redes de Distribuicao Area Primaria

NORMA

Cód. Distr. Assunto: No

4 NTBD 3.01-0

1Versão: 01 Página: 1/199

Aprovação: / / Vigência: / /

NTBD 3.01-0

Proteção de Redes de Distribuição AéreaPrimária

DIRETORIA DE DISTRIBUIÇÃO

SUPTCIA. DE COORDENAÇÃO DE ENGENHARIA DA DISTRIBUIÇÃO

DEPTO. DE ENGENHARIA DA DISTRIBUIÇÃO

PREPARADO VERIFICADO APROVADO DATA

NELSON M. MATSUO HELIO DE ARAUJO FREDERICO W.S.BARBOSA

12/87

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Controle de Revisões

PUBLICAÇÃO: PND 3.1 PROJETO DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO AÉREA PRIMÁRIADATA DE EMISSÃO DA PUBLICAÇÃO: 12/87DATA DE EMISSÃO DESTE FORMULÁRIO: 12/87

REVISAO REVISAOPÁGINAa b c d e f

PÁGINAa b c d e f

1234

4.94.10

5678

5.15.25.35.4

1.1 5.55.65.75.8

2.12.22.3

5.95.105.115.12

3.13.23.33.4

5.135.145.155.16

3.53.6

5.175.185.195.20

4.14.24.34.4

5.215.225.235.24

4.54.64.74.8

5.255.265.275.28

NORMA


4 NTBD 3.01-0




PÁGINAa b c d e f

5.295.305.315.32

7.137.147.157.16

5.335.345.355.36

7.177.187.197.20

5.375.385.395.40

7.217.227.237.24

5.415.425.435.44

7.257.267.277.28

5.455.46

7.297.307.317.32

6.16.26.36.4

7.337.347.357.36

6.5 7.377.387.397.40

7.17.27.37.4

7.41

7.57.67.77.8

8.18.28.38.48.58.68.78.8

NORMA


4 NTBD 3.01-0




PÁGINAa b c d e f

8.98.108.118.12

8.498.508.518.52

8.138.148.158.16

8.538.548.558.56

8.178.188.188.20

9.19.2

8.218.228.238.248.258.268.278.28

8.298.308.318.328.338.348.358.368.378.388.398.408.418.428.438.448.458.468.478.48

NORMA


4 NTBD 3.01-0



RESUMO

Esta norma tem por objetivo fixar critérios e metodologias para o estudo de proteção contra

sobrecorrentes nas redes de distribuição aérea primária.

Deve ser aplicada nos projetos de ampliação, melhoria das redes ou conexão de cargas, visando

garantir a adequada continuidade de fornecimento aos consumidores, bem como minimizar os

danos aos equipamentos devidos às correntes de falta.

Em sua aplicação poderá ser necessário consultar as seguintes publicações:

- NTBD 2.02-0: Projeto de redes de distribuição aérea primária;

- NTBD 2.01-0: Projeto de redes de distribuição aérea secundária;

- NTBD 3.02-0: Compensação de reativos e regulação de tensão em redes de distribuição aérea

primária.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



TERMINOLOGIA BÁSICA

a) Elementos Componentes da Rede Primária

- Rede Primária

Conjunto qualquer de circuitos primários alimentados por uma ou mais ETDs.

- Circuito Primário

Parte da rede elétrica destinada a alimentar diretamente ou por intermédio de ramais ou sub-ramais as

cargas elétricas conectadas a Ets, Ips e Eps, termos estes a seguir definidos.

- Estação Transformadora de Distribuição (ETD)

Subestação alimentada em tensão de transmissão/subtransmissão, através da qual são alimentados os

circuitos de distribuição primária.

- Estação Transformadora (ET)

Subestação aérea constituída de um ou mais transformadores de distribuição, alimentados em tensão

primária, dos quais são derivados os circuitos de distribuição secundária.

- Estação Transformadora de Iluminação Pública (IP)

Subestação aérea tipo ET para serviço de iluminação pública.

- Entrada Primária (EP)

Consumidor alimentado em tensão primária.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- Tronco de Alimentador

Circuito primário principal, alimentado através de uma ETD, do qual podem ser derivados

ramais para distribuição de energia elétrica.

- Ramal de Alimentador (Ramal)

Parte de um circuito primário derivado diretamente de um tronco de alimentador.

- Sub-Ramal

Parte de um circuito primário que deriva diretamente de um ramal de alimentador.

b) Temos Gerais para Estudo de Proteção

- Falta ou Falha

Termo que se aplica a todo fenômeno acidental que impede o funcionamento de um sistema

ou equipamento elétrico.

- Curto-Circuito

Ligação intencional ou acidental entre dois ou mais pontos de um circuito, através de

impedância desprezível, estando tais pontos com potenciais diferentes.

- Sobrecorrente

Intensidade de corrente superior à máxima permitida para um sistema, equipamento elétrico ou

componente.

- Coordenação de Proteções

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Estudos que visa a escolha adequada das características nominais e ajustes de disparo dos

equipamentos de proteção pertencentes a um circuito elétrico de modo que, na ocorrência de

faltas, tais equipamentos atuem seletivamente.

- Seletividade

Critério de atuação das proteções de um sistema elétrico que, na ocorrência de uma falta, visa

restringir ao mínimo o número de circuitos a serem desligados.

- Seqüência de Operação de Religamento (Seqüência de Operação)

Sucessão de desligamento e religamento de um equipamento na tentativa de eliminar faltas de

natureza transitória, visando a continuidade de serviço do sistema.

- Zona de Proteção

É o trecho da rede protegido por um dispositivo de proteção para um determinado nível e tipo

de curto-circuito.

c) Equipamento de Proteção

- Elo Fusível

Elemento sensível a sobrecorrente incorporado às chaves fusíveis que em conjunto com os

mesmos podem interromper os circuitos elétricos para determinadas magnitudes de corrente.

- Chave Fusível (ou Corta-Circuito)

Dispositivo constituído de um porta-elo-fusível e outras partes que tem como função a abertura

do circuito na ocorrência de sobrecargas anormais.

- Religador Automático

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Dispositivo destinado a interromper e efetuar religamentos nos circuitos de distribuição

primária com características de operação rápida e/ou temporizada.

- Seccionalizador automático

Dispositivo projetado para operar de forma coordenada em conjunto com religadores

automáticos ou mesmo com disjuntores equipados com relé de religamento.

- Relé de Sobrecorrente

Dispositivo destinado a operar de forma rápida ou temporizada na ocorrência de sobrecorrentes

anormais nos circuitos de distribuição. Os relés de sobrecorrente atuam sobre os circuitos de

disparo nos disjuntores das ETDs que por sua vez interrompem os circuitos faltosos.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



NTBD 3.01-0 Proteção de Redes de Distribuição Aérea Primária

ÍNDICE

PÁGINA

RESUMO 1

TERMINOLOGIA BÁSICA 2

ÍNDICE 6

1. INTRODUÇÃO 1.1

2. CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO 2.1

2.1. Subestação de Distribuição (ETD) 2.1

2.2. Circuitos de Distribuição 2.2

2.3. Níveis Máximos de Curto-Circuito Trifásicos na

Barras das ETDs 2.2

2.4. Níveis Básicos de Isolamento (NBI) 2.3

3. ASPECTOS GERAIS DOS SISTEMAS DE PROTEÇÃO 3.1

NORMA


4 NTBD 3.01-0



3.1. Desempenho de um Esquema de Proteção 3.1

3.2. Tipos de Falta 3.1

3.3. Magnitude das Correntes de Falta 3.4.

3.4. Equipamentos de Proteção 3.5

3.5. Locação dos Equipamentos de Proteção 3.5

3.6. Coordenação e Ajustes dos Equipamentos de

Proteção 3.6

4. ROTEIRO PARA ELABORAÇÃO DO ESTUDO 4.1

4.1. Etapas do Estudo 4.1

4.2. Coleta de Dados 4.1

4.3. Fases Seguintes 4.7

5. EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO 5.1

5.1. Chave Fusível ou Corta-circuito 5.1

5.2. Religador Automático 5.5

5.3. Seccionalizadores 5.27

5.4. Relé de Sobrecorrente 5.33

6. LOCAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS 6.1

6.1. Geral 6.1

6.2. Critérios para Localização dos Elementos de

Proteção 6.1

7. CÁLCULO DAS CORRENTES DE CURTO-CIRCUITO 7.1

7.1. Geral 7.1

7.2. Dados para o Cálculo das Correntes de

Curto-Circuito 7.3

7.3. Obtenção do Diagrama de Impedâncias de

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Seqüência Positiva 7.6

7.4. Obtenção das Correntes de Curto-Circuito

Trifásico – Valor Simétrico 7.15


Fase-Fase – Valor Simétrico 7.17


Fase-Terra – Valor Simétrico 7.17


para Circuitos Bifásicos e Monofásicos 7.19

7.8. Representação de Outros Tipos de Transformadores

em Uso no Sistema da Bandeirante para Cálculo das

Correntes de Curto-Circuito 7.21


- Valor Assimétrico 7.22

7.10. Exemplo de Aplicação 7.24

8. COORDENAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE

PROTEÇÃO 8.1

8.1. Geral 8.1

8.2. Coordenação Relé – Elo Fusível 8.4

8.3. Coordenação Relé – Religador 8.12

8.4. Coordenação Religador-Fusível 8.22

8.5. Coordenação Religador-Religador 8.34

8.6. Coordenação Religador-Seccionalizador 8.39

8.7. Coordenação Religador-Seccionalizador-Elo

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Fusível 8.40

8.8. Critérios para Coordenação de Elos Fusíveis 8.40

8.9. Coordenação das Proteções de Entradas

Primárias (EP) 8.48

8.10.Critérios para Proteção de Banco de Capacitores 8.55

9. BIBLIOGRAFIA 9.1

1. INTRODUÇÃO

A definição do esquema de proteção para um sistema elétrico deve ser efetuada com base em um

estudo cuidadoso. É necessário conhecer profundamente as características operacionais dos

equipamentos, as solicitações normais causadas pelo carregamento devido aos consumidores,

bem como aquelas oriundas das falhas. Além disso, é indispensável levar em consideração a

continuidade na rede e as restrições de ordem econômica.

Os requisitos da adequada proteção aos equipamentos, da boa continuidade de serviço e do custo

adequado ao do sistema de distribuição em estudo, freqüentemente se revelam incompatíveis entre

si. Dessa forma, o estudo da proteção exige a adoção de soluções de compromisso entre as

exigências acima, visando a obtenção da melhor relação entre os benefícios técnicos obtidos e os

custos referentes ao esquema adotado.

Esta norma apresenta os critérios e métodos indicados para a definição do esquema de proteção

contra sobrecorrentes, sendo a proteção contra sobretensões abordada na PND-2.1: “Projeto de

Redes de Distribuição Aérea Primária”. A estruturação aqui adotada é a seguinte:

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- os Capítulos iniciais (2, 3, 4 e 5) apresentam os critérios gerais de proteção, características

principais do sistema de distribuição, roteiro básico do estudo e descrição dos equipamentos de

proteção utilizados pela Empresa. Esta parte tem por finalidade fornecer uma visão geral do

problema;

- os Capítulos 6, 7 e 8 fornecem critérios e procedimentos para a seleção e localização dos

dispositivos, cálculos de curto-circuito e estudo de coordenação.

2. CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO

2.1. Subestação de Distribuição (ETD)

As subestações recebem energia dos sistemas de transmissão/subtransmissão e abaixam o nível

de tensão para as tensões de distribuição primária:

- 34.5 KV

- 23.0 KV

- 13.2 KV

- 6.6 KV

- 3.8 KV

As relações de transformação e tipos de ligação dos enrolamentos dos transformadores da ETDs

são os seguintes:

Relação de Tipo de Ligação

Transformação Entre os Enrolamentos

NORMA


4 NTBD 3.01-0



88/34.5 KV ---------------Triângulo/Estrela Aterrada ou

Triângulo/Triângulo + Trafo de Aterramento

88/23.0 KV --------------- Triângulo/Estrela Aterrada

88/23.0 KV --------------- Estrela/Triângulo + Trafo de Aterramento




138/13.8 KV --------------- Estrela/Triângulo/Estrela Aterrada

345/34.5 KV --------------- Estrela/Triângulo + Trafo de Aterramento

2.2. Circuitos de Distribuição

a) Tipo do circuito quanto ao número de fases e número de condutores:

- Circuito trifásico a 4 fios sendo o neutro contínuo, multi-aterrado e interligado à malha da ETD;

- Circuitos monofásicos com neutro contínuo, multi-aterrado e interligado à malha da ETD;

- Circuitos bifásicos com neutro contínuo, multi-aterrado e interligado à malha da ETD.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



b) Condutores utilizados nos circuitos aéreos:

- Condutores de fase:

. Cabo tipo CAA ou CA nas bitolas 1/0 AWG, 3/0 AWG e 336, 4 MCM.

- Condutores de neutro:

. cabo tipo CA ou CAA nas bitolas 1/0 e 3/0.

2.3. Níveis Máximos de Curtos-Circuitos Trifásicos nas Barras das ETDs

Deverão ser obtidos para cada caso os níveis de curto-circuito para as tensões nominais e

condições normais de operação.

2.4. Níveis Básicos de Isolamento (NBI)

A Tabela 2.2 apresenta os níveis básicos de isolamento exigidos nos equipamentos do sistema de

distribuição:

TENSÃO (KV) 3,8 6,6 13,8 23 34,5

NBI (KV) 60 95 95 150 150/200

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Tabela 2.2 – Níveis Básicos de Isolamento dos Equipamentos

3. ASPECTOS GERAIS DOS SISTEMAS DE PROTEÇÃO

3.1. Desempenho de um Esquema de Proteção

Em sistemas aéreos de distribuição os esquemas de proteção deverão atender aos seguintes

aspectos:

- proteção de materiais e equipamentos contra danos causados por correntes de curtos-circuitos

ou sobrecargas anormais;

- melhoria da confiabilidade da rede aérea de modo que na ocorrência de uma falta, as proteções

atuem seletivamente e num tempo satisfatório de modo a minimizar o número de consumidores

atingidos;

- racionalização dos custos dos esquemas de proteção.

3.2. Tipos de Falta

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Os tipos de falta em sistemas trifásicos encontram-se representados na Figura 3.1 e 3.2 para

transformadores com ligação triângulo/estrela aterrada e triângulo/triângulo + transformador de

aterramento, respectivamente.

FIGURA 3.1

NORMA


4 NTBD 3.01-0



3.3. Magnitude das Correntes de Falta

A magnitude das correntes de falta é obtida através da metodologia para cálculo das correntes de

curto-circuito apresentada no Capítulo 8 desta norma.

Basicamente os níveis de curto-circuito dependerão dos seguintes pontos:

- distância da ocorrência do defeito em relação a ETD;

- tipo da falha;

- potência de curto-circuito do sistema de transmissão/subtransmissão que alimenta a ETD;

- impedâncias do transformador da ETD e do transformador de aterramento; impedância de

aterramento;

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- características dos condutores do tronco de alimentador, ramais e sub-ramais;

- contribuição das fontes de curto-circuito existentes, instaladas nos consumidores, tais como

motores síncronos e assíncronos de potência nominal elevada.

3.4. Equipamentos de Proteção

Os equipamentos de proteção utilizados nas redes aéreas de distribuição primária são

basicamente:

- chave fusível, elo fusível;

- religador automático;

- seccionalizador automático;

- relé de sobrecorrente.

A função e características principais de cada equipamento de proteção encontram-se descritas no

Capítulo 5 deste manual.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



3.5. Locação dos Equipamentos de Proteção

A locação dos equipamentos de proteção deve objetivar basicamente os seguintes pontos:

-minimizar o número de consumidores atingidos na ocorrência de faltas no sistema de distribuição

primária;

- possibilitar condições de religamento do sistema em tempo programado, na ocorrência de faltas

transitórias;

- na ocorrência de defeitos permanentes no sistema, restringir o desligamento apenas ao ramal

defeituoso, permitindo continuidade de serviço ou religamento dos demais ramais ou troncos de

alimentadores;

- estabelecer esquemas de proteção econômicos em função das particularidades de cada sistema

de distribuição primária, tais como:

. tipos de carga;

. importância dos consumidores;

. densidade dos alimentadores ou ramais;

. trajeto dos circuitos por zonas de risco.

Os critérios para locação dos equipamentos de proteção são apresentados no Capítulo 6 desta

norma.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



3.6. Coordenação e Ajustes dos Equipamentos de Proteção

As características de atuação dos equipamentos de proteção deverão ser escolhidos e ajustadas

de modo a:

- proporcionar desligamentos seletivos dos circuitos elétricos na ocorrência de sobrecorrentes

anormais, minimizando o número de consumidores atingidos por tais desligamentos;

- garantir que os limites de suportabilidade térmica dos vários equipamentos da rede aérea não

sejam ultrapassados durante a ocorrência de sobrecorrentes anormais.

Os critérios de coordenação e ajustes dos equipamentos de proteção são apresentados no

Capítulo 8 desta norma.

4. ROTEIRO PARA ELABORAÇÃO DO ESTUDO

4.1. Etapas do Estudo

A elaboração de um estudo de proteção pode ser dividida nas seguintes etapas:

a) Coleta de dados;

b) Locação dos elementos de proteção;

c) Obtenção das impedâncias de seqüência positiva e de seqüência zero;

d) Cálculo das correntes de curto-circuito;

NORMA


4 NTBD 3.01-0



e) Elaboração de diagrama unifilar para o estudo de coordenação da proteção;

f) Estudo de coordenação da proteção.

4.2. Coleta de Dados

Na fase de coleta de dados será elaborado um diagrama unifilar básico em formato A3 intitulado

“DIAGRAMA UNIFILAR BÁSICO – DADOS PARA ESTUDO DE PROTEÇÃO”, que deverá conter no

mínimo as seguintes informações:

a) Nome e designação da ETD ou ETDs que alimentarão o sistema de distribuição.

b) Tensão nominal do sistema de transmissão/subtransmissão – VI (KV).

c) Tensão nominal do sistema de distribuição V2 (KV).

d) Potências de curto-circuito do sistema de transmissão/subtransmissão:

- Scc30(MVA) - trifásica;

- Scc0T(MVA) - fase-terra.

e) Características técnicas dos transformadores abaixadores que alimentarão os circuitos de

distribuição em estudo:

- Potência nominal – ST (MVA);

- Tipo de ligação entre os enrolamentos de tensão superior;

- Tipo de ligação entre enrolamento de tensão inferior;

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- Tensão nominal do enrolamento de tensão superior VT1 (KV);

- Tensão nominal do enrolamento de tensão inferior VT2 (KV);

- Tensão nominal do enrolamento de tensão intermediária caso o transformador possua três

enrolamentos VT3 (KV);

- Impedância percentual ou de curto-circuito:

. ZT (%) – entre os enrolamentos de tensão superior e os enrolamentos de tensão inferior, no

caso de transformadores de dois enrolamentos;

. ZT12 (%), ZT23 (%) E ZT13 (%) – entre os enrolamentos de tensão superior e inferior

(ZT12), entre os enrolamentos de tensão inferior e intermediária (ZT23) e entre os

enrolamentos de tensão superior e intermediária (ZT13), no caso de transformadores de três

enrolamentos.

f) Características técnicas dos transformadores de aterramento:

- Potência nominal – STA (MVA);

- Tensão nominal – VTA (KV);

- Impedância percentual ou de curto-circuito: ZTA (%) ou em ohms.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



g) Características técnicas dos condutores aéreos de cada tronco de alimentador, ramal ou sub-

ramal pertinentes aos circuitos de distribuição em estudo:

- Condutores de Fase:

. tipo do condutor;

. bitola (AWG) ou secção transversal padronizada em milímetros quadrados (ABNT);

. extensão dos ramos (Km);

. impedância equivalente dos condutores Z1 em (0hms/Km) por fase.

- Condutores de Neutro:

. tipo do condutor;

. bitola do condutor (AWG) ou secção transversal padronizada (ABNT);

. tipo de aterramento do neutro;

. impedância equivalente dos condutores de neutro em função do tipo de circuito de distribuição

primária e da resistividade média do solo Zn (0hms/Km) por fase.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



h) Dados das entradas primárias:

- Ponto de conexão ao circuito de distribuição primária;

- Demanda máxima (KW);

- Potência instalada (KVA);

- Número e características técnicas principais dos transformadores instalados:

. potência nominal (KVA);

. impedância percentual (%);

. relação de transformação.

- Designação (*) para consumidores classificados como especiais:

- Tipo de carga:

. motores C.A. (síncronos ou assíncronos);

. acionamentos em corrente contínua;

. fornos elétricos;

. iluminação;

. aquecimento;

NORMA


4 NTBD 3.01-0



. outros.

- Previsão de ampliação para um horizonte de 5 anos.

i) Estações transformadoras (Ets):

- Ponto de conexão;

- Tipo do transformador: trifásico ou monofásico;

- Potência nominal.

j) Designação dos pontos relevantes do circuito através de números:

- Barras das ETDs;

- Derivações dos troncos de alimentadores em ramais e destes em sub-ramais;

- Pontos de conexão das EPs e ETs.

k) Previsão de expansão do sistema.

Na figura 4.1 encontra-se representado um diagrama unifilar básico resumindo os dados básicos

para o estudo de proteção.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



4.3. Fases Seguintes

Após a coleta dos dados iniciais, a seqüência de etapas será:

a) Locação dos equipamentos de proteção

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Com base nas considerações do Capítulo 6, deverão ser locados os equipamentos de proteção

no diagrama unifilar para estudo de coordenação de proteções.

b) Obtenção das impedâncias de seqüência positiva e seqüência zero

Com base nas considerações do Capítulo 7 deverão ser obtidas em 0hms os valores das

impedâncias de seqüência positiva e seqüência zero.

c) Cálculo dos níveis de curto-circuito

Com base nas considerações do item 7.4 do Capítulo 7 deverão ser calculadas para os pontos

relevantes dos circuitos:

- Icc3Ø - corrente de curto-circuito trifásico (A)

- Icc Ø Ø - corrente de curto-circuito fase-fase (A)

- Icc ØTmax - corrente de curto-circuito fase-terra máxima (A)

- Icc ØTmin - corrente de curto-circuito fase-terra mínima (A)

Serão considerados pontos relevantes do circuito de distribuição:

- Barras das ETDs de nível de tensão de distribuição primária;

- Derivações dos troncos de alimentadores;

- Derivação dos ramais;

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- Derivações dos sub-ramais;

- Conexões das entradas primárias (EPs);

- Conexões das estações transformadoras (ETs);

- Terminações dos circuitos de distribuição.

d) Elaboração de diagrama unifilar intitulado “DIAGRAMA INIFILAR PARA ESTUDO DA

COORDENAÇÃO DAS PROTEÇÕES” que deverá conter as seguintes informações:

- Traçado básico dos circuitos de distribuição primária;

- Designação das ETDs, consumidores primários e estações transformadoras;

- Indicação das correntes nominais (valores máximos) previstos para os troncos de

alimentadores, ramais e sub-ramais;

- Indicação das correntes de curto-circuito para os pontos relevantes do circuito com base na

seguinte convenção:

Icc3Ø Curto-circuito trifásico

IccØTmax Curto-circuito fase-terra máximo

IccØTmin Curto-circuito fase-terra mínimo

IccØØ Curto-circuito fase-fase

NORMA


4 NTBD 3.01-0



e) Estudo de coordenação das proteções

Com base nas informações obtidas no diagrama unifilar para estudo da coordenação das

proteções e nos critérios prescritos no Capítulo 8 serão escolhidos os valores nominais dos

equipamentos de proteção assim como o ajuste das características de atuação dos mesmos.

Terminada a fase de estudo da coordenação, os valores nominais e ajustes das características

de atuação dos elementos de proteção deverão ser registrados em diagrama unifilar

denominado “DIAGRAMA UNIFILAR GERAL” conforme representa a Figura 4.2.

Os valores nominais e características de atuação dos equipamentos de proteção deverão ser

registrados nas folhas de controle para o respectivo sistema em estudo.

FIGURA – 4.2

NORMA


4 NTBD 3.01-0



5. EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO

5.1. Chave Fusível ou Corta Circuito

NORMA


4 NTBD 3.01-0



5.1.1. Requisitos Técnicos Principais

- Corrente nominal

Deverá ser igual ou superior a 150% do valor nominal do elo fusível a ser instalado na mesma.

- Capacidade de interrupção

Deverá ser igual ou superior a máxima corrente ASSIMÉTRICA de curto-circuito no ponto da

instalação, calculada conforme critérios do Capítulo 7.

- Dispositivo para abertura em carga

Visando possibilitar o desligamento de ramais sem necessidade de prejudicar o fornecimento

de energia a outros consumidores ligados no mesmo circuito, deverão ser utilizadas chaves

fusíveis equipadas com dispositivos para abertura em carga.

5.1.2. Características Técnicas Principais das Chaves Fusíveis

Para sistema trifásico a quatro fios com neutro multi-aterrado, as chaves fusíveis possuem as

características técnicas principais resumidas na Tabela 5.1.

Tensão Nominal do

Sistema

(KV)

Máxima Tensão de

Projeto

(KV)

NBI

(KV)

Corrente Nominal

(A)

Capacidade de

Interrupção

Assimétrica

(A)

NORMA


4 NTBD 3.01-0



3.8 5.2 60 100/200 2000

6.6 / 13.8 15 95 100/200 8000/10000

23 27 150 100 6300

34.5 38 150 100 5000

Tabela 5.1

5.1.3. Características Técnicas Principais dos Elos Fusíveis

- Os elos utilizados para proteção das redes aéreas primárias são do tipo “K” rápido, cujas

correntes nominais e curvas características encontram-se representadas na Figura 5.1.

FIGURA 5.1 – FUSÍVEIS TIPO “K “

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- As curvas características dos elos fusíveis são as curvas t ( tempo ) x I (corrente) que

representam o tempo necessário para a fusão do elo em função da corrente passante. Tais

curvas características representam curvas médias obtidas pelos fabricantes através de

ensaios sob condições pré-determinadas.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- As curvas características são fornecidas através de uma região de pontos de desligamento,

delimitada pela curva de fusão ( tempo mínimo ) e pela curva de fusão ( tempo total ).

Exemplo: Para uma corrente passante de 100 A o elo fusível tipo 25 K atuará para um tempo

mínimo aproximado de 3,4 Seg. e um tempo total aproximado de 5,5 seg.

5.1.4. Critérios Básicos para a Escolha da Capacidade do Elo Fusível

- Corresponder o mínimo a 150% da máxima corrente de carga medida ou convenientemente

avaliada no ponto de locação considerado.

- No caso do sistema com neutro multi-aterrado:

a) Circuitos Monofásicos

Corresponder no máximo a 35% do valor da corrente de curto-circuito fase-terra no fim do

ramal.

b) Circuitos Bifásicos ou Trifásicos

Corresponder no máximo a 45% do valor da corrente de curto-circuito fase-fase no fim do

ramal.

Nos casos a e b acima, deve-se considerar, se possível, o trecho para o qual o elo fusível é

proteção de retaguarda.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



5.2. Religador Automático

5.2.1. Definições Gerais

- Princípio de Funcionamento

Quando um religador detecta uma condição anormal de sobrecorrente, o mesmo interrompe tal

corrente através de abertura de deus contatos. Os contatos são mantidos abertos durante um

determinado tempo, chamado tempo de religamento, após o qual se fecham automaticamente

para reenergização do circuito.

Se no instante do fechamento dos contatos ( Religamento ), a condição anormal de

sobrecorrente persistir, a seqüência abertura/fechamento é repetida até três vezes

consecutivas. Após a Quarta abertura, os contatos do religador ficam abertos e travados, sendo

que o novo fechamento só poderá ser manual.

Caso o defeito desapareça após o primeiro, segundo ou terceiro disparo, o mecanismo rearmar-

se-á automaticamente tornando o religador apto a realizar novamente a seqüência completa de

quatro operações.

- Seqüência de Operações

NORMA


4 NTBD 3.01-0



As operações de um religador de quatro operações podem ser combinadas nas seguintes

seqüências:

. uma rápida e três retardadas;

. duas rápidas e duas retardadas;

. três rápidas e uma retardada;

. todas rápidas;

. todas retardadas.

5.2.2. Condições Básicas para instalação de Religadores

A instalação de religadores requer que as seguintes condições sejam satisfeitas:

a) A corrente nominal da bobina série deve ser igual ou maior que a corrente máxima de carga

no ponto considerado para instalação do religador. O critério para determinação da máxima

carga no ponto de locação deverá incluir:

- Condições usuais de manobra;

- Previsão de crescimento de carga.

b) A capacidade de interrupção deve ser maior que a máxima corrente de curto-circuito trifásica

calculada no ponto de sua instalação.

c) A corrente de curto-circuito máxima assimétrica no ponto da instalação, obtida conforme

critérios do item 7.8, deverá ser menor que a corrente máxima de interrupção assimétrica do

religador.

d) Corrente de disparo da bobina série:

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- Deverá ser menor que a mínima corrente de curto-circuito fase-fase, no caso do religador

possuir disparos para faltas à terra;

ou

- Deverá ser menor que a mínima corrente de curto-circuito no trecho protegido quando o

religador não possuir sistema de disparo para faltas à terra.

e) A corrente de disparo para faltas à terra deverá ser menor que a mínima corrente de curto-

circuito fase-terra na zona de proteção e maior que a máxima corrente de desequilíbrio

admitida para o sistema, considerando a queima de um fusível no lado da carga.

f) Como regra geral as correntes de disparo devem ser menores do que as correntes de curto-

circuito na zona de proteção do equipamento, incluindo, sempre que possível, os trechos a

serem adicionados quando se realizarem manobras consideradas usuais.

g) Caso o critério de inclusão de trechos sob manobras acarretar coordenação insatisfatória

entre as proteções do sistema, devido a sensibilidade das bobinas de disparo ser reduzida,

tal condição não deverá ser considerada no dimensionamento de tais bobinas.

h) O religador deverá ser equipado com dispositivo de proteção para à terra compatível com o

tipo de aterramento do sistema:

- Solidamente aterrado;

- Aterramento através de impedância;

- Isolado.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



i) Tensão nominal da bobina de fechamento ou de potencial deve ser igual à tensão entre fases

do sistema.

j) Demais características do religador, tais como: tensão nominal, freqüência nominal e NBI,

deverão ser compatíveis com os valores do sistema onde for instalado.

k) Seqüência de operações recomendada:

a) duas rápidas e duas temporizadas no caso de não existir seccionalizador em série com

fusível no lado da carga;

b) em caso contrário recomenda-se uma operação rápida e três operações temporizadas;

c) em casos especiais, conforme a necessidade de coordenação entre proteções, a

seqüência de operações para faltas entre fases poderá ser diferente da seqüência de

operações para faltas à terra;

d) em casos especiais pode ser utilizado um número total de operações menor do que

quatro.

A figura 5.2 ilustra as sequências de operações acima descritas na ocorrência de uma falta.

5.2.3. Tipos e Características Técnicas Primárias dos religadores Utilizados pela Empresa.

Na Tabela 5.2 encontram-se os dados técnicos dos religadores utilizados pela Empresa.

Sequência 2I + 2T

Icc

Inom

t

Icc

Inom

tto

Sequência 1I + 3T

LEGENDA: to - Instante de ocorrência do curto circuito

NORMA


4 NTBD 3.01-0



RELIGADORES AUTOMATICOS INOM (A) IMIN DE

INTERRUP. (A)

TIPO Nº DE

FASES

VNON

(KV)

NBI

(KV)

CAMARA BOB.

SERIE

BOB.

TERRA

BOB.

SERIE

BOB.

TERRA

CAPACIDADE DE

INTERRUPÇÃO

KF 3 14,4 110 Vácuo 100

160

225

70

100

140

200

320

450

70

100

140

6000

R 3 14,4 100 Óleo 100

160

225

63,5

110

154

200

320

450

63,5

110

154

4000

RV 3 24,4 150 Óleo 50

100

140

63,5

110

100

200

280

63,5

110 6000

L 1 14,4 110 Óleo 100 - 200 -

4000

SEV 3 14,4 110 Vácuo - - - -

6000

ESV 3 24,0 150 Vácuo - - - -

12000

Para tais religadores os valores das correntes das bobinas série e terra poderão ser escolhidos

independentemente, por exemplo, ao fixar-se 100 A para bobina série de um religador tipo KF, pode-se

escolher a bobina terra com corrente nominal de 140 A, 100 A ou 70 A.

Tabela 5.2

NORMA


4 NTBD 3.01-0



5.2.4. Dados Complementares

Os religadores automáticos classificam-se de acordo com as seguintes características:

- monofásicos ou trifásicos;

- controle hidráulico ou eletrônico;

- interruptor a óleo ou a vácuo.

a) Religadores monofásicos

São utilizados para proteção de linhas monofásicas ou ramais monofásicos de alimentadores

trifásicos.

Tais religadores podem ser utilizados também em circuitos trifásicos onde as cargas forem

predominantemente monofásicas.

Desta forma, na ocorrência de uma falta permanente para a terra, somente a fase com defeito

será bloqueada enquanto o serviço é mantido para as cargas monofásicas alimentadas pelas

fases não defeituosas.

b) Religadores Trifásicos

Os religadores trifásicos são utilizados onde é necessário o bloqueio das três fases

simultaneamente, para qualquer tipo de defeito permanente, evitando-se que cargas trifásicas

sejam alimentadas com apenas uma ou duas fases.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



No caso de motores trifásicos, a alimentação com uma ou duas fases provoca aquecimentos

indesejáveis, resultante do desequilíbrio de tensões de alimentação, podendo implicar numa

diminuição da vida útil dos motores ou mesmo a queima dos enrolamentos, caso não

possuam proteções térmicas adequadas, o que acontece para a maioria dos motores C.A. de

pequena potência.

c) Religadores com Operação Monofásica e Bloqueio Trifásico

São religadores constituídos de três unidades religadoras monofásicas montadas num único

tanque e interligadas entre si de modo a realizar o bloqueio trifasicamente.

Cada fase opera independentemente com as correntes de defeito. Se qualquer das fases

percorrer a seqüência de operações programada implicando no bloqueio da mesma, as outras

duas fases serão disparadas e bloqueadas pelo mecanismo que as interliga.

Os religadores Mc Graw Edison tipo 3H, 6H e V6H possuem essa característica de operação,

entretanto, a Bandeirante não tem utilizado tais tipos de religadores em seu sistema.

Todos os demais tipos de religadores trifásicos, operam e bloqueiam sempre trifasicamente,

independentemente do tipo de defeito ocorrido.

d) Religadores Controlados Hidraulicamente

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Nos religadores com este tipo de controle, as correntes são detectadas pelas bobinas de

disparo que estão ligadas em série com o circuito de distribuição.

Quando através das bobinas de disparo fluir uma corrente igual ou superior a corrente mínima

de disparo do religador, o núcleo associado é atraído para o seu interior, provocando a abertura

dos contatos principais do religador.

O mecanismo de fechamento dos religadores com controle hidráulico pode ser dois tipos:

- Nos religadores da Mc Graw Edison de corrente nominal até 200 A, são empregadas molas

de fechamento, que são carregadas pelo movimento do núcleo da bobina série.

- Nos religadores do mesmo fabricante, porém de correntes nominais de 280, 400 e 560A, o

fechamento é realizado através de outra bobina ( bobina de fechamento ) que é energizada

pela tensão de linha.

Neste tipo de religador, deve-se ter o cuidado de ligar do lado da fonte de energia as buchas

correspondentes ao lado da bobina de fechamento.

O sistema de controle hidráulico é econômico, simples e de grande vida útil. Tais

características são importantes para áreas de baixa densidade de carga ou para outras áreas

que não requeiram níveis precisão acentuados na operação do religador, tais como:

. correntes de disparo de baixa magnitude, tanto para fase como para neutro;

. característica muito rápida na interrupção.

e) Religadores Controlados Eletronicamente

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Com este tipo de controle, o religamento apresenta maior flexibilidade e facilidade para ajustes

e ensaios, além de maior precisão comparativamente ao religador de controle hidráulico.

Tais vantagens devem ser no entanto economicamente avaliadas, antes de se escolher entre

um religador de controle hidráulico ou com controle eletrônico.

O controle eletrônico é abrigado em caixa separada do religador permitindo as seguintes

modificações de ajustes no equipamento, sem que seja necessário sua abertura:

. características tempo x corrente;

. níveis de corrente de disparo;

. seqüência de operação.

Para que estas alterações sejam efetuadas, não é preciso desenergizar o religador nem retirar

o seu mecanismo do interior do tanque.

O controle eletrônico é alimentado através das correntes secundárias dos transformadores de

corrente tipo bucha montados internamente ao religador.

f) Interruptores à óleo

Neste ripo de interruptor, o óleo é utilizado para as seguintes finalidades:

- isolação;

- meio dielétrico para a interrupção do arco.

No caso específico de religadores hidráulicos o óleo é utilizado, além das finalidades acima

descritas, para:

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- temporização;

- contagem de operações.

g) Interruptores à Vácuo

- Neste tipo de interruptor, o vácuo é utilizado como meio elétrico, apresentando como

vantagem principal a necessidade mínima de manutenção em comparação com os

interruptores à óleo.

5.2.5. Elementos Externos de Controle e Supervisão

Deverão ser consultados os catálogos dos respectivos fabricantes.

5.2.6. Ajustes de Religadores Hidráulicos

Os religadores permitem realizar os seguintes ajustes:

a) Ajustes de Operação de Fase

- Corrente mínima de disparo;

- Seqüência de operação;

- Número total de operações para o bloqueio;

- Graduação da característica de operação temporizada.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



a1) Corrente Mínima de Disparo

- Tal corrente é determinada exclusivamente pela capacidade de bobina série com a qual o

religador está equipado.

- A corrente mínima de disparo é de 200% do valor da corrente nominal para bobinas série de

qualquer capacidade, exceto as bobinas pertencentes aos religadores da Mc Graw Edison

sucedidas pela letra X, que operam com 140% do valor de sua Capacidade nominal.

Exemplos:

Bobina 400 A

Capacidade nominal = 400 A

Corrente mínima de disparo (200%) = 400 x 2 = 800 A.

Bobina 400 x

Capacidade nominal = 400 A

Corrente mínima de disparo ( 140%) = 400 x 1.4 = 560 A

NORMA


4 NTBD 3.01-0



a2) Seqüência de Operação

Os religadores podem ser ajustados para realizar até um total de quatro operações:

- Uma rápida e três retardadas;

- Duas rápidas e duas retardadas;

- Três rápidas e uma retardada;

- Todas rápidas;

- Todas retardadas.

a3) Número Total de Operações

Os religadores podem ser ajustados para permanecerem bloqueados na posição aberto, após

efetuar duas, três ou quatro operações de abertura.

Com acionamento da alavanca para bloqueio após um disparo obtém-se apenas uma

operação.

a4) Graduação da Característica de Operação Temporizada

- A característica de operação rápida dos religadores é fixa não podendo ser alterada.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- A característica de operação temporizada pode ser alterada ajustando-se as mesmas

internamente para os religadores com controle hidráulico ou externamente para os

religadores com controle eletrônico.

Na Figura 5.3 encontram-se apresentadas as características de operação, rápida e

temporizada, para curto-circuitos entre fases de um religador tipo KF (vácuo) que possui

bobina série de 100A.

b) Ajustes de Operação de Terra

- Corrente mínima de disparo;

- Seqüência de operação;

- Número total de operações para bloqueio;

- Graduação da característica de operação temporizada.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



As considerações referentes aos ajustes acima descritos são similares ao exposto no item a para

ajustes de operação de fase com exceção dos valores nominais das bobinas de terra e respectivas

características de temporização.

Por exemplo para o mesmo tipo de religador (KF) quando utilizado com uma bobina de terra de 70

A tem-se para curto-circuito à terra as seguintes características:

- Figura 5.4, característica rápida – curva 1;

- Figura 5.5, característica temporizada – curva 6;

c) Superposição das curvas de fase e terra

Após a escolha dos valores nominais das bobinas de fase e terra com suas respectivas curvas

características, deve-se verificar, através da superposição das mesmas, a característica de

operação do religador para faltas fase-terra, considerando que o religador poderá operar

segundo a curva característica de fase ou de terra, naquela com tempo de operação menor.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



FIGURA 5.5

NORMA


4 NTBD 3.01-0



5.2.7. Exemplo de Aplicação

Exemplo 1:

O religador R da Figura 5.6 é do tipo KF e possui as características nominais e ajustes abaixo

descritos:

- bobina série 100A;

- bobina terra 70A;

- seqüência de operação: 1 (uma) rápida e 3 (três) retardadas;

- graduação da característica de operação temporizada: curva C;

- tempo de religamento: 2 seg.

Para um curto-circuito entre fases com valor igual a 600A teremos:

NORMA


4 NTBD 3.01-0



a) Primeira operação rápida num tempo máximo de 0.080 seg. conforme mostra a Figura 5.3.

b) Segunda operação: após o tempo de religamento de 2 seg. admitindo-se que a falta

permaneça no circuito, haverá fechamento e posterior abertura do religador após o tempo

determinado pela característica temporizada curva C da Figura 5.3 para a mesma corrente de

falta.

Tal tempo corresponde ao valor de 0,9 seg. com tolerância de 10%, ou seja, entre 0.81s e

0.99s.

c) Admitindo-se que o curto-circuito permaneça, a terceira e Quarta operações serão realizadas

de forma similar à Segunda operação descrita no item b, havendo bloqueio após a Quarta

abertura do religador.

ONDE :t0 – INSTANTE DE OCORRÊNCIA DO CURTO-CIRCUITOt1 ≅ 0,08 seg - CARACTERÍSTICA RÁPIDA (CURVA A)

t2 ≅ 2,0 seg - TEMPO DE RELIGAMENTO ADOTADOt3 ≅ 0,9 seg ± 10% - CARACTERÍSTICA TEMPORIZADA (CURVA C)

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Tal seqüência de operações é representada na Figura 5.6.

O tempo de desligamento do circuito contado a partir do instante de ocorrência da falta no ponto 1

será:

- TMIN = 0,080 + 2,0 + 0,81 + 2,0 + 0,81 + 2,0 + 0,81 = 8,51

seg., admitindo-se tolerância negativa para t3.

- TMAX = 0,080 + 2,0 + 0,99 + 2,0 + 0,99 + 2 + = 9,05 seg.

admitindo-se tolerância positiva para t3.

Na realidade Tmin e Tmax poderão ser ligeiramente inferiores que os calculados anteriormente,

pois o tempo t3 (curva rápida A) possui tolerância negativa.

Na ocorrência de um curto-circuito à terra no ponto 1 da Figura 5.7 com magnitude de 150 A, o

religador desempenhará da seguinte forma:

NORMA


4 NTBD 3.01-0



a) Primeira operação: rápida num tempo entre 0,09 seg (+10%) e 0,15 seg (-10%) pois sendo a

corrente nominal do circuito menor que a corrente nominal do religador (100 A), os capacitores

do circuito de disparo estarão parcialmente carregados.

b) Segunda operação: após o tempo de religamento de 2 seg, admitindo-se que o curto-circuito

permaneça haverá fechamento e abertura do religador após o tempo determinado pela

característica temporizada 6. Tal tempo corresponderá a um valor aproximado de 3,4 seg (limite

superior da característica 6 Figura 5.5), pois nesta situação os capacitores estariam totalmente

descarregados devido o religamento do circuito estando o mesmo em curto-circuito. O tempo de

3,4 seg inclui uma tolerância negativa de 10% conforme dados do fabricante.

c) Admitindo-se que o curto-circuito permaneça, a terceira e a Quarta operação serão realizadas

similarmente à Segunda operação descrita no item b, havendo bloqueio após a Quarta abertura

do religador.

Tal seqüência de operações é representada na Figura 5.7.

O tempo total para o bloqueio a partir da ocorrência da falta vale:

TMIN = 0,99 + 2,0 + 3,06 + 2,0 + 3,06 + 2,0 + 3,06 = 15,18 seg.

TMAX = 0,135 + 2,0 + 3,4 + 2,0 + 3,4 + 2,0 + 3,4 = 16,33 seg.

Para coordenação de proteção deve-se considerar o caso mais desfavorável que, dependendo de

cada situação, poderá ser o limite superior ou limite inferior da característica de operação, com as

respectivas tolerâncias, sejam elas positivas ou negativas.

5.2.8. Ajustes dos Religadores Eletrônicos

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Para os ajustes dos religadores eletrônicos, bem como para a obtenção dos demais dados

técnicos necessários à aplicação dos mesmos nas redes aéreas de distribuição, dever-se-á

consultar os catálogos dos respectivos fabricantes.

Figura 5.7

ONDE :t0 – INSTANTE DE OCORRÊNCIA DO CURTO-CIRCUITOt1 ≅ TEMPO ENTRE 0,99 e 0,135 SEG. - CARACTERÍSTICA RÁPIDA

t2≅ 2,0 SEG. - TEMPO DE RELIGAMENTO ADOTADOt3≅ 3,4 SEG (- 10%) - CARACTERÍSTICA TEMPORIZADA 6

NORMA


4 NTBD 3.01-0



5.3. Seccionalizadores

5.3.1. Aspectos Gerais

Um seccionalizador automático é basicamente uma chave a óleo com capacidade de fechamento

e abertura em carga possuindo portanto as caraterísticas de um equipamento de manobra.

Apresentam custo de aproximadamente 40% em comparação aos religadores convencionais, o

que torna sua aplicação altamente desejável do ponto de vista econômico.

Um seccionalizador, quando instalado em substituição a uma chave-fusível, apresenta as

seguintes vantagens:

- coordenação efetiva em toda a faixa de coordenação do religador de retaguarda;

- eliminação dos gastos provenientes da troca de elos fusíveis;

- eliminação da possibilidade de erro humano da troca de elos fusíveis, que ocasiona a perda

parcial da coordenação e prejudica sistema;

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Naturalmente, o uso do seccionalizador em substituição a uma chave fusível só é viável em locais

onde o mesmo possa ser economicamente justificado, tendo em vista: densidade de cargas

elevada, indústrias, cargas especiais, etc.

5.3.2. Características Operacionais

O seccionalizador é um equipamento projetado para ser ligado em série, no lado da cargas e

após o religador automático ou após o disjuntor com relé de religamento, conforme ilustração da

Figura 5.8.

Ocorrendo um defeito na zona de proteção do seccionalizador, o religador deverá sentir tal

defeito, isto é, o religador deverá interromper a corrente de defeito, o seccionalizador conta a

interrupção e após um pré-determinado número de interrupções do religador (uma duas ou três),

o seccionalizador abre seus contatos, sempre com o circuito desenergizado e antes da abertura

definitiva do religador.

Não existe nenhum comando elétrico ou mecânico entre o religador e o seccionalizador, apenas o

fato de que ambos estão instalados em série no circuito conforme representação da Figura 5.8.

Assim sendo, um defeito permanente na zona de proteção do seccionalizador pode ser isolado

sem que o religador ou disjuntor com relé de religamento abra seus contatos definitivamente.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Portanto, os seccionalizadores são instalados para estabelecer economicamente pontos

adicionais de seccionamento automático em circuitos de distribuição. Não tendo capacidade para

interrupção de correntes de defeito, custam consideravelmente menos que os religadores

automáticos. São projetados, no entanto, para interromper a corrente de cargas nominal

característica dos mesmos e consequentemente serem operados como uma chave a óleo.

Figura 5.8

NORMA


4 NTBD 3.01-0



5.3.3. Condições Básicas para Instalação de Seccionalizadores

A instalação de seccionalizadores requer que as seguintes condições sejam satisfeitas:

a) Só podem ser usados em série com um dispositivo automático de religamento como

retaguarda (religador ou disjuntor).

b) O dispositivo de retaguarda deve ser capaz de sentir as correntes mínimas de defeito na zona

de proteção do seccionalizador.

c) As correntes mínimas de defeito na zona de proteção dos seccionalizadores devem ser

superiores às correntes mínimas de atuação dos mesmos.

d) Os seccionalizadores equipados com dispositivos de disparo para faltas à terra exigirão

religadores com dispositivos de disparo para faltas à terra.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



e) Seccionalizadores do tipo trifásico exigirão religadores do tipo trifásico.

f) O tempo de memória do seccionalizador deve ser, no mínimo, igual à soma dos tempos de

operação mais os tempos de religamento do equipamento de retaguarda.

g) Os seccionalizadores não interrompem correntes de defeito, não sendo especificado para tais

equipamentos o termo capacidade de interrupção.

h) As capacidades momentâneas e de curta duração com relação as correntes de falta no ponto

de locação do seccionalizador não deverão ser ultrapassadas. A duração considerada, para

suportabilidade térmica e dinâmica para as correntes de falta, será função do tempo

acumulado de abertura do equipamento de proteção de retaguarda.

i) A corrente nominal da bobina série deverá ser maior do que a corrente máxima no ponto de

instalação, incluindo manobras usuais.

j) Para sistemas solidamente aterrados é recomendável o uso de dispositivos de disparo para

faltas à terra.

k) Demais características de seccionalizador tais como tensão nominal, freqüência nominal e

NBI, deverão ser compatíveis com os valores do sistema no qual será instalado.

5.3.4. Tipos e Características Técnicas Principais dos Seccionalizadores Utilizados pela Bandeirante.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- Seccionalizador Tipo GH

Monofásico, sistema de comando hidráulico, imerso em óleo, tanque único, uso externo, para

instalação em poste.

. Tensão nominal: 14,4 KV;

. NBI: 95 KV;

. Corrente nominal: 140 A;

. Bobina Série: 70 e 100 A;

. Máxima corrente de interrupção em carga: 140 A;

. Número de operações: 1 a 3 .

Observações:

1) A corrente de carga é limitada pela corrente nominal da bobina série.

2) A corrente mínima de atuação do seccionalizador é a menor corrente capaz de sensibilizar o

mecanismo de abertura do mesmo, quando o circuito é desenergizado por um equipamento de

proteção situado à sua retaguarda.

INOM DA

BOBINA

SÉRIE

(A)

CORRENTE

MÍNIMA DE

ATUAÇÃO

(A)

CORRENTE

MOMENTÂNEA

ASSIMÉTRICA

(A)

CORRENTE DE

CURTA

DURAÇÃO

NORMA


4 NTBD 3.01-0



1 seg 10 seg

70

100

112

160

6.500

6.500

3.000 900

4.000 1.250

5.3.5. Dados Complementares

Dever-se-á consultar os catálogos técnicos dos respectivos fabricantes.

5.4. Relés de Sobrecorrente

5.4.1. Geral

Os relés de sobrecorrente supervisionam as correntes elétricas dos circuitos comandando um ou

mais disjuntores quando esta corrente ultrapassar um valor prefixado.

Os relés podem estar ligados diretamente em série no circuito (relés primários ou diretos) ou

através de transformadores de corrente (relés secundários ou indiretos).

As funções básicas dos transformadores de corrente são:

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- estabelecer isolação galvânica entre o nível de tensão de distribuição primária e o nível de

tensão dos circuitos de comando, controle, proteção e medição:

- adequar os níveis das correntes elétricas, tanto para condições normais de operação como para

condições de falta, às características operacionais dos relés de sobrecorrente ou instrumentos

de medida conectados aos seus enrolamentos secundários.

As Figuras 5.9, 5.10 e 5.11 ilustram os conceitos e termos anteriormente descritos.

FIGURA 5.9 – RELÉS PRIMÁRIOS – CONECTADOS DIRETAMENTE AO CIRCUITO

FIGURA 5.9 – RELÉS PRIMÁRIOS – CONECTADOS DIRETAMENTE AO CIRCUITO

FIGURA 5.10 - RELÉS SECUNDÁRIOS – CONECTADOS AO CIRCUITO ATRAVÉS DE TCS

ESQUEMA : 2 RELÉS DE FASE E 1 DE NEUTRO, RELÉ DE RELIGAMENTO (79)

FIGURA 5.11 - RELÉS SECUNDÁRIOS – CONECTADOS AO CIRCUITO ATRAVÉS DE TCS.

ESQUEMA : 3 RELÉS DE FASE, 1 DE NEUTRO E 1 DE RELIGAMENTO, RELÉ DERELIGAMENTO (79).

NORMA


4 NTBD 3.01-0



5.4.2. Princípio de Funcionamento

a) Relés Eletromecânicos

- Operação por atração

A operação destes relés é devida à atração de uma haste para o interior de uma bobina ou

pela atração de uma armadura pelos polos de um eletro-ímã.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Os relés operados por tal princípio podem ser usados tanto em circuitos de corrente contínua

como em circuitos de corrente alternada.

- Operação por indução

A operação destes relés é baseada no mesmo princípio do medidor de energia elétrica, ou

seja, pela interação dos fluxos magnéticos defasados que atravessam um disco ou tambor

giratório com as correntes neles induzidas. Só funcionam em circuitos de corrente alternada

podendo ter atuação instantânea ou temporizada.

b) Relés Eletrônicos

O princípio de funcionamento de tais relés pode ser descrito basicamente através de quatro

módulos fundamentais:

- Módulo detector de sinal que tem como função a transformação dos sinais de corrente,

oriundos dos TCs, em sinais de tensão CC proporcionais.

- Módulo de valores de ajuste que tem como função definir a característica tempo x corrente

(txI) do relé.

- Módulo comparador que tem como função comparar os valores de tensão do Módulo

detector de sinal com os valores ajustados no Módulo de valores de ajuste, enviando ou não

um sinal ao Módulo de disparo.

- Módulo de disparo que tem como função a emissão de sinal de atuação do relé através de

mini relés do tipo telefônico.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



As características de atuação ( t x I ) de tais relés são escolhidas de modo a aproximar-se da

característica ( t x I ) dos relés eletromecânicos com operação por indução.

5.4.3. Características de Atuação ( t x I )

Os relés de sobrecorrente, em função dos tempos de atuação, podem ser classificados nos

seguintes tipos:

- Relés de sobrecorrente instantâneo

Na ocorrência de sobrecorrente a operação do mesmo se completa num intervalo de tempo

muito curto, praticamente independendo da duração da falta.

- Relés de sobrecorrente de tempo definido

O tempo de atuação é ajustável e independe do valor da corrente. Tais relés possuem

normalmente uma unidade de atuação instantânea (50) e uma unidade de atuação temporizada

(51) com tempo definido.

- Relés de sobrecorrente de tempo inverso

O tempo de operação é inversamente proporcional ao valor da corrente. A característica de

operação de tais relés pode ser classificada em:

. normalmente inversa;

. muito inversa;

. extremamente inversa.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Tais relés possuem operação inversamente proporcional ao valor da corrente possuindo porém

variações mais ou menos acentuadas das características de operação t x I de Tempo Inverso.

As características ( t x I ) dos tipos de relés acima descritos, encontram-se representadas nas

Figuras 5.12 e 5.13.

Pelas prescrições da norma ANSI C37 .2-1970 os relés de sobrecorrente podem ser designados

pelos seguintes números:

- 50: Relé de sobrecorrente instantâneo;

- 51: Relé de sobrecorrente temporizado, válido para os do tipo tempo definido ou de tempo

inverso.

Caso os relés de sobrecorrente tenham como função detectar correntes de falta à terra, suas

unidades de sobrecorrente instantânea e temporizada deverão ser designadas por 50N e 51N

respectivamente.

Figura 5.12

OPERAÇÃO INSTANTÂNEA

RELÉ DE SOBRECORRENTE DE TEMPO DEFINIDO COM DOIS NÍVEIS DETEMPORIZAÇÃO t1 e t2

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Figura 5.13

NORMA


4 NTBD 3.01-0



5.4.4. Ligações Usuais dos Relés de Sobrecorrente

As Figuras 5.10. e 5.11 mostram os esquemas usuais de ligação entre os relés de sobrecorrente

de fase e de neutro.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- Faltas entre fases

Na ocorrência de sobrecorrente oriundas de curto-circuito entre fases (3∅ e ∅∅) haverá

circulação de corrente nos ramos secundários dos TCs correspondentes às fases do circuito

primário que estão envolvidas na falta. Neste caso não deverá haver circulação de corrente pelo

circuito de neutro dos TCs, de modo que apenas as unidades de fase deverão atuar.

Na realidade poderá existir uma parcela de corrente residual que circulará pelo circuito de neutro,

devido ao fato de as características eletro-magnéticas dos TCs não serem exatamente iguais. O

ajuste do elemento 51N não deverá ser sensível a tais correntes residuais.

- Faltas à Terra

Na ocorrência de sobrecorrentes oriundas de curto-circuitos à terra haverá circulação de

corrente nos secundários dos TCs das fases envolvidas. Assim, tanto as bobinas dos relés das

fases como do neutro terão circulação de correntes. O ajuste do elemento 51N deverá ser

sensível à corrente de curto-circuito fase-terra mínima.

5.4.5. Escolha do Esquema de Proteção

a) Proteção dos Troncos de Alimentadores das ETDs

Normalmente é aplicado o esquema da Figura 5.10, ou seja, 2 (dois) relés de fase + 1 (um)

relé de neutro, em conjunto com um relé de religamento (79) que é um relé auxiliar usado para

comandar o religamento do disjuntor correspondente após a abertura do mesmo, devida à

atuação dos relés de sobrecorrente.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



b) Entradas Primárias (Eps)

Poderão ser aplicados os esquemas com 2 ou 3 relés secundários por fase, mais relé de

neutro, como o esquema com relés primários, mostrado na Figura 5.9.

Os esquemas com relés secundários permitem maior flexibilidade e precisão nos ajustes no

que se refere ao estudo de coordenação das proteções.

Os esquemas com relés primários é inferior tecnicamente aos anteriores apresentando porém

a vantagem de ser mais econômico.

5.4.6. Critérios Gerais para Graduação

Devem ser obedecidos os requisitos básicos de rapidez, sensibilidade, segurança e seletividade

de operação assim expressos:

- rapidez: o relé deve comandar a abertura do disjuntor em tempo inferior àquele que poderia

danificar os equipamentos protegidos;

- sensibilidade: o relé deve ser sensível à mínima corrente de curto-circuito que possa ocorrer nos

equipamentos protegidos;

- segurança: o relé não deve operar para correntes de carga, em condições normais ou de

emergência (sobrecargas admissíveis);

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- seletividade: o relé deve atuar em tempo superior ao tempo de atuação de qualquer equipamento

de proteção contra sobrecorrentes instalado a jusante das ETDs, para qualquer corrente de

curto que possa percorrê-los simultaneamente.

Os critérios gerais acima expostos, ao serem aplicados às condições das redes de distribuição,

fornecem as seguintes regras para os ajustes:

a) Ajuste de corrente do elemento temporizado (51) ou (51N) – (TAP para relés eletromecânicos)

- Limite superior: calculado em função do curto-circuito mínimo no extremo da zona de

proteção do relé, ou seja:

IAJ < K1 x ICCMIN

RTC

onde:

IAJ – corrente de ajuste (A):

NORMA


4 NTBD 3.01-0



ICCMIN – corrente de curto mínimo no extremo de zona de proteção, sendo curto dupla-fase para

relés de fase e curto fase-terra com impedância para relés de neutro;

RTC – relação de transformação dos transformadores de corrente;

K1 – fator de segurança, (0,2 a 0,8) – faixa usual adotada para os elementos (51) e/ou (51N)

Para fixação do valor de K1, deve-se no entanto comparar o valor da magnitude Icc min com o valor

da corrente máxima de desequilíbrio prevista para o circuito. Em certos casos, quando se

considera no cálculo das correntes de falta à terra o valor da resistência de terra igual a 20 0hms,

os valores de Icc min poderão ser inferiores ao valor da corrente máxima de desequilíbrio do

sistema. Neste caso poderá ser admitido um valor de K1 maior que 0,8) devendo ser escolhido de

forma que K1 x Icc min seja maior que a corrente máxima de desequilíbrio prevista para o circuito.

Caso contrário, os elementos temporizados dos relés (51N) poderão atuar indevidamente em

condições normais de carga e na ocorrência de queima de elo fusível.

Em alguns casos, a faixa de ajuste dos relés existentes pode limitar a aplicação do fator de

segurança.

- limite inferior calculado em função da máxima carga do circuito, ou seja:

IAJ > K2 x Ic

RTC

onde:

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Ic – máxima corrente de carga previsível (A), ou corrente nominal ou circuito, para relés de fase, e

máxima corrente de desbalanço previsível, quando da queima do maior fusível existente, no caso

de relés de neutro.

Kz – fator de segurança, valendo 1,5.

b) Ajuste de tempo (dial de tempo para relés eletromecânicos)

Deve ser efetuado com base nos critérios gerais de rapidez e seletividade, de modo que a

característica t x I escolhida do relé forneça tempos de atuação inferiores aos de dano aos

equipamentos, porém superiores aos tempos de atuação dos fusíveis e religadores e jusante.

Ou seja, na verificação gráfica as curvas não devem se cruzar, havendo um intervalo de

coordenação adequado para cada caso.

c) Ajuste do elemento instantâneo

Deve ser efetuado de maneira que para qualquer curto-circuito previsível o relé atue antes,

evitando a queima de fusíveis por curtos temporários.

Caso haja religador automático no circuito, a zona de proteção do instantâneo pode ser reduzida

(aumentar graduação), mantendo-se no entanto um trecho em sobreposição para maior

segurança.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



6. LOCAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS

6.1. Geral

O sistema de proteção dos circuitos aéreos de distribuição é constituído de dispositivos de

proteção contra sobrecorrentes que, estando coordenados entre si, deverão possibilitar um grau

satisfatório de continuidade do serviço de fornecimento de energia elétrica.

A locação dos elementos de proteção possui papel fundamental no tocante à:

- continuidade de serviço do sistema;

- decisão da viabilidade do esquema de proteção adotado em função do custo do mesmo e das

características das cargas a serem protegidas.

Os critérios a seguir prescritos têm o objetivo de orientar a escolha inicial e a localização dos

equipamentos, para se definir de alternativas de esquemas de proteção para cada circuito.

6.2. Critérios para Localização dos Equipamentos de Proteção

6.2.1. Saídas dos Circuitos Provenientes das ETDs

Tais circuitos são protegidos por disjuntores comandados por três relés de sobrecorrente, sendo

dois de fase e um de neutro, havendo um relé de religamento conforme esquema unifilar da Figura

6.1.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



FIGURA 6.1

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Os relés de fase atuam sobre a bobina de desligamento do disjuntor para curto-circuito entre fases

ou entre fases e a terra.

O relé de neutro atuará sobre a bobina de desligamento do disjuntor para defeitos à terra.

O relé de religamento tem como função religar o disjuntor após a abertura do mesmo devido à

ocorrência de sobrecorrentes. Poderá haver um ou mais religamentos.

Tal esquema de proteção é adotado para a maioria de ETDs.

Nos casos particulares de subestações alimentam diretamente em tensão de distribuição, a

proteção de saída dos circuitos poderá ser constituída por um religador automático.

6.2.2. Locação de Religadores, Seccionalizadores e Chaves Fusíveis

Serão utilizados nos circuitos aéreos de distribuição primária os critérios de locação apresentados

na Tabela 6.1, que aparecem codificados por letras (A, B, C...).

A Tabela 6.1 apresenta critérios de escolha dos equipamentos de proteção, com possibilidade de

opção entre os mesmos. A escolha deve ser feita em função da importância do circuito dos

consumidores atendidos, assim como da disponibilidade de equipamentos mais sofisticados, como

religadores seccionalizadores.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Acerca dos critérios apresentados valem as seguintes observações:

- nos troncos deve ser evitada a aplicação de dispositivos de proteção, podendo porém ser aceita

nos casos dos critérios A e B;

- deve-se evitar:

. emprego de religadores em série;

. emprego de religadores e chaves fusíveis em ramais interligáveis;

- não é necessária a limitação do número de chaves fusíveis em série; deve-se verificar que haja

seletividade entre os elos para os níveis de curto previstos;

- em relação às entradas primárias (critério H) os elos fusíveis usados deverão ser até 140 A.

Para casos mais elevados, deve-se usar chave seccionadora apenas com a finalidade de

manobra.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



CRITÉRIO SITUAÇÃO EQUIPAMENTO

A Início de trechos extensos, onde o nível mínimo decurto seja insuficiente para sensibilizar o dispositivode proteção de retaguarda.

Religador ou Fusível

B Logo após cargas de grande importância, e cujacontinuidade de serviço deva ser elevada, caso ocircuito a seguir seja extenso.

Religador, Seccionalizador ouFusível

C Início de ramais que alimentem cargas classificadascomo especiais de grande importância.

Religador ou Seccionalizador

D Início de ramais de certa importância, que supramáreas sujeitas a alta incidência de falhastemporárias.

Religador ou Seccionalizador

E Início de ramais ou sub-ramais com extensãoinferior a 150m, não classificáveis nos critérios C ouD.

Fusível

F Início de ramais ou sub-ramais com extensãoinferior a 150m mas que estejam sujeitos a altaincidência de faltas.

Fusível

G Meio de trechos extensos protegidos por religador noinício.

Fusível

H Entrada primária com corrente nominal até 140 A Fusível

I Estação transformadora (ET) Fusível

J Banco de Capacitores Fusível

Tabela 6.1 – Critérios para Locação de Equipamentos de Proteção

NORMA


4 NTBD 3.01-0



7.CÁLCULO DAS CORRENTES DE CURTO-CIRCUITO

7.1. Geral

Deverão ser calculadas as magnitudes das correntes de curto-circuito correspondentes às

seguintes faltas:

- curto-circuito trifásico (Icc3∅);

- curto-circuito fase-fase (Icc∅∅);

- curto-circuito fase-terra (Icc∅T).

O comportamento das correntes de curto-circuito ao longo do tempo pode ser visualizado através

da Figura 7.1:

a) Para o caso de corrente simétrica, ou seja sem a componente de corrente contínua;

b) Para o caso de corrente assimétrica.

O nível de assimétrica das correntes de falta, assim como a variação das mesmas em função do

tempo, dependem basicamente do instante de ocorrência da falta e da relação X/R da impedância

equivalente no ponto de ocorrência da falta, em relação à fonte (zeq = R + JX). Observe que, por

convenção, neste capítulo toda grandeza complexa terá notação minúscula e toda grandeza

escalar terá notação maiúscula.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



A variação das correntes de falta nas redes elétricas é caracterizada pelo comportamento

transitório dos geradores síncronos das Unidades Hidrelétricas/Termoelétricas que alimentam o

sistema elétrico da Bandeirante. Na ocorrência de curto-circuito nas redes elétricas ocorrerão

variações nas reatâncias internas equivalentes dos geradores que podem ser caracterizadas em

três períodos distintos conforme mostra a Figura 7.1:

NORMA


4 NTBD 3.01-0



FIGURA 7.1.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- Sub-transitório – (X”d – reatância sub-transitória);

- Transitório – (X’ d – reatância transitória);

- Regime Permanente – (Xs – reatância síncrona).

O efeito da variação das reatâncias dos geradores nas faltas que ocorram nas redes aéreas de

distribuição primária da Bandeirante não é relevante, uma vez que as impedâncias das linhas de

transmissão/sub-transmissão, assim como dos transformadores abaixadores e reguladores,

limitam-no, sendo ainda estas impedâncias constantes com o tempo.

Para o estudo de coordenação das proteções o interesse principal reside na obtenção dos níveis

simétricos das correntes de curto-circuito. Por outro lado, para verificação da suportabilidade

térmico-dinâmica dos equipamentos de proteção em relação às correntes de falta, o interesse

principal reside na obtenção dos níveis assimétricos destas correntes.

Os valores obtidos através dos procedimentos a seguir expostos correspondem aos valores

simétricos e assimétricos das correntes de curto-circuito.

7.2. Dados para o Cálculo das Correntes de Curto-Circuito

Com relação ao diagrama unifilar básico da Figura 7.2, os seguintes parâmetros elétricos deverão

ser registrados:

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- V1: Tensão Nominal de transmissão/sub-transmissão da ETD, em KV.

- V2: Tensão nominal de distribuição primária da ETD, em KV.

- VT1: Tensão nominal do enrolamento de tensão superior do transformador, em KV.

FIGURA 7.2

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- VT2: Tensão nominal do enrolamento de tensão inferior do transformador, em KV.

- Scc1-3∅: Potência de curto-circuito trifásico do sistema de transmissão/sub-transmissão para a

condição normal de operação do sistema, em MVA.

- Scc1-∅T: Potência de curto-circuito fase-terra (trifásico equivalente) do sistema de sub-

transmissão para a condição normal de operação para a condição normal de operação do

sistema, em MVA.

- ST: Potência nominal do transformador, em MVA.

- ZT (%): Impedância percentual ou de curto-circuito do transformador, em %.

- Zl: Impedância complexa correspondente aos trechos do circuito de distribuição considerados

(impedância de seqüência positiva), em 0hm/km.

- Zlo: Impedância complexa correspondente aos trechos dos circuitos de distribuição (impedância

de seqüência zero), em 0hm/Km.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



As impedâncias utilizadas deverão ser representadas na forma complexa:

a) z = A ± JB 0hms, representação cartesiana onde:

A = parte real da impedância correspondente a resistência ôhmica do bipolo considerado;

B = parte imaginária da impedância correspondente a reatância indutiva (+B) ou a reatância

capacitiva (- B) do bipolo considerado.

b) z = Z 0 0hms, representação na forma polar, onde:

Z = V A2 + B2, módulo da impedância z, em ohm;

∅ = arctg (B/A), ângulo da impedância z, em graus.

No cálculo das correntes de curto-circuito as impedâncias do sistema elétrico são na maioria das

vezes de natureza indutiva ( z = A JB 0hm ).

7.3. Obtenção do Diagrama de Impedância de Seqüência Positiva

A partir do Sistema de transmissão/sub-transmissão deverá ser obtido o diagrama da Figura 7.3

tomando-se como exemplo o diagrama unifilar básico da Figura 7.2.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- Gs: Gerador equivalente que representa o sistema de transmissão/sub-transmissão visto pela

barra da ETD referido à tensão V2.

- VGS: Tensão do gerador Gs, igual a V2.

- zs: Impedância complexa equivalente do sistema de transmissão/sub-transmissão visto pela

barra da ETD, considerada referida à tensão V2, valor em 0hm.

- zt: Impedância complexa do transformador referida à tensão V2, valor em 0hm.

- zAB, zBC, zCD, zCE, zEG, zGF : São as impedâncias complexas dos trechos considerados, valor em

0hm, ( ou zl, em uma notação genérica ).

NORMA


4 NTBD 3.01-0



FIGURA 7.3 DIAGRAMA UNIFILAR (7.7)

NORMA


4 NTBD 3.01-0



As impedâncias acima descritas deverão ser representadas da seguinte forma:

- zs = 0 + JZs 0hm, onde: Zs = V22 / Scc1-3∅

considera-se a parte resistiva desprezível.

- zt = 0 + JZt 0hm, onde: Zt = ( ZT (%) / 100 ) X ( V22/ST) 0hm

considera-se a parte resistiva desprezível.

- ZAB = A + JB 0hm, onde:

A = valor da resistência ôhmica do trecho AB obtida através dos dados da Tabela 7.1;

A = R ( 0hm/Km ) x lab ( Km ) para o tipo de cabo e bitola do condutor considerado;

B = valor da reatância indutiva do trecho AB obtida através dos dados da Tabela 7.1;

B = X ( 0hm/Km ) x lab ( Km ) para o tipo e bitola do condutor considerado;

lab = extensão do trecho AB em Km.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



TENSÃO 3.8 KV – Circuito Simples

BITOLA (AWG/MCM) Ohms/km

Fase Neutro Mono-aterrado Multi-aterrado

R1 X1

BIT MT BIT MT RO XO RO XO

CONDUTORES DE COBRE

4/0 CU 1/0 CU .1883 .3288 .3659 2.0750 .4926 1.4139

2/0 CU 4 CU .2989 .3469 .4766 2.0930 .7396 1.6691

1/0 CU 4 CU .3773 .3556 .5549 2.1017 .8179 1.6778

2 CU 6 CU .5991 .3730 .7768 2.1191 1.0358 1.8425

4 CU 6 CU .9434 .3885 1.1211 2.1347 1.3801 1.8580

6 CU 6 CU 1.4854 .4121 1.6630 2.1583 1.9221 1.8816

CONDUTORES DE ALUMINIO

336,4 AL 3/0 AL .1908 .3076 .3684 2.0538 .5039 1.3847

3/0 AL 1/0 AL .3810 .3380 .5586 2.0842 .7783 1.5186

1/0 AL 4 AL .6047 .3539 .7823 2.1001 1.0417 1.8325

4 AL 4 AL 1.5289 .4016 1.7065 2.1478 1.9659 1.8802

Tabela 7.1

NORMA


4 NTBD 3.01-0



TENSÃO 3.8 KV – Circuito Duplo


fase Neutro Multi-aterrado

R1 X1

BIT MT BIT MT RO XO

CONDUTORES DE COBRE

4/0 CU 1/0 CU 0,1883 0,3249 0,4850 1,4328

2/0 CU 4 CU 0,2989 0,3464 0,7276 1,6847

1/0 CU 4 CU 0,3773 .3556 0,8051 1,6937

4 CU 6 CU 0,9434 0,3905 1,3689 1,8718

6 CU 6 CU 1,4851 0,4120 1,9108 1,8933

CONDUTORES DE ALUMÍNIO

336,4 AL 3/0 AL 0,1901 0,3075 0,4943 1,4108

3/0 AL 1/0 AL 0,3787 0,33/9 0,7643 1,5415

1/0 AL 4 AL 0,6015 0,3554 1,9871 1,5590

1/0 AL 4 AL 0,6015 0,3554 1,0299 1,8471

4 AL 4 AL 1,5218 0,3905 1,9496 1,8796

Tabela 7.1 – Impedância de Seqüência Zero e Positiva

NORMA


4 NTBD 3.01-0



TENSÃO 6.6 KV


fase neutro Mono-aterrado Multi-aterrado

R1 X1


CONDUTORES DE COBRE

400A CU 1/0 CU .1883 .3927 .3659 1.9472 .4745 1.3425

200A CU 4 CU .2989 .4108 .4766 1.9653 .7121 1.5756

260A CU 4 CU .3773 .4195 .5549 1.9740 .7904 1.5843

130 CU 6 CU .9434 .4524 1.1211 2.0069 1.3545 1.7517

100 CU 6 CU 1.4854 .476 1.6630 2.0305 1.8965 1.7753


430A AL 3/0 AL .1908 .3715 .3684 1.9260 .4850 1.3140

275 AL 1/0 AL .3810 .4019 .5586 1.9564 .7531 1.4380

200 AL 4 AL .6047 .4178 .7823 1.9723 1.0162 1.7254

110 AL 4 AL 1.5289 .4655 1.7065 2.0200 1.9404 1.7731

Tabela 7.1

NORMA


4 NTBD 3.01-0



TENSÃO 13.2 KV



R1 X1


CONDUTORES DE COBRE

4/0 CU 1/0 CU .1883 .3927 .3659 1.9472 .4745 1.3425

2/0 CU 4 CU .2989 .4108 .4766 1.9653 .7121 1.5756

1/0 CU 4 CU .3773 .4195 .5549 1.9740 .7904 1.5843

4 CU 6 CU .9434 .4524 1.1211 2.0069 1.3545 1.7517

6 CU 6 CU 1.4854 .4760 1.6630 2.0305 1.8965 1.7753


336,4 AL 3/0 AL .1908 .3715 .3684 1.9260 .4850 1.3140

3/0 AL 1/0 AL .3810 .4019 .5586 1.9564 .7531 1.4380

1/0 AL 4 AL .6047 .4178 .7823 1.9723 1.0162 1.7254

4 AL 4 AL 1.5289 .4655 1.7065 2.0200 1.9404 1.7731

Tabela 7.1

NORMA


4 NTBD 3.01-0



TENSÃO 23 KV



R1 X1


CONDUTORES DE COBRE

4/0 CU 1/0 CU .1883 .4196 .3659 1.8934 .4810 1.2683

2/0 CU 4 CU .2989 .4377 .4766 1.9114 .7220 1.5093

1/0 CU 4 CU .3773 .4464 .5549 1.9201 .8003 1.5180

4 CU 6 CU .9434 .4793 1.1211 1.9531 1.3638 1.6901

6 CU 6 CU 1.4854 .5029 1.6630 1.9767 1.9067 1.7137


336,4 AL 3/0 AL .1908 .3984 .3684 1.8722 .4918 1.2395

3/0 AL 1/0 AL .3810 .4288 .5586 1.9025 .7622 1.3671

1/0 AL 4 AL .6047 .4447 .7823 1.9185 1.0254 1.6641

4 AL 4 AL 1.5289 .4924 1.7065 1.9662 1.9496 1.7117

Tabela 7.1

NORMA


4 NTBD 3.01-0



TENSÃO 34.5 KV



R1 X1


CONDUTORES DE COBRE

4/0 CU 1/0 CU .1883 .4196 .3659 1.8934 .4810 1.2683

2/0 CU 4 CU .2989 .4377 .4766 1.9114 .7220 1.5093

1/0 CU 4 CU .3773 .4464 .5549 1.9201 .8003 1.5180

4 CU 6 CU .9434 .4793 1.1211 1.9531 1.3638 1.6901

6 CU 6 CU 1.4854 .5029 1.6630 1.9767 1.9067 1.7137


336,4 AL 3/0 AL .1908 .3984 .3684 1.8722 .4918 1.2395

3/0 AL 1/0 AL .3810 .4288 .5586 1.9025 .7622 1.3671

1/0 AL 4 AL .6047 .4447 .7823 1.9185 1.0254 1.6641

4 AL 4 AL 1.5289 .4924 1.7065 1.9662 1.9496 1.7117

Tabela 7.1

NORMA


4 NTBD 3.01-0



7.4. Obtenção das Correntes de Curto-Circuito Trifásico – Valor Simétrico

Com base nos dados e diagramas de impedância de seqüência positiva descritos nos itens

anteriores deve-se obedecer a seguinte seqüência de passos:

1) Seleciona-se os pontos de interesse para o cálculo das correntes de curto-circuito, por exemplo

os pontos A, B, E e G Figura 7.3.

2) Obtém-se para cada um dos pontos escolhidos a impedância complexa equivalente (zeq) e o

respectivo módulo (Zeq); impedâncias vistas a partir dos pontos e tendo como referência o

gerador Gs:

Zeq = Req + J Xeq 0hm

e

Zeq = � Req2 + Xeq2 0hm, onde:

Req = somatória das resistências ôhmicas dos trechos do circuito até o ponto considerado;

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Xeq = somatória das reatâncias indutivas dos trechos do circuito até o ponto considerado.

Para o ponto A, tem-se:

Zeq (A) = zs + zt = ( 0 + JZs ) + ( 0 + JZt ) = 0 + J ( Zs + Zt ) 0hms

obtendo-se o módulo Zeq (A).

Para o ponto B, tem-se:

Zeq ( B ) = zs + zt + zAB = (0 + JZs) + ( 0 + JZt ) + ( RAB + JXAB)

Zeq ( B ) = RAB + J ( Zs + Zt + XAB ) 0hms

obtendo-se o módulo Zeq ( B ).

Para os pontos E e G o procedimento é analógico.

3) Calcula-se Icc-3∅, para cada ponto escolhido, através da seguinte relação:

V2 x 103

Icc-3∅ = ------------------ ampères

V3 x Zeq

Onde:

V2 – tensão nominal de distribuição primária em KV;

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Zeq – módulo da impedância complexa equivalente vista pelo ponto considerado em relação ao

gerador Gs;

No caso do ponto A:

V2 x 103

Icc-3∅ ( A ) = ------------------ amperes

�3 x Zeq ( A )

Para os demais pontos o procedimento é análogo.

7.5. Obtenção das Correntes de Curto-Circuito Fase-Fase – Valor Simétrico

Com base nas correntes de curto-circuito trifásico calculadas conforme procedimento do item

anterior, obtém-se as correntes de curto-circuito fase-fase para os pontos escolhidos através da

expressão:

�3

Icc-∅∅ = ------------- x Icc-3∅ amperes

2

NORMA


4 NTBD 3.01-0



ou

Icc-∅∅ aproximadamente igual à 0.86 x Icc-30 amperes.

7.6. Obtenção das Correntes de Curto-Circuito Fase-Terra – Valor Simétrico

7.6.1.Para circuitos de distribuição primária alimentados por transformadores de dois enrolamentos

com ligação delta/estrela-aterrada correspondendo aos enrolamentos TS e Tl, respectivamente.

Neste caso, vale a seguinte expressão:

�3 x V2 X 103

Icc-0T = -------------------------------- amperes

2 (zs+zt+zl) + zl0+zt0+3zf

onde:

- zs, zt e zl são os valores em 0hms das impedâncias complexas de seqüência positiva utilizadas

para cálculo das correntes de curto-circuito trifásico (vide item 7.4 );

- zl0: impedância complexa de seqüência zero, valor em 0hms, do condutor de neutro, conforme

dados da Tabela 7.1;

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- zt0: impedância complexa de seqüência zero, valor em 0hms, do transformador da ETD.

Considerar no presente caso transformador com ligação delta/estrela-aterrada e do tipo núcleo

envolvido;

zt0 = 0 + J ( 0.85 x Zt )

onde: zt é o módulo da impedância complexa do transformador da ETD conforme item 7.3.

- zf: impedância complexa da falta no ponto de ocorrência da mesma. Para as redes de distribuição

primária, deve-se considerar:

zf = 20 + J0 ohms

Com base na expressão anterior e nas considerações expostas, dois níveis de curto-circuito fase-

terra deverão ser calculados:

- Icc - ∅T – máximo,

calculado fazendo-se zf = 0 + J0 ohms.

- Icc-∅T – mínimo,

calculado fazendo-se zf = 20 + J0 ohms.

7.6.2. Para circuitos de distribuição primária alimentados por transformadores de dois enrolamentos do

tipo:

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- delta/estrela isolada com trafo de aterramento;

- delta/delta com trafo de aterramento.

Neste caso, estando o enrolamento TI do trafo isolado, o aterramento do sistema de distribuição é

efetuado através de um transformador de aterramento com características técnicas diferentes dos

transformadores abaixadores das ETDs.

Características técnicas principais:

- VN – tensão nominal em KV;

- STG – potência nominal em MVA;

- ZTG (%) – impedância percentual ou de curto-circuito em %;

- tipo de ligação – zig-zag.

Neste caso, o valor de ZT0 da expressão do item 7.6.1 deverá ser calculado como segue:

- ZT0 = ZTG (%) X VNZ / STG ohms (módulo);

- zto = 0 + JZT0 ohms (forma cartesiana).

As demais impedâncias permanecem inalteradas.

7.7. Obtenção das Correntes de Curto-Circuito para Circuitos Bifásicos e Monofásicos

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Estando tais circuitos conectados aos sistema trifásico o procedimento de cálculo é similar ao

adotado para redes de distribuição trifásicas a 4 fios, com neutro multi-aterrado e interligado a ETD,

conforme visto anteriormente.

7.7.1. Sistema Bifásico

a) Curto Entre Fases

Procedimento:

- obtém-se Icc-3∅ conforme metodologia do item 7.4, considerando-se o circuito como

trifásico;

- obtém-se Iec∅∅ = 0.86 x Icc-3∅.

b) Curto Fase-Terra

Por exemplo: falta à terra na fase A

Procedimento:

NORMA


4 NTBD 3.01-0



obtém-se Icc-∅T conforme metodologia do item 7.6, considerando-se o circuito como trifásico.

7.7.2. Sistema Monofásico

Procedimento:

- obtém-se Icc-∅T conforme metodologia do item 7.6, considerando-se o circuito como trifásico.

7.8. Representação de Outros tipos de Transformadores em Uso no Sistema da Eletropaulo para Cálculo

das Correntes de Curto Circuito

Para a maioria dos casos os transformadores das ETDs são de dois enrolamentos, com tipo de ligação

delta (enrolamento TS) e estrela (enrolamento TI) solidamente aterrada.

Além deste tipo de transformadores, existem os seguintes tipos em uso no sistema Bandeirante:

a) Transformador de dois enrolamentos com ligação tipo:

- Delta (enrolamento TS);

- Estrela aterrada através de impedância (enrolamento TI);

b) Transformadores de três enrolamentos com ligação tipo:

- Delta (enrolamento TS);

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- Delta (enrolamento TM);

- Estrela diretamente aterrada (enrolamento TI).

A metodologia para representação dos transformadores para cálculo de curto-circuito de redes trifásicas de

distribuição encontra-se descrita na referência bibliográfica: Proteção de Sistemas Aéreos de Distribuição,

ELETROBRÁS.

7.9. Obtenção das Correntes de Curto-Circuito – Valor Assimétrico

Os níveis de curto-circuito assimétricos são calculados através da multiplicação dos níveis simétricos

correspondente pelo fator K dado pela Tabela 7.2.

Icc Assim = K x IccSIM

O fator K é função da relação X/R, da impedância equivalente do ponto de ocorrência do curto com relação

ao gerador Gs, e do instante de ocorrência do curto-circuito.

Por exemplo: se a impedância equivalente de um ponto P qualquer em relação ao gerador Gs vale z(P) =

1,2 + J6,5 ohms tem-se X/R = 6,5 / 1,2 = 5,41 pela Tabela 7.2, tem-se 5<X/R<10 implicando num

fator K = 1,2.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Se Icc 3∅(P) SIM = 4,5 KA, tem-se:

Icc 3∅ (P)ASSIM = 1,2 X 4,5 = 5,4 ka

A Tabela 7.2 considera, em função da relação X/R, o pior caso em relação ao instante de ocorrência do

curto-circuito.

RELAÇÃO X/R FATOR K

0 a 2,5 1,05

2,5 a 5,0 1,10

5,0 a 10,0 1,2

10 a 20 1,35

20 a 50 1,60

50 a 100 1,70

Tabela 7.2 – Fator de Assimétrica

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Tal procedimento é válido para obtenção dos níveis assimétricos de todos os tipos de curto-circuito.

7.10. Exemplo de Aplicação

7.10.1. Objetivo

Com relação ao diagrama unifilar da Figura 7.4 deseja-se calcular as correntes de curto-circuito 30,

00, 0TMAX e 0TMIN para os pontos A, E, H, J, M, 0 e Q.

7.10.2. Identificação e Registro dos Parâmetros Elétricos do Circuito conforme Procedimento Descrito no

Item 7.2.

a) Tensões nominais do sistema:

V1 = 88KV

V2 = 13.2 KV

NORMA


4 NTBD 3.01-0



b) Potência de curto-circuito do sistema de sub-transmissão (88 KV):

Scc1-30 = 5000 MVA

Scc1-0T = 4200 MVA

c) Dados nominais do transformador:

VT1 = 88KV

VT2 = 13.8 KV

ST = 12 MVA

ZT = 15%

Tipo de ligação triângulo/estrela aterrada.

d) Impedâncias complexas equivalentes do circuito de distribuição primária:

Pela Tabela 7.1 para tensão nominal de 13.2 KV tem-se:

Circuito tipo 1 – condutores de fase e neutro tipo CA com formação 3 x 1/0 AWG (fase) + 4 AWG (neutro):

- Impedância de seqüência positiva z em ohm/Km:

R1 = 0.6047 ohms/Km

NORMA


4 NTBD 3.01-0



X1 = 0.4178 ohms/Km

z1 = R1 + Jx1 = 0.6047 + J0.4178 ohms/Km

- Impedância de seqüência zero z0 em ohm/Km:

RO = 1.0162 okm/Km

XO = 1.7254 ohm/Km

z0 = RO + JXO = 1.0162 + J1.7254 ohm/Km

Circuito tipo 2 – condutores de fase e neutro tipo CA com formação 3 x 336,4 MCM (fase) + 1 x 3/0 AWG

(neutro):

- Impedância de seqüência positiva z1 em ohms/Km:

R1 = 0.1908 ohm/Km

X1 = 0.3715 ohms/Km

z1 = R1 + JX1 = 0.1908 + J0.3715 ohms/Km

- Impedância de seqüência zero z0 em ohms/Km:

RO = 0.4850 ohm/Km

XO = 1.3140 ohm/Km

zO = RO + JXO = 0.4850 + J1.3140 ohm/Km

7.10.3. Obtenção do Diagrama de Impedâncias de Seqüência Positiva conforme Procedimento do Item 7.3.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Com base no diagrama unifilar da Figura 7.4. desenha-se o diagrama de impedância de seq (+) com

relação aos trechos que conduzirão correntes de falta até os pontos escolhidos (A, E, H, J, M, O e

Q) conforme representado na Figura 7.5.

- Obtenção do valor de zs

Zs = 0 + JZs

13.22

Onde: Zs = ------------- = 0.0348 ohm

5000

logo, zs = 0 + j0.0348 ohms

- Obtenção do valor de zt

Zt = 0 + jZt

15 13.22

Onde: Zt = -------- x ------------- = 2.178 ohm

100 12

NORMA


4 NTBD 3.01-0



logo, zt = 0 + j2.178 ohm

- Obtenção das impedâncias equivalentes dos trechos que conduzirão as correntes de falta aos

pontos escolhidos:

Figura 7.4

LEGENDA : 1 – 3 x 1/0 AWG (FASE) + 4 AWG (NEUTRO) 2 – 3 X 336,4 MCM (FASE) + 3/0 AWG (NEUTRO)

FIGURA 7.5 – DIAGRAMA DE IMPEDÂNCIAS DE SEQUÊNCIA POSITIVA

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Ponto A

As impedâncias envolvidas são: zs e zt

z (A) = zs + zt = 0 j (0.0348 + 2.178 ) ohm

z (A) = 0 + j2.213 = 2.213 90∅ ohms

Ponto E

Além das impedâncias zs e zt existem as impedâncias dos trechos AB, BC e CE.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



TRECHO 1 (km) Impedância seq (+)do Tipo de Circuito

ohm/km

Impedânciado

Trecho ohms

AB 0.100 0.1908 + J 0.3715 0.01908 + J 0.03715

BC 1.500 0.6047 + J 0.4178 0.90705 + J 0.6267

CE 0.800 0.6047 + J 0.4178 0.48376 + J 0.33424

Z(AE) = 1.410 + j 0.998

Logo,

z(E) = zs + zt + z(AE) = z (A) + z (AE) = 1.410 + j 3.211 ohm

z (E) = 3.507 66.3∅ ohm

Ponto H

Além das impedâncias zs e zt existem as impedâncias dos trechos AB, BF, FG e GH.

TRECHO 1 (km) Impedância seq (+)do Tipo de Circuito

ohm/km

Impedânciado

Trecho ohms

AB 0.100 0.1908 + J 0.3715 0.01908 + J 0.03715

BF 1.200 0.1908 + J 0.3715 0.22896 + J 0.4458

NORMA


4 NTBD 3.01-0



FG 4.500 0.6047 + J 0.4178 2.72115 + J 1.8801

GH 1.000 0.6047 + J 0.4178 0.6047 + J 0.4178

Z(AE) = 3.574 + J 2.781

Logo,

Z(H) = zs + zt + z (AH) = z (A) + z (AH) = 3.574 + J 4.994 ohm

Z (H) = 6.141 54.4 ∅ ohms

Ponto J

A impedância equivalente z (J) é calculada como sendo a impedância z (H) adicionada a

impedância do trecho HJ.

Trecho HJ – circuito tipo 1 com IHJ = 0.800 km

Z (HJ) = 0.484 + j 0.334 ohm

Z (J) = z(H) + z (HJ) = (3.574 + J 4.994) + ( 0.484 + J 0.334) = 4.058 + J 5.328 ohms

Z (J) = 6.697 52.7 ∅ ohms

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Ponto M

Com base nos procedimentos aplicados para os pontos A, E, H e J pode-se simplificar as

operações procedendo-se da seguinte forma:

I) Obtém-se o comprimento total dos trechos com circuito Tipo 1 (FG, GK, KL, LM):

I1 = 4.5 + 0.5 + 1.2 + 1.8 = 8.0 km

Calculando-se a impedância em ohm do trecho FM:

Z (FM) = 8.0 x (0.6047 + J 0.4178) = 4.837 + J 3.342 ohms

II) Mesmo procedimento para os trechos com circuito Tipo 2 (AB, BF):

I2 = 0.1 + 1.2 = 1.3 km

Z (AF) = 1.3 x (0.1908 + J 0.3715) = 0.248 + J 0.483 ohms

III) Obtém-se a impedância equivalente do ponto M:

z (M) = zs + zt + z(AF) + z (FM) = z (A) + z (AF) + z (FM)

z (M) = 5:085 + J 6.038 = 7.894 49.9∅ ohm

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Ponto O

Com base no procedimento utilizado para o ponto M tem-se:

I) Trechos com circuito tipo 1 (FG,GK,KO):

11 = 4.5 + 0.5 + 4.0 = 9.0 KM

z (FO) = 9.0 x (06047 + J 0.4178) = 5.442 + J 3.760 ohms

II) Trechos com circuito tipo 2 (AB, BF):

I2 = 1.3 km

Z (AF) = 0.248 + J 0.483 ohm

III) Impedância equivalente do ponto O:

Z (O) = z + zt + z (AF) + z (FO) = z (A) + z (AF) + z (FO)

Z (O) = 5.690 + J 6.456 = 8.605 48.6∅ ohms

Ponto Q

De forma análoga ao procedimento anterior, tem-se:

I) Trechos com circuito tipo 1 (DQ):

NORMA


4 NTBD 3.01-0



I1 = 0.2 km

Z (DQ) = 0.2 x (0.6047 + J 0.4178) = 0.1209 + J 0.0835 ohm

II) Trechos com circuito tipo 2 (AB, BF e FD):

Iz = 0.1 + 1.2 + 3.5 = 4.8 km

Z (AD) = 4.8 x (0.1908) + J 0.3715) = 0.9158 + J 1.7832 ohms

III) Impedância equivalente do ponto Q:

Z (Q) = zs + zt + z (AD) + z (DQ) = z(A) + z (AD) + z (DQ)

Z (Q) = 1.0367 + J 4.0797 = 4.209 75.7∅ ohm

7.10.4 Obtenção das Correntes de Curto-Circuito Trifásica – Valor Simétrico conforme Procedimento do

Item 7.4

Ponto A

z (A) = 2.213 90 ∅ ohm

onde:

13.2 x 103

NORMA


4 NTBD 3.01-0



ICC - 3∅ (A) = ------------------- = 3444 A

�3 x 2.213

Ponto E

z (E) = 3.507 66.3 ∅ ohm

onde:

13.2 x 103

ICC - 3∅ (B) = ------------------- = 2173 A

V3 x 3.507

Ponto H

z (H) = 6.141 54.4 ∅ ohm

onde:

13.2 x 103

ICC - 3∅ (H) = ------------------- = 1241 A

�3 x 6.141

Ponto J

z(J) = 6.697 52.7 ∅ ohm

NORMA


4 NTBD 3.01-0



onde:

13.2 x 103

ICC - 3∅ (J) = ------------------- = 1138 A

�3 x 6.697

Pontos M, O e Q

Com o mesmo procedimento adotado para os pontos anteriores, obtém-se:

13.2 x 103

ICC - 3∅ (M) = ------------------- = 965 A

�3 x 7.894

13.2 x 103

ICC - 3∅ (O) = ------------------- = 886 A

�3 x 8.605

13.2 x 103

ICC - 3∅ (Q) = ------------------- = 1811 A

�3 x 4.209

NORMA


4 NTBD 3.01-0



7.10.5. Obtenção das Correntes de Curto-Circuito Fase-Fase – Valor Simétrico conforme Procedimento do

Item 7.5

�3

Com base na relação Icc ∅∅ = ------- x Icc - 3∅ tem-se:

2

Ponto A

Icc ∅∅ (A) = 0.866 x 3444 = 2983 A

Ponto E

Icc ∅∅ (E) = 0.866 x 2173 = 1882 A

Pontos H, J, M, O e Q

Com base no mesmo procedimento adotado tem-se:

Icc - ∅∅ (H) = 1075 A

Icc - ∅∅ (J) = 986 A

Icc - ∅∅ (M) = 836 A

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Icc - ∅∅ (O) = 767 A

Icc - ∅∅ (Q) = 1568 A

7.10.6. Obtenção das Impedâncias de Seqüência Zero para o Cálculo das Correntes de Curto-Circuito

Fase-Fase conforme Procedimento do Item 7.6

Com base na expressão abaixo,

�3 x V2 x 103

Icc-∅T = -------------------------------------------------------------

2 (zs + zt + zl) + zlo + zto + 3zf)

onde:

(zs +zt + zl): corresponde à impedância equivalente do ponto considerado, em relação ao gerador

GS (conforme item 7.9.3):

zf : poderá assumir valor nulo ( 0 + J O ohm ), para obtenção Icc-∅T max, ou assumir valor (20 +

Jo ohm) para obtenção de Icc-∅T min:

NORMA


4 NTBD 3.01-0



zto = 0.85 x zt = O + J 1.851 ohm, pois o tipo de ligação entre os enrolamentos é triângulo/estrela-

aterrada no lado correspondente à tensão 13.2 KV;

zlo: para os pontos em questão, obtém-se com base nos valores da Tabela 7.1 para os circuitos

tipo 1 (3 x 1/0 AWG + 1 x 4 AWG) e tipo 2 (3 x 336,4 MCM + 1 x 3/0 AWG).

- circuito tipo 1

zO = 1.0162 + J 1.7254 ohm/Km

- Circuito tipo 2

ZO = 0.4850 + J 1.3140 ohm/km

Ponto A

Não há trechos de circuito entre tal ponto e o transformador.

Ponto E

I) Trechos com circuito tipo 1 (BC e CE):

I1 = 1.5 + 0.8 = 2.3 Km

Zo (BE) = 2.3 x (1.0162 + J 1.7254) = 2.33726 + J 3.94542 ohm

NORMA


4 NTBD 3.01-0



II) Trechos com circuito tipo 2 (AB):

I2 = 0.10 km

zO(AB) = 0.10 x (0.4850 + 1.3140) = 0.04850 + J 0.13140 ohm

zO(AE) = zO (AB) + zO(BE) = 2.386 + J 4.077 ohm

Ponto H

I) Trechos com circuito tipo 1 (FG e GH) :

I1 = 4.5 + 1.0 = 5.5 km

Zo(FH) = 5.5 x (1.0162 + J 1.7254) = 5.5891 + J 9.4897 ohm

II) Trechos com circuito tipo 2 (AB e BF):

I2 = 0.1 + 1.2 = 1.3 km

ZO (AF) = .1.3 x (0.4850 + J 1.3140) = 0.6305 + J 1.7082 ohm

III) Impedância zO(AH):

NORMA


4 NTBD 3.01-0



zO(AH) = zO(AF) + zO(FH) = 6.220 + J 11.198 ohm

Para os pontos J, M, O e Q o procedimento é análogo.

7.10.7.Obtenção das Correntes de Curto-Circuito Fase-Terra – Valor Simétrico conforme Procedimento

do Item 7.6

Visando-se simplificação das operações a expressão para o cálculo Icc-∅T poderá ser escrita

da seguinte forma:

�3 x V2 x 103

Icc-∅T =---------------------------------

2 x zeq + B

onde:

zeq (zs + zt + zl) (conforme item 7.10.3).

B = zlo + zto + 3 x zf, podendo assumir valor mínimo para

Zf = 0 + JO ohm, ou valor máximo para zf = 20 + JO ohms.

Ponto A

2 x zeq (A) = 2 x (0 + J2.213) = 0 + J4.426 ohm

NORMA


4 NTBD 3.01-0



BMIN = (0 + JO) + (O + J1.851) + 3x (0 + JO) = O + J1.851 ohms

BMAX = (0 + JO) + (O + J1.851) + 3x (2 0 + JO)=60 + J1.851 ohms

- Obtenção das correntes de curto:

2 x zeq (A) + BMIN = (0 + J 4.426) + (0 + J1.851) = 0 + J 6.277 = 6.277 90∅ ohm

portanto:

V3 x 13.2 x 103

Icc-∅T(A)MAX =--------------------------------- = 3642 A

6.277

e também,

V3 x 13.2 x 103

Icc-∅T(A)MIN =--------------------------------- = 379 A

60.327

NORMA


4 NTBD 3.01-0



pois, 2 x zeq(A) + BMAX = 60 + J 6.277 = 60.327 6∅ ohm

Ponto E

2 x zeq (E) = 2x(1.410 + J3.211) = 2.820 + J 6.422 0hm

BMIN = zO(AE) + zto + 3 x zf MIN = 2.386 + J 5.928 ohm

BMAX = 62.386 + J 5.928 ohm

- Obtenção Icc-∅T (E) MAX:

2 X zeq (E) + BMIN = 5.206 + J 12.350 = 13.402 67.1∅ ohm

onde:

�3 x 13.2 x 103

Icc-∅T(E)MAX =--------------------------------- = 1706 A

13.402

- Obtenção Icc-∅T (E) MIN:

2 x zeq (E) + BMAX = 65.206 + J 12.350 = 66.365 10.7∅ ohm

Onde:

�3 x 13.2 x 103

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Icc-∅T(E)MIN =--------------------------------- = 345 A

66.365

De forma similar aos pontos anteriores obtém-se:

Ponto H

Icc ∅T (H)MAX = 858 A

Icc ∅T (H)MIN = 297 A

Para os pontos J, M, O e Q o procedimento é análogo.

Os valores simétricos dos níveis de curto-circuito 30, 00, OTMAX e OTMIN, deverão ser utilizados

para o estudo de coordenação das proteções do sistema.

Caso se deseje obter os níveis de curto-circuito assimétricos para verificação da suportabilidade

termo-dinâmica dos equipamentos do circuito, deve-se proceder conforme item 7.10.8 a seguir.

7.10.8. Obtenção dos Níveis Assimétricos de Curto-Circuito

Com base na impedância equivalente, de seqüência positiva, obtida para cada ponto

considerado (zeq = R + JX), calcula-se o valor X/R e através da Tabela 7.2 obtém-se o fator K,

obtendo-se em seguida os níveis de curto-circuito assimétricos correspondentes aos pontos

considerados.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Por exemplo: obtenção dos níveis de curto-circuito trifásico assimétrico para os seguintes

pontos:

Ponto A

- Neste caso, por simplificação de cálculo, desprezou-se a parte resistiva das impedâncias zs

e zt obtendo-se zeq (A) = 0 + J2.213 ohm. O valor teórico da relação X/R neste caso tenderia

a infinito o que não corresponde a realidade, pois a rigor R é diferente de zero.

Em casos como estes adota-se para K o valor máximo da Tabela 7.2, ou seja, K = 1.7.

Daí,

Icc-3∅ASSIM (A) = 1.7 x 3444 A = 5855 A

Ponto E

- Analogamente tem-se:

Zeq(E) = 1.410 + J 3.211 ohms

Como X/R = 2.28, pela Tabela 7.2 tem-se K=1.05, logo:

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Icc-3∅(E)ASSIM = 1.05 x 2173 = 2282 A

Para os pontos H, J, M, O e Q o procedimento é análogo.

8. COORDENAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO

8.1. Geral

8.1.1. Definição Elemento Protegido, Elemento Protetor e Zona de Proteção

- Elemento Protegido: é o dispositivo de proteção que está instalado do lado da Fonte de Energia

(ETD).

- Elemento Protetor: é o dispositivo de proteção que está instalado do lado da carga.

A Figura 8.1 ilustra situações relativas às definições acima.

O elemento protegido deverá coordenar com o elemento protetor com base nos critérios adiante

expostos.

- Zona de Proteção: é o trecho da rede protegido por um dispositivo de proteção, ou seja o

dispositivo de proteção deverá ser sensível às magnitudes das correntes de curto-circuito que

possam ocorrer nesse trecho. A zona de proteção é, em geral, definida em relação ao curto-

circuito fase-fase. Ver Figura 8.2.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



8.1.2. Curvas Características (t x I)

A atuação dos elos fusíveis, religadores e relés de sobrecorrente é verificada através das curvas

características (t x I) dos mesmos, representadas em papel log.log numa mesma escala.

FIGURA 8.1

NORMA


4 NTBD 3.01-0



FIGURA 8.2 – CONCEITO DE ZONA DE PROTEÇÃO

NORMA


4 NTBD 3.01-0



8.2. Coordenação Relé-Elo Fusível

8.2.1 Geral

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Os disjuntores das ETDs que alimentam os circuitos de distribuição aérea são acionados, na

condição de falta, através dos relés de sobrecorrente de fase ou de neutro, e relé de religamento

(onde houver), normalmente na seguinte seqüência de operação:

- Abertura do disjuntor através da atuação dos relés de sobrecorrente de fase ou neutro, via

elemento instantâneo ou temporizado (relés 50/51 e 50N/51N).

- Bloqueio dos elementos instantâneos dos relés de sobrecorrente de fase e neutro através de

circuito de intertravamento.

- Religamento do disjuntor através do relé de religamento (relé 79), permanecendo os elementos

instantâneos dos relés de sobrecorrente de fase e neutro bloqueados.

- Abertura (operação temporizada).

- Religamento.

- Abertura (operação temporizada).

- Bloqueio.

- Desbloqueio dos elementos instantâneos dos relés de sobrecorrente de fase e neutro após cerca

de 1 (um) minuto.

Normalmente, utilizam-se 2 (dois) religamentos. Há casos com 1 (um) religamento com ou sem

bloqueio do instantâneo, assim como casos nos quais o religamento inexiste.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



8.2.2. Critérios Gerais

A coordenação entre relé e elo fusível deverá ser estudada com base nos seguintes critérios.

- Critério REF1: O fusível deverá suportar a corrente máxima de curto-circuito no local, durante o

tempo de operação dos elementos instantâneos dos relés (50 ou 50N) mais o tempo de

desligamento do disjuntor. Após isto, os elementos instantâneos são bloqueados e ocorre um

religamento automático do disjuntor.

- Critério REF2: Na permanência do curto-circuito e após o religamento automático, o elo fusível

deverá fundir antes da atuação dos elementos temporizados dos relés (51 ou 51N) sobre o

disjuntor.

Para que tal fato ocorra deverá existir uma diferença de 0,2 seg. entre a curva de fusão (tempo

total) do elo fusível e as curvas temporizadas dos relés (51 ou 51N).

- Critério REF3: Havendo dificuldades em atender ao critério REF1, a não ser com a utilização de

fusíveis de valores nominais muito elevados e, consequentemente, inconvenientes na proteção

do sistema, deverá ser considerada apenas a seletividade entre fusível e elemento temporizado

do relé, ou seja, o critério REF2.

A visualização dos critérios REF1 e REF2 encontra-se representada na Figura 8.3

Da Figura 8.3. observa-se que o intervalo de coordenação (1)2 é obtido pelos seguintes limites:

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- Limite máximo de coordenação (I2): é o maior valor da corrente de curto-circuito, em que o tempo

de operação do elemento instantâneo do relé mais o tempo de desligamento do disjuntor é

menor que o tempo mínimo de fusão do elo fusível.

- Limite mínimo de coordenação (I1): é o menor valor da corrente de curto-circuito em que o tempo

total de fusão do elo fusível é menor que o tempo de atuação do elemento temporizado do relé.

O procedimento de calibração dos relés de sobrecorrente encontra-se descrito no Capítulo 5 –

Equipamentos de Proteção.

No caso em que o elemento instantâneo foi ajustado num valor superior a I1, o valor mínimo de

corrente para satisfazer os critérios REF1 e REF2 ficará sendo o valor de ajuste do elemento

instantâneo. Para valores de corrente compreendidos entre I1 e o valor de ajuste do elemento

instantâneo, haverá apenas seletividade entre o fusível e o elemento temporizado (critério REF3),

sendo o valor de ajuste do elemento instantâneo menor que I2.

Figura 8.3 COORDENAÇÃO RELÉ – ELO FUSÍVEL

VFC

JGJr

HT

CAAC

Elaboração

Substitue desenho nº

Prep.

Des.

Data

Aprov.

Verif.

BCS

06/08/01

SIF

Publicação: PD 4.009

Revisões Engenharia

Desenho Nº:Escala: FIGURA 8.3 1/1

Rede Compacta

Folha:

NORMA


4 NTBD 3.01-0



8.2.3. Tabelas de Coordenação

NORMA


4 NTBD 3.01-0



As Tabelas 8.1. e 8.2 apresentam as possibilidades de coordenação entre elos fusíveis tipo K e

relés de sobrecorrentes tipo CO-8, em relação aos limites mínimos e máximos de coordenação,

descritos nas mesmas, e com base nas seguintes considerações:

- Os valores indicados nas Tabelas foram obtidos para o tempo total de interrupção do fusível igual

ao tempo de atuação do elemento instantâneo dos relés.

- Quando a curva do relé não intercepta a curva do elo fusível, significa que o limite mínimo

depende apenas do fusível, estando tais casos assinalados com um traço.

- O tempo considerado para atuação do elemento instantâneo é de 1 (um) ciclo, e para interrupção

no disjuntor é de 8 (oito) ciclos.

- Quando o tempo de atuação do relé temporizado for menor que o tempo de interrupção do elo

fusível, ou quando o limite mínimo de coordenação é maior que o limite máximo de

coordenação, significa que não há coordenação entre os mesmos, estando tais casos

assinalados com NC (não coordena).

RELÉ TIPO CO-8 WESTINGHOUSE

NORMA


4 NTBD 3.01-0



AJUSTE DE FASE

TC = 120/1 TAP 5 A AJUSTE DE FASE

TEMPORIZAÇÃO

(ALAVANCA)

0,5 1,0 1,5 2,0 TEMPORIZAÇÃO

ALAVANCA

FUSIVEIS I1 (A) I2 (A)

25 K - - - - 290

30 K - - - - 370

40 K - - - - 460

50 K - - - - 600

65 K - - - - 750

80 K - - - - 1.000

100 K - - - - 1.300

140 K 900 - - - 2.000

200 K NC 2.000 1.400 1.200 3.200

Esta Tabela foi elaborada considerando-se um tempo total de desligamento do circuito (tempo de

atuação relé + disjuntor) de 9 ciclos.

Tabela 8.1. – Coordenação Relé de Fase – Fusíveis

RELÉ TIPO CO-8 WESTINGHOUSE

AJUSTE NEUTRO TC = 120/1 TAP 1,5 A AJUSTE NEUTRO

NORMA


4 NTBD 3.01-0



TEMPORIZAÇÃO

(ALAVANCA)

0,5 1,0 1,5 2,0 TEMPORIZAÇÃO

ALAVANCA

FUSIVEIS I1 (A) I2 (A)

25 K - - - - 290

30 K - - - - 370

40 K - - - - 460

50 K 400 - - - 600

65 K NC - - - 750

80 K NC 600 400 350 1.000

100 K NC 1.000 600 500 1.300

140 K NC NC 1.700 1.400 2.000

200 K NC NC NC 2.800 3.200

Esta Tabela foi elaborada considerando-se um tempo total de desligamento do circuito (tempo de

atuação relé + disjuntor) de 9 ciclos.

Tabela 8.2 – Coordenação Relé de Neutro - Fusíveis

- Exemplo de Interpretação das Tabelas de Coordenação

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Para o estudo de coordenação entre relé tipo CO-8 e fusível 140 K os valores das tabelas devem

ser interpretados da seguinte forma:

a) Relés de Fase, com instantâneo ajustado em 1.200 A (Tabela 8.1) e para a temporização (0,5),

tem-se:

- I < 900 A implicará numa atuação do relé antes da atuação do elo fusível (intervalo não seletivo).

- 900 A < I < 1.200 A (ajuste do instantâneo – 50) implicará em atuação do fusível antes da atuação

do elemento temporizado (51)

- 1.200 A < I < 2.000 A implicará em atuação no instantâneo antes da atuação do elo fusível,

possibilitando que na condição de curto-circuito temporário seja evitado a sua queima. Caso o

curto-circuito seja permanente a queima do fusível ocorrerá após o desligamento, pois o

elemento instantâneo (50) estará bloqueado.

- I > 2.000 A não é garantida a proteção do fusível, através do elemento instantâneo do relé, uma

vez que ambos poderão atuar mesmo na condição de curto-circuito temporário. Para as demais

temporizações do relé (1,0 – 1,5 – 2,0) e para I < 900 A não existirá seletividade entre os

elementos de proteção.

b) Relé de Neutro, instantâneo 500 A (Tabela a 8.2) :

A interpretação é análoga àquela acima efetuada, exceto no caso das temporizações 0,5 e 1,0.

Nestes casos, a atuação do elo fusível é sempre posterior a atuação do elemento temporizado

(51). Não há seletividade para defeitos permanentes.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



8.3. Coordenação Relé-Religador

8.3.1. Critérios Gerais (RER)

A coordenação entre relé e religador deverá ser estudada com base nos seguintes critérios:

- Critério RER1: As correntes iniciais de atuação da bobina série e disparo de terra do religador

deverão ser menores que as correntes de início de operação (pick-up) dos relés de fase e de

neutro.

- Critério RER2: A soma dos avanços do contato móvel (no caso de relés eletromecânicos) devido

aos religamentos, por parte do religador, deverá ser inferior ao avanço total para a atuação do

relé, para qualquer valor de corrente de curto-circuito dentro da zona de proteção considerada.

- Critério RER3: Para qualquer corrente de curto-circuito na zona de operação do religador, o

tempo de operação desse equipamento, através de suas curvas temporizadas de fase e de

neutro, deve ser menor que o tempo de atuação dos relés das unidades temporizadas de fase e

de neutro, respectivamente.

- Critério RER4: No caso de se tornar inoperante o religador de linha, fechando-se o seccionador

de contorno (by-pass), os relés da ETD devem resguardar a zona de proteção do religador, ou

seja:

NORMA


4 NTBD 3.01-0



. a corrente de partida (pick-up) da unidade temporizada do relé de fase deve ser menor que a

mínima corrente de curto-circuito fase-fase, na zona de proteção do religador;

. a corrente do ajuste da unidade temporizada do relé de neutro deve ser menor que a corrente

de curto-circuito mínima na zona de proteção do religador.

. caso as condições anteriores não sejam atendidas, o by-pass deve ser constituído por chave

faca sem elos fusíveis, sendo que no poste anterior ao religador deverá ser utilizado chave

faca com elos fusíveis, quando a bobina série do religador for igual ou inferior a 160 A.

As condições citadas são ilustradas na Figura 8.4.

FIGURA 8.4 – COORDENAÇÃO – RELIGADOR

NORMA


4 NTBD 3.01-0



8.3.2. Método para Verificação de Coordenação

NORMA


4 NTBD 3.01-0



A coordenação Relé-Religador estará assegurada quando a soma percentual relativa dos avanços

e rearmes do disco do relé for inferior a 100%. Tal evento poderá ser obtido com auxílio da Tabela

8.3, considerada individualmente para os curtos-circuitos entre fases e curto-circuitos fase-terra, ou

seja, para os relés de fase e de neutro.

SEQUENCIA DE

OPERAÇÃO DO

RELIGADOR

CURVA

TEMPO DE

OPERAÇÃO

(SEG)

TEMPO DE

RELIGAMENTO

(SEG)

AVANÇO

DO RELÉ

(%)

REARME

DO RELÉ

(%)

SOMA

RELATIVA

(%)

1

2

3

4

///////////////////

//////

//////////////

///////

TOTAL

Tabela 8.3

A Tabela 8.3 deverá ser preenchida com base nas seguintes considerações:

NORMA


4 NTBD 3.01-0



a) Tempo de Operação Rápida: deverá ser preenchido com o valor obtido através da curva de

operação rápida do religador.

b) Tempo de Operação Retardada: deverá ser preenchido de modo análogo ao anterior, obtendo-se

o valor através da curva de operação retardada do religador.

c) Tempo de Religamento: preencher com o tempo de religamento do religador.

d) Avanço do Relé: deverá ser preenchido com o valor calculado da seguinte forma:

A

Avanço do disco do relé= ------------- X 100%

T1

Onde:

A = tempo de operação rápida ou retardada do religador com base na corrente de curto-circuito

considerada:

T1 = tempo de operação do relé com base na corrente de curto-circuito considerada.

e) Rearme do Relé: deverá ser preenchido com o valor calculado da seguinte forma:

B

Retorno do disco do relé -------------- x 100%

T2

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Onde:

B = tempo de religamento do religador;

T2 = tempo necessário para rearme do relé (ver catálogo técnico do respectivo fabricante).

f) Soma Relativa: esta coluna deverá ser preenchida com a diferença avanços-rearme: caso o valor

resultar negativo, o mesmo deverá ser considerado nulo.

Na última operação do religador, não será considerado o tempo de religamento assim como o

tempo de rearme.

A coordenação relé-religador estará assegurada quando o valor total da soma relativa for inferior a

100%.

8.3.3. Exemplo de Aplicação

Com base na Figura 8.4 tem-se os seguintes dados:

- Relés de Fase (50/51) ligados em TC com relação de transformação 120/1:

. Tipo CO-8;

. Faixa de ajuste de corrente (TAP) : 1 a 12.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- Relé de Neutro (50/51)N ligados no mesmo TC:

. Tipo CO-8;

. Faixa de ajuste de corrente (TAP): 0,5 a 2,5.

- Religador:

. Tipo: KF – 100 A;

. Tempo de religamento = 2 segundos;

. Seqüência de operação: 1 (curva A); 3 (curva B).

- Níveis de curto-circuito considerados na zona de proteção do religador:

. Icc 3∅ = 1950 A;

. Icc ∅T = 1192 A.

a) Verificação de coordenação entre o religador e os relés de fase:

Temporização adotada: curva 1, implicando num tempo de retorno do disco igual a 5,2 Seg.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



1n. Operação do religador (curva A)

Tempo de operação do relig. na curva A

Avanço do disco = --------------------------------------------------------------- x 100%

Tempo de operação do relé

0,042 seg

= ---------------------- x 100% = 6,4%

0,66 seg

O retorno do disco do relé durante o intervalo de tempo em que o religador estiver aberto será:

2 seg

Retorno do disco = ------------- x 100% = 38,5% > 6,4%

5,2 seg.

Isto indica que o disco voltará a posição inicial.

2n. Operação do Religador (curva B)

Sendo o tempo de operação do religador em tal curva de 0,16 seg., tem-se:

0,16

Avanço do disco = ------------- x 100% = 24,2%

0,66

NORMA


4 NTBD 3.01-0



2 seg.

Retorno do disco = ------------------- x 100% = 38,5% > 24,2%

5,2 seg.

Tal resultado indica que o disco voltará a posição inicial.

Como o disco volta à posição inicial após o intervalo de tempo em que o religador fica aberto, após

cada operação temporizada, conclui-se que há coordenação, não havendo necessidade do

prosseguimento do cálculo para as operações subsequentes.

A Tabela auxiliar para verificação de coordenação ficaria conforme a Tabela 8.4.

SEQUENCIA DE

OPERAÇÃO DO

RELIGADOR

CURVA

TEMPO DE

OPERAÇÃO

(SEG)

TEMPO DE

RELIGAMENTO

(SEG)

AVANÇO

DO

RELÉ

(%)

REARME

DO RELÉ

(%)

SOMA

RELATIVA

(%)

1 A 0,042 2 6,4 38,5 0

2 B 0,16 2 24,2 38,5 0

3 B 0,16 2 24,2 38,5 0

4 B 0,16

////////////////////

///// 24,2

///////////////

////// 24,2

TOTAL 24,2

Tabela 8.4

NORMA


4 NTBD 3.01-0



b) Verificação da coordenação entre o religador e o relé de neutro.

Para se evitar a operação do relé de neutro por desbalanço de carga no circuito o ajuste de

corrente corresponderá ao TAP = 1,5 (180 A).

Temporização adotada: curva 2, implicando num tempo de retorno do disco igual a 12 seg.

1n Operação do Religador (curva A ou curva de terra 1)

Tempo de operação do religador curva A

Avanço do disco = --------------------------------------------------------------- x 100%

Tempo de operação do relé

0,05 seg.

= ---------------------- x 100% = 8,2% ( para Icc ∅T = 1192 A)

0,61 seg.

retorno do disco do relé durante o intervalo de tempo em que o religador estiver aberto:

2 seg.

Retorno do disco = ------------------- x 100% = 16,7% > 8,2%

12 seg.

Isto indica que o disco voltará à posição inicial.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



2n. Operação do Religador (curva B ou curva de terra 6 )

O tempo de operação do religador na curva B é de 0,24 seg.:

0,24 seg.

Avanço do disco = ------------------- x 100% = 39,3%

0,61 seg.

O retorno do disco corresponderá ao mesmo valor obtido para a 1n operação do religador ou seja

16,7%.

A posição em que o disco se encontra na ocorrência da 3n. operação do religador corresponderá a

39.2 – 16,7 = 22,6% de seu curso.

3n. Operação do Religador (curva B ou curva de terra 6)

Os valores são idênticos aos calculados para a 2n. operação: avanço do disco = 39,3% e retorno

do disco igual a 16,7%.

4n. Operação do Religador (curva B ou curva terra 6): avanço do disco = 39,3%.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



A Tabela 8.5 resume os cálculos anteriormente realizados.

SEQUENCIA

DE

OPERAÇÃO

DO

RELIGADOR

CURVA

TEMPO DE

OPERAÇÃO

(SEG)

TEMPO DE

RELIGAMENTO

(SEG)

AVANÇO

DO

RELÉ

(%)

REARME

DO RELÉ

(%)

SOMA

RELATIVA

(%)

1 A/1 0,05 2 8,2 16,17 0

2 B/6 0,24 2 39,3 16,17 22,6

3 B/6 0,24 2 39,3 16,17 22,6

4 B/6 0,24

////////////////////

///// 39,3

///////////////

////// 39,3

TOTAL 84,5

Tabela 8.5

- Conclusão: com base em tais ajustes haverá coordenação entre os Relés de Fase e Neutro e o

Religador, pois a soma relativa resultou menor que 100%.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



8.4. Coordenação Religador - Fusível

8.4.1. Critérios Gerais (RF)

A coordenação entre religador e fusível deverá ser estudada com base nos seguintes critérios:

- Critério RF1: O religador deverá ser ajustado para operar na curva rápida e em seguida na curva

lenta. A coordenação desejada consiste em que o elo fusível não queime durante a atuação do

religador conforme a característica instantânea, mas sim durante a atuação do mesmo

conforme a caracterização temporizada (vide Figura 8.5). Os valores de ajuste do religador

deverão permitir coordenação com os equipamentos de proteção a montante e a jusante do

mesmo.

- Critério RF2: O ajuste de disparo de fase do religador deverá ser menor que a corrente mínima

de defeito fase-fase, dentro da zona de proteção do religador incluindo, sempre que possível,

trechos a serem adicionados na condição de manobras usuais (vide Figura 8.5).

- Critério RF3: O ajuste de disparo de terra do religador deverá ser (conforme ilustração da Figura

8.6):

. menor que a corrente mínima de defeito fase-terra dentro da zona de proteção do religador;

NORMA


4 NTBD 3.01-0



. maior que a máxima corrente de desbalanço para o neutro, considerando-se a queima de um

fusível a jusante.

FIGURA 8.5 – PRINCIPIO BÁSICO DE COORDENAÇÃO CURTO-CIRCUITO ENTRE FASES.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- Critério RF4: A seqüência de operações e o tempo de religamento adotados deverão ser

definidos de modo a permitirem a coordenação seletiva com os equipamentos ao longo do

circuito.

Preferencialmente deverá ser adotada a seguinte seqüência de operações:

. 2 operações rápidas;

. 2 operações retardadas (vide Figura 8.7)

- Critério RF 5: Para se obter a coordenação religador-fusível, deverão ser observadas as

seguintes condições, considerando-se os valores das correntes de falta no trecho protegido pelo

fusível;

a) O tempo mínimo de fusão do fusível deverá ser maior que o tempo de abertura do religador na

curva rápida multiplicado por um fator de segurança (K) característica do religador, conforme

Tabela 8.6 (vide Figura 8.8).

NORMA


4 NTBD 3.01-0



b) O tempo total de interrupção do fusível deverá ser menor que o tempo mínimo de abertura do

religador na curva temporizada, com religador ajustado para duas ou mais operações

temporizadas (vide Figura 8.8)

A verificação da coordenação para faltas entre fases deverá ser feita considerando-se as curvas de

fase do religador. Para faltas fase-terra, deverão ser considerados as curvas de fase e de terra

superpostas.

As Tabelas 8.7, 8.8, 8.9 e 8.10 fornecem os limites de coordenação.

- Critério RF6: Considerando que normalmente é difícil obter coordenação para todos os valores de

correntes de falta, as condições de coordenação deverão ser satisfeitas, pelo menos para a

corrente mínima de falta fase-terra. Tem-se procurado usar o fusível de menor corrente nominal

que coordena com o religador, para corrente de curto-circuito fase-terra mínima.

F A T O R KTEMPO DE RELIGAMENTO

EM SEGUNDOS

UMA OPERAÇÃO RAPIDA DUAS OPERAÇÕES

RAPIDAS

0,5 1,2 1,8

1,0

1,2 1,35

1,5

1,2 1,35

2,0

1,2 1,35

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Tabela 8.6 – Fator de Segurança para Religadores (K)

FIGURA 8.7 – SEQUÊNCIA DE OPERAÇÕES DO RELIGADOR 2 RAPIDAS + 2 RETARDADAS

NORMA


4 NTBD 3.01-0



FIGURA 8.8

NORMA


4 NTBD 3.01-0

Versão: 01 Página: 166/197


RELIGADOR FAIXA DE FUSIVEIS

TIPO BOBINA AJUSTES COORDENAÇÃO 15K 20K 25K 30K 40K 50K 65K 80K 100K 140K 200K

KF 100A AB -1 e 6 Icc min (A) 70 85 110 140 180 240 400 750 1100 2600 4800

100A I1

KF AC- 1e 6 Icc min (A) 70 85 110 140 180 240 280 370 620 2000 4000

I1

Sequencia 2 x 2 Icc max (A) 160 210 270 360 550 800 1100 1500 2000 3400 5400

I2


I2

KF 160A AB -1 e 6 Icc min (A) 100 100 110 140 180 240 280 380 600 1900 4000

I1

KF 160A AC- 1e 6 Icc min (A) 100 100 110 140 180 240 280 380 470 1300 3300

I1


I2


I2

KF 225A AB -1 e 6 Icc min (A) 150 150 150 150 180 240 280 380 470 1500 3500

I1

KF 225A AC- 1e 6 Icc min (A) 150 150 150 150 180 240 280 380 470 750 2500

I1


I2


I2

TABELA 8.7 - Coordenação Religador Tipo KF - Fusível

NORMA


4 NTBD 3.01-0



RELIGADOR FAIXA DE FUSIVEISTIPO BOBINA AJUSTES COORDENAÇÃO 15K 20K 25K 30K 40K 50K 65K 80K 100K 140K 200K

R 100A AB -1 e 3 Icc min (A) 70 70 70 110 220 280 280 550 900 3000100A I1

R AC- 1e 3 Icc min (A) 70 70 70 110 170 220 280 400 520 1600I1

Sequencia 2 x 2 Icc max (A) 160 230 350 500 700 950 1200 1600 2100 3300I2

Sequencia 1 x 3 Icc max (A) 180 250 400 560 750 1000 1300 1700 2200 3500I2

R 160A AB -1 e 3 Icc min (A) 100 100 130 200 250 400 500 1400I1

R 160A AC- 1e 3 Icc min (A) 100 100 130 200 250 400 500 1000I1

Sequencia 2 x 2 Icc max (A) 270 400 550 800 1100 1500 2100 3300I2

Sequencia 1 x 3 Icc max (A) 180 300 410 610 900 1200 1700 2200 3500I2

R 225A AB -1 e 3 Icc min (A) 150 150 160 220 360 470 900 3100I1

R 225A AC- 1e 3 Icc min (A) 150 150 160 220 360 470 900 1600I1



NORMA


4 NTBD 3.01-0



RELIGADOR FAIXA DE FUSIVEISTIPO BOBINA AJUSTES COORDENAÇÃO 15K 20K 25K 30K 40K 50K 65K 80K 100K 140K 200KRV 100A AB Icc min (A) 200 200 200 200 200 300 550 900 3000 6000

100A I1RV AC Icc min (A) 200 200 200 200 200 200 380 500 1500 4000

I1Sequencia 2 x 2 Icc max (A) 200 350 500 700 950 1200 1600 2000 3300 5000

I2Sequencia 1 x 3 Icc max (A) 250 400 550 750 1000 1300 1700 2200 3500 5500

I2RV 140A AB Icc min (A) 280 280 280 280 400 550 2000 5000

I1RV 140A AC Icc min (A) 280 280 280 280 300 400 1000 3000

I1Sequencia 2 x 2 Icc max (A) 400 600 850 1200 1600 2000 3300 5100

I2Sequencia 1 x 3 Icc max (A) 300 450 680 920 1300 1700 2200 3500 5500

I2

Tabela 8.9 – coordenação Religador Tipo RV - Fusível

NORMA


4 NTBD 3.01-0



RELIGADOR FAIXA DE FUSIVEISTIPO BOBINA AJUSTES COORDENAÇÃO 15K 20K 25K 30K 40K 50K 65K 80K 100K 140K 200KL 100A A e B Icc min (A) 200 250 400 700 1300 4000

I1L 100A A e D Icc min (A) 200 200 250 400 600 3000

I1Sequência Icc max (A) 200 200 250 400 550 1500

2x2 I2Sequência Icc max (A) 670 960 1300 1800 2500 4200

1x3 I2

Tabela 8.10 – Coordenação Religador Tipo L – Fusível

NORMA


4 NTBD 3.01-0



8.5. Coordenação Religador - Religador

8.5.1. Critérios Gerais (RR)

Em casos especiais, em que for justificada a locação de religadores em série, a coordenação entre

os mesmos deverá ser estudada com base nos seguintes critérios:

- Critério RR1: Utilizando-se curvas de atuação retardadas diferentes, quando as bobinas série dos

religadores forem iguais.

- Critério RR2: Utilizando-se a mesma seqüência de operações retardadas, porém com bobinas

série diferentes.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- Critério RR3: Utilizando-se bobinas série diferentes e seqüências de operações lentas diferentes.

Os critérios acima são baseados no fato de que dois religadores em série, com curvas de atuação

(t x I) separadas por mais que 0,2 segundos, não operarão simultaneamente.

As Figuras 8.9 e 8.10 representam as situações descritas pelos critérios acima.

- Critério RR4: No caso de não se conseguir a diferença de 0,2 segundos entre os tempos de

operação dos religadores, a coordenação é obtida adotando-se para o religador protegido

número total de operações superior ao do religador protetor.

FIGURA 8.9 – Coordenação religador – religador

NORMA


4 NTBD 3.01-0



8.5.2. Coordenação entre Religadores do Tipo KF

A coordenação entre dois religadores é verificada quando o tempo de operação do religador

protegido é maior que o tempo de operação do religador protetor com a diferença mínima de 0,2

segundos. Não é possível ter coordenação durante as operações rápidas dos religadores: nestes

casos os mesmos podem operar simultaneamente. A fim de reduzir o número de operações do

religador protegido é desejável que o mesmo tenha menor número de operações rápidas que o

religador protetor.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



No caso de não se conseguir a diferença de 0,2 segundos entre os tempos de operação dos

religadores, a coordenação é obtida adotando-se para o religador protegido um número total de

operações superior ao do religador protetor.

Na Tabela 8.11 estão indicados os valores máximos das correntes de curto-circuito para as quais

existe coordenação entre os religadores tipo KF.

RELIGADOR PROTEGIDO

RELIGADOR

PROTETOR

KF 100 AC KF 160 AB KF 160 AC KF 225 AB KF 225 AC

KF 100 AB 800 A 100 A 1 900 A 1 600 A 2 800 A

KF 100 AC NC NC 1 500 A 1 300 A 2 500 A

KF 160 AB NC NC 1 300 A 1 200 A 2 300 A

KF 160 AC NC NC NC NC 1 700 A

KF 225 AB NC NC NC NC 1 900 A

NOTA: O tempo da proteção de terra do Religador protetor deverá ser menor que o tempo do

Religador protegido.

Tabela 8.11 – Coordenação Religador KF – Religador KF

A coordenação entre outros tipos de religadores ou combinações entre os mesmos deverá ser

verificada através das curvas de atuação dos mesmos.

8.6. Coordenação Religador - Seccionalizador

8.6.1 Critérios Gerais (RS)

A coordenação entre religador e seccionalizador deverá ser estudada com base nos seguintes

critérios:

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- Critério RS1: O seccionalizador deverá sentir todas as correntes de defeito que provocam

interrupção no religador. Isto é obtido utilizando os valores das bobinas série nos dois

dispositivos de proteção iguais a:

. 200% da corrente nominal do circuito, para o religador;

. 160% da corrente nominal do circuito, para o seccionalizador.

- Critérios RS2: O número de contagens para abrir definitivamente o seccionalizador deverá

proporcionar a abertura do mesmo na penúltima interrupção do religador (vide Figura 8.11).

- Na existência de mais de um seccionalizador em série, o seccionalizador mais distante do

religador deverá ser ajustado para abrir com um número menor de operações que o

seccionalizador mais próximo do religador.

FIGURA 8.11

NORMA


4 NTBD 3.01-0



8.7. Coordenação Religador – Seccionalizador – Elo Fusível

8.7.1. Critérios Gerais (RSF)

A coordenação entre religadores, seccionalizadores e elo fusível deverá ser estudada com base

nos seguintes critérios:

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- Critério RSF1: O religador deverá ser ajustado para uma operação rápida mais três lentas e o

seccionalizador para três operações (vide Figura 8.12).

- Critério RSF2: O religador e elo fusível deverão estar coordenadas conforme critérios do item 8.4.

8.8. Critérios para Coordenação de Elos Fusíveis

Para determinação da capacidade dos elos fusíveis, de maneira a atender aos requisitos de

proteção aos equipamentos e seletividade entre os mesmos, devem ser obedecidos os critérios:

- Critério F1: O elo fusível protegido deve coordenar com o elo fusível protetor pelo menos para a

mínima corrente de curto circuito fase-terra, no ponto da instalação do protetor.

Caso o elo protetor seja o do transformador de distribuição, a coordenação com o elo protegido

poderá ser desprezada, se tal coordenação implicar em corrente nominal elevada do elo protegido,

tendo como prejuízo a seletividade de proteção dos demais dispositivos de proteção do circuito

primário.

- Critério F2: Para a coordenação de elos fusíveis tipo “K” deve ser utilizada a Tabela 8.12.

FUSÍVEL DO LADO FONTE

FUSIVEL LADOCARGA 8

K

10K

12K

15K

20K

25K

30K

40K

50K

65K

80K

100K

140K

200K

6K -190

350

510

650

8940

060

340

1700

2200

2800

3900

5800

9200

8K210

440

650

840

060

340

1700

2200

2800

3900

5800

9200

10K330

540

840

1060

1340

1700

2200

2800

3900

5800

9200

NORMA


4 NTBD 3.01-0



12K320

710

1050

1340

1700

2200

2800

3900

5800

9200

15K430

870

1340

1700

2200

2800

3900

5800

9200

20K500

1100

1700

2200

2800

3900

5800

9200

25K660

1350

2200

2800

3900

5800

9200

30K850

1700

2800

3900

5800

9200

40K

1100

2200

3900

5800

9200

50K

1450

3500

5800

9200

65K

2400

5800

9200

80K

4500

9200

100K

2000

9100

140K

4000

Tabela 8.12 – Coordenação entre Fusíveis Tipo “K”

Os valores indicados são as correntes máximas de curto-circuito para as quais há coordenação.

FIGURA 8.12

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- Critério F3: Caso exista um número elevado de fusíveis em série, que impliquem em não

coordenação seletiva do sistema, a quantidade de fusíveis deverá ser reduzida ou então deverá

ser instalado um religador ou um seccionalizador.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- Critério F4: Na escolha dos elos fusíveis para a proteção dos transformadores de distribuição das

Ets deverá ser aplicada a Tabela 8.13.

- Critério F5: Na escolha dos elos fusíveis para a proteção dos bancos de capacitores deverá ser

aplicada a Tabela 8.14.

A coordenação entre elos fusíveis poderá ser verificada da comparação das curvas características

dos mesmos ( t x I ) em papel log-log correspondente ao formato padrão. Neste caso para que a

coordenação entre os elos fusíveis seja satisfatória o tempo total de interrupção do elo fusível

protetor não deverá exceder 75% do tempo mínimo de fusão do elo fusível protegido.

Na Figura 8.13 encontra-se exemplo de coordenação de elos fusíveis, verificados através das

características ( t x I ).

Capacidade Nominal e Tipo de Elo Fusível

TENSÃO NOMINAL DO SISTEMA (KV)

PotênciaNominal(KVA)

3,8 KV 6,6 KV 13,2 KV 23 KV 34,5 KVTransformadores ∅N ∅∅

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Monofásicos

5 - 1 H 1 H 1 H 1 H -

10 6 K 2 H 2 H 1 H 1 H 1 H

15 10 K 3 H 3 H 2 H 1 H 1 H

25 (*) 15 K 5 H 5 H 3 H 2 H 2 H

37,5 25 K - 8 K 5 H 2 H 3 H

50 (*) 30 K 10 K 10 K 5 H 3 H 5 H

75 40 K 15 K 12 K 8 K 5 H 5 H

100 (*) 65 K 20 K 15 K 10 K 6 K 6 K

Transformadores

Trifásicos

15 (*) 3 H 2 H 1 H 1 H 1 H

30 (*) 6 K 5 H 2 H 1 H 1 H

45 10 K 5 H 3 H 2 H 1 H

75 (*) 15 K 8 H 5 H 3 H 2 H

112,5 25 K 12 K 6 K 5 H -

150 (*) 30 K 20 K 8 K 5 H -

225 (*) 50 K 25 K 12 K 8 K -

300 (*) 65 K 40 K 20 K 10 K -

(*) Transformadores com potências nominais padronizadas pela Empresa

Tabela 8.13 – Elos Fusíveis para Transformadores

FIGURA 8.13

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Tabela 8.14 – Fusíveis, Bancos e Unidades de Capacitores Utilizados na Empresa (veja as

observações na página seguintes).

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Observações: sobre a Tabela 8.14

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- Os valores nominais dos elos fusíveis não assinalados com a notação (Z1) implicam em proteção

das unidades dos bancos de capacitores dentro da zona segura (probabilidade de ruptura entre 0 e

100%).

- Quando houver necessidade de formar um banco de capacitores com elementos diferentes, devem

ser utilizados elos fusíveis que protejam o elemento de menor capacidade.

- Para um eficiente desempenho dos elos fusíveis na eliminação de defeitos nos capacitores é

recomendável que os níveis de curto-circuito fase-terra (no caso de ligação do banco em estrela) e

fase-fase (no caso de ligação do banco em delta) não sejam inferiores a 10XINOM.

* : Utilizados em casos muito freqüentes de queima de fusíveis.

** : Não se recomenda o banco com fusível de grupo.

Z1: Zona 1 de probabilidade de ruptura do tanque do capacitor na ocorrência de curtos-circuitos

internos ao mesmo (probabilidade entre 10 e 50% - utilizável em lugares onde a ruptura da caixa

e/ou escorrimento do líquido não causar dano – conforme norma NEMA).

P : Potência padronizada da unidade ou do banco.

8.9. COORDENAÇÃO DASPROTEÇÕES DE ENTRADAS PRIMÁRIAS (EP)

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Os critérios seguintes têm a finalidade de orientar de uma forma genérica as graduações dos relés

de sobrecorrentes do disjuntor geral da entrada de consumidores primários. Contudo, cada caso

deverá ser estudado levando-se em consideração as particularidades na instalação do consumidor

e do circuito primário.

Os relés deverão possuir faixas de ajuste que permitam efetuar as graduações determinadas.

Quando houver previsão de acréscimo de carga, as graduações deverão ser baseadas nas

condições iniciais e compatibilizadas por ocasião da efetivação dos acréscimos.

Deve-se orientar o consumidor no sentido de que as faixas de ajuste dos relés e, no caso de relés

indiretos, a relação de TCs de proteção, sejam escolhidos de maneira a serem compatíveis com

os acréscimos de carga previstos.

8.9.1. Relés Indiretos

Quando forem utilizados relés indiretos, devem ser previstos dois ou três de fase e um neutro, com

atuação temporizada (de preferência com característica tempo x corrente muito inversa) e

instantânea.

8.9.1.1. Graduação dos Relés de Fase

NORMA


4 NTBD 3.01-0



- Elemento Temporizado:

Quando a soma das potências instaladas dos transformadores for menor que 900 KVA, graduar em

cerca de 1,0 a 1,2 vezes a soma das correntes nominais dos mesmos e quando a soma for igual

ou maior que 900 kVA, graduar em cerca de 1,2 a 1,5 vezes a corrente de demanda. Exceção é

feita para a tensão de alimentação de 6,6 kV onde a potência limite é de 450 kVA.

Os ajustes de tempo deverão ser os menores possíveis e escolhidos seguindo os seguintes

critérios:

a) Coordenar com a proteção do circuito primário.

b) A curva de temporização adotada deverá estar abaixo da curva ANSI (vide Figura 8.14 e Figura

8.15), não interceptando nenhum ponto da mesma. Este critério é aplicável quando existir

somente um transformador. No caso de existência de mais de um transformador com proteção

individual este critério não deverá ser considerado.

c) É desejável que a curva de temporização adotada fique abaixo da curva de tempo mínimo de

fusão do elo fusível do ramal de entrada do consumidor, possibilitando desta forma que para

curto-circuito interno haja desligamento do disjuntor antes da queima do fusível. Se esta

condição implicar em super dimensionamento do elo fusível este critério poderá ser

negligenciado. O elo fusível deverá ser dimensionado conforme o item 8.9.3.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



d) A curva de temporização deverá estar acima do ponto de magnetização (M) que deve representar

a condição mais desfavorável de corrente transitória de magnetização do(s) transformador (es)

da EP, durante a energização do(s) mesmo(s). O ponto de magnetização é admitido como

sendo de 8 a 10 vezes a corrente nominal do(s) transformador(es), com tempo de 0,1 s. Caso

esta condição implicar em temporização muito elevada, com prejuízo na coordenação com a

proteção do circuito primário, considerar somente o maior transformador.

e) O relé não deverá operar com picos de corrente de carga, tais como, partida de motores. O

ponto de partida (P) deverá ser obtido com base nas condições de partida, potência e tipo de

motor específicos a cada consumidor, devendo ser expresso pela seguinte fórmula:

P = 0,9.n.In em tp segundos, onde:

N.. múltiplo da corrente nominal do motor: (6 a 8)

In.. corrente nominal do motor;

Tp.. tempo de partida. (2 a 3 s)

f) Dar uma margem para que o consumidor passa coordenar as proteções situadas no primário e

no secundário do transformador, desde que isso não cause prejuízo na coordenação com a

proteção do circuito primário. Para isso, verificar a viabilidade de se escolher uma curva que

corresponda a um tempo de 0,4 s, com a corrente primária correspondente a um curto-circuito

trifásico no secundário.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



NOTA 1:

O valor simétrico da corrente no primário do transformador para curto-circuito trifásico no

secundário pode ser calculado, desprezando a impedância do sistema, da seguinte forma:

Icc = 100.In/Z

onde:

In = corrente nominal do transformador, referida do primário;

Z = impedância do transformador (%).

NORMA


4 NTBD 3.01-0



NOTA 2:

O valor da corrente de demanda será baseado na demanda calculada pela Bandeirante, ou

fornecida pelo consumidor, prevalecendo a maior.

- Elemento Instantâneo

Graduar a corrente de atuação do elemento instantâneo em menor valor possível, procurando

obter as seguintes condições:

a) Não operar com corrente assimétrica no primário para curto-circuito no secundário do

transformador. Considerar este valor como sendo 1,6 vezes a corrente de curto-circuito

simétrica.

b) Não operar para corrente transitória de magnetização dos transformadores instalados (8 a 10

vezes a corrente nominal)

c) No caso de haver dificuldade de coordenação com a proteção do circuito, abandonar a condição

“a”, se isso possibilitar uma melhoria na coordenação. Se mesmo assim persistir a dificuldade,

considerar na condição “b”, a corrente transitória de magnetização apenas do maior

transformador.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



8.9.1.2. Relé de Neutro

- Elemento Temporizado

Cerca de 1/4 da corrente de carga (valor considerado para a graduação dos relés de fase), com

temporização tal que coordene com a proteção de neutro do circuito primário.

- Elemento Instantâneo

Pouco acima de 10% da corrente no primário para curto-circuito trifásico no secundário do

transformador.

8.9.2. Relés Diretos

Os relés diretos deverão ser graduados seguindo basicamente os mesmos critérios utilizados para

a graduação dos relés de fase indiretos.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



8.9.3. Elo Fusível de Entrada

O elo fusível de entrada deverá ter a corrente nominal igual ou imediatamente superior ao valor da

corrente de graduação do relé de sobrecorrente de fase. Deverá ser também observada a condição

de não haver queima do elo devido a corrente transitória de magnetização do(s) transformador(es)

e picos de corrente de carga. Nos casos em que o elo de 140 A não for suficiente, deverá ser

usada chave-faca, nas tensões de 3,8 kV, 6,6 kV e 13,2 kV. Para 23 kV, o elo máximo deverá ser de

80 A.

8.10. Critérios para Proteção de Banco de Capacitores

Os fusíveis recomendados para banco de capacitores com proteção individual ou em grupo

deverão ser no máximo quatro por fase ligados em paralelo devendo obedecer os critérios

indicados na Tabela 8.14.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



9. BIBLIOGRAFIA

- Capítulos 2 a 3

BANDEIRANTE – (TEDIS) – Manual de Técnicas de Distribuição – Secção 2 – Linhas e Redes

Aéreas – Subseção 2 – Projeto – Capítulo 1 – Distribuição Primária.

BANDEIRANTE – (GRADE) – Gerência de Redes Aéreas de Distribuição – Volume 5/5 – Out/86.

ELETROBRÁS – Proteção de Sistemas Aéreos de Distribuição – Editora Campus, 1982.

- Capítulo 4

BANDEIRANTE – (TEDIS) – Manual de Técnicas de Distribuição – Secção 2 – Linhas e Redes


- Capítulo 5

Chave Fusível ou Corta-Circuito:

. Catálogo dos respectivos fabricantes

Religador Automático:

NORMA


4 NTBD 3.01-0



. Catálogos dos respectivos fabricantes: McGraw – Edson Company, Reyrolle, Westinghouse

Seccionalizadores:

. Seccionalizadores – DEP/P-CESP

. Catálogos dos respectivos fabricantes: McGraw – Edson Company, Reyrolle

Relé de Sobrecorrente:

. Catálogos dos respectivos fabricantes: Westinghouse, General Eletric

- Capítulo 6 e 8

BANDEIRANTE – (TEDIS) – Manual de Técnicos de Distribuição – Secção 2 – Linhas e Redes


ELETROBRÁS – Proteção de Sistemas Aéreos de Distribuição – Editora Campus, 1982.

CPFL – Proteção de Redes Aéreas de Distribuição NT – 150.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



ANEXO I

NORMA


4 NTBD 3.01-0



RELIGADORES AUTOMÁTICOS INSTALADOS EM PONTOS CRÍTICOS DA REDE DE 13.2 K

1. PONTOS CRÍTICOS

Será aqui considerado que um religador está instalado em ponto crítico da rede quando o seu local

de instalação possuir todas as seguintes características:

a) O trecho protegido pelo religador se situa a grande distância da ETD, e os níveis das correntes

de curto-circuito são baixos e insuficientes para que os relés de saída de circuito possam

assumir a proteção desse trecho, quando o religador estiver isolado.

b) Devido à elevada carga, não é viável substituir o religador por fusível ou instalar fusível em outro

local a jusante, de forma que os relés possam assumir a proteção sem problema de

sensibilidade e de forma a haver coordenação adequada do fusível com os relés.

c) Por questão de carregamento do circuito ou de necessidade operativa, não é possível abaixar a

graduação dos relés para detectar as correntes de falta no trecho de circuito numa proteção

depende do religador.

NORMA


4 NTBD 3.01-0



Essa definição leva em consideração apenas o aspecto da sensibilidade da proteção. Os casos de

religadores que exercem a função exclusivamente de melhorar a confiabilidade (em termos de

interrupção) do circuito ou de trechos de circuitos não serão aqui enquadrados nos casos críticos.

2. LOCALIZAÇÃO DOS RELIGADORES INSTALADOS EM PONTOS CRÍTICOS

Para a localização dos religadores instalados em pontos críticos, conforme definição acima, seguir

o seguinte procedimento:

2.1. Fazer uma triagem dos religadores seguindo o roteiro apresentado no diagrama de blocos do

Anexo II, indicando os religadores conforme as classificações A,B,C, e D e informando o número de

identificação da instalação do religador, o tipo e os ajustes, bem como o nome do circuito primário.

2.2. Nos casos classificados como C e D indicar os valores de curto-circuito trifásico e fase-terra (sem

e com impedância de defeito de 20 0hms) no local do religador e no fim do trecho cuja proteção

principal depende do religador.

Protecao de Redes de Distribuicao Area Primaria

Documents

Transcript of Protecao de Redes de Distribuicao Area Primaria