Noções de Proteção
Segurança das Instalações
Faltas elétricas - curto-circuito Causas: Isoladores danificados, árvores,
Prof. Júlio Xavier 1
Causas: Isoladores danificados, árvores, contatos acidentais, descargas atmosféricas, erro de manobra, etc.
Proteções - limitar conseqüências
Noções de Proteção
Conseqüências de uma falta elétrica
• Destruição devido arco elétrico• Sobre-aquecimento
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• Sobre-aquecimento• Incêndio• Danos aos consumidores• Risco para pessoas• Perda de estabilidade
Noções de Proteção
Objetivos Básicos da Proteção:
• Reduzir danos em equipamentos
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Noções de Proteção
Objetivos Básicos da Proteção:• Reduzir danos em equipamentos• Evitar acidentes
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Equipamentos de Proteção
• Fusíveis- Vantagem: baixo investimento- Desvantagens:
Danificado pela falta - reposição
Prof. Júlio Xavier 5
Danificado pela falta - reposiçãoSensibilidade pobreSeletividade medíocre
Equipamentos de Proteção
• Proteção a Relé– Relé
– Disjuntores TC relé
TP52
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– Disjuntores
– TC
– TP
TC relé
Equipamentos de Proteção• Religadores:
controle + disjunçãoSão menos robustos do que os disjuntores
porque suas câmaras de extinção, do arco voltaico, são menores. Portanto,
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voltaico, são menores. Portanto, interrompem correntes de curtos-circuitos mais baixas (máximo 16kA) e, consequentemente, são mais baratos do que os disjuntores
Transformadores de Corrente - TC
Primário - Corrente nominal do circuito• Fator térmico nominalEx: 1200/5 f.t.= 1,2 Limite Contínuo = 1440A
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Transformadores de Corrente - TCPrimário - Corrente nominal do circuito• Fator térmico nominalEx: 1200/5 f.t.= 1,2 Limite Contínuo = 1440ª
Prof. Júlio Xavier 10
• Corrente térmica nominal (1s)• Saturação - Icc > 20 x In• Importância da Saturação
Transformadores de Corrente - TCPrimário - Corrente nominal do circuitoSecundário - Corrente nominal do relé
Ex: 2000/5 , 1200/5 - Gerais 13,8kV, disjuntores de transferência600/5 - alimentadores
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600/5 - alimentadores400/5 - neutro do trafo
Erros de relação - Classe de exatidão:0,3 - medição de faturamento1,2 - 10 - medição operacional e proteção
Transformadores de potencial TP
Função: Reduzir tensão para valores adequados aos relés ou medidores
Ex:13800/ √3:115/√3 = 120:1
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13800/ √3:115/√3 = 120:134500/ √3:115/ √3 = 300:169000/115 = 600:1
Noções Básicas Sobre Relés
• Mede permanentemente as grandezas de atuação
• Compara com valores ajustados
Prof. Júlio Xavier 14
Noções Básicas Sobre Relés
• Mede permanentemente as grandezas de atuação
• Compara com valores ajustados• Opera ou não em função da comparação
Prof. Júlio Xavier 15
• Opera ou não em função da comparação
Noções Básicas Sobre Relés
• Mede permanentemente as grandezas de atuação
• Compara com valores ajustados• Opera ou não em função da comparação
Prof. Júlio Xavier 16
• Opera ou não em função da comparação• Se opera, aciona sinal de trip ou alarme
Noções Básicas Sobre Relés
• Mede permanentemente as grandezas de atuação
• Compara com valores ajustados• Opera ou não em função da comparação
Prof. Júlio Xavier 17
• Opera ou não em função da comparação• Aciona sinal de trip ou alarme• Sinaliza sua atuação
Noções Básicas Sobre RelésCom função religamento - 79
• Perfaz o intervalo e comanda fechamento
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Noções Básicas Sobre RelésCom função religamento - 79
• Perfaz o intervalo e comanda fechamento• Mede permanentemente as grandezas de
atuação• Compara com valores ajustados
Prof. Júlio Xavier 19
• Compara com valores ajustados• Opera ou não em função da comparação• Se opera, aciona sinal de trip ou alarme• Sinaliza sua atuação
Noções Básicas Sobre RelésTecnologia
• Eletromecânicos - disco de indução
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• Estáticos - sinais elétricos de tensão
• Microprocessados - sinais digitais
Relés Multifunção Microprocessados
Funções básicas
• Proteção
Funções agregadas
• Medição
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- Várias funções deproteção em umúnico equipamento
• Comunicação
• Controle
Relés Digitais
Outras Vantagens:
• Oscilografia
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• Registro de eventos
• Localização de defeitos
Funções de Proteção
• 50 ou 50N - Sobrecorrente instantâneo• 51 ou 51N - Sobrecorrente temporizado• 59 - Sobretensão (V>110%)• 27 - Subtensão (V<90%)
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• 27 - Subtensão (V<90%)• 87 - Diferencial• 67 - Direcional (67-I/T,67N-I/T)
Funções de Proteção
• 21/21N – Distância
• 81 – Subfrequência
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• 79 – Religamento
• etc.
Qualidades da Proteção
• Confiabilidade
• Resposta no tempo
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• Resposta no tempo
• Sensibilidade
• Discriminação - seletividade
Qualidade da Proteção
Seletividade - Discriminação do defeito pelo sistema de proteção
• Discriminação por corrente - 50 e 50N
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• Discriminação por corrente - 50 e 50N• Discriminação por tempo - 51 e 51N• Discriminação por direção - 67 e 67N• Discriminação por zona - 21 e 87
Tipos de Seletividade
• Discriminação por corrente - 50 e 50N
Prof. Júlio Xavier 27
4625A
50 50
Ip = 2800 A Ip = 1200 A
4625A
50 50
Ip = 2800 A Ip = 1200 A
Tipos de Seletividade
• Discriminação por corrente - 50 e 50N
Prof. Júlio Xavier 28
3600A
50
Ip = 2800 A
50
Ip = 1200 A
Tipos de Seletividade
• Discriminação por corrente - 50 e 50N
Prof. Júlio Xavier 29
2200A50
Ip = 2800 A
50
Ip = 1200 A
Tipos de Seletividade
• Discriminação por corrente - 50 e 50N
Prof. Júlio Xavier 30
2200A
50
Ip = 2800 A
50
Ip = 1200 A
Tipos de Seletividade
• Discriminação por corrente - 50 e 50N
Prof. Júlio Xavier 31
960A
50
Ip = 2800 A
50
Ip = 1200 A
Tipos de Seletividade
• Discriminação por tempo - 51 e 51N
Carga
Prof. Júlio Xavier 32
2200A
51
IpA = 360 A
tA = 0,6s
51
IpB = 280 A
tB = 0,2s
Carga
Tipos de Seletividade
- Curvas tempo inverso
t(s)
Prof. Júlio Xavier 33
I (A)
0,2
0,6
2200A 3600A
} 0,4
Tipos de Seletividade
• Discriminação por corrente - 50• Discriminação por tempo - 51
Prof. Júlio Xavier 34
4625A
50
4625A
50Ip = 2800 A Ip = 1200 A
51IpA = 360 A
tA = 0,2s
50
51IpB = 280 A
Tipos de Seletividade
• Discriminação por corrente - 50• Discriminação por tempo - 51
Prof. Júlio Xavier 35
5050Ip = 2800 A Ip = 1200 A
51IpA = 360 A
tA = 0,4s
50
51IpB = 280 A
3600A
Tipos de Seletividade
• Discriminação por corrente - 50• Discriminação por tempo - 51
Prof. Júlio Xavier 36
5050Ip = 2800 A Ip = 1200 A
51IpA = 360 A
tA = 0,6s
50
51IpB = 280 A
2200A
Tipos de Seletividade
• Discriminação por corrente - 50• Discriminação por tempo - 51
Prof. Júlio Xavier 37
5050Ip = 2800 A Ip = 1200 A
51IpA = 360 A
tA = 0,4s
50
51IpB = 280 A
2200A
Tipos de Seletividade
• Discriminação por corrente - 50• Discriminação por tempo - 51
Prof. Júlio Xavier 38
5050Ip = 2800 A Ip = 1200 A
51IpA = 360 A
tA = 1,2s
50
51
960A
IpB = 280 A
tB = 0,6s
Tipos de Seletividade
Ajustes de pick-up instantâneo e temporizado
Prof. Júlio Xavier 39
5050Ip = 2800 A Ip = 1200 A
51IpA = 360 A
tA = 1,2s
50
51
960A
IpB = 280 A
tB = 0,6s
400/5
Iinst.r = 15 A
Itemp.r = 3,5 A
Curva Relé B
Funções 50 e 51
Icc = 2200 A
1 0 2 3 4 5 7 1 0 0 2 3 4 5 7 1 0 0 0 2 3 4 5 7 1 0 0 0 0 2 3 4 5 7
SECONDS
3
4
5
7
1 0
2 0
3 0
4 0
5 0
7 0
1 0 0
2 0 0
3 0 0
4 0 0
5 0 0
7 0 0
1 0 0 0
3
4
5
7
1 0
2 0
3 0
4 0
5 0
7 0
1 00
2 00
3 00
4 00
5 00
7 00
1 00 0
1
1 . R E L E _ A _ 5 0 _ 5 1 IE C _ E I TD =0 .1 0 0C TR =4 0 0 /5 Ta p =3 .5 A In s t=1 2 0 0 A TP =0 .3 33 3 sI= 2 2 7 0 .4 A T= 0 .0 0 s
Fa u l t D e s c ri p ti o n :3 L G B u s fa u l t o n : C OP E N E I 6 9 . k V Fa u l t Z=1 1 .0 0 Oh m
Prof. Júlio Xavier 40
Atuação do 50
1 0 2 3 4 5 7 1 0 0 2 3 4 5 7 1 0 0 0 2 3 4 5 7 1 0 0 0 0 2 3 4 5 7C U RR E N T (A )
2
3
2
3
.0 1
.0 2
.0 3
.0 4
.0 5
.0 7
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.4
.5
.7
1
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.04
.05
.07
.1
.2
.3
.4
.5
.7
1
TIM E -C U R R E N T C U R V E S @ V o l ta g e 6 9 k V B y
Fo r AUL A N o .
C o m me n t C UR V A RE L É B D a te
Fa u l t I=2 2 7 0 .4 A
Curvas Relés A e B
Funções 50 e 51
Icc = 2200 A
10 2 3 4 5 7 100 2 3 4 5 7 1000 2 3 4 5 7 10000 2 3 4 5 7
SECONDS
4
5
7
10
20
30
40
50
70
100
200
300
400
500
700
1000
4
5
7
10
20
30
40
50
70
100
200
300
400
500
700
1000
1
1 . RE LE _B _50_51 IE C _E I TD =0 .100C TR=400 /5 Tap=3 .5A Ins t=1200A TP =0 .3333sI= 2270 .4A T= 0 .00s
2
2 . RE LE _A _50_51 IE C _E I TD =0 .200C TR=400 /5 Tap=4 .5A Ins t=2800A TP =0 .6667sI= 2270 .4A T= 0 .41s
Faul t D es c rip tion :3LG B us fau l t on : C OP E NE I 69 . k V Fau l t Z=11 .00 Ohm
Prof. Júlio Xavier 41
Atuação do 50 do relé B
10 2 3 4 5 7 100 2 3 4 5 7 1000 2 3 4 5 7 10000 2 3 4 5 7C U RR E N T (A )
2
3
4
2
3
4
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.07
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.7
1
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.07
.1
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.4
.5
.7
1
TIM E -CU R R E N T C U RV E S @ V ol tage 69k V B y
Fo r AU LA No .
Com me nt C U RVA S REL É B e RE LÉ A Da te
Fau l t I=2270.4 A
10 2 3 4 5 7 100 2 3 4 5 7 1000 2 3 4 5 7 10000 2 3 4 5 7
SECONDS
4
5
7
10
20
30
40
50
70
100
200
300
400
500
700
1000
4
5
7
10
20
30
40
50
70
100
200
300
400
500
700
1000
1
1. FUSE_25K K-TIN-025KTotal clear.I= 1094.3A T= 0.03s
4
Coordenação de Fase
Diagrama Unifilar de Proteção
Fus trafo
Prof. Júlio Xavier 42
10 2 3 4 5 7 100 2 3 4 5 7 1000 2 3 4 5 7 10000 2 3 4 5 7CURRENT (A)
2
3
4
2
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4
.01
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.07
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1
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.05
.07
.1
.2
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.4
.5
.7
1
TIME-CURRENT CURVES @ Voltage By
For No.
Comment Date
Fault I=1094.3 A
2
2. DJO_21V2_SEL351A_F SEL-IEC-EIC3 TD=0.050CTR=1000.0 Tap=0.34A Inst=2000A TP=0.1667sI= 1094.3A T= 0.43s
3
3. DJO_21T1_SEL3516_F SEL-IEC-SIC1 TD=0.200CTR=1000.0 Tap=0.4A No inst. TP=0.8559sI= 1091.0A T= 1.38s
4. fuse69_65ES GET-2762-065Minimum melt.I= 218.2A T= 9.22s
Fault Description:3LG Bus fault on: DJO_01V2 13.8 kV
51N51
5051
50N51N
Fus rede
Fus trafo
10 2 3 4 5 7 100 2 3 4 5 7 1000 2 3 4 5 7 10000 2 3 4 5 7
SECONDS
3
4
5
7
10
20
30
40
50
70
100
200
300
400
500
700
1000
3
4
5
7
10
20
30
40
50
70
100
200
300
400
500
700
1000
1
1. FUSE_25K K-TIN-025KTotal clear.I= 1049.1A T= 0.03s
2 2. DJO_21V2_SEL351A_N SEL-IEC-VIC2 TD=0.300CTR=1000.0 Tap=0.1A Inst=500A TP=1.0125sI= 1049.1A T= 0.00s
3
3. DJO_21T1_3516_51NT SEL-I-U2 TD=10.000
4
Coordenação de Neutro
Diagrama Unifilar de Proteção
Prof. Júlio Xavier 43
10 2 3 4 5 7 100 2 3 4 5 7 1000 2 3 4 5 7 10000 2 3 4 5 7CURRENT (A)
2 2
.01
.02
.03
.04
.05
.07
.1
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.3
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.5
.7
1
.01
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.07
.1
.2
.3
.4
.5
.7
1
TIME-CURRENT CURVES @ Voltage By
For No.
Comment Date
Fault I=1049.1 A
3. DJO_21T1_3516_51NT SEL-I-U2 TD=10.000CTR=1000.0 Tap=0.1A No inst. TP=4.2792sI= 1051.9A T= 2.34s
4. DJO_21T1_SEL3516_N SEL-IEC-VIC2 TD=1.000CTR=1000.0 Tap=0.1A No inst. TP=3.375sI= 1051.9A T= 1.42s
5. fuse69_65ES GET-2762-065Minimum melt.I= 120.6A T=9999s
Fault Description:1LG Bus fault on: DJO_01V2 13.8 kV
51N51
5051
50N51N
51N
10 2 3 4 5 7 100 2 3 4 5 7 1000 2 3 4 5 7 10000 2 3 4 5 7
SECONDS
4
5
7
10
20
30
40
50
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300
400
500
700
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4
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7
10
20
30
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100
200
300
400
500
700
1000
1
1. FUS_15K K-TIN-015KMinimum melt.
2
2. RDP_29C2_SEL351A_51N SEL-IEC-EIC3 TD=0.400CTR=240.0 Tap=0.1A Inst=60A TP=1.3333s
Proteção de Alimentador
Instantâneo testando a rede
Prof. Júlio Xavier 44
10 2 3 4 5 7 100 2 3 4 5 7 1000 2 3 4 5 7 10000 2 3 4 5 7CURRENT (A)
2
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.7
1
TIME-CURRENT CURVES @ Voltage By
For No.
Comment Date
51N51
5051
50N51N
10 2 3 4 5 7 100 2 3 4 5 7 1000 2 3 4 5 7 10000 2 3 4 5 7
SECONDS
4
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7
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40
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300
400
500
700
1000
1
1. FUS_15K K-TIN-015KMinimum melt.
2
2. RDP_29C2_SEL351A_51N SEL-IEC-EIC3 TD=0.400CTR=240.0 Tap=0.1A No inst. TP=1.3333s
Proteção de Alimentador
Instantâneo desativado na segunda abertura
Prof. Júlio Xavier 45
10 2 3 4 5 7 100 2 3 4 5 7 1000 2 3 4 5 7 10000 2 3 4 5 7CURRENT (A)
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1
TIME-CURRENT CURVES @ Voltage By
For No.
Comment Date
51N51
5051
50N51N
10 2 3 4 5 7 100 2 3 4 5 7 1000 2 3 4 5 7 10000 2 3 4 5 7
SECONDS
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5
7
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200
300
400
500
700
1000
1
1. FUS_15K K-TIN-015KMinimum melt.I= 1394.5A T= 0.01s
2
2. RDP_29C2_SEL351A_51N SEL-IEC-EIC3 TD=0.400CTR=240.0 Tap=0.1A Inst=400A TP=1.3333sI= 1394.6A T= 0.01s
Proteção de Alimentadores
Instantâneo apenas para faltas próximas à SE
Prof. Júlio Xavier 46
10 2 3 4 5 7 100 2 3 4 5 7 1000 2 3 4 5 7 10000 2 3 4 5 7CURRENT (A)
2
3
2
3
.01
.02
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.07
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1
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.02
.03
.04
.05
.07
.1
.2
.3
.4
.5
.7
1
TIME-CURRENT CURVES @ Voltage By
For No.
Comment Date
Fault I=1394.5 A
Fault Description:1LG Bus fault on: C2C3C4 34.5 kV
51N51
5051
50N51N
10 2 3 4 5 7 100 2 3 4 5 7 1000 2 3 4 5 7 10000 2 3 4 5 7
SE
CONDS
4
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1. FUS_15K K-TIN-015KMinimum melt.I= 1394.5A T= 0.01s
2
2. RDP_29C2_SEL351A_51N SEL-IEC-EIC3 TD=0.400CTR=240.0 Tap=0.1A Inst=400A TP=1.3333sI= 1394.6A T= 0.01s
Proteção de Alimentadores
Instantâneo apenas para faltas próximas à SE
Prof. Júlio Xavier 4710 2 3 4 5 7 100 2 3 4 5 7 1000 2 3 4 5 7 10000 2 3 4 5 7
CURRENT (A)
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.7
1
TIME-CURRENT CURVES @ Voltage ByFor No.
Comment Date
Fault I=1394.5 A
Fault Description:1LG Bus fault on:
C2C3C4 34.5 kV
51N51
5051
50N51N
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SECOND
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1. CIU_11D2_ALIM_51F SEL-IEC-EIC3 TD=0.150CTR=160.0 Tap=4.A Inst=1560A TP=0.5s
2. CIU_11T3_SEL351S-51F SEL-IEC-SIC1 TD=0.150CTR=240.0 Tap=6.A No inst. TP=0.642s
Disjuntor Geral 13,8kVCoordenação com os alimentadores
Curva vermelha -disjuntor do alimentador
50/51
Prof. Júlio Xavier 48
10 2 3 4 5 7 100 2 3 4 5 7 1000 2 3 4 5 7 10000 2 3 4 5 7CURRENT (A)
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DISJ. TRANSF. COMO ALIM
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Curva azul - disjuntor geral da SE
51
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1. CIU_11D2_ALIM_51F SEL-IEC-EIC3 TD=0.150CTR=160.0 Tap=4.A Inst=1560A TP=0.5s
2. CIU_11T3_SEL351S-51F SEL-IEC-SIC1 TD=0.150CTR=240.0 Tap=6.A No inst. TP=0.642s
Disjuntor de transferênciaAjustes Grupo 1 - Relé Digital
Disjuntor de transferência (curva vermelha ) substituindo disjuntor do alimentador
Prof. Júlio Xavier 49
10 2 3 4 5 7 100 2 3 4 5 7 1000 2 3 4 5 7 10000 2 3 4 5 7CURRENT (A)
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TIME-CURRENT CURVES @ Voltage By
For No.
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DISJ. TRANSF. COMO ALIM
2 do alimentadorCurva azul - disjuntor
geral da SE
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1
1. CIU_11D2_GERAL_51F SEL-VI-U3 TD=3.500CTR=160.0 Tap=5.A No inst. TP=0.9029s
2
2. CIU_21W1_S EL351A _51F SE L-IEC-EIC3 TD=0.100CTR=120.0 Tap=5.A Inst=1560A TP =0.3333s
Disjuntor de transferênciaAjustes Grupo 2 - Relé Digital
Disjuntor de transferência substituindo disjuntor geral da SE ( curva vermelha)
Prof. Júlio Xavier 50
10 2 3 4 5 7 100 2 3 4 5 7 1000 2 3 4 5 7 10000 2 3 4 5 7CURRE NT (A)
NDS
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TIME-CURRENT CURVES @ Voltage B y
For No.
Comment Date
2
vermelha)
Curva Azul - disjuntor do alimentador
Tipos de Seletividade
• Discriminação por direção - 67 e 67N
SE BSE A
Prof. Júlio Xavier 51
4625A
50
51
50
51
51
51
50
51
Atuação indevida
Tipos de Seletividade
• Discriminação por direção - 67 e 67N
SE BSE A
Prof. Júlio Xavier 52
4625A
50
50
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50
51
51
5167
0,3s
0,3s
0,7s
0,7s
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51
Tipos de Seletividade
• Discriminação por zona - 87 (diferencial)
I I
Prof. Júlio Xavier 53
Equip.
87
I 1 I 2
Se I2 = I1 o 87 não atua
Se I2 # I1 o 87 atua
Tipos de Seletividade
• Discriminação por zona - 87 (diferencial)
I I
Prof. Júlio Xavier 54
Equip.
87
I 1 I 2
I 2 = I1 o 87 não atua
Tipos de Seletividade
• Discriminação por zona - 87 (diferencial)
I I
Prof. Júlio Xavier 55
Equip.
87
I 1 I 2
I 2 = I1 o 87 atua
Tipos de Seletividade
• Discriminação por zona - 87 (diferencial)
Zona de atuação
Prof. Júlio Xavier 56
Equip.
87
I 2 = I1 o 87 atua
Tipos de Seletividade
• Discriminação por zona e tempo - 21 Relé de distancia - mede a impedância do circuito
Prof. Júlio Xavier 57
21
21 - 1 inst.
21 - 2 T2
80%
120%
Z = V / I
Tipos de Seletividade
• Discriminação por zona e tempo - 21 Relé de distancia - mede a impedância do circuito
Prof. Júlio Xavier 58
21
21 - 1 inst.
21 - 2 T2
80%
120%
Z = V / I
Tipos de Seletividade
• Discriminação por zona e tempo - 21 Relé de distancia - mede a impedância do circuito
Prof. Júlio Xavier 59
21
21 - 1 inst.
21 - 2 T2
80%
120%
Z = V / I
Localizador de falta - LOC
Mede a impedância do circuito até a falta e compara com a impedância da linha
Prof. Júlio Xavier 60
R
Distancia
Z = V / I
D = Z / ZLT x LL
LL - comp. da linha
Localizador de falta - LOC
Principais fatores que induzem erros na localização de defeito:
• Circuito não homogêneo
Prof. Júlio Xavier 61
• Circuito não homogêneo
• Resistência de falta
Localizador de falta - LOCPrincipais dificuldades para habilitar localização de defeito em alimentadores de distribuição:
• Cadastro de dados
• Circuito não homogêneo
Prof. Júlio Xavier 62
• Circuito não homogêneo
• Derivações
• Transferências
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
– VISÃO GERAL DE PONTOS IMPORTANTES DA PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
• O MATERIAL A SEGUIR MOSTRA TAMBÉM ALGUNSTIPOS DE RELÉS ELÉTROMECÂNICOS, ESTÁTICOSE DIGITAIS, CIRCUITOS AUXILIARES E INTERNOSDE DISJUNTORES E RELÉS, CURVAS INVERSASDE RELÉS DE SOBRECORRENTE, DIRECIONAIS E
Prof. Júlio Xavier 63
DE RELÉS DE SOBRECORRENTE, DIRECIONAIS EDIFERENCIAIS, TIPOS DE CONEXÕES DE TCs ERELÉS, CARGAS PERMITIDAS POR TPs, SUASCONEXÕES NOS CIRCUITOS, DIAGRAMAS DESEQUÊNCIA POSITIVA E ZERO PARA FALTAS 3f E1f, RESPECTIVAMENTE E COORDENAÇÃO DERELÉS.
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
EVOLUÇÃO DOS RELES DE PROTEÇÃO
69ELETROMECÂNICO DIGITALESTÁTICO
Relés Eletromecânicos
• Baseado principalmentenas interações entrecampos magnéticos eelementos mecânicos
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
elementos mecânicosmóveis;
• Englobam osfluidodinâmicos,eletromagnéticos,eletrodinâmicos, indução etérmico.
Fonte: SEL Inc.
Relés Estáticos• Sem partes mecânicas móveis;
• Evolução natural dos eletromecânicos;
• Baixo consumo de energia;
• Mesma aplicação dos relés eletromecânicos;
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
eletromecânicos;
• Mais compactos;
• Maior flexibilidade no ajuste das curvas e precisão dos parâmetros;
• Apenas uma função de proteção por equipamento. Fonte: SEL Inc.
Relés Digitais
• Baseado na utilização da arquitetura de microprocessadores e microcontroladores digitais;
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
digitais;• Estado da arte em
proteção.
Fontes: SEL Inc., ABB, Siemens
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS1 0 2 3 4 5 7 1 0 0 2 3 4 5 7 1 0 0 0 2 3 4 5 7 1 0 0 0 0 2 3 4 5 7
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7 0 0
1 0 0 0
1
1 . D J 2 _ F A S E C O - 9 T D = 0 . 5 0 0C T R = 2 0 0 / 5 T a p = 4 . A N o i n s t . T P @ 5 = 0 . 1 1 0 2 sI = 4 8 1 . 9 A ( 1 2 . 0 s e c A ) T = 0 . 2 2 s
2
2 . D J 3 _ F A S E C O - 9 T D = 0 . 5 0 0C T R = 2 0 0 / 5 T a p = 4 . A N o i n s t . T P @ 5 = 0 . 1 1 0 2 sI = 4 8 1 . 9 A ( 1 2 . 0 s e c A ) T = 0 . 2 2 s
3
3 . 4 2 T 2 6 5 E FM i n i m u m m e l t .I = 2 4 0 . 9 A T = 3 . 1 7 s
4
4 . 4 2 T 1 6 5 E FM i n i m u m m e l t .I = 2 4 0 . 9 A T = 3 . 1 7 s
5
5 . D J 1 _ F A S E C O - 8 T D = 0 . 5 0 0C T R = 2 0 0 / 5 T a p = 5 . A I n s t = 7 2 0 A T P @ 5 = 0 . 1 5 7 sI = 4 8 1 . 8 A ( 1 2 . 0 s e c A ) T = 0 . 5 1 s
F a u l t D e s c r i p t i o n :3 L G B u s f a u l t o n : B A R R A B 3 4 . 5 k V
79
1 0 2 3 4 5 7 1 0 0 2 3 4 5 7 1 0 0 0 2 3 4 5 7 1 0 0 0 0 2 3 4 5 7C U R R E N T ( A )
2 2
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1
T I M E - C U R R E N T C U R V E S @ V o l t a g e 3 4 . 5 B y
F o r N o .
C o m m e n t C O O R D E N O G R A M A D E F A S E P A R A D E F E I T O N A B A R R A B D a t e
F a u l t I = 9 6 3 . 7 A
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS1 0 2 3 4 5 7 1 0 0 2 3 4 5 7 1 0 0 0 2 3 4 5 7 1 0 0 0 0 2 3 4 5 7
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7 0 0
1 0 0 0
1
1 . D J 2 _ N E U T R O C O - 9 T D = 1 . 0 0 0C T R = 2 0 0 / 5 T a p = 1 . A N o i n s t . T P @ 5 = 0 . 2 5 6 2 sI = 6 4 2 . 2 A ( 1 6 . 1 s e c A ) T = 0 . 1 1 s
2 . D J 1 _ N E U T R O C O - 8 T D = 0 . 5 0 0C T R = 2 0 0 / 5 T a p = 1 . A I n s t = 1 4 0 A T P @ 5 = 0 . 1 5 7 sI = 0 . 0 A ( 0 . 0 s e c A ) T = 9 9 9 9 s
3
3 . 4 2 T 2 6 5 E FM i n i m u m m e l t .I = 1 8 5 . 4 A T = 1 4 . 6 5 s
F a u l t D e s c r i p t i o n :1 L G B u s f a u l t o n : B A R R A B 3 4 . 5 k V
80
1 0 2 3 4 5 7 1 0 0 2 3 4 5 7 1 0 0 0 2 3 4 5 7 1 0 0 0 0 2 3 4 5 7C U R R E N T ( A )
2 2
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. 0 4
. 0 5
. 0 7
. 1
. 2
. 3
. 4
. 5
. 7
1
T I M E - C U R R E N T C U R V E S @ V o l t a g e 3 4 . 5 B y
F o r N o .
C o m m e n t C O O R D E N O G R A M A D E N E U T R O P A R A U M C U R T O N A B A R R A B D a t e
F a u l t I = 1 2 8 4 . 4 A
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
V - ZONAS DE PROTEÇÃO.
• O sistema elétrico é dividido em zonas deproteção para os equipamentos comogeradores, transformadores, barramentos,linhas de transmissão e cargas. Estas zonassão protegidas por relés, quando uma faltaocorre.
• Para faltas da região, onde duas zonas deproteção se superpõem, mais disjuntoresseriam abertos do que o mínimo necessário
Anotações
Prof. Júlio Xavier 98
proteção se superpõem, mais disjuntoresseriam abertos do que o mínimo necessáriopara isolar o elemento faltoso. Estasuperposição de zonas, garante a atuação daproteção para defeitos entre elas. Por outrolado, a probabilidade de falta nesta região ébaixa, consequentemente a abertura de umgrande número de disjuntores é remota.
• A Fig. I , a seguir, ilustra um sistema deproteção de geradores, barramentos, trafos elinhas:
Prot. do Gerador Prot. da Barra Prot. do Trafo FIG. I Prot. de Linha D1 D3 D5 D8 D1O
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
Prof. Júlio Xavier 99
D7 D2 D4 D6 D9 D11
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
VI - PROTEÇÃO PRINCIPAL -PROTEÇÃO DE RETAGUARDA.
• O elemento protetorfunciona como proteçãoprincipal e o protegido
Anotações
Prof. Júlio Xavier 100
principal e o protegidocomo proteção deretaguarda. Comoexemplo de falha doelemento protegido,destacamos:
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
• Fonte de corrente etensão para os relés(TC e TP);
• Fonte de correntecontínua para a
Anotações
Prof. Júlio Xavier 101
contínua para aabertura;
• Relés;• circuito de abertura
ou mecanismo dodisjuntor;
• disjuntor.
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
• Na fig. I os disjuntoresD3 e D4, de proteçãoprincipal dos trafos, sãoelementos protetores.Já os D1 e D2, deretaguarda, são
Anotações
Prof. Júlio Xavier 102
retaguarda, sãoelementos protegidosdos D3 e D4. Idem paraos disjuntores D8 e D9(elementos protetores)e D5 e D6 (elementosprotegidos). E assimsucessivamente.
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
Existem dois tipos de proteção deretaguarda:
A - Retaguarda Local:
• Quando a proteção deretaguarda está no mesmo
Anotações
Prof. Júlio Xavier 103
retaguarda está no mesmocircuito ou no mesmo local daproteção principal. Na Fig. I, osdisjuntores D1O e D11 sãoretaguarda local dos D12 eD13, porque estão no mesmocircuito/local.
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
B - Retaguarda Remota:
• Quando a proteção deretaguarda está em outro (s)circuito (s) de outro (s) local (is).Na fig. I os disjuntores D8 e D9são retaguarda remota dos D1O
Anotações
Prof. Júlio Xavier 104
são retaguarda remota dos D1Oe D11, porque estão distantes.Normalmente, temcaracterísticas diferentes esobretudo devem operar comtemporização suficiente paracoordenar com as proteçõesprincipais.
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOSVII - AVALIAÇÃO DA PROTEÇÃO.
• A proteção deve ser avaliada, como outroscomponentes do sistema elétrico, em função desua contribuição para o melhor serviço, ou seja,operar de maneira mais eficiente e efetivapossível no caso de faltas, diminuindo os danos,através da minimização de:
• custo de reparo do dano ;
Anotações
Prof. Júlio Xavier 105
• custo de reparo do dano ;• possibilidade que a falta se propague e
envolva outros equipamentos;• tempo que o equipamento fica fora de
serviço;• perda de faturamento e problemas com o
público, enquanto o equipamento está forade serviço;
• Quantidade de equipamento reservanecessário.
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
• Todos os relés usados para proteção contracurto-circuito e diversos outros tipos, operamem virtude da corrente e/ou tensão a elesfornecidos, pelos transformadores de corrente ede tensão (TC’s e TP’s) conectados aosequipamentos a serem protegidos.
• Para cada tipo e localização de falha, existealguma particularidade nestas duas grandezasque são transferidas para os relés e os mesmos
Anotações
Prof. Júlio Xavier 106
que são transferidas para os relés e os mesmosoperarão em resposta a elas. Asparticularidades ocorrem, quando da existênciade faltas em que há variação das seguintescaracterísticas:
• - módulo, freqüência, ângulo de fase,duração, razão de variação, direção ouseqüência de variação, ou ainda,harmônicos ou forma de onda.
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
VIII - TIPOS DE PROTEÇÃO.
8.1 - Proteção de Distância (N. Asa 21)
– A proteção de distância deve serutilizada quando a subestaçãosupridora alimentar a suprida porlinhas longas, bem como numsistema em que a relação curto-
Anotações
Prof. Júlio Xavier 107
sistema em que a relação curto-circuito/carga for inferior a 2. Nestescasos esse tipo de proteção é maisconfiável e eficiente, porque o relé dedistância tem alcance maior do queoutros tipos de relés. O alcance émaior, porque ele pode ser graduadopor zona de atuação:
.
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
• 1a. zona - alcance entre 8O e9O% da LT protegida.
• 2a. zona - alcance de 12O% a13O% da LT protegida.
• 3a. zona - alcance de 15O%ou 12O% + percentual daimpedância do trafo de força
Anotações
Prof. Júlio Xavier 108
impedância do trafo de forçadasubestação suprida.
• 4a. e 5a. zonas - estãodisponíveis em alguns relésde distância. São utilizadospara proteção de linhas emsistemas radiais e podemtrabalhar reversamente
Esquematicamente os alcances do relé de distânciaserão:
12J4 12J4 O2T2 11T2
80%ZL 120%ZL 21-2 120%ZL + Ztrafo 21-3
Prof. Júlio Xavier109
21-3 12B1
11D1
O2T1 11T1
12J3 12J3
FIG.II Diagrama simplificado de proteção do sistema CTG/CMU.
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
• A temporização de cada zona égraduada de modo a coordenarcom outros relés (sobrecorrenteou direcionais), que atuam emequipamentos de disjunção ajusante ou a montante, caso orelé de distância, em questão,
Anotações
Prof. Júlio Xavier 110
relé de distância, em questão,seja direcionado no sentidocontrário ao fluxo de potência –reversamente - (isto ocorre emsistemas com duas fontes degeração). Lembramos que atemporização da 1a. zona éinstantânea.
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOSIX - SELETIVIDADE ENTRE AS PROTEÇÕES DE
SUBESTAÇÕES.
• Filosofia de Coordenação .
• Para a eficiência e o bom desempenho daproteção dos equipamentos de disjunção de umasubestação, necessário se faz manter umaseletividade na atuação dos mesmos. Com issoconseguiremos isolar um defeito numdeterminado ponto de uma subestação, sem quehaja o seu desligamento total, através da
Anotações
Prof. Júlio Xavier 111
haja o seu desligamento total, através daoperação só dos equipamentos de disjunçãopróximos ao defeito.
• Essa seletividade ou coordenação entre osdiversos equipamentos, de disjunção de umasubestação, necessita ser estendido para osequipamentos de saída de subestações amontante e de chegada de subestações a jusante.Com isso teremos uma boa eficácia dasproteções de retaguarda, caso a proteção dosequipamentos, próximos ao defeito, não atue.
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS• Normalmente mantemos, na prática, um intervalo
de coordenação, entre um dispositivo deproteção eletromecânico a montante e um ajusante, de O,4 Seg., ou seja, a proteção deretaguarda só deverá atuar O,4 Seg. após afalha da proteção primária. No caso dedispositivos de proteção microprocessados, ointervalo de coordenação pode ser de apenas0,1 Seg.
• Portanto, devemos começar a graduar osdispositivos de proteção dos equipamentosinstalados no lado de baixa tensão da
Anotações
Prof. Júlio Xavier112
instalados no lado de baixa tensão dasubestação, ou seja, dos equipamentos deproteção dos alimentadores. Em seguida dogeral de baixa tensão, do geral de alta tensão,dos disjuntores de chegada e finalmente dosdisjuntores da saída da subestação supridora.
• Do exposto podemos concluir que a proteção deuma subestação deverá ser sensível e seletivaentre os seus equipamentos de disjunção, ouseja, os ajustes dos relés devem estarcompatíveis com os níveis de curto-circuito entrefases e monofásicos, bem como com a correntede carga dos alimentadores.
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
• As boas condições operativas de umasubestação estão diretamenterelacionadas com:
• - Ajuste adequado de suas proteções;• - Manutenção preventiva de seus relés
e equipamentos;• - Manobras bem programadas e
Anotações
Prof. Júlio Xavier 113
• -Acompanhamento/análise deocorrências.
• Portanto, recomendamos que os ajustesdos relés de proteção sejamcriteriosamente escolhidos de modo atodos os critérios de sensibilidade eseletividade possam ser atendidos.
1. Referir as tensões abaixo em pu, usando arbitrariamente como BASE o valor de 69KV. a) V1 = 138 KV b) V2 – 69 KV c) V3 = 230KV d) V4 = 750 KV
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
EXERCÍCIOS
Prof. Júlio Xavier 122
2. Um sistema de potência trifásico (3f) tem como base Sb = 100 MVA e Vb = 69KV. Determinar:
a) Corrente base b) Impedância base
4. Considerando: Icc3f = 1000 A, calcular esta corrente em pu.
5. Considerando: Z = 500 + j1200 ohms, calcular esta impedância em pu para a mesma impedãncia base
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
Prof. Júlio Xavier 123
Z = 500 + j1200 ohms, calcular esta impedância em pu para a mesma impedãncia base calculada no exercício 2.
6. Calcular a impedância, em pu, de uma linha de transmissão de 138KV com 73,5 km de comprimento, tendo 0,7 ohm/km, considerando a mesma impedância base calculada no exercício 2.
7. A placa de um gerador síncrono apresenta os seguintes dados: 80 MVA, 13,2 KV e Xd = 15%. Calcular a reatância da máquina em pu, referida a uma nova base de 100MVA e 13,8KV.
8. Um transformador monofásico de 26,6MVA – 69/13,8KV possui uma impedância de 0,8 ohms no lado de baixa tensão (BT).
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
Prof. Júlio Xavier 124
a) Qual o valor da impedância em pu b) Achar a impedância no lado de AT c) Qual o valor da impedância, em pu, do transformador numa nova base de 50MVA
com tensões nominais do mesmo.
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Tensões e Correntes DesequilibradasComponentes Simétricos
Prof. Júlio Xavier 125
Componentes Simétricos
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
Componentes Simétricos
• O Método dos Componentes Simétricasestabelece que um sistema de “N” fasoresdesequilibrados pode ser decomposto em“N” sistemasdefasoresequilibrados.
Prof. Júlio Xavier 126
“N” sistemasdefasoresequilibrados.
• No caso do sistema trifásico, os 3 fasores(IA, IB e IC ou VA, VB e VC ) desequilibradospodem ser decompostos em 3 sistemasequilibradose esta decomposição é única.
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Componentes Simétricos
• Em sistemas trifásicos, temos:
• VA = VA0 + VA1 + VA2
Prof. Júlio Xavier 127
• VB = VB0 + VB1 + VB2
• VC = VC0 + VC1 + VC2
• Seqüência de fase: A, B e C
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Componentes Simétricos• Cada seqüência “k” é composta de “N” fasores
equilibrados de mesmo módulo e igualmente defasados.
• Defasagem θθθθk entre dois fasores consecutivos do sistema de seqüência “k”:
Prof. Júlio Xavier 128
• k = 0, 1, 2, ..., (N-1) • N = número de fases
=
Nkk
o360.θ
k θθθθk Seqüência
0 0oZero
1 120oPositiva
2 240oNegativa
Sistema Trifásico (N = 3)
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Componentes Simétricos
VC0
VA0
VB0
Prof. Júlio Xavier 129
Componentes de seqüência zeroComo k = 0, a defasagem é de 0o
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Componentes Simétricos
VC1
V
Prof. Júlio Xavier 130
Componentes de seqüência positivaComo k = 1, a defasagem é de 120o
VA1
VB1
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Componentes Simétricos
VA2VB2
Prof. Júlio Xavier 131
Componentes de seqüência negativaComo k = 2, a defasagem é de 240o
VC2
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
Componentes Simétricos
210
210
210
CCCC
BBBB
AAAA
VVVV
VVVV
VVVV
++=
++=
++=
11
12
1
11
.
.
VaV
VaV
VV
C
B
A
=
==
=
Prof. Júlio Xavier 132
210 CCCC VVVV ++=
2
3
2
11201 ja +−=∠= o
0000
22
2
22
22
.
.
VVVV
VaV
VaV
VV
CBA
C
B
A
===
=
==
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
Componentes Simétricos
212
0
210
.. VaVaVV
VVVV
B
A
++=
++=
=
2
1
0
2
2 .
1
1
111
V
V
V
aa
aa
V
V
V
C
B
A
⇒
Prof. Júlio Xavier133
22
10 .. VaVaVVC ++=
=
C
B
A
V
V
V
aa
aa
V
V
V
.
1
1
111
.3
1
2
2
2
1
0
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
Sistema Trifásico Desequilibrado
V
V
V
aa
aa
V
V
V
C
B
A
2
1
0
2
2
111
.
1
1
111
=
SCS
SCS
DCD
ITZTVTT
ITZVT
IZV
=
=
=
−− 11
Prof. Júlio Xavier 136
DTS
STD
aa
aaT
1
2
2
1
1
−=
=
=
SSS
CS
SCS
IZV
TZTZ
ITZTV
=
=
=
−
−
1
1
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
Sistema Trifásico Desequilibrado
Prof. Júlio Xavier 137
Linha de transmissão com carga desequilibrada
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
Desequilíbrio de Tensão e Corrente: Definições
Desequilíbrio de Tensão Desequilíbrio de Corrente
a) Seqüência Negativa a) Seqüência Negativa
Prof. Júlio Xavier 138
%100.1
00 I
Iu I =
%100.1
2
V
Vu U =
b) Seqüência Zero b) Seqüência Zero
%100.1
00 V
Vu U =
%100.1
2
I
Iu I =
Desequilíbrio de CorrenteBalanceamento de Cargas
O desequilíbrio de correntes nas diferentes fases de um circuito secundário podeocasionar níveis inadequados de tensão. A fase mais carregada sofrerá maior queda detensão. Poderá ocasionar, também, aparecimento de níveis indesejáveis decorrente nocondutor neutro bem como maior carregamento nos condutores e transformadores.Consegue-se corrigir boa parte de problemas de tensão baixa nos circuitos, fazendo-seo devido equilíbrio das cargas. Esse equilíbrio deve ser alcançado ao longo de todo ocomprimento do circuito, principalmente no horário decargamáxima.
Prof. Júlio Xavier 141
comprimento do circuito, principalmente no horário decargamáxima.
São apresentadas, abaixo, as duas fórmulas mais utilizadas pelas concessionárias parao cálculo do índice de desequilíbrio:
1001 xIf
IfDeseq
méd
máx
−=Onde:
Deseq = desequilíbrio de fases em %If máx = corrente na fase mais
carregadaIf méd = valor médio da corrente nas
fases
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
Desequilíbrio de Corrente1001 _ x
If
IfDeseq
méd
afastmais
−=
Onde:
Deseq = desequilíbrio de fases em %Ifmais_afast = corrente da fase mais afastada da médiaIfméd = valor médio da corrente nas fases
Prof. Júlio Xavier 142
Fonte: Controle de Tensão de Sistemas de DistribuiçãoVolume 5Coleção Distribuição de Energia ElétricaEditora Campus/Eletrobrás
Capítulo 3 – Análise das Medições de Tensão e Medidas Corretivas3.6 Medidas Corretivas para Adequar os Níveis de Tensão na Rede Secundária
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
SE MUTUÍPE – 24/6/2004
AI
AI
AI
TensãoeCorrentedeMedições
C
B
A
o
o
o
90,106900,292
70,217400,235
50,336000,326
∠=
∠=
∠=
%32,3[%]%20,15[%]
68,581480,43
61,198003,283
89,124243,9
cos
1
0
1
2
2
1
0
==
−∠=
−∠=
∠=
I
Ie
I
I
AI
AI
AI
SimétrisComponente
o
o
o
%03,90[%]
%67,124[%]
48,261
250.6
I
I
AI
kVAS
A
N
N
=
=
=
=
Prof. Júlio Xavier 144
kVV
kVV
kVV
AI
AI
C
B
A
G
C
o
o
o
o
70,118900,7
20,243600,7
00,360400,7
30,15200,28
90,106900,292
∠=
∠=
∠=
∠=
∠=
%01,1[%]%15,4[%]
70,1553166,0
6134,06291,7
08,390771,0
1
0
1
2
2
1
0
11
==
−∠=
∠=
∠=
V
Ve
V
V
kVV
kVV
kVV
II
o
o
o
%)38,122(649.7""
320
%)66,103(479.6
%02,112[%]
%03,90[%]
kVAS
AI
kVAS
I
I
P
P
C
C
B
=
=
=
=
=
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
C ÁLCULO DE CURTO-CIRCUITO
1. INTRODUÇÃO
• As linhas de transmissão ou distribuição, bem como,geradores, motores, transformadores, reatores,banco de capacitores, etc., podem ser representadaspor um diagrama de impedâncias.
• A finalidade de um diagrama de impedâncias ou
Prof. Júlio Xavier148
• A finalidade de um diagrama de impedâncias ouunifilar é fornecer, de maneira concisa, os dadossignificativos de um sistema de potência ouindustrial.
• Estes diagramas representam fisicamente o sistemaem análise, através de suas impedâncias,normalmente, expressas com valores por unidade.
• Com isso consegue-se representar matematicamenteos modelos físicos que compõem o sistema elétrico.
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS3. CÁLCULO DOS NÍVEIS DE CURTO-CIRCUITO3.1 Impedâncias a serem utilizadas nos cálculos
• Z1(13,8KVSETaquipe) = 0,0688 + j0,9865 = 0,9889 |__86,01º pu
• Z0(13,8KVSETaquipe) = j0,7099 = 0,7099 |__90º pu
• Z1(Linha) = 0,2920 + j0,2672 = 0,3958 |__42,46º pu
Prof. Júlio Xavier176
• Z0(Linha) = 0,3854 + j1,0354 = 1,1048 |__69,58º pu
• Z(Trafo/2,5MVA) = 0,047 pu
• Z(Trafo/100MVA) = 0,047 x (100/2,5) = 1,88 pu
• RatTrafo = 3,5 ohms = RatTrafo / Zbase = 3,5 / ((2,4 x 2,4) / 100) = 60,7639 pu
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
• Z1(13,8KVSEPetrobrás) = Z1(13,8SETaquipe) + Z1(Linha) = 0,0688 + j0,9865 + 0,2920 + j0,2672 = 0,3608 + j1,2537 = 1,3046 |__73,95°pu
• Z0(13,8KVSEPetrobrás) = Z0(13,8SETaquipe) +Z0(Linha) = j0,7099 + 0,3854 + j1,0354 = 0,3854 +j1,7453 = 1,7873 |__77,55° pu
Prof. Júlio Xavier178
j1,7453 = 1,7873 |__77,55° pu• Z1(2,4KVBarraMotores) = Z1(13,8KVSEPetrobrás)
+ Z(Trafo/100MVA) = 0,3608 + j1,2537 + j1,88 =0,3608 + j3,1337 = 3,1544 |__83,43°pu
• Z0(2,4KVBarraMotores) = Z0(13,8KVSEPetrobrás)+ Z(Trafo/100MVA) = j1,88 = 1,88 |__90°pu
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
• 3.2 Curtos Trifásicos
• 3.2.1 Barra de 13,8KV da SE Taquipe (COELBA)• Icc3f(13,8KVSETaquipe)pu = 1 |__0º /
Z1(13,8KVSETaquipe) = 1 |__0°/ 0,9889 |__86,01°= 1,0112 |__-86,01° pu
Prof. Júlio Xavier179
1,0112 |__-86,01° pu• Ibase(13,8KV) = 100.000 / (1,732 x 13,8) = 4184 A
• Icc3f(13,8KVSETaquipe) = 1,0112 |__-86,01°x 4184 = 4.231 |__-86,01°A
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
• 3.2.2 Barra de 13,8KV da SE Petrobrás
• Icc3f(13,8KVSEPetrobrás)pu = 1 |__0°/ Z1(13,8KVSEPetrobrás) = 1 |__0°/ 1,3046 |__73,95°= 0 ,7665 |__-73,95°pu
• Icc3f(13,8KVSEPetrobrás) = 0,7665 |__-73,95°x 4184 = 3.207 |__-73,95° A
Prof. Júlio Xavier180
3.207 |__-73,95° A• 3.2.3 Barra dos Motores (2,4KV) Icc3f(2,4KVBarraMotores)pu
= 1 |__0°/ Z1(2,4KVBarraMotores) = 1 |__0°/ 3,1544 | __83,43°= 0,3170 |__-83,43º pu
• Ibase(2,4KV) = 100.000 / (1,732 x 2,4) = 24.056 A• Icc3f(2,4KVBarraMotores) = 0,3170 |__-83,43°x 24.056 =
7.626 |__-83,43°A
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
3.3 Curtos Monofásicos
3.3.1 Barra de 13,8KV da SE Taquipe (COELBA)Icc1f(13,8KVSETaquipe)pu = 3 |__0° / [2 x
Z1(13,8KVSETaquipe) + Z0(13,8KVSETaquipe)] == 3 |__0° / [2 x (0,0688 + j0,9865) + j0,7099] = 3 |__0° / [0,1376
Prof. Júlio Xavier
181
= 3 |__0° / [2 x (0,0688 + j0,9865) + j0,7099] = 3 |__0° / [0,1376+j2,6829] = 3 |__0° / 2,6864 |__87,064°= 1,1167 |__-87,064°pu
Icc1f(13,8KVSETaquipe) = 1,1167 x 4184 |__-87,064°= 4.672|__-87,064º A
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
3.3.2 Barra de 13,8KV da SE Petrobrás
Icc1f(13,8KVSEPetrobrás)pu = 3 |__0° / [2 xZ1(13,8KVSEPetrobrás) +Z0(13,8KVSEPetrobrás)] = 3 |__0° / [2 x
Prof. Júlio Xavier 182
Z0(13,8KVSEPetrobrás)] = 3 |__0° / [2 x(0,3608 + j1,2537) + 0,3854 + j1,7453] = 3|__0° / [1,1070 +j4,2527] = 3 |__0° / 4,3944|__75,41°= 0,6827 |__-75,41°pu
Icc1f(13,8KVSEPetrobrás) = 0,6827 x 4184 |__-75,41°= 2.856 |__-75,41º A
CURSO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
3.3.3 Barra de 2,4KV dos MotoresIcc1f(2,4KVBarraMotores)pu = 3 |__0° / [2 x
Z1(2,4KVBarraMotores) +Z0(2,4KVBarraMotores) + 3 x RatTrafo] = 3|__0° / [2 x (0,3608 + j3,1337) + j1,88 + 3 x
Prof. Júlio Xavier183
|__0° / [2 x (0,3608 + j3,1337) + j1,88 + 3 x60,7639] = 3 |__0° / [183,0133 +j8,1474] = 3|__0° / 183,1946 |__2,550° = 0,0164 |__-2,55ºpu
Icc1f(2,4KVBarraMotores) = 0,0164 x 24057|__-2,55°= 394 |__-2,55º A
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