Prova 2 - Proteção de Sistemas Elétricos

Prévia do material em texto

Av. Ipiranga, 6681 | Porto Alegre, RS – Brasil 
ATIVIDADE AVALIATIVA 2 (A2) – Proteção de Sistemas Elétricos I 
(ENTREGA NO MOODLE ATÉ 21/11/2020 AS 23:59) 
• Responder todas as questões em folha a mão, indicando o número e a letra da questão. 
Apresente a formulação e o desenvolvimento da questão, não apenas o resultado. 
• Entregar no Moodle as resoluções digitalizadas ou fotografadas. 
 
Considere as características do sistema dadas na Figura 1 e na Tabela 1 para realizar as questões 1 e 
2: 
 
Figura 1 – Características de sistema de potência trifásico equilibrado 
 
 
Tabela 1 – Transformadores de corrente (TC) e de potencial (TP) 
Elemento-Barra Descrição (normas) Relação nominal 
TC-Bus1 10B100 800:5 A 
TC-Bus3 10B100 200:5 A 
TC-Bus4 10B100 800:5 A 
TP-Bus1 0,6P12,5 
69000 115
:
3 3
 V 
 
1) Determine os ajustes da proteção diferencial do transformador e faça um esboço da sua curva de 
atuação considerando a corrente de secundário do transformador. Considere: transformador com 
corrente a vazio de 1,5% e com variação de tap do primário (62,1, 69 e 75,9 kV), taps do relé com 
duas casas de precisão, opções de inclinação do relé de 10, 15, 20, 25 e 40% e sensibilidade do relé 
(Ipick-up) igual a 25%. Apresente todos os cálculos. (2,5) 
2) Determine os ajustes da proteção a distância (impedâncias e ângulos no relé) na barra Bus1 
considerando que as zonas de proteção 1, 2 e 3 correspondem, respectivamente, a 80% da primeira 
linha, 100% da primeira linha mais 60% da segunda linha, 100% das duas linhas mais o 
transformador (informações de impedância na Figura 1, para as linhas, na temperatura de operação). 
Considere o TC e o TP determinados em 3 e 4. Apresente todos os cálculos. (2,5) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Av. Ipiranga, 6681 | Porto Alegre, RS – Brasil 
Considere o sistema da Figura 2 para realizar as questões 3 e 4. 
 
Figura 2 – Características de sistema de potência simplificado 
MG
( )
69 / 23,1 kV
10 MVA
0,2 3 %Z j= +
D5D3D1 D2 D4
( )0,2 0,5 km
30 km
j+ 
Y-Y
8 kAcsI =3 kAcsI =5 kAcsI =
 
 
3) Os transformadores de corrente no primário e no secundário do transformador de potência são, 
respectivamente, de 150:5 e 250:5, ambos 10B50. O transformador de potência apresenta uma 
corrente de magnetização de 1% e, para a tensão de primário, as opções de tap: 75,90, 69 e 62,01 
kV. Considere a potência do transformador para determinar a corrente nominal. Determine os 
ajustes da proteção diferencial deste transformador, correntes dos taps do relé (duas casas de 
precisão) e inclinação (opções: 15, 25 e 30%), e faça um esboço da atuação considerando as 
correntes de primário do transformador. Adote 30% para a corrente de pick-up. (2,5) 
4) Para realizar a proteção a distância no relé que atua sobre o disjuntor D1, são utilizados 
transformadores de potencial do grupo 2, com tensão nominal de secundário em 115 3 V, e um 
transformador de corrente de 200:5. Considere que a impedância da linha dada na Figura 2 é para a 
temperatura de operação. Sendo o ajuste da zona 1 85% da linha e o ajuste da zona 2 100% da linha 
mais o transformador, determine os ajustes do relé (impedâncias e ângulos no relé para cada zona). 
(2,5) 
 
1 2d s si i i= − 
1 2
2
s s
r
i i
i
+
= ( )020 1 0,0039 20R R T = +  −  1
RTP
R
RTC
= 
2
% %
100
t t t
t
t
r jx V
z
S

 + 
=   
  
 
1
p
s
Z
Z
R
= atan
X
R

 
=  
 
 
3
n
c
n
S
I
V
=