Test Universe - Testando a Proteção de Sobrecorrente com o módulo Overcurrent

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Testando a Proteção de 
Sobrecorrente Não Direcional
Exemplo Prático de Uso
Testando a Proteção de Sobrecorrente Não Direcional
2
Test Universe 3.00 - Versão Manual: Expl_OVC_NonDir.PTB.2 - Ano 2015
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 Página 3 
Prefácio 
Este relatório descreve como testar os elementos da proteção de sobrecorrente não direcional. Ele contém 
um exemplo de aplicação que será usado ao longo do relatório. Serão explicados os fundamentos teóricos 
da proteção de sobrecorrente não direcional. Este relatório também abrange a definição das configurações 
necessárias de Equipamento em Teste e também a Configuração de Hardware para testes de 
sobrecorrente não direcional. Por fim, o módulo do teste de Overcurrent é usado para executar os testes 
necessários para a função de proteção de sobrecorrente não direcional. 
 
Suplementos: Arquivo Control Center de amostra 
Example_Overcurrent_OvercurrentNonDirectional.occ (referente a este 
documento). 
Requisitos: Test Universe versão 3.00 ou mais recente; Licenças de Overcurrent e do Control 
Center. 
1 Exemplo de Aplicação 
10,5 kV
200/1
Relé de sobrecorrente
2º elemento (50/51) / característica não direcional (DTOC)
1º elemento (51) / característica não direcional (IDMT) 
Funções de proteção
 
Figura 1: Diagrama da conexão alimentadora do exemplo de aplicação 
 
Nome do Parâmetro Valor do Parâmetro Observações 
Frequência 50 Hz 
TC (primário/secundário) 200 A /1 A 
1o elemento 
IEC Muito Inversa Característica de disparo 
300 A Pick-up 1,5 x In TC primário 
1,2 
Ajuste de multiplicador de tempo (TD; TMS; P 
etc.) (somente para características IDMT) 
2o elemento 
DTOC Característica de disparo 
600 A Pick-up 3 x In TC primário 
100 ms Tempo de atraso de disparo 
Tabela 1: parâmetros do relé para este exemplo 
 
 Página 4 
2 Introdução Teórica às Características de Sobrecorrente 
2.1 Características de Disparo 
Há dois tipos principais de características de sobrecorrente: tempo inverso e tempo definido. 
 
Características de disparo
Relé de sobrecorrente de tempo 
definitivo
 Relé de sobrecorrente de tempo
 mínimo definitivo-inverso
 
Característica de tempo de disparo de 
um relé de sobrecorrente DTOC de dois 
elementos
t/s
t(1º el.)
t(2º el.)
1º elemento 2º elemento I/IP
50-1/51 ou 50N-1/51N 50-2 ou 50N-2
Característica de tempo de disparo de 
um relé de sobrecorrente IDMT
51 ou 51N ou 67
t/s
I/IP1º elemento 2º elemento
t(2º el.)
 
 
As características de tempo inverso podem ter diferentes formatos básicos, como estes: 
 
Característica Fórmula Observação 
LTI (inversa de longa duração) 
  PP
120
1
t T
I I
 

 Adequada para motores, 
por exemplo. 
SI (moderadamente inversa) 
 
P0.02
P
0.14
1
t T
I I
 

 
VI (muito inversa) 
  PP
13.5
1
t T
I I
 

 
EI (extremamente inversa) 
 
P2
P
80
1
t T
I I
 

 Adequada para coordenação com 
características de disparo do fusível. 
Tabela 2: características de disparo de IDMT (consulte IEC 60255-3 ou BS 142, seção 3.5.2) 
 
t = tempo de disparo em segundos 
TP ou TMS = valor de ajuste do multiplicador de tempo 
I = corrente de falta 
IP = valor de ajuste da corrente de pick-up 
 
Observação: Alguns relés têm um valor de pick-up aumentado para características IDMT. Por exemplo, 
o relé usado neste exemplo tem um valor de pick-up atual que é 1,1 vez maior que 
o ajuste IP. 
 
 
 Página 5 
2.2 Características IDMT (51, 51N) 
Como as propriedades do equipamento operacional diferem consideravelmente (sobrecarga, 
comportamento em curto-circuito etc.), as características precisam ser adaptadas a essa situação. 
 
 
Figura 2: Parâmetros de um relé de sobrecorrente (AREVA) 
 
1. Característica de disparo para o 1o elemento (a IDMT IEC muito inversa para este exemplo) 
2. Função direcional (para este exemplo não direcional) 
3. Configuração de pick-up (primário) do 1o elemento 
4. Valor de pick-up em 1,1 x IP 
5. Configuração de multiplicador de tempo (TMS) para o 1o elemento 
6. Característica de disparo para o 2o elemento (DTOC para este exemplo) 
7. Configuração de pick-up (primário) do 2o elemento 
8. Tempo de atraso de disparo do 2o elemento 
 
Figura 3: comparação entre as características de disparo da IEC muito inversa e as diferentes configurações do multiplicador de tempo 
(TMS) 
0,01
0,1
1
10
100
1000
200 300 400 500 600 700 800 900
IEC Muito Inversa (TMS = 1.2) IEC Muito Inversa (TMS = 4) IEC Muito Inversa (TMS = 6)
8 
7 
6 
5 
3 
2 
1 
DADOS DO SISTEMA 
Não Direcional 
Não Direcional 
 
 
IEC V Inverso 
graus 
 
 
 
Desativado 
Desativado 
Desativado 
I>1 Direção 
I>1 Função 
I>1 Equipamento corrente 
 
 
I>2 Função 
I>2 Direção 
I>2 Equipamento corrente 
I>2 Tempo de atraso 
 
I>3 Estado 
I>4 Estado 
I> Ângulo de char 
I> Bloqueio 
Estado VCO 
SOBRECORRENTE CONTROLADA POR V 
GRUPO 1 SOBRECORRENTE 
Grupo 1 
ENTRADAS DE CONTROLE 
CONFIG DE CTRL I/P 
CONFIGURAR MONITOR CB 
TESTES DE COMISSIONAMENTO 
RAZÕES CT E VT 
CONFIGURAÇÃO 
DATA E HORA 
CONTROLE CB 
5 
1 
3 
4 
6 
7 
8 
 
 Página 6 
3 Introdução Prática aos Testes de Característica de Sobrecorrente 
O módulo de teste Overcurrent foi projetado para testar funções de proteção de sobrecorrente direcionais 
e não direcionais com características de disparo DTOC ou IDMT (curto-circuito, sobrecarga térmica, 
sequência zero, sequência negativa e características personalizadas de curva). 
 
O módulo de teste encontra-se na tela inicial do OMICRON Test Universe. Também é possível inseri-lo no 
arquivo OCC (documento do Control Center). 
 
 
3.1 Definindo o Equipamento em Teste 
Antes de iniciar o teste, defina os ajustes do relé (o equipamento em teste) a ser testado. Clique duas vezes 
na entrada Equipamento em Teste no arquivo do Control Center para iniciar Equipamento em Teste. 
Como alternativa, clique em Equipamento em Teste na guia Inserir. 
 
 
 
 
 
 Página 7 
3.1.1 Ajustes do Dispositivo 
Os ajustes gerais do relé (por exemplo, tipo de relé, ID do relé, detalhes da subestação, parâmetros TC 
e VT) são inseridos no Dispositivo da função RIO. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Observação: Os parâmetros V max e I max limitam a saída das correntes e tensões para impedir danos 
ao dispositivo em teste. Esses valores devem ser adaptados à respectiva Configuração de 
Hardware ao conectar as saídas em paralelo ou ao usar um amplificador. O usuário deve 
consultar o manual do dispositivo em teste para certificar-se de que sua tensão de entrada 
não seja excedida. 
 
 
 Página 8 
3.1.2 Definindo os Parâmetros de proteção de sobrecorrente 
Dados mais específicos em relação ao relé de sobrecorrente podem ser inseridos na Overcurrent da 
função RIO. A definição da característica de sobrecorrente também deve ser feita nessa função. 
 
 
 
Observação: Assim que um módulo de teste de Overcurrent é inserido, a função RIO fica disponível. 
 
 
Parâmetros do Relé 
 
Esta primeira guia contém a definição do comportamento direcional, bem como as tolerâncias do relé.1. Uma vez que queremos testar um relé de sobrecorrente não direcional, essa opção deve ser 
selecionada. 
2. As tolerâncias de corrente e de tempo podem ser obtidas no manual do relé. 
 
 
1 
2 
 
 Página 9 
Elementos 
 
Esta guia define a característica dos diferentes elementos de sobrecorrente. 
 
 
 
 
 
 
 
A característica padrão da sobrecorrente é mostrada acima. Ela contém um esquema de Tempo Definido 
IEC com um elemento para uma proteção de sobrecorrente de fase. Esta característica deve ser ajustada 
aos parâmetros do relé (Tabela 1): 
 
1. Para definir os elementos da proteção de sobrecorrente de fase, selecione Fase como o Tipo de 
elemento selecionado. 
Observação: Se outros tipos de elemento também estiverem presentes no relé, selecione os tipos de 
elemento relacionados consecutivamente em (1) para inseri-los. O campo de seleção mostra o número 
de elementos relacionados já definidos e quantos deles estão marcados como ativos. 
2. Esta tabela mostra os elementos que definem a característica de disparo para o tipo de elemento 
selecionado. O nome do primeiro elemento pode ser alterado de acordo com o nome usado no relé, por 
exemplo, "I>1". 
3. Altere o tipo de característica do primeiro elemento para IEC Muito inversa (Tabela 1). 
4. Em seguida, defina I Pick-up e o Índice de tempo. 
 
3 
4 
3 
5 
1 
6 
2 
 
 Página 10 
5. Como mencionado no capítulo 2.1 , o 1o elemento tem um valor de pick-up aumentado (pelo fator 1,1). 
Isso deve ser considerado nos Limites de faixa do equipamento em teste. Para tanto, selecione Ativo e 
insira o valor de pick-up aumentado em I min. 
 
 
 
6. Agora, o segundo elemento pode ser adicionado. Ele tem uma característica de Tempo Definido IEC 
que deve ser renomeada para "I>2". Defina também I Pick-up e o Tempo de disparo. 
 
 
 Página 11 
A lista dos elementos que aparecem após esses ajustes é mostrada abaixo. 
 
 
 
1. Também é preciso verificar a Relação de reset no manual. 
 
A característica da sobrecorrente resultante é mostrada abaixo. 
 
A 1o elemento 
B 2o elemento 
 
 
 
 
A 
B 
1 
1 A 
1 B 
 
 Página 12 
3.2 Configuração de Hardware Global do Equipamento de Teste CMC 
A Configuração de Hardware global especifica a configuração geral de entrada/saída do equipamento de 
teste CMC. Ela é válida para todos os módulos de testes posteriores e, portanto, deve ser definida de 
acordo com as conexões do relé. Ela pode ser aberta clicando duas vezes na entrada Configuração de 
Hardware do arquivo OCC. 
 
 
3.2.1 Exemplo de Configuração da Saída para Relés de Proteção com uma Corrente Nominal 
Secundária de 1 A 
 
 
IA
IB
IC
IN
 
 
 Página 13 
3.2.2 Exemplo de Configuração da Saída para Relés de Proteção com uma Corrente Nominal 
Secundária de 5 A 
 
 
IB IN
IA IC
 
 
Observação: Certifique-se de que a tensão dos fios seja suficiente ao conectar as saídas em paralelo. 
 
As explicações a seguir aplicam-se apenas aos relés de proteção com uma corrente 
nominal secundária de 1 A. 
 
 
 Página 14 
3.2.3 Saídas Analógicas 
 
 
As saídas analógicas e as entradas e saídas binárias podem todas ser ativadas individualmente na 
Configuração de Hardware local do módulo de teste específico (consulte o capítulo 3.3 “Configuração 
Local de Hardware para Teste de Sobrecorrente Não Direcional”). 
3.2.4 Entradas Binárias 
 
 
1. O comando inicial é opcional (ele será necessário se Início for selecionado como a referência de tempo 
no módulo de teste ou se for necessário um teste de pick-up/drop-off). 
2. O comando de disparo deve ser conectado à entrada binária. Pode-se usar BI1 … BI10. 
3. Para contatos úmidos, adapte as tensões nominais das entradas binárias de acordo com a tensão do 
comando de disparo do disjuntor ou selecione Sem Potencial, para contatos secos. 
4. As saídas binárias, as entradas analógicas etc. não serão usadas para os testes a seguir. 
 
In
íc
ia
r
D
is
p
a
ro
 
 
4 
3 
2 2 
1 1 
 
 Página 15 
3.2.5 Fiação do Conjunto de Teste para Relés com uma Corrente Nominal Secundária de 1 A 
Observação: Os seguintes diagramas de fiação são somente exemplos. A fiação das entradas de 
corrente analógicas pode ser diferente se forem fornecidas funções de proteção adicionais, 
como proteção sensível de falta à terra. Nesse caso, a fiação de IN pode ser feita 
separadamente. 
 
IN
IA
IB
IC
Relé de 
proteção
Disparo
(+)
(-)
Início
(+)
(-)
opcional
 
 
 
IN
IA
IB
IC
Relé de 
proteção
Disparo
(+)
(-)
Início
(+)
(-)
opcional
 
 
 
 Página 16 
3.3 Configuração Local de Hardware para Teste de Sobrecorrente Não Direcional 
A Configuração de Hardware local ativa as entradas/saídas do aparelho de teste CMC para 
o equipamento de teste selecionado. Portanto, é preciso defini-la separadamente para cada módulo. 
Ela pode ser iniciada clicando no botão Configuração de Hardware no módulo de teste. 
 
3.3.1 Saídas Analógicas 
 
 
3.3.2 Entradas Binárias 
 
 
 
 
 
 
 Página 17 
3.4 Definindo a Configuração do Teste 
3.4.1 Abordagem Geral 
Ao testar a proteção de sobrecorrente não direcional, são recomendadas as seguintes etapas: 
 
> Teste de Pick-up: Teste do valor de pick-up da proteção de sobrecorrente (somente se a fiação do 
contato inicial for feita para este relé ou se o tipo de disco do relé for Ferraris. Consulte a Ajuda para 
obter mais informações). 
> Característica do tempo de disparo: Verificando os tempos de disparo de cada elemento da 
característica de disparo. 
 
Cada um desses testes pode ser realizado com o módulo de teste de Overcurrent. 
 
 
 
 
 
 Página 18 
3.4.2 Teste de Pick-up 
 
 
1. Para esse teste, não é necessário definir um trigger na guia Trigger. O teste de pick-up poderá ser 
realizado se um contato inicial estiver conectado e definido como sinal de entrada do módulo de teste na 
Configuração de Hardware local (consulte o capítulo 3.3 “Configuração Local de Hardware para Teste 
de Sobrecorrente Não Direcional”). 
2. As configurações na guia falta não serão necessárias nesse teste (mas podem ser adicionadas para 
combinar testes de pick-up e de característica em um módulo). 
3. Quando o contato inicial for usado para acionar esse teste, o Relé com contato de partida deverá ser 
selecionado. 
4. A função de sobrecorrente de fase é testada com falhas de fase para fase. 
 
Observação: Nesse caso, outras funções de proteção podem interferir no teste. Entretanto, se essas 
funções ou elementos (por exemplo, proteção de falta à terra, proteção de sequência negativa etc.) 
estiverem presentes, será necessário especificá-las no Equipamento em Teste do mesmo modo que os 
elementos de fase foram inseridos neste exemplo. A característica resultante será calculada 
individualmente e apresentada para cada tentativa de teste, dependendo do seu tipo de falta (4) e do 
ângulo da falta (5), garantindo uma avaliação adequada de acordo com o comportamento geralmente 
esperado do relé. 
 
5. Para o teste não direcional, não são usadas tensões e, portanto, não podem ser definidos ângulos de 
teste. 
6. Como o pick-up não está atrasado, um comprimento de passo (Resolução) de 50 ms deve ser 
suficiente. 
 
Observação: O valor de pick-up será medido e avaliado automaticamente. O valor de drop-off também 
será medido, mas não será avaliado. A avaliação do valor de drop-off e da relação de 
restauração deve ser feita manualmente. 
 
Se necessário, pode-se adicionar mais linhas de teste, por exemplo, para diferentes tipos de falta. 
1 2 
3 
4 5 6 
 
 Página 19 
3.4.3 Teste da Característica do Tempo de Disparo 
Abas de Disparador e Falta: 
 
 
 
1. O acionador para esse teste será o contato de disparo. 
2. Não será usada uma Corrente de carga durante o estado da pré-falta neste exemplo. 
3. O Tempo máx. absoluto deve ser ajustado. Por um lado, ele deve exceder a tolerância máxima do 
ponto de teste com o maior tempo de disparo, casocontrário, não será possível fazer a avaliação. Por 
outro lado, ele não deve ser definido como um valor desnecessariamente alto. Para tentativas em que 
Nenhum disparo é esperado, esse valor corresponderá ao tempo de espera até que a avaliação de 
"nenhum disparo" seja feita antes de continuar com a próxima tentativa. Logo, se esse tempo for definido 
como um valor muito alto, ele prolongará a duração do teste desnecessariamente. 
 
 
1 
2 2 
3 
 
 Página 20 
Aba do Teste da Característica: 
 
 
 
 
1. Como a função a ser testada é de sobrecorrente da fase, é usada uma falta de fase para fase. 
 
Observação: Nesse caso, outras funções de proteção podem interferir no teste. Entretanto, se essas 
funções ou elementos (por exemplo, proteção de falta à terra, proteção de sequência negativa etc.) 
estiverem presentes, será necessário especificá-las no Equipamento em Teste do mesmo modo que os 
elementos de fase foram inseridos neste exemplo. A característica resultante será calculada 
individualmente e apresentada para cada tentativa de teste, dependendo do seu tipo de falta (1) e do 
ângulo da falta (2), garantindo uma avaliação adequada de acordo com o comportamento geralmente 
esperado do relé. 
 
2. O Ângulo não pode ser definido porque não são usadas tensões. 
3. Como o tempo de disparo do elemento IDMT depende da corrente, este elemento deve ser verificado 
com mais de um ponto de teste. 
4. O tempo de disparo do 2o elemento pode ser confirmado com apenas um ponto de teste. 
5. O valor do 2º elemento também é confirmado estabelecendo-se dois pontos de teste fora da faixa de 
tolerância dessa configuração. 
Em vez de inserir o valor de magnitude diretamente, ele pode ser expresso por sua relação com uma 
configuração de elemento, por exemplo, definindo-se Relativo a: para o 2o elemento e o Fator como 
1,06 (ou seja, 6% acima do limite) ou 0,94 (ou seja, 6% abaixo do limite). 
 
 
 
 
 
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	Prefácio
	1 Exemplo de Aplicação
	2 Introdução Teórica às Características de Sobrecorrente
	2.1 Características de Disparo
	2.2 Características IDMT (51, 51N)
	3 Introdução Prática aos Testes de Característica de Sobrecorrente
	3.1 Definindo o Equipamento em Teste
	3.1.1 Ajustes do Dispositivo
	3.1.2 Definindo os Parâmetros de proteção de sobrecorrente
	3.2 Configuração de Hardware Global do Equipamento de Teste CMC
	3.2.1 Exemplo de Configuração da Saída para Relés de Proteção com uma Corrente Nominal Secundária de 1 A
	3.2.2 Exemplo de Configuração da Saída para Relés de Proteção com uma Corrente Nominal Secundária de 5 A
	3.2.3 Saídas Analógicas
	3.2.4 Entradas Binárias
	3.2.5 Fiação do Conjunto de Teste para Relés com uma Corrente Nominal Secundária de 1 A
	3.3 Configuração Local de Hardware para Teste de Sobrecorrente Não Direcional
	3.3.1 Saídas Analógicas
	3.3.2 Entradas Binárias
	3.4 Definindo a Configuração do Teste
	3.4.1 Abordagem Geral
	3.4.2 Teste de Pick-up
	3.4.3 Teste da Característica do Tempo de Disparo
	Suporte