CEPISA - MÓDULO PROTEÇÃO - Operador SE_22.01

Prévia do material em texto

CURSO PARA FORMAÇÃO DE OPERADORES DE SUBESTAÇÃO
PROTEÇÃO DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA
Eng° Wylque Freitas
Assuntos do Curso
1. Introdução (Objetivos e Propriedades da Proteção) 
2. Noções Básicas de Curto-Circuito 
3. Proteção do Sistema de Alta Tensão CEPISA 
4. Proteção do Sistema de Média Tensão CEPISA
Assuntos do Curso
1. Introdução (Objetivos e Propriedades da Proteção) 
2. Noções Básicas de Curto-Circuito 
3. Proteção do Sistema de Alta Tensão CEPISA 
4. Proteção do Sistema de Média Tensão CEPISA
1. Introdução
1.1 Sistema Elétrico de Potência (SEP) 
Subestação
Distribuidora
Subestação
Transmissora
Usina Hidrelétrica
1. Introdução
1.2 Objetivos da Proteção
Diminuir ou evitar riscos de vida e danos materiais quando ocorrer situações anormais no sistema elétrico;
 Isolar parte do sistema que se apresente defeituoso;
 Melhorar continuidade de serviço (DEC e FEC);
 Diminuir custos com manutenção corretiva.
1. Introdução
1.3 Propriedades Básicas da Proteção
 Confiabilidade: probabilidade do sistema funcionar com segurança e corretamente, sob todas as circunstâncias.
 Seletividade: capacidade de isolar apenas o trecho do sistema com defeito.
 Velocidade: a operação da proteção em condição de defeito deve ser o mais rápido possível.
 Sensibilidade: as proteções do sistema devem ser sensibilizadas para defeitos em qualquer ponto do sistema.
1. Introdução
1.4 Conceitos Fundamentais em Proteção
 Zona de Proteção: é o trecho da rede elétrica que está protegida por algum dispositivo de proteção.
1. Introdução
1.5 Conceitos Fundamentais em Proteção
 Coordenação ou Seletividade: dois dispositivos de proteção estão coordenados, quando na ocorrência de um defeito, haver primeiramente atuação daquele dispositivo que estiver mais próximo do ponto de defeito. 
Qual proteção deve atuar?
Defeito A:
Defeito B:
Defeito C:
1. Introdução
1.6 Conceitos Fundamentais em Proteção
 Coordenação ou Seletividade
Qual proteção deve atuar?
Defeito A:
Defeito B:
Defeito C:
Defeito D:
F3
F2
F1
A
B
C
D
Assuntos do Curso
1. Introdução (Objetivos e Propriedades da Proteção) 
2. Noções Básicas de Curto-Circuito 
3. Proteção do Sistema de Alta Tensão CEPISA 
4. Proteção do Sistema de Média Tensão CEPISA
2. Noções Básicas de Curto-Circuito
2.1 Conceito de Curto-Circuito
É o conjunto de fenômenos que ocorrem quando dois ou mais pontos de um circuito, que estão sob diferença de potencial, entram em contato intencionalmente ou acidentalmente.
2.2 Efeitos do Curto-Circuito
 Gera correntes elevadas no sistema elétrico (correntes de curto-circuito)
 Provoca afundamento de tensão no sistema elétrico
 Principal dano – efeito térmico (Q=0,24RI2t) 
2. Noções Básicas de Curto-Circuito
2. Noções Básicas de Curto-Circuito
2.3 Principais Causas de Curto-Circuito em Rede Elétrica Aérea
 Galhos de árvores em contato com a rede elétrica
 Descargas Atmosféricas
 Pássaros
 Ventos, queimadas, umidade e salinidade
 Ruptura de cabos (abalroamento)
2. Noções Básicas de Curto-Circuito
2.4 Tipos de Curto-Circuito em Sistemas Trifásicos 
Curto-circuito Trifásico (envolve as 3 fases do sistema)
Curto-circuito Bifásico e Bifásico-Terra (envolve duas fases)
Curto-circuito Monofásico (envolve apenas 1 fase)
2. Noções Básicas de Curto-Circuito
 Curto-circuito (Fonte alimenta o defeito)
Obs: Quanto mais longe da fonte for o defeito menor será à corrente de curto-circuito passante pela rede elétrica
2. Noções Básicas de Curto-Circuito
2.5 Classificação de acordo com o tempo de duração
Curto-circuito Transitório ou Temporário
É aquele que se auto se extingue não havendo assim necessidade de reparos imediatos no sistema
 Curto-circuito Permanente
É aquele que provoca interrupção prolongada e exige reparo imediato do sistema
2. Noções Básicas de Curto-Circuito
2.6 Dispositivos de Proteção contra Curto-Circuito
Assuntos do Curso
1. Introdução (Objetivos e Propriedades da Proteção) 
2. Noções Básicas de Curto-Circuito 
3. Proteção do Sistema de Alta Tensão CEPISA 
4. Proteção do Sistema de Média Tensão CEPISA
3. Proteção do Sistema de Alta Tensão CEPISA
3.1 Proteção das Linhas de Transmissão 34.5kV, 69kV e 138kV (CEPISA)
Relé de Sobrecorrente (função 50/51)
Função 50: Instantâneo (tempo rápido e constante ≈ 50 ms)
Função 51: Temporizado (tempo segue a curva Tempo x Corrente)
3. Proteção do Sistema de Alta Tensão CEPISA
Exercício
Icc = 2000 A
Icc = 500 A
Icc = 150 A
3.2 Proteção das Linhas de Transmissão 34.5kV, 69kV e 138kV (CEPISA)
Proteção das LT’s que interligam subestações da CEPISA
Proteção: disjuntor + relé de sobrecorrente 50/51
Religamento automático (79): 01 ou 02 religamentos (10,0 e 10,0 seg) 
3. Proteção do Sistema de Alta Tensão CEPISA
SATÉLITE 
MARAMBÁIA 
UNIÃO
50
51
50
51
51
Função 50: 80% da LT
Função 51
20% da LT
Função 50: 80% da LT
20% da LT
3.3 Proteção das Linhas de Transmissão 34.5kV, 69kV e 138kV (CEPISA)
Função Localizador de Falta (relés SIEMENS 7SJ804 – NOJA POWER)
Indica distância da subestação até o ponto de defeito com base na impedância de falta (Z = V / I)
Auxilia as equipes de manutenção a encontrar o defeito mais rápido
Proporciona redução no DEC
3. Proteção do Sistema de Alta Tensão CEPISA
SATÉLITE 
MARAMBÁIA 
UNIÃO
Km
3.4 Proteção das Linhas de Transmissão 34.5kV, 69kV e 138kV (CEPISA)
Proteção das LT’s que derivam das supridoras (CHESF - SPT) 
Disjuntor + Relé de sobrecorrente (50/51) ou relé de distância (21)
Ajustes dos relés de distância:
	 Religamento Automático (79): apenas 1ª Zona (CHESF = 15min para teste)
3. Proteção do Sistema de Alta Tensão CEPISA
21
TC
TP
TSA
(CHESF)
MARQUÊS
JÓCKEY
80% da LT
1ª Zona (Instantâneo)
120% da LT
2ª Zona (t = 0,8 seg)
180% da LT
3ª Zona (t = 0,8 a 1,2 seg)
3.5 Proteção das Linhas de Transmissão 34.5kV, 69kV e 138kV (CEPISA)
Proteção das LT’s que operam em paralelo (confiabilidade e redução de perdas)
Disjuntor + Relé de sobrecorrente direcional (67) na chegada das linhas
Religamento automático (79): apenas 67 reverso (01 tentativa: 10,0 seg)
3. Proteção do Sistema de Alta Tensão CEPISA
TP
67
TC
TP
TSA
(CHESF)
SE SATÉLITE 13.8kV
67
TC
R
L
SAT
(CEPISA)
3.6 Proteção do Transformador da Subestação
3. Proteção do Sistema de Alta Tensão CEPISA
87
26
49
71
63
Proteções Intrínsecas
86
TRIP
TRIP
3.7 Proteção do Transformador da Subestação
 Relé Diferencial (87) 
3. Proteção do Sistema de Alta Tensão CEPISA
Grandeza Monitorada = Corrente diferencial (ID)
ID = Corrente Entrando (I1) – Corrente Saindo (I2)
 Se ID = 0 (sistema normal – relé não opera)
 Se ID ≠ 0 (sistema anormal – relé opera)
3.8 Proteção do Transformador da Subestação
 Relé Diferencial (87) 
3. Proteção do Sistema de Alta Tensão CEPISA
Zona de proteção é definida pela localização dos TC’s conectados ao relé 87
3.9 Proteção do Transformador da Subestação
3. Proteção do Sistema de Alta Tensão CEPISA
87
TRIP
3.10 Proteção dos Barramentos de Subestação
 Disjuntor + relé 50/51 ou religador 50/51 (sem religamento automático)
3. Proteção do Sistema de Alta Tensão CEPISA
51
51
Função 51
Função 51
3.11 Proteção dos Alimentadores de Subestação (13,8kV e 34,5kV )
 Religador 50/51 ou disjuntor + relé 50/51 (com religamento automático)
3. Proteção do Sistema de Alta Tensão CEPISA
50
51
50
51
50
51
50
51
3.12 Proteção dos Alimentadores de Subestação (13,8kV e 34,5kV )
 Ajuste Padrão do Religamento Automático (79)
3. Proteção do Sistema de Alta Tensão CEPISA
	Característica	Equipamento	Religamentos	Tempo 1	Tempo 2	Tempo 3
	Urbano	Disjuntor	1	10 seg.	Bloqueio	-
	Urbano	Religador	1	10 seg. 	Bloqueio	-
	Rural	Disjuntor	2	10 seg.	10 seg.	Bloqueio
	Rural	Religador	2	10 seg.	10 seg.	Bloqueio
Assuntos do Curso
1. Introdução (Objetivos e Propriedades da Proteção) 
2. Noções Básicas de Curto-Circuito3. Proteção do Sistema de Alta Tensão CEPISA 
4. Proteção do Sistema de Média Tensão CEPISA
5. Proteção do Sistema de Média Tensão CEPISA 
5. Proteção do Sistema de Média Tensão CEPISA 
Equipamentos de Proteção utilizados na Média Tensão
Chave-Fusível
Chave-Religadora
Religador
Seccionalizador
5. Proteção do Sistema de Média Tensão CEPISA 
5.1 Religador
 Instalado em postes ao longo dos alimentadores
 Controle com as funções 50, 51 e 79 ativadas
 Critérios de Localização:
Fim da zona de proteção principal 
Após grande concentração de carga ou carga importante
Zona Rural (Alta incidência de defeitos transitórios)
5. Proteção do Sistema de Média Tensão CEPISA 
5.1.1 Principais Religadores/Relés
 NOJA POWER 
SIEMENS 7SJ804
SEPAM S82,S84,S40,T87
NULEC SCHNEIDER
MiCOM P132, P143, P443
Ingeteam PL300, PL150
ABB PCD2000
SEL SCHWEITZER 751A
5. Proteção do Sistema de Média Tensão CEPISA 
5.3 Chave-Fusível
 Dispositivo automático e monofásico capaz de interromper as fases do sistema com defeito.
 Quando a corrente atinge ou ultrapassa o valor mínimo para operação do elo-fusível, por efeito térmico, este se funde interrompendo o circuito.
 
5. Proteção do Sistema de Média Tensão CEPISA 
 Ajustes dos Elos-Fusíveis
TSA
Elo H
Elo H
Elo K
Elo EF
Elo EF
100K
25K
15K
10K
6K
200EF
150EF
125EF
100EF
 80EF
 65EF
 40EF
 30EF
OBRIGADO!
Contato
E-mail: wylquefreitas@cepisa.com.br
Fone: (086) 99452-3258