Estudando_RET670v1

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IED RET670 ABB 
ESTUDO DE CASO 
SVC-U 
S/E ANASTÁCIO 
Rubens Kamimura – Especialista nível IV PCC 
Especialização em proteção digital pela EPUSP 
Ex-Instrutor de treinamento de IED ABB 
Ex-Instrutor de treinamento de proteção CESP 
ELECNOR CONCESSÕES 
LTC Linhas de Transmissão Corumbá Ltda 1 
LTC LINHA DE TRANSMISSÃO CORUMBÁ LTDA 
IED RET670 ABB 
 
 
 
 
Y D 
Conectado em YNd1 
230kV 14,5kV 
53MVA 
TERRA 
RET670 
Figura 01 - Diagrama unifilar 
400/1A 
Y Y 
6000/1A 
TRANSFORMADOR TOSHIBA YNd11 
? ? 
2 
IED RET670 ABB 
 
 
 
 
YNd1 
230kV 14,5kV 
53MVA 
TERRA 
RET670 
Figura 02 - Diagrama unifilar 
400/1A 
Y Y 
6000/1A 
3 
IED RET670 ABB 
 
 
 
 
Figura 03 - Diagrama trifilar 
53MVA 
H3 
H2 
H1 
H0 
X3 
X2 
X1 
230kV 14,5kV 
4 
IED RET670 ABB 
 
 
 
 
Figura 04 – Deslocamento angular YNd11 
53MVA 
H3 
H2 
H1 
H0 
X3 
X2 
X1 
230kV 14,5kV 
YNd11 
IC 
IB 
IA 
Ica 
Ibc 
Iab 
Ic 
Ib 
Ia 
12/0 12/0 6 6 
10 10 4 4 
8 8 2 2 
3 
11 
7 
5 
 
 
 
 
YNd11 
Figura 05 – Deslocamento angular YNd11 
IB 0o 
IC 240o IA 120
o 
Ica 270o 
Ibc 30o 
Iab 150o 
0o 
180o 
240o 120
o 
90o 
210o 
330o 
1 hora = 30o 
6 
IED RET670 ABB 
 
 
 
 
Figura 06 – Deslocamento angular YNd1 
53MVA 
H3 
H2 
H1 
H0 
X3 
X2 
X1 
230kV 14,5kV 
YNd1 
IA 
IB 
IC 
Iac 
Iba 
Icb 
Ia 
Ib 
Ic 
12/0 12/0 6 6 
2 2 8 8 
4 4 10 10 
9 
1 
3 
7 
 
 
 
 
YNd1 
Figura 05 – Deslocamento angular YNd11 
0o 
180o 
120o 240o 
IA 120o 
IB 0o 
IC 240o 
 
Iba 330o 
Iac 90o 
Icb 210o 
270o 
150o 
30o 
1 hora = 30o 
8 
IED RET670 ABB 
 
• Corrente composta no lado delta (BT) 
 
X3  = Ia_w2 = Iac = Ia – Ic 
X2  = Ib_w2 = Iba = Ib – Ia 
X1  = Ic_w2 = Icb = Ic – Ib 
 
• Necessitaremos compensá-las (Iw2). Para adequar amplitudes e 
deslocamentos angulares, deixando as corrente no lado w2 (delta) iguais 
as correntes do lado do enrolamento w1 (estrela). Nota, as correntes de 
sequência zero nas linhas do lado delta (w2) é zero. 
Transformador YNd1 
9 
IED RET670 ABB 
 Matriz de compensação da corrente lado delta 
•
𝐼𝑎𝑐𝑜𝑚𝑝
𝐼𝑏𝑐𝑜𝑚𝑝
𝐼𝑐𝑐𝑜𝑚𝑝
=
1
3
1 −1 0
0 1 −1
−1 0 1
𝐼𝑎
𝐼𝑏
𝐼𝑐
 
 
Adotando “Ia” como referência, na equação acima (1∠0°), 𝑓𝑖𝑐𝑎: 
•
𝐼𝑎𝑐𝑜𝑚𝑝
𝐼𝑏𝑐𝑜𝑚𝑝
𝐼𝑐𝑐𝑜𝑚𝑝
=
1
3
𝐼𝑎 −𝐼𝑏 0
0 𝐼𝑏 −𝐼𝑐
−𝐼𝑎 0 𝐼𝑐
=
1
3
3∠ 0°
3∠240°
3∠120°
 
 
•
𝐼𝑎𝑐𝑜𝑚𝑝
𝐼𝑏𝑐𝑜𝑚𝑝
𝐼𝑐𝑐𝑜𝑚𝑝
=
1∠ 0°
1∠240°
1∠120°
 
 
TRANSFORMADOR YNd1 
10 
 
 
 
 
COMPENSAÇÃO LADO DELTA - BT 
Figura 08 – Compensação de correntes lado delta 
Referência Ia = 0o 
= IC 120o 
= IA 0o 
= IB 240o 
Iacomp 0o 
Iccomp 120o 
Ibcomp 240º 
30o 
1 hora = 30o 
Círculo = 1pu 
Nota:Técnica usada nos IED 11 
IED RET670 ABB 
 
• Corrente no lado estrela (AT) 
 
H3  = IA_w1 = IA 
H2  = IB_w1 = IB 
H1  = IC_w1 = IC 
 
• Necessitaremos eliminar (matematicamente) a corrente de sequência 
zero, no lado estrêla. 
Transformador YNd1 
12 
IED RET670 ABB 
 
• Equação para eliminar sequência zero no lado estrela do Trafo. 
•
𝐼𝐴𝑤1𝑠𝑒𝑞 0
𝐼𝐵𝑤1𝑠𝑒𝑞 0
𝐼𝐶𝑤1𝑠𝑒𝑞 0
=
1
3
2 −1 −1
−1 2 −1
−1 −1 2
𝐼𝐴
𝐼𝐵
𝐼𝐶
 
 
• Adotando IA como referência, fica: IA = 1∠0°, IB = 1∠ − 120° 𝑒 𝐼𝐶 = 1∠120° 
•
𝐼𝐴𝑤1𝑠𝑒𝑞 0
𝐼𝐵𝑤1𝑠𝑒𝑞 0
𝐼𝐶𝑤1𝑠𝑒𝑞 0
=
1
3
2.1∠ 0° −1.1∠60° −1.1∠ − 60°
−1.1∠180° 2.1∠120° −1.1∠ − 60°
−1.1∠180° −1.1∠60° 2.1∠120°
= 
 
•
𝐼𝐴𝑤1𝑠𝑒𝑞 0
𝐼𝐵𝑤1𝑠𝑒𝑞 0
𝐼𝐶𝑤1𝑠𝑒𝑞 0
=
1
3
3∠ 0°
3∠ − 120°
3∠120°
=
1∠ 0°
1∠ − 120°
1∠120°
 
Transformador YNd1 
13 
IED RET670 ABB 
• RELÉS MICROPROCESSADOS (IED) 
 
– Os IED são capazes de matematicamente remover as componentes de 
sequência zero e não criar nenhum defasamento. 
– É o caso da matriz acima. 
– Veja: 
• IA comp = (IA – I0), 
– Onde: 
• I0 = 1/3 . (IA + IB + IC) 
– Portanto, fica: 
• IA comp = (IA – (1/3(IA+IB+IC)) = 1/3 (3.IA – IA – IB – IC)= 
• IA comp = 1/3 . (2IA – IB – IC), e 
• IB comp = 1/3 . (-IA + 2IB – IC), e 
• IC comp = 1/3 . (-IA – IB + 2IC) 
Transformador YNd1 
14 
IED RET670 ABB 
• RELÉS MICROPROCESSADOS (IED) 
 
 
 IA comp = 1/3 . (2IA – IB – IC) 
 IB comp = 1/3 . (-IA + 2IB – IC) 
 IC comp = 1/3 . (-IA – IB + 2IC) 
 
– Rearranjando e de forma Matricial, fica: 
 
𝑰𝑨 𝒄𝒐𝒎𝒑
𝑰𝑩 𝒄𝒐𝒎𝒑
𝑰𝑪 𝒄𝒐𝒎𝒑
= 
𝟏
𝟑
 .
𝟐 −𝟏 −𝟏
−𝟏 𝟐 −𝟏
−𝟏 −𝟏 𝟐
𝑰𝑨
𝑰𝑩
𝑰𝑪
 
Transformador YNd1 
15 
 
 
 
 
COMPENSAÇÃO LADO ESTRELA E DELTA 
Figura 09– Compensação de correntes lado estrela e delta 
Referência IA = 0o 
Icw2 120º = ICw1 120o 
Iaw2 0o = IAw1 0o 
Ibw2 240º = IBw1 240o 
1 hora = 30o 
Círculo = 1pu 
Nota:Técnica usada nos IED 16 
IED RET670 ABB 
 
 
 
 
Y D 
YNd1 
230kV 14,5kV 
53MVA 
TERRA 
RET670 
Figura 10 - Diagrama unifilar 
400/1A 
TC 
Em Y 
TC 
Em Y 
6000/1A 
IAw1, IBw1, ICw1 Iaw2, Ibw2, Icw2 
17 
IED RET670 ABB 
• CONCLUSÃO: 
 
– Como apresentado nestas notas, é necessário ao se utilizar a 
proteção diferencial em um transformador, atentar-se para a forma 
de conexão de seus enrolamentos. 
– Se esta conexão originar algum defasamento entre as fases do 
enrolamento primário e secundário, será preciso uma compensação. 
– Para todos os casos, os relés diferenciais microprocessados são 
capazes de compensar MATEMATICAMENTE estes defasamentos e de 
forma bastante simples de ser ajustada. 
Transformador YNd1 
18 
IED RET670 ABB 
• Cálculo: 
 
– Primeiro determina-se Inprim (lado estrela): 
 
• 𝐼𝑁𝑝𝑟𝑖𝑚 =
𝑆𝑁
3.𝑉𝑝𝑟𝑖𝑚
= 
53 .106
3.230 .103
= 133,0415838∠0°𝐴 
• 𝐼𝑁𝑝𝑟𝑖𝑚 𝑝𝑢 = 
𝐼𝑁𝑝𝑟𝑖𝑚
𝐼𝑝𝑟𝑖𝑚𝑇𝐶𝑤1
=
133,0415838𝐴 
400𝐴
= 0,3326040∠0°𝑝𝑢 
 
• Ipri = Inpri x RTC = 0,3326040 pu x 400A = 133,3A 
Transformador YNd1 
19 
IED RET670 ABB 
• Cálculo: 
 
– Depois, determina-se Insec (lado delta): 
 
• 𝐼𝑁𝑠𝑒𝑐 =
𝑆𝑁
3.𝑉𝑠𝑒𝑐
= 
53 .106
3.14,5 .103
= 2.110,3147770∠30°𝐴 
• 𝐼𝑁𝑠𝑒𝑐 𝑝𝑢 = 
𝐼𝑁𝑠𝑒𝑐
𝐼𝑠𝑒𝑐𝑇𝐶𝑤2
=
2.110,3147770𝐴 
6000𝐴
= 0,3517191∠30°𝑝𝑢 
 
• Isec = Insec x RTC = 0,3517191 pu x 6000 A = 2.110,3A 
Transformador YNd1 
20 
IED RET670 ABB 
• Ajustes dos canais analógicos: 
 
– Relação dos TC: 
• Prim.: 400:1 
• Sec.: 6000:1 
– Polaridade dos TC: 
• Prim.: “To Object” 
• Sec.: “To Object” 
– Ajustar tensão nominal: 
• Prim.: 230kV 
• Sec.: 14,5kV 
– Ajustar corrente nominal: 
• Prim.: 133,0415838∠0°𝐴 
• Sec.: 2.110,3147770∠30°𝐴 
 
 
 
Transformador YNd1 
21 
IED RET670 ABB 
• Ajustes dos canais analógicos: 
 
– Ajustar parâmetros Y/d: 
• YNd1 
– Ajustar clock number: 
• Clock number = 1 
– Traçar a característica da função 87T: 
• Idmin = 
• End Section1 = 
• EndSection2 = 
• Slope2 = 
• Slope3 = 
• Iunr = 
 
 
 
Transformador YNd1 
22 
IED RET670 ABB 
• Testes 87T: 
 
– Gerar trip na zona “A”: 
• Injetar Iprim.(w1) (0A e aumentar), com Isec.(w2) = 0A 
• IAw1 = 0∠0° mA Iaw2 = 0A 
• IBw1 = 0 ∠ − 120°mA Ibw2 = 0A 
• ICw1 = 0∠120° mA Icw2 = 0A 
– Determinação da corrente de operação para Idmin: 
• 𝐼𝑤1(𝑝𝑢) = 
𝐼𝑝𝑟𝑖𝑚 𝑎𝑝𝑙𝑖𝑐
𝐼𝑛𝑝𝑟𝑖𝑚
= 0,30𝑝𝑢 𝑝𝑜𝑟 𝑒𝑥𝑒𝑚𝑝𝑙𝑜 =
39,9124751
133,0415838
= 0,30𝑝𝑢 
• Idmin = 0,30𝑝𝑢 
• Iw1(sec) = 
𝐼𝑝𝑟𝑖𝑚 𝑎𝑝𝑙𝑖𝑐
𝑇𝐶𝑤1
=
39,9124751
400
= 𝟎, 𝟎𝟗𝟗𝟕𝟖𝟏𝟐𝑨 (na caixa) 
•
𝐼𝑑
𝐼𝑛
= 𝐼𝑑𝑚𝑖𝑛 = 99,7811879𝑚𝐴 == 39,9124751𝐴 
Transformador YNd1 
23 
IED RET670 ABB 
• Testes 87T: 
 
Transformador YNd1 
Idif 
(Id/In) 
Ibias 
(Ib/In) 
Zona A 
Idmin 
Iunr 
Zona B Zona C * 
24 
IED RET670 ABB 
• Testes 87T: 
 
– Gerar trip na zona “B”: 
• Injetar Iprim.(w1), com Isec.(w2) 
• Multiplicar o valor da corrente de equilíbrio em pu por 1,, sempre nas três fases e 
secundário defasado de 150 graus (180-30) do primário, desta forma estaremos 
gerando uma falta, acima de 1,25 x Ibias (característica). Inpri mx 1,5. 
• IAw1 = 0,3326040𝑝𝑢 x 1,5 = 0,4989060∠0° pu 
• Iaw2 = 0,3517191𝑝𝑢 x 1,5 = 0,5275787 ∠150°𝑝𝑢 
– Simular a falta, TC com sec = 1ª, então: 
• Baixar o lado primário Deixar o lado secundário, fixo. 
• IAw1 = 0,4989060 ∠000° A Iaw2 = 0,5275787 ∠150° A 
• IBw1 = 0,4989060 ∠240° A Ibw2 = 0,5275787 ∠030° 𝐴 
• ICw1 = 0,4989060 ∠120° A Icw2 = 0,5275787 ∠270° 𝐴 
– Determinar |Ip| = _________ A |Is| = 0,5275787 A 
Transformador YNd1 
25 
IED RET670 ABB 
• Verificar manual de referência técnica (pag.107): 
– Verificar as matrizes para condição de equilíbrio, o enrolamento 
estrela é sempre a referência, se existir. 
– LAG  Atrasado 
– LEAD  Adiantado 
 
𝐼𝑑𝐿1
𝐼𝑑𝐿2
𝐼𝑑𝐿3
= 𝐴.
𝐼𝐴_𝑤1
𝐼𝐵_𝑤1
𝐼𝐶_𝑤1
+
𝑈𝑛_𝑤2
𝑈𝑛_𝑤1
. 𝐵.
𝐼𝑎_𝑤2
𝐼𝑏_𝑤2
𝐼𝑐_𝑤2
 
 
 Idiff Contr. Idiff no prim. Contrib. Idiff no secundário 
Transformador YNd1 
26 
IED RET670 ABB 
 
 
 
 
 
 
 
 
𝐼𝑑𝐿1
𝐼𝑑𝐿2
𝐼𝑑𝐿3
=
1
3
 
2 −1 −1
−1 2 −1
−1 −1 2
133,0∠000°
133,0∠240°
133,0∠120°
+
14,5
230
1
3
1 −1 0
0 1 −1
−1 0 1
2110,3∠150°
2110,3∠030°
2110,3∠270°
 
 
𝐼𝑑𝐿1
𝐼𝑑𝐿2
𝐼𝑑𝐿3
=
133,0∠000°
133,0∠240°
133,0∠120°
+
133,0∠180°
133,0∠060°
133,0∠300°
=
0
0
0
𝐴 
 
Transformador YNd1 
27 
Y D 
YNd1 
230kV 14,5kV 53MVA 
400/1A 6000/1A 
133,0415838∠0°𝐴 
0,3326040∠0°𝑝𝑢 
2.110,3147770∠30°𝐴 
0,3517191∠30°𝑝𝑢 
IED RET670 ABB 
Com os valores da Idiff calculada e Ibias mostrada no relé, podemos plotar o 
gráfico da característica. 
 
Idiff = ______________ A (calculada acima); 
Ibias = ______________ A (max(Iw1, Iw2)), mostrada no IED. 
 
Para plotar estes valores no gráfico passamos estas correntes como base da 
corrente no primário. 
 
𝐼𝑑𝑖𝑓𝑓 =
𝐼𝑑𝑖𝑓𝑓_𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑎[𝐴]
𝐼𝑁𝑝𝑟𝑖𝑚 [𝐴]
= __________𝑝𝑢 
 
𝐼𝑏𝑖𝑎𝑠 =
max 𝐼𝑤1, 𝐼𝑤2 [𝐴]
𝐼𝑁𝑝𝑟𝑖𝑚[𝐴]
= ____________𝑝𝑢 
Transformador YNd1 
28 
IED RET670 ABB 
• Determinação / confirmação do Slope 
 
𝑆𝑙𝑜𝑝𝑒 =
𝐼𝑑𝑖𝑓𝑓 − 𝐼𝑑𝑚𝑖𝑛
𝐼𝑏𝑖𝑎𝑠 − 𝐸𝑛𝑑𝑆𝑒𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛1
= = __________% 
Transformador YNd1 
29 
IED RET670 ABB 
• Gerar TRIP na zona “C” 
 
 multiplicar por 4, e com o secundário defasado de 150º do primário, 
 desta forma estaremos gerando falta acima de 3 x Ibias. 
 
– Itrip_prim(pu) = 0,3326040∠0°𝑝𝑢 x 4 = 1,3304160 pu 
– Itrip_sec (pu) = 0,3517191∠30°𝑝𝑢 x 4 = 1,4068764 pu 
 
Diminuir (simulando falta) Fixar corrente 
IA_w1 = 1,3304160 ∠ 0° pu Ia_w2 = 1,4068764 ∠150° pu 
IB_w1 = 1,3304160 ∠240° pu Ib_w2 = 1,4068764 ∠ 30° pu 
IC_w1 = 1,3304160 ∠120° pu Ic_w2 = 1,4068764 ∠270° pu 
 
 Ip = ________ pu Is = _________ pu 
 
Transformador YNd1 
30 
IED RET670 ABB 
• Determinar Idiff e Ibias, em seguida plotar gráfico: 
 
 
Transformador YNd1 
31 
𝐼𝑑𝐿1
𝐼𝑑𝐿2
𝐼𝑑𝐿3
=
1
3
 
2 −1 −1
−1 2 −1
−1 −1 2
_____∠000°
_____∠240°
_____∠120°
+
14,5
230
1
3
1 −1 0
0 1 −1
−1 0 1
_____∠150°
_____∠030°
_____∠270°
 
 
Idiff = ________ A (calculada) 
 
Ibias = _______ A Max(I_w1, I_w2) 
 
Para plotar considerar a base (primário). 
 
𝐼𝑑𝑖𝑓𝑓
𝐼𝑁𝑝𝑟𝑖𝑚
= = ____________𝑝𝑢 
 
𝐼𝑏𝑖𝑎𝑠
𝐼𝑁𝑝𝑟𝑖𝑚
= = ____________𝑝𝑢 
 
 
IED RET670 ABB 
• Gerar TRIP na zona “C” 
 
 multiplicar por 4, e com o secundário defasado de 150º do primário, 
 desta forma estaremos gerando falta acima de 3 x Ibias. 
 
– Itrip_prim(pu) = 0,3326040∠0°𝑝𝑢 x 4 = 1,3304160 pu 
– Itrip_sec (pu) = 0,3517191∠30°𝑝𝑢 x 4 = 1,4068764 pu 
 
Diminuir (simulando falta) Fixar corrente 
IA_w1 = 1,3304160 ∠ 0° pu Ia_w2 = 1,4068764 ∠150° pu 
IB_w1 = 1,3304160 ∠240° pu Ib_w2 = 1,4068764 ∠ 30° pu 
IC_w1 = 1,3304160 ∠120° pu Ic_w2 = 1,4068764 ∠270° pu 
 
 Ip = ________ pu Is = _________ pu 
 
𝑆𝑙𝑜𝑝𝑒 =
𝐼𝑑𝑖𝑓𝑓 − 𝐼𝑑𝑚𝑖𝑛
𝐼𝑏𝑖𝑎𝑠 − 𝐸𝑛𝑑𝑆𝑒𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛1
= = __________% 
Transformador YNd1 
32 
IED RET670 ABB 
• Determinar y: 
 
– Idmin = 0,30 pu 
– EndSectiom1=1,25pu 
– EndSection2=3,00pu 
– Slope1 = 0,30 == 30% 
 
0,40 =
𝑦 − 0,30
3,00 − 1,25
= ⇒ 𝑦 = 0,40 3,00 − 1,25 + 0,30 = 1 
 
Transformador YNd1 
33 
IED RET670 ABB 
• Determinar Slope: 
 
Com y = 1, podemos determinar S% = Delta(Idiff)/Delta(Ibias) = _______ %. 
Transformador YNd1 
34 
IED RET670 ABB 
• Testar com sequência negativa 87T: 
 
Habilitar os ajustes no IED (OpNegSeqDiff para ON 
Demais ajustes deixar em default 
IMinNegSeq = 4% IB = 4/100 . IBPrim 
ROA = 60º A -60º 
IMinNegSeq = 0,04 x Inprim = ________________ A 
Testar com Debug ligado, monitorando a atuação. 
Transformador YNd1 
35 
IED RET670 ABB 
• Testar a característica Sensitiva 87T: 
 
Lado estrela = |IA| = 1pu 
Lado delta = |IA| = 0,5773503 = 1/R3 
 
Para testar com a caixa Omicron: 
 
IA_w1 = Inprim 0o [A] Ia_w2 = 1/R3 (Insec) [A] 
IB_w1 = 0 Ib_w2 = 1/R3 (Insec) [A] 
IC_w1 = 0 Ic_w2 = 1/R3 (0) 
 
 
Testar com Debug ligado, monitorando a atuação da característica SENSITIVE. 
Transformador YNd1 
36