AOL 5 - ATIVIDADE CONTEXTUALIZADA - PROTEÇÃO DOS SISTEMAS

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RELÉS DIGITAIS DE PROTEÇÃO DIFERENCIAL 
 
Nome Completo: Tânia Rosa Do Nascimento 
Matrícula: 01444698 
Curso: Engenharia Elétrica 
 
Os relés digitais trouxeram grande avanço tecnológico para a proteção de 
sistemas elétricos, apresentando relés muito mais rápidos e de maior 
confiabilidade, quando comparados aos tipos de relés antes existentes, 
eletromecânicos e estáticos. Dentre todas as proteções, a proteção diferencial 
foi uma das que mais foi beneficiada com a evolução dos relés digitais, 
associadas principalmente na importante proteção dos transformadores de 
potência. A metodologia da proteção diferencial baseia-se na comparação das 
diferenças de determinada grandeza elétrica, sendo atuado no momento que 
excede seu limite de operação definido. A proteção diferencial é definida de 
acordo como o relé foi conectado, podendo ser realizados pelos diversos tipos 
de relés, mas os relés digitais diferenciais são os mais utilizados, devida todas 
as vantagens já citadas anteriormente. 
 
A proteção diferencial digital funciona através de microprocessadores com 
algoritmos internos (lógicas de programação) capazes de distinguir as correntes 
de curto-circuito das correntes “inrush”, sobre-excitação ou na saturação de TCs. 
Os microprocessadores analisam cada amostra de dados recebidas como o 
valor instantâneo do sinal da corrente ao longo do tempo, no qual esses dados 
serão ajustados de acordo com a lógica digital implementada. Esse 
procedimento é de extrema importância, porque as correntes transitórias de 
magnetização “inrush” são correntes diferenciais produzidas durante o processo 
de energização de um transformador. Os algoritmos utilizados em relés 
diferenciais digitais são fundamentados em teorias matemáticas, principalmente 
a Transformada de Fourrier. No caso da proteção de transformadores, o relé 
atuará após a análise dos dados recebidos, caso a corrente diferencial recebida 
for maior que a estabelecida no microprocessador, esse transformador de 
potência será desligado, com o intuito de preservar a rede elétrica e a ele 
mesmo. A vantagem dos relés diferenciais digitais está em sua fácil 
implementação, melhor tempo de resposta e fisicamente menos, já que a maioria 
das funções são implantadas digitalmente, apresentando mais confiabilidade 
que os relés diferenciais tradicionais. 
 
Importante compreender que os relés digitais diferenciais tiveram suas funções 
expandidas ao longo do avanço tecnológico. Os relés digitais para proteção 
diferencial tinham como função a análise de corrente de inrush, sobre-excitação, 
faltas externas e comportamento do conteúdo de 2° harmônico da corrente de 
inrush em transformadores monofásicos e trifásicos; determinação do ângulo de 
chaveamento da onda de tensão, da densidade de fluxo remanescente no 
momento da energização, da resistência do enrolamento primário e da geometria 
do enrolamento; medição do tempo decorrido entre os picos sucessivos da 
corrente diferencial de operação. 
 
Um modelo comercial encontrado, trata-se do SIPROTEC 7UT8 series Figura 1, 
da marca Siemens. Ele é aplicado em motores elétricos, geradores, linhas 
elétricas aéreas e transformadores. Os modelos comerciais dessa linha de 
produto foram fabricados como foco na proteção de transformadores com dois e 
múltiplos enrolamentos, com limite de 5 lados, podendo ser usado também como 
proteção reservas para cabos e/ou linhas elétricas. O relé tem como funções a 
proteção diferencial e a proteção contra falha de terra. 
 
Figura 1: Relé de proteção diferencial SIPROTEC 7UT8 series (Siemens). 
 
Fonte: Direct Industry. 
 
Diante de tudo o que foi dito anteriormente, os relés digitais funcionam como 
versões mais confiáveis e inteligentes que os modelos tradicionais. Os antigos 
relés serviram como inspiração para criação de métodos digitais para 
proporcionar a mesma proteção que oferecias os relés eletromecânicos. Em 
especial os relés diferenciais digitais são de extrema importância no uso de 
transformadores principalmente e a implementação de microprocessadores tem 
proporcionado diversas outras funções atreladas ao seu funcionamento. Por ser 
um equipamento digital, a suas funções tendem a ser expandidas ao longo da 
evolução tecnológica, mas o alcançado até o momento, já pode afirmar que 
representou grande diferencial no sistema de proteção de sistemas elétricos. 
 
REFERÊNCIAS 
BODONI, Marcos Faccioli. Modelagem Da Proteção Diferencial Para Gerador 
Síncrono em Ambiente Matlab. 2020. Trabalho de Conclusão de Curso – Curso 
Engenharia Elétrica - Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Cornélio 
Procópio, 2020. Disponível em: < 
https://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28900>. Acesso em: 20 de mar. de 
2023. 
DIRECET INDUSTRY. Direcet Industry by Virtualexpo Group, c2023. 
Página:Siemens Energy automation and smart grid. Disponível em: < 
https://www.directindustry.com/pt/prod/siemens-energy-automation-and-smart-
grid/product-30064-1587146.html>. Acesso em: 20 de mar. de 2023. 
NAVARRO, Eduardo Coelho. Proteção Diferencial de Linhas de Transmissão 
com Compensação Série. 2002. Dissertação de Mestrado – Curso Engenharia 
Elétrica – Escola de Engenharia de São Carlos. São Carlos, 2002. Disponpivel 
em: <https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18133/tde-05062017-
091546/publico/Dissert_Navarro_EduardoC_cor.pdf >. Acesso em: 20 de mar. 
de 2023. 
SILVA, Aline Fraga. Proteção Diferencial de Transformadores de Potência a 
Partir de Redes Neurais Artificiais. 2020. Dissertação de Mestrado – Curso 
Engenharia Elétrica - Universidade Federal de São João del-Rei e o Centro 
Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais. Belo Horizonte, 2020. 
Acesso em: < https://ufsj.edu.br/portal2-repositorio/File/ppgel/250-2020-12-18-
DissertacaoAlineFraga.pdf>. Acesso em: 20 de mar. de 2023. 
SILVA, Novack Henrique Garcia. Avaliação da Operação da Proteção 
Diferencial em Transformadores de Potência. 2015. Trabalho de Conclusão 
de Curso – Curso de Engenharia Elétrica - Centro Federal de Educação 
Tecnológica de Minas. Belo Horizonte, 2015. Disponível em: < 
https://www2.dee.cefetmg.br/wp-
content/uploads/sites/18/2017/11/TCC_2015_2_NHGSilva.pdf>. Acesso em: 20 
de mar. de 2023. 
TITOCE, Eliseu Isaias. Protecção diferencial de um novo transformador de 
potência na subestação eléctrica da Matola. 2022. Relatório de Estágio 
Profissional - Curso Engenharia Elétrica - Universidade Eduardo Mondlane. 
Maputo, 2022. Disponível em: 
<http://monografias.uem.mz/jspui/handle/123456789/2674>. Acesso em: 20 de 
mar. de 2023.