Estudo de Proteção - UFV PLT III - REV 1 - DL

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PROJETO: UFV PAULISTANA III 
 
 
 
GRUPO: P001 – MEMORIAL DE CÁLCULO 
TÍTULO: ESTUDO DE COORDENAÇÃO E SELETIVIDADE 
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ÍNDICE DE REVISÕES 
Rev. TIPO DESCRIÇÃO E/OU FOLHAS ATINGIDAS 
 
0 
 
 
1 
 
B 
 
 
B 
 
 
Emissão Inicial 
 
 
Atualizando os dados de curto-circuito 
 REV.0 REV. 1 REV. 2 REV. 3 REV. 4 REV. 5 
DATA 01/06/2021 02/09/2021 
PROJETO MED MED 
EXECUÇÃO MED MED 
VERIFICAÇÃO DAL DAL 
APROVAÇÃO DAL DAL 
TIPO DE EMISSÃO 
A - PRELIMINAR 
- 
PRELIMINAR 
D - PARA COTAÇÃO 
- 
PARA COTAÇÃO 
G - PARA CONSTRUÇÃO 
- 
PARA CONSTRUÇÃO 
B - PARA APROVAÇÃO 
- 
PARA APROVAÇÃO 
E - PARA COMPRA 
- 
PARA COMPRA 
H - CONFORME CONSTRUÍDO 
- 
CONFORME CONSTRUÍDO 
C - PARA INF. E USO 
- 
PARA INF. E USO 
F - CONFORME COMPRADO 
- 
CONFORME COMPRADO 
J - CANCELADO 
- 
CANCELADO 
 
 
 
 
 
 
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Sumário 
1 OBJETIVO ....................................................................................................................... 3 
2 DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA............................................................................. 3 
3 NÍVEIS DE CURTO-CIRCUITO E DADOS DO TRANSFORMADOR .................. 4 
3.1 Dados de curto fornecidos pela concessionária (CEPISA) ........................................ 4 
3.2 Transformador de acomplamento TR-1 (ZUTR1) ......................................................... 5 
4 DIMENSIONAMENTO DOS TCs DE PROTEÇÃO................................................... 6 
5 AJUSTES DOS RELÉS DE PROTEÇÃO DO SISTEMA .......................................... 9 
5.1 Ajustes do relé de proteção do alimentador da CEPISA ............................................ 9 
5.2 Ajustes do relé de proteção Geral da UFV Paulistana III........................................... 9 
5.2.1 Características do Equipamento ......................................................................... 9 
5.2.2 Dados .................................................................................................................. 9 
5.2.3 Ajustes do relé da UFV Paulistana III .............................................................. 11 
5.2.4 Ajustes das Outras Proteções do Siemens Reyrolle 7SR1004 ......................... 11 
6 AJUSTES DO RELÉ DE PROTEÇÃO ....................................................................... 15 
7 COORDENOGRAMAS ................................................................................................ 17 
7.1 COORDENOGRAMA DE FASE ............................................................................ 18 
7.2 CORDENOGRAMA DE NEUTRO ........................................................................ 18 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1 OBJETIVO 
A presente Memória de Cálculo tem por objetivo calcular os níveis de curto-circuito, avaliar 
e definir os ajustes do sistema de proteção do Projeto de Cabine de Medição para a UFV 
Paulistana III de Minigeração Distribuída, sendo uma Conexão à rede da concessionária com 
medição de faturamento, com potência total de 920kW, bem como o dimensionamento e 
especificações dos TCs e TPs de Proteção. 
2 DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA 
Todas as instalações foram projetadas e deverão ser executadas em estrita concordância com 
as Normas Técnicas: 
 
• NBR-5410 – Instalações Elétricas de Baixa Tensão 
• NBR-14039 – Instalações Elétricas em Média Tensão 
• NBR 5471 - Condutores Elétricos 
• NBR-6146 – Graus de Proteção Promovidos por Invólucros 
• NBR-6509 – Eletrotécnica e Eletrônica – Instrumentos de Medição 
• NBR-6808 – Conjunto de Manobra e Controle de Baixa Tensão 
• NBR-6979 – Conjunto de Manobra e Controle de Alta Tensão em Invólucro Metálico 
• NBR-16150 – Sistemas fotovoltaicos (FV) 
• NBR-16274 – Sistemas fotovoltaicos conectados à Rede 
• NR-10 – Normas de Segurança em Equipamentos Elétricos 
• NBR IEC 50 (Nomenclatura) 
• 6855 (Transformadores de Potencial) 
• 6856 (Transformadores de corrente) 
 
Observamos que quaisquer alterações feitas no projeto e/ou execução sem prévio aviso e 
consentimento dos autores e/ou co-autores do presente, isentar-se-ão os mesmos das 
responsabilidades legais e técnicas do referido empreendimento. 
 
 
 
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3 NÍVEIS DE CURTO-CIRCUITO E DADOS DO TRANSFORMADOR 
3.1 Dados de curto fornecidos pela concessionária (CEPISA) 
A seguir são apresentados os dados de curto-circuito e impedância reduzida fornecidos pela 
concessionária para a usina de Paulistana III, a ser conectada no alimentador 01C3, com ponto 
de referência 00324445. 
 
 
 
Figura 1 – Dados Fornecidos pela Concessionária para o estudo de proteção 
 
Valores Base para o cálculo dos parâmetros em por unidade (p.u.): 
 
Potência Base: 100 MVA; 
 
Tensão Base: 13,8 kV; 
 
Impedância Base: 𝒁𝒃 =
(𝑽𝒃𝟏)𝟐
𝑷𝒃
=
(𝟏𝟑,𝟖𝒌𝑽)𝟐
𝟏𝟎𝟎𝑴𝑽𝑨
= 𝟏, 𝟗𝟎𝟒𝟒𝜴 
 
Corrente Base: 𝑰𝒃 =
𝑷𝒃
√𝟑×𝑽𝒃𝟏
=
𝟏𝟎𝟎𝑴𝑽𝑨
√𝟑×𝟏𝟑,𝟖𝒌𝑽
= 𝟒𝟏𝟖𝟑, 𝟔𝟗𝟕𝟔𝑨 
 
 
 
 
 
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3.2 Transformador de acomplamento TR-1 (ZUTR1) 
DADOS DO TRANSFORMADOR TR-1 
Potência Nominal 920 kVA 
Tensão Primária (Estrela aterrado) 13,8 kV 
Tensão Secundária (Delta) 0,80 kV 
Impedância 0,060 pu (6,00%) 
 
Sequência Positiva: 
 
𝒁𝑻𝑹 = 𝒋𝑿𝑻𝑹 
(
𝑼𝑵𝑻𝑹
𝑼𝒃
)
𝟐
𝑷𝑵𝑻𝑹
𝑷𝒃
= 𝒋𝟎, 𝟎𝟔𝟎 
(
𝟏𝟑, 𝟖
𝟏𝟑, 𝟖)
𝟐
𝟎, 𝟗𝟐
𝟏𝟎𝟎
 
 
𝒁𝑻𝑹−𝟏 = 𝟎, 𝟎 + 𝒋 𝟔, 𝟓𝟐 𝒑. 𝒖. 
 
Sequência Zero: 
 
𝒁𝑻𝑹𝟎 = 𝒋𝑿𝑻𝑹 
(
𝑼𝑵𝑻𝑹
𝑼𝒃
)
𝟐
𝑷𝑵𝑻𝑹
𝑷𝒃
= 𝒋𝟎, 𝟎𝟔𝟎 
(
𝟏𝟑, 𝟖
𝟏𝟑, 𝟖)
𝟐
𝟎, 𝟗𝟐
𝟏𝟎𝟎
 
 
𝒁𝟎𝑻𝑹−𝟏 = 𝟎, 𝟎 + 𝒋 𝟔, 𝟓𝟐 𝒑. 𝒖. 
 
 
 
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4 DIMENSIONAMENTO DOS TCs DE PROTEÇÃO 
Para dimensionamento dos TCs de serviço de proteção será adotado a maior relação de 
transformação obtida através do critério da saturação mediante o curto-circuito máximo do 
sistema no local da instalação do TC e o critério da carga nominal máxima imposta no 
secundário do TC. 
 
Critério do curto-circuito 
 
A máxima corrente de curto-circuito no local da instalação do TC deve estar dentro da limitação 
da sua classe de exatidão (de acordo com o seu FS=20), ou seja, a corrente de curto-circuito no 
local da instalação do TC deve ser menor do que 20x a corrente primária nominal do TCs para 
que a precisão de sua classe de exatidão seja mantida. A máxima corrente de curto-circuito 
ocorre para faltas fase-terra. De acordo com a Seção 3, tem-se que Icc-MÁX = 887,0A. 
 
𝑰𝑷𝒓𝒊𝒎á𝒓𝒊𝒐_𝑻𝑪 ≥
𝑰𝑪𝑪𝒎á𝒙
𝑭𝑺
=
𝟖𝟖𝟕, 𝟎
𝟐𝟎
= 𝟒𝟒, 𝟑𝟓 𝑨 
 
Portanto, devido ao nível de curto-circuito no local da instalação do TC, a relação de 
transformação de 150/5 é satisfatória para o nível de curto-circuito no local da instalação do 
TC. 
 
Avaliação AC da carga nominal imposta no secundário do TCs 
 
Utilizando um TC com relação de transformação de 150/5, classe de exatidão 10B100, em 
conjunto com condutores de cobre com bitola de 2,50 mm² e comprimentoigual a 3 metros e 
ainda um relé eletrônico Reyrolle 7SR1004, de fabricação SIEMENS, temos que a carga total 
imposta no secundário do TC é igual: 
 
𝒁𝑪𝑨𝑹𝑮𝑨_𝑻𝑪 = 𝒁𝑭𝑰𝑨Ç𝑨𝑶 + 𝒁𝑹𝑬𝑳𝑬 + 𝒁𝑻𝑪 
 
• Impedância dos cabos de ligação 
 
Características do cabo: 2,5 mm² – 8,87 Ω/km – 3,0 m, Assim: 
 
𝒁𝑭𝑰𝑨ÇÃ𝑶 = 𝑭𝑨𝑻𝑶𝑹 ⋅ 𝒁𝑪𝑨𝑩𝑶 ⋅ 𝑳 ⇒ 𝒁𝑭𝑰𝑨ÇÃ𝑶 = (𝟐) ⋅ (𝟖, 𝟖𝟕) ⋅ (𝟎, 𝟎𝟎𝟑) 
 
⇒ 𝒁𝑭𝑰𝑨ÇÃ𝑶 = 𝟎, 𝟎𝟓𝟑𝟐 𝜴 
 
• Impedância do Relé 
 
 
 
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Será utilizado relé digital multifunção, fabricante SIEMENS, modelo Reyrolle 7SR1004, 
Impedância de entrada 0,007 Ohms. 
 
𝒁𝑹𝑬𝑳𝑬 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟕 𝜴 
 
• Impedância imposta pelo secundário do TC 
 
A impedância dos TC’s deve ser fornecida pelo fabricante. Na falta da informação, a equação 
a seguir pode ser utilizada: 
 
𝒁𝑻𝑪 = (𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟑𝟒 ⋅ 𝑹𝑻𝑪) + 𝟎, 𝟎𝟐𝟔𝟐 [𝜴] 
 
Assim: 
𝒁𝑻𝑪 = (𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟑𝟒 ⋅ 𝟑𝟎) + 𝟎, 𝟎𝟐𝟔𝟐 [𝜴] 
 
𝒁𝑻𝑪 = 𝟎, 𝟎𝟗𝟔𝟒 [𝜴] 
 
Assim, a carga total imposta no secundário do TC é: 
 
𝒁𝑪𝑨𝑹𝑮𝑨_𝑻𝑪 = 𝒁𝑭𝑰𝑨Ç𝑨𝑶 + 𝒁𝑹𝑬𝑳𝑬 + 𝒁𝑻𝑪 
 
𝒁𝑪𝑨𝑹𝑮𝑨_𝑻𝑪 = (𝟎, 𝟎𝟓𝟑𝟐 + 𝟎, 𝟎𝟎𝟕𝟎 + 𝟎, 𝟎𝟗𝟔𝟒)𝜴 
 
𝒁𝑪𝑨𝑹𝑮𝑨_𝑻𝑪 = 𝟎, 𝟏𝟓𝟔𝟔 𝜴 
 
Sendo a corrente máxima de curto-circuito da concessionária de 887,0A e o transformador de 
corrente em 13,8 kV de relação 150/5 e a carga total imposta no secundário do TC (carga do 
relé, secundário do TC e cabos de ligação) é igual a 𝒁𝑪𝑨𝑹𝑮𝑨_𝑻𝑪 = 𝟎, 𝟏𝟓𝟔𝟔 𝜴, tem-se: 
 
𝑽𝑺𝒆𝒄𝒖𝒏𝒅𝒂𝒓𝒊𝒐𝑻𝑪
= (
𝑰𝑪𝑪𝒎𝒂𝒙
𝑹𝑻𝑪
) × 𝒁𝑪𝑨𝑹𝑮𝑨𝑻𝑪
= (
𝟖𝟖𝟕, 𝟎
𝟑𝟎
) × 𝟎, 𝟏𝟓𝟔𝟔 
 
𝑽𝑺𝒆𝒄𝒖𝒏𝒅𝒂𝒓𝒊𝒐_𝑻𝑪 = 𝟐𝟗, 𝟓𝟔 × 𝟎, 𝟏𝟎𝟗𝟖 = 𝟑, 𝟐𝟒𝟔𝟒< 100V 
 
Considerando os fatores de segurança utilizados no dimensionamento estabelecemos que um 
TC com relação de transformação de 150/5 e classe de exatidão 10B100 como satisfatória para 
a aplicação. 
 
Avaliação DC da carga nominal imposta no secundário do TCs 
 
 
 
 
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Utilizando um TC com relação de transformação de 150/5, classe de exatidão 10B100, em 
conjunto com condutores de cobre com bitola de 2,50 mm² e comprimento igual a 3 metros e 
ainda um relé eletrônico Reyrolle 7SR1004, de fabricação SIEMENS, tem-se que a carga total 
imposta no secundário do TC é igual: 
 
Relação X/R na Barra de Falta 
 
𝑿
𝑹⁄ = 𝟏, 𝟕𝟎𝟓𝟓 
 
Impedância de Saturação 
 
Conforme cálculos na seção acima: 
 
𝒁𝑪𝑨𝑹𝑮𝑨_𝑻𝑪 = 𝟎, 𝟏𝟓𝟔𝟔 𝜴 
 
Tensão Máxima Entregue pelo Secundário do TC (Nominal) 
 
Conforme Classe de exatidão do TC considerado 10B100: 
 
𝑽𝑺𝑬𝑪−𝑻𝑪−𝑴Á𝑿(𝑵𝑶𝑴) = 𝟏𝟎𝟎 𝑽 
 
Tensão Máxima Entregue pelo Secundário do TC (Calculada) 
 
𝑽𝑺𝑬𝑪−𝑻𝑪−𝑴𝑨𝑿(𝑪𝑨𝑳) = 𝒁𝒔 • 𝑰𝒔 = (𝟎, 𝟏𝟓𝟔𝟔) • [
(𝟖𝟖𝟕, 𝟎) • (𝟏 + 𝟏, 𝟕𝟎𝟓𝟓)
𝟑𝟎
] 
 
 
 
 
Conclusão 
 
A partir dos cálculos acima, como 𝑽𝑺𝑬𝑪−𝑻𝑪−𝑴Á𝑿(𝑵𝑶𝑴) > 𝑽𝑺𝑬𝑪−𝑻𝑪−𝑴Á𝑿(𝑪𝑨𝑳), pode-se concluir 
que o TC selecionado (150/5 – 10B100), quanto ao critério da saturação DC, é satisfatório para 
a aplicação. Assim, será utilizado um TC de 150/5A na Cabine Primária. 
 
 
𝑉𝑆𝐸𝐶−𝑇𝐶−𝑀𝐴𝐶(𝐶𝐴𝐿) = 12,527 𝑉 
 
 
 
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5 AJUSTES DOS RELÉS DE PROTEÇÃO DO SISTEMA 
5.1 Ajustes do relé de proteção do alimentador da CEPISA 
Segue abaixo os ajustes do relé da CEPISA que atende o cliente atualmente. 
 
5.2 Ajustes do relé de proteção Geral da UFV Paulistana III 
5.2.1 Características do Equipamento 
• MODELO: Reyrolle 7SR1004 
• FABRICAÇÃO: SIEMENS 
5.2.2 Dados 
DADOS DO CIRCUITO 
Relé: Reyrolle 7SR1004 (FABRICANTE SIEMENS) 
Potência Nominal Instalada – Sn (kVA) 920 Curto-Circuito Fase-Terra (A) 652 
Tensão Nominal – Vn (kV) 13,8 C-C Fase-Terra MIN – 100 Ohms (A) 80 
Corrente Nominal do Circuito – FP 0,92 
(A) - In 
41,84 A Fator de Segurança de Fase 110% 
Relação dos TCs (RTC) 150/5A (30) Fator de Segurança de Neutro 15% 
PROTEÇÃO DE FASE – FAIXA DE AJUSTES 
Função 51 (Temporizada) Função 50 (Instantâneo) 
Corrente de Pickup (I>) (0,10 a 100,0) x RTC Corrente I>> (0,10 a 100,0) x RTC 
Tempo de atuação (t>) 
 
0,10 a 240,0 s Tempo de Atuação (t>>) 0,10 a 240,0 s 
 
 
 
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PROTEÇÃO DE NEUTRO – FAIXA DE AJUSTES 
Função 51N (Temporizada) Função 50N (Instantâneo) 
Corrente de Pickup (I0>) (0,012 a 25,0) x RTC Corrente I0>> (0,012 a 25,0) x RTC 
Tempo de atuação (t0>) 
 
0,10 a 240,0 s Tempo de Atuação (t0>>) 0,10 a 240,0 s 
 
AJUSTE DA CORRENTE DE PICKUP 
FASE (REDE): NEUTRO (REDE): 
𝐼𝑝𝑖𝑐𝑘𝑢𝑝_𝑓𝑎𝑠𝑒 ≥ 1,10 • 𝐼𝑁 = 1,10 • 41,84 = 46,024𝐴 
 
𝐼𝑝𝑖𝑐𝑘𝑢𝑝_𝑓𝑎𝑠𝑒 = 46,5𝐴 
 
Será adotado um valor para o ajuste do relé de: 
 
𝑰𝑨𝑱𝑼𝑺𝑻𝑬−𝟓𝟏 =
𝑰𝒑𝒊𝒄𝒌𝒖𝒑_𝒇𝒂𝒔𝒆
𝑽𝑻𝑪−𝑷𝑹𝑰𝑴
=
𝟒𝟔, 𝟓
𝟏𝟓𝟎
= 𝟎, 𝟑𝟏 𝒙 𝑰𝑵 
 
 
𝐼𝑝𝑖𝑐𝑘𝑢𝑝_𝑛𝑒𝑢𝑡𝑟𝑜 ≥ 0,15 • 𝐼𝑁 = 0,15 • 41,84 = 6,276𝐴 
 
𝐼𝑝𝑖𝑐𝑘𝑢𝑝_𝑛𝑒𝑢𝑡𝑟𝑜 = 6,5𝐴 
 
Será adotado um valor para o ajuste do relé de: 
 
𝑰𝑨𝑱𝑼𝑺𝑻𝑬−𝟓𝟏𝑵 =
𝑰𝒑𝒊𝒄𝒌𝒖𝒑_𝒏𝒆𝒖𝒕𝒓𝒐
𝑽𝑻𝑪−𝑷𝑹𝑰𝑴
=
𝟔, 𝟓
𝟏𝟓𝟎
= 𝟎, 𝟎𝟒𝟑𝟑 𝒙 𝑰𝑵 
 
AJUSTE DIAL DE TEMPO - DT 
FASE (REDE): NEUTRO (REDE): 
 
Tempo de Operação Relé (TRS): 
 
𝒕𝒇𝒂𝒔𝒆 = 𝟎, 𝟏𝒔 
 
(Curva MI) – Recomendado 
 
CÁLCULO DA CURVA M.I.: 
 
𝑀 =
𝐼2𝜑−𝑡𝑈𝑝𝑡
𝐼 >
=
652𝐴
46,5𝐴
= 14,02 
 
𝑑𝑖𝑎𝑙 =
𝑡𝐹𝐴𝑆𝐸 • [(𝑀)1 − 1]
𝐾
=
0,1 • [(14,02)1 − 1]
13,5
 
 
𝑑𝑖𝑎𝑙 = 0,0964𝑠 
 
𝒅𝒊𝒂𝒍 = 𝟎, 𝟎𝟗𝟔𝒔 
 
 
CÁLCULO DO TEMPO REAL DA CURVA M.I.: 
 
𝑡𝑓𝑎𝑠𝑒 =
𝐾
(𝑀)1 − 1
× 𝑑𝑖𝑎𝑙 =
13,5 × 0,096
(14,02)1 − 1
= 0,0995𝑠 
 
𝒕𝒇𝒂𝒔𝒆 = 𝟎, 𝟏𝒔 
 
 
Tempo de Operação Relé (TRS): 
 
𝒕𝒇𝒏𝒆𝒖𝒕𝒓𝒐 = 𝟎, 𝟏𝒔 
 
 (Curva MI) – Recomendado 
 
CÁLCULO DA CURVA M.I.: 
 
𝑀 =
𝐼1𝜑𝑈𝑝𝑡−𝑚𝑖𝑛
𝐼 >
=
80𝐴
6,5𝐴
= 12,308 
 
𝑑𝑖𝑎𝑙 =
𝑡𝑁𝐸𝑈𝑇𝑅𝑂 • [(𝑀)1 − 1]
𝐾
=
0,1 • [(12,308)1 − 1]
13,5
 
 
𝑑𝑖𝑎𝑙 = 0,08376𝑠 
 
𝒅𝒊𝒂𝒍 = 𝟎, 𝟎𝟖𝟒𝒔 
 
 CÁLCULO DO TEMPO REAL DA CURVA M.I.: 
 
𝑡𝑁𝐸𝑈𝑇𝑅𝑂 =
𝐾
(𝑀)1 − 1
× 𝑑𝑖𝑎𝑙 =
13,5 × 0,084
(12,308)1 − 1
= 0,1003𝑠 
 
𝒕𝑵𝑬𝑼𝑻𝑹𝑶 = 𝟎, 𝟏𝒔 
 
 
 
 
 
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AJUSTE DA UNIDADE INSTÂNTANEA 
FASE (REDE): NEUTRO (REDE): 
Abaixo é calculado a corrente de magnetização do 
transformador isolado a óleo (8xIn). 
 
𝐼𝑚 = 8 𝑥 𝐼𝑛 = 8 𝑥 38,49 = 307,92𝐴 
 
𝐼Inst_fase> 
1,05 𝑥 𝐼𝑚
𝑅𝑇𝐶
 
𝐼𝐼𝑛𝑠𝑡_𝑓𝑎𝑠𝑒 >
1,05 𝑥 307,92𝐴
30
 
𝑰𝑰𝒏𝒔𝒕_𝒇𝒂𝒔𝒆 > 𝟏𝟎, 𝟕𝟕𝟕𝟕𝑨 
Valor Selecionado → 11 
𝐼𝐼𝑛𝑠𝑡_𝑓𝑎𝑠𝑒 = 11 • 30 = 330 𝐴 
𝑰𝑰𝒏𝒔𝒕𝒇𝒂𝒔𝒆
= 𝟑𝟑𝟎 𝑨 
 
𝐼Inst_neutro< 
𝐼𝑖𝑛𝑠𝑡_𝑓𝑎𝑠𝑒
3
 
 
𝐼𝐼𝑛𝑠𝑡_𝑛𝑒𝑢𝑡𝑟𝑜 <
330𝐴
3
 
 
𝐼𝐼𝑛𝑠𝑡𝑛𝑒𝑢𝑡𝑟𝑜
< 110𝐴 
 
Além disso, a corrente instantânea de neutro deve ser 
sensível a corrente de curto-circuito fase-terra mínima, 
ou seja, inferior a 80A. Sendo assim, será escolhido um 
valor para atender ambos critérios. 
 
Valor Selecionado → 75 
 
𝑰𝑰𝒏𝒔𝒕_𝒏𝒆𝒖𝒕𝒓𝒐 = 𝟕𝟓𝑨 
 
5.2.3 Ajustes do relé da UFV Paulistana III 
ORDEM DE AJUSTE DE PROTEÇÃO – UFV PAULISTANA III 
ITEM 
EQUIPAMENTO 
OU LT 
PROTEGIDO 
TENSÃO 
(kV) 
RELAÇÃO 
TCCORRENTE 
PICKUP 
(A) 
COD. 
ANSI 
AJUSTE DA PROTEÇÃO 
TEMPO- 
RIZAÇÃO PROTEÇÃO 
GRADUAÇÃO 
 TMS/dt INST. 
01 
UFV 
PAULISTANA III 
13,8 150 - 5 46,5 50/51 Fase 0,096s 330 A M.I IEC 
13,8 150 - 5 6,5 50/51N Neutro 0,084s 75 A M.I IEC 
5.2.4 Ajustes das Outras Proteções do Siemens Reyrolle 7SR1004 
Proteção de Sobrecorrente Direcional (67): 
 
Esta proteção deverá atuar para falta fase-fase no sistema de distribuição da concessionária, 
sensibilizada pela contribuição originada pela Usina Solar. Portanto, deverá ser polarizada para 
operar para fluxo de corrente no sentido da Usina Solar para a concessionária (rede de 
distribuição). Conforme documentação técnica (Data Sheet do módulo fotovoltaico), a corrente 
de curto-circuito de cada módulo voltaico é praticamente igual à corrente nominal. Dessa forma, 
a corrente de curto-circuito máxima prevista no ponto de conexão será igual a corrente de 
regime do sistema. Assim temos: 
 
IAJUSTE = 46,5A (O dimensionamento foi realizado da mesma maneira que o ajuste da corrente 
de pickup das proteções 50/51). 
 
IAJUSTE67 = 
𝑰𝟔𝟕
𝑽𝑻𝑪−𝑷𝑹𝑰𝑴
=
𝟒𝟔,𝟓
𝟏𝟓𝟎
= 𝟎, 𝟑𝟏 𝒙 𝑰𝑵 
 
 
 
 
PROJETO: UFV PAULISTANA III 
 
 
 
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Curva Característica: Muito inversa 
 
Tempo de Atuação: 0,096s 
 
Ângulo Característico: 45º 
 
Direção: Sentido Usina Solar => CEPISA 
 
Corrente nominal no ponto de conexão com a concessionária: 38,49A 
 
Proteção de Subtensão (27): 
 
Essa função será ajustada para operar com tempos superiores aos tempos de atuação da proteção 
de sobrecorrente, já que, quando ocorre um curto-circuito há simultaneamente uma subtensão, 
e nessas situações devemos evitar a atuação indevida dos relés de subtensão. 
 
U<AJUSTE = 80% x UNOMINAL 
 
Curva Característica: Tempo Definido 
 
Tempo de Atuação: 0,4 s 
 
Proteção de Sobretensão (59): 
 
Esta função deverá atuar em caso de sobretensão no ponto de conexão do sistema da 
concessionária com o da Usina Fotovoltaica. Será ajustada para que a Usina não fique sujeito a 
uma tensão acima de 10% da tensão de fornecimento (13,8 kV): 
 
U>AJUSTE = 110% x UNOMINAL 
 
Curva Característica: Tempo Definido 
 
Tempo de Atuação: 0,2 s 
 
Proteção de Sobretensão de neutro (59N): 
 
A tensão 3V0, que é a grandeza que define a atuação desta proteção, se mantém em valores 
próximos de zero em condições de carga, mesmo que a fonte seja delta. Para o caso de uma 
falta a terra, enquanto o alimentador ainda está energizado pela fonte da concessionária, a tensão 
da fase com defeito vai a zero (ou valor superior dependendo da impedância de falta) e a tensão 
3V0 nos terminais da GD conectada em delta pode atingir 1 pu. Após a abertura da proteção do 
alimentador e o ilhamento da GD conectada em delta, a tensão das fases sãs pode alcançar 1,732 
vezes a tensão nominal e a tensão 3V0 pode atingir 3 pu. 
 
 
 
 
PROJETO: UFV PAULISTANA III 
 
 
 
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TÍTULO: ESTUDO DE COORDENAÇÃO E SELETIVIDADE 
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O valor da tensão 3V0 determina se existe ou não um ilhamento durante uma falta para terra 
quando a GD é conectada em delta. Como alternativa de ajuste para 45 proteção contra falta a 
terra, define-se o pickup a proteção 59N em um valor inferior a 1 pu e com um tempo de atuação 
que deve respeitar a coordenação e a seletividade do sistema. 
 
U<AJUSTE = 20% x UNOMINAL 
 
Curva Característica: Tempo Definido 
 
Tempo de Atuação: 0,2 s 
 
Check de Sincronismo (25): 
 
O Relé estará habilitado com a função de check de sincronismo. 
 
O sincronismo para fechamento do paralelismo entre a Usina Fotovoltaica e a concessionária 
será realizada pelos inversores de frequência. 
 
Proteção de Subfrequência (81L): 
 
f<AJUSTE = 58,5 Hz 
 
Curva Característica: Tempo Definido 
 
Tempo de Atuação: 0,2s 
 
Proteção de Sobrefrequência (81H): 
 
f>AJUSTE = 62 Hz 
 
Curva Característica: Tempo Definido 
 
Tempo de Atuação: 0,2s 
 
Proteção de desequilíbrio de corrente (46): 
 
Esta proteção deverá atuar contra desequilíbrio de corrente das fases, detectado pela medição 
da corrente de sequência negativa. 
 
IAJUSTE = 0,2 * In = 0,2 * 38,49 = 7,698A 
 
IAJUSTE46 = 
𝑰𝟒𝟔
𝑽𝑻𝑪−𝑷𝑹𝑰𝑴
=
𝟕,𝟔𝟗𝟖
𝟏𝟓𝟎
= 𝟎, 𝟎𝟓𝟏𝟑 𝒙 𝑰𝑵 
 
Curva Característica: IEC Muito Inversa 
 
 
 
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Dial de tempo: 0,096 s 
 
 Sequência de fase / falta de fase (47): 
 
Relé de sequência de fase de tensão funciona quando na detecção de sequência errada de 
tensão/falta monofásica ou bifásica. A função deverá ser habilitada no relé de proteção Siemens 
Reyrolle 7SR1004. 
 
Proteção de sobrecorrente com restrição de tensão (51V): 
 
In=50,5 A 
 
IAJUSTE 51V = In/TCNprim=46,5/150 = 0,31 × 𝑰𝒏 
 
Curva: Muito Inversa 
 
Dial de tempo utilizado: 0,096 s 
 
L-L 
 
Percentual: 90% = 0,9 x VTsec = 0,9 x 115 V = 103,5 V 
 
Ajuste de proteção direcional de potência (32) 
 
Proteção definida como 105% da demanda contratada. 
 
Sensibilidade: 1,05*920 = 966kW 
 
𝐼𝐴𝐽𝑈𝑆𝑇𝐸 32(1) =
𝑃𝑀Á𝑋
1,732 ×𝑉𝑇𝑃𝑅𝐼𝑀 ×𝑇𝐶𝑃𝑅𝐼𝑀
= 0,2694 𝑋 𝑆𝑁 
Tempo de atuação = instantânea 
 
 
 
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6 AJUSTES DO RELÉ DE PROTEÇÃO 
CÓDIGO 
ANSI 
DESCRIÇÃO PARÂMETRO AJUSTE REFERÊNCIA 
50/51 
Sobrecorrente 
instantâneo/temporizado 
de fase 
Pick-up 46,5 A IAJUSTE−51 = 0,31 × In 
IAJUSTE−50 = 2,2 × In 
Faixa de ajuste Inst.: (0,05...4) 
x In 
Faixa de ajuste Temp.: 
(0,05...4) x In 
Curva MI 
Dial 0,096 s 
Instantâneo 330 A 
50/51N 
Sobrecorrente 
instantâneo/temporizado 
de neutro 
Pick-up 6,5 A IAJUSTE−51N = 0,0433 × In 
IAJUSTE−50N = 0,5 × In 
Faixa de ajuste Inst.: (0,05...4) 
x In 
Faixa de ajuste Temp.: 
(0,05...4) x In 
Curva MI 
Dial 0,084 s 
Instantâneo 75 A 
67 
Direcional de 
sobrecorrente de fase 
Pick-up 46,5 A IAJUSTE−67 = 0,31 × In 
IAJUSTE−67 = 2,2 × In 
Faixa de ajuste Inst.: (0,05...4) 
x In 
Faixa de ajuste Temp.: 
(0,05...4) x In 
Curva MI 
Dial 0,096 s 
Instantâneo 330 A 
Ângulo 45 ° 
67N 
Direcional de 
sobrecorrente de neutro 
Pick-up 6,5 A IAJUSTE−67N = 0,0433 × In 
IAJUSTE−67N = 0,5 × In 
Faixa de ajuste Inst.: (0,05...4) 
x In 
Faixa de ajuste Temp.: 
(0,05...4) x In 
Curva MI 
Dial 0,084 s 
Instantâneo 75 A 
Ângulo -45 ° 
27 Subtensão 
Tensão de 
ajuste 
11,04 kV 
𝑉AJUSTE−27 = 97,75 V 
Faixa de ajuste: (5...200) V Curva TD 
Tempo 0,4 s 
59 Sobretensão 
Tensão de 
ajuste 
15,18 kV 
𝑉AJUSTE−59 = 126,5 V 
Faixa de ajuste: (5...200) V Curva TD 
Tempo 0,2 s 
59N Sobretensão de neutro 
Tensão de 
ajuste 
2,76 kV 
𝑉AJUSTE−59N = 23 V 
Faixa de ajuste: (1...100) V Curva TD 
Tempo 0,2 s 
51V 
Sobrecorrente com 
restrição por tensão 
Pick-up 46,5 A 
𝑉AJUSTE−51V = 103,5 V 
Faixa de ajuste: (5...200) V 
Curva MI 
Dial 0,096 s 
L-L ou L-N L-L 
Percentual 90,0 % 
81L Subfrequência 
Frequência de 
ajuste 
58,50 Hz 𝑉AJUSTE−81L = 58,5Hz 
Faixa de ajuste: (43...68) Hz 
 
Curva TD 
Tempo 0,2 s 
81H Sobrefrequência 
Frequência de 
ajuste 
62,0 Hz 𝑉AJUSTE−81H = 62,0Hz 
Faixa de ajuste: (43...68) Hz 
 
Curva TD 
Tempo 0,2 s 
 
 
 
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46 
Desequilíbriode 
corrente 
Corrente de 
ajuste 
7,698 A 
 
IAJUSTE−46 = 0,0513 × In 
Faixa de ajuste: (0,05...2,5) x 
In 
 
Curva MI 
Dial 0,096 s 
32 Direcional de potência 
Ajuste 966 kW IAJUSTE−32 = 0,2694 x Sn 
Faixa de ajuste: (0,05...2) x Sn Tempo Instantâneo 
47 Falta de Fase Habilitada 
25 Check sincronismo Hablitada 
78 Anti-ilhamento Habilitada no inversor 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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7 COORDENOGRAMAS 
Serão feitas as seguintes considerações para os coordenogramas de Fase e Neutro: 
 
Coordenograma de Fase 
 
No Coordenograma de Fase foram plotados os seguintes pontos e curvas: 
 
• As curvas da unidade temporizada (51) e instantânea (50) de fase dos relés; 
• O ponto ANSI de fase do(s) transformador (es) de maior potência; 
• A corrente de magnetização do (s) transformador(es); 
• A corrente nominal no ponto de conexão com a concessionária; 
• A corrente de curto trifásica; 
• A corrente de curto bifásica. 
 
Coordenograma de Neutro 
 
No Coordenograma de Neutro foram plotados os seguintes pontos e curvas: 
 
• As curvas da unidade temporizada (51N) e instantânea (50N) de neutro dos relés; 
• O ponto ANSI de Neutro do (s) transformador (es) de maior potência; 
• A corrente nominal no ponto de conexão com a concessionária; 
• A corrente de curto monofásica. 
 
 
 
 
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7.1 COORDENOGRAMA DE FASE 
 
7.2 CORDENOGRAMA DE NEUTRO 
 
 
 
 
 
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Relação de Cargas Instaladas 
b Demanda de Aparelhos Eletrodomésticos e de 
Aquecimento 
Pot.Unit. 
(kW) 
Pot.Total 
(kW) 
Lim. FD% 
Demanda 
(kVA) 
b1 4 Inversor SUN2000-215KTL-H0 200 800 1 100 800 
b2 1 Inversor SUN2000-215KTL-H0 120 120 1 100 120 
 
 Total 920 920 
 
D = Demanda Total = a + d + c + d 920 kVA 
 Demanda Limitação = 920 kW 
 Demanda Gerada /Contratada 920 kW 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ANEXO I – DADOS DE CURTO E AJUSTES DO RELÉ ENVIADO PELA 
CONCESSIONÁRIA PARA A UFV PAULISTANA III 
 
 
 
 
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	DIEGO ALEXANDRE LORENZATO:03918694933