Dispositivos de Proteção: Relés

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIAS E TECNOLOGIA DE 
SÃO PAULO 
CAMPUS SÃO PAULO 
 
 
 
 
 
 
ALEXANDRE ISSAMU IMANISHI HARA 
EDNALDO DE ARAUJO CRUZ CORREIA 
IGOR SATANA DA SILVA 
NELSON FERRER FRANCO 
 
 
 
 
 
 
DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO: RELÉS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SÃO PAULO 
2015
ALEXANDRE ISSAMU IMANISHI HARA 
EDNALDO DE ARAUJO CRUZ CORREIA 
IGOR SATANA DA SILVA 
NELSON FERRER FRANCO 
 
 
 
 
 
 
 
DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO: RELÉS 
 
 
 
 
Trabalho apresentado Professor Rogério 
Lúcio como requisito parcial para aprovação na 
disciplina, Proteção de Sistemas Elétricos no curso 
de Tecnologia em Sistemas Elétricos do Instituto 
Federal de Educação, ciência e Tecnologia de São 
Paulo – Campus São Paulo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SÃO PAULO 
2015
Sumário 
 
1. INTRODUÇÃO ......................................................................................... 4 
2. PROTEÇÃO DIFERENCIAL .................................................................... 5 
2.1. Relés Diferenciais ............................................................................. 5 
2.2. Relé Diferencial Amperimétrico ......................................................... 5 
2.3. Relé Diferencial com Restrição Porcentual ....................................... 6 
2.4. Proteção de Maquinas Rotativas ...................................................... 6 
2.4.1. Proteção Diferencial do Estator Contra Curto-Circuito ...................... 8 
2.4.2. Proteção Diferencial do Estator Contra Curto-Circuito entre Espiras 8 
2.4.3. Proteção Diferencial do Estator Contra Falta a Terra ....................... 9 
2.4.4. Proteção de Retaguarda do Estator Por Meio de Relés de 
Sobrecorrente ........................................................................................................ 10 
2.4.5. Proteção Contra Circuito Aberto no Estator .................................... 11 
2.4.6. Proteção Contra Sobreaquecimento do Estator .............................. 11 
2.4.7. Proteção Contra Sobretensão ......................................................... 12 
2.4.8. Proteção Contra Perda de Sincronismo .......................................... 12 
2.4.9. Proteção do Rotor Contra Curto-Circuito no Campo ....................... 13 
2.4.10. Proteção Contra Aquecimento do Rotor Devido a Correntes 
Desequilibradas do Estator .................................................................................... 14 
2.4.11. Proteção Contra Perda de Excitação ou de Campo ..................... 15 
2.4.12. Proteção Contra Aquecimento do Rotor Devido Sobreexcitação .. 17 
2.4.13. Proteção Contra Vibração ............................................................. 17 
2.4.14. Proteção Contra Motorização ....................................................... 17 
2.4.15. Proteção Contra Sobrevelocidade ................................................ 17 
2.4.16. Proteção Contra Sobreaquecimento dos Mancais ........................ 18 
2.4.17. Proteção de Retaguarda Contra Falta Externa ............................. 18 
3 
 
3. RELÉS DE FREQUÊNCIA .................................................................... 19 
4. RELÉS DE TENSÃO ............................................................................. 21 
4.1. Relé de Sobretensão 59 ................................................................. 21 
4.1.1. Relé de Sobretensão Eletromecânico ............................................. 21 
4.1.2. Relé de Sobretensão – Unidade Temporizada ............................... 22 
4.1.3. Relé de Sobretensão – Unidade Instantânea ................................. 23 
4.1.4. Relé de Sobretensão Digital ........................................................... 24 
4.2. Relé de Subtensão 27 ..................................................................... 24 
4.2.1. Relé de Subtensão Eletromecânico ................................................ 24 
4.2.2. Relé de Subtensão Digital ............................................................... 25 
4.2.3. Relé de Subtensão - Unidade Instantânea ..................................... 25 
4.2.4. Relé de Subtensão – Unidade Temporizada .................................. 26 
4.2.5. Equação de Curvas de Operação ................................................... 26 
5. RELÉ DE DISTANCIA ........................................................................... 28 
5.1. Relé de Impedância ou OHM .......................................................... 29 
5.2. Relé de Reatância ........................................................................... 31 
5.3. Relé MHO ou Admitância ................................................................ 33 
6. REDUTORES DE MEDIDAS ................................................................. 35 
6.1. Transformador de Corrente ............................................................. 35 
6.1.1. Tipos de TC .................................................................................... 35 
6.2. Transformador de Potencial ............................................................ 40 
6.2.1. Erros de Transformação ................................................................. 41 
6.2.1.1. Erro de Relação de Transformação ............................................. 41 
6.2.1.2. Erro do Angulo de Fase ............................................................... 41 
6.2.2. Principais Características do Transformador de Potencial.............. 42 
6.2.3. Características Construtivas ........................................................... 43 
7. BIBLIOGRAFIA ...................................................................................... 45 
4 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 
Quando se trata de proteção de sistemas elétricos de qualquer natureza, 
existem dois elementos básicos: os relés e os fusíveis. 
Este trabalho trata somente dos relés, que são um conglomerado de 
dispositivos de proteção que protegem um sistema de diversas formas: tais como 
sobretensão, curto circuito etc. 
O relé tem uma série de características técnicas que definem seus limites 
para o exercer suas funções básicas, podem ser classificados de acordo com a 
grandeza com a qual atuam, como: tensão, corrente ou frequência etc. Podem-se 
classificar também quanto ao princípio de atuação: eletromecânicos, 
eletromagnéticos, térmicos, de indução, estáticos ou digitais. Neste trabalho, é 
apresentado um breve resumo das características de operação e funcionamento de 
alguns tipos de relés. 
 
 
 
 
 
5 
 
2. PROTEÇÃO DIFERENCIAL 
 
 
A proteção diferencial é fundamentada em comparação entre as correntes 
que entram e saem da área delimitada pela proteção e opera quando a diferença 
entre essas duas correntes excede um valor pré-determinado. Esta função de 
proteção é usada para a proteção de linhas, barras e transformadores. 
 
 
2.1. Relés Diferenciais 
 
 
A proteção diferencial é fundada em comparação de correntes que circulam 
em um equipamento ou sistema que se quer proteger, se houve uma diferença entre 
o modulo destas correntes o relé envia um sinal de atuação para o disjuntor, em um 
sistema de potência essas correntes são obtidas através de transformadores de 
corrente nestes pontos. 
 
 
2.2. Relé Diferencial Amperimétrico 
 
 
Este tipo de relé é um relé de sobrecorrente conectado á um TC, cujo dá 
delimita a zona de proteção do relé. Neste tipo de arranjo existem alguns erros 
sistemáticos: como um casamento de impedâncias inadequado entre os TC’s, 
exatidão do próprio TC além da automação requerida ao TC, para atroca de 
derivações e também a corrente de magnetizações, estes “erros” tornam esse tipo 
de sistema pouco viável. 
 
 
 
 
 
 
6 
 
2.3. Relé Diferencial com Restrição Porcentual 
 
 
Para evitar interrupções em transformadores deve-se utilizar restrições ao relé 
para falha externas, permitindo um ajuste mais preciso e rápido nas operações de 
falta internas no esquema diferencial. Portanto é adotado uma bobina de restrição 
cuja a função é limitar a operação do relé. 
 
 
 
 
2.4. Proteção de Maquinas Rotativas 
 
 
Neste trabalho será dada ênfase em proteção dos geradores síncronos de 
corrente alternada, localizados em centrais geradoras com operadores. 
A proteção é feita, em geral, contra dois tipos de faltas, sendo a primeira 
contra falhas de isolamento, conduzindo a curtos-circuitos, devidos a sobretensões, 
sobreaquecimentos (corrente desequilibrada, ventilação deficiente, etc.) ou 
movimentos do condutor (força do curto-circuito, perda de sincronismo.). 
Figura 1 - Relé diferencial na condição de não operação [1] 
7 
 
A segunda é contra condições anormais de funcionamento como perda de 
campo, carga desequilibrada do estator, sobrevelocidade, vibrações, sobrecarga, etc. 
A proteção do gerador deve possuir algumas características, sendo elas: 
 
 Funcionar rápido para faltas internas, reduzindo os estragos; 
 Ser insensível às faltas externas à zona de proteção estabelecida; 
 Limitar o valor da corrente de defeito para a terra; 
 Assinalar condições anormais e mesmo elimina-las quando se 
tornarem perigosas. 
 
Para que seja garantida a proteção do gerador é necessário um conjunto de 
vários tipos de proteção: 
 
 Estator 
 Contra curtos-circuitos entre fases, entre espiras e à massa; 
 Retaguarda; 
 Contra sobreaquecimento; 
 Contra circuito aberto. 
 
 Rotor 
 Contra curto-circuito no campo; 
 Contra sobreaquecimento do rotor, devido à carga desequilibrada 
no estator. 
 
 Sobretensões; 
 Perda de excitação e/ou perda de sincronismo; 
 Superexcitação; 
 Vibrações; 
 Antimotorização; 
 Sobrevelocidade; 
 Subfrequencia. 
 
 
8 
 
2.4.1. Proteção Diferencial do Estator Contra Curto-Circuito 
 
 
Esta proteção diferencial longitudinal é recomendada para maquinas acima de 
1 MVA e obrigatória acima de 10 MVA. 
Este tipo de proteção atua na ocorrência de curto-circuito entre duas fases. 
Para geradores com neutro aterrado diretamente ou com resistência de baixo 
valor, a proteção funciona igualmente para faltas à terra. 
Para casos em que a impedância de aterramento possui um valor grande, 
normalmente, preveem-se dispositivos de proteção particular contra defeitos á terra. 
 
 
2.4.2. Proteção Diferencial do Estator Contra Curto-Circuito entre Espiras 
 
 
Proteção aconselhável em arranjos bloco-gerador-transformador, porem em 
desuso nas unidades não em blocos devido ao melhoramento do isolamento 
moderno e o defeito tende rapidamente para fase-fase sendo detectável pela 
proteção longitudinal. 
Utilizado em grandes maquinas com fases subdivididas por motivos 
construtivos, tendo o defeito de curto-circuito entre espiras detectado pelo reles de 
sobrecorrente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2 - Proteção de fase dividida de 
gerador 
9 
 
2.4.3. Proteção Diferencial do Estator Contra Falta a Terra 
 
 
Em geradores com o neutro aterrado através de alta impedância, os relés 
diferenciais não são suficientemente sensíveis e seguros contra desligamentos 
intempestivos devido a faltas externas à sua zona de proteção. 
Blocos geradores em que o enrolamento do estator termina no enrolamento 
de baixa tensão do transformador é utilizado um sensível relé de sequencia zero 
para a proteção de todas as faltas a terra. 
Em casos em que o gerador é isolado da terra, usam-se detectores 
eletroestáticos para a proteção por causa da corrente de falta a terra ser de baixos 
valores de correntes capacitivas alimentadas pelas fases sadias. 
A corrente de falta é imitada através de uma impedância no neutro do 
gerador, podendo ser uma resistência, transformador de distribuição com resistor de 
carga, uma reatância ou um transformador de potencial. 
Esta pratica limita a corrente na ordem de 250 A, sendo requeridos relés e 
disjuntores de alta velocidade. Outra ordem de limitação é a de 5 – 20 A ou menos, 
sendo suficientes relés de ação mais lenta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3 - Proteção do estator à terra com transformador de distribuição no neutro. 
10 
 
2.4.4. Proteção de Retaguarda do Estator Por Meio de Relés de 
Sobrecorrente 
 
 
Em casos em que não há TC nas extremidades do neutro dos enrolamentos 
do estator em estrela ou o neutro não é acessível, os dispositivos de proteção 
podem ser atuados pela corrente de curto-circuito suprida pelo sistema, somente 
sendo efetiva quando o disjuntor está fechado ou existe outra fonte externa. 
Quando o neutro não for aterrado providencia uma sensível e rápida proteção 
de sobrecorrente, mas com o neutro aterrado é necessário um releamento de 
sobrecorrente direcional para uma maior sensibilidade e velocidade. 
Quando relés de sobrecorrente com restrição de tensão, não direcionais, são 
utilizados para proteção de retaguarda contra falta externa, também protegem contra 
faltas nas fases do gerador. 
A melhor forma de proteção são com os relés diferenciais percentuais sendo 
a exceção de seu uso quando o custo para tornar visível os terminais do neutro e a 
instalação de TC e relés diferenciais não puder ser justificado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4 - Proteção de retaguarda por meio de relés de sobrecorrente. 
11 
 
2.4.5. Proteção Contra Circuito Aberto no Estator 
 
 
Um circuito aberto em muitas vezes somente é detectado após considerável 
dano tenha ocorrido. Como dificilmente ocorre em maquinas bem construídas não é 
comum a pratica da proteção. 
Para a proteção utiliza-se o releamento de sequencia negativa para proteção 
contra correntes desequilibradas para conter um sensível alarme para avisar o 
operador. 
 
 
2.4.6. Proteção Contra Sobreaquecimento do Estator 
 
 
Pode ser devido à sobrecarga ou falha no sistema de refrigeração, por isso 
utiliza-se proteção de sobrecarga temporizada e bobinas detetoras de temperatura 
ou termopares nas ranhuras do enrolamento do estator em maquinas maiores de 
1500 kVA para o acionamento de um sistema de alarme ou de redução de carga. 
Em geradores até 30 MW são utilizados relés tipo replica ou de imagem 
térmica, sendo energizados a partir de TC que transformam a corrente do estator, e 
através da variação da resistência atuam os alarmes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5 - Proteção contra sobreaquecimento do estator-detetor em ponte de Wheatstone 
12 
 
2.4.7. Proteção Contra Sobretensão 
 
 
Recomendadas em geradores acionados por turbinas hidráulicas ou a gás, 
que em perda de carga são sujeitos a sobrevelocidade e sobretensão. 
A proteção é feita pelo regulador de tensão ou por um relé de sobretensão 
temporizado com picape de 1,10 Un e a unidade instantânea com picape entre 1,3-
1,5 Un. 
O relé deve ser alimentado por um TP que não seja o alimentador do 
regulador de tensão. 
A sua operação consiste em introduzir resistência adicional no circuito de 
campo. Se a sobretensão persistir devem ser atuados os disjuntores principais e do 
campo do gerador.2.4.8. Proteção Contra Perda de Sincronismo 
 
 
É causada por um defeito de excitação (abertura involuntária do disjuntor de 
campo, rompimento de um condutor ou defeito no sistema de regulação) ou por uma 
causa exterior (curto-circuito na rede, desligamento de um importante consumidor de 
Figura 6 - Proteção contra sobretensão no gerador. 
13 
 
carga indutiva ou conexão a uma longa linha em vazio). A proteção não é usual 
devido a ela já ser assegurada pela proteção de perda de campo. 
 
 
2.4.9. Proteção do Rotor Contra Curto-Circuito no Campo 
 
 
Devido ao circuito de campo operar não aterrado, a primeira falha não causa 
danos ou afeta a operação do gerador. Mas há uma maior probabilidade de 
acontecer um segundo aterramento por causa da primeira falta aumentar o esforço 
para a terra em outros pontos do campo quando tensões são induzidas no campo 
devido a transitórios no estator. 
A segunda falha faz com que o enrolamento do campo seja curto-circuitado, 
criando um desequilíbrio de fluxo no entreferro e gerando forças magnéticas 
desequilibradas no rotor e através das vibrações, a quebra dos mancais. 
A proteção consiste de um relé de sobretensão com injeção por fonte auxiliar 
colocado entre o circuito de campo e terra. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7 - Proteção no campo do gerador 
14 
 
2.4.10. Proteção Contra Aquecimento do Rotor Devido a Correntes 
Desequilibradas do Estator 
 
 
As principais causas das correntes desequilibradas no estator são: 
 
 Abertura de uma fase de uma linha ou falta de contato de um polo do 
disjuntor; 
 Falta desequilibrada próxima a central e não prontamente removida 
pelos relés normais; 
 Falta no enrolamento do estator. 
 
A componente de sequencia negativa da corrente desequilibrada induz uma 
corrente de frequência dupla no rotor. Se esse grau de desequilíbrio for grande 
suficiente, pode acarretar em um severo sobreaquecimento nas partes estruturais do 
rotor, provocando o afrouxamento das cunhas e anéis de retenção do enrolamento. 
O tempo em que o rotor pode suportar esta situação é de: 
 
𝑘 = 𝐼2
2𝑡 
 
Onde: 
 
 K = 7-30, para turbinas a vapor; 
 K = 40-60, para turbina hidráulica. 
 
O fabricante fornece a curva (𝑘 = 𝐼2
2𝑡) do gerador, assim sendo possível o 
ajuste da característica do relé de tempo inverso (alimentado por filtro de sequencia 
negativa) imediatamente abaixo da curva. 
O relé atua o disjuntor ou opera um alarme em pequenos desequilíbrios, 
sendo regulado para I2 = 8-40% I1, com retardo para prever desequilíbrios de 
pequena duração. 
 
 
 
15 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.4.11. Proteção Contra Perda de Excitação ou de Campo 
 
 
O gerador síncrono ao perder a excitação, acelera ligeiramente e começa a 
operar como um gerador de indução, puxando corrente reativa da rede. Isso resulta 
em um desequilíbrio magnético, levando ao sobreaquecimento perigoso. 
Essa corrente reativa puxada da rede cria um estado de sobrecorrente no 
estator, podendo atingir 2-4 I durante a marcha assíncrona causando o seu 
aquecimento, no entanto sendo mais lento do que no rotor. 
Figura 8 - Proteção do rotor contra corrente desequilibrada do estator. 
Figura 9 - Proteção contra carga desequilibrada do estator (sequencia negativa) 
16 
 
Para essas situações é necessário equipamentos de proteção rápidos e 
automáticos que atuem sobre os disjuntores principal e de campo do gerador faltoso. 
Os relés de subcorrente conectados ao circuito de campo foram usados 
extensamente, no entanto o mais seletivo para essa proteção é o relé direcional de 
distancia alimentado pela tensão e corrente alternadas do gerador principal. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A figura b representa a ligação de um relé contra perda de excitação do tipo 
PUM da Brown-Boveri. 
No diagrama R-X (a) acima estão representadas características de perda de 
excitação e a operação de um tipo de relé de perda de excitação. 
Quando a há perda da excitação, uma impedância equivalente à da carga 
vista pelo gerador, traça um percurso do primeiro para o quarto quadrante que é 
penetrado caso ocorra uma severa redução ou a perda da excitação. O relé 
começará a operar quando o gerador começar a deslisar e irá desliga-lo antes que 
ocorra algum dano. Caso o gerador seja desligado rapidamente, poderá retornar ao 
serviço, porem se trabalhou por um tempo sem a excitação, será necessário 
examina-lo cuidadosamente antes de religa-lo na rede. 
 
 
 
 
Figura 10 - Proteção contra perda de excitação no gerador 
17 
 
2.4.12. Proteção Contra Aquecimento do Rotor Devido Sobreexcitação 
 
 
O equipamento de proteção contra sobreaquecimento do estator ou a 
característica de limitação da excitação do equipamento regulador de tensão 
realizam esta proteção indiretamente. 
 
 
2.4.13. Proteção Contra Vibração 
 
 
Essa proteção pode ser dispensada devido à vibração ser minimizada ou ate 
mesmo eliminada através da proteção do rotor contra sobreaquecimento devido a 
correntes desequilibradas no estator. 
 
 
2.4.14. Proteção Contra Motorização 
 
 
A proteção é feita com vistas à turbina, assim sendo necessário que o 
fabricante indique os tempos críticos de operação após os quais há a possibilidade 
do risco para a turbina (em turbinas a vapor acontece o aquecimento do rotor; na 
hidráulica, cavitação; em motores diesel pode incendiar o óleo não queimado) ou 
indesejável carga para a rede devido do gerador operar como motor. 
A proteção é feita com relés monofásicos de potencia inversa, regulados para 
cerca de 0,5-3% da potencia nominal e temporizados até minutos. 
 
 
2.4.15. Proteção Contra Sobrevelocidade 
 
 
É feita através da turbina, reguladores de velocidade ou de relés de 
sobrefrequencia, sendo o ajuste feito na ordem de 110%, para turbinas a vapor, a 
140% para turbinas hidráulicas, conforme instruções do fabricante. 
18 
 
A proteção atua sobre o fluxo de agua ou de vapor, freios e disjuntores do 
gerador. 
 
 
2.4.16. Proteção Contra Sobreaquecimento dos Mancais 
 
 
A proteção é feita por um relé que em caso de sobreaquecimento irá atuar 
através de um bulbo termométrico colocado em um orifício do mancal ou por detetor 
de temperatura tipo resistência, embutido no mancal. Geralmente somente atua um 
alarme em centrais com operadores. 
 
 
2.4.17. Proteção de Retaguarda Contra Falta Externa 
 
 
Geradores devem ter provisão contra continuidade de fornecimento de 
corrente de curto-circuito a uma falta em elemento do sistema adjacente, caso não 
seja eliminada por falha do releamento primário. 
São utilizado para faltas à terra os relés de sobrecorrente e para as de fase-
fase utiliza-se relé de sobrecorrente om restrição por tensão ou relé de distancia. 
Normalmente utilizam-se os mesmos tipos do relé primário para o da 
retaguarda. 
19 
 
3. RELÉS DE FREQUÊNCIA 
 
 
Se a frequência em um gerador acionado por turbinas a vapor cair para um 
valor abaixo de 56 Hz, há um grande risco de acontecer à quebra das palhetas 
causada pela rotação na faixa de ressonância mecânica. 
Com isso, começou a ser uma rotina de operação para a recuperação as 
operações da rejeição de carga pela eliminação de cargas não prioritárias. 
Para a proteção atualmente são utilizados relés estáticos por serem 
independentes da tensão para a faixa normal de queda de tensão.O relé é constituído por duas bobinas (indutor fixo e quadro móvel), tendo o 
indutor alimentado a partir do circuito de tensão por meio de um resistor R, formando 
um circuito oscilante paralelo (isso resulta em que na frequência de ressonância 
ajustada oferece máxima impedância a circulação de corrente), em que possuiu um 
capacitor C em um dos braços e no outro braço possuiu um enrolamento indutivo 
bipartido e uma bobina ou indutor ajustável. 
A corrente percorrida pelo quadro móvel será a somatória IE das correntes IC 
(capacitor C) e IS (indutor L). 
O indutor variável possibilita o ajuste conveniente do circuito oscilante, em 
que quando IS e IE são defasadas de 90º, o comparador tem o conjugado nulo. 
Figura 11 - Relé de frequência eletrodinâmico tipo RF2 ASEA 
20 
 
𝐶 = 𝐼𝑆𝐼𝐸 cos(𝐼𝑆, 𝐼𝐸) = 𝐼𝑆𝑁𝐼𝐸𝑁 cos 90° = 0 
 
Pelo diagrama vetorial, isso ocorre para a frequência de regulagem, 
denominada nominal N, quando IEN for perpendicular a ISN. 
Quando a frequência (F) for menor que a de regulagem (N) (F < N), a corrente 
do ramo indutivo (IS1) possuiu uma maior influencia em relação ao ramo capacitivo 
(IC1), resultando em IE1 defasado de IS1 de um ângulo menor de 90º, o que resulta 
em um conjugado que deslocará a bobina em certo sentido. 
Se a frequência for maior que a de regulagem (F > N), a corrente no ramo 
capacitivo (IC1) possuiu maior influência em relação ao ramo indutivo (IS1), resultando 
na defasagem entre IE1 e IS1 sendo maior que 90º, causando o deslocamento da 
bobina em sentido contrario da anterior. 
Assim tendo um detetor convenientemente regulado é possível ser usado 
para indicar variações acima e/ou abaixo de uma frequência escolhida e dispondo 
de contatos na bobina móvel, podem-se estabelecer circuitos de controle de 
frequência. 
 
 
 
21 
 
4. RELÉS DE TENSÃO 
 
 
São denominados de tensão os relés dotados das unidades de sub e 
sobretensão (funções 27 e 59). 
Estes tipos de relés são destinados à proteção de sistemas elétricos 
submetidos a níveis de tensão inferiores ou superiores aos valores mínimos que 
garantam a integridade dos equipamentos em operação. 
Os níveis mínimos de tensão admitidos em um sistema são de 80 a 120% do 
valor nominal. 
Para unidades de subtensão deve-se admitir como ajuste do relé valores não 
inferiores a 90% para unidades temporizadas e 80% para unidades instantâneas. 
E para unidades de sobretensão admite-se valores de ajuste não inferiores a 
115% para unidades temporizadas e 120% para unidades instantâneas. 
 
 
4.1. Relé de Sobretensão 59 
 
 
A sobretensão pode provocar diversas anomalias sobre o sistema elétrico, 
sendo os principais: 
 
 Arcos elétricos entre condutores de uma LT; 
 Esforços maiores na isolação dos transformadores; 
 Esforços maiores na isolação dos geradores síncronos; 
 Aumento dos esforços na isolação dos equipamentos. 
 
 
4.1.1. Relé de Sobretensão Eletromecânico 
 
 
São dispositivos simples constituídos de bobinas, contatos e peças móveis e 
bastante robustos, não são mais fabricados hoje, porém ainda existem em grande 
quantidade em SE’s industriais e de potência. 
22 
 
Protegem o circuito para um excesso de tensão em condições operacionais 
ou em defeitos fase-terra, uma das principais aplicações é na proteção de sistemas 
isolados ou aterrados com alta impedância, quando da ocorrência de um defeito 
para a terra. 
 
 
4.1.2. Relé de Sobretensão – Unidade Temporizada 
 
 
São ajustados para operar somente com a elevação da tensão, fechando os 
seus contatos para a tensão determinada por uma percentagem do valor do tape. 
Atuam de acordo com uma curva tempo x tensão. Esse ajuste do seletor de 
tempo permite que se afaste o contato fixo do contato móvel a certa distância, que 
determina o tempo de atuação do relé. 
 
 
 
 
Figura 12 - Diagrama do relé de sobretensão – unidade temporizada 
23 
 
4.1.3. Relé de Sobretensão – Unidade Instantânea 
 
 
É constituída de uma armadura articulada e atua quando a tensão aumenta 
de um valor determinado na regulagem. 
Quando ocorre uma sobretensão, por meio do seu TP, as bobinas das 
unidades temporizada (BT) e instantânea (BI) são acionadas. BT fechará seu 
contato permitindo o fechamento do disjuntor. Se a sobretensão for em uma das 
fases, BI fechará o contato da fase defeituosa, porém a bobina do disjuntor não é 
energizada pois os outros dois contatos não fecharam. 
Um exemplo de sua aplicações é a de calcular o ajuste do relé de 
sobretensão instalado no lado secundário de uma subestação de 69/13,8 kV, 
sabendo que o tempo de disparo não deve superar 9,3 segundos quando a tensão 
subir além de 25% da tensão nominal. 
 
As características técnicas do relé são: 
 
 Valor da sobretensão: 
 
𝑉𝑠𝑡 = 1,25 × 𝑉𝑛 = 1,25 × 13800 = 17250 𝑉 
 
Onde: 𝑉𝑛 é a tensão nominal no ponto onde está instalado o dispositivo. 
 
 Relação de Transformação do TP (RTP): 
 
𝑅𝑇𝑃 = 
𝑉𝑛
𝑉𝑠
=
13800
115
= 120 
 
 Valor da Sobretensão no Secundário do TP: 
 
𝑉𝑠 =
𝑉𝑠𝑡
𝑅𝑇𝑃
=
17250
120
= 143,7 𝑉 
 
 
24 
 
 Tape adotado: 
 
𝑉𝑡 = 120 𝑉 
 
 Percentagem da tensão em relação ao valor do tape: 
 
𝑉𝑝𝑒𝑟 =
143,7
120
× 100 = 119,7% 
 
 
4.1.4. Relé de Sobretensão Digital 
 
 
Apresentam os mesmos princípios fundamentais dos relés eletromecânicos 
(indução) e eletrônicos (estáticos), devido a tecnologia digital, apresentam 
características adicionais de proteção para transformadores, motores e geradores. 
Possuem função de auto verificação (autocheck), ou seja, o próprio relé 
reconhece qualquer deficiência operacional informando à sala de controle essa 
anormalidade, ao mesmo tempo em que bloqueia sua operação em campo. 
 
 
4.2. Relé de Subtensão 27 
 
 
4.2.1. Relé de Subtensão Eletromecânico 
 
 
Seu campo de aplicação compreende, entre outros, a atuação em casos de 
subtensão por afundamento da tensão de serviço, transferências de carga, etc., 
existem versões temporizadas e instantâneas. 
São aplicados ao sistema que não deve funcionar em condições de tensão 
inferior a um dado valor. É comum a sua aplicação no caso de motores de grande 
porte, quando quer impedir seu funcionamento a partir de uma queda de tensão. 
25 
 
O ajuste da tensão de disparo é feito pela determinação da posição do tape 
na régua de tapes do dispositivo: 
 
I. 55 a 140 V: para relés de modelo 115 V; 
II. 70 a 140 V: para relés de modelo 199 V; 
III. 110 a 280 V: para relés de modelo 208, 230 e 240 V; 
IV. 220 a 560 V: para relés de modelo 460 V. 
 
 
4.2.2. Relé de Subtensão Digital 
 
 
Os relés digitais de subtensão recebem o sinal analógico de subtensão e os 
convertem para valores digitais, trabalham com autoverificação e ajuste da relação 
de transformação. 
Em geral em sua parte frontal existe um display para indicação automática de 
tensão secundária e primaria, os mesmos podem ser conectados a um canal de 
comunicação assim permitindo sua monitoração e comando a distância através de 
redes de supervisionadas. 
 
 
4.2.3. Relé de Subtensão - Unidade Instantânea 
 
 
Essa unidade dá a partida quando o valor da tensão presente no sistema for 
inferior a tensão ajustada fazendo fechar instantaneamente os seus contatos de 
saída, que permanecem fechados até a tensão atingir o valor de rearme ou tensão 
de dropout. 
A atuação do relé é anunciada pela unidade de sinalização localizada no 
painel frontal através de leds. A faixa de ajuste está compreendida entre14 e 250 
Vca. 
 
 
 
26 
 
4.2.4. Relé de Subtensão – Unidade Temporizada 
 
 
Essa proteção atua quando a tensão no sistema for inferior à tensão ajustada, 
realizando o fechamento temporizadamente dos seus contatos de saída, 
permanecendo fechados até que a tensão atinja o valor de rearme ou a tensão 
dropout. 
A sua atuação é anunciada pela unidade de sinalização no painel frontal por 
meio de LED’s e possuiu uma faixa de ajuste de 40 e 600 Vca. 
 
 
4.2.5. Equação de Curvas de Operação 
 
 
 Tempo de atuação depende do valor da tensão no sistema 
 
𝑇 =
𝑘
(2 −
𝑉𝑠𝑢
𝑉𝑎𝑗
)
𝛼
− 1
× 𝑇𝑚𝑠 
 
Onde: 
 
 𝑉𝑠𝑢: Subtensão mínima admitida; 
 𝑉𝑎𝑗: Tensão ajustada no relé; 
 𝑘: Constante que caracteriza o relé (varia entre 0,1 e 100); 
 𝛼: Constante de formação da curva (varia entre 0,01 e 20); 
 𝑇𝑚𝑠: Multiplicador de tempo (varia entre 0,01 e 2,0). 
 
 
 Curva normalmente inversa 
 
Resolução da equação anterior com 𝛼 = 0,02 e 𝑘 = 0,14. 
 
 
27 
 
 Curva muito inversa 
 
Resolução da equação anterior com 𝛼 = 1 e 𝑘 = 13,5. 
 
 Curva extremamente inversa 
 
Resolução da equação anterior com 𝛼 = 2 e 𝑘 = 80. 
 
 
28 
 
5. RELÉ DE DISTANCIA 
 
 
Relés de distancia realizam a proteção através da comparação entre a 
corrente no local de instalação do relé (inicio da linha de transmissão) com a tensão, 
no mesmo local, na fase correspondente ou convenientes componentes delas. 
O nome para esse relé é devido a essa comparação entre V e I, resultando 
em Z=V/I. 
Na pratica ocorrem alguns erros de medida que podem provocar falhas na 
proteção, sendo devidos a razões como: 
 
 Insuficiência ou mesmo inexistência de transposição dos condutores da 
linha (5-10% de erro esperado); 
 Variação da impedância ao longo das linhas em paralelo, 
especialmente refletida nas componentes de sequencia zero devida á 
não homogeneidade do solo, vias férreas paralelas ao percurso da 
linha, etc.; 
 Erros redutores de medida de corrente e tensão, em consequência da 
saturação de seus núcleos sob as fortes intensidades das correntes de 
defeito (erro de 3% ou mais); 
 Erros consequentes das variações de temperatura ambiente, 
condições de resfriamento dos condutores (direção e velocidade do 
vento); 
 Própria construção do relé. 
 
Por isso esse tipo de relés precisam ter compensações intrínsecas que 
permitam levar em considerações esses erros inevitáveis para que se possa 
proceder a uma medida confiável. 
 
 
 
 
 
 
29 
 
5.1. Relé de Impedância ou OHM 
 
 
O relé de impedância por definição é um relé de sobrecorrente com restrição 
por tensão, com isso a sua equação de conjugado será: 
 
𝐶 = 𝐾1𝐼
2 − 𝐾2𝑉
2 − 𝐾3 
 
Para que se passe do estado de não operação (região de conjugado 
negativo) para um estado de operação (região de conjugado positivo), tem que 
obrigatoriamente passar pelo limiar de operação (C = 0). Assim tendo o C = 0, 
resulta na seguinte equação: 
 
𝐾2𝑉
2 = 𝐾1𝐼
2 − 𝐾3 
 
Ou dividindo por 𝐾2𝐼
2: 
 
𝑉2
𝐼2
=
𝐾1
𝐾2
−
𝐾3
𝐾2𝐼2
 
𝑉
𝐼
= 𝑍 = √
𝐾1
𝐾2
−
𝐾3
𝐾2𝐼2
 
 
Inicialmente, desprezando o efeito da mola (𝐾3 = 0) resulta em: 
 
𝑍 = √
𝐾1
𝐾2
= 𝑐𝑡𝑒 
 
A equação acima é a de um circulo com o 
centro na origem representado em um plano 
Z=R+jX. 
 
 Figura 13 - Plano Z=R+jX 
30 
 
Considerando 𝐾3 = 0, tem-se: 
 
𝑉
𝐼
= 𝑍 = √
𝐾1
𝐾2
 
𝐼 =
𝑉
𝑍
=
1
𝑍
× 𝑉 = 𝑉 × √
𝐾2
𝐾1
 
 
Considerando o efeito da mola que auxilia a restrição fornecida pela tensão e 
que no instante do defeito a tensão (V) diminuiu sensivelmente tendendo a zero e a 
corrente aumenta razoavelmente, supõe-se que no limite V/I=Z tende a zero, 
resultando em: 
 
0 = √
𝐾1
𝐾2
−
𝐾3
𝐾2𝐼2
 
 
Ou seja: 
 
𝐼 = √
𝐾3
𝐾1
 
 
Analisando a imagem do plano Z=R+jX, verificamos que a região de 
conjugado positivo é interior ao circulo, devido a ser traçado desprezando-se a 
parcela √𝐾3/𝐾2𝐼2 . Resultando em um relé ajustado para um certo valor de 
impedância (Z), operando sempre que enxergar um valor menor ou igual ao 
ajustado. 
 
 
 
 
 
 
 
31 
 
5.2. Relé de Reatância 
 
 
O relé de reatância por definição é um relé de sobrecorrente com restrição 
direcional, tendo a sua equação de conjugado a seguir: 
 
𝐶 = 𝐾1𝐼
2 − 𝐾2𝑉𝐼 cos(𝜃 − 𝑇) − 𝐾3 
 
Utilizando inicialmente T=90º, resulta em: 
 
𝐶 = 𝐾1𝐼
2 − 𝐾2𝑉𝐼 sin 𝜃 − 𝐾3 
 
N iminência de operação (C=0) e desprezando o efeito da mola (𝐾3 = 0), tem-
se: 
 
𝐾1𝐼
2 = 𝐾2𝑉𝐼 sin 𝜃 
 
Dividindo por 𝐾2𝐼
2: 
 
𝐾1
𝐾2
=
𝑉
𝐼
sin 𝜃 = 𝑍 × sin 𝜃 = 𝑋 
𝑋 =
𝐾1
𝐾2
= 𝑐𝑡𝑒 
 
A equação acima representa uma reta paralela ao eixo dos R em um plano R-
X. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 14 - Plano R-X 
32 
 
Esse relé por ser de característica aberta possuiu algumas restrições, 
tornando-o sensível ás oscilações do sistema, sendo utilizado muitas vezes devido a 
sua independência quanto ao valor da resistência de arco. 
Admitindo um valor ôhmico puro para representar essa resistência, o relé 
ainda verá o defeito, o que não acontece com relés de características fechada, como 
o relé de impedância. 
Considerando os relés de características angular, tendo C=0 e 𝐾3 = 0, resulta 
em: 
 
𝐾1𝐼
2 = 𝐾2𝑉𝐼 cos(𝜃 − 𝑇) 
𝐾1
𝐾2
=
𝑉
𝐼
× cos(𝜃 − 𝑇) = 𝑍 × cos(𝜃 − 𝑇) 
 
A equação acima é uma reta da forma 2𝑎 = 𝑟 cos(𝜃 − 𝑇). Dependendo do 
valor de K1/K2, resulta em uma família de retas inclinadas no plano R-X, e muito 
uteis no caso de reles de bloqueio quando ocorrem oscilações estáveis no sistema. 
Ao ocorrer uma perturbação no sistema, o ponto figurativo da carga 
movimenta-se no plano R-X, podendo penetrar na zona de atuação do relé ohm 
causando um desligamento indevido. Para evitar isso, utiliza-se características 
angulares que atuam como antolhos, determinando bloqueio do relé de distancia sob 
certas condições de oscilação, mas não sob condição de defeito de curto-circuito. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
33 
 
5.3. Relé MHO ou Admitância 
 
 
O relé MHO ou admitância por definição é um relé direcional com restrição 
por tensão, sendo a sua equação de conjugado a seguinte: 
 
𝐶 = 𝐾1𝑉𝐼 cos(𝜃 − 𝑇) − 𝐾2𝑉
2 − 𝐾3 
 
Na iminência de operação (C = 0) e desprezando o efeito da mola (K3 = 0), 
resulta em: 
 
𝐾1𝑉𝐼 cos(𝜃 − 𝑇) = 𝐾2𝑉
2 
 
Dividindo por K2VI: 
 
𝐾1
𝐾2
cos(𝜃 − 𝑇) =
𝑉
𝐼
= 𝑍 
 
A equação acima representa um circulo passando pela origem dos eixos e 
com diâmetro (K1/K2), inclinado de T (condição de fabricação do relé), o que dá 
inerente direcionalidade à característica, uma vantagem em relação ao relé de 
impedância ou ohm. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 15 - Relé de distancia tipo MHO 
34 
 
Outra vantagem é que há melhor acomodação de uma possível resistência de 
arco do que no relé de impedância. 
Para proteger um mesmo comprimento de linha e uma dada resistência de 
arco, o relé abrange uma área menor no plano R-X, o que é vantajoso por causa de 
uma menor sensibilidade a possíveis oscilações do sistema. 
Sob o ponto de vista da direcionalidade intrínseca, temos a seguinte equação 
de conjugado: 
 
𝐶 = 𝐾1𝑉𝐼 cos(𝜃 − 𝑇) − 𝐾2 
 
Onde temos que C = 0,resultando em: 
 
𝑍 =
𝐾1
𝐾2
𝑉2 cos(𝜃 − 𝑇) 
 
Essa equação mostra que o diâmetro do circulo característico é proporcional 
a (
𝐾1
𝐾2
𝑉2), assim para faltas muito próximas a fonte e V um valor pequeno no instante 
do defeito (V = Z x ICC), é possível ocorrer um mau funcionamento ou falha de 
funcionamento do relé, criando uma “zona morta”. Com isso para que ele funcione 
confiavelmente é necessário um comprimento mínimo de linha. 
Na pratica utiliza-se a forma construtiva tipo copo, sendo leve, rápido e de alto 
conjugado intrínseco. O fabricante ajusta um valor (K1/K2) de modo a ver um certo 
valor mínimo de impedância que é indicado no catalogo. 
Também se utiliza a disposição construtiva chamada “ação de memoria”, em 
que a energia é constantemente armazenada em um capacitor em um circuito 
paralelo ao da bobina de tensão para que quando a tensão caia para zero no lado 
de alta-tensão do transformador, ainda fluirá na bobina de tensão do relé uma 
corrente proveniente do capacitor. 
 
 
 
 
 
35 
 
6. REDUTORES DE MEDIDAS 
 
 
6.1. Transformador de Corrente 
 
 
O transformador de corrente (ou TC) tem a finalidade de detectar ou medir a 
corrente elétrica que circula em um cabo ou barra de alimentação, e transformá-la 
em outra corrente de valor menor, para ser transmitida a um instrumento de medição 
ou circuito eletrônico. 
Os transformadores de corrente são utilizados para suprir aparelhos que 
apresentam baixa resistência elétrica, tais como amperímetros, relés de indução, 
bobinas de corrente de relés diferenciais, medidores de energia, de potência, etc. Os 
TC transformam, através do fenômeno de conversão eletromagnética, correntes 
elevadas, que circulam no seu primário, em pequenas correntes secundárias, 
segundo uma relação de transformação. 
A corrente primária a ser medida, circulando nos enrolamentos primários, cria 
um fluxo magnético alternado que faz induzir as forças eletromotrizes Ep e Es, 
respectivamente, nos enrolamentos primário e secundário. 
Dessa forma, se nos terminais primários de um TC, cuja relação de 
transformação nominal é de 20, circular uma corrente de 100 A, obtém-se no 
secundário a corrente de 5A, ou seja: 100/20 = 5A. 
 
 
6.1.1. Tipos de TC 
 
 
 TC tipo barra: O enrolamento primário é constituído por uma barra 
fixada através do núcleo transformador. 
 
 
 
 
36 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 TC tipo enrolado: O enrolamento primário é constituído de uma ou mais 
espiras envolvendo o núcleo do transformador, conforme ilustrado 
abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 TC tipo janela: não possui um primário fixo no transformador e é 
constituído de uma abertura através do núcleo, por onde passa o 
condutor que forma o circuito primário. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 16 - Transformador de Corrente tipo Barra 
Figura 17 - Transformador de Corrente tipo Enrolado 
Figura 18 - Transformador de Corrente tipo Janela 
37 
 
 
 TC tipo bucha: As características são semelhantes ao TC do tipo barra, 
porém sua instalação é feita na bucha dos equipamentos 
(transformadores, disjuntores, etc.), que funcionam como enrolamento 
primário. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 TC tipo núcleo dividido: As características são semelhantes às do TC 
do tipo janela, em que o núcleo pode ser separado para permitir 
envolver o condutor que funciona como enrolamento primário. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 19 - Transformador de Corrente tipo Bucha 
Figura 20 - Transformador de Corrente tipo Núcleo Dividido 
38 
 
 TC tipo com vários enrolamentos primários: É aquele constituído de 
vários enrolamentos primários montados isoladamente e apenas um 
enrolamento secundário. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 TC tipo com vários núcleos secundários: Constituído de dois ou mais 
enrolamentos secundários montados isoladamente, sendo que cada 
um possui individualmente o seu núcleo, formando, juntamente com o 
enrolamento primário, um só conjunto. Neste tipo de transformador de 
corrente, a seção do condutor primário deve ser dimensionada tendo 
em vista a maior das relações de transformação dos núcleos 
considerados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 21 - Transformador de Corrente tipo com Vários Enrolamentos Primários 
Figura 22 - Transformador de Corrente tipo com Vários Núcleos Secundários 
39 
 
 TC com vários enrolamentos secundários: constituído de um único 
núcleo envolvido pelo enrolamento primário e vários enrolamentos 
secundários, conforme se mostra na figura abaixo, e que podem ser 
ligados em série ou paralelo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 TC tipo derivação no secundário: constituído de um único núcleo 
envolvido pelos enrolamentos primário e secundário, sendo este 
provido de uma ou mais derivações. Entretanto o primário pode ser 
constituído de um ou mais enrolamentos, conforme se mostra na figura 
a seguir. Como os amperes-espiras variam em cada relação de 
transformação considerada, somente é garantida a classe de exatidão 
do equipamento para a derivação que estiver o maior número de 
espiras. A versão deste tipo de TC é dada na figura abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 23 - Transformador de Corrente tipo com Vários Enrolamentos Secundários 
Figura 24 - Transformador de Corrente tipo Derivação no Secundário 
40 
 
6.2. Transformador de Potencial 
 
 
Transformador de potencial (TP) é um transformador para instrumento cujo 
enrolamento primário é ligado em derivação a um circuito elétrico e cujo enrolamento 
secundário se destina a alimentar bobinas de potencial de instrumentos elétricos de 
medição e proteção ou controle. 
Na sua forma mais simples, os transformadores de potencial possuem um 
enrolamento primário de muitas espiras e um enrolamento secundário através do 
qual a tensão desejada, normalmente padronizada em 115 v ou 115/√3 V. Dessa 
forma os instrumentos de proteção e medição são dimensionados em tamanhos 
reduzidos com bobinas e demais componentes de baixa isolação. 
Os transformadores de potencial são equipamentos utilizados para suprir 
aparelhos que apresentam elevada impedância, tais como voltímetros, reles de 
tensão, bobinas de tensão de medidores de energia, etc. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 25 - Esquema de ligação de um Transformador de Potencial 
41 
 
6.2.1. Erros de Transformação 
 
 
Os transformadores de potencial são caracterizados por dois erros que 
cometem ao reproduzir no secundário a tensão a que estão submetidos no primário. 
Estes erros são: erro de relação de transformação e o erro do ângulo de fase. 
 
 
6.2.1.1. Erro de Relação de Transformação 
 
 
Esse tipo de erro é registrado na medição de tensão com TP, onde a tensão 
primária não corresponde exatamente ao produto da tensão lida no secundário pela 
relação de transformação de potencial nominal. Este erro pode ser corrigido pelo 
fator de correção (FCR). O produto entre a relação de transformação de potencial 
nominal (RTP) e o fator de correção de relação resulta na relação de transformação 
de potencial real (RTP). 
 
𝐹𝐶𝑅 =
𝑅𝑇𝑃𝑟
𝑅𝑇𝑃
 
 
Logo o erro pode ser calculado pela seguinte equação: 
 
𝜀𝑝 =
𝑅𝑇𝑃 × 𝑉𝑠 − 𝑉𝑝
𝑉𝑝
× 100% 
 
 
6.2.1.2. Erro do Angulo de Fase 
 
 
É o ângulo que mede a defasagem entre a tensão vetorial primária ea tensão 
secundaria de um transformador de potencial. 
 
𝛾 = 26 × (𝐹𝐶𝑇𝑃 − 𝐹𝐶𝑅𝑃) 
42 
 
6.2.2. Principais Características do Transformador de Potencial 
 
 
 Tensão Primária Nominal: Estabelecida de acordo com a tensão do 
circuito no qual o TP será instalado. 
 
 Tensão Secundária Nominal: É padronizada em 115 V ou 115/ 3 V. 
 
 Classe de Exatidão: Valor máximo do erro (expresso em percentagem) 
que poderá ser causado pelo transformador aos instrumentos a ele 
conectados. 
 
A classe de exatidão exprime normalmente o erro do transformador de 
potencial, levando em conta o erro de relação de transformação e o erro de 
defazamento angular entre as tensões primaria e secundaria. Este erro é medido 
pelo fator de correção de transformação. 
Considera-se que um TP está dentro de sua classe de exatidão quando os 
pontos determinados pelos fatores de correção de relação (FCR) e pelos ângulos de 
fase estiverem dentro do paralelogramo de exatidão. 
Para determinar essa exatidão são realizados ensaios, cada ensaio 
corresponde à carga padronizada sendo efetuado para as seguintes condições: 
 
 Ensaio sobre tensão nominal; 
 Ensaio a 90 % da tensão nominal; 
 Ensaio a 110% da tensão nominal. 
 
TP Alimentando 
Instrumentos 
Classe de Exatidão 
Recomendada Aceitavel 
Medidores 0,3 0,6 
Indicadores 0,6 1,2 
 
 
 
43 
 
 Carga Nominal: Carga na qual se baseiam os requisitos de exatidão do 
TP segundo a ABNT e a ANSI. 
 
Designação ABNT Designação ANSI 
P 12,5 W 
P 25 X 
P 75 Y 
P 200 Z 
P 400 ZZ 
 
 
 Grupos de Ligação: De acordo com a ABNT, os TP’s classificam-se em 
três grupos: 
 
 Grupo 1: TP projetado para ligação entre fases; 
 Grupo 2: TP projetado para ligação entre fase e neutro de sistemas 
diretamente aterrados; 
 Grupo 3: TP projetado para ligação entre fase e neutro de sistema 
onde não se garanta a eficácia da aterramento. 
 
 
6.2.3. Características Construtivas 
 
 
O enrolamento primário é constituído de uma bobina de varias camadas de fio, 
submetida a uma esmaltação em geral dupla, enrolada em um núcleo de ferro 
magnético sobre o qual também se envolve o enrolamento secundário. 
Já o enrolamento secundário é de fio de cobre duplamente esmaltado e 
isolado do núcleo e do enrolamento primário por meio de fitas de papel especial. 
Se o transformador é constituído em epóxi, o núcleo com as respectivas 
bobinas é encapsulado através de processos especiais de modo a evitar a formação 
de bolhas no seu interior, o que, para tensões elevadas, se constitui num fator de 
44 
 
defeito grave. Nestas condições, esse transformador torna-se compacto, de peso 
relativamente pequeno, porem descartável ao ser danificado. 
Se o transformador for de construção em óleo o núcleo comas respectivas 
bobinas são secos sob vácuo e calor. O transformador, ao ser completamente 
montado é tratado a vácuo para em seguida ser preenchido com óleo isolante. 
 
45 
 
7. BIBLIOGRAFIA 
 
 
CAMINHA, Amadeu Casal. Introdução a Proteção dos Sistemas Elétricos. 
São Paulo. Editora Edgard Blücher, 1977. 211 p. 
 
LIMA, Luís Henrique Lopes. Aula 8: Relé de Proteção de Tensão (27/59) – 
Relé Auxiliar (86). Universidade Federal de Juiz de Fora. Disponível em: < 
http://www.ufjf.br/luishenrique_lima/files/2013/09/Aula-08-ENE095.pdf>. Acesso em: 
28 nov. 2015.