Sistemas de Distribuição Elétrica

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Unidade	3	-	OPERAÇÃO	E	MANUTENÇÃO	DE
SISTEMAS	DE	DISTRIBUIÇÃO	E	PROTEÇÃO	DE
SISTEMAS	ELÉTRICOS
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Introdução	da	unidade
Neste	material,	 veremos	os	métodos	de	operação	e	manutenção	nos	sistemas	de
distribuição	 de	 energia	 elétrica.	 O	 planejamento	 de	 um	 sistema	 de	 distribuição
elétrica	 é	 uma	 das	 questões	 importantes	 enfrentadas	 pela	 empresa	 de
distribuição.	Um	bom	planejamento	requer	resolver	um	problema	difícil	com	várias
soluções,	 daí	 os	 mais	 de	 quarenta	 anos	 de	 história	 de	 contínuos	 esforços	 e
contribuições	para	melhorar	as	soluções.
Veremos	os	diferentes	aspectos	das	proteções	em	sistemas	elétricos;	começando
por	 suas	 características,	 seus	 fundamentos	 e	 seus	 dispositivos.	 Dessa	 forma,
informações	 relevantes	 são	 expostas	 para	 o	 desenvolvimento	 deste	 estudo	 e	 um
repositório	de	conceitos	é	usado			ao	longo	desta	unidade.
Também	 veremos,	 de	 maneira	 detalhada,	 a	 coordenação	 dos	 dispositivos	 de
proteção	 que	 irão	 compor	 o	 esquema	 de	 proteção	 da	 rede	 de	 distribuição.
Abordaremos	diversos	temas	de	proteção	utilizados	em	redes	de	distribuição,	além
dos	 seus	 fundamentos	 ou	 suas	 filosofias,	 suportando	 o	 motivo	 de	 cada
configuração,	aplicadas	às	subestações.	
Nos	próximos	tópicos,	aprofundaremos	todas	essas	temáticas	citadas.	Acompanhe!
Sistema	elétrico	de	distribuição
O	 planejamento	 de	 um	 sistema	 de	 distribuição	 elétrica	 é	 uma	 das	 questões
importantes	 enfrentadas	 pelas	 empresas	 de	 distribuição.	 Um	 bom	 planejamento
requer	resolver	um	problema	difícil	com	várias	soluções,	daí	os	mais	de	quarenta
anos	de	história	de	contínuos	esforços	e	contribuições	para	melhorar	as	soluções.
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FIGURA	1	-	Distribuição	de	energia	elétrica
Fonte:	EVENING_TAO	/	FREEPIK.
Um	sistema	de	distribuição	de	energia	elétrica	é	o	conjunto	de	equipamentos	que
permite	que	um	determinado	número	de	cargas	seja	energizado	com	segurança	e
confiabilidade,	em	diferentes	níveis	de	tensão,	geralmente	localizados	em	lugares
diferentes.
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Dependendo	das	características	das	cargas,	os	volumes	de	energia	envolvidos	e	as
condições	 de	 confiabilidade	 e	 segurança	 com	 que	 devem	 operar,	 os	 sistemas	 de
distribuição	são	classificados	conforme	apresentado	a	seguir.
(Clique	no	(+)	das	sanfonas	para	visualizar	o	conteúdo.)
Industrial
Os	sistemas	de	distribuição	industrial	incluem	grandes	consumidores	de
energia	elétrica,	que	geralmente	recebem	alimentação	elétrica	de	alta	tensão.
É	comum	a	indústria	gerar	parte	de	sua	demanda	por	energia	elétrica	por
processos	de	vapor,	gás	ou	diesel.
Comercial
Com	 exceção	 da	 Geração	 Distribuída	 (GD)	 para	 o
futuro,	 nos	 dias	 atuais	 a	 eletricidade	 em	 geral	 é
gerada	remotamente,	longe	dos	centros	de	carga,	e	é
transportada	 por	 linhas	 de	 transmissão	 em	 alta,
extra-alta	 e	mesmo	ultra-alta	 tensões.	 A	 eletricidade
das	 redes	 de	 transmissão	 é	 distribuída	 à	 rede	 de
subtransmissão	em	tensões	de	230	kV	e,	em	seguida,
diminuída	 a	 35	 kV.	 Algumas	 concessionárias
consideram	 essa	 rede	 de	 subtransmissão	 parte
integrante	 do	 sistema	 de	 distribuição,	 enquanto
outras	 concessionárias	 consideram	somente	as	 redes
abaixo	 de	 35	 kV	 parte	 do	 sistema	 de	 distribuição
(MOHAN,	2016,	p.	118).
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Sistemas	de	distribuição	comercial	são	um	termo	coletivo	para	sistemas	de
distribuição,	sistemas	de	energia	dentro	de	grandes	complexos	comerciais	e
municipais.	Esse	tipo	de	sistema	tem	características	próprias	como
consequência	da	requisitos	especiais	em	matéria	de	segurança	de	pessoas	e
bens,	pelo	que,	geralmente,	requerem	importantes	fontes	de	apoio	em	casos
de	emergência.	
Urbano
Os	sistemas	de	distribuição	urbana	alimentam	a	distribuição	de	energia	elétrica
para	vilas	e	centros	urbanos	com	grande	consumo,	mas	com	densidade	de
carga	pequena.	São	sistemas	em	que	são	necessários	a	seleção	adequada	do
equipamento	e	o	seu	correto	dimensionamento.
Rural
Os	sistemas	de	distribuição	rural	são	responsáveis			pelo	fornecimento	de
eletricidade	a	áreas	de	menor	densidade	de	carga,	o	que	requer	soluções
especiais	com	relação	aos	equipamentos	e	aos	tipos	de	rede.	Devido	a	longas
distâncias	e	a	pequenas	cargas,	é	alto	o	custo	por	KWh	consumido.	Em	alguns
casos	é	até	justificado,	pois,	do	ponto	de	vista	econômico,	para	geração	local
em	uma	fase	inicial,	e	apenas	em	um	estágio	posterior,	pode	ser	econômico	e
prático	interconectar	para	formar	uma	grande	rede.
Agora	que	você	já	sabe	como	se	classificam	os	sistemas	de	distribuição	de	energia
elétrica,	vamos	nos	aprofundar	um	pouco	mais	no	estudo	a	respeito	desse	tema.
Rede	de	distribuição	de	energia	elétrica
A	rede	de	distribuição	de	energia	elétrica	faz	parte	do	sistema	de	abastecimento,
que	é	responsabilidade	das	empresas	que	distribuem	energia	elétrica.
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A	 distribuição	 de	 energia	 elétrica	 das	 subestações	 de	 transformação	 da	 rede	 de
transporte	é	realizada	em	duas	etapas.
(Clique	na	imagem	para	visualizar	o	conteúdo.)
A	 geração	 de	 energia	 elétrica	 ocorre	 normalmente
afastada	 dos	 centros	 consumidores,	 constituídos	 por
indústrias,	 comércios,	 residências,	 entre	 outros.	 Para
que	a	eletricidade	gerada	por	qualquer	um	dos	meios
vistos	 no	 item	 anterior	 alcance	 os	 centros
consumidores,	 faz-se	 necessário	 um	 complexo
sistema	 de	 transmissão	 e	 distribuição	 de	 energia
elétrica.	 Dessa	 forma	 é	 possível	 afirmar	 que	 a
transmissão	 se	 inicia	 logo	 após	 a	 geração	 e	 finaliza
nas	 subestações	 responsáveis	 pela	 distribuição.
(GEDRA;	BARROS;	BORELLI,	2014,	p.	19).
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Fonte:	EDEDCHECHINE	/	FREEPIK.
As	linhas	que	compõem	a	rede	de	distribuição	são	operadas	radialmente,	sem	que
formem	 grades,	 ao	 contrário	 das	 redes	 de	 transporte	 e	 entrega.	 Quando	 existe
uma	falha,	esta	é	detectada	por	um	dispositivo	de	proteção	localizado	no	início	de
cada	rede	e	abre	o	interruptor	que	alimenta	a	rede.
Classificação	das	redes	por	sua	configuração
No	tocante	à	sua	configuração,	as	redes	podem	ser	classificadas	conforme	descrito
a	seguir.
(Clique	no	(+)	das	sanfonas	para	visualizar	conteúdo.)
Rede	radial
Utiliza	 uma	 única	 linha	 de	 alimentação,	 de	 forma	 que	 os	 consumidores	 têm
apenas	 uma	 rota	 possível	 de	 alimentação.	 Esse	 tipo	 de	 rede	 é	 usado,
principalmente,	em	áreas	rurais,	pelo	custo	de	abastecimento	quando	se	trata
de	grandes	áreas	geográficas	com	cargas	dispersas	e	densidade	baixa.
I.	A	primeira	etapa	é	composta	pelo	que	antes	era	conhecido	como	rede
de	 distribuição,	 que,	 a	 partir	 das	 subestações	 de	 transformação,
distribui	 a	 energia,	 normalmente	 por	meio	 de	 anéis	 que	 circundam	os
grandes	 centros	de	 consumo,	 até	 atingir	 estações	 transformadoras	de
distribuição.	As	tensões	usadas	são	entre	25	kV	e	132	kV.	Intercaladas
nesses	 anéis	 estão	 as	 estações	 transformadoras	 de	 distribuição,
responsáveis	 		pela	 redução	 da	 tensão	 de	 nível	 de	 distribuição	 para	 a
distribuição	de	média	tensão.
II.	 A	 segunda	 etapa	 é	 constituída	 pela	 própria	 rede	 de	 distribuição,
comumente	 chamada	 de	 rede	 de	 média	 tensão,	 com	 tensões	 de
operação	de	3	KV	a	30	kV	e	em	malha.	A	superfície	de	grandes	centros
de	 consumo	 é	 coberta	 por	 essa	 rede,	 ligando	 os	 postos
transformadores	 de	 distribuição	 com	 centros	 de	 transformação,	 que
são	a	última	etapa	da	alimentação	de	média	 tensão,	pois	a	 tensão	na
saída	desses	centros	é	baixa	(230	V/400	V).
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Malha	aberta
Apresenta	dois	caminhos	de	alimentação	possíveis,	de	forma	que	consumidores
podem	 ser	 alimentados	 por	 qualquer	 um	 deles,	 mas	 apenas	 um	 desses
caminhos	de	alimentação	é	ativado	na	operação	normal.	A	outra	rota	é	usada
em	caso	de	falha	e,	geralmente,	está	aberta.
Aseguir,	veremos	sobre	as	subestações	de	subtransmissão	e	distribuição.	Vamos
lá?
Subestações	de	subtransmissão	e	distribuição
As	 subestações	 de	 subtransmissão	 são	muito	 relacionadas	 com	 a	 distribuição,	 e
considera-se	adequado	tratá-las	em	conjunto.
Subestação	compreende	as	 instalações	elétricas	e	as
edificações	destinadas	a	abrigar	os	equipamentos	de
medição,	 proteção	 e	 transformação	 de	 energia,
objetivando	alterar	os	valores	de	tensão	e	corrente	do
fornecimento	para	valores	de	uso.	A	subestação	deve
atender	às	necessidades	de	 fornecimento	de	energia
elétrica	 das	 instalações	 por	 ela	 alimentadas,
permitindo	 sempre	 a	 flexibilidade	 de	 manobras,	 a
acessibilidade	 para	 manutenções,	 a	 confiabilidade
quanto	à	proteção	e	à	operação,	e	a	segurança	para	o
sistema,	 os	 equipamentos	 e	 os	 profissionais
envolvidos	 em	 suas	 tarefas	 (GEDRA;	 BARROS;
BORELLI,	2014,	p.	40).
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Arranjos	 de	 circuitos	 de	 subtransmissão	 e	 subestações	 de	 distribuição	 podem
afetar	 muito	 a	 continuidade	 do	 serviço,	 pois	 alimentam	 grandes	 cargas.	 Os
circuitos	de	subtransmissão	podem	ter	quatro	arranjos	básicos:	 radial,	 radial	com
recurso,	anel	e	reticulado.
Veja,	no	Saiba	Mais	a	seguir,	mais	detalhes	sobre	redes	de	distribuição	de	energia
em	centros	urbanos	e	alguns	de	seus	impactos.
SAIBA	MAIS
Para	 aprofundar	 os	 seus	 conhecimentos,	 convidamos	 você	 a	 ler	 o	 artigo
“Análise	 comparativa	 dos	 custos	 de	 diferentes	 redes	 de	 distribuição	 de
energia	elétrica	no	contexto	da	arborização	urbana”,	que	 tratará	dos	 três
principais	 tipos	 de	 redes	 de	 distribuição	 de	 energia	 elétrica,	 juntamente
com	a	análise	de	novas	técnicas	que	podem	ser	utilizadas	para	a	redução
do	número	de	podas	de	árvores.	
Saiba	mais	em:
https://www.scielo.br/j/rarv/a/zvFw3HnfyjLhbJZhLcQLJTc/abstract/?lang=pt
Confira	clicando	no	PDF	a	seguir.
	
A	 rede	 de	 distribuição,	 portanto,	 é	 constituída	 pelo	 conjunto	 de	 equipamentos
subterrâneos	 ou	 aéreos	 e	 pelos	 centros	 de	 transformação	 que	 permitem	 que	 a
energia	chegue	ao	cliente	final.
Quando	um	equipamento	elétrico	é	instalado	e	colocado	em	operação,	o	processo
de	 deterioração	 começa.	 Se	 a	 deterioração	 não	 for	 revista	 de	 forma	 sistemática,
pode	 causar	 falhas	 e	 mau	 funcionamento.	 Em	 resumo,	 mudanças	 de	 carga	 ou
distúrbios	 em	 circuitos,	 geralmente,	 ocorrem	 sem	 serem	 planejados,	 o	 que	 pode
resultar	na	instalação	inadequada	de	dispositivos	de	proteção	nos	circuitos.
https://www.scielo.br/j/rarv/a/zvFw3HnfyjLhbJZhLcQLJTc/abstract/?lang=pt
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Também	 um	 programa	 de	 manutenção	 preventiva	 e	 testes	 deve	 minimizar	 o
perigo	 para	 a	 vida	 útil	 do	 equipamento,	 que	 pode	 resultar	 de	 uma	 falha	 quando
não	há	manutenção	adequada.	A	manutenção	adequada	do	equipamento	reduz	ou
minimiza	 falhas	 catastróficas.	 Este	 programa	 consiste	 em	 fazer	 inspeções	 de
rotina,	 testes,	 reparos	 em	 equipamentos	 como	 transformadores,	 cabos,
interruptores	e	periféricos	–	dentre	eles,	circuitos	de	controle,	relés	e	instrumentos
de	sinalização	e	medição.	Vejamos	mais	detalhes	a	seguir.
Visão	geral	de	manutenção
Com	base	nos	resultados	obtidos	nos	testes	realizados	no	equipamento	elétrico,	o
pessoal	 responsável	 pela	 manutenção	 tem	 argumentos	 suficiente	 para	 tomar	 a
decisão	 de	 manter	 energizado	 ou	 retirar	 de	 serviço	 equipamentos	 em
funcionamento	 que	 necessitem	 de	 manutenção.	 Para	 a	 manutenção	 do
equipamento,	 é	 conveniente	 considerar	 os	 aspectos	 seguindo	 as	 orientações
apresentadas	a	seguir.	Para	ver	todas	elas,	clique	nas	setas	laterais.
(Clique	nas	setas	para	avançar	ou	voltar	o	conteúdo.)
a)	 Buscar	 arquivo	 histórico	 e	 fazer	 análise	 dos	 resultados	 obtidos	 nas
inspeções	 e	 na	 evidência.	 Também	 é	 necessário	 considerar	 as	 condições	 de
operação	dos	equipamentos,	bem	como	as	recomendações	dos	fabricantes.
b)	Estabelecer	as	necessidades	de	manutenção	de	cada	equipamento.
c)	Formular	as	atividades	dos	programas	de	manutenção.	Esses	programas
devem	abranger	um	período	de,	aproximadamente,	um	ano.
d)	Determinar	as	atividades	de	manutenção	prioritárias	para	cada
equipamento	em	particular.
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e)	Ter	pessoal	especializado	e	competente	disponível	para	realizar	as
atividades	de	manutenção	de	equipamentos	e	estabelecer	métodos	para	o	seu
controle.
Melhorando	 as	 técnicas	 de	 manutenção,	 obtém-se	 maior	 produtividade	 e	 seus
custos	 são	 reduzidos.	 Existem	 vários	 tipos	 de	manutenção	 que	 podem	 se	 aplicar
aos	equipamentos	em	operação,	que	serão	mencionados	posteriormente.
Iniciando	a	manutenção
O	 principal	 objetivo	 na	 manutenção	 de	 equipamentos	 elétricos	 é	 manter	 a
disponibilidade	dos	equipamentos,	por	isso	é	prioritário	reduzir	o	número	de	falhas
repentinas	no	sistema.	Tudo	isso	deve	ser	alcançado	com	um	nível	ótimo	tanto	de
qualidade	quanto	de	custo.
Com	o	 avanço	 da	 tecnologia,	 deve,	 necessariamente,	 haver	 um	desenvolvimento
de	novas	ferramentas	e	métodos	para	manutenção	e	teste	dos	equipamentos,	que
permitem	ao	sistema	sobreviver	em	melhores	condições	e	por	mais	tempo	elétrico.
Como	 consequência	 de	 todo	 esse	 desenvolvimento	 estão	 os	 requisitos	 de
qualidade,	 que	 têm	 permitido	 uma	 importante	 evolução	 na	 manutenção	 de
equipamentos	elétricos.
(Clique	na	imagem	para	visualizar	o	conteúdo.)
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Fonte:	JCOMP	/	FREEPIK.
Para	manter	o	equipamento	elétrico	em	boas	condições	e	levar	uma	boa	gestão	da
sua	 manutenção,	 uma	 série	 de	 testes	 deve	 ser	 realizada	 de	 forma	 regular	 e
adequada.	Os	testes	de	campo	são	atividades	dentro	dos	trabalhos	de	manutenção
e	 comissionamento,	 que	 devem	 ser	 realizados	 periodicamente,	 a	 fim	 de	 manter
aceitáveis	os	índices	de	confiabilidade	e	continuidade.
Manutenção	corretiva
Inicialmente,	surgiu	uma	técnica	denominada	manutenção	corretiva,	que	consiste
na	revisão	e	no	reparo	do	equipamento	somente	quando	há	uma	falha	ou	avaria	no
sistema,	ou	quando	as	condições	são	alteradas	do	seu	funcionamento	normal.	Essa
é,	 portanto,	 a	 ideia	mais	 antiga	 de	manutenção,	 que	 hoje	 é	 utilizada	 apenas	 em
equipamentos	de	baixíssimo	custo.	As	principais	desvantagens	dessa	prática	era	o
gasto	 para	 substituir	 o	 equipamento	 danificado	 e,	 consequentemente,	 a	 falta	 de
um	bom	planejamento	para	o	investimento.
O	equipamento	pode	sofrer	 falhas	devido	à	deterioração	causada	pelo	seu
envelhecimento	ou	como	consequência	de	causas	externas	a	ele.	Deve-se
mencionar	 que	 essas	 últimas	 são	 os	 mais	 difíceis	 de	 prever.	 Por	 esse
motivo,	 é	 extremamente	 importante	 conhecer	 a	 situação	 ou	 o	 estado	 do
equipamento	para	que	possa	ser	feita	a	manutenção	mais	adequada.
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Outra	 desvantagem	 é	 a	 baixa	 qualidade	 dos	 reparos,	 devido	 à	 rapidez	 na
intervenção	 e	 à	 prioridade	 de	 reabilitar	 a	 operação	 antes	 de	 se	 consertar
definitivamente,	 o	 que	 pode	 produzir	 o	 hábito	 de	 trabalhar	 com	 defeito,	 e	 esses
tipos	de	intervenções,	muitas	vezes,	geram	outras	após	o	tempo,	por	causa	da	má
reparação.
REFLITA
A	manutenção	corretiva	visa	corrigir	os	problemas
que	 podem	 prejudicar	 o	 desempenho	 das
máquinas,	 depois	 de	 uma	 inconsistência	 ou	 de
uma	 falha	 total.	 Pensando	 nisso,	 há	 alguma
argúcia	 em	 realizar	 essa	 manutenção	 em	 vez	 de
outras?
Este	 tipo	 de	 manutenção	 requer	 pouco	 planejamento	 e	 controle,	 mas	 suas
desvantagens	a	tornam	inaceitável	em	grandes	instalações,	pois	a	obra	é	realizada
em	caráter	de	emergência,	o	que	 resulta	em	um	atendimento	 ineficiente	de	mão
de	obra,	causando	interrupções	do	serviço.
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Manutenção	preventiva
Posteriormente,	a	manutenção	preventiva	surge	como	uma	necessidade	de	reduzir
o	 número	de	 reparos	 e	 custos.	 Isso	 é	 feito	 por	meio	 de	uma	 rotina	de	 inspeções
periódicas	nos	equipamentos,	 independentemente	do	seu	estado,e	de	renovação
de	 itens	 danificados.	 As	 atividades	 de	manutenção	 preventiva	 visam	prevenir	 ou
evitar	que	o	equipamento	falhe	durante	o	período	de	sua	vida	útil,	e	a	técnica	de
sua	 aplicação	 é	 suportada	 por	 experiências	 operacionais	 que	 determinam	 que	 o
equipamento,	 depois	 de	 passar	 o	 período	 de	 comissionamento,	 reduz	 as	 suas
chances	de	falha.
Essa	 técnica	não	é	mais	amplamente	utilizada	hoje,	embora	ainda	seja	usada	em
alguns	 casos	 particulares	 e	 dependendo	 da	 unidade	 em	 questão.	 Para	 que	 esse
tipo	de	manutenção	seja	 feito	corretamente,	o	conhecimento	do	equipamento	vai
ajudar	 muito	 no	 controle	 do	 sistema,	 além	 de	 reduzir	 os	 custos	 de	 produção,	 a
disponibilidade	 e	 a	 vida	 da	 equipe,	 que,	 agora,	 permite	 um	 planejamento
adequado.
Por	 outro	 lado,	 a	 técnica	 da	 manutenção	 preventiva	 representa	 um	 forte
investimento	 inicial	 em	 infraestrutura	 e	mão	 de	 obra.	 Da	mesma	 forma,	 se	 falta
uma	análise	correta	da	manutenção	preventiva,	o	custo	de	manutenção	pode	ser
sobrecarregado	 sem	 melhorias	 substanciais	 na	 disponibilidade	 e	 no	 bom
funcionamento	 dos	 equipamentos.	 Além	 disso,	 previamente,	 o	 desconhecimento
de	 algumas	 irregularidades	 de	 unidades	 significa	 que	 as	 taxas	 de	 falha	 não
poderiam	ser	reduzidas	de	maneira	significativa,	devido	a	problemas	inerentes	ao
equipamento.
Para	 aprofundar	 os	 conhecimentos	 desenvolvidos	 até	 aqui,	 assista	 ao	 vídeo
“Manutenção	 preditiva”,	 a	 seguir,	 a	 fim	 de	 compreender	 mais	 uma	 importante
forma	de	manter	o	equipamento	elétrico	em	bom	estado.
Recurso	Externo
Recurso	é	melhor	visualizado	no	formato	interativo
Considerando	 os	 estudos	 realizados	 até	 aqui,	 o	 vídeo	 “Manutenção	 preditiva”
auxiliou	ainda	mais	em	seu	aprendizado,	não	é	mesmo?
Para	 Mamede	 Filho	 e	 Mamede	 (2020,	 p.	 22),	 “cada	 componente	 de	 um	 sistema
elétrico	é	especificado	em	função	das	condições	operativas	desse	sistema	no	qual
irá	 funcionar,	 de	 forma	 que	 suas	 características	 técnicas	 não	 sejam	 superadas”.
Veja	mais	detalhes	sobre	esse	assunto	na	Dica	a	seguir.
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DICA
Leia	 da	 página	 22	 à	 26	 do	 livro	 “Proteção	 de
sistemas	 elétricos	 de	 potência”	 (2020),	 de	 João
Mamede	 Filho	 e	 Daniel	 Ribeiro	 Mamede.	 Nessas
páginas,	 você	verá	os	principais	 tipos	de	proteção
para	os	eventos	que	mais	ocorrem.
Acesse	 o	l i n k	a	 seguir	 e	 confira	 o	 material:
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/bo
oks/9788521637219/epubcfi/6/24[%3Bvnd.vst.idref
%3Dchapter01]!/4/618/1:178[nto%2C%20os		
Ter	 dispositivos	 de	 proteção	 funcionando	 corretamente	 garante	 que	 a	 função
principal	 da	 rede	 pode	 ser	 realizada,	 confiando	 que	 as	 condições	 de	 falha	 serão
isoladas	de	maneira	correta	em	um	momento.
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788521637219/epubcfi/6/24[%3Bvnd.vst.idref%3Dchapter01]!/4/618/1:178[nto%2C%20os]
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Dessa	 forma,	 veremos	 uma	 introdução	 aos	 diferentes	 conceitos	 utilizados	 no
projeto	de	esquemas	de	proteção,	passando	por	uma	definição	de	características,
fundamentos	e	dispositivos	de	proteção,	 até	o	projeto	detalhado	da	 coordenação
de	 uma	 rede.	 Além	 disso,	 pretende-se	 que	 seja	 um	 repositório	 de	 conceitos	 que
serão	 utilizados	 na	 coordenação	 do	 esquema	 de	 proteção	 e	 na	 posterior
modificação	 do	 referido	 esquema.	 Como	 primeiro	 passo,	 as	 características	 dos
sistemas	de	proteção	são	abordadas	como	uma	estrutura	de	referência	para	definir
o	que	se	busca	em	qualquer	esquema	de	proteção.
Sistemas	de	proteção
Todos	 os	 elementos	 de	 um	 sistema	 de	 energia	 devem	 ser	 corretamente
protegidos,	de	forma	que	os	relés	só	operem	na	ocorrência	de	faltas.	Alguns	relés
operam	 apenas	 para	 faltas	 que	 ocorrem	 dentro	 de	 sua	 zona	 de	 proteção;	 isso	 é
chamado	de	“proteção	do	tipo	de	unidade”.
Por	 outro	 lado,	 outros	 relés	 são	 capazes	 de	 detectar	 faltas	 dentro	 de	 uma
determinada	zona	e	fora	dela,	geralmente	em	zonas	adjacentes,	e	pode	ser	usado
como	backup	 para	 proteção	 primária	 como	 uma	 segunda	 linha	 de	 defesa	 É
essencial	 que	 qualquer	 falha	 seja	 isolada,	 mesmo	 que	 a	 proteção	 primária
associada	não	opere.	Portanto,	sempre	que	possível,	cada	elemento	do	sistema	de
potência	deve	ser	protegido	pelos	relés	primários	e	pela	cópia	de	segurança.
(Clique	no	(+)	das	sanfonas	para	visualizar	o	conteúdo.)
Proteção	primária
Um	 sistema	 de	 proteção	 primária	 deve	 operar	 toda	 vez	 que	 um	 de	 seus
elementos	 detecta	 uma	 falha.	 Ela	 cobre	 uma	 zona	 de	 proteção	 composta	 por
um	ou	mais	elementos	do	sistema	de	energia	como	máquinas	elétricas,	 linhas
e	 barras.	 É	 possível	 que	 para	 um	 elemento	 do	 sistema	 de	 potência	 existam
vários	dispositivos	de	proteção	primária.	No	entanto,	isso	não	significa	que	eles
não	 funcionarão	 todos	para	 a	mesma	 falha.	Deve-se	 observar	 que	 a	 proteção
primária	de	um	componente	ou	de	um	equipamento	do	sistema	pode	não	ser,
necessariamente,	instalada	no	mesmo	ponto	de	localização	do	equipamento	do
sistema;	em	alguns	casos,	pode	ser	localizada	em	uma	subestação	adjacente.
Proteção	de	backup
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A	proteção	de	backup	é	 instalada	para	operar	quando,	por	qualquer	motivo,	a
proteção	primária	não	opera.	Para	conseguir	isso,	o	relé	de	proteção	de	backup
possui	um	elemento	sensor	que	pode	ser	ou	não	semelhante	ao	utilizado	pelo
sistema	de	proteção	primário,	mas	 também	 incluindo	um	circuito	de	 tempo,	o
que	retarda	a	operação	do	relé	e	permite	o	tempo	necessário	para	a	proteção
primária	 operar	 primeiro.	 Um	 relé	 pode	 fornecer	 proteção	 de	backup,	de
maneira	simultânea,	para	diferentes	componentes	do	equipamento	do	sistema,
e,	 igualmente,	um	mesmo	equipamento	pode	 ter	diferentes	 relés	de	proteção
de	backup.	De	fato,	é	muito	comum	que	um	relé	atue	como	proteção	primária
para	um	equipamento	e	como	backup	para	outro.
Vejamos,	agora,	 todas	as	características	procuradas	em	um	sistema	de	proteção,
sendo	 a	 principal	 delas	 a	 confiabilidade	 (combinação	 de	 confiabilidade	 e
segurança).	 Um	 esboço	 de	 uma	 proteção	 eficiente	 deve	 reunir	 todas	 as
características	para	ser	eficaz	contra	eventos	de	falha,	mas	sem	ser	complexo	ou
muito	caro	para	implementar.
As	 subestações	 estão	 sujeitas	 a	 anomalias	 ou,
eventualmente,	 perturbações	 que	 intervêm	 em	 seu
funcionamento	 normal,	 podendo	 trazer	 avarias	 aos
equipamentos	da	subestação	e/ou	ao	sistema	elétrico,
necessitando,	portanto,	de	um	sistema	de	proteção.	O
objetivo	básico	do	sistema	de	proteção	na	subestação
consiste	 em	 detectar	 a	 ocorrência	 de	 algum	 defeito
ou	anomalia	e	 isolar	a	zona	defeituosa	o	mais	 rápido
possível.	 As	 características	 fundamentais	 em	 um
sistema	de	proteção	são:	seletividade,	confiabilidade,
rapidez,	 sensibilidade,	 exatidão	 (GEDRA;	 BARROS;
BORELLI,	2014,	p.	51).
E-Book	-	Apostila
18	-	40
Embora	a	qualidade	do	fornecimento	de	eletricidade	em	países	como	o	Brasil	seja
bastante	 boa,	 não	 são	 raras	 as	 anomalias	 elétricas	 que	 podem	 afetar,
negativamente,	os	equipamentos,	tanto	industriais	quanto	domésticos.	
No	 vídeo	 a	 seguir,	 veja	 cada	 característica	 que	 se	 espera	 em	 um	 sistema	 de
proteção.
Recurso	Externo
Recurso	é	melhor	visualizado	no	formato	interativo
Conforme	 mencionado	 no	 vídeo	 anterior,	 as	 características	 esperadas	 em	 um
sistema	 de	 proteção	 são:	 confiabilidade,	 velocidade,	 seletividade,	 sensibilidade,
simplicidade	e	economia,	sendo	que	as	três	primeiras	já	foram	descritas.	Vejamos,
agora,	o	restante	delas.
(Clique	no	(+)	das	sanfonas	para	visualizar	o	conteúdo.)
Sensibilidade
Sensibilidade	 é	 a	 capacidade	 de	 um	 sistema	 de	 proteção	 para	 detectar	 HIF
(High	 Impedance	 Faults	 ou	 	Defeitos	 de	Alta	 Impedância)	 dentro	 sua	 zona	 de
proteção.	Essa	capacidade	é	reduzida	no	caso	de	pequenas	correntes	de	falha,
por	 quais	 o	 sistema	 deve	 ser	 capaz	 de	 diferenciá-losdos	 fluxos	 de	 corrente
normais	 da	 grade.	 É	 importante	 garantir	 a	 detecção	 de	 correntes	 de	 falha
devido	a	HIF	ou	contribuições	reduzidas	de	DER	(Distributed	Energy	Resources
ou	Recursos	Energéticos	Distribuídos)	para	falha.
Simplicidade
E-Book	-	Apostila
19	-	40
Um	 sistema	 de	 proteção	 também	 deve	 ser	 mantido	 o	 mais	simples	e	 direto
possível,	 enquanto	 atingir	 os	 objetivos	 pretendidos.	 Cada	 unidade	 ou
componente	 adicionado	 que	 oferece	 uma	 melhoria,	 mas	 não	 é	 indispensável
para	os	 requisitos	de	proteção,	 deve	 ser,	 cuidadosamente,	 considerado.	Cada
adição	 fornece	 uma	 fonte	 potencial	 de	 problemas	 e	 manutenção.	 Conforme
enfatizado,	uma	operação	incorreta	ou	uma	indisponibilidade	de	proteção	pode
causar	problemas	catastróficos	em	um	sistema	de	energia.
Economia
Por	 fim,	é	essencial	obter	a	máxima	proteção	pelo	mínimo	custo,	mantendo	a
economia,	 já	 que	 o	 custo	 sempre	 é	 um	 fator	 crucial.	 O	 sistema	 de	 proteção
mais	 barato	 pode	 não	 ser	 o	mais	 confiável;	 além	 do	mais,	 isso	 pode	 levar	 a
grandes	 dificuldades	 na	 instalação	 e	 na	 operação,	 como	 altos	 custos	 de
manutenção.	 Os	 custos	 de	 proteção	 são	 considerados	 altos	 quando
considerados	apenas	em	primeira	instância,	mas	a	percepção	pode	mudar	à	luz
dos	 custos	 do	 equipamento	 protegidos	 e	 do	 custo	 que	 uma	 ação	 incorreta
acarretaria.
Após	compreender	melhor	o	que	se	espera	em	um	sistema	de	proteção,	podemos
perceber	que	o	atendimento	a	esses	 requisitos	pode	 ser	 fundamental	 para	evitar
que	falhas	aconteçam.
No	 infográfico	a	seguir,	são	apresentados	os	dispositivos	de	proteção	comumente
usados			em	sistemas	elétricos.	Estes	respondem	aos	princípios	discutidos	na	seção
anterior,	tendo	diferentes	particularidades	na	aplicação	desses	princípios.
(Clique	nos	(○)	do	infográfico	para	visualizar	o	conteúdo.)
Recurso	Externo
Recurso	é	melhor	visualizado	no	formato	interativo
E-Book	-	Apostila
20	-	40
Diante	 dos	 esclarecimentos	 apresentados	 no	 infográfico	 anterior,	 abordaremos,
agora,	 os	 fundamentos	 da	 proteção	 e	 os	 princípios	 com	 os	 quais	 trabalham	 os
dispositivos	de	proteção.
Fundamentos	de	proteção
Um	 sistema	 de	 proteção	 bem	 projetado	 e	 devidamente	 coordenado	 é	 vital	 para
garantir	 que	 o	 sistema	 de	 energia	 elétrica	 opere	 dentro	 dos	 requisitos	 e	 dos
parâmetros	esperados.	Ao	 fornecer	 segurança	de	 rede	e	equipamento	 caro,	 você
também	 está	 protegendo	 um	 grande	 investimento	 de	 capital,	 e	 as	 pessoas
também	estão	protegidas.
A	 operação	 automática	 permite	 isolar	 as	 falhas	 o	 mais	 rápido	 possível	 para
minimizar	 os	 danos.	 Os	 custos	 econômicos	 e	 os	 benefícios	 de	 um	 sistema	 de
proteção	 devem	 ser	 levados	 em	 conta,	 a	 fim	 de	 obter	 um	 equilíbrio	 adequado
entre	os	requisitos	do	sistema	e	os	recursos	financeiros	disponíveis.	Na	ocorrência
de	uma	falha	ou	de	uma	condição	anormal,	a	proteção	deve	ser	capaz	de	detectar
o	problema	imediatamente	e	isolar	a	seção	afetada,	permitindo,	assim,	que	o	resto
do	sistema	de	energia	permaneça	em	serviço	e	 limite	a	possibilidade	de	danos	a
outros	 equipamentos.	 A	 proteção	 deve	 ser	 sensível	 o	 suficiente	 para	 operar	 com
velocidade	mesmo	sob	falhas	incipientes.
FIGURA	1	-	Sistema	de	proteção
Fonte:	EVENING_TAO	/	FREEPIK.
E-Book	-	Apostila
21	-	40
Começamos	com	os	princípios	mais	simples	–	o	diferencial	e	a	sobrecorrente	–	para
chegar	 às	 proteções	 que	 usam	medições	 de	 tensão	 como	 referência	 para	 o	 seu
funcionamento,	como	as	direcionais	e	as	de	distância.
Proteção	diferencial
Uma	das	técnicas	mais	confiáveis			em	redes	de	transmissão	e	em	algumas	redes	de
distribuição	é	a	proteção	diferencial.	 Isso	pode	 ser	aplicado	a	 todas	as	partes	do
sistema:	 geradores,	 motores,	 barramentos,	 transformadores,	 linhas,	 capacitores
etc.	 Em	 qualquer	 projeto	 de	 esquema	 de	 proteção,	 invariavelmente,	 a	 proteção
diferencial	 é	 a	 primeira	 consideração,	 e,	 muitas	 vezes,	 é	 a	 escolha	 de	 proteção
primária.
Princípio	diferencial
O	princípio	diferencial	é	baseado	na	medição	das	quantidades	de	corrente	na
entrada	e	na	saída	da	zona	de	proteção.	Se	a	diferença	entre	as	medições	for
zero,	assume-se	que	não	existem	falhas	ou	outros	problemas.	No	entanto,	se	o
valor	líquido	não	for	igual	a	zero,	um	problema	interno	existe,	e	a	diferença	de
corrente	faz	com	que	o	dispositivo	de	proteção	associado	opere.	
A	 soma	 das	 correntes	 que	 circulam	 pelos	 Transformadores	 de	 Corrente	 (TCs)	 é,
essencialmente,	 igual	 à	 soma	 das	 correntes	 que	 circulam	 no	 circuito	 durante	 a
operação	normal.	Assim,	para	faltas	 internas,	a	corrente	de	operação	da	proteção
é,	basicamente,	a	soma	das	correntes	de	inrush	que	alimentam	a	falta.	Exceto	por
falhas	leves	muito	internas,	há	boa	discriminação	para	detectar	problemas	(falhas)
dentro	da	zona	diferencial.
Mesmo	 com	 todas	 as	 vantagens	 desse	 princípio,	 para	 equipamentos	 como
geradores,	barramentos,	transformadores,	motores	etc.,	os	TCs,	geralmente,	ficam
no	mesmo	 lugar,	 então	 não	 é	muito	 difícil	 fazer	 a	 interface	 de	 seus	 secundários
com	 as	 proteções.	 Em	 vez	 disso,	 nas	 linhas,	 os	 terminais	 são	 separados	 por
distâncias	consideráveis,	de	modo	que	praticamente	não	é	possível	usar	proteções
diferenciais.
Proteção	contra	sobrecorrente,	proteção	de	terra	e	proteção	direcional
(Clique	nas	setas	para	avançar	ou	voltar	o	conteúdo.)
E-Book	-	Apostila
22	-	40
Proteção	contra	sobrecorrente
Quando	não	é	possível	de	 implementar	o	princípio	diferencial	ou	não	é	viável
usá-lo	 devido	 a	 custos	 altos,	 as	 proteções	 de	 sobrecorrente	 são	 uma	 opção
simples	com	uma	faixa	alta	de	dispositivos	para	escolher.	Além	disso,	como	as
falhas	 produzem	 um	 aumento	 na	 corrente	 de	 fase	 ou	 sequência	 para	 terra,
esse	 tipo	 de	 proteção	 é	 amplamente	 aplicado	 em	 todos	 os	 níveis	 de	 tensão,
tanto	nos	sistemas	de	transmissão	quanto	nos	sistemas	de	distribuição.
Dispositivos	 que	 respondem	 ao	 princípio	 de	 sobrecorrente	 podem	 ter
configurações	 de	 operação	 instantânea,	 com	 retardo	 fixo	 ou	 com	 retardo
dependente	de	uma	curva	com	característica	de	Tempo	Contracorrente	(TCC).
A	operação	de	sobrecorrente	na	borda	da	zona	de	proteção	não	é	tão	precisa
quanto	 a	 de	 proteção	 diferencial.	 Portanto	 eles	 podem	 não	 detectar	 falhas
perto	do	 limite	ou	operar	em	 faltas	próximas	a	ele,	mas	não	dentro	da	 zona.
Sendo	 assim,	 essa	 situação	 torna-se	 um	 problema	 de	 sensibilidade.
Acrescenta-se	 a	 essa	 situação	 o	 problema	 da	 ter	 dois	 dispositivos	 muito
próximos	querendo	apenas	o	mais	próximo	da	 falha	para	atuar.	Existem	duas
soluções	 possíveis,	 use	 uma	 solução	 de	 temporização	 ou	 uma	 solução	 de
comunicação.
E-Book	-	Apostila
23	-	40
Proteção	de	terra
A	função	das	proteções	da	terra	consiste	em	detectar	fugas	de	corrente	que
possam	ocorrer	devido	a	um	defeito	de	isolamento	em	função	do
envelhecimento,	da	degradação,	dos	contatos	fortuitos	etc.,	ou	à	quebra	de
um	dos	condutores	de	uma	fase	ativa,	o	que	causará	um	curto-circuito	para	a
terra.	O	princípio	de	operação	é	idêntico	ao	da	proteção	de	sobrecorrente,
exceto	que	deve	levar	em	conta	mais	um	fator.
Esse	fator	é	o	sistema	de	detecção	usado	em	função	da	magnitude	da	corrente
para	a	terra,	que	pode	ser	produzida	dependendo	do	regime	de	instalação
neutra.
Assim,	a	detecção	das	correntes	de	fuga	à	terra	é	realizada	por	meio	da	soma
vetorial	 das	 correntes	 trifásicas,	 que,	 no	 caso	 de	 instalações	 com	 neutro
aterrado,	 será	 representada,	 diretamente,	 como	 um	 valor	 com	 magnitude
suficiente	 para	 ser	 detectado	 por	 qualquer	 um	 dos	 dispositivos	 usados	 como
proteções	 de	 sobrecorrente.	 No	 entanto,	 quando	 a	 rede	 possui	 um	 neutro
isolado,	 a	 corrente	 não	 chega	 a	 ser	 tão	 alta	 se	 detectada	 com	uma	medição
como	a	 comentada.	Neste	 caso,	 é	 relizado	através	de	um	 toroidal	 homopolar
nos	cabos,	que	é	capaz	de	detectar	a	correnteresidual	produzida	na	instalação
de	500	mA.
E-Book	-	Apostila
24	-	40
Proteção	direcional
As	 proteções	 direcionais	 são	 capazes	 de	 distinguir	 a	 direção	 da	 corrente	 e
reconhecer	diferenças	no	ângulo	de	fase	entre	a	corrente	e	a	tensão.	Seguem
o	mesmo	 princípio	 das	 proteções	 de	 sobrecorrente,	mas	 com	 a	 diferença	 de
que	apenas	agem	em	uma	direção	da	corrente.
A	proteção	direcional	de	sobrecorrente	é	usada	quando	é	necessário	proteger
o	sistema	contra	correntes	de	falha	que	podem	fluir	em	ambas	as	direções	de
um	 elemento	 do	 sistema	 e	 quando	 a	 proteção	 de	 sobrecorrente	 bidirecional
pode	causar	um	desarme	desnecessário.	
Fonte:	MACROVECTOR,	VECTORJUICE,	PCH.VECTOR	/	FREEPIK.
Proteção	de	distância
E-Book	-	Apostila
25	-	40
Fundamentalmente,	as	proteções	de	distância	comparam	a	tensão	e	a	corrente	do
sistema.	Essa	comparação	pode	ser	expressa	em	função	da	 impedância,	que	viria
para	 representar	uma	medida	elétrica	da	distância	de	uma	 linha,	o	que	explica	o
seu	 nome.	 Como	 operam	 sob	 aumento	 de	 corrente	 e	 diminuição	 de	 tensão,	 são
usadas,	comumente,	em	níveis	de	alta	tensão,	mas	também	podem	ser	usadas	em
outros	níveis.
A	proteção	de	distância	 tem	a	 capacidade	de	distinguir	 entre	 faltas	 que	ocorrem
em	 diferentes	 partes	 de	 um	 sistema,	 dependendo	 da	 impedância	 medida,
tornando-se	 uma	 extensão	 de	 proteção	 direcional.	 Essencialmente,	 procura
determinar	a	impedância	na	linha,	que	muda	na	presença	de	uma	falha.
A	principal	vantagem	dessa	proteção	é	que	a	sua	zona	depende	da	impedância	da
linha	 protegida,	 que	 é	 praticamente	 constante,	 independentemente	 das
magnitudes	de	tensão	e	corrente.	Por	essa	razão,	a	proteção	de	distância	tem	um
alcance	 fixo,	 em	 contraste	 com	 dispositivos	 de	 sobrecorrente	 em	 que	 o	 escopo
varia	 dependendo	 das	 condições	 do	 sistema.	 As	 proteções	 de	 distância	 são
classificadas	 de	 acordo	 com	 as	 suas	 características	 no	 plano	 X-R	 (reatância	vs.
resistência)	 e	 os	 métodos	 usados	 		para	 comparar	 esses	 sinais.	 Comumente,	 a
magnitude	 ou	 a	 fase	 de	 dois	 sinais	 de	 entrada	 é	 comparada	 para	 obter	 as
características	operacionais,	que	são	linhas	retas	ou	circulares	quando	desenhadas
no	plano	X-R.
(Clique	no	(+)	das	sanfonas	para	visualizar	o	conteúdo.)
1.	Proteção	de	distância	de	impedância
Este	tipo	de	proteção	não	leva	em	consideração	o	ângulo	de	fase	entre	a
tensão	e	a	corrente.	Por	essa	razão,	sua	característica	de	operação	no	plano	X-
R	é	um	círculo	com	centro	na	origem	das	coordenadas,	realizando	uma
operação	para	todos	os	valores	de	impedância	menores	que	o	raio	do	círculo	(a
impedância	correspondente).	A	principal	desvantagem	desse	tipo	de	proteção	é
que	ela	não	é	direcional.	Então	você	pode	ser	ativado	por	falhas	à	frente	ou
atrás	de	sua	localização.	Também	pode	ser	afetado	pela	resistência	do	arco
elétrico,	além	de	ser	altamente	sensível	a	oscilações	do	sistema	elétrico,
devido	à	sua	característica	circular.
2.	Proteção	de	distância	direcional
E-Book	-	Apostila
26	-	40
São	 dispositivos	 de	 distância	 que	 produzem	 disparo	 quando	 a	 impedância
média	 está	 localizada	 no	 meio	 do	 plano	 X-R.	 Com	 posições	 que	 possuem
comportamento	 direcional,	 são	 comumente	 usados	 		simultaneamente	 com
dispositivos	 baseados	 em	 impedância	 para	 limitar	 a	 área	 de	 operação	 a	 um
semicírculo.
3.	Proteção	de	distância	por	reatância
A	 proteção	 de	 distância	 por	 reatância	 é	 projetada	 para	 medir	 apenas	 o
componente	 reativo	da	 impedância	da	 linha.	Consequentemente,	 seu	ajuste	é
obtido	 usando	 um	valor	 determinado	 pela	 reatância.	 A	menos	 que	 a	 corrente
na	blindagem	esteja	exatamente	em	fase	com	a	corrente	no	falhar,	a	queda	de
tensão	no	resistor	resultará	em	um	componente	de	90°	fora	de	fase	em	relação
à	corrente	de	proteção,	tornando	a	 impedância	equivalente	dentro	da	zona	de
operação.
4.	Proteção	de	distância	com	recurso	Mho
O	recurso	Mho	combina	as	propriedades	das	proteções	direcional	e	baseada	em
impedância.	 Desse	 jeito,	 atua	 para	 faltas	 localizadas	 em	 frente	 ao	 local	 da
proteção,	além	de	possuir	a	vantagem	de	seu	alcance	variar	com	o	ângulo	da
falha.	 A	 característica	 de	 proteção	 de	 distância	 com	 característica	 Mho,
desenhada	no	plano	X-R,	é	um	círculo	que	passa	pela	origem	das	coordenadas.
Para	valores	de	impedância	localizada	dentro	da	circunferência,	θ	é	menor	que
90º,	e	isso	resultará	na	operação	da	proteção.
5.	Proteção	de	distância	com	característica	Mho	totalmente
polarizada
Uma	das	desvantagens	do	 recurso	Mho	é	que,	 quando	usado	em	uma	 linha	e
em	um	escopo,	 não	 cobre	 a	 seção	 ao	 longo	 do	 eixo	R,	 é	 incapaz	 de	 detectar
falhas	com	grande	arco	ou	resistência	de	arco.	A	solução	para	esse	problema	é
usar	 uma	 característica	Mho	 totalmente	 viesada,	 em	que	 o	 recurso	 circular	 é
estendido	ao	longo	do	eixo	R	para	todas	as	falhas	desequilibradas.
E-Book	-	Apostila
27	-	40
6.	Proteção	de	distância	com	característica	poligonal
Esse	 tipo	 de	 proteção	 fornece	 alcance	 estendido	 para	 cobrir	 a	 resistência	 de
falha	para	linhas	curtas,	pois	pode	ser	definido	para	a	característica	de	disparo
na	forma	de	um	polígono.	A	característica	de	disparo	poligonal	é	obtida	a	partir
de	 três	 elementos	 de	 medição	 independentes:	 reatância,	 resistência	 e
direcional.	 A	 proteção	 opera	 somente	 quando	 os	 três	 elementos	 operaram;
dessa	forma,	o	recurso	poligonal	é	obtido.	
A	 principal	 função	 de	 um	 sistema	 de	 proteção	 é,	 portanto,	 fundamentalmente,
provocar	 a	 pronta	 remoção	 do	 serviço	 quando	 algum	 elemento	 do	 sistema	 de
potência	sofre	um	dano,	ou	quando	opera	de	maneira	anormal.	Existe,	ainda,	uma
função	secundária,	que	consiste	em	dar	indicação	da	localização	e	do	tipo	de	falha.
Considerações	finais
Neste	material,	você	teve	a	oportunidade	de:
compreender	 os	 métodos	 de	 operação	 e	 manutenção	 nos
sistemas	de	distribuição	de	energia	elétrica;
entender	 as	 estratégias	 de	 operação	 e	 manutenção	 de
sistemas	de	distribuição;
identificar	 as	 filosofias	 de	 proteção	 aplicadas	 em	 redes	 de
distribuição.
E-Book	-	Apostila
28	-	40
Iniciamos	 o	 nosso	material	 falando	 sobre	 os	 sistemas	 de	 distribuição	 de	 energia,
que	são	um	conjunto	de	equipamentos	que	permite	que	um	determinado	número
de	 cargas	 seja	 energizado	 com	 segurança	 e	 confiabilidade,	 em	 vários	 níveis	 de
tensão,	 geralmente	 localizados	 em	 lugares	 diferentes,	 e	 dependendo	 das
características	das	cargas,	dos	volumes	de	energia	envolvidos	e	das	condições	de
confiabilidade	e	segurança	com	que	devem	operar.	Os	sistemas	de	distribuição	são
classificados	em:	industrial,	comercial,	urbano	e	rural.
Vimos	que	o	principal	objetivo	na	manutenção	de	equipamentos	elétricos	é	manter
a	 disponibilidade	 dos	 equipamentos,	 por	 isso	 é	 prioritário	 reduzir	 o	 número	 de
falhas	repentinas	no	sistema.	Assim,	analisamos	os	três	tipos	de	manutenção	que
podem	ser	realizados.	
Examinamos	as	características	fundamentais	em	um	sistema	de	proteção,	uma	vez
que	 as	 proteções	 desempenham	 um	 papel	 fundamental	 no	 projeto	 de	 sistemas
elétricos,	sendo	o	backup	de	uma	rede	em	caso	de	algum	incidente	inesperado.
Por	fim,	vimos	as	características	procuradas	em	um	sistema	de	proteção,	sendo	a
principal	delas	a	confiabilidade	(combinação	de	confiabilidade	e	segurança),	tendo
em	 mente	 que	 um	 esboço	 de	 uma	 proteção	 eficiente	 deve	 reunir	 todas	 as
características	para	ser	eficaz	contra	eventos	de	falha,	mas	sem	ser	complexo	ou
muito	caro	para	implementar.
Agora	que	finalizamos	este	conteúdo,	vamos	testar	seus	conhecimentos
com	o	quiz	a	seguir.	
QUIZ
E-Book	-	Apostila
29	-	40
O	principal	objetivo	na	manutenção	de
equipamentos	elétricos	é	manter	a
disponibilidade	dos	equipamentos,	por
isso	é	prioritário	reduzir	o	número	de
falhas	repentinas	no	sistema.
A	respeito	das	manutenções,	analise	as	afirmativas	a
seguir.
I.	A	manutenção	corretiva	é	aplicada	quando	ocorre
a	 falhaou	a	quebra,	 e	 seu	 objetivo	 é	 colocar	 a	 sua
operação	 contínua,	 afetando	 o	 mínimo	 possível	 a
produtividade.	
II.	 A	 manutenção	 preventiva	 é	 baseada	 em	 uma
série	 de	 atividades	 planejadas	 que	 são	 executadas
em	 prazos	 definidos,	 projetadas	 com	 o	 objetivo	 de
garantir	 que	 o	 patrimônio	 das	 empresas	 cumpra	 as
funções	exigidas.	
III.	 A	manutenção	preditiva	não	é	programada,	mas
acionada	quando	a	falha	aparece	no	equipamento	ou
na	máquina,	gerando	a	respectiva	parada,	para	que
seja	retirado	o	item	defeituoso.	
IV.	A	manutenção	preditiva	 visa	 antecipar	 as	 falhas
dos	 elementos,	 dos	 componentes,	 das	máquinas	 ou
dos	 equipamentos,	 como	 também	 se	 refere	 a
diferentes	 ações	 como	 mudanças	 ou	 substituições,
adaptações,	restaurações	etc.	
É	correto	o	que	se	afirma	em:
E-Book	-	Apostila
30	-	40
Resposta	Incorreta:
Resposta	incorreta!	A	afirmativa	I	está	correta,	pois	é
na	manutenção	corretiva	que	há	troca	de	um	item	que
quebrou	ou	parou.	A	afirmativa	II	está	correta,	pois	a
manutenção	preventiva	é	uma	ação	prévia	realizada
para	evitar	a	realização	de	outros	tipos	de
manutenção.	A	afirmativa	III	está	incorreta,	pois	é	a
manutenção	corretiva	que	não	é	programada,	já	que
ela	será	realizada	quando	um	item	para	de	funcionar
ou	quebra.	A	afirmativa	IV	está	incorreta,	pois	é	na
manutenção	preventiva	que	se	antecipa	as	possíveis
falhas	nos	sistemas.
Resposta	Correta:
Resposta	correta!	A	afirmativa	I	está	correta,	pois	é
na	manutenção	corretiva	que	há	troca	de	um	item	que
quebrou	ou	parou.	A	afirmativa	II	está	correta,	pois	a
manutenção	preventiva	é	uma	ação	prévia	realizada
para	evitar	a	realização	de	outros	tipos	de
manutenção.	A	afirmativa	III	está	incorreta,	pois	é	a
manutenção	corretiva	que	não	é	programada,	já	que
ela	será	realizada	quando	um	item	para	de	funcionar
ou	quebra.	A	afirmativa	IV	está	incorreta,	pois	é	na
manutenção	preventiva	que	se	antecipa	as	possíveis
falhas	nos	sistemas.
I,	II	e	III,	apenas.a
I	e	II,	apenas.b
II,	III	e	IV,	apenas.c
E-Book	-	Apostila
31	-	40
Resposta	Incorreta:
Resposta	incorreta!	A	afirmativa	I	está	correta,	pois	é
na	manutenção	corretiva	que	há	troca	de	um	item	que
quebrou	ou	parou.	A	afirmativa	II	está	correta,	pois	a
manutenção	preventiva	é	uma	ação	prévia	realizada
para	evitar	a	realização	de	outros	tipos	de
manutenção.	A	afirmativa	III	está	incorreta,	pois	é	a
manutenção	corretiva	que	não	é	programada,	já	que
ela	será	realizada	quando	um	item	para	de	funcionar
ou	quebra.	A	afirmativa	IV	está	incorreta,	pois	é	na
manutenção	preventiva	que	se	antecipa	as	possíveis
falhas	nos	sistemas.
Resposta	Incorreta:
Resposta	incorreta!	A	afirmativa	I	está	correta,	pois	é
na	manutenção	corretiva	que	há	troca	de	um	item	que
quebrou	ou	parou.	A	afirmativa	II	está	correta,	pois	a
manutenção	preventiva	é	uma	ação	prévia	realizada
para	evitar	a	realização	de	outros	tipos	de
manutenção.	A	afirmativa	III	está	incorreta,	pois	é	a
manutenção	corretiva	que	não	é	programada,	já	que
ela	será	realizada	quando	um	item	para	de	funcionar
ou	quebra.	A	afirmativa	IV	está	incorreta,	pois	é	na
manutenção	preventiva	que	se	antecipa	as	possíveis
falhas	nos	sistemas.
I	e	IV,	apenas.d
I,	III	e	IV,	apenas.e
E-Book	-	Apostila
32	-	40
Resposta	Incorreta:
Resposta	incorreta!	A	afirmativa	I	está	correta,	pois	é
na	manutenção	corretiva	que	há	troca	de	um	item	que
quebrou	ou	parou.	A	afirmativa	II	está	correta,	pois	a
manutenção	preventiva	é	uma	ação	prévia	realizada
para	evitar	a	realização	de	outros	tipos	de
manutenção.	A	afirmativa	III	está	incorreta,	pois	é	a
manutenção	corretiva	que	não	é	programada,	já	que
ela	será	realizada	quando	um	item	para	de	funcionar
ou	quebra.	A	afirmativa	IV	está	incorreta,	pois	é	na
manutenção	preventiva	que	se	antecipa	as	possíveis
falhas	nos	sistemas.
O	objetivo	do	sistema	de	proteção
consiste	em	detectar	a	ocorrência	de
algum	defeito	ou	anomalia	de	um
sistema	de	geração	e	distribuição	de
energia	elétrica	e	isolar	a	zona
defeituosa	o	mais	rápido	possível,
para,	assim,	minimizar	os	danos
materiais	e	físicos.
Nesse	sentido,	assinale	a	alternativa	que	indica	qual
é	 a	 característica	 do	 sistema	 de	 proteção	 que	 tem
por	 objetivo	 certificar	 a	 máxima	 constância	 do
serviço	com	incongruências	diminutas	do	sistema.
E-Book	-	Apostila
33	-	40
Resposta	Incorreta:
Resposta	incorreta!	A	velocidade,	no	sistema	de
proteção,	se	refere	à	proteção	de	isolamento	da	área
afetada	o	mais	rápido	possível,	a	fim	de	evitar	danos
ao	equipamento.	Já	a	confiabilidade,	no	sistema	de
proteção,	se	refere	ao	grau	de	certeza	de	que	um
sistema	não	funcionará	incorretamente.	Por	sua	vez,	a
sensibilidade,	no	sistema	de	proteção,	se	refere	à
capacidade	de	detectar	HIFs	dentro	da	sua	zona	de
proteção.	Por	fim,	a	simplicidade,	no	sistema	de
proteção,	se	refere	à	proteção	mais	simples	e	direta
possível,	enquanto	atingir	os	objetivos	pretendidos.
Resposta	Incorreta:
Resposta	incorreta!	A	velocidade,	no	sistema	de
proteção,	se	refere	à	proteção	de	isolamento	da	área
afetada	o	mais	rápido	possível,	a	fim	de	evitar	danos
ao	equipamento.	Já	a	confiabilidade,	no	sistema	de
proteção,	se	refere	ao	grau	de	certeza	de	que	um
sistema	não	funcionará	incorretamente.	Por	sua	vez,	a
sensibilidade,	no	sistema	de	proteção,	se	refere	à
capacidade	de	detectar	HIFs	dentro	da	sua	zona	de
proteção.	Por	fim,	a	simplicidade,	no	sistema	de
proteção,	se	refere	à	proteção	mais	simples	e	direta
possível,	enquanto	atingir	os	objetivos	pretendidos.
Velocidade.a
Confiabilidade.b
Sensibilidade.c
E-Book	-	Apostila
34	-	40
Resposta	Incorreta:
Resposta	incorreta!	A	velocidade,	no	sistema	de
proteção,	se	refere	à	proteção	de	isolamento	da	área
afetada	o	mais	rápido	possível,	a	fim	de	evitar	danos
ao	equipamento.	Já	a	confiabilidade,	no	sistema	de
proteção,	se	refere	ao	grau	de	certeza	de	que	um
sistema	não	funcionará	incorretamente.	Por	sua	vez,	a
sensibilidade,	no	sistema	de	proteção,	se	refere	à
capacidade	de	detectar	HIFs	dentro	da	sua	zona	de
proteção.	Por	fim,	a	simplicidade,	no	sistema	de
proteção,	se	refere	à	proteção	mais	simples	e	direta
possível,	enquanto	atingir	os	objetivos	pretendidos.
Resposta	Correta:
Resposta	correta!	A	seletividade,	no	sistema	de
proteção,	se	refere	à	garantia	da	máxima
continuidade	do	serviço	com	desconexão	mínima	do
sistema.
Seletividade.d
Simplicidade.e
E-Book	-	Apostila
35	-	40
Resposta	Incorreta:
Resposta	incorreta!	A	velocidade,	no	sistema	de
proteção,	se	refere	à	proteção	de	isolamento	da	área
afetada	o	mais	rápido	possível,	a	fim	de	evitar	danos
ao	equipamento.	Já	a	confiabilidade,	no	sistema	de
proteção,	se	refere	ao	grau	de	certeza	de	que	um
sistema	não	funcionará	incorretamente.	Por	sua	vez,	a
sensibilidade,	no	sistema	de	proteção,	se	refere	à
capacidade	de	detectar	HIFs	dentro	da	sua	zona	de
proteção.	Por	fim,	a	simplicidade,	no	sistema	de
proteção,	se	refere	à	proteção	mais	simples	e	direta
possível,	enquanto	atingir	os	objetivos	pretendidos.
A	proteção	dos	sistemas	de
transferência	de	energia	elétrica	é	um
campo	extremamente	importante	para
a	manutenção	e	o	fornecimento	de
energia	aos	destinatários,	além	da
segurança	dos	equipamentos
demasiadamente	caros.
A	respeito	dos	sistemas	de	proteção,	analise	as
afirmativas	a	seguir	e	assinale	V	para	a(s)
verdadeira(s)	e	F	para	a(s)	falsa(s).
I.	 (	 	 )	 A	 proteção	 de	 terra	 é	 fundamentada	 na
medição	 das	 quantidades	 de	 corrente	 na	 entrada	 e
na	saída	da	zona	de	proteção.	
E-Book	-	Apostila
36	-	40
II.	(		)	A	proteção	contra	sobrecorrente	é	uma	opção
simples	 com	 quantidades	 significativas	 de
dispositivos	para	fazer	escolha.	
III.	 (	 	 	 )	 A	 proteção	 de	 terra	 tem	 como	 função	 a
verificação	de	vazamento	de	correntes	elétricas	que
possam	existir.	
IV.	(			)	A	proteção	de	distância	é	realizada	por	meio
da	 soma	 vetorial	 das	 correntes	 trifásicas	 em
instalações	com	neutro	aterrado.	
Assinale	a	alternativa	que	apresenta	a	sequência
correta.
	
Resposta	Incorreta:
Resposta	incorreta!	A	afirmativa	I	é	falsa,	pois	é	na
proteção	diferencialque	a	medição	das	quantidades
de	corrente	é	realizada	na	entrada	e	na	saída	da	zona
de	proteção.	A	afirmativa	II	é	verdadeira,	pois	as
proteções	de	sobrecorrente	são	uma	opção	simples
com	uma	faixa	alta	de	dispositivos	para	escolher.	A
afirmativa	III	é	verdadeira,	pois	a	função	das
proteções	à	terra	consiste	em	detectar	fugas	de
corrente	que	possam	ser	devido	a	um	defeito	de
isolamento,	em	função	do	envelhecimento,	da
degradação	e	dos	contatos	fortuitos.	A	afirmativa	IV	é
falsa,	pois	a	detecção	das	correntes	de	fuga	à	terra	é
realizada	por	meio	da	soma	vetorial	das	correntes
trifásicas,	no	caso	de	instalações	com	neutro
aterrado.
F,	F,	V,	V.a
E-Book	-	Apostila
37	-	40
Resposta	Incorreta:
Resposta	incorreta!	A	afirmativa	I	é	falsa,	pois	é	na
proteção	diferencial	que	a	medição	das	quantidades
de	corrente	é	realizada	na	entrada	e	na	saída	da	zona
de	proteção.	A	afirmativa	II	é	verdadeira,	pois	as
proteções	de	sobrecorrente	são	uma	opção	simples
com	uma	faixa	alta	de	dispositivos	para	escolher.	A
afirmativa	III	é	verdadeira,	pois	a	função	das
proteções	à	terra	consiste	em	detectar	fugas	de
corrente	que	possam	ser	devido	a	um	defeito	de
isolamento,	em	função	do	envelhecimento,	da
degradação	e	dos	contatos	fortuitos.	A	afirmativa	IV	é
falsa,	pois	a	detecção	das	correntes	de	fuga	à	terra	é
realizada	por	meio	da	soma	vetorial	das	correntes
trifásicas,	no	caso	de	instalações	com	neutro
aterrado.
V,	V,	V,	F.b
V,	F,	V,	F.c
E-Book	-	Apostila
38	-	40
Resposta	Incorreta:
Resposta	incorreta!	A	afirmativa	I	é	falsa,	pois	é	na
proteção	diferencial	que	a	medição	das	quantidades
de	corrente	é	realizada	na	entrada	e	na	saída	da	zona
de	proteção.	A	afirmativa	II	é	verdadeira,	pois	as
proteções	de	sobrecorrente	são	uma	opção	simples
com	uma	faixa	alta	de	dispositivos	para	escolher.	A
afirmativa	III	é	verdadeira,	pois	a	função	das
proteções	à	terra	consiste	em	detectar	fugas	de
corrente	que	possam	ser	devido	a	um	defeito	de
isolamento,	em	função	do	envelhecimento,	da
degradação	e	dos	contatos	fortuitos.	A	afirmativa	IV	é
falsa,	pois	a	detecção	das	correntes	de	fuga	à	terra	é
realizada	por	meio	da	soma	vetorial	das	correntes
trifásicas,	no	caso	de	instalações	com	neutro
aterrado.
Resposta	Incorreta:
Resposta	incorreta!	A	afirmativa	I	é	falsa,	pois	é	na
proteção	diferencial	que	a	medição	das	quantidades
de	corrente	é	realizada	na	entrada	e	na	saída	da	zona
de	proteção.	A	afirmativa	II	é	verdadeira,	pois	as
proteções	de	sobrecorrente	são	uma	opção	simples
com	uma	faixa	alta	de	dispositivos	para	escolher.	A
afirmativa	III	é	verdadeira,	pois	a	função	das
proteções	à	terra	consiste	em	detectar	fugas	de
corrente	que	possam	ser	devido	a	um	defeito	de
isolamento,	em	função	do	envelhecimento,	da
degradação	e	dos	contatos	fortuitos.	A	afirmativa	IV	é
falsa,	pois	a	detecção	das	correntes	de	fuga	à	terra	é
realizada	por	meio	da	soma	vetorial	das	correntes
trifásicas,	no	caso	de	instalações	com	neutro
aterrado.
V,	V,	F,	F.d
E-Book	-	Apostila
39	-	40
Resposta	Correta:
Resposta	correta!	A	afirmativa	I	é	falsa,	pois	é	na
proteção	diferencial	que	a	medição	das	quantidades
de	corrente	é	realizada	na	entrada	e	na	saída	da	zona
de	proteção.	A	afirmativa	II	é	verdadeira,	pois	as
proteções	de	sobrecorrente	são	uma	opção	simples
com	uma	faixa	alta	de	dispositivos	para	escolher.	A
afirmativa	III	é	verdadeira,	pois	a	função	das
proteções	à	terra	consiste	em	detectar	fugas	de
corrente	que	possam	ser	devido	a	um	defeito	de
isolamento,	em	função	do	envelhecimento,	da
degradação	e	dos	contatos	fortuitos.	A	afirmativa	IV	é
falsa,	pois	a	detecção	das	correntes	de	fuga	à	terra	é
realizada	por	meio	da	soma	vetorial	das	correntes
trifásicas,	no	caso	de	instalações	com	neutro
aterrado.
Referências
GEDRA,	 R.	 L.;	 BARROS,	 B.	 F.	 de;	 BORELLI,	 R.	Geração,	 transmissão,
distribuição	 e	 consumo	 de	 energia	 elétrica.	 São	 Paulo:	 Erica,	 2014.	 Livro
digital.	ISBN	9788536518084.	(Disponível	na	Minha	Biblioteca).
MAMEDE	FILHO,	J.;	MAMEDE,	D.	R.	Proteção	de	sistemas	elétricos	de	potência.
Rio	de	Janeiro:	LTC,	2020.	(Disponível	na	Minha	Biblioteca).
MOHAN,	 N.	Sistemas	elétricos	de	potência:	 curso	 introdutório.	 Rio	 de	 Janeiro:
LTC,	2016.	(Disponível	na	Minha	Biblioteca).
F,	V,	V,	F.e
E-Book	-	Apostila
40	-	40
VELASCO,	G.	del	N.;	LIMA,	A.	M.	L.	P.;	COUTO,	H.	T.	Z.	do.	Análise	comparativa	dos
custos	de	diferentes	redes	de	distribuição	de	energia	elétrica	no	contexto	da
arborização	urbana.	Rev.	Árvore,	30(4),	ago.	2006.	Disponível	em:
https://www.scielo.br/j/rarv/a/zvFw3HnfyjLhbJZhLcQLJTc/abstract/?lang=pt.	Acesso
em:	16	maio	2023.
https://www.scielo.br/j/rarv/a/zvFw3HnfyjLhbJZhLcQLJTc/abstract/?lang=pt