OCORRÊNCIA COM A PROTEÇÃO DIRECIONAL DE SOBRECORRENTE DE FASE (67) DOS DISJUNTORES DE ENTRADA DO GRUPO 800 (DISJUNTORES 815 E 811)

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUIBÁ 
 
Resp./Título/Crea No 
Ademir Carnevalli Guimarães 
Engenheiro Eletricista 
Nº 6274-D 
 
 
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OCORRÊNCIA COM A PROTEÇÃO DIRECIONAL DE 
SOBRECORRENTE DE FASE (67) DOS DISJUNTORES DE ENTRADA 
DO GRUPO 800 (DISJUNTORES 815 E 811) 
 
 
 
 
 
 
 
 
Distribuição 
 
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Re Data Descrição Por Ver. Apr. Aut.
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SUMÁRIO 
 
 
1 DESCRIÇÃO DA OCORRÊNCIA 3 
2 SISTEMA ELÉTRICO A SER ANALISADO 3 
3 CONDIÇÃO OPERACIONAL ATUAL 4 
4 CARACTERÍSTICAS DO RELÉ 4 
5 INSTALAÇÃO 4 
6 CONCLUSÃO 7 
 
 
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1 DESCRIÇÃO DA OCORRÊNCIA 
 
Foi observado que os relés direcionais de sobrecorrente de fase (67) 
estavam batendo contato da unidade direcional, ou seja, o contato da 
unidade direcional abria e fechava intermitentemente. 
 
 
2 SISTEMA ELÉTRICO A SER ANALISADO 
 
O sistema elétrico a ser analisado está apresentado na figura 1 abaixo: 
 
 
Figura 1 – Diagrama unifilar do sistema. 
 
 
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3 CONDIÇÃO OPERACIONAL ATUAL 
 
Atualmente a TRT opera com uma geração entre 11 e 12 MW e, nesta 
condição o fluxo de ativo pelo disjuntor 815 é praticamente nulo. O reativo 
para suprir a carga é da ordem de 7 a 8 MVAr e flue do trafo 88-13,8kV 
para a barra do grupo 800. 
 
Para esta condição o relé 1 fica com a sua unidade direcional operando 
intermitentemente (abrindo e fechando seu contato). 
 
 
4 CARACTERÍSTICAS DO RELÉ 
 
O relé instalado na posição 1 tem as seguintes caracterísiticas: 
• Fabricante: ABB (original Westinghouse); 
• Modelo: CR; 
• Ângulo de Torque Máximo: 30º. 
 
 
5 INSTALAÇÃO 
 
De acordo com a documentação (Diagramas Trifilar e funcional) o relé 
deveria estar instalado em uma conexão 90º, ou seja, o relé da fase A 
deveria receber corrente da fase A e tensão VBC. 
Com esta conexão, conforme mostrado no diagrama da figura 2, a 
unidade direcional não poderia estar operando intermitentemente, para a 
condição operacional mencionada no item 3. 
 
 
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Figura 2 – Diagrama fasorial do relé 1 considerando as conexões mostradas nos diagramas. Nesta 
condição o relé não deveria estar com a unidade direcional operando intermitentemente e sim estar 
com o contato aberto, pois a corrente está claramente no sentido de bloqueio do relé. 
 
Com base na análise acima foi feito um levantamento de campo para a 
verificação da alimentação do referido relé, cujo resultado mostrou que o 
relé está recebendo as seguintes informações: 
 
Relé Corrente Tensão 
Fase A AI
uur
 ACV
uuur
 
Fase B BI
uur
 BAV
uuur
 
Fase C CI
uur
 CBV
uuur
 
 
O diagrama da figura 3 ilustra a situação encontrada em campo. 
 
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Figura 3 – Diagrama fasorial do relé 1 conforme levantamento em campo. 
 
Do diagrama acima observa-se que o relé na conexão levantada é na 
verdade um relé com função 32 (Controle da componente ativa da 
corrente). 
 
Como a componente ativa da corrente está próxima de zero, qualquer 
inversão na componente ativa implica na mudança do sinal de torque 
desenvolvido pelo relé, daí o fato do relé estar operando 
intermitentemente. 
 
Vale salientar que, além do problema de estar operando 
intermitentemente, a corrente de defeito (curto-circuito) que deveria ser 
detectada pelo relé, vai estar na região próxima à linha de torque zero o 
que é absolutamnte indesejável. 
A boa prática determina que as situações a serem identificadas pelos 
relés direcionais, devem corresponder àquelas que a corrente esteja 
próxima à linha de torque máximo do relé, de forma a permitir uma 
decisão precisa do relé. 
 
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6 CONCLUSÃO 
 
Em vista dos aspectos mencionados no item 5 as seguintes ações devem 
ser tomadas imediatamente. 
 
6.1 Refazer as ligações do relé para que o mesmo seja alimentado através de 
uma conexão 90º, ou seja, o relé 1 seja alimentado como indicado a 
seguir: 
Relé Corrente Tensão 
Fase A AI
uur
 BCV
uuur
 
Fase B BI
uur
 CAV
uuur
 
Fase C CI
uur
 ABV
uuur
 
 
A figura 4 mostra o diagrama fasorial do relé 1 , após as mudanças a 
serem implementadas. 
 
Figura 4 – Diagrama fasorial do relé 1 após correção das conexões. 
 
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6.2 Ajuste da unidade de sobrecorrente 
 
A figura 5 mostra o diagrama unifilar do sistema em análise bem como as 
correntes de curto-circuito, na região de trip do relé, para um curto-circuito 
no 13,8 e 88kV. 
 
 
Figura 5 – Diagrama unifilar grupo 800 
 
As correntes para os defeitos F1 e F2, vistas pelo relé 1 são as seguintes: 
 
• Defeito F1: 2530 84º( )CCI A= −& 
• Defeito F2: 14365 84º( )CCI A= −& 
 
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Afim de garantir a operacionalidade plena do sistema em questão, a 
unidade de sobrecorrente do relé 1 deverá ser ajustada acima da 
corrente que possa ser exportada para o sistema de 88kV via disjuntor 
815 ou 811, que na hipótese mais otimista corresponderia a potência 
nominal da TRT (23MVA), ou seja, I = 962,3 (A). 
 
Desta forma podemos ajustar a corrente de partida da unidade de 
sobrecorrente do relé 1 em 900(A). 
 
A figura 6 mostra o diagrama fasorial do relé 1 , na situação correta 
onde a corrente de curto-circuito se apresenta próxima a região de torque 
máximo do relé, como sempre deve ocorrer. 
 
 
Figura 6 – Diagrama fasorial do relé 1 , após correção da conexão. 
 
 
 
 
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Ajutes da Unidade de Sobrecorrente: 
 
Dados do TC: 
• 1200 - 5A 
• Tape: 2 / 2,5 / 3 / 3,5 / 4 / 5 / 6 (A) 
• DT: 0,5 - 11 
 
Ajuste desejado: 900 (A) na linha. 
 
A corrente no relé, então, é: 
5900 3,75( )
1200RELE
I A= ⋅ = 
O tape será ajustado para o valor mais próximo, assim: 
4( )TAPE A= 
O que corresponde a 960(A) na linha. 
 
O dial de tempo será ajustado de forma a retirar defeitos no 88kV em 
torno de 300(ms). 
 
Para a Icc em 88kV, tem-se: 
2530( )
2530 2,64
960
CCI A
Multiplo M
=
= = 
Nas curvas do relé, para M=2,64 e tempo de 0,3(s), com característica 
“Definite Time” (CR-6), tem-se o dial de tempo DT=1. Será mantido o dial 
de tempo atual que é de 1,5. 
1,5DT = 
Para esse DT, o tempo de atuação para defeitos no 13,8kV será: 
14365 14,96
960
M = = 
Nas curvas do relé, para M=14,96 e DT=1,5, tem-se: 
0,28( )t s≅ 
 
 
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	1 DESCRIÇÃO DA OCORRÊNCIA
	2 SISTEMA ELÉTRICO A SER ANALISADO
	3 CONDIÇÃO OPERACIONAL ATUAL
	4 CARACTERÍSTICAS DO RELÉ
	5 INSTALAÇÃO
	6 CONCLUSÃO