Proteção de Retaguarda para Transformadores

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Como o próprio nome já diz, uma proteção de retaguarda é aquela que irá atuar quando houver um defeito interno e a proteção prevista para enxergar e isolar esse defeito não cumprir sua tarefa.
Toda vez que a proteção de retaguarda vier a atuar haverá comprometimento de tempo de atuação, pois a mesma aguardou a atuação da proteção principal para depois isolar o circuito.
PROTEÇÃO DE RETAGUARDA
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A proteção de retaguarda para transformadores normalmente é feita com relés de sobrecorrente temporizados.
Embora o relé de sobrecorrente seja colocado como proteção de retaguarda isto só se aplica para curtos internos ao transformador, sendo que para curtos externos (curto na barra de baixa do trafo), esta proteção fará o papel de proteção principal.
PROTEÇÃO DE RETAGUARDA
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TR Abaixador com 2 enrolamentos
PROTEÇÃO DE RETAGUARDA
RETAGUARDA PARA
FALTAS INTERNAS AO 
TRANSFORMADOR 
PARA UM CURTO CIRCUITO
INTERNO AO TRANSFORMADOR,
 A PROTEÇÃO QUE DEVE ATUAR E 
 ISOLAR O DEFEITO É A PROTEÇÃO
 DIFERENCIAL DO TRASNFORMADOR 
NA FALHA DA PROTEÇÃO DIFERENCIAL
 FICARIAMOS COM O SISTEMA ALIMENTANDO
 O DEFEITO, SENDO ASSIM, COLOCAMOS
UMA PROTEÇÃO QUE ATUE CASO HOUVER
UM DEFEITO QUE PERMANEÇA POR UM 
DETERMINADO TEMPO
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TR Abaixador com 2 enrolamentos
PROTEÇÃO DE RETAGUARDA
PRINCIPAL PARA FALTAS
EXTERNAS AO TRANSFORMADOR 
CURTO CIRCUITO EXTERNO 
AO TRANSFORMADOR
NESTE CASO COMO O CURTO CIRCUÍTO
ESTÁ FORA DOS TC´s DA PROTEÇÃO
DIFERENCIAL O RELÉ NÃO ENXERGARIA
 O DEFEITO CONFORME VIMOS
EM LIÇÕES ANTERIORES
 A PROTEÇÃO QUE DEVE ATUAR E 
 ISOLAR O DEFEITO NESTE CASO
É A PROTEÇÃO COM RELÉ DE
SOBRECORRENTE INSTALADO NA 
ALTA DO TRANSFORMADOR
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TR Abaixador com 2 enrolamentos
PROTEÇÃO DE RETAGUARDA
RETAGUARDA PARA FALTAS 
INTERNAS AO TRANSFORMADOR E
 PRINCIPAL PARA FALTAS NA BAIXA
DO TRAFO ATÉ DISJUNTOR DE BAIXA
PRINCIPAL PARA FALTAS NA
BARRA E RETAGUARDA PARA
FALTAS NOS ALIMENTADORES
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RELÉ DE GAS (BUCHHOLS)
Nós já vimos anteriormente que para um defeito interno ao transformador as proteções Diferenciais e Proteção de retaguarda deverão desenergizar o transformador, isolando assim o defeito.
Muitas vezes, um curto circuito entre espiras do enrolamento da mesma fase, fará com que circule corrente de curto circuito apenas nas espiras em curto, sendo assim as proteções listadas anteriormente não sensibilizarão.
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RELÉ DE GAS (BUCHHOLS)
Diante desta condição provemos o transformador com uma proteção que avaliará o desprendimento gasoso propiciado pelo arco-voltaico imerso em óleo.
Esta avaliação terá duas características:
avaliação de pequena formação gasosa;
avaliação de grande formação gasosa propiciando grande expansão de gases e conseqüente fluxo de óleo.
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BUCHA.
TANQUE 
DO TRAFO
VALVULA PARA
TESTE DE GAS
F (BOIA)
ALARME
V (BOIA)
DESLIGAMENTO
TANQUE DE
EXPANSÃO
RELÉ DE GAS (BUCHHOLS)
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RELÉ DE GAS (BUCHHOLS)
O relé de gás é instalado entre o tanque do transformador e o tanque de expansão 
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RELÉ DE GAS
Com a pequena formação de gases no transformador, este fluirá no sentido tanque de expansão. Encontrando no caminho o relé de gás este retém e acumula em sua parte superior os gases. 
Baixando seu nível arrasta para baixo a bóia superior.
Solidário a bóia temos um contado por mercúrio, que com a movimentação da bóia fecha um circuito de sinalização.
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RELÉ DE GAS
Com a grande formação de gases no transformador, este terá um aumento de pressão, que fará com que óleo e gases caminhem em alta velocidade para o tanque de expansão.
O óleo fluindo para o tanque de expansão encontra em seu caminho a bóia inferior do relé e diante do fluxo tomba e fazcom que feche o contato solidário a esta. 
Este fechamento dará o trip para os disjuntores do transformador 
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IMAGEM TERMICA 
A proteção denominada imagem térmica, possui este nome por não medir diretamente a temperatura do enrolamento do transformador.
A temperatura é estimada através da corrente que circula pelo enrolamento, que passando por um TC alimenta em seu secundário uma resistência, que aquece o óleo e um bulbo de um termômetro. Estando ambos em uma bolsa, limitamos assim a quantia de óleo a ser aquecido, conseguindo uma resposta de variação térmica semelhante a variação do núcleo.
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IMAGEM TERMICA 
Hoje esta proteção não propicia o trip para o transformador.
Normalmente os contatos desta proteção em seu primeiro estágio efetua a inserção da ventilação forçada e para o segundo estágio apenas sinaliza para que a operação tome medidas para baixar a temperatura quer seja com remoção de carga para o transformador, quer seja a retirada do equipamento de serviço se esta temperatura continuar a se elevar.
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IMAGEM TERMICA 
A corrente que circula pelo enrolamento induzira no secundário do TC uma corrente que passará pelo elemento aquecedor.
Como dentro da bolsa o volume de óleo é pequeno este começará a se aquecer, transmitindo calor para o bulbo do termômetro 
Com o aumento da corrente no enrolamento do transformador, teremos um aumento da corrente secundária do TC. 
O aumento da corrente secundária do TC propiciara um aumento de corrente que circula pelo elemento aquecedor, elevando a temperatura do bulbo que através do capilar levará a informação ao indicador de temperatura, que possui contatos para indicações e comandos 
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TEMPERATURA DO ÓLEO;
Praticamente uma proteção que faz uma supervisão geral do trafo, analisando a temperatura do óleo.
VALVULA DE ALIVIO DE PRESSÃO;
Caso ocorra um aumento de pressão interna para o transformador, esta válvula alivia esta pressão e veda novamente, impedindo que haja contaminação do óleo
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OUTRAS PROTEÇÕES
TUBO DE EXPLOSÃO
Quando de um aumento de pressão interna no transformador, temos na extremidade do tubo de explosão um fusível mecânico, que se rompe e permite que o excesso de óleo saia. 
Como o fusível mecânico não se recompõe irá ocorrer a contaminação do óleo do transformador.