Protecao de Gerador

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Proteção de Geradores
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 Hidrogerador
Corte Esquemático
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Polos lisos ou de rotor cilíndrico
Máquinas de alta rotação
Turbogeradores e geradores de médio porte
Entreferro uniforme
Polos salientes
Máquinas de baixa rotação
Hidrogeradores de médio e grande porte
Entreferro não uniforme
Hidrogerador
Tipos Construtivos
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Gerador Síncrono de 
Polos Lisos
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Gerador Síncrono de 
Polos Salientes
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São dados por:
Potência da turbina
Excitação do campo
Estabilidade de funcionamento
Condições térmicas do gerador
Aquecimento do rotor
Aquecimento do estator
Limites de um gerador
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INTRODUÇÃO:
 A filosofia da proteção varia de acordo com:
 países
 fabricantes
 características do gerador e do sistema de
 	 potência
PROTEÇÃO DE GERADORES
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ATERRAMENTO DE GERADORES
O neutro do gerador pode ser:
	- isolado
	- aterrado rigidamente
	- aterrado através da resistência
 Meios de aterrar p/ limitar corrente de c.c fase-terra:
	- c/ resistência
	- c/ reator
	- c/ trafo e resistência no secundário 
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CORRENTES DE C.C NOS GERADORES
A) DEFEITOS NO LADO DE BT ( GERADOR)
	» defeitos entre fases: valores altos de corrente
	» defeitos fase-terra: valores pequenos de 		corrente e sobretensão nas fases boas
B) DEFEITOS NO LADO AT ( SISTEMA)
	» defeitos fase-terra e defeitos fase-fase podem 	causar danos ao gerador
 
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 FUNCIONAMENTO DO GERADOR
» O gerador pode receber ou fornecer potência reativa 	MVAR) .
	Este controle é efetuado pelo “regulador de 	tensão”
» O gerador deve fornecer potência ativa(MW).
	Este controle é efetuado pelo “regulador de 	velocidade”
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ANORMALIDADES QUE AFETAM A OPERAÇÃO DO GERADOR
» origem externa (sistema):
	- sobretensão 
	- chaveamento ( inrush, relig. Autom..)
	- rejeição de carga
	- sobrecarga
	- oscilação de potência
	- curto circuito (LTS e equipamentos)
	- carga assimétrica
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ANORMALIDADES QUE AFETAM A OPERAÇÃO DO GERADOR
» origem interna:
	- curto circuito : rotor, estator, trafo elevador, 	 barras/cabos
	- serviços auxiliar
	- regulador de velocidade/ tensão
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Sobretensão.................................	( 59 )
Diferencial do gerador...................	( 87 )
Defeito a terra do estator.............	( 64 )	
Defeito a terra do rotor................	( 64R )
Desequilíbrio de carga....................	( 46 )
Perda de excitação........................	( 40 )
Mínima impedância..........................	( 21 )
Potência reversa...........................	( 32 )	
Mínima Freqüência......................... 	( 81 )
Sobrecarga..................................	( 49 )
VAMOS DESCREVER ALGUNS TIPOS DE PROTEÇÕES
APLICÁVEIS À MÁQUINAS SÍNCRONAS.
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AS PROTEÇÕES ENCONTRAM-SE REPRESENTADAS NA FIG. 01 ONDE É MOSTRADA UMA INSTALAÇÃO PARA UM HIDROGERADOR SÍNCRONO TRIFÁSICO DE PÓLOS SALIENTES, COM POTÊNCIA SUPERIOR A 100 MVA, LIGADO A UM SISTEMA DE POTÊNCIA POR MEIO DE UMA TRANSFORMAÇÃO TRIFÁSICA.
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G
R
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PROTEÇÃO CONTRA SOBRETENSÃO ( 59 )
ALÉM DO FENÔMENO DE DESCARGAS ATMOSFÉRICAS AO QUAL ESTÁ SUJEITO
O GERADOR, AS CAUSAS DE SOBRETENSÃO PODEM SER OUTRAS. ESSAS NÃO 
SÃO COBERTAS PELA AÇÃO DOS PÁRA-RAIOS DE SURTO E SÃO: 
SOBRETENSÕES RESULTANTES DE FALHA DO REGULADOR DE TENSÃO;
SOBRETENSÕES RESULTANTES DE FALHA DO REGULADOR DE 
 VELOCIDADE;
SOBRETENSÕES RESULTANTES DE VARIAÇÕES BRUSCAS DA CARGA 
 (NORMALMENTE REATIVA) QUANDO ELA ESTIVER FUNCIONANDO EM
 CONTROLE MANUAL E COM O REGULADOR DE TENSÃO FORA DE
 SERVIÇO;
SOBRETENSÕES RESULTANTES DE REJEIÇÃO DE CARGA OU
 DESLIGAMENTO DE CARGAS POR EFEITO DE ATUAÇÃO DE PROTEÇÃO
 (POR EXEMPLO, A PERDA DE UMA LINHA).
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NESSES CASOS, DEVE SER USADA UMA PROTEÇÃO DE SOBRETENSÃO
COM DOIS ESTÁGIOS: UMA UNIDADE TEMPORIZADA PARA FUNCIONAR
ATÉ O NÍVEL MÁXIMO E QUANDO ESSA CONDIÇÃO PODE SER CORRIGIDA
PELA ATUAÇÃO DO REGULADOR DE TENSÃO, E UMA UNIDADE 
INSTANTÂNEA PARA VALORES ACIMA DESSE NÍVEL.
PROTEÇÃO CONTRA SOBRETENSÃO ( 59 )
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A FINALIDADE DESTA PROTEÇÃO É EVITAR QUE, EM CASO DE CARGAS DESEQUILIBRADAS, A CORRENTE DE SEQÜÊNCIA NEGATIVA VENHA A INDUZIR, NO ENROLAMENTO ROTÓRICO E NO PRÓPRIO EIXO, CORRENTES DE FREQÜÊNCIA DUPLA DA NOMINAL, PROVOCANDO SOBREAQUECIMENTOS INDEVIDOS.
DESEQUILIBRIODE CARGA ( 46 )
OS LIMITES PARA GERADORES SÃO:
	ROTOR CILÍNDRICO 		K=30
	ROTOR DE POLOS SALIENTES 	K=40
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Ajuste do relé
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ESSA PROTEÇÃO COSTUMA SER EMPREGADA DE FORMAS DIVERSAS SEGUNDO A FILOSOFIA DE CADA EMPRESA PODENDO PROTEGER ESPECIFICAMENTE A MÁQUINA OU INCLUIR NA ZONA PROTEGIDA O SISTEMA DE EXCITAÇÃO.
A PROTEÇÃO PROCURA DETECTAR DEFEITOS NA MÁQUINA PROPRIAMENTE DITA, SENDO ESSES DE NATUREZA BI OU TRIFÁSICA. ISSO OCORRE, PORQUE AS MÁQUINAS MODERNAS SÃO NORMALMENTE ATERRADAS COM UM ELEVADO VALOR DE IMPEDÂNCIA PARA SOLICITA-LA O MÍNIMO POSSÍVEL NO CASO DE DEFEITO PARA A TERRA. 
DIFERENCIAL DO GERADOR ( 87 G )
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DEVE-SE SALIENTAR QUE, SENDO ESSA PROTEÇÃO A MAIS IMPORTANTE PARA A MÁQUINA, DEVE, DE PREFERÊNCIA, ATUAR DIRETAMENTE NOS DISJUNTORES, SEM QUALQUER TEMPORIZAÇÃO INTENCIONAL
DIFERENCIAL DO GERADOR ( 87 G )
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ESSA PROTEÇÃO COSTUMA SER EMPREGADA DE FORMAS DIVERSAS SEGUNDO A FILOSOFIA DE CADA EMPRESA TENDO COMO ZONA A PROTEGER DA MÁQUINA ATÉ A SAÍDA DO TRANSFORMADOR ELEVADOR
A PROTEÇÃO PROCURA DETECTAR DEFEITOS NA MÁQUINA E NO TRANSFORMADOR, SENDO ESSES DE NATUREZA BI OU TRIFÁSICA ATÉ O PRIMÁRIO DO TRANSFORMADOR (LADO ESTRELA) E CURTO CIRCUITO MONOFÁSICO, BIFÁSICO OU TRIFÁSICO DO LADO DA ALTA TENSÃO (ESTRELA ATERRADO). 
DIFERENCIAL DO GRUPO ( 87 )
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DIFERENCIAL DO GRUPO ( 87 )
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PARA ELIMINARMOS A DEFICIÊNCIA DA PROTEÇÃO DIFERENCIAL NO QUE SE REFERE A DEFEITOS À TERRA, É EMPREGADA UMA PROTEÇÃO ESPECÍFICA QUE SEJA SENSIBILIZADA POR DEFEITOS DO ESTATOR CONTRA A TERRA.
QUANDO OCORRE UM DEFEITO ENTRE QUALQUER PONTO DO ENROLAMENTO ESTATÓRICO PARA A TERRA, HÁ UM DESLOCAMENTO ELÉTRICO DO NEUTRO DA MÁQUINA QUE PROPORCIONA UMA TENSÃO DESENVOLVIDA ENTRE ESSES PONTOS. EM CONSEQÜÊNCIA, UMA CORRENTE FLUI ATRAVÉS DA CONEXÃO A TERRA DA MÁQUINA. 
DEFEITO TERRA ESTATOR ( 64 E )
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O QUE É FEITO NORMALMENTE, É CONECTAR UM RELÉ DE MÁXIMA TENSÃO QUE RECEBA ESTE SINAL. NESSAS CONDIÇÕES, ISSO PODE SER OBTIDO DE UM TRANSFORMADOR LIGADO ENTRE O NEUTRO DO GERADOR E A TERRA, TENDO POR CARGA UM RESISTOR EM SEU SECUNDÁRIO, ESSA PROTEÇÃO CONFERE UMA COBERTURA DE CERCA DE 90% DO ENROLAMENTO, DEIXANDO DESCOBERTO OS 10% PRÓXIMOS AO CENTRO ESTRELA
DEFEITO TERRA ESTATOR ( 64 E )
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R
10%
90%
796 V
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Tendo em vista a limitação para atuação desta proteção para o intervalo de 10% próximo ao centro estrela torna-se necessário o emprego de outro sistema de detecção que assegure a sensibilização do elemento de proteção nessas condições.
Alguns fabricantes já possuem métodos alternativos para lidar com esse tipo de problema onde dois deles descreveremos sucintamente
DEFEITO TERRA ESTATOR ( 64 E )
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1. METODO DE AVALIAÇÃO DA 3a HARMÔNICA
Baseia-se na comparação entre o valor da componente de 3a harmônica existente no gerador em condições normais de funcionamento e aquele que ocorre nas condições de defeito a terra.
Quando o valor desta 3a harmônica é alterado, um relé de tensão que mede o valor da mesma é sensibilizado
DEFEITO TERRA ESTATOR ( 64 E )
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Fase A
Fase B
Fase V
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Gráfico2
		-0
		0.2588190451
		0.5
		0.7071067812
		0.8660254038
		0.9659258263
		1
		0.9659258263
		0.8660254038
		0.7071067812
		0.5
		0.2588190451
		0
		-0.2588190451
		-0.5
		-0.7071067812
		-0.8660254038
		-0.9659258263
-1
		-0.9659258263
		-0.8660254038
		-0.7071067812
		-0.5
		-0.2588190451
		-0
		0.2588190451
		0.5
		0.7071067812
		0.8660254038
		0.9659258263
		1
		0.9659258263
		0.8660254038
		0.7071067812
		0.5
		0.2588190451
		0
		-0.2588190451
		-0.5
		-0.7071067812
		-0.8660254038
		-0.9659258263
		-1
		-0.9659258263
		-0.8660254038
		-0.7071067812
		-0.5
		-0.2588190451
		-0
		0.2588190451
		0.5
		0.7071067812
		0.8660254038
		0.9659258263
		1
		0.9659258263
		0.8660254038
		0.7071067812
		0.5
		0.2588190451
		0
		-0.2588190451
		-0.5
		-0.7071067812
		-0.8660254038
		-0.9659258263
		-1
		-0.9659258263
		-0.8660254038
		-0.7071067812
		-0.5
		-0.2588190451
		-0
		0.2588190451
		0.5
		0.7071067812
		0.8660254038
		0.9659258263
		1
		0.9659258263
		0.8660254038
		0.7071067812
		0.5
		0.2588190451
		0
		-0.2588190451
		-0.5
		-0.7071067812
		-0.8660254038
		-0.9659258263
		-1
		-0.9659258263
		-0.8660254038
		-0.7071067812
		-0.5
		-0.2588190451
		-0
		0.2588190451
		0.5
		0.7071067812
		0.8660254038
		0.9659258263
		1
		0.9659258263
		0.8660254038
		0.7071067812
		0.5
		0.2588190451
		0
		-0.2588190451
		-0.5
		-0.7071067812
		-0.8660254038
		-0.9659258263
		-1
		-0.9659258263
		-0.8660254038
		-0.7071067812
		-0.5
		-0.2588190451
		-0
		0.2588190451
		0.5
		0.7071067812
		0.8660254038
		0.9659258263
		1
		0.9659258263
		0.8660254038
		0.7071067812
		0.5
		0.2588190451
		-0
		-0.2588190451
		-0.5
		-0.7071067812
		-0.8660254038
		-0.9659258263
		-1
		-0.9659258263
		-0.8660254038
		-0.7071067812
		-0.5
		-0.2588190451
		-0
Plan1
		0		0		0		0		120		0.8660254038		360		-0		240		-0.8660254038		720		-0		-0
		5		0.0871557427		15		0.086273015		125		0.8191520443		375		0.086273015		245		-0.906307787		735		0.086273015		0.2588190451
		10		0.1736481777		30		0.1666666667		130		0.7660444431		390		0.1666666667		250		-0.9396926208		750		0.1666666667		0.5
		15		0.2588190451		45		0.2357022604		135		0.7071067812		405		0.2357022604		255		-0.9659258263		765		0.2357022604		0.7071067812
		20		0.3420201433		60		0.2886751346		140		0.6427876097		420		0.2886751346		260		-0.984807753		780		0.2886751346		0.8660254038
		25		0.4226182617		75		0.3219752754		145		0.5735764364		435		0.3219752754		265		-0.9961946981		795		0.3219752754		0.9659258263
		30		0.5		90		0.3333333333		150		0.5		450		0.3333333333		270		-1		810		0.3333333333		1
		35		0.5735764364		105		0.3219752754		155		0.4226182617		465		0.3219752754		275		-0.9961946981		825		0.3219752754		0.9659258263
		40		0.6427876097		120		0.2886751346		160		0.3420201433		480		0.2886751346		280		-0.984807753		840		0.2886751346		0.8660254038
		45		0.7071067812		135		0.2357022604		165		0.2588190451		495		0.2357022604		285		-0.9659258263		855		0.2357022604		0.7071067812
		50		0.7660444431		150		0.1666666667		170		0.1736481777		510		0.1666666667		290		-0.9396926208		870		0.1666666667		0.5
		55		0.8191520443		165		0.086273015		175		0.0871557427		525		0.086273015		295		-0.906307787		885		0.086273015		0.2588190451
		60		0.8660254038		180		0		180		0		540		0		300		-0.8660254038		900		0		0
		65		0.906307787		195		-0.086273015		185		-0.0871557427		555		-0.086273015		305		-0.8191520443		915		-0.086273015		-0.2588190451
		70		0.9396926208		210		-0.1666666667		190		-0.1736481777		570		-0.1666666667		310		-0.7660444431		930		-0.1666666667		-0.5
		75		0.9659258263		225		-0.2357022604		195		-0.2588190451		585		-0.2357022604		315		-0.7071067812		945		-0.2357022604		-0.7071067812
		80		0.984807753		240		-0.2886751346		200		-0.3420201433		600		-0.2886751346		320		-0.6427876097		960		-0.2886751346		-0.8660254038
		85		0.9961946981		255		-0.3219752754		205		-0.4226182617		615		-0.3219752754		325		-0.5735764364		975		-0.3219752754		-0.9659258263
		90		1		270		-0.3333333333		210		-0.5		630		-0.3333333333		330		-0.5		990		-0.3333333333		-1
		95		0.9961946981		285		-0.3219752754		215		-0.5735764364		645		-0.3219752754		335		-0.4226182617		1005		-0.3219752754		-0.9659258263
		100		0.984807753		300		-0.2886751346		220		-0.6427876097		660		-0.2886751346		340		-0.3420201433		1020		-0.2886751346		-0.8660254038
		105		0.9659258263		315		-0.2357022604		225		-0.7071067812		675		-0.2357022604		345		-0.2588190451		1035		-0.2357022604		-0.7071067812
		110		0.9396926208		330		-0.1666666667		230		-0.7660444431		690		-0.1666666667		350		-0.1736481777		1050		-0.1666666667		-0.5
		115		0.906307787		345		-0.086273015		235		-0.8191520443		705		-0.086273015		355		-0.0871557427		1065		-0.086273015		-0.2588190451
		120		0.8660254038		360		-0		240		-0.8660254038		720		-0		360		-0		1080		-0		-0
		125		0.8191520443		375		0.086273015		245		-0.906307787		735		0.086273015		365		0.0871557427		1095		0.086273015		0.2588190451
		130		0.7660444431		390		0.1666666667		250		-0.9396926208		750		0.1666666667		370		0.1736481777		1110		0.1666666667		0.5
		135		0.7071067812		405		0.2357022604		255		-0.9659258263		765		0.2357022604		375		0.2588190451		1125		0.2357022604		0.7071067812
		140		0.6427876097		420		0.2886751346		260		-0.984807753		780		0.2886751346		380		0.3420201433		1140		0.2886751346		0.8660254038
		145		0.5735764364		435		0.3219752754		265		-0.9961946981		795		0.3219752754		385		0.4226182617		1155		0.3219752754		0.9659258263
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		460		0.984807753		1380		-0.2886751346		580		-0.6427876097		1740		-0.2886751346		700		-0.3420201433		2100		-0.2886751346		-0.8660254038
		465		0.9659258263		1395		-0.2357022604		585		-0.7071067812		1755		-0.2357022604		705		-0.2588190451		2115		-0.2357022604		-0.7071067812
		470		0.9396926208		1410		-0.1666666667		590		-0.7660444431		1770		-0.1666666667		710		-0.1736481777		2130		-0.1666666667		-0.5
		475		0.906307787		1425		-0.086273015		595		-0.8191520443		1785		-0.086273015		715		-0.0871557427		2145		-0.086273015		-0.2588190451
		480		0.8660254038		1440		-0		600		-0.8660254038		1800		-0		720		-0		2160		-0		-0
		485		0.8191520443		1455		0.086273015		605		-0.906307787		1815		0.086273015		725		0.0871557427		2175		0.086273015		0.2588190451
		490		0.7660444431		1470		0.1666666667		610		-0.9396926208		1830		0.1666666667		730		0.1736481777		2190		0.1666666667		0.5
		495		0.7071067812		1485		0.2357022604		615		-0.9659258263		1845		0.2357022604		735		0.2588190451		2205		0.2357022604		0.7071067812
		500		0.6427876097		1500		0.2886751346		620		-0.984807753		1860		0.2886751346		740		0.3420201433		2220		0.2886751346		0.8660254038
		505		0.5735764364		1515		0.3219752754		625		-0.9961946981		1875		0.3219752754		745		0.4226182617		2235		0.3219752754		0.9659258263
		510		0.5		1530		0.3333333333		630		-1		1890		0.3333333333		750		0.5		2250		0.3333333333		1
		515		0.4226182617		1545		0.3219752754		635		-0.9961946981		1905		0.3219752754		755		0.5735764364		2265		0.3219752754		0.9659258263
		520		0.3420201433		1560		0.2886751346		640		-0.984807753		1920		0.2886751346		760		0.6427876097		2280		0.2886751346		0.8660254038
		525		0.2588190451		1575		0.2357022604		645		-0.9659258263		1935		0.2357022604		765		0.7071067812		2295		0.2357022604		0.7071067812
		530		0.1736481777		1590		0.1666666667		650		-0.9396926208		1950		0.1666666667		770		0.7660444431		2310		0.1666666667		0.5
		535		0.0871557427		1605		0.086273015		655		-0.906307787		1965		0.086273015		775		0.8191520443		2325		0.086273015		0.2588190451
		540		0		1620		0		660		-0.8660254038		1980		-0		780		0.8660254038		2340		-0		0
		545		-0.0871557427		1635		-0.086273015		665		-0.8191520443		1995		-0.086273015		785		0.906307787		2355		-0.086273015		-0.2588190451
		550		-0.1736481777		1650		-0.1666666667		670		-0.7660444431		2010		-0.1666666667		790		0.9396926208		2370		-0.1666666667		-0.5
		555		-0.2588190451		1665		-0.2357022604		675		-0.7071067812		2025		-0.2357022604		795		0.9659258263		2385		-0.2357022604		-0.7071067812
		560		-0.3420201433
1680		-0.2886751346		680		-0.6427876097		2040		-0.2886751346		800		0.984807753		2400		-0.2886751346		-0.8660254038
		565		-0.4226182617		1695		-0.3219752754		685		-0.5735764364		2055		-0.3219752754		805		0.9961946981		2415		-0.3219752754		-0.9659258263
		570		-0.5		1710		-0.3333333333		690		-0.5		2070		-0.3333333333		810		1		2430		-0.3333333333		-1
		575		-0.5735764364		1725		-0.3219752754		695		-0.4226182617		2085		-0.3219752754		815		0.9961946981		2445		-0.3219752754		-0.9659258263
		580		-0.6427876097		1740		-0.2886751346		700		-0.3420201433		2100		-0.2886751346		820		0.984807753		2460		-0.2886751346		-0.8660254038
		585		-0.7071067812		1755		-0.2357022604		705		-0.2588190451		2115		-0.2357022604		825		0.9659258263		2475		-0.2357022604		-0.7071067812
		590		-0.7660444431		1770		-0.1666666667		710		-0.1736481777		2130		-0.1666666667		830		0.9396926208		2490		-0.1666666667		-0.5
		595		-0.8191520443		1785		-0.086273015		715		-0.0871557427		2145		-0.086273015		835		0.906307787		2505		-0.086273015		-0.2588190451
		600		-0.8660254038		1800		-0		720		-0		2160		-0		840		0.8660254038		2520		-0		-0
		605		-0.906307787		1815		0.086273015		725		0.0871557427		2175		0.086273015		845		0.8191520443		2535		0.086273015		0.2588190451
		610		-0.9396926208		1830		0.1666666667		730		0.1736481777		2190		0.1666666667		850		0.7660444431		2550		0.1666666667		0.5
		615		-0.9659258263		1845		0.2357022604		735		0.2588190451		2205		0.2357022604		855		0.7071067812		2565		0.2357022604		0.7071067812
		620		-0.984807753		1860		0.2886751346		740		0.3420201433		2220		0.2886751346		860		0.6427876097		2580		0.2886751346		0.8660254038
		625		-0.9961946981		1875		0.3219752754		745		0.4226182617		2235		0.3219752754		865		0.5735764364		2595		0.3219752754		0.9659258263
		630		-1		1890		0.3333333333		750		0.5		2250		0.3333333333		870		0.5		2610		0.3333333333		1
		635		-0.9961946981		1905		0.3219752754		755		0.5735764364		2265		0.3219752754		875		0.4226182617		2625		0.3219752754		0.9659258263
		640		-0.984807753		1920		0.2886751346		760		0.6427876097		2280		0.2886751346		880		0.3420201433		2640		0.2886751346		0.8660254038
		645		-0.9659258263		1935		0.2357022604		765		0.7071067812		2295		0.2357022604		885		0.2588190451		2655		0.2357022604		0.7071067812
		650		-0.9396926208		1950		0.1666666667		770		0.7660444431		2310		0.1666666667		890		0.1736481777		2670		0.1666666667		0.5
		655		-0.906307787		1965		0.086273015		775		0.8191520443		2325		0.086273015		895		0.0871557427		2685		0.086273015		0.2588190451
		660		-0.8660254038		1980		-0		780		0.8660254038		2340		-0		900		0		2700		-0		-0
		665		-0.8191520443		1995		-0.086273015		785		0.906307787		2355		-0.086273015		905		-0.0871557427		2715		-0.086273015		-0.2588190451
		670		-0.7660444431		2010		-0.1666666667		790		0.9396926208		2370		-0.1666666667		910		-0.1736481777		2730		-0.1666666667		-0.5
		675		-0.7071067812		2025		-0.2357022604		795		0.9659258263		2385		-0.2357022604		915		-0.2588190451		2745		-0.2357022604		-0.7071067812
		680		-0.6427876097		2040		-0.2886751346		800		0.984807753		2400		-0.2886751346		920		-0.3420201433		2760		-0.2886751346		-0.8660254038
		685		-0.5735764364		2055		-0.3219752754		805		0.9961946981		2415		-0.3219752754		925		-0.4226182617		2775		-0.3219752754		-0.9659258263
		690		-0.5		2070		-0.3333333333		810		1		2430		-0.3333333333		930		-0.5		2790		-0.3333333333		-1
		695		-0.4226182617		2085		-0.3219752754		815		0.9961946981		2445		-0.3219752754		935		-0.5735764364		2805		-0.3219752754		-0.9659258263
		700		-0.3420201433		2100		-0.2886751346		820		0.984807753		2460		-0.2886751346		940		-0.6427876097		2820		-0.2886751346		-0.8660254038
		705		-0.2588190451		2115		-0.2357022604		825		0.9659258263		2475		-0.2357022604		945		-0.7071067812		2835		-0.2357022604		-0.7071067812
		710		-0.1736481777		2130		-0.1666666667		830		0.9396926208		2490		-0.1666666667		950		-0.7660444431		2850		-0.1666666667		-0.5
		715		-0.0871557427		2145		-0.086273015		835		0.906307787		2505		-0.086273015		955		-0.8191520443		2865		-0.086273015		-0.2588190451
		720		-0		2160		-0		840		0.8660254038		2520		-0		960		-0.8660254038		2880		-0		-0
Plan1
		
Plan2
		
Plan3
		
		
		
		
*
*
*
Unit
transformer
Generator
 U3
Grounding
resistor
I3
Cg
Cg
Cg
I3
3
4
Scale 
40-120V
U3
C1
Signal or
tripping relay
(-)
(-)
Tripping
relay
(+)
Scale
5-15 V
95% Unit
~
1
b
Scale
0,15-0,45 V
(+)
~
100% stator ground-fault relay
2
5%
*
*
*
2. METODO DE INJEÇÃO DE CORRENTE
Este método consiste em avaliar a corrente de uma sub freqüência da corrente do sistema - geralmente 1/3 ou 1/4 que é injetada no circuito estatórico, fechando-se o mesmo pelas capacitâncias da máquina para a terra. Por ocasião do defeito o valor dessa corrente aumentará significativamente, caracterizando a situação anormal
O valor da corrente injetada é bastante reduzido, de forma a não interferir no funcionamento normal da máquina.
DEFEITO TERRA ESTATOR ( 64 E )
*
*
*
Um defeito para terra do enrolamento rotórico não traz imediatamente prejuízos ou danos à máquina, visto que esse circuito é isolado. Entretanto, um segundo defeito pode acarretar um dano de grande vulto.
Dessa forma, é importante que logo que ocorra a primeira falha seja identificada.
DEFEITO TERRA ROTOR ( 64 R )
*
*
*
*
*
*
*
*
*
Measuring unit
RXRDA 4
Ur
5 6 7
RTQTD 060
Un
~
220 -240 V
110 -120 V
50 el. 60 Hz
Rotor earth-fault relay RAGRA .
3
4
RAGRA 
Ui
1
2
RTTH 
Rj 
C DC
C CR
C AC
+
-
F
G / M 
~
35
Ij
*
*
*
A FINALIDADE DESSA PROTEÇÃO É, OLHANDO PARA FORA DA MÁQUINA, DETECTAR DEFEITOS NO LADO DA CONEXÃO ENTRE A MÁQUINA E O TRANSFORMADOR DE FORÇA, SERVINDO DE RETAGUARDA À PROTEÇÃO DIFERENCIAL.
EM NOSSA EMPRESA É USUAL O RELÉ ENXERGAR O BARRAMENTO DE INTERLIGAÇÃO DAS MÁQUINAS E MUITAS VEZES ATUAR PARA CURTOS NO INÍCIO DAS LT`S.
MINIMA IMPEDÂNCIA ( 21 )
*
*
*
CARACTERISTICAS DE RELES DE DISTÂNCIA
X
R 
X
R 
REACTANCE
ANGLE IMPEDANCE
X
R 
X
X
R 
MHO
OFFSET MHO
*
*
*
*
*
*
ESSE FENÔMENO, DENOMINADO MOTORIZAÇÃO, OCORRE QUANDO A
POTÊNCIA DA MÁQUINA ACIONADORA NÃO É SUFICIENTE PARA SUPRIR
AS PERDAS DA GERAÇÃO.
ISSO ACONTECENDO, A DIFERENÇA ENTRE A POTÊNCIA FORNECIDA
E A NECESSÁRIA É ABSORVIDA DO SISTEMA AO QUAL A MÁQUINA
ESTÁ LIGADA.
ESSE TIPO DE ANORMALIDADES PODE LEVAR A MÁQUINA ACIONADORA 
À CONDIÇÃO DE CAVITAÇÃO. DESSA FORMA, É DESEJÁVEL IDENTIFICAR
RAPIDAMENTE UM TAL FUNCIONAMENTO.
DIRECIONAL DE POTÊNCIA ( 32 )
*
*
*
TENDO EM VISTA QUE MESMO PEQUENOS VALORES DE POTÊNCIA
ABSORVIDA PODEM SER ALTAMENTE NOCIVOS AO FUNCIONAMENTO
DA MÁQUINA ACIONANTE, O RELÉ A SER EMPREGADO DEVE SER 
SUFICIENTEMENTE SENSÍVEL PARA DETECTAR CONDIÇÕES DE
OPERAÇÃO COM VALORES ENTRE 1 E 2% DA POTÊNCIA NOMINAL.
TAMBÉM NESSE CASO, É DESEJÁVEL USAR UM INTEGRADOR QUE 
SEJA SENSIBILIZADO CADA VEZ QUE O NÍVEL INDESEJÁVEL SEJA
ATINGIDO, FORNECENDO UM SINAL NO CASO DAS PERTUBAÇÕES
CUMULATIVAS ATINGIREM UMA CONDIÇÃO INDESEJÁVEL.
DIRECIONAL DE POTÊNCIA ( 32 )
*
*
*
*
*
*
Conection of reverse power relay RXPE 40
*
*
*
PERDAS PERCENTUAIS DE PERDA DE POTÊNCIA
PARA OS DIVERSOS TIPOS DE TURBINAS
TURBINA A VAPOR-------------> 1 a 3%
TURBINA HIDRÁULICA--------> 1 a 3%
TURBINA A GÁS-----------------> 10 a 50%
MOTOR DIESEL------------------> 25%
*
*
*
O OBJETIVO É PROTEGER A MÁQUINA CONTRA O SOBREAQUECIMENTO RESULTANTE DE PERDA OU DIMINUIÇÃO DO NÍVEL DE EXCITAÇÃO REQUERIDO PELA MÁQUINA PARA O FUNCIONAMENTO NORMAL.
ESSA CONDIÇÃO PODE AINDA CONDUZIR A MAQUINA A PERDA DO SINCRONISMO COM A REDE.
PERDA DE EXCITAÇÃO ( 40 )
*
*
*
MÍNIMA REATÂNCIA
CAPACITIVA
EM CONDIÇÕES NORMAIS DE OPERAÇÃO, A MÁQUINA POSSUI SEU PONTO DE OPERAÇÃO NO QUADRANTE DE REATÂNCIA E RESISTÊNCIA POSITIVOS DO DIAGRAMA R-X.
QUANDO OCORRE A PERDA OU REDUÇÃO DA EXCITAÇÃO, ELE PASSA A ABSORVER POTÊNCIA CAPACITIVA DO SISTEMA AO QUAL ESTÁ LIGADO.
DESSA FORMA O PONTO DE OPERAÇÃO PASSA A SE LOCALIZAR NO SEMIPLANO CAPACITIVO DO DIAGRAMA.
PERDA DE EXCITAÇÃO ( 40 )
*
*
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CARACTERÍSTICA DE OPERAÇÃO DA MÁQUINA
BASEIA-SE NO FATO EM QUE A CURVA CARACTERÍSTICA DA MÁQUINA PERMITE IDENTIFICAR CRITÉRIOS DISTINTOS DE OPERAÇÃO PARA O ENROLAMENTO ESTATÓRICO E ROTÓRICO, QUE ASSOCIADO A UM TEMPORIZADOR QUE LEVA EM CONTA A POSSIBILIDADE DO REGULADOR AUTOMÁTICO DE TENSÃO AUMENTAR A EXCITAÇÃO, PROPORCIONA A ATUAÇÃO DE UMA PROTEÇÃO.
PERDA DE EXCITAÇÃO ( 40 )
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» é uma proteção do trafo elevador, onde o fluxo no núcleo é dado por 	 = k.V/F
» a sobreexcitação ocorre quando ocorrer acréscimo na tensão e /ou 	redução da frequência. Consequência: saturação no núcleo 	ocasionando sobreaquecimento
PROTEÇÃO CONTRA SOBREXCITAÇÃO (24)
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PROTEÇÃO CONTRA SOBREXCITAÇÃO (24)
» ocorre geralmente quando o trafo está ligado apenas ao gerador e 	ainda não sincronizado ao sistema;
» a norma estabelece como limite para sobreexcitação contínua:
	5% em carga nominal
	10% sem carga
Funcionamento do relé: monitora a tensão e frequência e compara as 	duas grandezas.
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PROTEÇÃO CONTRA ENERGIZAÇÃO INDEVIDA
» Energização com o gerador parado causa o 	 	seguinte:
 	- Correntes elevadas e consequentemente 	 	 danos térmicos em poucos segundos;
 	- Danos severos ao eixo.
» Apesar de existirem esquemas de 				intertravamento para evitar a energização 	 	com o gerador parado, eles podem falhar.
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» As proteções convencionais do gerador levariam um tempo excessivo para operar neste caso.
» Princípio de funcionamento: Relé de sobrecorrente trifásico associado a um relé de tensão. A proteção dá trip instantâneo se a tensão terminal do gerador estiver abaixo de um valor e ocorrer uma sobrecorrente, condições típicas de energização com rotor parado.
» Quando o gerador está em operação normal, a proteção é automaticamente temporizada para evitar trip indevido em caso de defeitos próximos ao gerador.
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Fim