04 Relés de sobrecorrente(impressão)

Prévia do material em texto

1
Introdução aos relés de proteção
Definição
Relés são dispositivos com a função de monitorar grandezas de um sistema e atuar quando da
ocorrência de alguma anormalidade, obedecendo a funções específicas pré-determinadas e
ajustadas.
Classificação
Relés de proteção
Relés de monitoração
Relés de programação
Relés de regulação
Relés auxiliares
2
Introdução aos relés de proteção
Subclassificação
• Grandeza física de atuação: tensão, corrente, potência, impedância, temperatura, pressão,
fluxo, entre outras;
• Construção: mecânico, eletromecânico, eletrônico, térmico, digital, microprocessado;
• Importância: principal, secundária, auxiliar, retaguarda;
• Posição dos contatos: normalmente aberto NA, normalmente fechados NF;
• Temporização: instantâneo, tempo definido, tempo inverso;
• Aplicação: geradores, motores, transformadores, linhas, barramentos;
• Função: sobrecorrente, direcional, distância, bloqueio, entre outras.
3
Introdução aos relés de proteção
Principais funções de acordo com a Norma ANSI (ASA)
50 - Sobrecorrente instantâneo: opera (alguns ciclos) quando a corrente atinge um certo limite;
51 - Sobrecorrente temporizado: opera semelhante ao 51 respeitando o ajuste de tempo;
67 – Sobrecorrente direcional: opera para sobrecorrentes numa direção (relé de monitoração);
27 – Subtensão: opera quando a tensão diminui de um certo valor especificado;
59 – Sobretensão: opera quando a tensão excede um valor especificado;
81 – Frequência: opera quando a frequência atinge valores acima ou abaixo ao especificado;
68 – Bloqueio: opera (canal piloto) para bloquear a atuação de outro relé (relé programação);
87 – Diferencial: opera por comparação de níveis de corrente;
32 – Direcional de potência: opera para um determinado valor de potência ou inversão
21 – Distância: opera para valores de impedância de LT abaixo do valor especificado.
4
Introdução aos relés de proteção
Complementação à Norma ANSI (ASA)
• Para relés de sobrecorrente:
51G – relativo à terra;
51N – Neutro;
51Q – Sequência negativa;
50BF – Falhas no disjuntor;
• Para relés do tipo diferencial:
87T – transformadores;
87G – Geradores;
87B – Barramento;
87M – Motores;
5
Introdução aos relés de proteção
Relés Eletromecânicos
Atração eletromagnética
ação instantânea
Indução eletromagnética
ação temporizada
6
Introdução aos relés de proteção
Relés Eletromecânicos
7
Introdução aos relés de proteção
• Principais inconvenientes:
� Necessidade de manutenção permanente (peças móveis e sensíveis);
� Desgastes mecânicos;
� Ausência de memória que determine o tipo de falta, magnitudes e horário;
� Nenhuma integração (comunicação entre si);
� Limitação da faixa de ajuste, prejudicando a seletividade;
� Insensibilidade para correntes ou tensões de pequena magnitude.
• Vantagem: Não necessitam de banco de baterias
Relés Eletromecânicos
8
Introdução aos relés de proteção
Relés Eletrônicos analógicos ou Estáticos analógicos
Surgiram meados dos anos 70, suas funções eram obtidas através de circuitos
operacionais, facilitando o ajuste.
9
Introdução aos relés de proteção
Relés Eletrônicos analógicos ou Estáticos analógicos
• Principais vantagens:
Manutenção facilitada;
Redução espaço físico;
Menor custo/benefício;
Maior velocidade;
Maior flexibilidade de ajustes (seletividade).
• Desvantagem: 
Necessitam de banco de baterias;
Interferência eletromagnética.
10
Introdução aos relés de proteção
Relés Eletrônicos digitais ou Estáticos digitais
Relés cuja lógica de operação era baseada no funcionamento de portas lógicas digitais e
circuitos sequenciais e combinacionais. Tiveram vida útil curta em função do avanço da
tecnologia.
11
Introdução aos relés de proteção
Relés Microprocessados
• 1971 – surge o primeiro protótipo de campo: enormes computadores, grande consumo de 
energia das baterias, custo 10x maior... Porém, inspirador para os atuais relés numéricos. 
O que chamava a atenção eram os subprodutos (possibilidades): 
� registro de eventos pós falta; 
� oscilografia; 
� captura e armazenagem; 
� localizador de faltas; 
� alarme de mal funcionamento; 
� entre outros.
12
Introdução aos relés de proteção
Relés Microprocessados
• 1979 (antes do primeiro PC !!!) primeiro produto comercial: relé numérico de frequência.
• A partir dos anos 80 vários relés microprocessados surgiram no mercado: extremamente 
simples e alguns totalmente microprocessados (porém mais lentos);
• Final dos anos 80 início dos anos 90: 
tradicionais e novos fabricantes 
trouxeram novas e sofisticadas funções.
13
Introdução aos relés de proteção
Relés Microprocessados
• Dois elementos foram de capital importância: o software e a comunicação: 
� rotinas de proteção; 
� rotinas de auto monitoração ; 
� rotinas de comunicação. 
• As novidades inicias eram: 
� rotinas de proteção usando algumas técnicas de processamento de sinais; 
� painel frontal (informações adicionais e ajustes) ; 
� porta RS232 => o meio de ajuste era um PC portátil.
• Grande evolução – incorporação de comunicação remota. 
14
Introdução aos relés de proteção
Relés Microprocessados
• Processo: 
� Amostragem: transforma sinal de tempo contínuo em sinal de tempo discreto 
� Quantização: transforma sinal de tempo discreto e amplitude contínua em sinal digital 
� Codificação: complemento de dois, BCD, etc.. 
• Responsáveis: 
� • Conversor AD 
� • Sample/Hold (S/H)
15
Introdução aos relés de proteção
Relés Microprocessados
16
Introdução aos relés de proteção
Relés Microprocessados
• Características dos atuais relés multifuncionais 
� alguns Mbytes de programação; 
� habilidade de comunicação em alta velocidade; 
� integração com outros dispositivos via LAN; 
� comunicação com outros centros de controle via redes proprietárias (WAN) ou, até 
mesmo, via internet; 
� melhores tempos de atuação da proteção;
� memorização de fatos ocorridos, estampando data, hora, oscilografia e data logger
dos parâmetros das falhas.;
� determinar com precisão os parâmetros das ocorrências no sistema elétrico;
� transmitir (RS232 e RS485) as informações a distância, concentrando estes dados em 
um ponto central (COS) para visualização e tomada de decisões pela gerência de 
manutenção e controle. 
17
Introdução aos relés de proteção
Relés Microprocessados
• Medição, Controle e Monitoramento 
� integração completa da medição: corrente, tensão, potência, energia e demanda, além 
de controle de religamento por subtensão ou subfreqüência, controle de banco de 
capacitores, monitoramento de falhas de disjuntor e falha de TPs.
• Hardware Versátil e Software Amigável 
� entradas e saídas (digitais e analógicas) totalmente configuráveis, 
• Custos de Implementação 
� maior unitariamente porém, muito menor em termos de conjunto. 
18
Introdução aos relés de proteção
Relés Microprocessados
• Herança adquirida na era da fabricação dos eletromecânicos :
Diferentes relés para os diferentes componentes do sistema: motores, geradores, 
transformadores, linhas, barras, capacitores, etc.; 
• Novos rumos: 
Nos últimos anos, a indústria da energia elétrica, os fabricantes e os pesquisadores têm 
especulado sobre a viabilidade dos ‘open’ systems relaying, ou seja, relés que podem ser 
acrescidos, alterados, ajustados pelo usuário ou outro especialista e, que se comunicam 
com quaisquer outros IEDs de diferentes fabricantes. 
19
Introdução aos relés de proteção
Relés Microprocessados
• Desvantagens:
� Necessita de alimentação externa;
� Necessita de climatização;
� Vida útil relativamente curta (10 a 15 anos devido ao avanço de tecnologia);� Dificuldade na compatibilidade de protocolos de comunicação;
� No caso de defeito perde-se algumas ou todas as funções simultaneamente;
� Na manutenção necessita-se substituir o módulo completo;
� Requerem aterramentos muito baixos;
� Sujeitos a interferência eletromagnética;
� Sujeitos a ação de hackers (se forem conectados a internet.
20
Introdução aos relés de proteção
Relés Microprocessados
21
Relé de sobrecorrente
Definição
• Trata-se do relé cuja atuação é sensível à corrente que flui no equipamento protegido;
• Todos os segmentos do sistema são normalmente protegidos por relés de sobrecorrente
(proteção mínima exigida);
• A proteção de sobrecorrente é a mais econômica das proteções;
• Também é a que mais necessita de reajuste quando são efetuadas alterações na
configuração do sistema.
Funções
Relés de sobrecorrente não direcionais� comumente chamado de relé de sobrecorrente
Relés de sobrecorrente diferenciais
Relés de sobrecorrente direcionais
Relés de sobrecorrente de distância
22
Relé de sobrecorrente
Exemplo de esquema de proteção de sobrecorrente
Defeito fase e terra: conexão residual de neutro Defeito fase e terra: desequilíbrio entre as fases
23
Relé de sobrecorrente
Tempo de atuação de relés de sobrecorrente
• Os relés não direcionais são utilizados para proteção de sistemas radiais ou para sistemas
em anel com o auxilio de um relé direcional;
• Utilizam a característica do tempo de atuação para garantir a seletividade da proteção.
Unidade instantânea (50)
Eletromecânicos: 2,3 ciclos
Eletrônicos: 0,7 ciclo
Unidade temporizada (51)
tempo inverso
24
Relé de sobrecorrente
Relé de sobrecorrente instantâneo (50)
O relé de alavanca, braço ou charneira atraída é, tradicionalmente, o tipo de relé utilizado para
operar de forma instantânea.
Quando a corrente �� do TC atingir um certo valor (ajuste do relé) essa corrente produzirá um
campo eletromagnético capaz de atrair a alavanca e o relé opera.
Início da operação: força magnética exatamente 
igual à força mecânica de retenção. Essa condição 
é denominada de limiar de operação do relé.
25
Relé de sobrecorrente
Relé tipo alavanca temporizado – fluidodinâmicos
Os relés de atração eletromagnética podem ser temporizados por:
• Relé auxiliar de tempo (necessidade de outro relé);
• Temporização por fluido (óleo). Neste caso, trata-se de um processo rústico e não muito
preciso.
26
Relé de sobrecorrente
Termos utilizados
• Pick-up: termo utilizado para designar a menor corrente que é capaz de atrair a alavanca,
ou seja, fazer o relé operar.
• Drop-out: termo utilizado para a desoperação do relé, ou seja, é a maior corrente que
produz a desativação do relé.
Estes dois termos produzem a segurança de se:
� � � ��������: o relé, em hipótese alguma, irá operar;
� � � ��	
��
��: o relé, em hipótese alguma, irá se desconectar.
27
Relé de sobrecorrente
Opções de ajuste
• Tracionamento da mola de retenção;
• Variação do tamanho do entreferro (alavanca móvel);
• Ajuste TAP da bobina magnetizante.
� Ajuste no tap produz mesma força magnetomotriz e portanto mesma atração da
alavanca, porém modifica a corrente responsável por produzir tal força:
Exemplo: Força Magnetomotriz de 100 A.e.
Tap 1,00 A e 100 espiras
Tap 1,25 A e 80 espiras
Tap 2,00 A e 50 espiras
Tap 4,00 A e 25 espiras
O ajuste pelo tap é a forma mais segura para garantir a repetitividade de performance
da atração do relé, sendo largamente utilizado.
28
Relé de sobrecorrente
Corrente de ajuste do relé – considerando relé de fase
• O relé deve suportar as variações de carga do sistema. Portanto é necessário deixar uma
folga de 40% a 50% na corrente de carga para o relé absorver sem operar;
• O relé deve atuar com absoluta garantia para a menor corrente de curto-circuito do trecho
protegido.
Assim, a corrente de ajuste do relé deve seguir a equação:
29
Relé de sobrecorrente
Cálculo do curto-circuito bifásico
• O cálculo do curto bifásico pode ser efetuado de duas formas:
� Curto-circuito longe do gerador ou perto de geradores de polos lisos:
� Curto-circuito perto de gerador de polos salientes deve se utilizar técnicas de
componentes simétricas
30
Relé de sobrecorrente
Exemplo: Calcular a corrente de ajuste do relé considerando a barra B como final do trecho 
protegido (supor relé eletromecânico).
31
Relé de sobrecorrente
Relé de sobrecorrente não direcional de tempo inverso (51)
O relé de indução eletromagnética é, tradicionalmente, o tipo de relé utilizado para operar
com uma característica de tempo inverso.
32
Relé de sobrecorrente
Curva de tempo inverso
Cada corrente de curto-circuito produz um conjugado e como a distância dos contatos é fixa, 
podemos expressar simbolicamente:
Diferentes valores de K representam características distintas de curvas
33
Relé de sobrecorrente
Curvas de operação
� Inversa: ��� depende do carregamento do 
sistema
� Muito inversa: ��� depende da localização e 
não do carregamento
� Extremamente inversa: utilizada nas redes de 
distribuição por ser semelhantes às curvas de 
elo-fusíveis
� Inversa longa: utilizada para evitar a atuação 
indevida em condições de moderada 
sobrecarga (partida de motores de indução) 
34
Relé de sobrecorrente
Curvas padronizadas do relé de sobrecorrente
�����çã� � ����	�
�
�
 � �
� 	
• ���	�
 : ajuste das curvas do relé eletromecânico
• �: múltiplo do relé
• �, �, 		�	�: coeficientes padronizados por norma
35
Relé de sobrecorrente
Curvas padronizadas do relé de sobrecorrente
��
çã
 � ���	�
 � �
�
� � �
�
�
� � � �
�
�
� � � �
�
�����
: múltiplo da curva (1, 2, ..., 8, 9.9)
Curva IAC
Constantes
A B C D E
Extremamente 
inversa
0,0040 0,6379 0,6200 1,7872 0,2461
Muito inversa 0,0900 0,7955 0,1000 -1,2885 7,9586
Inversa 0,2078 0,8630 0,8000 -0,4180 0,1947
Pouco inversa 0,0428 0,0609 0,6200 -0,0010 0,0221
36
Relé de sobrecorrente
Curvas padronizadas do relé de sobrecorrente
Curva ANSI
Constantes
A B C D E
Extremamente 
inversa
0,0399 0,2294 0,500 3,0094 0,7222
Muito inversa 0,0615 0,7989 0,340 -0,2840 4,0505
Inversa 0,0274 2,2614 0,300 -4,1899 9,1272
Pouco inversa 0,1735 0,6791 0,800 -0,0800 0,1271
��
çã
 � ���	�
 � �
�
� � �
�
�
� � � �
�
�
� � � �
�
�����
: múltiplo da curva (1, 2, ..., 8, 9.9)
37
Relé de sobrecorrente
Múltiplo do relé de sobrecorrente
Vimos anteriormente que para o relé operar com segurança a corrente no momento do
defeito deve ser maior que a corrente de ajuste do relé.
Portanto, para medir e garantir a eficiência da operação, adotou-se convencionalmente o
termo conhecido como Múltiplo do relé (M):
Para o mesmo múltiplo do relé a força de atração magnética é a mesma. Portanto para o
mesmo tipo de relé, com tap diferente, mas que tenham correntes de defeito que
correspondam ao mesmo múltiplo, os relés terão o mesmo desempenho.
38
Relé de sobrecorrente
Múltiplo do relé de sobrecorrente
Exemplo: Seja um ajuste que considere o múltiplo M=5
Defeito = 5 A � tap = 1 A
Defeito = 10 A� tap = 2 A
Defeito = 20 A� tap = 4 A
� Para o mesmo múltiplo os esforços são os mesmos e o consumo pode ser considerado
como carga de potência constante (cálculo de carga TC).
39
Relé de sobrecorrente
Ajuste de tempo do relé de sobrecorrente de tempo inverso
• No ajuste de tempo não se define um tempo, mas uma curva de atuação correspondente;
• Neste caso também considera-se um percentual do limiar de operação;
• Os múltiplos não apenas garantem a atuação, mas definem um tempo para esta atuação.
� Nos relés digitais admite-semúltiplo de 1,1
40
Relé de sobrecorrente
Ajuste de corrente do relé de sobrecorrente de tempo inverso
• Utiliza-se o mesmo princípio de taps apresentado para relés de alavanca;
• Assim, a corrente de ajuste do relé deve seguir a equação:
• Deve-se sempre escolher a corrente de ajuste próximo ao limite inferior;
• O curto-circuito deve ser considerado no final do trecho a ser protegido;
• A corrente mínima de curto-circuito deve ser obtida para carga leve;
• É considerado o curto-circuito bifásico para ajustar com maior sensibilidade os relés de fase.
41
Relé de sobrecorrente
Exemplo: Qual a curva a ser escolhida no relé IAC-53, com RTC 500/5 e tap=3 A para uma
corrente de curto-circuito de 3,6 kA e tempo de atuação desejado de 0.9 s?
42
Relé de sobrecorrente
Relé de sobrecorrente temporizado com elemento instantâneo
• Este relé é conhecido pelo código 50/51;
• O ajuste da unidade temporizada é realizado exatamente como no caso anterior;
• O ajuste da unidade instantânea é feito para uma corrente maior.
43
Relé de sobrecorrente
Relé de sobrecorrente temporizado com elemento instantâneo
• O ajuste da unidade instantânea não considera seletividade cronométrica, logo deve-se
tomar o cuidado de garantir que o defeito esteja dentro da zona de proteção principal;
• Usualmente, ajusta-se a corrente do instantâneo para um curto-circuito trifásico a 85% da
linha de transmissão;
• O critério estabelecido para a unidade instantânea atende adequadamente a filosofia da
proteção: quanto maior o perigo, mais rápido é a sua eliminação.
• No relé eletromecânico o curto bifásico fica restrito a 43% da linha de transmissão, no relé
digital o problema pode ser resolvido considerando dois ajustes.
44
Relé de sobrecorrente
Relé de sobrecorrente de Neutro
• Conhecido como relé de sobrecorrente de sequência zero;
• Neste relé só circulam correntes de sequência zero, logo o relé deve ser ajustado para se
sensibilizar por tais correntes;
• Este relé é extremamente importante para capturar defeitos monofásicos de pequena
intensidade.
45
Relé de sobrecorrente
Relé de sobrecorrente de Neutro
• Defeitos que geram componentes de sequência zero:
� Curto-circuito monofásico à terra;
� Curto-circuito bifásico à terra;
� Cargas desequilibradas aterradas;
� Abertura de fase de sistemas aterrados.
• O relé de Neutro não atua para:
� Curtos-circuitos trifásicos;
� Curtos-circuitos bifásicos;
� Cargas desequilibradas não aterradas;
� Abertura de fase em circuitos não aterrados.
46
Relé de sobrecorrente
Ajuste do Relé de sobrecorrente de Neutro
• O ajuste do relé de Neutro segue a seguinte restrição:
• A característica do ajuste do lado esquerdo da equação, depende da característica do
sistema, do conhecimento e experiência do pessoal envolvido.
47
Relé de sobrecorrente
Exemplo geral
a) Calcular a corrente nominal do alimentador considerando que os transformadores da 
barra B operam a plena carga;
b) Dimensionar o TC via ANSI;
c) Calcular a corrente de ajuste do relé de fase (51);
d) Calcular a corrente de ajuste do relé de fase(50), como sendo o múltiplo do tap do relé de 
fase (51);
e) Calcular o tap para o relé de neutro para um desequilíbrio de 30%;
f) Qual o tempo de atuação para um curto-circuito 2∅ na barra B (curva 4).
48
Coordenação de relés de sobrecorrente
Tempo de coordenação
• É a diferença de tempo de atuação (∆
), entre dois relés consecutivos, suficiente para
garantir a coordenação da proteção;
• Garantia de coordenação significa a atuação somente da proteção mais próxima do defeito,
sem a atuação da proteção de retaguarda, a montante do defeito:
� Procura-se definir os ajustes dos relés de tal forma que a diferença dos tempos dos
relés seja o mais próximo possível da igualdade da inequação.
49
Composição do tempo de coordenação (∆�)
� 1-2 � atuação do relé a jusante (tempo de ajuste);
� 2-3 � abertura dos contatos do disjuntor (2 a 6 ciclos);
� 3-4 � extinção do arco elétrico (5 ciclos);
� 4-5 � sobrepercurso (inércia, depende de cada relé).
� 5-6 � tempo de segurança
Coordenação de relés de sobrecorrente
50
Tempos de coordenação adotados (∆�)
Após o levantamento estatísticos desses tempos, determinou-se por critério de segurança
adotar os seguintes tempos de coordenação:
Observação: Algumas empresas, para garantir maior confiabilidade da coordenação,
utilizam para os relés microprocessados os mesmos tempos dos relés eletromecânicos.
Coordenação de relés de sobrecorrente
51
Coordenação dos relés de sobrecorrente de tempo definido
• O relé mais a jusante deve ter o menor ajuste de tempo possível;
• Os relés a montante são ajustados de acordo com o tempo de coordenação;
• Nota-se, porém que defeitos próximos dos relés a montante possuem altos tempos de
atuação e contrariam a filosofia da proteção.
Coordenação de relés de sobrecorrente
52
Coordenação dos relés de sobrecorrente de tempo definido
com elemento instantâneo
• Ajustar o elemento instantâneo considerando �����	�	85%	��		� a jusante do relé;
• Coordenar os elementos temporizados de acordo com o tempo definido de coordenação;
• Esse esquema de proteção é melhor que o anterior, pois os curtos-circuitos próximos às
barras são eliminados pelo relé de sobrecorrente instantâneo (50).
Coordenação de relés de sobrecorrente
53
Coordenação dos relés de sobrecorrente de tempo inverso
• Para o relé mais a jusante escolhe-se a menor curva de tempo possível, ou admite-se uma
curva já determinada em função da coordenação a jusante;
• Os relés a montante são coordenados ajustando-se uma curva de tempo superior, de
acordo com o tempo de coordenação:
� Nova curva
• O ajuste das curvas (tempo desejado), tanto para o relé a jusante quanto para o relé a
montante, é realizado considerando um curto circuito trifásico (cálculo do múltiplo) no
ponto de instalação do relé a jusante.
Coordenação de relés de sobrecorrente
54
Coordenação dos relés de sobrecorrente de tempo inverso
com elemento instantâneo
• Ajustar o elemento instantâneo considerando �����	�	85%	��		� a jusante do relé;
• Coordenar os elementos temporizados ajustando a curva de acordo com o tempo de
coordenação:
� Nova curva
• O ajuste das curvas (tempo desejado), tanto para o relé a jusante quanto para o relé a
montante, é realizado considerando um curto circuito trifásico (cálculo do múltiplo) no
ponto extremo da atuação do relé instantâneo (85% da LT) .
Precisa conferir a 
coordenação
Coordenação de relés de sobrecorrente
55
Exemplo
Para o sistema abaixo, deseja-se: especificar os TC’s, ajustar os relés IAC51 (50/51), coordenar
os relés das barras a e b.
����� � 4�	 → 		!��� � 0,38	$
Curva do relé B = curva 2 muito inversa
Coordenação de relés de sobrecorrente
56
Tempo de restabelecimento do relé temporizado (reset time)
É o tempo necessário para que depois de uma
atuação (trip) o relé se recomponha, isto é, volte
a posição inicial e esteja pronto para uma nova
contagem de tempo.
Coordenação de relés de sobrecorrente
57
Curvas padronizadas para o tempo de restabelecimento
• ���	�
 : ajuste da curva do relé 
eletromecânico (em percentual)
• �: múltiplo do relé (� � 1)
• �, �	�	&: coeficientes padronizados por 
norma
������� � ����	�
�
�
 � �
Coordenação de relés de sobrecorrente
58
Exemplo: Sabe-se que a proteção atuou corretamente para o curto-circuito no ponto F e
que o relé A avançou 70% do seu percurso de trip. Considerando que todos os relés são
selecionados para operar na curva IAC inversa, 
	�
	�� � ���	�
�,�
����
,	Calcule:
a) O tempo de restabelecimento do relé 1.
b) O tempo de restabelecimento do relé A, apósabertura do relé 1.
c) Suponha um curto-circuito no trecho AB. Calcule o tempo de restabelecimento do relé
A, após sua atuação.
Coordenação de relés de sobrecorrente
59
Religador automático
• O Religador Automático é utilizado para proteção de linhas de distribuição ou
subtransmissão (linhas radiais);
• Trata-se de um dispositivo que controla o circuito de fechamento do disjuntor após a
consideração de um tempo suficiente para extinção do defeito (ou é o próprio disjuntor) .
• Como grande parte dos defeitos em linhas aéreas são temporários, o sistema de proteção
não deve abrir definitivamente o circuito, assim:
� Curto-circuito temporário� sistema volta a operar normalmente
� Curto-circuito permanente� proteção atuará novamente
Coordenação de relés de sobrecorrente
60
Religador automático
• Os Religadores são geralmente utilizados em:
� Redes de distribuição: menor potência em relação a rede de transmissão e menor
corrente de inrush� abertura e religamentos trifásicos, de 3 a 4 tentativas.
� Redes de subtransmissão: dependendo da potência envolvida pode-se utilizar
religamento tripolar ou monopolar, sendo mais usual considerar apenas 1 tentativa.
Coordenação de relés de sobrecorrente
61
Religador automático
• Religador monopolar: utilizado apenas quando da ocorrência de defeito monofásico à terra,
por ser o de maior incidência.
� Neste caso, não utiliza-se religamento para:
� Defeitos que não sejam na linha de transmissão;
� Defeitos na linha que não sejam monofásicos;
� Defeitos com atuação da proteção temporizada;
� Defeitos provenientes de falhas no disjuntor.
Coordenação de relés de sobrecorrente
62
Relé de Religamento
• Trata-se de um relé cuja função (código 79) é providenciar o fechamento do disjuntor (ou
religador) após um intervalo de tempo pré-determinado, denominado tempo morto (de 0,3
a 1,5 s).
Algumas empresas adotam tempo morto de:
� 1 s para religamento monopolar no sistema de 500 kV;
� 0,7 s para religamento tripolar no sistema de 230 kV;
� 0,4 a 0,5 s para religamento tripolar no sistema de 138 kV.
Coordenação de relés de sobrecorrente
63
Tempo morto
• O tempo morto deve ser composto pelos seguintes tempos:
� tempo de extinção natural do arco elétrico;
� tempo de desionização (em geral, do ar);
� tempo de segurança para, estatisticamente, não ocorrer reignição do arco.
Coordenação de relés de sobrecorrente
64
Religador automático
• Geralmente, um religador é projetado para realizar, no máximo, 4 disparos seguidos por 3
religamentos� ciclo “disparo x religamento”
Coordenação de relés de sobrecorrente
65
Religador automático
• Os disparos podem ser rápidos (ou instantâneos) e lentos (ou temporizados).
� disparos rápidos: unidades instantâneas (50) ou unidades de tempo inverso (51), com
curvas características rápidas (curvas baixas)
� disparos lentos: unidades de tempo inverso (51) com curvas características lentas
(curvas altas)
Exemplo:
Coordenação de relés de sobrecorrente
66
Coordenação Relé x Religador
• Este estudo é feito em duas situações:
� relés como proteção geral de um barramento do qual derivam vários alimentadores 
protegidos por religadores;
� relés ligados à saída de alimentador e religador conectado a jusante
Critérios de coordenação:
1º) A curva de tempo do relé deve estar a mais de 0,2 s (coordenação) acima da curva
retardada do religador, para todos os valores de corrente de curto-circuito na zona de proteção
do religador.
2º) A soma dos avanços do relé (%) durante as operações de disparo do religador, menos os
rearmes do relé (%) durante os intervalos de religamento do religador, deve ser inferior a 80%.
� É importante ressaltar que este critério só deve ser verificado quando o tempo de
rearme ou restabelecimento do relé é considerável.
Coordenação de relés de sobrecorrente
67
Exemplo: Seja um religador utilizando as curvas A e B para ciclo rápido e lento,
respectivamente; e um relé eletromecânico a montante utilizando a curva 5 e com tempo de
rearme de 10 s. Considerando a corrente de curto-circuito de 1200 A como ponto crítico da
coordenação, tem–se: 
	��é � 0,6 s; 
���������� � 0,3 s e 
��	
��	�â	�� � 0,1 s.
Coordenação de relés de sobrecorrente
68
Considerando a sequência de ciclos do religador como dois rápidos e um lento, conforme
figura abaixo e tempo morto de 0,5 s e 3,0 s, respectivamente, verifique a coordenação do
relé com o religador.
Coordenação de relés de sobrecorrente
69
Solução:
1º Avanço do relé para o 1º disparo rápido do religador : (0,10/ 0,60) x100 = 16,7%
1º Rearme do relé para o 1º tempo morto do religador : (0,5/10) x 100 = 5%
2º Avanço do relé para o 2º disparo rápido do religador : (0,10/0,60)x100 = 16,7%
2º Rearme do relé para o 2º tempo morto do religador : (3,0/10)x 100 = 30%
3º Avanço do relé para o 3º disparo retardado do religador : (0,30/0,60)x100 = 50%
Cada parcela (Avanço% -Rearme%) deve ser maior ou igual a zero, pois o rearme do relé não
pode ser maior que o avanço.
Portanto temos: 
(16,7% -5%) = 11,7%
(11,7%+16,7%) = 28,4%
(28,4% -30%) = -1,6%
(0% + 50%) = 50% 50% ≤ 80% � Logo, o relé está coordenado com o religador.
Coordenação de relés de sobrecorrente
70
Sugestão:
Verificar a possibilidade de instalar um religador automático na barra B
Curva de retardo do religador = curva 2 muito inversa
Curva rápida = 0,5 muito inversa (ou instantânea)
Obs.: utilize a curva padronizada IAC muito inversa para cálculo dos tempos. Defina uma
sequência de ciclos de acordo com os valores comumente adotados, mas que seja possível
coordenar com o relé.
Coordenação de relés de sobrecorrente