apostila-de-subestacoes

entre duas partes adjacentes, é difícil definir os 
ajustes para dois dispositivos em cascata e, ainda, assegurar uma boa 
seletividade (o que acontece nas redes de média tensão). Porém, para seções 
de linhas separadas por um transformador, este sistema pode ser usado com 
grandes vantagens, por ser simples, econômico e rápido (desarme sem 
demora). Algumas literaturas definem esse tipo de procedimento como sendo 
uma seletividade por escalonamento das correntes de curto-circuito. 
 
 
A figura 1 ilustra um exemplo típico da instalação desses elementos 
envolvendo os enrolamentos primário e secundário de transformadores. Neste 
caso, para garantir a seletividade, o dispositivo de proteção de sobrecorrente 
instalado no primário deve respeitar a seguinte condição: 
 
ICCA > Ir ≥ ICCB,
Onde: 
Ir é a corrente de ajuste; 
ICCB é a corrente de curto-circuito no secundário (ponto B), referida ao primário 
do transformador. 
 
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CAPÍTULO 9 – SELETIVIDADE 4
 
Figura 1 - Exemplo de seletividade amperimétrica em transformadores; 
 
 
3 - SELETIVIDADE CRONOMÉTRICA 
 
A seletividade cronométrica consiste em ajustes diferentes nas temporizações 
dos dispositivos de proteção distribuídos ao longo do sistema elétrico. Quanto 
mais próximos da fonte supridora, as temporizações deverão ser ajustadas em 
tempos superiores aos elementos de proteção a jusante, conforme pode ser 
notado no diagrama unifilar indicado na figura 2. 
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CAPÍTULO 9 – SELETIVIDADE 5
 
Figura 2 - Exemplo de seletividade cronométrica; 
 
 
A falta mostrada neste diagrama é “enxergada” por todas as proteções 
(localizadas em A, B, C e D). A temporização D fecha seus contatos mais 
rapidamente que aquela instalada em C, que por sua vez, é mais rápida que a 
proteção em B, e assim sucessivamente. Assim que o disjuntor D é aberto, e a 
corrente de falta eliminada, as proteções nos pontos A, B e C, que estavam 
sensibilizadas, voltam a condição original (de vigilância). 
 
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CAPÍTULO 9 – SELETIVIDADE 6
A diferença dos tempos de atuação ∆t entre duas proteções sucessivas é o 
intervalo de seletividade, definido a partir da seguinte inequação: 
 
dttrtct 2++≥∆ 
Onde: 
 tc - tempo de abertura dos disjuntores; 
 dt - tolerâncias da temporização; 
 tr - tempo de retorno à posição de espera das proteções. 
 
 
Considerando o desempenho dos disjuntores e dos relês de proteção, 
normalmente encontrados na prática, os valores adotados para o ∆t sã de 
aproximadamente 0,4 s. 
 
Esta seletividade apresenta duas vantagens, pois além de ser um sistema 
simples, assumi a sua própria retaguarda (salvaguardando-se a parte isenta de 
falta da instalação). Porém, quando há um número elevado de proteções em 
série, observa-se que a proteção localizada mais a montante está ajustada com 
um tempo de atuação elevado. Dependendo do nível de curto-circuito e do 
tempo de resposta do relé de proteção, pode-se em alguns casos, danificar os 
componentes dos sistemas elétricos, tais como: cabos, TC's, etc, devido ao 
aquecimento adicional a que ficam submetidos. 
 
 
 
 
 
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CAPÍTULO 9 – SELETIVIDADE 7
3.1 - APLICAÇÃO DA SELETIVIDADE CRONOMÉTRICA 
 
Existem dois tipos de relés cronométricos temporizados: 
• Os relês de tempo independente – Observa-se na figura 3 que se o nível de 
curto-circuito for inferior ao seu ajuste, este trabalha na região de não 
operação. Por outro lado, para valores superiores a sua faixa de ajuste, o 
relé atuará sempre com um valor de tempo constante e definido. 
 
 
Figura 3 - Tempo independente do valor da corrente de curto; 
 
• Os relês de tempo dependentes (tempo inverso) – Analogamente ao caso 
anterior, a região de atuação dependerá do seu ajuste. No entanto, o tempo 
de atuação não será constante, pois conforme mostrado na figura 4, o 
tempo dependerá do valor da corrente de curto-circuito. 
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CAPÍTULO 9 – SELETIVIDADE 8
 
Figura 4 - Tempo dependente do valor da corrente de curto; 
 
A título de ilustração, a figura 5 esclarece um exemplo utilizando a proteção 
envolvendo tempo independente e inverso. 
 
 
Figura 5 - Exemplo de aplicação cronométrica; 
306
CAPÍTULO 9 – SELETIVIDADE 9
No caso particular desta figura, para assegurar a seletividade cronométrica 
entre os dispositivos de proteção, devem ser respeitado os seguintes critérios: 
 
• Relé de tempo independente: IrA > IrB > IrC, tA > tB > tC 
 
Figura 6 - Ajustes dos relés do tipo tempo independente; 
 
• Relé de tempo dependente ou inverso: IrA > IrB > IrC, IccA > IccB > IccC 
 
 
Figura 7 - Ajustes dos relés do tipo tempo dependente ou inverso; 
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CAPÍTULO 9 – SELETIVIDADE 10
 
Os ajustes das temporizações estão determinados para obter o intervalo de 
seletividade ∆t para a máxima corrente vista pela proteção a jusante. 
 
As temporizações para obter a seletividade cronométrica é ativada quando a 
corrente excede o valor de ajuste dos relês. Por exemplo, na figura 5, o tempo 
de atuação na proteção do disjuntor A deve ser maior que o de B, que por sua 
vez, é maior que C. 
 
4 - SELETIVIDADE LÓGICA 
 
Este princípio é usado quando se deseja diminuir o tempo de eliminação da 
falta. A troca de dados lógicos entre os dispositivos de proteção sucessivos 
elimina a necessidade de intervalos de seletividade. 
 
Com efeito, num sistema radial, são ativadas as proteções localizadas a 
montante do ponto de falta e aquelas localizadas a jusante não são solicitadas. 
Podem ser localizados o ponto de falta e o disjuntor a ser comandado sem 
qualquer ambigüidade. Cada proteção sensibilizada pela falta envia: 
 
• Uma ordem lógica de espera para o nível situado a montante (ordem 
para aumentar a temporização própria do relê a montante); 
• Uma ordem de abertura para o disjuntor associado, a menos que o 
mesmo receba uma ordem lógica de espera do situado a jusante. Um 
desarme temporizado é provido como retaguarda. 
 
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CAPÍTULO 9 – SELETIVIDADE 11
A grande vantagem da seletividade lógica, quando comparado à seletividade 
cronométrica, é que o tempo do desarme não depende da falta na cascata da 
seletividade. 
 
A figura 8 ilustra um sistema radial, onde os relés atuam baseados no princípio 
da seletividade lógica. 
 
 
 
Figura 8 - Exemplo de aplicação da seletividade lógica; 
 
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CAPÍTULO 9 – SELETIVIDADE 12
5 - SELETIVIDADE DIRECIONAL 
 
Numa rede em anel, na qual uma falta fica alimentada de ambas as 
extremidades, é necessário usar um sistema de proteção sensível à direção do 
fluxo da corrente de falta, para localizá-la e eliminá-la. 
 
A figura 9 apresenta um exemplo de utilização de proteções direcionais. 
 
 
Figura 9 - Exemplo de aplicação da seletividade direcional; 
 
 
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CAPÍTULO 9 – SELETIVIDADE 13
Os disjuntores D1 e D2 estão equipados com proteções direcionais 
instantâneas, enquanto H1 e H2 são dotados de proteções de sobrecorrente 
temporizadas. No caso de uma falta no ponto (1), só as proteções em D1 
(direcional), H1 e H2 "enxergam" a falta. A proteção em D2 não se 
sensibiliza, devido a direção de seu sistema de detecção. Neste caso, D1 abre. 
A proteção H2 fica de fora e H1 abre. 
tH1 = tH2, tD1 = tD2, tH = tD + ∆t 
 
 
6 - SELETIVIDADE ATRAVÉS DE PROTEÇÃO DIFERENCIAL 
 
Estas proteções comparam as correntes nas extremidades do trecho de rede a 
ser vigiada. Qualquer diferença em amplitude e fase entre estas correntes 
indica a presença de uma falta. Este sistema de proteção reage apenas às faltas 
dentro da área monitorada e é insensível a qualquer falta fora desta área.