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1º Encontro de Trabalhos Científicos de Engenharia Elétrica e Engenharia de Controle e Automação Uninorte Laureate – 1º ETCEECAU 
Av. Igarapé de Manaus, 211 - Centro, Manaus - AM, 69020-220 
 
 
 
PROJETO E PARAMETRIZAÇÃO DE PROTEÇÃO SECUNDÁRIA EM SUBESTAÇÕES 
DE MÉDIA TENSÃO (13,8KV) COM USO DE RELÉS DIGITAIS 
ESTUDO DE CASO: NOVO FÓRUM CÍVEL DE MANAUS 
 
 
Emerson Lucas Nogueira Braga 
1
 
Wilson Guedes de Oliveira 
2
 
Msc. Djalma Bentes de Oliveira 
3
 
 
 
Resumo 
O artigo tem por finalidade apresentar um estudo sobre a coordenação e seletividade de proteção secundária 
de média tensão a ser empregada em uma subestação abrigada de 2250KVA. O objetivo proposto neste 
estudo é mostrar a utilização de um método analítico e objetivo para determinar os parâmetros a serem 
empregados em um relé digital na subestação de média tensão de um Fórum Cível em Manaus, bem como 
desenvolver os cálculos para determinar as impedâncias do sistema, correntes de curto-circuito trifásicas e 
tempos de atuação do dispositivo de proteção. O estudo garante que qualquer anomalia ocorrida dentro da 
subestação será contida no mesmo local. Para que atuação do dispositivo fosse possível, foi solicitado um 
levantamento do ponto de entrega de média tensão da concessionária, com a finalidade de que os dados 
levantados ficassem abaixo dos recebidos. Dessa forma o estudo mostrou que foi possível atender as 
expectativas e objetivos relacionados a proteção secundária da subestação abrigada, pois os valores obtidos 
mostram que o tempo de atuação do relé da subestação é inferior ao do ponto de entrega da concessionária, 
comprovando que existe a coordenação e seletividade no sistema, logo os problemas relacionados as 
anomalias da subestação em questão serão contidas pelo relé, sem afetar a rede de alimentação. 
 
Palavras-chaves: Seletividade, Coordenação, Relé, Proteção, Subestação. 
 
Abstract 
The purpose of this works it aims to present a study on the coordination and selectivity of medium voltage 
secondary protection to be used in a 2250KVA sheltered substation. The proposed objective of this study is 
to show the use of an analytical and objective method to determine the parameters to be used in a digital 
relay in the medium voltage substation of a Civil Forum in Manaus, as well as to develop the calculations to 
determine the impedances of the system, three-phase short-circuit currents and protection device actuation 
times. The study ensures that any anomaly within the substation will be contained in the same location. In 
order for the device to work, a survey of the medium voltage delivery point of the concessionaire was 
requested, so that the data collected were below those received. Thus, the study showed that it was possible 
to meet the expectations and objectives related to the secondary protection of the sheltered substation, since 
the values obtained show that the substation relay performance time is lower than that of the 
concessionaire's delivery point, proving that there is coordination and selectivity in the system, so the 
problems related to the anomalies of the substation in question will be contained by the relay, without 
affecting the power supply network. 
 
Keywords: Selectivity, Coordination, Relay, Protection, Substation. 
 
 
 
 
 
Este trabalho foi desenvolvido no âmbito do Programa de Engenharia Elétrica e Engenharia de Controle e Automação da UNINORTE e constará nos 
canais do 1º Encontro De Trabalhos Científicos de Engenharia Elétrica Engenharia de Controle e Automação Uninorte Laureate - 1º ETCEECAU 
2018 
1
 Aluno finalista de Engenharia Elétrica- UNINORTE – email: emerson_lucas18@hotmail.com 
2
 Aluno finalista de Engenharia Elétrica- UNINORTE – email: wilson.guedes@ymail.com 
3
 Mestrado em Desenvolvimento Regional pela Universidade Federal do Amazonas – UFAM. Formação em Engenharia Elétrica 
pela Universidade Federal do Amazonas – UFAM. Professor Universitário no Centro Universitário do Norte-Uninorte/ Laureat 
International Universities (Brasil)– email: djalma.oliveira@uninorte.com.br 
1º Encontro de Trabalhos Científicos de Engenharia Elétrica e Engenharia de Controle e Automação Uninorte Laureate – 1º ETCEECAU 
Av. Igarapé de Manaus, 211 - Centro, Manaus - AM, 69020-220 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
Uma subestação abaixadora é composta de vários equipamentos que modificam as 
características de entrada de energia da concessionária adequando-as para o nível padrão de 
consumo em baixa tensão. 
Em uma rede de distribuição surgem eventualmente perturbações de várias categorias, por 
isso são instalados dispositivos de proteção para cada tipo de irregularidade. Dentre as falhas 
existentes, as que causam maior impacto são os curto-circuitos, gerando correntes elevadas no 
sistema. Em conformidade com a norma NBR 14039:2003, a recomendação técnica passou a ser de 
que a proteção contra sobrecorrentes das instalações com capacidade superior a 300KVA deve ser 
realizada exclusivamente por acionamento através de relés dotados de unidades instantâneas (50) e 
temporizadas (51) de fase e de neutro, conforme padrão da American Natinonal Standards Institute 
também conhecido pela sua abreviatura ANSI, ou seja, os relés recebem informação de dispositivos 
secundários, logo são ditos de ação secundária. 
A proposta do projeto é demonstrar de forma simplificada e sistemática como analisar e 
definir os valores necessários para realizar a correta parametrização desses sistemas de proteção a 
partir de um estudo de caso real em uma edificação de 12000 m², 7 pavimentos com subestação 
abrigada de 2.250KVA e potência demandada de 1.800KVA, especificando os componentes 
empregados, memorial dos cálculos e demonstração de programação dos parâmetros em relé digital 
comercial modelo PEXTRON 7104. 
 
2. METODOLOGIA 
ANÁLISE DE FALTAS 
2.1. RESENHA DA SUBESTAÇÃO ABAIXADORA DE MÉDIA TENSÃO DE 2250KVA 
 
Uma subestação é uma instalação que contém equipamentos que controlam essencialmente 
a transmissão e a distribuição de energia elétrica de alta potência e possuem dispositivos de 
proteção capazes de detectar os diferentes tipos de faltas que possam ocorrer no sistema. No estudo 
em questão, a subestação converte a tensão de 13,8KV para 220V. 
Na Figura 1, pode-se observar a vista lateral da subestação em estudo e na Figura 2 pode-se 
observar o diagrama unifilar da subestação. 
 
 
 
 
 
 
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Figura 1. Vista lateral da subestação. 
 
Fonte: Autor Próprio, 2017. 
 
Figura 2. Diagrama unifilar da subestação de 2250KVA. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Autor Próprio, 2017. 
 
2.2.ANÁLISE DE FALTAS 
 
A análise de faltas, também conhecida como análise de curto-circuito, é imprescindível 
tanto no âmbito de planejamento quanto na operação de um sistema elétrico de potência. Essa 
análise é geralmente realizada de forma determinística, para dados valores em um instante de 
tempo. 
 
 
 
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2.3. CURTO-CIRCUITO 
 
Uma das mais críticas falhas que podem ocorrer em um sistema elétrico de potência é o 
curto-circuito, que consiste em um contato entre condutores sob potenciais diferentes, pois o valor 
da corrente exercida no sistema é muito alto em período de tempo muito curto. Existem 
basicamente três tipos de curto-circuitos, trifásicos, bifásico e monofásico como ilustra a Figura 3, 
e são classificados como simétricos e assimétricos. 
 
Figura 3. Ilustração esquemática das modalidades de curto-circuito trifásico, bifásicosem contato com terra, 
monofásico, respectivamente. 
 
Fonte: Costa, 2013. 
 
2.3.1 Curto-circuito Trifásico 
 
É considerado um curto-circuito equilibrado, onde a corrente é igual nas três fases, logo é 
dito como simétrico. 
 
2.3.2 Curto-circuito Bifásico, com ou sem contato com a terra 
 
 É um curto-circuito entre duas fases, sendo que duas fases ficam com a mesma corrente e a 
outra fase fica em vazio, logo é classificado como assimétrico, pois as correntes não iguais. 
 
2.3.3 Curto-circuito Monofásico ou Curto para a terra 
 
É o que ocorre com maior periodicidade em sistemas elétricos. Nesse tipo falha a corrente 
em uma fase é muito alta e nas outras fases ou não possui corrente ou possui corrente muito baixa. 
 
2.4. DISPOSITIVOS PARA PROTEÇÃO DE SOBRECORRENTE 
 
Os dispositivos de proteção contra sobrecorrente são dimensionados para proteção geral da 
entrada coletiva, de acordo com a demanda avaliada e capacidade de interrupção compatível. 
 
2.5. TRANSFORMADOR DE CORRENTE 
 
O transformador de corrente (TC) é um dispositivo que recebe a corrente primária do 
sistema no lado de alta e a transforma em uma corrente menor no seu lado de baixa. Tal corrente 
transformada é usada como parâmetro de monitoramento dos dispositivos de proteção e medição. 
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2.6. TRANSFORMADOR DE POTÊNCIAL 
 
O transformador de potencial (TP) é um equipamento responsável de reduzir a tensão do 
circuito para níveis compatíveis com a tensão de trabalho dos aparelhos de medida, e é padronizado 
com o valor de 115volts (V) no secundário para TP’S de medição. 
 
2.7. CHAVE SECCIONADORA 
 
De acordo com a Eletrobras (2014), a chave seccionadora é um dispositivo de ação manual 
simultânea nas três fases e é dotada de uma alavanca provida de intertravamento com indicador de 
posição aberta e fechada. Também utilizada para interromper o fluxo de energia de uma 
determinada área quando ocorrer alguma anomalia ou manutenção. 
 
2.8. RELÉ DE SOBRECORRENTE 
 
Um relé de sobrecorrente é um equipamento capaz de detectar condições anormais de 
operação no circuito, enviando um sinal de atuação para o disjuntor de média tensão, 
interrompendo o fluxo de energia impedindo que a falha se disperse para o restante do sistema. 
Os relés de sobrecorrente estáticos ou de ação direta são comumente comercializados 
com função de sobrecorrente instantânea (50) e temporizados (51). O tempo de atuação e a 
corrente recebida são expressas por duas curvas, sendo elas de neutro e fase. 
 
2.8.1 Função de Ação Temporizada (50\N) 
 
2.8.1.1 Função Instantânea de Fase (50) 
 
 A unidade de sobrecorrente instantânea de fase monitora a corrente nas três fases do 
terminal onde se encontra instalada. Caso qualquer corrente de fase supere o valor ajustado, o relé 
envia “instantaneamente” sinal de abertura ao disjuntor. O termo “instantâneo” significa que não há 
retardo intencional. Sua atuação é muito rápida, da ordem de pequena fração de segundo. É 
possível especificar o tempo de retardo, que representa o atraso intencional no encaminhamento do 
sinal de comando de abertura. 
 
2.8.1.2 Função Instantânea de Neutro (50N) 
 
A unidade de sobrecorrente instantânea de neutro monitora a corrente residual do terminal 
onde se encontra instalada. Caso a corrente de neutro supere o valor ajustado, o relé envia sinal de 
abertura ao disjuntor. É possível especificar um tempo de retardo que pode representar a demora do 
próprio dispositivo em atuar, a demora do disjuntor até completar a abertura, ou ambos. 
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2.8.2. Função de Ação Instantânea (51\N) 
 
2.8.2.1 Função temporizada de fase (51) 
 
A unidade de sobrecorrente temporizada de fase monitora as correntes nas três fases do 
terminal onde se encontra instaladas, de maneira semelhante à proteção instantânea. O que a 
diferencia é que seu tempo de atuação depende da intensidade da corrente de curto. Ou seja, a 
velocidade de disparo é diretamente proporcional intensidade da corrente. 
 
2.8.2.2 Função Temporizada de neutro (51N) 
 
A unidade de sobrecorrente temporizada de neutro monitora a corrente residual no terminal 
onde se encontra instalada. Assim como a proteção temporizada de fase, a de neutro possui 
características de tempo que variam de acordo com a intensidade da corrente. 
 
2.9. DISJUNTOR 
 
Segundo a DI-NT-01 (2001), os disjuntores são dispositivos de manobras e proteção 
capazes de estabelecer, conduzir e interromper correntes sobre condições normais do circuito, 
assim como estabelecer, conduzir, por tempo especificado, e interromper correntes sobre condições 
anormais especificadas do circuito, tais como as de curto-circuito. 
 
2.10. COORDENAÇÃO E SELETIVIDADE DOS RELÉS 
 
A proteção tem que ser capaz de eliminar a falta no menor tempo possível, como se trata de 
um sistema de média tensão o disjuntor passa a ser apenas uma chave e o seu dispositivo de 
acionamento é feito através da bobina do relé digital, que acaba sendo seu controlador. Dessa 
forma se usa as funções de sobrecorrente, que de acordo com ANSI, são as funções instantâneas e 
temporizadas, tais funções permitem coordenar vários dispositivos em série garantindo a 
seletividade entre estes. 
Todos os elementos de proteção precisam trabalhar em conjunto para formar um sistema 
seletivo, em outras palavras, quando houver uma falha na zona A (que nesse caso, é a subestação 
em estudo), ela deve ser contida na mesma zona, sem afetar a zona B (que é o ponto de entrega da 
concessionária). Garantindo assim que o tempo de atuação do dispositivo mais próximo da fonte 
seja inferior ao mais distante, conforme ilustrado na Figura 4. 
 
 
 
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Figura 4. Procedimento de comando de disparo do disjuntor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Autor Próprio, 2018. 
 
Nos sistemas de média tensão o TC transforma a corrente primária em uma corrente menor 
no secundário, que é fornecida ao relé. Se ela exceder o valor de pick-up, o relé emitirá um 
comando de disparo e fará com que o disjuntor interrompa a continuidade do sistema. 
 
2.11. DEMONSTRAÇÃO DO ESTUDO DE CASO DE PROTEÇÃO DE SOBRE CORRENTE 
 
O estudo de caso realizado se refere à subestação de 2250KVA do Fórum Cível de Manaus, 
e tem como foco mostrar o passo a passo dos cálculos da proteção secundária a fim de se obter as 
curvas características do relé utilizado para proteção do sistema. 
 
2.11. 1. Análise do Projeto de Proteção da Concessionária 
 
Para o desenvolvimento do projeto foi solicitado junto a concessionária os dados do ponto 
de entrega do consumidor, assim como também os níveis de curto-circuito e dados do relé do 
alimentador, conforme mostra o Quadro 1. 
Quadro 1. Dados do ramal da concessionária. 
DADOS DO PONTO DE INTERLIGAÇÃO 
 
DADOS DO RELÉ 
Icc trifásico (Icc3f) 4.702 A 
 
Fabricante SCHULUM 
Icc bifásico (Icc2f) 4.072 A 
 
Tipo RSAS3750 
Icc fase e terra (Icc1f) 2.356 A 
 
RTC 80 
Icc fase e terra 40 Ohms 193 A 
 
Unidade Temporizada de Fase 0,21 
Icc fase e terra 100 Ohms 79 A 
 
Curva de Fase 0,3 MI 
R1 (Resistência reduzida de seq (+) 0,7058 Ω 
 
Unidade Instantânea de Fase 30 A 
X1 (Reatância reduzida de seq (+) 1,5406 Ω 
 
Unidade Temporizada de Neutro 0,04 
R0 (Resistência reduzida de seq (+) 1,8893 Ω 
 
Curva de Neutro 0,5 MI 
X0 (Reatância reduzida de seq (+) 6,5123 Ω 
 
Unidade Instantâneade Neutro 4A 
Potência da Geração (Sgerador) 26,6 MVA 
 Tensão de Fornecimento (Vforn) 13,8 Kv 
 Fonte: Autor Próprio, 2018. 
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2.11.2. Metodologia para o dimensionamento da Proteção contra sobrecorrente da 
Subestação 
 
Para a execução do projeto foi necessário atender os critérios de proteção da concessionária, 
quanto aos itens de sobrecarga, curto-circuito e seletividade, de forma a garantir a segurança e 
harmonia do sistema. E todos os seus procedimentos de cálculos estão em conformidade com a 
norma NBR-14039. 
A potência total da subestação é de 2250KVA, com potência total de demanda de 1800KW 
sendo o fator de potência 0,92, fornece assim 1.956,52 KVA. Os dados principais dos 
transformadores de força podem ser vistos o Quadro 2. 
 
Quadro 2. Dados dos transformadores. 
Transformador Potencia Impedância Tensão de saída 
Trafo 1 1000KVA 5,5% 220V 
Trafo 2 1250KVA 5,5% 220V 
Fonte: Autor Próprio, 2018. 
 
O equacionamento das correntes principais do projeto está descrito no Quadro 3, assim 
também como os valores das bases do sistema descrito no Quadro 4. As impedâncias do ponto de 
entrega e dos trafos pode ser observado no Quadro 5. 
A definição das correntes de curto-circuito, como também as referências e determinações do 
TC de proteção e os parâmetros de fase e neutro do relé 50\50N e 51\51N, estão descritos no 
Quadro 6, Quadro 7, Quadro 8 e Quadro 9, respectivamente. 
 
Quadro 3. Valores de correntes principais. 
Item Equação Desenvolvimento Resultado 
Corrente Nominal dos 
Transformadores 
 
 
 
√ 
 
 
 
√ 
 94,13A 
Corrente Nominal 
demandada 
 
 
 
√ 
 
 
 
 
√ 
 81,85A 
Corrente de desbalanço Ides=Id*0,2 Ides = 16,37A 
Corrente de Magnetização Imag=
 
 
 
 
√ 
 
 Imag = 
 
 
 
 
√ 
 
 784,31A 
Corrente ANSI Trafo1 IANSIT1= 
 
 
 
 
 
 √ 
 IANSIT1= 
 
 
 
 
 
 
 441,2A 
Corrente ANSI Trafo2 IANSIT2= 
 
 
 
 
 
 √ 
 IANSIT2= 
 
 
 
 
 
 
 551,5A 
Fonte: Autor Próprio, 2018. 
1º Encontro de Trabalhos Científicos de Engenharia Elétrica e Engenharia de Controle e Automação Uninorte Laureate – 1º ETCEECAU 
Av. Igarapé de Manaus, 211 - Centro, Manaus - AM, 69020-220 
 
 
Quadro 4. Valores de sistema. 
Item Equação Desenvolvimento Resultado 
Potência de Base Sbase=Sgeração Sbase 26,6MVA 
Tensão de base Vbase = Vforn Vbase 13,8KV 
Impedância de Base Zbase= 
 
 
 Zbase= 
 
 
 7,16Ω 
Corrente de Base Ibase=
 
√ 
 Ibase= 
 
 
 1112,86A 
Tensão de Base do trafo1 Tbase1= Vbase1=Vsaída1 Vbase1=Vsaída1 220V 
Corrente de base do trafo1 Ibase1= 
 
√ 
 
 
 
 69809,89A 
Tensão de Base do trafo2 Tbase2= Tbase1 Vbase2=Vbase1 220V 
Corrente de base do trafo2 Ibase2= Ibase1 Ibase2= Ibase1 69809,89A 
Fonte: Autor Próprio, 2018. 
 
Quadro 5. Impedâncias do sistema. 
Item Equação Desenvolvimento Resultado 
Impedância de alimentação 
em pu 
Zapu=
 
√ 
 
 
√ 
 0.2378pu 
Impedância do trafo1 em pu ZT1PU= 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 1,463pu 
Impedância do trafo2 em pu ZT2PU= 
 
 
 
 
 
 ZT2PU= 
 
 
 
 
 
 1,704pu 
Fonte: Autor Próprio, 2018. 
 
Quadro 6. Definição das correntes de curto-circuito. 
Item Equação Desenvolvimento Resultado 
Corrente de curto-
circuito da geração 
Ig3Øcc = (
 
 
) Ig3Øcc = (
 
 
) 4702A 
Corrente de curto-
circuito na saída do 
TRAFO1 
It1p3Øcc=(
 
 
) (
 
 
) 654,77A 
Corrente de curto-
circuito na saída do 
TRAFO2 
It2p3Øcc= (
 
 
) (
 
 
) 790,92A 
Fonte: Autor Próprio, 2018. 
 
 
 
 
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Quadro 7. Dados dos componentes de lgação do TC 
Equação Desenvolvimento 
Carga do relé (Sr) 0,18 
Comp. e bitola do condutor 5 m / 2,5mm² 
Impedância burden 0,10 
Fonte: Autor Próprio, 2018. 
 
Quadro 8. Determinação do TC. 
Item Equação Desenvolvimento Resultado 
Corrente de partida Ip= (
 
 
) Ip= (
 
 
) 235,10A 
Ipajustado - - 250A 
RTC RTC= (
 
 
) RTC=(
 
 
) 50A 
Impedância do Relé Zrelé=
 
 
 
 
 
 0,007 Ω 
Impedância do cabo Zcabo= 
 
 
 
 
 
 0,040 Ω 
Impedância Total Ztotal= (Ztc+Zrele)+2*Zcabo Ztotal= (0,10 + 0,007)+2*0,04 0,187 Ω 
Tensão de Saturação do TC Vsat =(
 
 
) Vsat = (
 
 
) 17,585V 
Fonte: Autor Próprio, 2018. 
 
Quadro 9. Parâmetros de fase e neutro do relé 50\50N e 51\51N. 
Item Equação Desenvolvimento Resultado 
Corrente de fase temporizada It50F = 
 
 
 It50F = 
 
 
 1,9644A 
Corrente de fase temporizada 
ajustada 
tajuste50F = Itfase * RTC tajuste50F = 98,22A 
Corrente de fase instantânea It51F = 
 
 
 It51F = 
 
 
 17,26A 
Corrente de fase instantânea 
ajustada 
Iajuste51F =It51F * RTC Iajuste51F = 862,763A 
Corrente de neutro 
temporizada 
It50N = 
 
 
 It50N = 
 
 
 0,393A 
Corrente de neutro 
temporizada ajustada 
Itajuste50N = It50N * RTC Itajuste50N = 19,65A 
Corrente de neutro instantânea It51N = 
 
 
 
 
 
 1,58A 
Corrente de neutro instantânea 
ajustada 
Itajuste51N = It51N*RTC*0,9 Itajuste51N = 71,1A 
Fonte: Autor Próprio, 2018. 
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A curva de tempo adotada é do tipo Muito Inversa (MI). O tempo de disparo do relé foi 
calculado de acordo com a Eq. 1, considerando os valores 1,0 e 13,5, adotados para as constantes 
(α) e (β), respectivamente, onde as variáveis (k) equivale ao dial de tempo; (I) ao valor de corrente 
da linha e (I>) corresponde ao valor definido para a atuação do relé. 
 
 (
 
 
 
 
) 
 
Dessa forma pode ser observado na Tabela 10, o tempo de disparo dos relés da 
Concessionária e da Subestação. 
 
Quadro 10. Tempo de acionamento dos relés. 
Tempo de Acionamento Concessionária Subestação 
Diferença entre os tempos 
(C-S) 
T fase inst para Icc1f 0,828s 0,176s 0,652s 
T fase inst para Icc2f 0,441s 0,100s 0,341s 
T fase inst para Ig3Øcc 0,377s 0,086s 0,290s 
T fase inst para It1p3Øcc 6,359s 0,715s 5,64s 
T fase inst para It2p3Øcc 4,144s 0,574s 3,57s 
Fonte: Autor Próprio, 2018. 
 
Foi observado que a diferença entre os valores de acionamento dos relés está acima de 250 
milissegundos (ms), que é o fator razoável para garantir que a proteção da subestação seja acionada 
antes do relé da concessionária, haja vista que o disjuntor leva em média 150ms para disparar. 
 
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
De acordo os valores obtidos para ajustes do relé, foi possível realizar a coordenação entre o 
relé da subestação e o relé da concessionária. Os valores considerados para a parametrização do 
relé estão descritos no Quadro 11. O esquema de ligação do TC com o relé e disjuntor do sistema 
de proteção pode ser visto no diagrama unifilar na Figura 5. 
Quadro 11. Parâmetros de ajuste do relé digital da subestação. 
Proteção RTC I. Partida Curva dial I. Definido T. Definido I. Instantâneo 
FASE 50 98,23A MI 0,30 4.000A 240s 862,77A 
NEUTRO 50 19,65A MI 0,30 4.000A240s 71,10A 
Fonte: Autor Próprio, 2018. 
 
 
 
 
 
 (1) 
1º Encontro de Trabalhos Científicos de Engenharia Elétrica e Engenharia de Controle e Automação Uninorte Laureate – 1º ETCEECAU 
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Figura 5. Diagrama unifilar do esquema de ligação entre TC, relé e disjuntor. 
 
 
 
Fonte: Autor Próprio, 2018. 
 
 
Obteve-se como resultado a curva da subestação abaixo da curva da concessionária, o que 
garantiu a perfeita seletividade entre os dois relés, proporcionando assim a atuação do relé da 
subestação antes do relé da concessionária como mostram a Figuras 6 e Figura 7. Como exemplo 
pode ser visto as marcações de 0,99 milissegundos e 1,01 segundos na curva de fase, 
exemplificando que se houver um curto-circuito de aproximadamente 500A o relé da subestação 
levará 0,99 milissegundos pra acionar, enquanto a da concessinonária levará 1,01 segundos, 
conforme ilustra a Figura 6 que corresponde à curva de Fase, já na Figura 7 que corresponde à 
curva de Neutro, pode ser observado que as marcações mostram que se houver um curto-circuito de 
aproximadamente 20A o relé da subestação atuará em 3,56 segundos, enquanto o da concessionária 
só atuará em 3,75 segundos. 
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Figura 6. Curvas de seletividade dos relés de Fase. 
Fonte: Autor Próprio, 2018. 
 
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Figura 7. Curvas de seletividade dos relés de Neutro. 
Fonte: Autor Próprio, 2018. 
 
 
 
 
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CONCLUSÃO 
 
De acordo com o estudo, foi possível mostrar toda a fundamentação matemática, e de 
forma objetiva os parâmetros necessários para a parametrização do relé, porém é importante 
enfatizar que a metodologia aplicada serve de referência para determinação dos parâmetros de 
proteção, mas não é absoluta, sendo necessária uma análise técnica para as particularidades de 
cada caso. 
O trabalho oferece material teórico que busca suficiência para realizar implementações 
para outras funções de proteção, haja vista que o foco do projeto abordou somente falhas de 
sobrecorrente. 
Dessa forma o estudo mostrou que foi possível atender as expectativas e objetivos com 
respeito à proteção secundária da subestação, tendo em vista que o tempo de resposta de 
atuação do relé da subestação será infeiror ao do alimentador o que garante a seletividade do 
sistema de proteção. 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR14039: Instalações elétricas de 
média tensão de 1,0KV a 36,2KV. Rio de Janeiro, 2005. 
 
COSTA, Eduardo. Tipos de curtos-circuitos. São Paulo: Escola politécnica da Universidade de 
São Paulo, [2013?]. Relatório de pesquisa. 
 
COSTA, Ricardo. Metodologia para determinação dos parâmetros de ajuste de relés digitais 
de proteção secundária em subestações de média tensão (13,8KV). Trabalho de conclusão 
(MBA em projeto, execução e controle em engenharia elétrica) Manaus, Amazonas, 2016. 
 
CREDER, Hélio. Instalações elétricas. Edição 15, LTC Editora, Rio de Janeiro, 2007. 
 
ELETROBRÁS. NORMA TÉCNICA DE FORNECIMENTO DE ENERGIA EM MÉDIA 
TENSÃO. Amazonas, p.42.2014. 
 
MAMMED, João Filho. Proteção dos sistemas elétricos de potência. Edição 1, LTC Editora, Rio 
de Janeiro, 2013. 
 
MANAUS ENERGIA. NORMA TÉCNICA DE DISTRIBUIÇÃO DI-NT-01. Manaus, 
p.11.2001. 
 
MANAUS ENERGIA. NORMA TÉCNICA DE DISTRIBUIÇÃO DI-NT-06. Manaus, 2006. 
 
MASCARENHAS, Layse. Uma Metodologia para o dimensionamento da proteção contra 
sobrecorrentes de subestações superiores a 300kva. Trabalho de conclusão (Graduação em 
Engenharia elétrica), Juazeiro, Bahia, 2016.

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