Relé 51 sobrecorrente

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Universidade Estácio de Sá
Campus Sulacap
Engenharia Elétrica
SISTEMA DE MEDIÇÃO E PROTEÇÃO
Rio de Janeiro
2020
Universidade Estácio de Sá
Campus Sulacap
Engenharia Elétrica
Função 51
 Relé de sobrecorrente temporizado em (CA)
Trabalho acadêmico da disciplina sistema de medição e proteção. Avaliação submetido ao Curso de Graduação em Engenharia Elétrica da Universidade Estácio de Sá (UNESA). 
RIO DE JANEIRO
2020
Lista de figuras
Figura 1 - Tempo de atuação dos relés........................................................7
Figura 2 - Curva de tempo inverso do relé de sobrecorrente.......................9
SUMÁRIO
1.INTRODUÇÃO 	5
1.2 Características dos relés 	6
1.3 Classificação do tempo de atuação dos relés 	7
2. FUNÇÃO 51 	8
2.1 Temporizado de tempo definido 	8
2.1.1 Temporizado de tempo inverso 	9
3. MEIO DE UTILIZAÇÃO DO RELÉ 	9
3.1 Aplicação 	10
4.BIBLIOGRAFIA 	11
1.Introdução
Os relés são uns dos elementos mais importantes no sistema de proteção que atua hoje no mercado, vigiando constantemente as condições de operação do sistema elétrico. ou seja, os relés basicamente são dispositivos elétricos que tem como função produzir modificações súbitas, porém predeterminadas em um ou mais circuitos elétricos de saída. O relé tem um circuito de comando, que no momento em que é alimentado por uma corrente, aciona um eletroímã que faz a mudança de posição de outro par de contatores, que estão ligados a um circuito ou comando secundário. Portanto, podemos dizer que todo relé se configura como um contato que abre e fecha de acordo com algum determinado fator ou configuração. O relé é um dispositivo sensor que comanda a abertura do disjuntor quando surgem, no sistema protegido, condições anormais de funcionamento. Alguns relés são bem pequenos e fáceis de serem manipulados, testados e trocados, justamente por existir vários tipos de construções mecânicas para relés.
Eles devem analisar e avaliar uma variedade grande de parâmetros (corrente, tensão, potência, impedância, ângulo de fase) para estabelecer qual ação corretiva é necessário.
Quando os relés são ligados a uma instalação, sua função é permitir o funcionamento de outros aparelhos conectados, sejam ao mesmo ou a outro circuito elétrico que estejam ligados ao relé, por conta de uma alteração no equipamento pela passagem da corrente elétrica no circuito.
Antecessores aos transistores, os relés tinham uma aplicação bem limitada e um pouco lenta, pois demora mais de um milésimo de segundo para fechar um circuito. Contudo, ainda são largamente utilizados: usinas hidrelétricas os utilizam, são aplicados na movimentação e proteção contra abertura de portas de elevadores, são utilizados nos processos de tratamento de água, fabricação de alimentos e outros. Em larga escala, são utilizados em linhas de montagem de automóveis e ainda são encontrados em sistemas de catracas.
Um dos pontos fundamentais no sistema de proteção é definir quando uma situação estiver dentro ou fora do padrão. Assim que o relé deve perceber quando estiver em uma situação anormal e atuar corretamente de acordo com a maneira que lhe for própria. Havendo por exemplo um curto-circuito, a corrente de curto sensibiliza o relé. Este opera enviando um sinal para a abertura do disjuntor. Com a abertura, o trecho defeituoso é desconectado do sistema. O sistema continua a operar, porém, desfalcado do trecho defeituoso;
Relé que funciona quando a corrente de entrada CA excede um valor predeterminado, e em que a corrente de entrada e o tempo de operação estão inversamente relacionados através de uma porção substancial de uma faixa de desempenho. 
Principais funções do relé:
· identificar os defeitos; 
· localizá-los o mais exato possível; 
· alertar a quem opera o sistema; 
· enviar um sinal para abertura de disjuntores se for o caso.
1.2 CARACTERÍSTICAS DOS RELÉS:
Para avaliar alguns parâmetros de desemprenho do relé, é necessário que o mesmo cumpra alguns requisitos, são eles:
1) Confiabilidade. É o grau de certeza da atuação correta de um dispositivo para a qual ele foi projetado. Os relés de proteção, diferentes de outros dispositivos, tem duas alternativas de desempenho indesejado:
· Recusa de atuação: não atuam quando deveriam; 
· Atuação incorreta: atuam quando não deveriam.
2) Seletividade dos relés e zonas de proteção. 
· A segurança dos relés, isto é, o requisito que eles não irão operar para faltas para os quais eles não foram designados para operar, e definida em termos das regiões de um sistema de potência - chamadas zonas de proteção - para as quais um dado relé ou sistema de proteção e responsável; 
· O relé será considerado seguro se ele responder somente as faltas dentro da sua zona de proteção.
3) Velocidade
· É geralmente desejável remover a parte atingida pela falta do restante do sistema de potência tão rapidamente quanto possível para limitar os danos causados pela corrente de curto-circuito;
· Todavia, existem situações em que uma temporização intencional é necessária.
1.3 CLASSIFICAÇÃO DO TEMPO DE ATUAÇÃO DOS RELÉS:
· Instantâneo: Nenhuma temporização intencional e introduzida no relé. O tempo inerente fica na faixa de 17 a 100 ms;
· Temporizado: Uma temporização intencional e introduzida no relé, entre o tempo de decisão do relé e o início da ação de desligamento; 
· Alta-velocidade: Um relé que opera em menos de 50 ms (3 ciclos na base de 60 Hz); 
· Ultra alta-velocidade: Uma temporização inferior a 4 ms.
Figura1 - Tempo de atuação dos relés
2. FUNÇÃO 51
Nomenclatura dos relés de sobre corrente conforme ANSI (AMERICAN NATIONAL (AMERICAN NATIONAL STANDARTS INSTITUTE) STANDARTS INSTITUTE).
O relé de sobrecorrente temporizado em de sobrecorrente temporizado em ca (51): Relé CA (51): Relé que opera com um retardo que opera com um retardo intencional de tempo, intencional de tempo, quando a corrente quando a corrente alternada em um circuito ultrapassar um valor ultrapassar um valor pré-ajustado. ajustado. 
· 51N: Relé 51N: Relé de sobrecorrente temporizado de neutro 
· 51G: Relé 51G: Relé de sobrecorrente temporizado de terra 
· 51V: Relé 51V: Relé de sobrecorrente temporizado com de sobrecorrente temporizado com restrição de tensão 
· 51Q:Relé de sobrecorrente temporizado de sobrecorrente temporizado de sequência negativa 
· 51C: Relé de sobrecorrente temporizado com de sobrecorrente temporizado com controle de torque
O relé de sobrecorrente temporizado tem na sua própria funcionalidade vinculada ao seu nome, sendo a característica temporizada de operação, ou seja, a sua atuação ocorre após um certo tempo.
Sua utilização bem a possibilitar uma melhor coordenação entre as zonas de proteção. Segundo a norma ANSI são denominados pelo número 51.
2.1Temporizado de tempo definido:
A sua atuação ocorre após um tempo pré-determinado, o valor é escolhido de acordo com o que queira implementar.
A sua função é simples, pois bastando para o relé mais afastado ter o menor ajuste de tempo possível, enquanto os relés montantes, mais próximos das fontes de tensão, devem ter tempo de atuação aumentando a diferença ΔT. Porém esse recurso não atende a segurança totalmente em virtude de os curtos-circuitos que poderiam ocorrer próximos as fontes de tensão são os mais perigosos.
2.1.1Temporizado de tempo inverso:
Para esse tipo de relé não se escolhe o tempo de atuação, mas a curva de atuação. A escolha da curva depende das características e condições de coordenação dos relés. AS curvas normalmente são padronizadas.
Figura 2. Curva de tempo inverso do relé de sobrecorrente
3. MEIO DE UTILIZAÇÃO DO RELÉ
A utilização do relé de proteção de sobrecorrente tem como principal utilização nas industriais, ou seja, consumidores. 
Há uns anos, o trabalho industrial começou a ser gradativamente automatizado, onde se fez necessário fazer o controle contínuo de todos os equipamentos industriais. Esse controle era comumentefeito através das salas de controle e dependiam de muitos funcionários imergidos somente nessa função. Portanto, qualquer falha no equipamento, se não controlada, pode prejudicar uma produção inteira.
Com o avanço das tecnologias, e com o intuito de aperfeiçoar esse trabalho de controle, foram pensadas formas de otimizar os processos através de apenas um controlador, sem a necessidade do deslocamento de um número de funcionários maior. Foi então que nasceu a ideia da criação de relés eletrônicos capazes de desempenhar essa função, entre eles o relé de proteção sobrecorrente, responsável pelo bom funcionamento e segurança dos equipamentos. 
4. APLICAÇÃO 
Um relé de proteção sobrecorrente é responsável pela liberação do disjuntor nos casos em que é detectado pelo dispositivo uma condição de funcionamento que fuja da normalidade. 
Sua aplicação elétrica na indústria, o relé de proteção sobrecorrente recebe informações continuamente acerca da corrente elétrica dos motores e/ou equipamentos da máquina a qual está instalado. Seu software permite a instauração de um padrão de corrente elétrica que a máquina deve receber, ajustado em seu frontal. Se por acaso ocorra alguma anormalidade no recebimento elétrico do sistema que está protegido pelo relé de proteção sobrecorrente, o mesmo irá desligar o relé de saída para preservar o equipamento protegido.
O diferencial do relé de proteção sobrecorrente quando comparado a outros tipos de relés existentes no mercado, como os relés bimetálicos, é o fato do relé de proteção sobrecorrente suportar correntes elétricas superiores, com o uso de um transformador de corrente (TC), a qualquer ajuste pré-estabelecido na máquina. 
Esse tipo de dispositivo digital permite ajustes no tempo, função mínima ou máxima corrente, proporcionando maior segurança para toda operação e podendo ser utilizado em motores que apresentem diferentes cargas ou potências.
5. BIBLIOGRAFIA
Caminha, A. C. (2009). Introdução à proteção dos sistemas elétricos. São Paulo: Edgard Blücher.
Marcos A. Dias de Almeida, Apostila de Proteção de Sistemas Elétricos, UFRN, Natal, Fevereiro de 2000.
Operador Nacional do Sistema Elétrico – ONS. Submódulo 11.1 – Proteção e controle: visão geral. Disponível em: www.ons.org.br. Acesso em 10 de MAIO de 2020.