Apostila_proteção

PROTEÇÃO DE SISTEMAS 
ELÉTRICOS DE POTÊNCIA 
Prof. Dr. Eduardo M. dos Santos 
 Universidade Federal do Pampa - Campus Alegrete - Curso de Engenharia Elétrica 
2019 
 
I 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MATERIAL DE APOIO À DISCIPLINA DE 
PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2019
Sumário 
Parte 1: Estudo de Curto-Circuito ............................................................................................................................... 7 
REVISÃO DE SEP ....................................................................................................................................................... 8 
1.1. Fasores ............................................................................................................................................................... 8 
1.2. Impedância Complexa ....................................................................................................................................... 9 
1.3. Admitância Complexa ........................................................................................................................................ 9 
1.4. Potência Complexa ............................................................................................................................................ 9 
1.5. Fator de Potência ............................................................................................................................................. 10 
1.6. Tensões e Correntes em Sistemas Trifásicos Equilibrados .............................................................................. 10 
1.6.1. Ligação em Estrela (Y) ............................................................................................................................... 11 
1.6.2. Ligação em Delta (Δ) ................................................................................................................................. 12 
1.7. Valores em Por Unidade (p.u) ......................................................................................................................... 13 
1.8. Equivalente Y-Δ ................................................................................................................................................ 14 
Exercícios do Capítulo 1 .......................................................................................................................................... 14 
REPRESENTAÇÃO DE SEP .................................................................................................................................... 19 
2.1. Modelagem de Componentes ......................................................................................................................... 21 
2.1.1. Gerador ..................................................................................................................................................... 21 
2.1.2. Transformador .......................................................................................................................................... 21 
2.1.3. Linhas de Transmissão .............................................................................................................................. 22 
2.2. Dados de Equipamentos Aplicáveis a Cálculos em p.u. ................................................................................... 23 
2.2.1 Alternador Monofásico .............................................................................................................................. 23 
2.2.2. Motor Monofásico .................................................................................................................................... 24 
2.2.3. Transformador Monofásico de Dois Enrolamentos ................................................................................. 24 
2.2.4. Alternador Trifásico .................................................................................................................................. 25 
2.2.5. Motor Trifásico ......................................................................................................................................... 26 
2.2.6. Transformador Trifásico de Dois Enrolamentos ....................................................................................... 26 
2.2.7. Banco de Transformadores ...................................................................................................................... 27 
2.2.8. Transformador Trifásico de Três Enrolamentos ....................................................................................... 29 
2.3. Diagrama de Reatâncias por Fase de um Sistema de Potência ....................................................................... 31 
Exercícios do Capítulo 2 .......................................................................................................................................... 32 
CURTO-CIRCUITO SIMÉTRICO ............................................................................................................................ 34 
3.1. Tipos de Curtos-Circuitos ................................................................................................................................. 34 
3.2. Causas de Curtos-Circuitos .............................................................................................................................. 35 
3.3. Ocorrência ....................................................................................................................................................... 35 
3.4. Hipóteses Simplificadoras ................................................................................................................................ 36 
3.5. Cálculo de Curto-Circuito Simétrico (Trifásico)................................................................................................ 36 
3.5.1. Teorema da Superposição ........................................................................................................................ 36 
III 
 
3.5.2. Teorema de Thevènin ............................................................................................................................... 36 
3.5.3. Cálculo de Curto-Circuito Simétrico (Trifásico) ........................................................................................ 36 
3.6. Simetria e Assimetria das Correntes de Curto-Circuito ................................................................................... 38 
3.7. Seleção de Disjuntores .................................................................................................................................... 41 
3.8. Potência de Curto-Circuito .............................................................................................................................. 42 
Exercícios do Capítulo 3 .......................................................................................................................................... 43 
COMPONENTES SIMÉTRICAS .............................................................................................................................. 52 
4.1. Definição de Componentes Simétricas ............................................................................................................ 52 
4.2. Componentes Simétricas Aplicadas a Sistemas ............................................................................................... 52 
4.3. Determinação Analítica das Componentes Simétricas .................................................................................... 53 
4.4. Considerações sobre Componentes de Sequência Zero ................................................................................. 56 
4.5. Reatâncias de Sequência dos Elementos em SEP ............................................................................................