A5_Religador e Seccionalizador

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Religador e Seccionalizador
Proteção do Sistema Elétrico de Potência
Introdução
 Com o advento dos primeiros sistemas de distribuição de
energia elétrica, surgiram os fusíveis para proteção contra
sobrecorrentes indesejáveis;
 A maior vantagem dos fusíveis é o preço. No entanto, quando
são empregados na proteção de alimentadores radiais longos,
pois, apresentam as seguintes desvantagens:
 Ao fundirem, se faz necessário a ação de uma pessoa para substituí-
los, demandando dinheiro e tempo, prejudicando assim a
continuidade do serviço;
 Com o envelhecimento, as suas características corrente x tempo
podem ser alteradas, levando-os à fusão em valores de correntes
inferiores aos admissíveis;
 Não fazem a distinção entre defeitos permanentes e transitórios.
Introdução
Curto circuitos transitórios (auto-extinguível):
 Galhos de árvores que tocam às fases;
 Pequenos animais ao subirem às estruturas;
 Pássaros maiores ao pousarem nas estruturas ou nos condutores;
 Ventanias fortes que levam os condutores a se tocarem;
 Materiais metálicos que são atirados contra a rede;
 Descargas atmosféricas ou surtos de manobra que provocam disrupção nos
isoladores, etc;
 A partir dos problemas das redes aéreas descritos acima é comum o uso
de um equipamento que realiza, automaticamente, uma sequência de
desligamentos ou disparos e religamentos, a fim de testar se o defeito é
permanente ou transitório. Este equipamento, denominado religador,
interrompe o circuito quando ocorre um curto-circuito, e religa-o após um
pequeno intervalo de tempo (da ordem de segundos ou menos),
proporcionando, com isso, alta probabilidade de desaparecimento do
defeito.
Religador
 O religador é um dispositivo interruptor automático de defeitos,
que abre e fecha seus contatos repetidas vezes na
eventualidade de uma falta no circuito por ele protegido.
Possui características sofisticadas, podendo ser monofásico ou
trifásico. (ELETROBRAS,1982;GIGUER,1988);
 O religador é um dispositivo ideal na medida em que
interrompe as faltas transitórias, evitando queima de elos
fusíveis ou, se bem coordenado com elos fusíveis, seccionando
apenas o trecho sob defeito, permanecendo os demais
energizados (GIGUER,1988);
Religador
 Um religador é constituído por um mecanismo automático projetado
para abrir e fechar circuitos em carga ou em curto-circuito, comandado
por relés de sobrecorrente de ação indireta (alimentados por TCs,
geralmente de bucha), que realizam as funções 50 e 51, e por um
relé de religamento (função 79). São os chamados religadores
microprocessados ou numéricos de multifunção;
 Para extinguir os arcos elétricos inerentes às operações de
chaveamento de circuitos em carga ou curto-circuito, os religadores
usam mecanismos e meios de interrupção similares aos disjuntores.
Os meios de interrupção mais comuns são: óleo isolante; câmara de
vácuo; gás (SF6). Na atualidade, este último é o mais empregado.
Religador
(a)– Religador Monofásico; (b) – Religador Trifásico;
Religador
 Religador de Subestação  Religador de rede de 
distribuição
Religador
 O religador ao “sentir” uma condição de sobrecorrente, interrompe
o circuito, religando-o automaticamente, após um tempo
predeterminado. Se perceber, no momento do religamento, que o
defeito ainda persiste, repete a sequência “disparo x religamento” ,
até três vezes consecutivas. Após o quarto disparo, o mecanismo de
religamento é travado, deixando aberto o circuito;
 A repetição da sequência “disparo x religamento”, permite que o
religador teste repetidamente se a falta desapareceu, possibilitando
diferenciar um curto transitório de um permanente;
 Os disparos podem ser rápidos (ou instantâneos) e lentos (ou
temporizados).
Religador
Religador instalado na saída do alimentador na SE.
Sequência de operação do religador
Dois disparos rápidos ou instantâneos. Dois disparos lentos ou temporizados. 
Religador
Sequência completa de operação do Religador 
Religador
 Se a falta for permanente, o religador desenvolverá a
sequência completa, isto é, realizará 3 religamentos e 4
disparos. Após o quarto disparo, permanecerá aberto até
receber o comando de fechamento, local ou
remotamente;
 Se a falta desaparecer antes do último desligamento, o
religador não bloqueará o circuito e, dentro de um certo
intervalo de tempo, da ordem de segundos, rearmará ou
restabelecerá, ficando preparado para realizar novamente
a sequência que está ajustado.
Religador: Aplicação e especificação
 A aplicação básica de religadores é na proteção de alimentadores
primários de distribuição. São instalados geralmente na saída de
alimentador da subestação; em ponto do tronco que, por razões
técnicas, se faz necessário diminuir a zona de proteção do
equipamento a montante; em derivações longas e carregadas; em
circuitos que passam por áreas muito arborizadas e/ou sujeitas a
grande intensidade de descargas atmosféricas;
 Especificação de um religador:
 Tensão nominal;
 Corrente nominal;
 Capacidade de interrupção;
 NBI;
 Correntes e curvas de atuação ajustáveis (ajustes);
Religador: Sequências e curvas de operação
 Disparos rápidos e lentos, podendo ser todos rápidos, ou lentos, ou
uma combinação de ambos, depende de como será ajustado;
 Disparos rápidos: função 50 ou 51;
 Disparos lentos : função 51;
 tI1 e t2T – tempo de disparo;
 tR1 e tR2 – intervalos de religamento (Nessa etapa se a
falta for permanente o fusível deve atuar) ;
Religador: Sequências e curvas de operação
Os tempos de disparo (tI1 e t2T) são obtidos a partir de tipos de
curvas mostradas abaixo:
tempos dependentes tempos dependentes e definidos
Religador: Critérios para ajustes
I. Corrente mínima de disparo dos dispositivos sensores de
faltas envolvendo as fases:
Onde,
O ajuste da corrente mínima de disparo, depende da corrente de carga
máxima, no ponto de instalação do religador, e da corrente de curto-circuito na 
região protegida ou monitorada pelos sensores de fases.
Religador: Critérios para ajustes
Relação RTC:
 De modo geral, os religadores atuais possuem TCs nos seus interiores
(geralmente TCs de bucha), no entanto, alguns tipos necessitam que seja
feita o dimensionamento da relação destes transformadores (RTC), outros
não. Quando necessário, deve-se empregar os mesmos critérios
apresentados para os relés;
 Na determinação das correntes mínimas de disparo de religador, usam-se,
basicamente, os mesmos critérios empregados para as unidades 51 de fases.
A diferença é que, as correntes mínimas de atuação destas unidades são
ajustadas com base nas correntes indiretas (correntes secundárias de TCs);
no caso dos religadores, geralmente, estas correntes são ajustadas com
base nas correntes diretas das fases e neutro ou terra, apesar de seus
sensores estarem recebendo correntes indiretas;
Religador: Critérios para ajustes
II. Corrente mínima de disparo dos dispositivos sensores de faltas
envolvendo a terra ou neutro:
 Quando o sistema for ligado em estrela aterrado, ou delta aterrado através
de um transformador de aterramento, e não possuir cargas ligadas
entre fase e terra ou neutro:
 Quando o sistema for ligado em estrela aterrado, ou delta aterrado através
de um transformador de aterramento, e possuir cargas ligadas entre
fase e terra ou neutro deverá ser maior do que 10% a 30% da corrente
de carga do circuito devido aos desequilíbrios admissíveis do sistema:
Religador: Critérios para ajustes
Observações:
 O religador deve ser sensível, sempre que possível, ao menor curto-circuito
fase-fase e fase-terra no final do alimentador. Geralmente, devido a carga
do circuito, nem sempre é possível. Nestas condições, o religador, deverá,
no mínimo, oferecer proteção de retaguarda para o primeiro elo-fusível
instalado a montante;
 As curvas de temporização de fase e neutro ou terra deverão ser
escolhidas de modo a atender a coordenação com demais equipamentos
de proteção a montante e a jusante;
 A sequência de operação do religador deverá ser ajustada deacordo com
as necessidades do circuito;
 As operações rápidas deverão eliminar os curtos-circuitos transitórios sem 
que haja queima do elo-fusível protetor;
 As operações temporizadas permitirão a fusão do elo-fusível quando 
ocorrer um curto-circuito permanente no trecho protegido;
Coordenação: religador x elo-fusível do lado da carga
(elo-fusível a jusante do religador)
tFUS. MÍN – Tempo mínimo de fusão do elo;
tFUS.MÁX – Tempo máximo de fusão (Tempo máximo de interrupção);
tABERT. OP. RÁPIDA – Tempo de abertura do religador (Curva Rápida);
tABERT. OP. RET. – Tempo de abertura do religador (Curva Retardada);
k – é o fator que leva em conta a elevação da temperatura do elo-fusível durante 
os intervalos de tempos de abertura rápida do religador.
k =1,2 para 1 operação rápida;
k =1,5 para 2 operações rápidas.
𝑡 . Í 𝑘 · 𝑡 . . Á
𝑡 . Á 𝑡 . .
Coordenação: religador x elo-fusível do lado da carga
(elo-fusível a jusante do religador)
curva rápida (corrente máxima)
curva retardada (corrente mínima)
Por segurança, a faixa de coordenação não deve incluir as
correntes dos pontos limites (I1 e I2 ), conforme pode ser observado
na figura.
𝑡 . Í 𝑘 · 𝑡 . . Á
𝑡 . Á 𝑡 . .
Coordenação: religador x elo-fusível do lado da fonte
(elo-fusível a montante do religador)
tFUS.MÍN – Tempo mínimo de fusão do elo;
tABERT. OP. RET. – Tempo de abertura do religador (Curva Retardada);
k – é o fator que leva em conta a elevação da temperatura do elo-fusível durante 
os intervalos de tempos de abertura rápida do religador.
k =1,8 para 2 operações rápidas + 2 retardadas;
k =2,0 para 1 operação rápida + 3 retardadas.
Esta situação é mais frequente em
subestações de distribuição, onde as saídas
são equipadas com religadores e a proteção
do transformador é feita com elo-fusível de
força, no primário;
𝑡 . Í 𝑘 · 𝑡 . . 
Coordenação: religador x elo-fusível do lado da fonte
(elo-fusível a montante do religador)
curva rápida (corrente máxima)
curva retardada (corrente mínima)
𝑡 . Í 𝑘 · 𝑡 . . 
Coordenação: relé x religador
Relés como proteção geral de um barramento do qual
derivam vários alimentadores protegidos por religadores:
Relés como proteção de retaguarda para os religadores
Coordenação: relé x religador
A coordenação relé x religador está assegurada quando o
seguinte critério é satisfeito:
 A curva de tempo do relé estiver mais de 0,2 s acima da curva
retardada do religador, para todos os valores de corrente de curto-
circuito na zona de proteção do religador.
Coordenação: relé x religador
Exemplo: critério atendido: t = 0,3 s  0,2 s
curva do relé
curva do religador (A: curva
rápida; B: curva retardada)
Coordenação religador x religador
Para a coordenação entre dois ou mais religadores,
instalados a montante e a jusante, deve-se atender aos
critérios dados a seguir.
Coordenação religador x religador
1. O religador de retaguarda não deve atuar na sua curva
retardada, antes do religador à sua frente, para qualquer
valor de curto-circuito dentro da zona de proteção mútua;
2. A diferença entre os tempos de operação das curvas
retardadas dos religadores deverá ser maior que 0,2s;
NOTA: É muito difícil se obter coordenação entre as curvas rápidas dos religadores devido o
intervalo de tempo entre elas ser muito pequeno, quando existe. Portanto, nesta condição, é
admissível operações simultâneas entre os religadores.
Coordenação religador x religador
Coordenograma : religador x religador
Seccionalizadores
Os seccionalizadores são dispositivos projetados para operarem em
conjunto com um religador, ou com um disjuntor comandado por
relés de sobrecorrente dotados da função de religamento (função 79).
Portanto, devem ser ligados a jusante destes equipamentos.
Seccionalizadores
 Mecanicamente, se comportam como chaves de manobras
automáticas projetadas para aberturas ou fechamentos local ou
remota;
 Não possuem capacidade de interrupção de correntes de curtos-
circuitos. As interrupções destas correntes são feitas pelo religador
ou disjuntor de retaguarda, comandado por relés com as funções 50,
51 e 79;
 Cada vez que o religador efetua um disparo ou abertura
(desligamento do circuito), interrompendo a corrente de falta, o
seccionalizador “conta” a interrupção; após atingir o número de
contagens previamente ajustado (uma, duas ou, no máximo, três), o
seccionalizador abre os seus contatos, sempre com o circuito
desenergizado pelo religador, isolando o trecho defeituoso sob sua
proteção, do restante do sistema.
Seccionalizadores
Uma falta permanente, na zona de proteção do religador e do seccionalizador;
o religador está ajustado para quatro disparos; e o seccionalizador está
ajustado para três contagens. Portanto, o seccionalizador deverá isolar a área
defeituosa (toda a área a jusante), logo após o religador efetuar o terceiro
desligamento.
Seccionalizadores
 No momento da abertura do seccionalizador (após a terceira
contagem), o circuito está desenergizado pelo religador.
Portanto, o mesmo irá limpar a área defeituosa sem a
necessidade de interromper a corrente de curto-circuito;
 Na sua retaguarda deverá estar instalado um religador que
realize disparos e religamentos automáticos;
 A abertura dos contatos pode ser feita de duas maneiras:
automaticamente, quando o seccionalizador realiza a função de
proteção ou pela a ação do operador, no local ou
remotamente. Uma vez abertos, só poderão ser fechados
através de comando dado pelo operador;
Seccionalizadores
 São instalados em postes do circuito principal do alimentador
ou de derivações longas e carregadas que justifiquem o
investimento;
 É cada vez mais comum a substituição de chave-fusível
instalada no alimentador, que está apresentando problema de
coordenação com o religador;
 Estas informações disponíveis são muito relevantes para
planejamento, operação, continuidade e qualidade do serviço
(melhoramento dos índices DEC e FEC), diminuição das
perdas econômicas (quando há interrupção a empresa deixa
de vender energia), etc.
Coordenação religador x seccionalizador
Os seccionalizadores não possuem curva característica de
atuação do tipo tempo x corrente. Portanto, não há necessidade
de se preocupar com o estudo de coordenação de curvas. A
coordenação com o religador fica assegurada desde que as
condições a seguir sejam satisfeitas.
1. O número de contagens do seccionalizador deve ser
ajustado para uma unidade a menos do que o número de
disparos do religador :
Coordenação religador x seccionalizador
2. O tempo de ressete do seccionalizador deverá ser maior do que o
intervalo de tempo de operação do religador, compreendido entre a
primeira e a última contagem do seccionalizador:
Exemplo:
Exemplo
Para o sistema de distribuição (13,8kV) dado na figura abaixo, pede-se fazer a
coordenação do religador com os elos-fusíveis
Dados do religador:
 Número de disparos: 4 sendo dois rápidos e 2 lentos;
 Nos disparos rápidos será usada a curva normalmente inversa com TMS de 0,01;
 Nos disparos lentos será usada a curva muito inversa com TMS de 2;
Solução
Elos fusíveis (vê solução no material de chaves fusíveis) 
5H
8K
30K
50K
Solução
 Ajuste de Fase – curva rápida:
Corrente de carga: 155A
Menor corrente que o religador tem que proteger: 260A (na curva
rápida o religador tem que proteger todos os elos, impedindo-os de
fundir com uma falta transitória)
1,5 · 155 𝐼 , 260 → 232,5 𝐼 , 260 → 𝐼 , 232,5 A
 Coordenação do Religador com o elo de 50K (se o religador coordenar com o
elo de 50k automaticamente coordenará para os demais):
Corrente máxima de fase no elo: 600A
𝑡
𝑘 · 𝑇𝑀𝑆
𝐼
𝐼 1
0,14 · 0,01
600
232,5
,
1
0,073 𝑠
Solução
 Ajuste de Fase – curva rápida:
 Coordenação do Religador com o elo de 50K: 
k =1,5 para 2 operações rápidas; tfus = tempo de fusão mínimo;
𝑡 . Í 1,5 · 0,073 0,11 𝑠
Na curva do elo 50K (vê anexo) para uma corrente de 600A o tempo
de fusão máximo é aproximadamente 0,15 s. Como 0,15 > 0,11 a
condição é satisfeita. Hácoordenação.
𝑡 . Í 𝑘 · 𝑡 . . Á
Solução
 Ajuste de Fase – curva retardada:
 Corrente de carga: 155A
 Menor corrente que o religador tem que proteger: 260A
1,5 · 155 𝐼 , 260 → 232,5 𝐼 , 260 → 𝐼 , 232,5 A
 Coordenação do Religador com o elo de 50K: 
Corrente máxima de fase no elo: 600A
𝑡
𝑘 · 𝑇𝑀𝑆
𝐼
𝐼 1
13,5 · 2
600
232,5 1
17,08𝑠
Solução
 Ajuste de Fase – curva retardada:
 Coordenação do Religador com o elo de 50K: 
Na curva do elo 50K (vê anexo) para uma corrente de 600A o tempo
de fusão máximo é aproximadamente 0,25 s. Como 0,25 < 17,08 a
condição é satisfeita. Há coordenação.
𝑡 . Á 𝑡 . .
Solução
 Ajuste de Neutro – curva rápida:
 Corrente de carga: 155A
 Menor corrente que o religador tem que proteger: 200A
0,2 · 155 𝐼 , 200 → 31 𝐼 , 200 → 𝐼 , 31 A
 Coordenação do Religador com o elo de 50K: 
Corrente de curto circuito fase terra no elo: 500A
𝑡
𝑘 · 𝑇𝑀𝑆
𝐼
𝐼 1
0,14 · 0,01
500
31
,
1
0,024𝑠
Solução
 Ajuste de Neutro – curva rápida:
 Coordenação do Religador com o elo de 50K: 
k =1,5 para 2 operações rápidas; tfus = tempo de fusão mínimo;
𝑡 . Í 1,5 · 0,024 0,036 𝑠
Na curva do elo 50K (vê anexo) para uma corrente de 500A o tempo
de fusão máximo é aproximadamente 0,25 s. Como 0,25 > 0,036 a
condição é satisfeita. Há coordenação.
𝑡 . Í 𝑘 · 𝑡 . . Á
Solução
 Ajuste de Neutro – curva retardada:
 Corrente de carga: 155A
 Menor corrente que o religador tem que proteger: 200A
0,2 · 155 𝐼 , 200 → 31 𝐼 , 200 → 𝐼 , 31 A
 Coordenação do Religador com o elo de 50K: 
Corrente de curto circuito fase terra no elo: 500A
𝑡
𝑘 · 𝑇𝑀𝑆
𝐼
𝐼 1
13,5 · 2
500
31 1
1,72𝑠
Solução
 Ajuste de Neutro – curva retardada:
 Coordenação do Religador com o elo de 50K: 
Na curva do elo 50K (vê anexo) para uma corrente de 500A o tempo
de fusão máximo é aproximadamente 0,39s. Como 0,39 < 1,72 a
condição é satisfeita. Há coordenação.
𝑡 . Á 𝑡 . .
Exercício de aplicação
Para o sistema de distribuição (13,8kV) dado na figura abaixo, pede-se fazer a
coordenação do religador com os elos-fusíveis
Dados do religador:
 Número de disparos: 4 sendo dois rápidos e 2 lentos;
 Nos disparos rápidos será usada a curva normalmente inversa com TMS de 0,01;
 Nos disparos lentos será usada a curva muito inversa com TMS de 2;
ANEXO 1 – CURVA DO ELO 50K
 
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Corrente em Amperes / Current in Amper / Corriente en Amperes 
700
600
500
400
300
200
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
9
8
7
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4
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2
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.7
.6
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.4
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.03
.02
.01
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0
4
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3
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2
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0
0
8K 12K 20K 30K 50K 80K
 
 
 
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