Estudo de Proteção - Makro Atacadista SA - 500kVA

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ESTUDO DE COORDENAÇÃO E SELETIVIDADE - (15 kV) 
Unidade Consumidora: MAKRO Atacadista S/A – São Carlos 
 
Profissional responsável: Brazil Alvim Versoza - CREA nº PR-89959/D 
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MEMORIAL DESCRITIVO 
 
1- Identificação: 
 
Razão Social: MAKRO Atacadista S/A 
CNPJ: 474276530001-15 
Endereço u. c (lig. nova): Rua Miguel Petroni s/ nº lotes 04, 05 e 06 - CEP 13563-470 
Município: São Carlos/SP 
 
2- Objetivo: 
 
Este memorial visa descrever os requisitos mínimos exigidos pela CPFL p/ o 
estudo de coordenação e seletividade, da unidade consumidora em referência, 
localizada em sua área de concessão. 
 
3- Potência transformadora, carga instalada e demanda a contratar: 
 
Potência transformadora = 01 x 500 = 500 kVA 
Carga instalada = 440 kW 
Demanda = 350 kW 
 
4- Valores de curto-circuito e impedâncias fornecidos pela CPFL: 
 
Alimentador: PAR-11 
 
Coordenadas próximo a entrada da u.c: 197372/566543 - Tensão nominal: 11,9 kV 
 
O máximo valor de curto circuito previsto nas barras de média tensão da S/E 
CPFL é de 10 kA simétrico. 
 
Curto-circuito Simétrica (A) Assimétrica (A) 
Trifásico 1851 2242 
Bifásico 1603 1942 
Fase-Terra (Zn = 0 Ω) 1051 1312 
Fase-Terra (Zn = 40 Ω) 159 162 
 
5- Ajustes de proteção fornecidos pela CPFL – O.A nº 300/2012: 
 
RTC: 600/5 
Relés Fase (50/51) Neutro (50N/51N) Neutro (51GS) 
Fabricante/Modelo SIEMENS – 7SJ6316 SIEMENS – 7SJ6316 SIEMENS – 7SJ6316 
Tipo Microprocessado Microprocessado Microprocessado 
TAP temporizado (A) 5,0 0,5 0,1 
Corrente primária (A) 600 60 12 
Curva de ajuste 0,2 MI 0,25 NI TD = 4 seg. 
TAP instantâneo (A) 30 15 
Corrente primária (A) 3600 1800 
 
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6- Cálculo da corrente nominal (In): 
 
A corrente nominal (In) será calculada a partir da potência transformadora 
instalada. 
 
V×3
P
=In , onde: 
 
P – potência transformadora instalada em kVA 
V – tensão nominal em kV (11,9 kV) 
 
11,93
500In

 
 
In ~ 25 A 
 
 
7- Cálculo da corrente de magnetização (Iinrush) do transformador: 
Correntes nominais dos transformador(es) - fator de multiplicação = 12,0: 
 
1 x 500 kVA – 


V3
kVAIn 25 A → Iinrush = 12,0 x 25 ~ 300 A em 0,1 seg. 
 
 Iinrush = 300 A em 0.1 seg. (este ponto deverá estar abaixo da curva de 
atuação do relé). 
 
 
8- Cálculo do ponto ANSI (PANSI) do(s) transformador(es): 
 
Ponto ANSI do(s) transformador(es): 
 
TF 500 kVA (Zt% = 5,75) –> IANSI 
%
100
Zt
In 435 A por 3 seg. 
 
TF 500 kVA (Zt% = 5,75) –> IANSI 
%
10058,0
Zt
In 252 A por 3 seg. 
 
9- Dimensionamento dos TC’s de proteção: 
 
É importante que os TC’s de proteção retratem com fidelidade as correntes 
de defeito, sem sofrer os efeitos da saturação. Somente devem entrar em 
saturação para valores de elevada indução magnética, o que corresponde a 
uma corrente de 20 vezes a corrente nominal primária. 
 
( )
20
.assimΦ3Icc
=Inp → 
20
2242
Inp → Inp ~ 112 A 
 
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Como a corrente de curto-circuito assimétrica no ponto de entrega é menor que 
10 kA o cálculo de saturação dos TC’s será feito para 10 kA. 
Adotando-se TC’s 150/5 - classe de exatidão 10B100. 
Cálculo de saturação dos TC’s para 10 kA 
 
Utilizando um relé com carga de 0,3 VA e 15 metros de condutores de cobre de 
2,5 mm², temos: 
 
Z total = Z fiação + Z relé + Z TC 
 
Z fiação = 0,02 x L/S → Z fiação = 0,02 x 15/2,5 
Z fiação = 120 mΩ 
 
Z relé = Z fase + (3 x Z neutro) → Z relé = 7 + (3 x 7) (catálogo do fabricante) 
Z relé = 28 mΩ 
 
A impedância dos TC deve ser obtida com o fabricante. Na falta de maiores 
informações, e considerando-se um TC com baixa reatância de dispersão, 
apenas a resistência é importante e pode ser considerada com 20% da carga 
do TC. Assim, para o TC que estamos verificando, com impedância de carga 
0,5 Ω (obtido da tabela 10 da NBR 6856/1992): Z TC = 0,1 Ω = 100 mΩ. 
 
Z total = 120 + 28 + 100 
 
Z total = 248 mΩ 
 
Icc = Icc(3Φ sim) / RTC 
 
Icc = 10.000 / RTC = 10.000 / 30 ~ 333,33 A 
 
Vsat = Icc x Z total 
 
Vsat = 333,33 x 0,248 
 
Vsat ~ 82,7 V 
 
 
Assim os TC’s terão as seguintes características técnicas: 
 
 Relação → 150/5 
 
 Classe de exatidão → 10B100 
 
 Classe de tensão → 15 kV 
 
 Carga nominal → 12,5 VA 
 
 Fator térmico → 1,2 x In 
 
 
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10- Resumo dos ajustes das proteções (unidade consumidora): 
 
Função 
ANSI 
Localização 
Atuação 
Fabricante 
Modelo RTP RTC 
Ajuste 
primário 
temporizado 
Curva 
(dial 
tempo) 
Ajuste 
primário 
instantâneo 
50/51 Cabine primária/D0 
PEXTRON 
URP 6000 104 30 30 A 0,1 VI 
360 A 
t = 0 ms 
50N/51N Cabine primária/D0 
PEXTRON 
URP 6000 104 30 6 A 0,1 SI 
60 A 
t = 0 ms 
27 Cabine primária/D0 
PEXTRON 
URP 6000 104 30 
9.520 V (0,8 Unp) c/ tempo definido 
em 6 seg. 
67 Cabine primária/D0 
PEXTRON 
URP 6000 104 30 
15 A (45º reverso G1 => CPFL) 
c/ tempo definido em 0,15 seg. 
59 Cabine primária/D0 
PEXTRON 
URP 6000 104 30 
13.090 V (1,1 Unp) c/ tempo definido 
em 0,5 seg. 
59N Cabine primária/D0 
PEXTRON 
URP 6000 104 30 
7.214 V (1,05 Unp/ 3 ) c/ tempo 
definido em 0,5 seg. 
32P Cabine primária/D0 
PEXTRON 
URP 6000 104 30 
Sn = potência útil G1 = 325 kW => 30% 
Sn ~ 100 kW (sentido reverso G1 => 
CPFL) c/ tempo definido em 1 seg. 
81O Cabine primária/D0 
PEXTRON 
URP 6000 104 30 63 Hz c/ tempo definido em 0,1 seg. 
81U Cabine primária/D0 
PEXTRON 
URP 6000 104 30 57 Hz c/ tempo definido em 0,1 seg. 
47 Cabine primária/D0 
PEXTRON 
URP 6000 104 30 Retardo fixo em 0,2 seg. 
25 
Cabine 
prim./Gerador 
G1 
PEXTRON 
URP 6000 
Manobra para estabelecimento do paralelismo 
momentâneo (até 15 segundos) entre sistemas do 
acessante e CPFL, supervisionada por função de 
verificação de sincronismo, conforme previsto no item 
5.1.8 do GED/CPFL nº 33 em vigência. 
Unp => Tensão fase-fase nominal primária = 11,9 kV 
 
Código ANSI Funções de proteção 
50/51 Sobrecorrente (instantâneo/temporizado) de fase 
50N/51N Sobrecorrente (instantâneo/temporizado) de neutro 
27 Subtensão 
67 Direcional de sobrecorrente de fase 
59 Sobretensão de fase 
59N Sobretensão de neutro (sobretensão residual) 
32 Direcional de potência (ativa) 
81O Sobrefrequência 
81U Subfrequência 
47 Sequência de fase 
25 Check de sincronismo 
 
 
 
 
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11- Coordenograma (gráfico tempo x corrente): 
 
 
 
 
12- Características técnicas do sistema de proteção (vide diagrama funcional): 
 
 Transformador de Potencial (TP) x 03: unipolar, com isolação à óleo, 
uso interno classe 15 kV, NBI 110 kV, de relação 11,9 x 3 / 115 x 3 
- 500 VA. 
 
 Transformador de Corrente (TC) x 03: unipolar, com isolação em epóxi, 
uso interno classe 15 kV – Ip/Is = 150/5, classe de exatidão 10B/100, carga 
nominal 12,5 VA e fator térmico 1,2 x In. 
 
 No-break (opcional): 1000 VA – entrada 220 Vca/saída 220 Vca c/ 
autonomia de 2 horas, que será alimentado pelo secundário dos 
TP’s 11,9 x 3 / 115 x 3 – 500 VA. 
 
 
 
 
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 Relé de proteção multifuncional (fase e neutro): 
URP 6000 da PEXTRON, que contemplaas funções ANSI exigidas pela 
CPFL p/ o estabelecimento do paralelismo momentâneo: 
50/51, 50/51N, 27, 67, 59, 59N, 32, 81 e 25 c/ as respectivas faixas de 
ajustes (vide catálogo do fabricante). 
 
 Disjuntor geral: Trifásico, classe de tensão 15 kV a gás SF6, corrente 
nominal 630 A, capacidade mínima de interrupção simétrica 350 MVA – 
16 kA - NBI 110 kV, freqüência 60 Hz e sem religamento automático. 
 
13- Diagrama funcional do sistema de proteção: vide em anexo. 
 
14-Diagrama unifilar do sistema de proteção: vide em anexo. 
 
NOTA DE ESCLARECIMENTO: 
 
Os geradores a serem utilizados nas dependências do MAKRO Atacadista 
S/A em São Carlos/SP, irão operar conforme descrito no item 6 do memorial 
descritivo. 
 
 
São Carlos, 28 de agosto de 2013. 
 
 
Atenciosamente, 
 
_______________________________________ 
Brazil Alvim Versoza 
Engenheiro Eletricista – CREA PR – 89959/D 
TEL. (43) 3323-1228 
e-mail: engebrazil@engebrazil.com.br