Proteção de Sistemas Elétricos
Antônia Cruz
SISTEMA DE ENERGIA ELÉTRICA
É constituído por equipamentos e materiais necessários para transportar a energia elétrica desde a fonte até os pontos em que ela é utilizada.
SISTEMA DE ENERGIA ELÉTRICA
PERTUBAÇÕES FUNCIONAMENO E Afetam ANOMALIAS DE as redes elétricas e seus Qualidade do serviço e preservação de controle das instalações e equipamentos.
SISTEMA DE ENERGIA ELÉTRICA
Curto-circuito Trifásico; Bifásico; Bifásico-terra; Fase-terra
SISTEMA DE ENERGIA ELÉTRICA
Comportamento de corrente de curto-circuito Transitória (assimétrica); Regime (simétrica)
SISTEMA DE ENERGIA ELÉTRICA
As principais causas destas faltas são: Galhos de árvores que tocam os condutores; Falhas de isoladores (rachaduras, sujeira, maresia,etc.); Batidas de automóveis nas estruturas; Pequenos animais ao subirem nas estruturas (pássaros, ratos, gatos, etc.); Descargas atmosféricas; Erros humanos (aterrar a linha durante uma operação de manutenção e, depois, energiza-la sem desfazer o aterramento); Outros
PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
Objetivos: Assegurar, o melhor possível, a continuidade de alimentação dos usuários. Preservar os equipamentos e instalações da rede. Alertar operadores Retirar de serviço a instalação
PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
Objetivo: diminuir ou evitar risco de vida e danos materiais, quando ocorrer situações anormais durante a operação do mesmo. os sistemas elétricos são contra sobrecorrentes (curtos-circuitos), sobretensões (internas e descargas atmosféricas); etc
PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
Funções básicas de um sistema de proteção: operadores, Preservar a integridade física de usuários do sistema e animais; Evitar ou minimizar danos materiais; Retirar de serviço um equipamento ou parte do sistema que se apresente defeituoso; Melhorar a continuidade do serviço; Diminuir despesas com manutenção corretiva;
Noções Básicas Sobre Relés
FINALIDADE: Medir as grandezas atuantes Comparar os valores medidos com valores ajustados Operar (ou não) em função do resultado da comparação a operação de disjuntores ou relés sua atuação via indicador visual ou Acionar auxiliares Sinalizar sonoro
Noções Básicas Sobre Relés
Definição: dispositivo cuja função é detectar nas instalações e equipamentos perigosas ou indesejáveis condições do sistema e iniciar convenientes manobras de chaveamento ou dar aviso adequado. relé é a parte lógica do sistema de proteção, detecta anormalidades em sistemas elétricos. Atuar diretamente sobre um equipamento ou um sistema, retirando de operação equipamentos e componentes envolvidos na zona do defeito.
Noções Básicas Sobre Relés
CARACTERISTICAS DOS RELÉS Quanto a forma construtiva Quanto ao desempenho Quanto as grandezas elétricas Quanto a temporização Quanto a forma de acionamento
Noções Básicas Sobre Relés QUANTO AFORMACONSTRUTIVA Relé Térmicos Relé Eletromagnético Relé Eletromecânicos - disco de indução Relé Estáticos - sinais elétricos de tensão Relé Micro processados - sinais digitais
Noções Básicas Sobre Relés ESTRUTURA FÍSICA relés eletromecânicos Bobina – tensão ou corrente- TP’s ou TC’s Analisa as grandezas medidas e transforma o resultado em movimento dos contatos. Contatos - permitem a energização do circuito de alarme e abertura de um disjuntor que isola o elemento em curto
Noções Básicas Sobre Relés ESTRUTURA FÍSICA Relés estáticos - Operam com base no funcionamento de circuitos lógicos eletrônicos de estado sólido – componentes eletrônicos utilizando semicondutores.
Noções Básicas Sobre Relés ESTRUTURA FÍSICA Relés Digitais Operam com base em microcomputadores, atuando nas funções de medição, comunicação, proteção e controle através de programação.
Noções Básicas Sobre Relés QUANTO AO DESEMPENHO Confiabilidade: probabilidade do sistema de proteção funcionar com segurança e corretamente, sob todas as circunstâncias. Seletividade : o sistema de proteção que possui esta propriedade é capaz de reconhecer e selecionar as condições que deve operar, a fim de evitar operações desnecessárias. Velocidade : um sistema de proteção deve possibilitar o desligamento do trecho ou equipamento defeituoso no menor tempo possível. Sensibilidade : um sistema de proteção deve responder às anormalidades com menor margem possível de tolerância entre a operação e não operação dos seus equipamentos. Por exemplo, um relé de 40 A com 1% de tolerância é mais sensível do que outro de 40 A com 2%.
Noções Básicas Sobre Relés QUANTO AS GRANDEZASELÉTRICAS Relé de tensão Relé de corrente Relé de frequência Relé direcional de potência Relé de impedância
Noções Básicas Sobre Relés TIPOS DE RELÉS MAIS UTILIZADOS Código Descrição 12 Elemento de Sobrevelocidade 21 Elemento de Distância 24 Elemento Volts/Hertz 25 Elemento de Verificação de Sincronismo 27 Subtensão 32 Elemento Direcional de Potência 37 Subcorrente 38 Elemento de Sobretemperatura nos Mancais 39 Elemento de Vibração nos Mancais 40 Perda de Excitação 46 Desbalanço de Corrente ( ou sobrecorrente de Sequência Negativa) 47 Desbalanço de Tensão (ou sobretensão de Sequência Negativa) 48 Rotor Bloqueado 49 Elemento de Sobretemperatura no Estator 50 Sobrecorrente Instantâneo de Fase 51 Sobrecorrente Temporizado de Fase 51V Sobrecorrente de Fase com Restrição por Tensão
Noções Básicas Sobre Relés 50G/50N Sobrecorrente Instantâneo de Terra / Neutro 51G/51N Sobrecorrente Temporizado de Terra / Neutro 50BF Elemento de Falha do Disjuntor 59 Sobretensão 59N Sobretensão de Neutro 60 Falha do Fusível do TP 64 Falta à Terra no Estator 64R Falta à Terra no Rotor 67 Sobrecorrente Direcional de Fase 67G/67N Sobrecorrente Direcional de Terra / Neutro 74 Elemento de Alarme 68 Out-of-step (proteção de falta de sincronismo) 79 Religamento 81U Subfrequência 81O Sobrefrequência 86 Bloqueio 87 Diferencial 94 Elemento de Trip
Noções Básicas Sobre Relés QUANTO Á TEMPORIZAÇÃO Relé instantâneo Relé temporizado com tempo dependente Relé temporizado tempo independente
Noções Básicas Sobre Relés QUANTO Á FORMA DEACIONAMENTO Relé de ação direta – Sem transformador redutor Relé de ação indireta- com transformador redutor
PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS De modo geral, a atuação de um sistema de proteção se dá em três níveis que são conhecidos como: principal, de retaguarda e auxiliar. a) Proteção principal: Em caso de falta dentro da zona protegida, é quem deverá atuar primeiro. b) Proteção de retaguarda: é aquela que só deverá atuar quando ocorrer falha da proteção principal. c) Proteção auxiliar: é constituída por funções auxiliares das proteções principal e de retaguarda, cujos os objetivos são sinalização, alarme, temporização, intertravamento, etc.
TRANSFORMADOR DE CORRENTE (TC’s) TCs de proteção TCs de medição.
TRANSFORMADOR DE CORRENTE (TC’s) Definição Os transformadores de corrente são equipamentos que permitem aos instrumentos de medição e proteção funcionarem adequadamente sem que seja necessário possuírem correntes nominais de acordo com a corrente de carga do circuito ao qual estão ligados. Na sua forma mais simples, eles possuem um primário, geralmente de poucas espiras, e um secundário no qual a corrente nominal transformada é, na maioria dos casos, igual a 5A. Dessa forma, os instrumentos de medição e proteção são