Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem...

56
1 Relés Eletromecânicos Michel Rockembach de Carvalho 2 Relés Objetivo: Proteger o Sistema Elétrico de Potência Identificar defeitos Atuar disparando alarmes, sinalizações e abrindo disjuntores Vigiar diuturnamente o Sistema Elétrico

Transcript of Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem...

Page 1: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

1

Relés Eletromecânicos

Michel Rockembach de Carvalho

2

Relés

Objetivo:

Proteger o Sistema Elétrico de PotênciaIdentificar defeitosAtuar disparando alarmes, sinalizações e abrindo disjuntoresVigiar diuturnamente o Sistema Elétrico

Page 2: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

2

3

Princípio Básico de Proteção

Elementos:Relé de SobrecorrenteBanco de BateriasCarregador de BateriasDisjuntorBobina de disparo do disjuntorContatos Auxiliares

4Princípio Básico da Configuração da Proteção

SI&

PI&

Page 3: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

3

5

Relés de Sobrecorrente

1. Aspectos construtivosrelés eletromecânicosrelés eletrônicos ou estáticosrelés digitais

2. Atuação no circuito a proteger

atuação diretaatuação indireta

6

Relés de Sobrecorrente

3. Instalaçãorelé primáriorelé secundário

4. Corrente de ajustetracionamento na molavariação do entreferromudança de taps na bobina magnetizantecontrole por software

Page 4: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

4

7

Relés de Sobrecorrente

5. tempo de atuaçãorelé instantâneorelé temporizado

tempo definidotempo inverso

8

Relés Eletromecânicos

Os pioneiros na proteçãoMaior quantidade no Sistema ElétricoMovimentos mecânicos devido a campos elétricos e magnéticosQuanto ao funcionamento:

Atração eletromagnéticaIndução eletromagnética

Page 5: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

5

9

Relés de Atração Eletromagnética

Mais simples, funcionam como eletroimãDivedem-se em duas categorias

Relé de emboloRelé de alavanca

10

Relé de alavanca

IsTC

Ip

BARRA

cargabobina do relé

eixo

armadura

mola

circuito DC.

Page 6: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

6

11

Relés de Atração Eletromagnética

Operam instantaneamenteUm certo valor de corrente resultará no trip do reléLimiar de Operação do Relé(1.4 a 1.5) I nominal da carga < I ajuste <

< (I curto mínimo no final do circuito protegido)/1.5

12

Relés de Indução Eletromagnética

Os principais:Relé de Disco de Indução por Bobina de SombraRelé tipo medidor de KWhRelé tipo cilindro de induçãoRelé tipo duplo de indução

Page 7: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

7

13Relé de Disco de Indução por Bobina de Sombra

14

Page 8: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

8

15

16

Page 9: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

9

17

18

Contato

Michel Rockembach de [email protected]

Page 10: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

1

Tecnologia de Relés de Proteção: Estático

Afrânio de Castro A. Jr.

Princípios fundamentais dos principais tipos de relés

convencionais:

Classificação dos relésTipo construtivo: eletrodinâmico, disco de indução,elemento térmico, fotoelétrico, digital, etc.Natureza do parâmetro ao qual o relé responde:corrente, tensão, potência, freqüência, pressão,temperatura, etc.Grandezas físicas de atuação: elétricas, mecânicas,térmicas, óticas, etc.Método de conexão do elemento sensitivo: direto nocircuito primário, através de TP’s e TC’s.Grau de importância: principal ou intermediárioTipo de contatos: NA ou NFTempo de atuação: instantâneo ou temporizadoTipo de fonte para atuação do elemento de controle:CA ou CCAplicação: geradores, transformadores, linhas detransmissão, etc.

Page 11: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

2

O Relé Elementar

Relés de indução eletromagnética

A força sob o disco é constante (embora as grandezas de entrada

sejam senoidais);Relé livre de vibrações.

A armadura móvel pivoteia em torno do eixo de modo abascular a ampola de mercúrio, estabelecendo assim ocontato entre os terminais.

Usam o princípio de um motor de indução.

Page 12: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

3

Relé de balanço de correntes

Tipo muito usual, tanto para fins de sobrecorrente, comode unidade direcional.

Relés estáticos e semi-estáticos

• O desenvolvimento de transistores SCR (Silicon Controlled Rectifier) com alto grau

de confiabilidade conduziu a construção de relés que utilizam estes elementos.

Page 13: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

4

Relés estáticos são extremamente rápidos e não possuem partes móveis.

Vantagens básicas com relação a relés eletromecânicos:• Alta velocidade de operação:• Carga consideravelmente menor para transformadores de

instrumentos;• Menor manutenção;

Um exemplo, o C701 é um SCR que conduz até 1250 A com uma corrente de disparo de 500 mA e uma corrente de manutenção de 500 mA.

Relés semi-estáticos

Ao invés da estrutura eletromecânica pode-se usar duas estruturas

retificadoras atuando sobre um relé sensível de bobina móvel.

Page 14: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

5

Exemplo de funcionamento: Relé de distância estático

Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

Um exemplo de função de temporização é mostrado nafigura:

Funcionamento:• Se uma entrada de 6ms ou mais se apresenta ao relé ocorrerá uma saída. Além disso, mesmo depois de removido o sinal de entrada, o sinal de saída permanece durante 9ms.• Se o sinal de entrada tem duração inferior à6ms,

nenhum sinal de saída ocorrerá.

Componentes

Page 15: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

6

Exemplos de dispositivos construídos a partir dos componentes

Referências

• http://www.sel.eesc.sc.usp.br/protecao/SiaeEESC/apostilaprotecaosel183.pdf• http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://members.tripod.com/huilyrobot/co

mpo/7scrfig1.gif&imgrefurl=http://members.tripod.com/huilyrobot/compo/tiristores.htm&h=208&w=459&sz=5&hl=pt-BR&start=15&um=1&tbnid=LCa8v2MuVMakcM:&tbnh=58&tbnw=128&prev=/images%3Fq%3Dtiristor%26svnum%3D10%26um%3D1%26hl%3Dpt-BR

• "The Art & Science of Protective Relaying”, C. Russell Mason, General Electric.

Page 16: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

1

Tecnologia de RelTecnologia de Reléés s de Protede Proteçção Digitalão Digital

Aluno:Aluno:Thiago de Souza SantosThiago de Souza SantosProfessora:Professora: Jacqueline Gisele Jacqueline Gisele RolimRolimDisciplina: Disciplina: Projeto NProjeto Níível II vel II

Desenvolvimento dos Relés Digitais

• Início das investigações em 1960;• Velocidade + Preço = Problema;• Idéia inicial: proteção manipulada por um

único computador. Iniciou-se, portanto estudos de algorítmicos encarando as complexidades da área;

• Área de maior interesse: Proteção de Linhas de Transmissão;

• Era esperado um desempenho, no mínimo, igual ao dos relés convencionais.

Page 17: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

2

RelReléé DigitalDigital• PLC otimizado para aquisição de sinais;• Processamento de um algoritmo digital; • Função: Proteção e atuação sobre os disjuntores. • Módulos eletrônicos: aquisição de alguns dados como os estados do disjuntor e chaves.

PLCPLC• PLC (Power Line Communications) :é a

tecnologia que utiliza a rede de energia elétrica;

• Consiste em transmitir dados e voz em banda larga pela rede de energia elétrica

• Não necessita de obras em uma edificação para ser implantada;

• Suporta altas taxas de transmissão, podendo chegar a até 40Mbps em faixas freqüência de 1,7MHz a 30Mhz.

Page 18: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

3

• Média/baixa tensão: Em um módulo se pode ter 3 proteções de sobre corrente de fase, uma de neutro e a monitoração do estado do disjuntor e suas chaves adjacentes.

• O módulo relé substitui a proteção e a unidade de aquisição de dados.

• Único módulo que faça toda a aquisição de dados e proteção.

Módulo de Interface(Transformadores + filtros

passa-baixa)

corrente tensão

TPTC

Disjuntor

Linha de transmissão

Sample and Hold+

Multiplexador

ConversosAnalógico/Digital

Microprocessador(para algoritmo de

localização de faltas)

Arquitetura Do Relé

Page 19: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

4

• Alarmes;• Oscilografia: registro de ciclos de

grandezas analógicas em caso de falta, armazenando alguns ciclos em condição de pré-falta e outros ciclos em condição de pós-falta;

• Monitoração de Sobrecarga em Transformadores: operação permite a estimativa da vida útil ainda restante para o transformador.

Componentes Auxiliares

Tipos de ProteTipos de Proteççãoão• Proteção de linha - relés de sobre corrente,

sobre corrente direcional, impedância, diferencial, etc;

• Proteção de transformador - proteção diferencial para transformadores de 3 enrolamentos, proteção de sobrecarga, sobre tensão, sobre corrente, proteção por temperatura, de nível do óleo e aparecimento de gases, etc;

• Proteção de barra - proteção diferencial da barra.

Page 20: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

5

Vantagens do RelVantagens do Reléé DigitalDigital• Auto-Checagem;• Flexibilidade;• Mais versáteis e poderosos que os

relés eletromecânicos ou eletrônicos convencionais.

DDúúvidas na Implantavidas na Implantaççãoão• Controvérsia em se substituir um

sistema analógico; • Manter a proteção convencional

existente, porem fazendo o sistema digital monitorá-la.

Page 21: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

6

Obrigado pela Atenção !!!

Contato:[email protected]

Page 22: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

1

RELRELÉÉ DE SOBRECORRENTEDE SOBRECORRENTE

Osvaldo Alves de Oliveira Osvaldo Alves de Oliveira JrJr

EEL 7821 EEL 7821 –– Projeto NProjeto Níível II em vel II em Sistemas de EnergiaSistemas de Energia

RELRELÉÉSão dispositivos que vigiam o São dispositivos que vigiam o

sistema, comparando sempre os sistema, comparando sempre os parâmetros do sistema com o seu parâmetros do sistema com o seu prpréé--ajuste. ajuste.

Ocorrendo uma anomalia no Ocorrendo uma anomalia no sistema, de modo que o parâmetro sistema, de modo que o parâmetro senssensíível do relvel do reléé ultrapasse o seu ultrapasse o seu ajuste, o mesmo atua.ajuste, o mesmo atua.

Page 23: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

2

RELRELÉÉ DE SOBRECORRENTEDE SOBRECORRENTE

São todos os relSão todos os reléés que atuam s que atuam para uma corrente maior que a do para uma corrente maior que a do seu ajuste. seu ajuste.

Caso ocorra uma falha no sistema Caso ocorra uma falha no sistema e a corrente de curtoe a corrente de curto--circuito circuito ultrapassar a corrente de ajuste do ultrapassar a corrente de ajuste do sensor do relsensor do reléé, o mesmo atua , o mesmo atua instantaneamente ou temporizado, instantaneamente ou temporizado, conforme a necessidade.conforme a necessidade.

FORMA DE ATUAFORMA DE ATUAÇÇÃOÃO

O relO reléé de sobrecorrente de sobrecorrente éé o o dispositivo que incorpora um sensor dispositivo que incorpora um sensor de corrente, para que caso de corrente, para que caso necessnecessáário, ocorra a abertura do rio, ocorra a abertura do DISJUNTORDISJUNTOR eliminando o defeito. eliminando o defeito.

Page 24: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

3

CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃO DOS RELÃO DOS RELÉÉS DE S DE SOBRECORRENTESOBRECORRENTE

Aspectos construtivosAspectos construtivos•• RelReléés eletromecânicoss eletromecânicos•• RelReléés eletrônicos ou ests eletrônicos ou estááticosticos•• RelReléés digitaiss digitais

SeparaSeparaçção feita da seguinte maneira:ão feita da seguinte maneira:

CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃO DOS RELÃO DOS RELÉÉS DE S DE SOBRECORRENTESOBRECORRENTE

AtuaAtuaçção no circuito a protegerão no circuito a proteger•• AtuaAtuaçção diretaão direta•• AtuaAtuaçção indiretaão indireta

InstalaInstalaççãoão•• RelReléé primprimááriorio•• RelReléé secundsecundááriorio

Page 25: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

4

CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃO DOS RELÃO DOS RELÉÉS DE S DE SOBRECORRENTESOBRECORRENTE

Corrente de ajusteCorrente de ajuste•• TracionamentoTracionamento da molada mola•• VariaVariaçção de entreferroão de entreferro•• MudanMudançça de a de TapsTaps na bobina na bobina magnetizantemagnetizante•• VariaVariaçção de elementos no circuitoão de elementos no circuito•• Controle por SoftwareControle por Software

Tempo de atuaTempo de atuaççãoão•• RelReléé instantâneoinstantâneo•• RelReléé temporizado temporizado

RELRELÉÉS DE SOBRECORRENTE S DE SOBRECORRENTE ELETROMECÂNICOSELETROMECÂNICOS

São os relSão os reléés pioneiros s pioneiros da proteda proteçção, projetados e ão, projetados e construconstruíídos com dos com predominância dos predominância dos movimentos mecânicos movimentos mecânicos provenientes dos provenientes dos acoplamentos elacoplamentos eléétricos e tricos e magnmagnééticos.ticos.

Quando o relQuando o reléé de sobrecorrente de sobrecorrente eletromecânico opera, fecha o seu contato, eletromecânico opera, fecha o seu contato, energizando o circuito DC que irenergizando o circuito DC que iráá comandar comandar a operaa operaçção de abertura do disjuntor.ão de abertura do disjuntor.

Page 26: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

5

RELRELÉÉS ELETRÔNICOS OU S ELETRÔNICOS OU ESTESTÁÁTICOSTICOS

São relSão reléés construs construíídos dos com dispositivos com dispositivos eletrônicos, preletrônicos, próóprios e prios e especespecííficos aos objetivos da ficos aos objetivos da proteproteçção. ão.

Nestes relNestes reléés, não hs, não háánenhum dispositivo nenhum dispositivo mecânico em movimento, mecânico em movimento, todos os comandos e todos os comandos e operaoperaçções são feitos ões são feitos eletronicamente.eletronicamente.

RELRELÉÉS DIGITAIS S DIGITAIS São relSão reléés eletrônicos gerenciados por s eletrônicos gerenciados por

microprocessadores especmicroprocessadores especííficos a este fim, ficos a este fim, onde sinais de entrada das grandezas e onde sinais de entrada das grandezas e parâmetros digitados são controlados por um parâmetros digitados são controlados por um software que processa a lsoftware que processa a lóógica da protegica da proteçção ão atravatravéés de s de algoralgoríítimostimos..

O relO reléé digital pode simular um reldigital pode simular um reléé ou ou todos os reltodos os reléés existentes num ss existentes num sóóequipamento, produzindo ainda outras equipamento, produzindo ainda outras funfunçções, tais como, mediões, tais como, mediçções de suas ões de suas grandezas de entradas e/ou associadas, grandezas de entradas e/ou associadas, sendo conhecido como relsendo conhecido como reléé multifunmultifunççãoão..

Page 27: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

6

RELRELÉÉS DIGITAIS S DIGITAIS

O relO reléé digital pode efetuar digital pode efetuar vváárias funrias funçções, tais como:ões, tais como:•• ProteProteççãoão•• Supervisão de redeSupervisão de rede•• Transmissão de sinaisTransmissão de sinais•• ReligamentoReligamento dos disjuntoresdos disjuntores•• IdentificaIdentificaçção do tipo de defeitoão do tipo de defeito•• OscilografiaOscilografia•• SincronizaSincronizaçção de tempo via GPSão de tempo via GPS

NOMENCLATURA DOS RELNOMENCLATURA DOS RELÉÉS DE S DE SOBRECORRENTE CONFORME NORMA ANSI SOBRECORRENTE CONFORME NORMA ANSI

(AMERICAN NATIONAL STANDARTS INSTITUTE)(AMERICAN NATIONAL STANDARTS INSTITUTE)

RELRELÉÉ DE SOBRECORRENTE INSTÂNTANEO(50): DE SOBRECORRENTE INSTÂNTANEO(50): RelReléé que opera instantaneamente se a corrente que opera instantaneamente se a corrente de curtode curto--circuito decorrente de um defeito no circuito decorrente de um defeito no sistema elsistema eléétrico ou no equipamento, trico ou no equipamento, ultrapassar um valor prultrapassar um valor préé--ajustado.ajustado.•• 50N: Rel50N: Reléé de sobrecorrente instantâneo de neutrode sobrecorrente instantâneo de neutro•• 50G: Rel50G: Reléé de sobrecorrente instantâneo de terrade sobrecorrente instantâneo de terra•• 50BF: Rel50BF: Reléé de protede proteçção contra falha do disjuntorão contra falha do disjuntor•• 50V: Rel50V: Reléé de sobrecorrente instantâneo com de sobrecorrente instantâneo com

restrirestriçção de tensãoão de tensão•• 50Q: Rel50Q: Reléé de sobrecorrente instantâneo de de sobrecorrente instantâneo de

seqseqüüência negativaência negativa

Page 28: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

7

NOMENCLATURA DOS RELNOMENCLATURA DOS RELÉÉS DE S DE SOBRECORRENTE CONFORME NORMA ANSI SOBRECORRENTE CONFORME NORMA ANSI

(AMERICAN NATIONAL STANDARTS INSTITUTE)(AMERICAN NATIONAL STANDARTS INSTITUTE)

RELRELÉÉ DE SOBRECORRENTE TEMPORIZADO EM DE SOBRECORRENTE TEMPORIZADO EM CA (51): RelCA (51): Reléé que opera com um retardo que opera com um retardo intencional de tempo, quando a corrente intencional de tempo, quando a corrente alternada em um circuito ultrapassar um valor alternada em um circuito ultrapassar um valor prpréé--ajustado.ajustado.•• 51N: Rel51N: Reléé de sobrecorrente temporizado de neutrode sobrecorrente temporizado de neutro•• 51G: Rel51G: Reléé de sobrecorrente temporizado de terrade sobrecorrente temporizado de terra•• 51V: Rel51V: Reléé de sobrecorrente temporizado com de sobrecorrente temporizado com

restrirestriçção de tensãoão de tensão•• 51Q: Rel51Q: Reléé de sobrecorrente temporizado de de sobrecorrente temporizado de

seqseqüüência negativaência negativa•• 51C: Rel51C: Reléé de sobrecorrente temporizado com de sobrecorrente temporizado com

controle de torquecontrole de torque

NOMENCLATURA DOS RELNOMENCLATURA DOS RELÉÉS DE S DE SOBRECORRENTE CONFORME NORMA ANSI SOBRECORRENTE CONFORME NORMA ANSI

(AMERICAN NATIONAL STANDARTS INSTITUTE)(AMERICAN NATIONAL STANDARTS INSTITUTE)

RELRELÉÉ DE SOBRECORRENTE DIRECIONAL EM DE SOBRECORRENTE DIRECIONAL EM CA (67): RelCA (67): Reléé que opera, somente quando, a que opera, somente quando, a corrente elcorrente eléétrica alternada flui em uma trica alternada flui em uma determinada diredeterminada direçção, com valor maior do que ão, com valor maior do que o seu pro seu préé--ajustado. Este relajustado. Este reléé não produz não produz diretamente o disparo do disjuntor, mas diretamente o disparo do disjuntor, mas apenas monitora a operaapenas monitora a operaçção de outros relão de outros reléés.s.•• 67N: Rel67N: Reléé de sobrecorrente direcional de neutrode sobrecorrente direcional de neutro•• 67G: Rel67G: Reléé de sobrecorrente direcional de terrade sobrecorrente direcional de terra•• 67Q: Rel67Q: Reléé de sobrecorrente direcional de seqde sobrecorrente direcional de seqüüência ência

negativanegativa

Page 29: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

8

ESQUEMA BESQUEMA BÁÁSICO DE LIGASICO DE LIGAÇÇÃOÃOO esquema tradicional de proteO esquema tradicional de proteçção de um alimentador radial, ão de um alimentador radial,

triftrifáásico e aterrado, na sasico e aterrado, na saíída de uma subestada de uma subestaçção, utilizaão, utiliza--se três se três relreléés de fase e um de neutro ligados atravs de fase e um de neutro ligados atravéés de três s de três transformadores de corrente, comandando um disjuntor transformadores de corrente, comandando um disjuntor tripolartripolarconforme figura abaixo:conforme figura abaixo:

A vantagem desse esquema A vantagem desse esquema éé que, para qualquer tipo que, para qualquer tipo de curtode curto--circuito, havercircuito, haveráá no mno míínimo, dois relnimo, dois reléés sendo s sendo percorrido pela corrente de curto. percorrido pela corrente de curto.

EXEMPLO ATUALEXEMPLO ATUALRelReléé MultifunMultifunççãoão de sobrecorrentede sobrecorrente

FunFunçções ANSI:ões ANSI:50 instantânea de fase50 instantânea de fase50N instantânea de neutro50N instantânea de neutro51 temporizado de fase51 temporizado de fase51N temporizado de neutro51N temporizado de neutro51G temporizado de terra51G temporizado de terra

Dimensões:Dimensões:Largura: 75mmLargura: 75mmAltura: 144mmAltura: 144mmProfundidade:Profundidade: 230mm230mm

Page 30: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

9

CONTATOCONTATO

[email protected]@gmail.com

Page 31: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

1

RelReléé Diferencial PercentualDiferencial Percentual

FFáábio Rodrigo Santiagobio Rodrigo Santiago

ÉÉ um dispositivo de proteum dispositivo de proteçção de um ão de um elemento do sistema.elemento do sistema.

Esse elemento pode ser um Trafo, um Esse elemento pode ser um Trafo, um Barramento ou uma Linha de Barramento ou uma Linha de

Transmissão.Transmissão.

Responde Responde àà soma algsoma algéébrica de brica de correntes que entram e saem de correntes que entram e saem de

uma zona de proteuma zona de proteçção.ão.

Page 32: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

2

EsquemaEsquema

Esquema FuncionalEsquema Funcional

Page 33: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

3

Esquema TrifEsquema Trifáásicosico

CaracterCaracteríísticassticas

Protege contra: faltas internasProtege contra: faltas internasPrincPrincíípio: comparapio: comparaçção percentual de ão percentual de correntescorrentesAtuaAtuaçções tões tíípicas: Curtopicas: Curto--circuito entre circuito entre os terminais ou os enrolamentos, os terminais ou os enrolamentos, defeito no comutador de tap e defeito no comutador de tap e ruptura de isolamento do nruptura de isolamento do núúcleo.cleo.

Page 34: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

4

TiposTipos

EletromecânicosEletrônicos (Estáticos)Digitais (Microprocessados)

EletromecânicoEletromecânicoDurabilidade e Robustez Durabilidade e Robustez –– Longa vida Longa vida úútil, attil, atéé 40 anos;40 anos;

Tolerância a Altas temperaturas Tolerância a Altas temperaturas -- A temperatura não A temperatura não éé fator crfator críítico tico para seu funcionamento;para seu funcionamento;

Baixa sensibilidade a surtos eletromagnBaixa sensibilidade a surtos eletromagnééticos ticos –– éé imune a imune a interferência e interferência e éé necessnecessáária uma energia de surto relativamente grande ria uma energia de surto relativamente grande para danificpara danificáá--lo;lo;

Elevados custos de instalaElevados custos de instalaçção e manutenão e manutençção ão –– Maior espaMaior espaçço o utilizado na SE, são monofutilizado na SE, são monofáásicos;sicos;

Precisão Precisão –– Quanto maior mais caro o relQuanto maior mais caro o reléé;;

Relativamente LentosRelativamente Lentos;;

LimitaLimitaçção de funcionalidades ão de funcionalidades –– não hnão háá possibilidade de possibilidade de implementaimplementaçção de funão de funçções auxiliares, como oscilografia e registro de ões auxiliares, como oscilografia e registro de eventos.eventos.

Page 35: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

5

EletromecânicoEletromecânico

Eletrônicos (Estáticos)Menor Custo Menor Custo –– Comparado com os eletromecânicos;Comparado com os eletromecânicos;

Maior velocidadeMaior velocidade

Menor custo de manutenMenor custo de manutençção ão –– A manutenA manutençção tornouão tornou--se se mais simples e direta;mais simples e direta;

Maior sensibilidade a surtos Maior sensibilidade a surtos –– Componentes eletrônicos Componentes eletrônicos exigem menor energia de surto que os eletromecânicos para se exigem menor energia de surto que os eletromecânicos para se danificarem;danificarem;

Envelhecimento Envelhecimento –– Os relOs reléés ests estááticos possuem componentes ticos possuem componentes que perdem suas caracterque perdem suas caracteríísticas num prazo de 8 a 20 anos;sticas num prazo de 8 a 20 anos;

Podem ser monofPodem ser monofáásicos ou trifsicos ou trifáásicossicos..

Page 36: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

6

Eletrônicos (Estáticos)

Digitais (Microprocessados)Baixo Custo;Baixo Custo;

Maior rapidez e confiabilidade;Maior rapidez e confiabilidade;

AutoAuto--monitoramento monitoramento –– ProgramProgramáávelvel;;

Flexibilidade;Flexibilidade;

Registro de eventos;Registro de eventos;

MediMediçção e Oscilografia.ão e Oscilografia.

Page 37: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

7

Esquema RelEsquema Reléé DigitalDigital

Digitais (Microprocessados)

Page 38: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

1

1

Universidade Federal de Santa Catarina

Departamento de Engenharia Elétrica

Nome: Cassiano Aires Teixeira

Disciplina: Proteção de Transformadores de Potência

Profª: Jacqueline G. Rolim

Relés Auxiliares

de bloqueio e de desligamento

2

• Função: operações simultâneas tais como abertura de disjuntores, alarme, sinalização, etc

• Relé de bloqueio de religamentoIEEE/ANSI – 86

• Relé de desligamento, ou de disparo livre, ou permissão de desligamentoIEEE/ANSI - 94

Automático Vs Intervenção Humana

Page 39: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

2

3

Diagrama de Contatos

• Metade fechada para a condição de operação e outra metade aberta para condição de desenergização.

4

Características dos Relés

• O tempo de atuação do relé auxiliar de bloqueio eletromecânico é da ordem de 15ms.

• Identificação através do sistema de bandeirola.– Cor Preta: Armado;– Cor Alaranjada: Acionado

Page 40: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

3

5

Localização do relé de bloqueio em um diagrama elétrico

Em geral, numa subestação, o relé de bloqueio recebe impulso dos seguintes relés:

• 50/51 - 50/51N

• 87

• 50/51G

6

Diagrama Elétrico

Page 41: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

4

7

Pedidos para aquisição

• Tipo (depende do modelo do fabricante específico);

• Tensão de alimentação auxiliar;• Tensão de alimentação de entrada;• Números de contatos NA e NF disponívéis.

8

Fabricantes

Page 42: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

5

9

Fabricantes

10

Fabricantes

Page 43: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

6

11

Fabricantes

12

OBRIGADO!!!

[email protected]

Page 44: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

1

1

TRANSDUTORESTRANSDUTORES

2

Transdutor?•Transdutor é um dispositivo que transforma umTipo de energia em outro tipo de energia.

-É formado por um elemento sensor que recebe os dados e os transforma

•O sensor pode traduzir informação não elétrica-Velocidade, posição, temperatura, pH

•Em informação elétrica-Corrente, tensão, resistência

Page 45: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

2

3

Exemplos gerais de transdutores

•Alto falante •Cápsula fonocaptora •Captador

•Lâmpada•Gerador •Microfone

4

Objetivo: automação e subestação

• Transdutores de potência ativa/reativa• Transdutores de tap

Page 46: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

3

5

Conceitos gerais:•É um dispositivo imprescindível para medição e controle•Fornecem dados local ou/e remotamente•Podem ser dotados de saídas de tensão, corrente ou serial•As saídas seriais podem receber sinais de qualquer TC e TP•A saída serial usando um protocolo adequado o torno um equipamento ideal para aplicação em sistemas de automação de subestação e gerenciamento de energia com tratamento de dados aquisitados feito pelo sistema SCADA, sendo que um único fio de par trançado permite comunicação com vários receptores a longas distâncias(1Km) sem nenhuma amplificação intermediária

6

Ligação•Os transdutores são ligados aos circuitos a ser controlado através de transformadores de medição ou diretamente, dependendo da amplitude da grandeza a ser monitorada.•Os transdutores fornecem um sinal analógico de corrente ou tensão contínua proporcional à função de entrada que está sendo medida.•Devem ser instalados sempre que possível próximas à fonte a medir sendo o sinal enviado ao ponto remoto para fins de indicação ou de processamento.

Page 47: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

4

7Página 7

Transdutor de potência ativa e reativa

•Transdutores de potência são baseados em medir a voltagem e a corrente e fornecendo um produto deles para se obter a medida da potência.

• Em corrente alternada, o fator de potência e o seno do ângulo do fator de potência são levados em conta para a medida das potências real e reativa, respectivamente. A multiplicação é feita em circuitos analógicos ou digitais.

8

Page 48: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

5

9Página 9

Transdutor de potência ativa e reativa•Necessitam de fonte auxiliar de alimentação•Saída de -1mA a +1mA com possibilidade de amplificação•Detecta a potência real mesmo com onda de entrada for distorcida•Sinais de corrente e tensão são modulados•Uma sequência de pulsos retangulares é gerada, com altura proporcional à tensão instantânea e largura proporcional à corrente instantânea

10Página 10

Transdutor de Tap•A aquisição do sinal para a transdução vem da posição do comutador do transformador.

•A posição do comutador é lida diretamente de seu disco (ou coroa) potenciométrico ou indiretamente através de um sinal de corrente (tipicamente 4-20 mA) .

Page 49: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

6

11

12

Era isso! ☺

Muito obrigada!

[email protected]

Page 50: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

1

Unidade Terminal Remota

Aluno: Breno de Andrade Loureiro

Introdução

Unidade Terminal Remota (UTR) – Dispositivo instalado numa localização remota que coleta dados, codifica esses dados num formato transmissível e os transmite para uma estação central. A UTR também implementa processos que são requisitados pela estação central (controle da instalação).Possíveis dados coletados: informações de chaves seccionadores, disjuntores, tranformadores, etc...

Page 51: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

2

Interfaces Típicas de uma UTR

Serial (RS232, RS485, RS422);Ethernet;ModBus;Proprietário.

Protocolos de Comunicação Típicos

IEC60870;DNP3;RP570;Proprietário.

Page 52: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

3

Page 53: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

4

Exemplo

UTR da Siemens - STATION MANAGERUma Unidade Terminal Remota (UTR) para

subestações. Este equipamento tem grande portabilidade e interoperabilidade, permitindo a comunicação através de diversos protocolos de comunicação existentes, possibilitando sua aplicação em instalações que contenham equipamentos de diversos fabricantes. Esta UTR tem capacidade de gerenciar e controlar subestações, permitindo automatismos como recomposição automática de instalação, controle de demanda, rejeição de carga etc.

Exemplo - NORMA TÉCNICA Unidade Terminal Remota

Especificação

Medições:Os fatores de conversão da medição, se

houver, deverão ser facilmente alteráveis pelousuário.

Todo o sistema de medição deverá ter lógica de verificação de consistência,sinalizando os valores de medição que se afastarem das margens de erro permitidas e gerando alarmes de advertência.

Page 54: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

5

Exemplo

Comandos:O comando dos equipamentos de manobra

no pátio deverá ser efetuado dos seguintesmodos:

a) local no pátio, mecânico;b) local no pátio, elétrico;c) remoto, nos painéis de controle e proteção;d) remoto, na EOS;e) remoto, no COS.

ExemploProteções:

O sistema de proteção da subestação será do tipo digital.A UTR deverá ser capaz de aquisitar, diretamente nos relés digitais, as seguintes informações, quando presentes:

- registro dos valores individuais e acumulativos das correntes de interrupção de cada disjuntor;

- sinalizações de alarmes e trip, com resolução de 1 ms;- sinalizações de diagnóstico dos relés;- todas as grandezas elétricas (corrente, tensão, potências,

freqüência, energia,etc);- indicação de distância de falta (localizador de defeitos).

Page 55: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

6

Exemplo

Registro Seqüencial de Eventos:Os registros seqüenciais de eventos deverão ter

resolução máxima de 1ms para proteção e de até 10 mspara os demais eventos. Estes registros deverão ser transmitidos via protocolo IEC 60870-5-101.

A UTR deverá manter o registro dos eventos não transmitidos em caso de falha do sistema de comunicação, de modo a permitir uma posterior transmissão ou recuperação local. O tamanho do buffer de transmissão deverá ser parametrizável.

Exemplo

Automatismos:A UTR deverá ter capacidade de executar

funções automáticas, mediante programação prévia, tais como, controle de sobrecarga em transformadores, controle de tensão, recomposição, etc.

Page 56: Relés Eletromecânicos [Somente leitura]jackie/eel7821/protecao_e_monitoramento.pdf · Consistem em circuitos transistorizados que desempenham funções lógicas e de temporização.

7

Exemplos

Fim

Contato: [email protected]