Topico_4_-_Funcoes_de_Protecao
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Universidade Federal do Ceará - UFCCentro de TecnologiaDepartamento de Engenharia Elétrica - DEEDepartamento de Engenharia Elétrica DEE
ÃPROTEÇÃO DE
SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA - SEPSISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA SEP
Prof. Raimundo Furtado Sampaiop
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Tópico IIIp
F õ d P t ãFunções de Proteção
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Funções de Proteção
As funções dos dispositivos de controle e proteção são definidas pelas normas internacionais: ANSI (American National Standards Institute) Norma IEC (International Electrotechnical Commission) Norma IEC (International Electrotechnical Commission)
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Funções de Proteção
CÓDIGO ANSI FUNÇÃO DE PROTEÇÃO E CONTROLE50/50N S b t i t tâ d f /d t50/50N Sobrecorrente instantânea de fase/de neutro51/51N Sobrecorrente temporizada de fase/de neutro
50/51NS Sobrecorrente neutro sensível50/51NS Sobrecorrente neutro sensível46 Desequilíbrio de corrente (condutor partido)
sobrecorrente seqüência negativa I2 ou I2/I164 S b d ( lé d )64 Sobrecorrente de terra (relé de carcaça)
67/67N Direcional de fase/Direcional de neutro32 Direcional de potência32 Direcional de potência25 Cheque sincronismo (synchrocheck)26 Temperatura do óleo49 Imagem térmica71 Nível de óleo63 R lé d ã (d í l/fl /lí id / á )63 Relé de pressão (de nível/fluxo/líquido/gás)52 Disjuntor
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Funções de Proteção
CÓDIGO ANSI FUNÇÃO DE PROTEÇÃO87 Diferencial21 Distância27 S bt ã27 Subtensão59 Sobretensão81 Sub ou sobrefreqüência81 Sub ou sobrefreqüência
51G Sobrecorrente de terra;61 Desequilíbrio de corrente.79 Religamento
62/50BF Falha do disjuntor30 R lé i d30 Relé anunciador37 Subcorrente43 chave de transferência43 chave de transferência47 sobretensão de sequência negativa
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Funções de Proteção
CÓDIGO ANSI FUNÇÃO DE PROTEÇÃO81 sub ou sobrefreqüência86 relé de bloqueio90 dispositivo de regulação90 dispositivo de regulação94 relé de desligamento ou disparo livre
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Diagrama Unifilar SimplificadoDiagrama Unifilar Simplificado
LEGENDA:Rel
02C5
LEGENDA:Rel ‐ 50/51, 50/51NRta ‐ 50/51, 50/51NRtd ‐ 87, 50/51, 51GRtb ‐ 50/51, 50/51N, 50BF
D12D102B1
D 12C5
02B2
43C5
Rtb 50/51, 50/51N, 50BFRdt ‐ 50/51, 50/51N, 50BFRa1 ‐ 50/51, 50/51N, 50/51NS, 79.Rbc ‐ 50/51, 50/51N, 50/51NS, 27, 61.Rti ‐ 63, 63A, 80, 49, 26, 7143 Função de transferência da proteção
D
Rta
43Ta
02Z2
43 ‐ Função de transferência da proteção86 ‐ Relé de Bloqueio
02T1
Rta
Rtb
Rtd86Rti
11H2
D 11D1
RdtD 11T1
01H2
D
Rbc
Rtb
43Tb01Z1
R
Ral
R
Ra2
R
Ra3
R
Ra4
Rdt11T101B101BA
R 21I1
01I1
R R R21I2 21I3 21I4
01I2 01I3 01I4
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Elementos Funcionais de um Relé
Valores de
Referência
Elemento de
Comparação
Elemento de
Medição
Elemento de
Decisão
Elemento de
AtuaçãoComparaçãoMedição Decisão Atuação
Condições para o relé atuar:ç p Valor medido maior do que a corrente ajustada no relé. Duração da falta ultrapassar o valor do tempo pré-definido no
relérelé.
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Tópico IIIp
F ã d S b tFunção de Sobrecorrente
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Relé de Sobrecorrente O Cálculo e ajustes dos relés envolve os conceitos de:
TAP’s ou faixas de ajuste TAP s ou faixas de ajuste Corrente de pick-up Curvas Dial de tempo ou multiplicador de tempo Múltiplo Margem de coordenação Margem de coordenação
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Relé de Sobrecorrente TAPs::
São as derivações da bobina do relé que permite o ajuste do relé São as derivações da bobina do relé que permite o ajuste do relé para diversas correntes de atuação.
RTC = 100/5 = 20TAP = 1,5x Icarga/RTCTAP = (1,4x100)/20 = 7ATAP disponível no relé = 7,5
O ajuste do TAP define a corrente de pick-up do relé O ajuste do TAP define a corrente de pick up do relé. Se Icc < Ipick-up, o relé não fechará seu contato NA. Ipick-up = RTCxTAP
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Relé de Sobrecorrente Corrente de Pick-up:
É o termo genérico designado para a menor corrente de operação g g p p çajustada no relé que proporciona o fechamento dos seus contatos e o comando de abertura do disjuntor.
Ipick-up = RTCxTAPp p
RTC = 100/5 = 20TAP = 1,5x Ica ga/RTCTAP 1,5x Icarga/RTCTAP = (1,4x100)/20 = 7ATAP disponível no relé = 7,5Ipick-up = RTCxTAPIpick-up = 7,5x20Ipick-up = 150 A
Também denominada corrente de atuação ou corrente de acionamento ou corrente de operação
p p
acionamento ou corrente de operação.
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Relé de Sobrecorrente Múltiplo (M):
Relação entre a corrente de curto circuito e a corrente de Relação entre a corrente de curto-circuito e a corrente de pick-up.
O múltiplo do relé indica o quanto a corrente de curto-circuito é maior do que sua corrente de ajusteé maior do que sua corrente de ajuste.
IccIccTAPRTC
IccupIpick
IccM*_
Onde:úM – Múltiplo
Ipick-up – Corrente de atuação do reléIp – Corrente de curto-circuito no primário.p pTAP – Corrente de ajuste do relés
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Relé de Sobrecorrente Curva:
As normas IEC 255 e BS 142 define o tempo de operação As normas IEC 255 e BS 142 define o tempo de operação matematicamente pela fórmula:
kxt
1
upIpickIcc
t
ppEsta relação corresponde ao Múltiplo
Onde:t – tempo de operação do relé em segundos;k Dial ou tempo multiplicadork – Dial ou tempo multiplicadorIcc - Corrente de curto-circuito;Ipick-up – Corrente de atuação do relé.
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Relé de Sobrecorrente Curva:
As constantes e determinam a inclinação da curva As constantes e determinam a inclinação da curva característica do relé. Para os três tipos de relés de sobrecorrentepadrão seus valores são dados na tabela a seguir:
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Relé de Sobrecorrente DIAL de tempo ou tempo multiplicador
O ajuste do dial ou multiplicador defini o tempo exato da O ajuste do dial ou multiplicador defini o tempo exato da operação do relé.
Aj d di l d t
Ajuste do dial de tempo
3
1
2
I
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Sistema de Proteçãoç Margem de Coordenação
Ao determinar os ajustes dos relés de sobrecorrente e demais dispositivos de proteção em série, deve-se manter uma margem de tempo adequada entre suas curvas características a fim de se obter uma operação coordenada.
T
t4
t2t1
t3
MM1 M2 M3 M4
1
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Relé de Sobrecorrente Margem de Coordenação (∆t):
é a mínima diferença de tempo em que dois relés próximos é a mínima diferença de tempo em que dois relés próximos devem ter para garantir a coordenação.
ttt
Ex.: Relé de tempo inverso
jusantearelétemonarelé ttt tan
pT
TR
R1
t2Margem de cordenação
D1
R1
R2 R3 R4
M
t1
AL1 AL2 AL3
D2 D3 D4
MmaAL1 AL2 AL3
Falta
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Sistema de Proteçãoç Coordenograma:
COORDENOGRAMA DE NEUTRO - (QXD 21P4-11B1) E (12L1 JTM)
62,5
2100,00 RELIGADOR 21P4 IPK=30,40ADISJ. GERAL 11B1 IPK= 84ADISJ. 12L1-(JTM) *(IPKF=140A (69kV))
(100
A-1,
17)
23,7
6
8,60
3,15
9
1,35
5,317,
02
1,76
1 00
10,00
( seg
. )
(126
A-0,
85)
(200
A-0,
48)
00A-
0,22
)
0,14
)
-0,1
4)
0,14
)
A-0,
14)
-0,1
4)
-0,1
4)
1,3 9
1,03
0,62
0,62
0,62
0,62
0,10
1,00
TEM
PO (
(40
(800
A-0
(105
0A-
(200
0A-
(181
0 A-
(361
0A-
(433
2A-
0,01100 1000 10000
CURTOS-CIRCUITOS MONOFÁSICOS ( A )
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Diagrama Funcional Simplificado Trip:
Ponto em que o relé fecha o contato de saída na ocorrência da
g p
qmanutenção do valor da corrente ou tensão de pick-up por um período ou curva pré-determinada pelo usuário.
Condições para o relé atuar:l did i d j d lé• Valor medido maior do que a corrente ajustada no relé.
• Duração da falta ultrapassar o valor do tempo pré-definido no relé.
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