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M anutenção em Sistemas de
Pr ot eção Elétr ica
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• ALTERAÇÕES NAS NORMAS TÉCNICAS- Norma ABNT - NBR 14039 ( “ Instalações Elétricas
de Alta Tensão” )
- Normas das Concessionárias de Energia Elétrica
• FALHAS NOS SISTEMAS DE PROTEÇÃOELÉTRICA
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TÓPICOS DA APRESENTAÇÃO
• Tipos de Disjuntores
• Tipos de Proteção ( Indireta x Direta )
• Fontes Independentes de Energia
• Erros Freqüentes
• Recomendações
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2. TIPOS DE DISJUNTORES
2.1 Disjuntor à óleo
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2.2 Disjuntor à vácuo
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2.3 Disjuntor à SF6
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3. TIPOS DE PROTEÇÃO
3.1 PROTEÇÃO DIRETA = Ação do relé desobrecorrente atuando mecanicamente na aberturado disjuntor
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3.2 PROTEÇÃO INDIRETA3.2.1 - Sistema composto por um sensor de corrente,fonte independente ( ca ou cc) de energia e relé de
proteção
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TC = Transf. de Corrente
TP = Transf. de Potencial
CA = Chave de Aferição
50/51 = Relé deSobrecorrente
67 = Relé Direcional
86 = Relé de Bloqueio
52 = Disjuntor
MEDIÇÃO DACONCESSIONÁRIA
50/51 67TC
TP
52 86
CA
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50/51 = Contato doRelé de Sobrecorrente
67 = Contato do ReléDirecional
86 = Contato do Reléde Bloqueio
52 = Contato auxiliar dodisjuntor
BA = Bobina de aberturado disjuntor 86 BA
52
8650/51
FONTEINDEPENDENTE ( CA ou CC ) 86
FZ
67
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FONTES INDEPENDENTES DE ENERGIA• Corrente Alternada ( No-Break )
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b) Corrente Contínua
BATERIAS FONTE CAPACITIVA
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3.2.2 - Disjuntor com proteção incorporada
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3.2.3 - Auto-alimentado
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4. ERROS FREQUENTES
4.1 - Proteção Direta
4.2 - Proteção Indireta
(a) Falhas de Manutenção
(b) Erros de Ligação
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4.1 PROTEÇÃO DIRETA
- Defeito na haste de acionamento de desligamento dodisjuntor (quebrada, travada, desregulada)
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- Defeito na haste de
desligamento do disjuntor
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- Baixa capacidade de ruptura do disjuntor
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- Falta de óleo no relé fluido dinâmico
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- Alteração na viscosidade do óleo ou êmbolo “travado”
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- Ajuste do relé para curto-circuito bloqueado
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4.2 PROTEÇÃO INDIRETAa) FALHAS DE MANUTENÇÃO
- Nível de tensão das
baterias
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- Ausência de baterias
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- Baterias desligadas
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- Carregador de baterias desligado
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- Carregador de baterias com defeito
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- Conjunto “carregador + baterias” = desligados
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- Conjunto “carregador + baterias” = desligados
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- “No-Break” com defeito
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- “No-Break” e relé com defeito
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- “No-Break” com “DAPAC”( Desligamento Automático por Ausência de Consumo)
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- Defeito na fonte de “trip capacitivo”
C1
D1
R1
R2
B1
BT14
+
3
-
2
~
1
~
LD1
- +
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- Relé de bloqueio com defeito
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- Relé de bloqueio com defeito
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- Contatos de “trip” do relé de proteção desligados
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- Sinal de “trip” do relé de proteção desligado
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- Bobina de abertura (“trip’) do disjuntor com
defeito ou desligada.
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- Contatos auxiliares do disjuntor ou do relé de
bloqueio com defeito
86 BA
52
8650/51
FONTEINDEPENDENTE ( CA ou CC )
86
FZ
67
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- Defeito na chave de aferição
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- Transformador decorrente (TC) saturado(20xIn)
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e (t)s
I ( t) p
φ(t)
es(t) = tensão secundária
Ip(t) = corrente primária
Ø(t) = f luxo magnético
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- Sobrecarga nos TC’s ( Relés + fiação )
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CARGAS NOMINAIS COM FATOR DE POTÊNCIA 0,9
DesignaçãoPotênciaaparente
(VA)
Resistência(Ω)
Reatânciaindutiva
(Ω)
Impedância(Ω)
Tensão a20A x 5A
(V)C 2,5 2,5 0,09 0,044 0,1 10
C 5,0 5,0 0,18 0,087 0,2 20
C 12,5 12,5 0,45 0,218 0,5 50C 22,5 22,5 0,81 0,392 0,9 90
C 45 45,0 1,62 0,785 1,8 180C 90 90,0 3,24 1,569 3,6 360
CARGAS NOMINAIS COM FATOR DE POTÊNCIA 0,5
DesignaçãoPotênciaaparente
(VA)
Resistência(Ω)
Reatânciaindutiva
(Ω)
Impedância(Ω)
Tensão a20A x 5A
(V)C 25 25 0,50 0,866 1,0 100
C 50 50 1,00 1,732 2,0 200
C 100 100 2,00 3,464 4,0 400
C 200 200 4,00 6,928 8,0 800
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- Uso da tensão da concessionária como fonte dedesligamento do disjuntor
TPRELÉ
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- Queima do fusível de proteção
86 BA
52
8650/51
FONTEINDEPENDENTE ( CA ou CC ) 86
FZ
67
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-Enrolamento Secundário “aberto”
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- Função de proteção do relé de sobrecorrentebloqueada
- Contatos de desligamento (“trip”)bloqueados
- Relé “descalibrado” (funcionamento fora dascurvas de operação)
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- Erro na polaridade dos TP’s
4.2 PROTEÇÃO INDIRETA
b) ERROS DE LIGAÇÃO
59N = Sobretensão deseqüência zero.
51V = Sobrecorrentec/ restrição de tensão
TP-1 TP-2
TP-3
59N51V
R S
T
TP-1
TP-2
TP-3
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- Falta de correspondência dos sinais de tensão ecorrente para relés direcionais
R
S
T
N
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- Erro na polaridade dos TC’s
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R
S
T
N
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- Relé mal ajustado (erro nos ajustes das funções deproteção : erro de projeto)
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- Inversão na seqüência de fases de um supervisortrifásico
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Proteção contra sub-tensão com 2 TP’sutilizando um supervisor trifásico
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- Erro na polaridade dos TP’s : alimentação detensão para supervisor trifásico
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- Bobinas de corrente em paralelo, quando dois reléssão alimentados pelo mesmo TC
LIGAÇÃO CORRETA
50/51
P1
S1 S2
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LIGAÇÃO ERRADA
S1
P1
67
50/51
S2
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- Inversão nas bobinas secundárias do TC, quandoo mesmo possui enrolamentos separados paramedição e proteção
PROTEÇÃO
S1
50/51
S2
P1
M ED IÇ O
A
S1 S2
Exatidão10B100
Exatidão0,6C25
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- Erro na ligação dos TC’s para alimentação do relédiferencial (desfasamento angular e polaridade)
DIFERENCIAL
PROTEÇÃO
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- Ineficiência na proteção contra sub-tensão com 1TP (alimentação da bobina de mínima tensão)
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- Alimentação da bobina de mínima tensão com 2TP’s
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CIRCUITOTR
S K1K1
BM
2 TP´s (13,8/115V)BM = Bobina de mínima tensãoK1 = Contator auxiliar
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- Alteração no circuito da bobina de mínima tensão(disjuntores Siemens)
~V
BM
R
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- Escolha inadequada dacurva de atuação do relé
CURVAS IEC
NORMAL INVERSE
0.14 (I/Ip)0.02 - 1
t = * Tp
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CURVAS IEC
VERY I NVERSE
13.5 (I/Ip) - 1
t = * Tp
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CURVAS IEC
EXTREMELY INVERSE
80 (I/Ip)2 - 1t = * Tp
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CURVAS IEC
LONG TI M E INVERSE
120 (I/Ip)1 - 1t = * Tp
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CURVAS ANSI
INVERSE
8.9341 (I/Ip)2.0938 - 1t = + 0.17966 * D
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CURVAS ANSI
VERY I NVERSE
3.922 (I/Ip)2 - 1t = + 0.0982 * D
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CURVAS ANSI
EXTREM ELY INVERSE
5.64 (I/Ip)2 - 1t = + 0.02434 * D
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CURVAS ANSI
DEFINTE I NVERSE
0.4797 (I/Ip)1.5625 - 1t = + 0.21359 * D
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RECOMENDAÇÕES
• PROTEÇÃO DIRETA :
b) Adequar o sistema às exigências da NBR 14039, instalando um conjunto com proteçãoindireta.
a) Verificar a atuação do disjuntor, através dainjeção de corrente no relé de proteção;
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• PROTEÇÃO INDIRETA
a) Avaliar a capacidade de curto-circuito dosistema, incluindo TC e disjuntor;
b) Realizar um estudo de coordenação eseletividade da proteção, compatibilizandocom os tempos de atuação daconcessionária;
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d) Realizar periodicamente ensaios no sistema,incluindo a calibração do relé de proteção everificação do circuito de comando;
c) Avaliar a necessidade de uso do relé debloqueio;
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Nr Denominação1 Elemento Principal2 Função de part ida/fechamento temporizado3 Fun ção de v er if ic ação o u in te rbl oq ue io4 C onta tor principal5 D ispo si tivo d e i nt er ru pçã o6 Disjuntor de partida7 Disjuntor de anodo
8 Disposit ivo de desconexão da energia de cont ro le9 D ispositivo d e rev er são10 Chave de sequ ên ci a d as un id ades11 Reservada pa ra fu tu ra apli cação
TABELA ANSI
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Nr Denominação12 Disposi tivo de sobrevelocidade13 Disposi tivo de rotação síncrona1 4 D ispos iti vo d e su bve loc id ad e
15Dispositivo de ajuste ou comparação de velocidadeou frequência
16 Reservado para futura apl icação1 7 Chave de de ri vação ou de scarga18 Dispositivo de aceleração ou desaceleração19 Contator de t ransição partida -marcha2 0 V álv ul a op erada e le tri camen te21 Relé de distância2 2 D isju nto r eq ua lizad or
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Nr Denominação23 Disposi tivo de controle de temperatura24 Relé de sobreexci tação ou Vol ts por Hertz49 Relé térmico50 Relé de sobrecorrente instantâneo51 Relé de sobrecorrente temporizado5 2 D is ju nt or d e co rren te a lte rn ada53 Relé para excita tr iz ou gerador CC54 Disjuntor para corrente contínua, alta velocidade5 5 R el é d e fa to r de pot ênc ia5 6 R el é d e ap lica ção de ca mpo57 Dispositivo de aterramento ou curto-circuito
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Nr Denominação5 8 Rel é d e fal ha de ret if ic ação59 Relé de sobretensão60 Relé de balanço de tensão/queima de fusíveis6 1 Rel é d e b al an ço de cor rente62 Relé tem porizador 6 3 Rel é d e pressão d e gá s (Bu chh ol z)64 R elé de pr ote çã o d e te rr a65 Regulador 66 Relé de supervisão do número de part idas67 Relé d irecional de sobrecorrente68 Relé de bloqueio
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Nr Denominação69 Disposi tivo de controle permissivo7 0 R eo st ato el et ri camente op erad o7 1 Dispo si ti vo de de tecção de níve l7 2 Dis ju ntor de co rrent e con tínu a25 Relé de verificação de sincronismo ou Sincronização2 6 Dispo si ti vo t ér mico d o eq uipamento27 Relé de subtensão2 8 R eserv ad o pa ra fu tu ra apl ic ação2 9 C ont ator de iso la men to30 Relé anunciador 31 Disposi tivo de excitação em separado
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Nr Denominação32 R el é d irec ional de po tê nc ia33 Chave de posic ioname nto3 4 C have de sequ ên cia o pe rada po r m otor 35 Disposi tivo para operação das escovas ou curto-
circuitar anéis de coletores36 D is po si ti vo d e p ol arida de3 7 R elé d e sub co rrent e o u sub po tênc ia3 8 Dispo si ti vo d e p ro teção d e m ancal3 9 R eser vado p ara f utura apl icação40 R el é d e p erda de e xcitaç ão41 D is jun to r o u c ha ve de ca mpo4 2 Dis ju ntor/chave de o pe ração no rm al
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Nr Denominação43 Disposi tivo de t ransferência manual4 4 Re lé de se quê ncia de pa rt ida4 5 R eserv ad o p ara fu tu ra apl ic ação46 Relé de desbalanceamento de cor rente de fase4 7 R elé d e seq uênc ia de fase d e tensão48 Relé de sequência incompleta / par tida longa7 3 C on ta to r d e re si st ên ci a de ca rg a74 Função de alarme7 5 Mecani sm o d e m ud ança d e p os ição76 Re lé de sobrecorrente CC7 7 T ra nsm issor de im puls os
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Nr Denominação78 Relé de medição de ângulo de fase/pro teção contra
falta de sincronismo79 Relé de religamento8 0 R ese rv ad o p ar a f utu ra ap li cação81 Relé de frequência82 R elé de re ligamento C C83 Relé de seleção/t ransferência automática84 M eca nism o de operação85 Relé receptor de sinal de telecomunicação86 Relé de bloqueio8 7 R elé d e p rot eç ão di fer encia l8 8 Motor aux il ia r o u m otor g er ad or
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8/18/2019 Manutenção Em Sistemas de Proteção
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Nr Denominação89 Chave seccionadora90 Dispositivo de regulação91 R elé direcional de tensão92 R elé d ireci ona l de tensão e potênc ia93 C ontator de variação de camp o94 Relé de desligamento
95 à 99 Usado para aplicações específicas
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Eng. Marcus Peixoto
E-mail : [email protected]
Tel/Fax : (85) 494-5097 ou 9981-0286
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