apostila protecao graduação versao5

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Proteção de Sistemas Elétricos, DEET-FURB

Prof.Thair Ibrahim Mustafa 1

1. INTRODUÇÃO A PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS:

1.1. Filosofia de Proteção de Sistemas: Há dois princípios gerais a serem obedecidos, em seqüência:

1. Em nenhum caso a proteção deve dar ordens se não existe defeito na sua zona de controle. 2. Se existe defeito nessa zona, as ordens devem corresponder exatamente àquilo que se espera, considerando a forma, intensidade e localização do defeito.

Disso resulta que a proteção por meio de relés, ou releamento, tem duas funções:

- Função Principal; - Função Secundária.

1.2. Características Gerais dos Equipamentos de Proteção:

a)Função principal: Uma rápida retirada de serviço de um elemento do sistema quando esse sofre um curto- circuito, ou quando o funcionamento anormal deste possa causar danos ou influir na perfeita operação do sistema.

Nessa função um relé (elemento detector-comparador e analisador) é auxiliado pelo disjuntor (interruptor), ou então um fusível engloba as duas funções.

b)Função secundária: Indicação da localização e do tipo de defeito, visando a mais rápida reparação.

Dentro dessa idéia geral, os chamados princípios fundamentais do releamento compreendem: - Releamento ou Proteção Primária;

- Releamento ou Proteção Retaguarda;

- Releamento Auxiliar.

a) Releamento Primário: É aquele em que uma zona de proteção separada é estabelecida ao redor de cada elemento do sistema, com vistas a seletividade, pelo que disjuntores são colocados na conexão de cada dois elementos; Há uma superposição das zonas, visando ao socorro em caso de falha da proteção principal; Se isso de fato ocorre, obviamente, prejudica-se a seletividade, mas esse é o mal menor.

b) Releamento de Retaguarda: Atua na manutenção do releamento primário ou falha deste, só é utilizado por motivos econômicos para determinados elementos do circuito e somente contra curtos-circuitos.

É desejável que o releamento de retaguarda seja arranjado independentemente das possíveis razões de falhas da proteção primária.

c)Releamento auxiliar: Utilizado para sinalização ou temporização.

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1.3. Características Funcionais do Releamento:

Sensibilidade, Seletividade, Velocidade e Confiabilidade são os aspectos funcionais do releamento (proteção).

a) Sensibilidade:

Capacidade de a proteção responder às anormalidades nas condições de operação, e aos curtoscircuitos para os quais foi projetada. O equipamento de proteção deve operar com segurança mesmo no caso de defeitos pequenos que provocam correntes reduzidas de desequilíbrio ou de defeito.

b) Seletividade:

Reconhecer e selecionar entre aquelas condições para as quais uma a imediata operação é requerida, isto é, a proteção deve desligar somente os disjuntores necessários para isolar completamente o elemento defeituoso.

c) Velocidade de Atuação:

Minimiza a extensão do defeito ocorrido e diminui os riscos de instabilidade (auxilia na estabilidade de máquinas operando em paralelo, re-sincronização de motores, diminuição do tempo total de paralisação).

d) Confiabilidade:

A configuração do sistema, a qualidade do equipamento utilizado e sua manutenção nos devem dar uma certeza que a proteção funciona adequadamente em caso de defeito. Zonas de proteção sobrepostas e proteção de retaguarda são requisitos indispensáveis num esquema de proteção confiável.

2. TRANSFORMADORES PARA INSTRUMENTOS: De acordo com a norma ABNT NBR 6546, Transformador para Instrumentos é o

“transformador que alimenta instrumentos de medição, dispositivos de controle ou dispositivos de proteção”.

Os Transformadores para Instrumentos devem assim, reduzir o valor da tensão

(Transformadores de Potencial) ou da corrente (Transformadores de Corrente) primárias para valores secundários normalizados e suficientemente baixos sem, entretanto, introduzirem erros acentuados de relação e ângulo de fase. Os Transformadores para Instrumentos, além de adequar os valores de corrente e tensão, também permitem uma isolação galvânica entre os instrumentos de medição, controle e proteção e as altas tensões do sistema de elétrico de potência que se quer medir, controlar ou proteger.

2.1 SINAIS PARA REPRESENTAÇÃO DE CORRENTES / TENSÕES NOMINAIS E RELAÇÕES NOMINAIS:

: §Representar relações nominais

- § Separar correntes/tensões nominais e relações nominais de enrolamentos diferentes x § Separar correntes/tensões nominais e relações nominais obtidas por religação série ou paralelas / § Separar correntes/tensões e relações nominais obtidas por derivações

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2.2 ESCOLHA DOS TRANSFORMADORES PARA INSTRUMENTOS:

Para que um Transformador para Instrumentos opere corretamente e sem se danificar, tanto em condições normais quanto no caso de faltas, é necessário que:

- Seja dimensionado para suportar todo tipo de solicitação (térmica, dinâmica ou dielétrica) que o sistema possa lhe impor; - Tenha características nominais adequadas para o uso desejado;

- Seja projetado, construído e testado de tal modo a assegurar por muitos anos, as características especificadas.

A alta confiabilidade só é possível com transformadores de boa qualidade e utilizados corretamente. Para tal, deve-se analisar cuidadosamente todos os parâmetros necessários para se especificar um Transformador para Instrumentos.

A observância de Normas Técnicas, nacionais ou internacionais, será um dos melhores meios para se atingir esse objetivo.

Abaixo, estão indicadas as principais Normas Técnicas que se aplicam a Transformadores para Instrumentos.

2.3 NORMAS TÉCNICAS:

Para os transformadores para instrumentos, temos tanto normas brasileiras (ABNT) como internacionais (ANSI, IEC, VDE, etc.).

2.3.1 ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas)

NBR 6546: Transformadores para Instrumentos. Esta Norma define termos relacionados com transformadores, (de corrente e de potencial), utilizados com instrumentos de medição, dispositivos de proteção ou dispositivos de controle.

NBR 6820: Transformador de Potencial Indutivo. Esta Norma prescreve os métodos para execução dos ensaios em transformadores de potencial indutivos especificados na NBR 6855.

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