Modulo_5_-_Protecao_contra_sobrecorrentes_

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PROTEÇÃO DE REDES PRIMÁRIAS
As proteções contra sobrecorrentes de Redes Primárias de Distribuição são
efetuadas através de disjuntores, religadores, seccionalizadores e chaves fusíveis.
1. Seleção e Dimensionamento / Ajustes
1.1 Proteção de ramais com elos fusíveis
Na proteção de ramais devem ser utilizados somente os elos fusíveis do tipo K em
virtude
da qualidade e por apresentarem melhor desempenho prático
principalmente quanto à possibilidade de se ajustar o elemento instantâneo dos relés
de sobrecorrente de neutro das subestações a valores mais baixos.
Para obtenção de uma proteção mais adequada, além de facilitar estoque de
reposição, deve-se escolher entre utilizar (preferencialmente) apenas os elos
fusíveis preferenciais ou não preferenciais, com exceção da proteção do ramal de
ligação de clientes com capacidade instalada acima de 500 kVA e by-pass de
religadores quando necessário.
A corrente nominal do elo fusível do ramal deverá ser superior a 150% do valor da
máxima corrente de carga atual (medida ou convenientemente avaliada no seu
ponto de instalação ou superior à corrente de manobra quando for o caso). Então,
INOMINAL DO ELO FUSÍVEL > 1,5 x IDEMANDA MÁXIMA ATUAL
Observações:
-
Devido as dificuldades de seletividade, deve-se evitar utilizar elos fusíveis
maiores que 25K.
Para atender algumas situações consideradas esporádicas, pode ser utilizado
o elo 25K em pontos onde a corrente de carga atual seja de até 25 A (em virtude
deste elo ser o maior aplicado na proteção de ramais). Sendo a corrente
-
admissível do elo de 1,5 x IN = 1,5 x 25 A = 37,5 A, o mesmo atende, nesta
situação, em um horizonte até que a carga cresça mais 50%, o que corresponde,
em média, mais de 5 anos.
A corrente nominal do elo fusível deve ser superior à do maior elo de proteção
dos transformadores do qual é retaguarda.
A corrente nominal do elo fusível deve ser no máximo ¼ ou 25% da menor
corrente de curto-circuito fase-terra mínimo (calculado com resistência de falta
3R = 100 ) em sua zona de proteção e ,se possível, até o fim do trecho para o
qual é proteção de retaguarda.
INOMINAL DO ELO FUSÍVEL < (menor IccFASE-TERRA MÍN)/4
2. Relés de sobrecorrentes
Relé de Sobrecorrente de Fase
Ajuste de corrente do elemento temporizado:
O ajuste de corrente do elemento temporizado deverá ser tal que satisfaça as
seguintes exigências:
I pick-up de fase
> I demanda máxima futura
1,2 x I pick-up de fase < menor Icc na zona principal e de retaguarda do relé
A avaliação da corrente de carga equivalente à demanda máxima futura deve ser
feita, considerando simulações para um horizonte de 5 anos e também a corrente
de manobra.
Caso esta proteção seja retaguarda de um RL e não for possível cobrir toda a zona
onde o mesmo é retaguarda, deverá ser utilizado by-pass com chave fusível no RL
.
Ajuste do Time Level (TL):
O ajuste do Time Level do Relé, deverá atender os seguintes critérios:
-
Permitir seletividade com os equipamentos de proteção a montante e a jusante.
A curva de temporização escolhida de operação do Relé para toda a faixa de
valores de curto-circuito deve ser tal que proporcione proteção térmica para os
condutores, transformadores de potência e outros equipamentos do circuito.
Ajuste do elemento instantâneo do relé de fase:
O ajuste de corrente do elemento instantâneo do relé de fase deve satisfazer as
seguintes exigências :
-
Maior que a máxima corrente de curto circuito trifásico assimétrico no
equipamento protetor (religador, ou disjuntor de entrada primária de clientes
particulares).
-
Maior que a corrente transitória de magnetização dos transformadores do
alimentador (Itm).
I instantâneo de fase > I cc3 assimétrico máximo
I instantâneo de fase > I tm
Exemplo: Carga instalada no alimentador: 10 MVA com 300 transformadores de
distribuição.
N de transformadores > 5  K tm = 0,5
I tm = 6 x kVA instalado x K tm = 6x 10000 x 0,5 = 1255 A
 3 x kV
 3 x 13,8
Logo I instantâneo de fase > 1255 A
Obs.: Quando do ajuste do Tap do elemento instantâneo do relé de fase, atentar
para o tipo de relé , pois existe diferença de lógica entre os mesmos.
Exemplo :
Relé ICM 2 - Tap do I instantâneo de fase = I instantâneo de fase / (Tap I pick-up
de fase x RTC)
Relé CO - 8 - Tap do I instantâneo de fase = I instantâneo de fase / RTC
Relé de sobrecorrente de neutro convencional
Ajuste de corrente do elemento temporizado:
I pick-up de neutro
> I carga de neutro
1,2 x I pick-up de neutro < IccT mínimo na zona principal e de retaguarda do relé
Para cálculo de IccT mín. sugere-se utilizar a resistência de contato 3R = 100 .
Ajuste do Time Level:
O Time Level do relé de neutro convencional, deverá ser ajustado para permitir
seletividade com os equipamentos de proteção a montante e a jusante.
Ajuste do Elemento Instantâneo:
O ajuste de corrente do Elemento Instantâneo do relé de neutro convencional deverá
ser tal que satisfaça as seguintes exigências :

Maior que a corrente de curto circuito fase–terra assimétrico no primeiro
equipamento protetor (religador ou outro disjuntor).
O cálculo deve ser baseado no menor valor de resistência de contato estimado ou
conhecido. A seguir são apresentados os casos mais típicos :
-
Resistência de aterramento conhecida de uma indústria à frente do equipamento
protetor (do Cliente), considerar 3R = 3 x Rat.
-
No caso de existência de neutro de rede secundária à frente de Religador de
cidade que não possui S/E, considerar a resistência de contato 3R = 10 .
-
No caso de existência de neutro de rede secundária à frente de Religador, de
cidade com S/E, considerar a resistência de contato 3R = 0.

Maior que a corrente de curto-circuito que permite a antecipação da fusão do
maior Elo à jusante, mesmo com a possibilidade de uma operação simultânea
com o disjuntor, tendo em vista a baixa probabilidade deste evento acontecer.
Caso este Elo Fusível seja o 10K ou 15K o ajuste deve ser igual ou superior
a 450 A .Se o Elo for o 25K o ajuste deve ser igual ou superior 600 A.
Logo, resumindo, temos:
I instantâneo de neutro > IccT assimétrico no primeiro equipamento protetor
I instantâneo de neutro  450 A ( para maior Elo = 10K ou 15K )
I instantâneo de neutro  600 A ( para maior Elo = 25 K )
Obs.: Da mesma forma como mencionado no relé de fase, quando do ajuste do Tap
do elemento instantâneo do relé de neutro, atentar para o tipo de relé , pois existe
diferença de lógica entre os mesmos.
Exemplo :
Relé ICM 2 - Tap do I instantâneo de neutro =
I instantâneo de neutro_____
(Tap I pick-up de neutro x RTC)
Relé CO - 8 - Tap do I instantâneo de neutro = I instantâneo de neutro / RTC
Relé de Religamento
Seleção:
O relé de religamento que normalmente é excitado pelos relés de sobrecorrente com
o complemento da lógica através dos contatos auxiliares do disjuntor comanda os
disjuntores de subestações, fazendo com que o mesmo opere numa seqüência
completa de desligar-religar automático evitando bloqueios indesejáveis devido a
faltas de origem passageiras. Caso o curto-circuito seja permanente desliga pela
terceira vez ficando o disjuntor bloqueado com os contatos abertos.
De uma maneira geral os relés de religamento devem possuir as seguintes
características principais:
- dois religamentos automáticos
- tempo de neutralização e rearme (tempo de guarda)
- bloqueio automático de religamento quando do fechamento manual
Ajustes:
Os tempos de religamento (intervalo entre o desligamento e religamento automático)
e de neutralização normalmente ajustados na ELEKTRO são os seguintes:
Primeiro tempo de religamento
Segundo tempo de religamento
Tempo de neutralização e rearme (tempo de
guarda)
.................. 0,5 segundos
.................. 15 a 20 segundos
.................. 60 segundos
Religadores tipo poste
Seleção:
Constatada a viabilidade de instalação do religador em um ponto da rede de
distribuição utilizando a os critérios da empresa, para a seleção do mesmo deve ser
considerado os seguintes requisitos:
-
A tensão nominal deve ser compatível com a da rede.
-
A corrente nominal deve ser superior à corrente de carga equivalente à demanda
máxima futura no ponto, se o religador for eletrônico ou numérico e, superior ao
dobro da corrente de carga equivalente à demanda máxima futura no ponto se
o religador for hidráulico, ou seja:
RL eletrônico ou numérico: I > I demanda máxima futura
nominal do RL
RL hidráulico: I nominal do RL
< 2 x (I demanda máxima futura)
-
A capacidade de interrupção nominal do religador deve ser maior que a máxima
corrente de curto-circuito assimétrica calculada no ponto.
Obs.: Para religadores que utilizam bobina série atentar para a diminuição da
capacidade de interrupção para valores baixos de corrente nominal de bobina série.
Ver tabela de capacidade de interrupção de religadores hidráulicos.
Em situações de utilização de dois religadores em série sendo um hidráulico e outro
eletrônico, quando a corrente de carga é elevada no equipamento do lado fonte, é
desejável que se instale o religador eletrônico ou numérico na retaguarda devido ao
religador hidráulico funcionar com bobina série acarretando um ajuste de corrente
de disparo elevado dificultando a sensibilização para as correntes de curto-circuito
na zona sob sua supervisão.
Fundação Comitê de Gestão Empresarial
Av. Marechal Floriano nº 19 – sala 1102
Centro – Rio de Janeiro – RJ – 20080-003
Tel.: (21) 2283-1884
Fax: (21) 2516-1476
http://www.funcoge.org.br
Ajustes:
Ajuste da corrente mínima do disparo de fase
Religadores Eletrônicos / Numéricos (SEV, KFE, RXE, ESV, COOPER, NU-LEC
etc.)
Os ajustes destes equipamentos devem satisfazer as seguintes condições:
a corrente mínima de disparo de fase deve ser maior que a corrente de carga
equivalente à demanda máxima futura levando em consideração também a
corrente em condições de manobra;
a corrente mínima de disparo de fase deve ser inferior a corrente de pickup da
proteção de retaguarda descontando a diferença da corrente de carga na
proteção de retaguarda da corrente de carga no religador;
a corrente mínima de disparo de fase deve ser inferior a menor corrente de
curto-circuito fase-fase na zona supervisionada. Resumindo temos:
I mínima de disparo de fase do RL
> I demanda máxima futura
I mínima de disparo de fase do RL
< I pickup de fase da PR - (Icpr - Icrl)
onde,
PR = proteção de retaguarda
Icpr = corrente de carga na proteção de retaguarda
Icrl = corrente de carga no religador
I mínima de disparo de fase do RL
< Menor Icc2F na zona supervisionada
Religadores Hidráulicos (KF, OYT, R, RV, etc.)
Para estes religadores, o disparo de fase é feito através da operação de bobina série
conectada diretamente no circuito de força do religador. A corrente mínima de
disparo de fase com a bobina série é igual a duas vezes sua corrente nominal, ou
seja:
I disparo de fase do RL = 2 x In bobina série do RL
Para estes equipamentos o ajuste da proteção de fase deve atender as condições a
seguir:
a corrente nominal da bobina série deve ser maior que a corrente de carga
equivalente à demanda máxima futura levando em consideração também a
corrente em condições de manobra;
-
a corrente mínima de disparo de fase deve ser inferior à corrent...
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