Rele de Proteccion de Minima y Sobre Tension

8/18/2019 Rele de Proteccion de Minima y Sobre Tension

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AULA 08

RELÉ DE PROTEÇÃO DE TENSÃO (27/59)

RELÉ AUXILIAR (86)

ENE095 – Proteção de Sistemas Elétricos de Potência – Prof. Luís Henrique Lopes Lima 1


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RELÉ DE PROTEÇÃO DE TENSÃO

Introdução

São denominados de tensão os relés dotados das

unidades de sub e sobretensão (funções 27 e 59);

Estes tipos de relés são destinados à proteção de

sistemas elétricos submetidos a níveis de tensão

inferiores ou superiores aos valores mínimos que

garantam a integridade dos equipamentos em operação;

Estes equipamentos são fornecidos para a proteção

monofásica e trifásica. Também podem ter a tecnologia

eletromecânica, eletrônica ou digital.



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Introdução

Como vimos, os níveis mínimos de tensão admitidos em

um sistema são de 80 a 120% do valor nominal.

Devendo admitir como ajuste do relé valores nãoinferiores a 90% para unidades temporizadas e 80% para

unidades instantâneas – unidades de subtensão;

Devendo admitir como ajuste do relé valores não

inferiores a 115% para unidades temporizadas e 120%

para unidades instantâneas – unidades de sobretensão;



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Relé de Sobretensão (59)

A sobretensão no sistema elétrico pode provocar:

Arcos elétricos entre condutores de uma LT;

Arcos elétricos nos isoladores;

Aumento da corrente de fuga nos para-raios;

Esforços maiores na isolação dos transformadores;

Esforços maiores na isolação dos geradores síncronos;

Aumento dos esforços na isolação dos equipamentos.



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Relé de sobretensão eletromecânico

São dispositivos simples constituídos de bobinas, contatos

e peças móveis e bastante robustos. Não são mais fabricados hoje em dia, porém, ainda

existem em grande quantidade, instalados em

subestações industriais e de potência.

São constituídos tanto de unidades monofásicas

temporizadas quanto unidades instantâneas.



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Unidade de Sobretensão – Unidade Temporizada

São utilizados tanto em instalações industriais quanto em

sistemas de potencia e apresentam um disco de indução

em unidades monofásicas extraíveis;

Protegem o circuito para um excesso de tensão em

condições operacionais ou em defeitos fase-terra;

Uma das principais aplicações é na proteção de sistemas

isolados ou aterrados com alta impedância, quando da

ocorrência de um defeito para a terra;



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Relé de Sobretensão Monofásico (59)



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Unidade de Sobretensão – Unidade Temporizada

São ajustados para operar somente com a elevação da

tensão, fechando os seus contatos para a tensãodeterminada por uma percentagem do valor do tape.

Atuam de acordo com uma curva tempo × tensão;

Esse ajuste do seletor de tempo permite que se afaste ocontato fixo do contato móvel a certa distância, que

determina o tempo de atuação do relé.



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Unidade de Sobretensão – Unidade Instantânea

É constituída de uma armadura articulada e atua quando

a tensão aumenta de um valor determinado na regulagem

Quando ocorre uma sobretensão, por meio do seu TP, as

bobinas das unidades temporizada (BT) e instantânea (BI)

são acionadas. BT fechará seu contato permitindo o

fechamento do disjuntor. Se a sobretensão for em umadas fases, BI fechará o contato da fase defeituosa, porém

a bobina do disjuntor não é energizada pois os outros dois

contatos não fecharam.



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Exemplo de aplicação:

Calcular o ajuste do relé de sobretensão instalado no lado

secundário de uma subestação de 69/13,8 kV, sabendo

que o tempo de disparo não deve superar 9,3 segundos

quando a tensão subir além de 25% da tensão nominal.



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Valor da sobretensão:

= 1,25 × = 1,25 × 13.800 = 17.250

: tensão nominal no ponto onde está instalado o dispositivo;

Relação de Transformação do TP (RTP):

=

=

13.800

115 = 120



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Valor da Sobretensão no Secundário do TP:

=

=17.250

120

= 143,7

Tape adotado:

= 120

Percentagem da tensão em relação ao valor do tape:

=143,7

120 × 100 = 119,7%



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Ajuste da Curva de Temporização

Pela curva de temporização

adotada, obtemos:

•

O tempo de disparo do relénão deve superar 9,3 s;

• Valor do tape: 119,7%;

• Ajuste do Dial nº 3.



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Relé de Sobretensão Digital

Apresentam os mesmos princípios fundamentais dos relés

eletromecânicos (indução) e eletrônicos (estáticos);

Devido a tecnologia digital, apresentam características

adicionais de proteção para trafos, motores e geradores;

Possuem função de autoverificação (autocheck ), ou seja, o

próprio relé reconhece qualquer deficiência operacional

informando à sala de controle essa anormalidade, ao

mesmo tempo em que bloqueia sua operação em campo.



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Relé de Subtensão (27)

Relé de Subtensão Eletromecânico

Existem nas versões temporizada e instantânea.

Seu campo de aplicação compreende, entre outros, a

atuação em casos de subtensão por afundamento da

tensão de serviço, transferências de carga, etc.

São aplicados ao sistema que não deve funcionar em

condições de tensão inferior a um dado valor. É comum asua aplicação no caso de motores de grande porte,

quando quer impedir seu funcionamento a partir de uma

queda de tensão.



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Relé de Subtensão Eletromecânico

O ajuste da tensão de disparo é feito pela determinação

da posição do tape na régua de tapes do dispositivo. Em geral, a faixa de ajuste dos relés é a seguinte:

i. 55 a 140 V: para relés de modelo 115 V;

ii. 70 a 140 V: para relés de modelo 199 V;iii. 110 a 280 V: para relés de modelo 208, 230 e 240 V;

iv. 220 a 560 V: para relés de modelo 460 V;



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Relé de Subtensão Digital

Os relés digitais de subtensão recebem o sinal analógico

de subtensão e os convertem para valores digitais;

Autoverificação e ajuste da relação de transformação;

Em geral, na sua parte frontal existe um display para

indicação automática de tensão secundária e primária;

Podem ser conectados a um canal de comunicação serial,

permitindo sua monitoração e telecomando, através de

conexão em redes de dados supervisionados



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Unidade Temporizada (< Velocidade)

Essa unidade dá a partida quando a tensão presente no

sistema for inferior à tensão ajustada, fazendo fechar

temporizadamente os seus contatos de saída, que

permanecem fechados até a tensão atingir o valor de

rearme ou tensão de dropout .

A atuação do relé é anunciada pela unidade de sinalização

localizada no painel frontal através de leds. A faixa de

ajuste está compreendida entre 40 e 600 Vca.



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Equação das Curvas de Operação

Tempo de atuação depende do valor da tensão do sistema

=

2 −

− 1

×

– subtensão mínima admitida

– tensão ajustada no relé

– constante que caracteriza o relé (varia entre 0,1 e 100)

– constante de formação da curva (varia entre 0,01 e 20)

– multiplicador de tempo (varia entre 0,01 e 2,0)



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Curva normalmente inversa Curva muito inversa Curva extremamente inversa



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RELÉ DE PROTEÇÃO AUXILIAR

Relé Auxiliar de Bloqueio (86)

São equipamentos auxiliares, que operam de forma

extremamente rápidas (≈ 17ms), com a finalidade de:

Acionar a abertura ou fechamento de disjuntores;

Provocar alarme visual e/ou sonoro;

Intertravar ou habilitar os equipamentos de proteção,

medição, comunicação, manobra ou de controle;

Entre outras funções.



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O relé auxiliar de bloqueio, uma vez acionado, bloqueia

o fechamento do disjuntor, e o seu rearme só é

possível com a intervenção humana;

São dispositivos utilizados em esquemas de proteção

de forma a assegurar tanto a integridade dos

equipamentos de energia quanto a segurança dos

operadores do sistema elétrico.



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Quando um sistema sofre um defeito, faz atuar a

unidade de proteção específica e responsável pela

eliminação da falta correspondente.

O sinal emitido pela unidade de proteção específica

atua inicialmente sobre o relé auxiliar de bloqueio (86)

que, em seguida, fecha os seus contatos sobre a bobina

do elemento de desconexão (disjuntor).



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As funções básicas em que normalmente se empregam

os relés auxiliares de bloqueio são:

Disparo e bloqueio imediato do disjuntor principal;

Disparo e bloqueio imediato do disjuntor principal e dos

disjuntores auxiliares em uma instalação;

Disparo e bloqueio imediato de todos os disjuntores de

um determinado barramento.



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Em geral, numa subestação, o relé de bloqueio recebe

impulso dos seguintes elementos de proteção:

Relé de Sobrecorrente de Fase e Neutro (50/51 – 50/51N);

Relé de Sobrecorrente Direcional (67/67N);

Relé Diferencial de Gerador (87G);

Relé de Distância (21);



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Em geral, numa subestação, o relé de bloqueio recebe

impulso dos seguintes elementos de proteção:

Relé Diferencial do Transformador (87T);

Relé de Sobrecorrente de Terra (50/51G);

Relé de Gás (63);

Proteções Térmicas de Máquinas (26 e 49).



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Em suma, o relé auxiliar é indicado para aplicações

nas quais é necessária a execução de um

determinado número de operações simultâneassobre um ou mais disjuntores, permitindo que

esses equipamentos estejam bloqueados até que o

operador destrave o dispositivo de bloqueio;

Encontrado nas versões eletromecânica ou digital.



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Relé auxiliar de bloqueio eletromecânico

São de comprimento profundo e dispõem de uma grande

quantidade de contatos. A metade está normalmentefechada para a condição de operação do sistema e a outra

metade aberta para a condição de desenergização.

O tempo de atuação é muito rápido (ordem de 15 ms). A

condição de operação pode ser identificada pelo sistema

de bandeirolas. Bandeirola na cor preta – relé armado;

bandeirola na cor alaranjada – relé foi acionado.



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Relé Auxiliar de fabricação Kraus& Naimer do tipo motorizado



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Relé auxiliar de bloqueio digital

Apresenta as características dos relés digitais estudados;

Suas características técnicas são:a) Comunicação serial RS485 com protocolo ModBus;

b) Entradas lógicas de atuação e alarme;

c) Contatos reversíveis (NA e NF) em quantidade

solicitada;d) Permite tempo de resposta de até 16 ms;

e) Autosupervisão, indicação de qualquer anormalidade.

Date post:	07-Jul-2018
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