Download - TCC Magami DISJUNTORES DE ALTA TENSÃO
ETEC BASILIDES DE GODOY
Curso Profissional Teacutecnico de Niacutevel Meacutedio
TEacuteCNICO EM ELETROTEacuteCNICA
Principais Finalidades dos Equipamentos de uma Sub Estaccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Adilson Tavares Gomes da Costa nordm 01
Data 1ordm Semestre de 2012
Modulo IV TG
DISJUNTORES DE ALTA TENSAtildeO
O disjuntor eacute um dispositivo mecacircnico de manobra capaz de estabelecer conduzir e interromper correntes nas condiccedilotildees normais do circuito assim como estabelecer conduzir durante um tempo especificado e interromper correntes sob condiccedilotildees anormais especificadas do circuito tais como as de curto circuito
Os disjuntores de alta tensatildeo satildeo os principais elementos de seguranccedila bem como os mais eficientes e complexos aparelhos de manobra em uso nas redes eleacutetricas Possuem um capacidade de fechamento e ruptura que deve atender a todos os requisitos preestabelecidos de manobra sob todas as condiccedilotildees normais e anormais de operaccedilatildeo
Aleacutem dos estados estacionaacuterios de fechado e aberto definem-se ambos os estados de transiccedilatildeo de manobra de fechamento ou ligamento e manobra de abertura ou desligamento
No estado ligado ou fechado o disjuntor deve suportar a corrente nominal da linha sem que venha a aquecer aleacutem dos limites permissiacuteveis No estado aberto ou desligado a distacircncia de isolamento entre contatos deve suportar a tensatildeo de operaccedilatildeo bem como sobretensotildees internas devido a surto de manobras ou descargas atmosfeacutericas
Quando da manobra de fechamento o disjuntor deve tambeacutem no caso de um curto circuito atingir de maneira correta a sua posiccedilatildeo fechada e conduzir a corrente de curto circuito
Quando da manobra de abertura o disjuntor deve dominar todos os casos de manobras possiacuteveis da rede onde estaacute instalado
Aleacutem das manobras com correntes de cargas ele deve interromper com seguranccedila altas correntes de curto circuito indutivas e natildeo deve interromper prematuramente pequenas correntes indutivas a fim de natildeo provocar sobretensotildees
Aleacutem disso existem as correntes capacitivas manobra sob oposiccedilatildeo de fase como exemplos de situaccedilotildees difiacuteceis onde o disjuntor eacute chamado a operar
Um disjuntor moderno estaacute em condiccedilotildees de interromper a corrente sob todas estas condiccedilotildees com um tempo de duraccedilatildeo do arco voltaico de 5 a 20 ms Conveacutem lembrar que os disjuntores frequentemente instalados ao tempo permanecem meses e meses no estado estacionaacuterios ligado conduzindo a corrente nominal sob condiccedilotildees climaacuteticas das mais variadas proporcionando agraves vezes variaccedilotildees de temperatura em dezenas de graus centiacutegrados agentes atmosfeacutericos agressivos a vaacuterios de seus componentes e outras condiccedilotildees adversas Apoacutes todo este tempo de inatividade operacional mecacircnica deve estar pronto para interromper uma corrente de curto-circuito sem o menor desvio das especificaccedilotildees pois qualquer falha de manobra resultaria em incalculaacuteveis danos materiais e eventualmente pessoais
Do exposto depreende-se que um confiabilidade total eacute exigida do disjuntor de potecircncia e esta confiabilidade deve ser consequecircncia de um projeto racional e um controle de qualidade extremamente rigoroso que vai desde a seleccedilatildeo de mateacuterias-primas passando pela revisatildeo de entrada ensaio de materiais controle dos processos de fabricaccedilatildeo ensaios de subconjuntos caracteriacutesticas Principais de um disjuntor
1Tensatildeo Nominal - Eacute aquela para qual o disjuntor foi construiacutedo
2Corrente Nominal ndash Eacute o valor maacuteximo da intensidade de corrente que pode circular por suas partes condutoras sem aquececirc-las
3Capacidade de ruptura ndash Eacute a propriedade que um disjuntor tem em poder interromper ateacute correntes de curto-circuito
4Capacidade de fechamento ndash Eacute a propriedade que um disjuntor tem em poder efetuar o fechamento em presenccedila de curto-circuito
Condiccedilotildees de operaccedilatildeo de um disjuntor Os disjuntores devem satisfazer as seguintes condiccedilotildees
1Abrir e fechar um circuito no menor tempo possiacutevel
2Conduzir a corrente de carga das linhas
3Deve suportar termicamente a corrente nominal de carga do sistema
4Suportar teacutermica e mecanicamente a corrente de curto circuito do sistema por um determinado tempo segundo especificaccedilotildees do fabricante
5Isolar tensatildeo do sistema em relaccedilatildeo a terra e entre seus poacutelos sob quaisquer condiccedilotildees do meio ambiente (sob chuva a seco em atmosfera poluiacuteda etc)
6Ter adequada resistecircncia mecacircnica natildeo ser afetado por vibraccedilotildees ser compacto requerer
Disjuntores de ar comprimido
Disjuntor a gaacutes (SF6)
Disjuntores a oleacuteo
Transformadores de corrente
Os transformadores de corrente proporsionam isolamento contra alta tensatildeo do circuito de potencia eles tambeacutem satildeo chamados de transformadores de instrumentos e suprem os reles e medidores com quantidade proposionais aos circuito de potencia mas suficientemente reduzidas deforma que estes instrumentos podem ser fabricados relativamente pequenos do ponto de vista de isolamento
Os transformadores de corrente tambeacutem chamados de TacuteCs tem o seu enrolamento primaacuterio ligado em serie com o circuito de alta tensatildeo A impedacircncia do transformadores de corrente vista do lado do enrolamento primaacuterio eacute despreziacutevel comparada com a do sistema ao qual estaraacute instalado mesmo quando se leva em conta a carga que se coloca em seu secundaacuterio desta forma a corrente que circulara no primaacuterio dos transformadores de corrente ditada pelo circuito de potencia chamado de circuito primaacuterio
Quanto a funccedilatildeo dos TacuteCs dividem-se em dois grupos
Tacutecs para serviccedilos de mediccedilatildeo possuem maior precisatildeo e possuem um nuacutecleo dimensionado de tal forma que ele natildeo sature natildeo permitindo que a corrente no secundaacuterio ultrapasse o valor nominal e assim protege os equipamento de mediccedilatildeo
TacuteCs para serviccedilos de proteccedilatildeo possuem uma menor precisatildeo e o secundaacuterio pode ultra passar o valor nominal quando numa situaccedilatildeo de falta para o sistema de proteccedilatildeo atuar instantaneamente ou depois de alguns instantes dependendo da intensidade e duraccedilatildeo falta
1048766Os TCrsquos para serviccedilo de proteccedilatildeo subdividem-se em duas classes
Classe A possui alta impedacircncia interna isto eacute aquele cuja reatacircncia de dispersatildeo do enrolamento secundaacuterio possui valor apreciaacutevel1048766 Classe B possui baixa impedacircncia interna isto eacute aquele cuja reatacircncia de dispersatildeo do enrolamento secundaacuterio possui valor despreziacutevel
Os TCrsquos satildeo tambeacutem classificados de acordo com a sua construccedilatildeo
1048766 Tipo enrolado TC cujo enrolamento primaacuterio eacute constituiacutedo de uma ou maisespiras e envolve mecanicamente o nuacutecleo do transformador
1048766 Tipo barra TC cujo enrolamento primaacuterio eacute constituiacutedo por uma barra montada permanentemente atraveacutes do nuacutecleo do transformador
1048766 Tipo janela TC sem primaacuterio proacuteprio construiacutedo com uma abertura atraveacutes do nuacutecleo por onde passa um condutor formando o circuito primaacuterio
1048766 Tipo bucha TC tipo janela projetado para ser instalado sobre uma bucha de um equipamento eleacutetrico
1048766 Tipo com nuacutecleo dividido TC tipo janela em que parte do nuacutecleo eacute separaacutevel ou basculante para facilitar o enlaccedilamento do condutor primaacuterio
1048766 Tipo com vaacuterios enrolamentos primaacuterios TC com vaacuterios enrolamentos primaacuterios distintos e isolados separadamente
1048766 Tipo de vaacuterios nuacutecleos TC com vaacuterios enrolamentos secundaacuterios isolados separadamente e montados cada um em seu proacuteprio nuacutecleo formando um conjunto com um uacutenico enrolamento primaacuterio cujas espiras ou espira enlaccedilam todos os secundaacuterios
Transformadores de corrente em linhas de alta tensatildeo
Transformadores de Potencial
Normalmente em sistemas acima de 600V as mediccedilotildees de tensatildeo natildeo satildeo feitas diretamente da rede primaacuteria mas sim atraveacutes de equipamentos denominados transformadores de potencial ou TPrsquos Estes equipamentos tecircm como finalidades isolar o circuito de baixa tensatildeo (secundaacuterio) do circuito de alta tensatildeo(primaacuterio) e de reproduzir os efeitos transitoacuterios e de regime permanente aplicados ao circuito de alta-tensatildeo o mais fielmente possiacutevel no circuito de baixa tensatildeo
Quanto ao tipo os TPrsquos podem ser
1048766 Transformadores indutivos (TPI) eacute como um transformador de forccedila conectada uma pequena carga1048766 Transformadores capacitivos (TPC) ou Divisores capacitivos satildeo constituiacutedos basicamente de dois capacitores cujas funccedilotildees satildeo o de divisor de tensatildeo e de acoplar a comunicaccedilatildeo via ldquocarrierrdquo ao sistema de potecircncia1048766 Divisores resistivos satildeo como os capacitivos mas usando resistores1048766 Divisores mistos (capacitivo e resistivo) como o proacuteprio nome diz satildeo um misto de dos dois anteriores
Os divisores resistivos e mistos normalmente natildeo satildeo utilizados em sistemas de potecircncia sendo sua aplicaccedilatildeo nos circuitos de ensaio e pesquisa em laboratoacuterioPara tensotildees entre 600V 69kV os transformadores indutivos satildeo dominantes para tensotildees entre 69kV e 138kV natildeo existe preferecircncia e para tensotildees superiores a138kV os capacitivos satildeo dominantes
Foto de TP
RELEacuteS DE TENSAtildeO
Satildeo releacutes utilizados na proteccedilatildeo contra variaccedilotildees de tensatildeo em circuitos eleacutetricos podendo supervisiona-los contra SOBRETENSOtildeES eou SUBTENSOtildeES em sua frequecircncia nominal (60 Hz)Analogamente ao que se apresentou para os releacutes de corrente os releacutes de tensatildeo podem ser INSTAcircNTANEOS ou TEMPORIZADOS independentemente de serem Eletromecacircnicos ou Estaacuteticos
RELEacuteS DE SOBRETENSAtildeO Nordm ANSI 59
Conforme o proacuteprio nome diz satildeo releacutes designados aacute proteccedilatildeo ou controle contrasobretensotildees em circuito eleacutetricos operando em sua frequecircncia nominal as quais podem ser originadas atraveacutes de vaacuterios fatores tais como perdas de carga aberturas monopolares queima de fusiacuteveis em uma soacute fase geradores com excitaccedilatildeo excessivaetc
1-) Princiacutepios de FuncionamentoOs releacutes de sobretensatildeo em geral satildeo apresentados em duas versotildees construtivasa) Releacutes de sobretensatildeo instantacircneos (59 I)b) Releacutes de Sobretensatildeo temporizados (59 T)c) As unidades INSTANTANEAS mais antigas de releacutes de sobretensatildeo foram construiacutedas baseadas no principio da ATRACcedilAtildeO ELETROMAGNEacuteTICA tipos Plunger ou Hinged conforme foram apresentados anteriormente Neste caso os valores das faixas de tensotildees de utilizaccedilatildeo bem como de atuaccedilatildeo descontados de releacutes devem ser cuidadosamente analisados considerando que em tais tipos os ajustes satildeo efetuados atraveacutes das regulagens de distancia entre o nuacutecleo e a armadura moacutevel e que correspondem aos valores de equiliacutebrio desenvolvidos entre as accedilotildees MOTORA da forccedila magneacutetica contra a OPOSITORA da forccedila mecacircnica Atualmente existe uma tendecircncia crescente em substituir tais tipos de releacutes EM pelos modelos estaacuteticos cada vez mais presentes em sistemas eleacutetricos Tal iniciativa de justifica considerando que aleacutem destes serem bem mais raacutepidos do que aqueles (por exemplo tST= 8 mseg e tEM = 15 mseg) comeccedila a existir tambeacutem pequenas vantagens econocircmicas de custo e de manutenccedilatildeo (reposiccedilatildeo de peccedilas importadas) aleacutem do grande incentivo do programa de nacionalizaccedilatildeo contribuindo com o
desenvolvimento tecnoloacutegico moderno para fabricaccedilatildeo de componentes de estado soacutelido em detrimento da tecnologia eletromecacircnica Finalmente o que merece especial atenccedilatildeo ainda diz respeito aos baixos valores de carga (VA) que os releacutes estaacuteticos impotildeem aos TPrsquos comparados com os equivalentes EM (ver tabela fornecida em cataacutelogos de fabricantes de tais releacutes)d) Os releacutes de sobretensatildeo temporizados satildeo em sua maioria construiacutedos baseados no principio da INDUCcedilAtildeO ELETROMAGNETICA atraveacutes principalmente do tipo disco de induccedilatildeoConstrutivamente tais tipos de releacutes satildeo anaacutelogos aos de corrente exceto que suas bobinas satildeo caracterizadas por elevados valores de impedacircncias enquanto que nos releacutes de corrente deve-se ter pelo contrario baixos valores Estas imposiccedilotildees satildeo imprescindiacuteveis considerando os efeitos sempre que possiacutevel de baixo carregamento(VA) para os TCrsquos e TPrsquos Da mesma forma que foi apresentado para releacutes de corrente esta bobina de tensatildeo apresenta TAPES de entrada que em geral varia na faixa de
Tapes de 55 a 140 V para tensatildeo nominal de 115 V
Tapes de 110 a 280 V para tensatildeo nominal de 230 V Aleacutem do TAPE a ser escolhido para se ajustar um releacute se sobretensatildeo temporizado eacute necessaacuterio tambeacutem estabelecer uma relaccedilatildeo entre o tempo de desligamento do releacute em funccedilatildeo do valor de sobretensatildeo ocorrido no sistema tal relaccedilatildeo eacute conseguida atraveacutes das curvas caracteriacutesticas de operaccedilatildeo destes releacutes as quais podem ser escolhidas no mesmo
A figura VI19 nos mostra um exemplo de tais caracteriacutesticas
Fig VI19 Caracteriacutesticas de Operaccedilatildeo ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de sobretensatildeo Temporizado
Observaccedilatildeo em releacutes EM de sobretensatildeo tipo disco de induccedilatildeo normalmente existe um anel para tensionamento da mola a qual permite ajustar o releacute para operar em valores intermediaacuterios aqueles definidos pelos pontos representativos das varias curvas do DT Em geral estes ajustes de fabrica satildeo tais que o releacute deveraacute fechar seus contatos em qualquer curva DT na tensatildeo do TAPE e reabri-los quando a tensatildeo variar de + 5 daquele valor
2-) Diagrama de Comando com Releacutes de Sobretensotildees
Analogamente ao que foi visto para releacutes de sobrecorrentes os releacutes de sobretensatildeo podem possuir seus contatos conectados ao barramento DC de comando programados para executarem as funccedilotildees de desligamento de um disjuntor eou dar um alarme quando ocorrer
agrave atuaccedilatildeo do releacute
Fig VI20 - Diagrama de comando com releacutes de sobretensatildeo temporizados No caso de releacutes de sobretensatildeo serem programados tambeacutem para atuar sobre um alarme o que poderaacute ser feito simultaneamente ao desligamento de um disjuntor entatildeo deve-se recorrer a releacutes com pelo menos dois contatos de saiacuteda ou entatildeo utilizar releacutes auxiliares comandados pelo contato do releacute de sobretensatildeo
RELEacuteS DE SUB-TENSAtildeO ndash Nordm ANSI 27
Os releacutes de sub-tensatildeo tambeacutem chamados de ldquoRELEacuteS DE MIacuteNIMArdquo destinam-se a supervisionar as condiccedilotildees miacutenimas de tensatildeo admissiacuteveis em um determinado ponto de um sistema eleacutetrico Suas funccedilotildees de proteccedilatildeo satildeo as mais diversas possiacuteveis podendo estar aplicadas a barramento equipamentos especiais motores circuitos etc
3) Princiacutepios de Funcionamento
Em geral os princiacutepios de funcionamento bem como as caracteriacutesticas construtivas desses tipos de releacutes satildeo bem anaacutelogas aquelas jaacute descritas para releacutes de sobretensatildeo ou seja existem releacutes de sub-tensatildeo que atuam a) Instantacircneos (27 I)b) Temporizados (27 I)Suas
caracteriacutesticas construtivas mais comuns satildeo a) Tipo Atraccedilatildeo Eletromagneacutetico b) Tipo Disco (ou copo) de Induccedilatildeo c) Estaacuteticos Assim sendo os detalhes correspondentes a cada uma dessas caracteriacutesticas jaacute foram em linhas gerais analisadas anteriormente Do ponto de vista dos ajustes cumpre aqui lembrar que para atuaccedilatildeo da unidade instantacircnea (27 I) em geral recomenda-se que a tensatildeo de pick-up seja em torno de 60VN enquanto que para niacuteveis de tensatildeo aplicada disponiacutevel entre 60 a 100 VN pode-se com os devidos cuidados fazer os controles com a unidade temporizada A esse respeito eacute de importacircncia fundamental consultaremos eou verificarmos as instruccedilotildees dos fabricantes de equipamentos no que diz respeito agraves tensotildees miacutenimas permitidas aacute sua operaccedilatildeo Existem recomendaccedilotildees generalizadas de se utilizar o valor de 80 VN como valor miacutenimo de tensatildeo admissiacutevel para qualquer aplicaccedilatildeo de releacutes de subtensatildeo entretanto o fato de ser muito generalizada requer em certos casos de melhores anaacutelises a suas aplicaccedilotildees Procuramos mostrar na figura VI21 um exemplo de uma caracteriacutestica temporizada ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de subtensatildeo Observar que os valores dos tempos de desligamentos para uma dada curva diminuem agrave medida que a tensatildeo decresce no ponto onde estaacute instalado o releacute Evidentemente esta tensatildeo poderaacute ser de FASE-TERRA ou FASE-FASE dependendo aplicaccedilatildeo considerada Os fabricantes de tais releacutes apresentam varias faixas de tais tensotildees quais
RELEacute FALTA DE FASE
Este releacute eacute um componente eletroeletrocircnico que monitora um circuito eleacutetrico verificando a presenccedila ou natildeo das trecircs fases Desliga-o caso isso ocorra evitando que a maacutequina funcione com falta Alguns modelos verificam tambeacutem a presenccedila do neutro sendo entatildeo chamados de releacute falta de fase e neutro
A ligaccedilatildeo desses componentes exige um circuito apropriado com dispositivos de controle a distacircncia integrado (contator por exemplo) pois a atuaccedilatildeo ocorre com a modificaccedilatildeo da posiccedilatildeo de um contato auxiliar que entatildeo deve atuar em um circuito de comando Normalmente o contato que deve ser conectado em seacuterie ao circuito eacute o contato NA (normalmente aberto) pois fecha assim que recebe os condutores energizados da rede eleacutetrica
Foto rele de sequencia de fase
FUNCIONAMENTO
Alimentando-se o aparelho com as trecircs fases em sequecircncia o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de trabalho Se duas fases da alimentaccedilatildeo do aparelho forem invertidas o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de repouso
PAacuteRA-RAIOS Agrave RESISTEcircNCIA NAtildeO-LINEAR
INTRODUCcedilAtildeO
Equipamento destinado a proteccedilatildeo de sistemas eleacutetricos contra sobretensotildees originadas por descargas atmosfeacutericas (origem externa) ou por manobras de chaves seccionadoras e disjuntores (origem interna)
TIPOS DE PAacuteRA-RAIOS
bull Carboneto de siliacutecio (SiC)
bull Oacutexido de zinco (ZnO)
PARTES COMPONENTES DE UM PAacuteRA-RAIOS
a) Corpo de porcelana Constituiacutedo de porcelana vitrificada de alta resistecircncia mecacircnica e dieleacutetrica
b) Resistores natildeo-lineares Blocos ceracircmicos feitos a partir do SiC ou do ZnO Possuem elevada capacidade de conduccedilatildeo da corrente de surto com baixas tensotildees residuais ao mesmo tempo que oferece alta resistecircncia agrave corrente subsequente fornecida pelo sistema
c) Centelhador seacuterie Constituiacutedo de um ou mais espaccediladores entre eletrodos dispostos em seacuterie com os resistores natildeo-lineares Eacute opcional para os para raios de ZnO
d) Desligador automaacutetico Constituiacutedo de um elemento resistivo colocado em seacuterie com uma caacutepsula explosiva protegida por um corpo de baquelite Serve como indicador visual de defeito no para -raios Eacute opcional no ZnO
e) Protetor contra sobre pressatildeo Dispositivo destinado a aliviar a pressatildeo interna devido a falhas ocasionais do paacutera- raios e cuja accedilatildeo permite o escape dos gases antes que haja o rompimento da porcelana
PRINCIacutePIO DE FUNCIONAMENTO
A figura a seguir mostra esquematicamente um para -raios instalado numa linha submetida a uma sobretensatildeo
INSTALACcedilOtildeES ELEacuteTRICAS INDUSTRIAIS
Em condiccedilotildees normais de funcionamento a linha estaacute isolada da terra pelo centelhador Ocorrendo uma sobretensatildeo o para -raios conduz instantacircneamente (cong 001 s)
ESCOLHA DA TENSAtildeO NOMINAL DO PAacuteRA-RAIOS
Eacute determinada em funccedilatildeo da maacutexima tensatildeo entre fases admissiacutevel no sistema e depende do fator de aterramento desse sistema
Para sistemas com neutro solidamente aterrado esse fator vale 08 e para sistemas com neutro isolado ou aterrado atraveacutes de impedacircncia vale 10
Exemplo
Considere uma descarga atmosfeacuterica cuja corrente do raio seja de 15 kA irrompendo num ponto do solo distante 90 m de uma LT de 69 kV cuja altura dos condutores ao solo seja de 1 m
Calcular a tensatildeo de surto resultante
x R kV R
R x xHxIZ
Este valor eacute bem inferior agrave tensatildeo suportaacutevel de impulso (TSI) da LT que eacute de 350 kV
CONSIDERACcedilOtildeES SOBRE RAIOS
bull 90 das descargas atmosfeacutericas seguem da nuvem para a terra
bull Descarga direta de raios
bull 01 ge 200 kA bull 07 ge 100 kA
bull 5ge 60 kAbull 50 ge 15 kA
Foto de Para raio
httpsearchbabyloncomq=finalidade+de+para+raios++de+alta+tensC3A3oamps=webampas=0amprlz=0ampbabsrc=HP_ss
DISJUNTORES DE ALTA TENSAtildeO
O disjuntor eacute um dispositivo mecacircnico de manobra capaz de estabelecer conduzir e interromper correntes nas condiccedilotildees normais do circuito assim como estabelecer conduzir durante um tempo especificado e interromper correntes sob condiccedilotildees anormais especificadas do circuito tais como as de curto circuito
Os disjuntores de alta tensatildeo satildeo os principais elementos de seguranccedila bem como os mais eficientes e complexos aparelhos de manobra em uso nas redes eleacutetricas Possuem um capacidade de fechamento e ruptura que deve atender a todos os requisitos preestabelecidos de manobra sob todas as condiccedilotildees normais e anormais de operaccedilatildeo
Aleacutem dos estados estacionaacuterios de fechado e aberto definem-se ambos os estados de transiccedilatildeo de manobra de fechamento ou ligamento e manobra de abertura ou desligamento
No estado ligado ou fechado o disjuntor deve suportar a corrente nominal da linha sem que venha a aquecer aleacutem dos limites permissiacuteveis No estado aberto ou desligado a distacircncia de isolamento entre contatos deve suportar a tensatildeo de operaccedilatildeo bem como sobretensotildees internas devido a surto de manobras ou descargas atmosfeacutericas
Quando da manobra de fechamento o disjuntor deve tambeacutem no caso de um curto circuito atingir de maneira correta a sua posiccedilatildeo fechada e conduzir a corrente de curto circuito
Quando da manobra de abertura o disjuntor deve dominar todos os casos de manobras possiacuteveis da rede onde estaacute instalado
Aleacutem das manobras com correntes de cargas ele deve interromper com seguranccedila altas correntes de curto circuito indutivas e natildeo deve interromper prematuramente pequenas correntes indutivas a fim de natildeo provocar sobretensotildees
Aleacutem disso existem as correntes capacitivas manobra sob oposiccedilatildeo de fase como exemplos de situaccedilotildees difiacuteceis onde o disjuntor eacute chamado a operar
Um disjuntor moderno estaacute em condiccedilotildees de interromper a corrente sob todas estas condiccedilotildees com um tempo de duraccedilatildeo do arco voltaico de 5 a 20 ms Conveacutem lembrar que os disjuntores frequentemente instalados ao tempo permanecem meses e meses no estado estacionaacuterios ligado conduzindo a corrente nominal sob condiccedilotildees climaacuteticas das mais variadas proporcionando agraves vezes variaccedilotildees de temperatura em dezenas de graus centiacutegrados agentes atmosfeacutericos agressivos a vaacuterios de seus componentes e outras condiccedilotildees adversas Apoacutes todo este tempo de inatividade operacional mecacircnica deve estar pronto para interromper uma corrente de curto-circuito sem o menor desvio das especificaccedilotildees pois qualquer falha de manobra resultaria em incalculaacuteveis danos materiais e eventualmente pessoais
Do exposto depreende-se que um confiabilidade total eacute exigida do disjuntor de potecircncia e esta confiabilidade deve ser consequecircncia de um projeto racional e um controle de qualidade extremamente rigoroso que vai desde a seleccedilatildeo de mateacuterias-primas passando pela revisatildeo de entrada ensaio de materiais controle dos processos de fabricaccedilatildeo ensaios de subconjuntos caracteriacutesticas Principais de um disjuntor
1Tensatildeo Nominal - Eacute aquela para qual o disjuntor foi construiacutedo
2Corrente Nominal ndash Eacute o valor maacuteximo da intensidade de corrente que pode circular por suas partes condutoras sem aquececirc-las
3Capacidade de ruptura ndash Eacute a propriedade que um disjuntor tem em poder interromper ateacute correntes de curto-circuito
4Capacidade de fechamento ndash Eacute a propriedade que um disjuntor tem em poder efetuar o fechamento em presenccedila de curto-circuito
Condiccedilotildees de operaccedilatildeo de um disjuntor Os disjuntores devem satisfazer as seguintes condiccedilotildees
1Abrir e fechar um circuito no menor tempo possiacutevel
2Conduzir a corrente de carga das linhas
3Deve suportar termicamente a corrente nominal de carga do sistema
4Suportar teacutermica e mecanicamente a corrente de curto circuito do sistema por um determinado tempo segundo especificaccedilotildees do fabricante
5Isolar tensatildeo do sistema em relaccedilatildeo a terra e entre seus poacutelos sob quaisquer condiccedilotildees do meio ambiente (sob chuva a seco em atmosfera poluiacuteda etc)
6Ter adequada resistecircncia mecacircnica natildeo ser afetado por vibraccedilotildees ser compacto requerer
Disjuntores de ar comprimido
Disjuntor a gaacutes (SF6)
Disjuntores a oleacuteo
Transformadores de corrente
Os transformadores de corrente proporsionam isolamento contra alta tensatildeo do circuito de potencia eles tambeacutem satildeo chamados de transformadores de instrumentos e suprem os reles e medidores com quantidade proposionais aos circuito de potencia mas suficientemente reduzidas deforma que estes instrumentos podem ser fabricados relativamente pequenos do ponto de vista de isolamento
Os transformadores de corrente tambeacutem chamados de TacuteCs tem o seu enrolamento primaacuterio ligado em serie com o circuito de alta tensatildeo A impedacircncia do transformadores de corrente vista do lado do enrolamento primaacuterio eacute despreziacutevel comparada com a do sistema ao qual estaraacute instalado mesmo quando se leva em conta a carga que se coloca em seu secundaacuterio desta forma a corrente que circulara no primaacuterio dos transformadores de corrente ditada pelo circuito de potencia chamado de circuito primaacuterio
Quanto a funccedilatildeo dos TacuteCs dividem-se em dois grupos
Tacutecs para serviccedilos de mediccedilatildeo possuem maior precisatildeo e possuem um nuacutecleo dimensionado de tal forma que ele natildeo sature natildeo permitindo que a corrente no secundaacuterio ultrapasse o valor nominal e assim protege os equipamento de mediccedilatildeo
TacuteCs para serviccedilos de proteccedilatildeo possuem uma menor precisatildeo e o secundaacuterio pode ultra passar o valor nominal quando numa situaccedilatildeo de falta para o sistema de proteccedilatildeo atuar instantaneamente ou depois de alguns instantes dependendo da intensidade e duraccedilatildeo falta
1048766Os TCrsquos para serviccedilo de proteccedilatildeo subdividem-se em duas classes
Classe A possui alta impedacircncia interna isto eacute aquele cuja reatacircncia de dispersatildeo do enrolamento secundaacuterio possui valor apreciaacutevel1048766 Classe B possui baixa impedacircncia interna isto eacute aquele cuja reatacircncia de dispersatildeo do enrolamento secundaacuterio possui valor despreziacutevel
Os TCrsquos satildeo tambeacutem classificados de acordo com a sua construccedilatildeo
1048766 Tipo enrolado TC cujo enrolamento primaacuterio eacute constituiacutedo de uma ou maisespiras e envolve mecanicamente o nuacutecleo do transformador
1048766 Tipo barra TC cujo enrolamento primaacuterio eacute constituiacutedo por uma barra montada permanentemente atraveacutes do nuacutecleo do transformador
1048766 Tipo janela TC sem primaacuterio proacuteprio construiacutedo com uma abertura atraveacutes do nuacutecleo por onde passa um condutor formando o circuito primaacuterio
1048766 Tipo bucha TC tipo janela projetado para ser instalado sobre uma bucha de um equipamento eleacutetrico
1048766 Tipo com nuacutecleo dividido TC tipo janela em que parte do nuacutecleo eacute separaacutevel ou basculante para facilitar o enlaccedilamento do condutor primaacuterio
1048766 Tipo com vaacuterios enrolamentos primaacuterios TC com vaacuterios enrolamentos primaacuterios distintos e isolados separadamente
1048766 Tipo de vaacuterios nuacutecleos TC com vaacuterios enrolamentos secundaacuterios isolados separadamente e montados cada um em seu proacuteprio nuacutecleo formando um conjunto com um uacutenico enrolamento primaacuterio cujas espiras ou espira enlaccedilam todos os secundaacuterios
Transformadores de corrente em linhas de alta tensatildeo
Transformadores de Potencial
Normalmente em sistemas acima de 600V as mediccedilotildees de tensatildeo natildeo satildeo feitas diretamente da rede primaacuteria mas sim atraveacutes de equipamentos denominados transformadores de potencial ou TPrsquos Estes equipamentos tecircm como finalidades isolar o circuito de baixa tensatildeo (secundaacuterio) do circuito de alta tensatildeo(primaacuterio) e de reproduzir os efeitos transitoacuterios e de regime permanente aplicados ao circuito de alta-tensatildeo o mais fielmente possiacutevel no circuito de baixa tensatildeo
Quanto ao tipo os TPrsquos podem ser
1048766 Transformadores indutivos (TPI) eacute como um transformador de forccedila conectada uma pequena carga1048766 Transformadores capacitivos (TPC) ou Divisores capacitivos satildeo constituiacutedos basicamente de dois capacitores cujas funccedilotildees satildeo o de divisor de tensatildeo e de acoplar a comunicaccedilatildeo via ldquocarrierrdquo ao sistema de potecircncia1048766 Divisores resistivos satildeo como os capacitivos mas usando resistores1048766 Divisores mistos (capacitivo e resistivo) como o proacuteprio nome diz satildeo um misto de dos dois anteriores
Os divisores resistivos e mistos normalmente natildeo satildeo utilizados em sistemas de potecircncia sendo sua aplicaccedilatildeo nos circuitos de ensaio e pesquisa em laboratoacuterioPara tensotildees entre 600V 69kV os transformadores indutivos satildeo dominantes para tensotildees entre 69kV e 138kV natildeo existe preferecircncia e para tensotildees superiores a138kV os capacitivos satildeo dominantes
Foto de TP
RELEacuteS DE TENSAtildeO
Satildeo releacutes utilizados na proteccedilatildeo contra variaccedilotildees de tensatildeo em circuitos eleacutetricos podendo supervisiona-los contra SOBRETENSOtildeES eou SUBTENSOtildeES em sua frequecircncia nominal (60 Hz)Analogamente ao que se apresentou para os releacutes de corrente os releacutes de tensatildeo podem ser INSTAcircNTANEOS ou TEMPORIZADOS independentemente de serem Eletromecacircnicos ou Estaacuteticos
RELEacuteS DE SOBRETENSAtildeO Nordm ANSI 59
Conforme o proacuteprio nome diz satildeo releacutes designados aacute proteccedilatildeo ou controle contrasobretensotildees em circuito eleacutetricos operando em sua frequecircncia nominal as quais podem ser originadas atraveacutes de vaacuterios fatores tais como perdas de carga aberturas monopolares queima de fusiacuteveis em uma soacute fase geradores com excitaccedilatildeo excessivaetc
1-) Princiacutepios de FuncionamentoOs releacutes de sobretensatildeo em geral satildeo apresentados em duas versotildees construtivasa) Releacutes de sobretensatildeo instantacircneos (59 I)b) Releacutes de Sobretensatildeo temporizados (59 T)c) As unidades INSTANTANEAS mais antigas de releacutes de sobretensatildeo foram construiacutedas baseadas no principio da ATRACcedilAtildeO ELETROMAGNEacuteTICA tipos Plunger ou Hinged conforme foram apresentados anteriormente Neste caso os valores das faixas de tensotildees de utilizaccedilatildeo bem como de atuaccedilatildeo descontados de releacutes devem ser cuidadosamente analisados considerando que em tais tipos os ajustes satildeo efetuados atraveacutes das regulagens de distancia entre o nuacutecleo e a armadura moacutevel e que correspondem aos valores de equiliacutebrio desenvolvidos entre as accedilotildees MOTORA da forccedila magneacutetica contra a OPOSITORA da forccedila mecacircnica Atualmente existe uma tendecircncia crescente em substituir tais tipos de releacutes EM pelos modelos estaacuteticos cada vez mais presentes em sistemas eleacutetricos Tal iniciativa de justifica considerando que aleacutem destes serem bem mais raacutepidos do que aqueles (por exemplo tST= 8 mseg e tEM = 15 mseg) comeccedila a existir tambeacutem pequenas vantagens econocircmicas de custo e de manutenccedilatildeo (reposiccedilatildeo de peccedilas importadas) aleacutem do grande incentivo do programa de nacionalizaccedilatildeo contribuindo com o
desenvolvimento tecnoloacutegico moderno para fabricaccedilatildeo de componentes de estado soacutelido em detrimento da tecnologia eletromecacircnica Finalmente o que merece especial atenccedilatildeo ainda diz respeito aos baixos valores de carga (VA) que os releacutes estaacuteticos impotildeem aos TPrsquos comparados com os equivalentes EM (ver tabela fornecida em cataacutelogos de fabricantes de tais releacutes)d) Os releacutes de sobretensatildeo temporizados satildeo em sua maioria construiacutedos baseados no principio da INDUCcedilAtildeO ELETROMAGNETICA atraveacutes principalmente do tipo disco de induccedilatildeoConstrutivamente tais tipos de releacutes satildeo anaacutelogos aos de corrente exceto que suas bobinas satildeo caracterizadas por elevados valores de impedacircncias enquanto que nos releacutes de corrente deve-se ter pelo contrario baixos valores Estas imposiccedilotildees satildeo imprescindiacuteveis considerando os efeitos sempre que possiacutevel de baixo carregamento(VA) para os TCrsquos e TPrsquos Da mesma forma que foi apresentado para releacutes de corrente esta bobina de tensatildeo apresenta TAPES de entrada que em geral varia na faixa de
Tapes de 55 a 140 V para tensatildeo nominal de 115 V
Tapes de 110 a 280 V para tensatildeo nominal de 230 V Aleacutem do TAPE a ser escolhido para se ajustar um releacute se sobretensatildeo temporizado eacute necessaacuterio tambeacutem estabelecer uma relaccedilatildeo entre o tempo de desligamento do releacute em funccedilatildeo do valor de sobretensatildeo ocorrido no sistema tal relaccedilatildeo eacute conseguida atraveacutes das curvas caracteriacutesticas de operaccedilatildeo destes releacutes as quais podem ser escolhidas no mesmo
A figura VI19 nos mostra um exemplo de tais caracteriacutesticas
Fig VI19 Caracteriacutesticas de Operaccedilatildeo ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de sobretensatildeo Temporizado
Observaccedilatildeo em releacutes EM de sobretensatildeo tipo disco de induccedilatildeo normalmente existe um anel para tensionamento da mola a qual permite ajustar o releacute para operar em valores intermediaacuterios aqueles definidos pelos pontos representativos das varias curvas do DT Em geral estes ajustes de fabrica satildeo tais que o releacute deveraacute fechar seus contatos em qualquer curva DT na tensatildeo do TAPE e reabri-los quando a tensatildeo variar de + 5 daquele valor
2-) Diagrama de Comando com Releacutes de Sobretensotildees
Analogamente ao que foi visto para releacutes de sobrecorrentes os releacutes de sobretensatildeo podem possuir seus contatos conectados ao barramento DC de comando programados para executarem as funccedilotildees de desligamento de um disjuntor eou dar um alarme quando ocorrer
agrave atuaccedilatildeo do releacute
Fig VI20 - Diagrama de comando com releacutes de sobretensatildeo temporizados No caso de releacutes de sobretensatildeo serem programados tambeacutem para atuar sobre um alarme o que poderaacute ser feito simultaneamente ao desligamento de um disjuntor entatildeo deve-se recorrer a releacutes com pelo menos dois contatos de saiacuteda ou entatildeo utilizar releacutes auxiliares comandados pelo contato do releacute de sobretensatildeo
RELEacuteS DE SUB-TENSAtildeO ndash Nordm ANSI 27
Os releacutes de sub-tensatildeo tambeacutem chamados de ldquoRELEacuteS DE MIacuteNIMArdquo destinam-se a supervisionar as condiccedilotildees miacutenimas de tensatildeo admissiacuteveis em um determinado ponto de um sistema eleacutetrico Suas funccedilotildees de proteccedilatildeo satildeo as mais diversas possiacuteveis podendo estar aplicadas a barramento equipamentos especiais motores circuitos etc
3) Princiacutepios de Funcionamento
Em geral os princiacutepios de funcionamento bem como as caracteriacutesticas construtivas desses tipos de releacutes satildeo bem anaacutelogas aquelas jaacute descritas para releacutes de sobretensatildeo ou seja existem releacutes de sub-tensatildeo que atuam a) Instantacircneos (27 I)b) Temporizados (27 I)Suas
caracteriacutesticas construtivas mais comuns satildeo a) Tipo Atraccedilatildeo Eletromagneacutetico b) Tipo Disco (ou copo) de Induccedilatildeo c) Estaacuteticos Assim sendo os detalhes correspondentes a cada uma dessas caracteriacutesticas jaacute foram em linhas gerais analisadas anteriormente Do ponto de vista dos ajustes cumpre aqui lembrar que para atuaccedilatildeo da unidade instantacircnea (27 I) em geral recomenda-se que a tensatildeo de pick-up seja em torno de 60VN enquanto que para niacuteveis de tensatildeo aplicada disponiacutevel entre 60 a 100 VN pode-se com os devidos cuidados fazer os controles com a unidade temporizada A esse respeito eacute de importacircncia fundamental consultaremos eou verificarmos as instruccedilotildees dos fabricantes de equipamentos no que diz respeito agraves tensotildees miacutenimas permitidas aacute sua operaccedilatildeo Existem recomendaccedilotildees generalizadas de se utilizar o valor de 80 VN como valor miacutenimo de tensatildeo admissiacutevel para qualquer aplicaccedilatildeo de releacutes de subtensatildeo entretanto o fato de ser muito generalizada requer em certos casos de melhores anaacutelises a suas aplicaccedilotildees Procuramos mostrar na figura VI21 um exemplo de uma caracteriacutestica temporizada ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de subtensatildeo Observar que os valores dos tempos de desligamentos para uma dada curva diminuem agrave medida que a tensatildeo decresce no ponto onde estaacute instalado o releacute Evidentemente esta tensatildeo poderaacute ser de FASE-TERRA ou FASE-FASE dependendo aplicaccedilatildeo considerada Os fabricantes de tais releacutes apresentam varias faixas de tais tensotildees quais
RELEacute FALTA DE FASE
Este releacute eacute um componente eletroeletrocircnico que monitora um circuito eleacutetrico verificando a presenccedila ou natildeo das trecircs fases Desliga-o caso isso ocorra evitando que a maacutequina funcione com falta Alguns modelos verificam tambeacutem a presenccedila do neutro sendo entatildeo chamados de releacute falta de fase e neutro
A ligaccedilatildeo desses componentes exige um circuito apropriado com dispositivos de controle a distacircncia integrado (contator por exemplo) pois a atuaccedilatildeo ocorre com a modificaccedilatildeo da posiccedilatildeo de um contato auxiliar que entatildeo deve atuar em um circuito de comando Normalmente o contato que deve ser conectado em seacuterie ao circuito eacute o contato NA (normalmente aberto) pois fecha assim que recebe os condutores energizados da rede eleacutetrica
Foto rele de sequencia de fase
FUNCIONAMENTO
Alimentando-se o aparelho com as trecircs fases em sequecircncia o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de trabalho Se duas fases da alimentaccedilatildeo do aparelho forem invertidas o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de repouso
PAacuteRA-RAIOS Agrave RESISTEcircNCIA NAtildeO-LINEAR
INTRODUCcedilAtildeO
Equipamento destinado a proteccedilatildeo de sistemas eleacutetricos contra sobretensotildees originadas por descargas atmosfeacutericas (origem externa) ou por manobras de chaves seccionadoras e disjuntores (origem interna)
TIPOS DE PAacuteRA-RAIOS
bull Carboneto de siliacutecio (SiC)
bull Oacutexido de zinco (ZnO)
PARTES COMPONENTES DE UM PAacuteRA-RAIOS
a) Corpo de porcelana Constituiacutedo de porcelana vitrificada de alta resistecircncia mecacircnica e dieleacutetrica
b) Resistores natildeo-lineares Blocos ceracircmicos feitos a partir do SiC ou do ZnO Possuem elevada capacidade de conduccedilatildeo da corrente de surto com baixas tensotildees residuais ao mesmo tempo que oferece alta resistecircncia agrave corrente subsequente fornecida pelo sistema
c) Centelhador seacuterie Constituiacutedo de um ou mais espaccediladores entre eletrodos dispostos em seacuterie com os resistores natildeo-lineares Eacute opcional para os para raios de ZnO
d) Desligador automaacutetico Constituiacutedo de um elemento resistivo colocado em seacuterie com uma caacutepsula explosiva protegida por um corpo de baquelite Serve como indicador visual de defeito no para -raios Eacute opcional no ZnO
e) Protetor contra sobre pressatildeo Dispositivo destinado a aliviar a pressatildeo interna devido a falhas ocasionais do paacutera- raios e cuja accedilatildeo permite o escape dos gases antes que haja o rompimento da porcelana
PRINCIacutePIO DE FUNCIONAMENTO
A figura a seguir mostra esquematicamente um para -raios instalado numa linha submetida a uma sobretensatildeo
INSTALACcedilOtildeES ELEacuteTRICAS INDUSTRIAIS
Em condiccedilotildees normais de funcionamento a linha estaacute isolada da terra pelo centelhador Ocorrendo uma sobretensatildeo o para -raios conduz instantacircneamente (cong 001 s)
ESCOLHA DA TENSAtildeO NOMINAL DO PAacuteRA-RAIOS
Eacute determinada em funccedilatildeo da maacutexima tensatildeo entre fases admissiacutevel no sistema e depende do fator de aterramento desse sistema
Para sistemas com neutro solidamente aterrado esse fator vale 08 e para sistemas com neutro isolado ou aterrado atraveacutes de impedacircncia vale 10
Exemplo
Considere uma descarga atmosfeacuterica cuja corrente do raio seja de 15 kA irrompendo num ponto do solo distante 90 m de uma LT de 69 kV cuja altura dos condutores ao solo seja de 1 m
Calcular a tensatildeo de surto resultante
x R kV R
R x xHxIZ
Este valor eacute bem inferior agrave tensatildeo suportaacutevel de impulso (TSI) da LT que eacute de 350 kV
CONSIDERACcedilOtildeES SOBRE RAIOS
bull 90 das descargas atmosfeacutericas seguem da nuvem para a terra
bull Descarga direta de raios
bull 01 ge 200 kA bull 07 ge 100 kA
bull 5ge 60 kAbull 50 ge 15 kA
Foto de Para raio
httpsearchbabyloncomq=finalidade+de+para+raios++de+alta+tensC3A3oamps=webampas=0amprlz=0ampbabsrc=HP_ss
Do exposto depreende-se que um confiabilidade total eacute exigida do disjuntor de potecircncia e esta confiabilidade deve ser consequecircncia de um projeto racional e um controle de qualidade extremamente rigoroso que vai desde a seleccedilatildeo de mateacuterias-primas passando pela revisatildeo de entrada ensaio de materiais controle dos processos de fabricaccedilatildeo ensaios de subconjuntos caracteriacutesticas Principais de um disjuntor
1Tensatildeo Nominal - Eacute aquela para qual o disjuntor foi construiacutedo
2Corrente Nominal ndash Eacute o valor maacuteximo da intensidade de corrente que pode circular por suas partes condutoras sem aquececirc-las
3Capacidade de ruptura ndash Eacute a propriedade que um disjuntor tem em poder interromper ateacute correntes de curto-circuito
4Capacidade de fechamento ndash Eacute a propriedade que um disjuntor tem em poder efetuar o fechamento em presenccedila de curto-circuito
Condiccedilotildees de operaccedilatildeo de um disjuntor Os disjuntores devem satisfazer as seguintes condiccedilotildees
1Abrir e fechar um circuito no menor tempo possiacutevel
2Conduzir a corrente de carga das linhas
3Deve suportar termicamente a corrente nominal de carga do sistema
4Suportar teacutermica e mecanicamente a corrente de curto circuito do sistema por um determinado tempo segundo especificaccedilotildees do fabricante
5Isolar tensatildeo do sistema em relaccedilatildeo a terra e entre seus poacutelos sob quaisquer condiccedilotildees do meio ambiente (sob chuva a seco em atmosfera poluiacuteda etc)
6Ter adequada resistecircncia mecacircnica natildeo ser afetado por vibraccedilotildees ser compacto requerer
Disjuntores de ar comprimido
Disjuntor a gaacutes (SF6)
Disjuntores a oleacuteo
Transformadores de corrente
Os transformadores de corrente proporsionam isolamento contra alta tensatildeo do circuito de potencia eles tambeacutem satildeo chamados de transformadores de instrumentos e suprem os reles e medidores com quantidade proposionais aos circuito de potencia mas suficientemente reduzidas deforma que estes instrumentos podem ser fabricados relativamente pequenos do ponto de vista de isolamento
Os transformadores de corrente tambeacutem chamados de TacuteCs tem o seu enrolamento primaacuterio ligado em serie com o circuito de alta tensatildeo A impedacircncia do transformadores de corrente vista do lado do enrolamento primaacuterio eacute despreziacutevel comparada com a do sistema ao qual estaraacute instalado mesmo quando se leva em conta a carga que se coloca em seu secundaacuterio desta forma a corrente que circulara no primaacuterio dos transformadores de corrente ditada pelo circuito de potencia chamado de circuito primaacuterio
Quanto a funccedilatildeo dos TacuteCs dividem-se em dois grupos
Tacutecs para serviccedilos de mediccedilatildeo possuem maior precisatildeo e possuem um nuacutecleo dimensionado de tal forma que ele natildeo sature natildeo permitindo que a corrente no secundaacuterio ultrapasse o valor nominal e assim protege os equipamento de mediccedilatildeo
TacuteCs para serviccedilos de proteccedilatildeo possuem uma menor precisatildeo e o secundaacuterio pode ultra passar o valor nominal quando numa situaccedilatildeo de falta para o sistema de proteccedilatildeo atuar instantaneamente ou depois de alguns instantes dependendo da intensidade e duraccedilatildeo falta
1048766Os TCrsquos para serviccedilo de proteccedilatildeo subdividem-se em duas classes
Classe A possui alta impedacircncia interna isto eacute aquele cuja reatacircncia de dispersatildeo do enrolamento secundaacuterio possui valor apreciaacutevel1048766 Classe B possui baixa impedacircncia interna isto eacute aquele cuja reatacircncia de dispersatildeo do enrolamento secundaacuterio possui valor despreziacutevel
Os TCrsquos satildeo tambeacutem classificados de acordo com a sua construccedilatildeo
1048766 Tipo enrolado TC cujo enrolamento primaacuterio eacute constituiacutedo de uma ou maisespiras e envolve mecanicamente o nuacutecleo do transformador
1048766 Tipo barra TC cujo enrolamento primaacuterio eacute constituiacutedo por uma barra montada permanentemente atraveacutes do nuacutecleo do transformador
1048766 Tipo janela TC sem primaacuterio proacuteprio construiacutedo com uma abertura atraveacutes do nuacutecleo por onde passa um condutor formando o circuito primaacuterio
1048766 Tipo bucha TC tipo janela projetado para ser instalado sobre uma bucha de um equipamento eleacutetrico
1048766 Tipo com nuacutecleo dividido TC tipo janela em que parte do nuacutecleo eacute separaacutevel ou basculante para facilitar o enlaccedilamento do condutor primaacuterio
1048766 Tipo com vaacuterios enrolamentos primaacuterios TC com vaacuterios enrolamentos primaacuterios distintos e isolados separadamente
1048766 Tipo de vaacuterios nuacutecleos TC com vaacuterios enrolamentos secundaacuterios isolados separadamente e montados cada um em seu proacuteprio nuacutecleo formando um conjunto com um uacutenico enrolamento primaacuterio cujas espiras ou espira enlaccedilam todos os secundaacuterios
Transformadores de corrente em linhas de alta tensatildeo
Transformadores de Potencial
Normalmente em sistemas acima de 600V as mediccedilotildees de tensatildeo natildeo satildeo feitas diretamente da rede primaacuteria mas sim atraveacutes de equipamentos denominados transformadores de potencial ou TPrsquos Estes equipamentos tecircm como finalidades isolar o circuito de baixa tensatildeo (secundaacuterio) do circuito de alta tensatildeo(primaacuterio) e de reproduzir os efeitos transitoacuterios e de regime permanente aplicados ao circuito de alta-tensatildeo o mais fielmente possiacutevel no circuito de baixa tensatildeo
Quanto ao tipo os TPrsquos podem ser
1048766 Transformadores indutivos (TPI) eacute como um transformador de forccedila conectada uma pequena carga1048766 Transformadores capacitivos (TPC) ou Divisores capacitivos satildeo constituiacutedos basicamente de dois capacitores cujas funccedilotildees satildeo o de divisor de tensatildeo e de acoplar a comunicaccedilatildeo via ldquocarrierrdquo ao sistema de potecircncia1048766 Divisores resistivos satildeo como os capacitivos mas usando resistores1048766 Divisores mistos (capacitivo e resistivo) como o proacuteprio nome diz satildeo um misto de dos dois anteriores
Os divisores resistivos e mistos normalmente natildeo satildeo utilizados em sistemas de potecircncia sendo sua aplicaccedilatildeo nos circuitos de ensaio e pesquisa em laboratoacuterioPara tensotildees entre 600V 69kV os transformadores indutivos satildeo dominantes para tensotildees entre 69kV e 138kV natildeo existe preferecircncia e para tensotildees superiores a138kV os capacitivos satildeo dominantes
Foto de TP
RELEacuteS DE TENSAtildeO
Satildeo releacutes utilizados na proteccedilatildeo contra variaccedilotildees de tensatildeo em circuitos eleacutetricos podendo supervisiona-los contra SOBRETENSOtildeES eou SUBTENSOtildeES em sua frequecircncia nominal (60 Hz)Analogamente ao que se apresentou para os releacutes de corrente os releacutes de tensatildeo podem ser INSTAcircNTANEOS ou TEMPORIZADOS independentemente de serem Eletromecacircnicos ou Estaacuteticos
RELEacuteS DE SOBRETENSAtildeO Nordm ANSI 59
Conforme o proacuteprio nome diz satildeo releacutes designados aacute proteccedilatildeo ou controle contrasobretensotildees em circuito eleacutetricos operando em sua frequecircncia nominal as quais podem ser originadas atraveacutes de vaacuterios fatores tais como perdas de carga aberturas monopolares queima de fusiacuteveis em uma soacute fase geradores com excitaccedilatildeo excessivaetc
1-) Princiacutepios de FuncionamentoOs releacutes de sobretensatildeo em geral satildeo apresentados em duas versotildees construtivasa) Releacutes de sobretensatildeo instantacircneos (59 I)b) Releacutes de Sobretensatildeo temporizados (59 T)c) As unidades INSTANTANEAS mais antigas de releacutes de sobretensatildeo foram construiacutedas baseadas no principio da ATRACcedilAtildeO ELETROMAGNEacuteTICA tipos Plunger ou Hinged conforme foram apresentados anteriormente Neste caso os valores das faixas de tensotildees de utilizaccedilatildeo bem como de atuaccedilatildeo descontados de releacutes devem ser cuidadosamente analisados considerando que em tais tipos os ajustes satildeo efetuados atraveacutes das regulagens de distancia entre o nuacutecleo e a armadura moacutevel e que correspondem aos valores de equiliacutebrio desenvolvidos entre as accedilotildees MOTORA da forccedila magneacutetica contra a OPOSITORA da forccedila mecacircnica Atualmente existe uma tendecircncia crescente em substituir tais tipos de releacutes EM pelos modelos estaacuteticos cada vez mais presentes em sistemas eleacutetricos Tal iniciativa de justifica considerando que aleacutem destes serem bem mais raacutepidos do que aqueles (por exemplo tST= 8 mseg e tEM = 15 mseg) comeccedila a existir tambeacutem pequenas vantagens econocircmicas de custo e de manutenccedilatildeo (reposiccedilatildeo de peccedilas importadas) aleacutem do grande incentivo do programa de nacionalizaccedilatildeo contribuindo com o
desenvolvimento tecnoloacutegico moderno para fabricaccedilatildeo de componentes de estado soacutelido em detrimento da tecnologia eletromecacircnica Finalmente o que merece especial atenccedilatildeo ainda diz respeito aos baixos valores de carga (VA) que os releacutes estaacuteticos impotildeem aos TPrsquos comparados com os equivalentes EM (ver tabela fornecida em cataacutelogos de fabricantes de tais releacutes)d) Os releacutes de sobretensatildeo temporizados satildeo em sua maioria construiacutedos baseados no principio da INDUCcedilAtildeO ELETROMAGNETICA atraveacutes principalmente do tipo disco de induccedilatildeoConstrutivamente tais tipos de releacutes satildeo anaacutelogos aos de corrente exceto que suas bobinas satildeo caracterizadas por elevados valores de impedacircncias enquanto que nos releacutes de corrente deve-se ter pelo contrario baixos valores Estas imposiccedilotildees satildeo imprescindiacuteveis considerando os efeitos sempre que possiacutevel de baixo carregamento(VA) para os TCrsquos e TPrsquos Da mesma forma que foi apresentado para releacutes de corrente esta bobina de tensatildeo apresenta TAPES de entrada que em geral varia na faixa de
Tapes de 55 a 140 V para tensatildeo nominal de 115 V
Tapes de 110 a 280 V para tensatildeo nominal de 230 V Aleacutem do TAPE a ser escolhido para se ajustar um releacute se sobretensatildeo temporizado eacute necessaacuterio tambeacutem estabelecer uma relaccedilatildeo entre o tempo de desligamento do releacute em funccedilatildeo do valor de sobretensatildeo ocorrido no sistema tal relaccedilatildeo eacute conseguida atraveacutes das curvas caracteriacutesticas de operaccedilatildeo destes releacutes as quais podem ser escolhidas no mesmo
A figura VI19 nos mostra um exemplo de tais caracteriacutesticas
Fig VI19 Caracteriacutesticas de Operaccedilatildeo ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de sobretensatildeo Temporizado
Observaccedilatildeo em releacutes EM de sobretensatildeo tipo disco de induccedilatildeo normalmente existe um anel para tensionamento da mola a qual permite ajustar o releacute para operar em valores intermediaacuterios aqueles definidos pelos pontos representativos das varias curvas do DT Em geral estes ajustes de fabrica satildeo tais que o releacute deveraacute fechar seus contatos em qualquer curva DT na tensatildeo do TAPE e reabri-los quando a tensatildeo variar de + 5 daquele valor
2-) Diagrama de Comando com Releacutes de Sobretensotildees
Analogamente ao que foi visto para releacutes de sobrecorrentes os releacutes de sobretensatildeo podem possuir seus contatos conectados ao barramento DC de comando programados para executarem as funccedilotildees de desligamento de um disjuntor eou dar um alarme quando ocorrer
agrave atuaccedilatildeo do releacute
Fig VI20 - Diagrama de comando com releacutes de sobretensatildeo temporizados No caso de releacutes de sobretensatildeo serem programados tambeacutem para atuar sobre um alarme o que poderaacute ser feito simultaneamente ao desligamento de um disjuntor entatildeo deve-se recorrer a releacutes com pelo menos dois contatos de saiacuteda ou entatildeo utilizar releacutes auxiliares comandados pelo contato do releacute de sobretensatildeo
RELEacuteS DE SUB-TENSAtildeO ndash Nordm ANSI 27
Os releacutes de sub-tensatildeo tambeacutem chamados de ldquoRELEacuteS DE MIacuteNIMArdquo destinam-se a supervisionar as condiccedilotildees miacutenimas de tensatildeo admissiacuteveis em um determinado ponto de um sistema eleacutetrico Suas funccedilotildees de proteccedilatildeo satildeo as mais diversas possiacuteveis podendo estar aplicadas a barramento equipamentos especiais motores circuitos etc
3) Princiacutepios de Funcionamento
Em geral os princiacutepios de funcionamento bem como as caracteriacutesticas construtivas desses tipos de releacutes satildeo bem anaacutelogas aquelas jaacute descritas para releacutes de sobretensatildeo ou seja existem releacutes de sub-tensatildeo que atuam a) Instantacircneos (27 I)b) Temporizados (27 I)Suas
caracteriacutesticas construtivas mais comuns satildeo a) Tipo Atraccedilatildeo Eletromagneacutetico b) Tipo Disco (ou copo) de Induccedilatildeo c) Estaacuteticos Assim sendo os detalhes correspondentes a cada uma dessas caracteriacutesticas jaacute foram em linhas gerais analisadas anteriormente Do ponto de vista dos ajustes cumpre aqui lembrar que para atuaccedilatildeo da unidade instantacircnea (27 I) em geral recomenda-se que a tensatildeo de pick-up seja em torno de 60VN enquanto que para niacuteveis de tensatildeo aplicada disponiacutevel entre 60 a 100 VN pode-se com os devidos cuidados fazer os controles com a unidade temporizada A esse respeito eacute de importacircncia fundamental consultaremos eou verificarmos as instruccedilotildees dos fabricantes de equipamentos no que diz respeito agraves tensotildees miacutenimas permitidas aacute sua operaccedilatildeo Existem recomendaccedilotildees generalizadas de se utilizar o valor de 80 VN como valor miacutenimo de tensatildeo admissiacutevel para qualquer aplicaccedilatildeo de releacutes de subtensatildeo entretanto o fato de ser muito generalizada requer em certos casos de melhores anaacutelises a suas aplicaccedilotildees Procuramos mostrar na figura VI21 um exemplo de uma caracteriacutestica temporizada ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de subtensatildeo Observar que os valores dos tempos de desligamentos para uma dada curva diminuem agrave medida que a tensatildeo decresce no ponto onde estaacute instalado o releacute Evidentemente esta tensatildeo poderaacute ser de FASE-TERRA ou FASE-FASE dependendo aplicaccedilatildeo considerada Os fabricantes de tais releacutes apresentam varias faixas de tais tensotildees quais
RELEacute FALTA DE FASE
Este releacute eacute um componente eletroeletrocircnico que monitora um circuito eleacutetrico verificando a presenccedila ou natildeo das trecircs fases Desliga-o caso isso ocorra evitando que a maacutequina funcione com falta Alguns modelos verificam tambeacutem a presenccedila do neutro sendo entatildeo chamados de releacute falta de fase e neutro
A ligaccedilatildeo desses componentes exige um circuito apropriado com dispositivos de controle a distacircncia integrado (contator por exemplo) pois a atuaccedilatildeo ocorre com a modificaccedilatildeo da posiccedilatildeo de um contato auxiliar que entatildeo deve atuar em um circuito de comando Normalmente o contato que deve ser conectado em seacuterie ao circuito eacute o contato NA (normalmente aberto) pois fecha assim que recebe os condutores energizados da rede eleacutetrica
Foto rele de sequencia de fase
FUNCIONAMENTO
Alimentando-se o aparelho com as trecircs fases em sequecircncia o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de trabalho Se duas fases da alimentaccedilatildeo do aparelho forem invertidas o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de repouso
PAacuteRA-RAIOS Agrave RESISTEcircNCIA NAtildeO-LINEAR
INTRODUCcedilAtildeO
Equipamento destinado a proteccedilatildeo de sistemas eleacutetricos contra sobretensotildees originadas por descargas atmosfeacutericas (origem externa) ou por manobras de chaves seccionadoras e disjuntores (origem interna)
TIPOS DE PAacuteRA-RAIOS
bull Carboneto de siliacutecio (SiC)
bull Oacutexido de zinco (ZnO)
PARTES COMPONENTES DE UM PAacuteRA-RAIOS
a) Corpo de porcelana Constituiacutedo de porcelana vitrificada de alta resistecircncia mecacircnica e dieleacutetrica
b) Resistores natildeo-lineares Blocos ceracircmicos feitos a partir do SiC ou do ZnO Possuem elevada capacidade de conduccedilatildeo da corrente de surto com baixas tensotildees residuais ao mesmo tempo que oferece alta resistecircncia agrave corrente subsequente fornecida pelo sistema
c) Centelhador seacuterie Constituiacutedo de um ou mais espaccediladores entre eletrodos dispostos em seacuterie com os resistores natildeo-lineares Eacute opcional para os para raios de ZnO
d) Desligador automaacutetico Constituiacutedo de um elemento resistivo colocado em seacuterie com uma caacutepsula explosiva protegida por um corpo de baquelite Serve como indicador visual de defeito no para -raios Eacute opcional no ZnO
e) Protetor contra sobre pressatildeo Dispositivo destinado a aliviar a pressatildeo interna devido a falhas ocasionais do paacutera- raios e cuja accedilatildeo permite o escape dos gases antes que haja o rompimento da porcelana
PRINCIacutePIO DE FUNCIONAMENTO
A figura a seguir mostra esquematicamente um para -raios instalado numa linha submetida a uma sobretensatildeo
INSTALACcedilOtildeES ELEacuteTRICAS INDUSTRIAIS
Em condiccedilotildees normais de funcionamento a linha estaacute isolada da terra pelo centelhador Ocorrendo uma sobretensatildeo o para -raios conduz instantacircneamente (cong 001 s)
ESCOLHA DA TENSAtildeO NOMINAL DO PAacuteRA-RAIOS
Eacute determinada em funccedilatildeo da maacutexima tensatildeo entre fases admissiacutevel no sistema e depende do fator de aterramento desse sistema
Para sistemas com neutro solidamente aterrado esse fator vale 08 e para sistemas com neutro isolado ou aterrado atraveacutes de impedacircncia vale 10
Exemplo
Considere uma descarga atmosfeacuterica cuja corrente do raio seja de 15 kA irrompendo num ponto do solo distante 90 m de uma LT de 69 kV cuja altura dos condutores ao solo seja de 1 m
Calcular a tensatildeo de surto resultante
x R kV R
R x xHxIZ
Este valor eacute bem inferior agrave tensatildeo suportaacutevel de impulso (TSI) da LT que eacute de 350 kV
CONSIDERACcedilOtildeES SOBRE RAIOS
bull 90 das descargas atmosfeacutericas seguem da nuvem para a terra
bull Descarga direta de raios
bull 01 ge 200 kA bull 07 ge 100 kA
bull 5ge 60 kAbull 50 ge 15 kA
Foto de Para raio
httpsearchbabyloncomq=finalidade+de+para+raios++de+alta+tensC3A3oamps=webampas=0amprlz=0ampbabsrc=HP_ss
Disjuntor a gaacutes (SF6)
Disjuntores a oleacuteo
Transformadores de corrente
Os transformadores de corrente proporsionam isolamento contra alta tensatildeo do circuito de potencia eles tambeacutem satildeo chamados de transformadores de instrumentos e suprem os reles e medidores com quantidade proposionais aos circuito de potencia mas suficientemente reduzidas deforma que estes instrumentos podem ser fabricados relativamente pequenos do ponto de vista de isolamento
Os transformadores de corrente tambeacutem chamados de TacuteCs tem o seu enrolamento primaacuterio ligado em serie com o circuito de alta tensatildeo A impedacircncia do transformadores de corrente vista do lado do enrolamento primaacuterio eacute despreziacutevel comparada com a do sistema ao qual estaraacute instalado mesmo quando se leva em conta a carga que se coloca em seu secundaacuterio desta forma a corrente que circulara no primaacuterio dos transformadores de corrente ditada pelo circuito de potencia chamado de circuito primaacuterio
Quanto a funccedilatildeo dos TacuteCs dividem-se em dois grupos
Tacutecs para serviccedilos de mediccedilatildeo possuem maior precisatildeo e possuem um nuacutecleo dimensionado de tal forma que ele natildeo sature natildeo permitindo que a corrente no secundaacuterio ultrapasse o valor nominal e assim protege os equipamento de mediccedilatildeo
TacuteCs para serviccedilos de proteccedilatildeo possuem uma menor precisatildeo e o secundaacuterio pode ultra passar o valor nominal quando numa situaccedilatildeo de falta para o sistema de proteccedilatildeo atuar instantaneamente ou depois de alguns instantes dependendo da intensidade e duraccedilatildeo falta
1048766Os TCrsquos para serviccedilo de proteccedilatildeo subdividem-se em duas classes
Classe A possui alta impedacircncia interna isto eacute aquele cuja reatacircncia de dispersatildeo do enrolamento secundaacuterio possui valor apreciaacutevel1048766 Classe B possui baixa impedacircncia interna isto eacute aquele cuja reatacircncia de dispersatildeo do enrolamento secundaacuterio possui valor despreziacutevel
Os TCrsquos satildeo tambeacutem classificados de acordo com a sua construccedilatildeo
1048766 Tipo enrolado TC cujo enrolamento primaacuterio eacute constituiacutedo de uma ou maisespiras e envolve mecanicamente o nuacutecleo do transformador
1048766 Tipo barra TC cujo enrolamento primaacuterio eacute constituiacutedo por uma barra montada permanentemente atraveacutes do nuacutecleo do transformador
1048766 Tipo janela TC sem primaacuterio proacuteprio construiacutedo com uma abertura atraveacutes do nuacutecleo por onde passa um condutor formando o circuito primaacuterio
1048766 Tipo bucha TC tipo janela projetado para ser instalado sobre uma bucha de um equipamento eleacutetrico
1048766 Tipo com nuacutecleo dividido TC tipo janela em que parte do nuacutecleo eacute separaacutevel ou basculante para facilitar o enlaccedilamento do condutor primaacuterio
1048766 Tipo com vaacuterios enrolamentos primaacuterios TC com vaacuterios enrolamentos primaacuterios distintos e isolados separadamente
1048766 Tipo de vaacuterios nuacutecleos TC com vaacuterios enrolamentos secundaacuterios isolados separadamente e montados cada um em seu proacuteprio nuacutecleo formando um conjunto com um uacutenico enrolamento primaacuterio cujas espiras ou espira enlaccedilam todos os secundaacuterios
Transformadores de corrente em linhas de alta tensatildeo
Transformadores de Potencial
Normalmente em sistemas acima de 600V as mediccedilotildees de tensatildeo natildeo satildeo feitas diretamente da rede primaacuteria mas sim atraveacutes de equipamentos denominados transformadores de potencial ou TPrsquos Estes equipamentos tecircm como finalidades isolar o circuito de baixa tensatildeo (secundaacuterio) do circuito de alta tensatildeo(primaacuterio) e de reproduzir os efeitos transitoacuterios e de regime permanente aplicados ao circuito de alta-tensatildeo o mais fielmente possiacutevel no circuito de baixa tensatildeo
Quanto ao tipo os TPrsquos podem ser
1048766 Transformadores indutivos (TPI) eacute como um transformador de forccedila conectada uma pequena carga1048766 Transformadores capacitivos (TPC) ou Divisores capacitivos satildeo constituiacutedos basicamente de dois capacitores cujas funccedilotildees satildeo o de divisor de tensatildeo e de acoplar a comunicaccedilatildeo via ldquocarrierrdquo ao sistema de potecircncia1048766 Divisores resistivos satildeo como os capacitivos mas usando resistores1048766 Divisores mistos (capacitivo e resistivo) como o proacuteprio nome diz satildeo um misto de dos dois anteriores
Os divisores resistivos e mistos normalmente natildeo satildeo utilizados em sistemas de potecircncia sendo sua aplicaccedilatildeo nos circuitos de ensaio e pesquisa em laboratoacuterioPara tensotildees entre 600V 69kV os transformadores indutivos satildeo dominantes para tensotildees entre 69kV e 138kV natildeo existe preferecircncia e para tensotildees superiores a138kV os capacitivos satildeo dominantes
Foto de TP
RELEacuteS DE TENSAtildeO
Satildeo releacutes utilizados na proteccedilatildeo contra variaccedilotildees de tensatildeo em circuitos eleacutetricos podendo supervisiona-los contra SOBRETENSOtildeES eou SUBTENSOtildeES em sua frequecircncia nominal (60 Hz)Analogamente ao que se apresentou para os releacutes de corrente os releacutes de tensatildeo podem ser INSTAcircNTANEOS ou TEMPORIZADOS independentemente de serem Eletromecacircnicos ou Estaacuteticos
RELEacuteS DE SOBRETENSAtildeO Nordm ANSI 59
Conforme o proacuteprio nome diz satildeo releacutes designados aacute proteccedilatildeo ou controle contrasobretensotildees em circuito eleacutetricos operando em sua frequecircncia nominal as quais podem ser originadas atraveacutes de vaacuterios fatores tais como perdas de carga aberturas monopolares queima de fusiacuteveis em uma soacute fase geradores com excitaccedilatildeo excessivaetc
1-) Princiacutepios de FuncionamentoOs releacutes de sobretensatildeo em geral satildeo apresentados em duas versotildees construtivasa) Releacutes de sobretensatildeo instantacircneos (59 I)b) Releacutes de Sobretensatildeo temporizados (59 T)c) As unidades INSTANTANEAS mais antigas de releacutes de sobretensatildeo foram construiacutedas baseadas no principio da ATRACcedilAtildeO ELETROMAGNEacuteTICA tipos Plunger ou Hinged conforme foram apresentados anteriormente Neste caso os valores das faixas de tensotildees de utilizaccedilatildeo bem como de atuaccedilatildeo descontados de releacutes devem ser cuidadosamente analisados considerando que em tais tipos os ajustes satildeo efetuados atraveacutes das regulagens de distancia entre o nuacutecleo e a armadura moacutevel e que correspondem aos valores de equiliacutebrio desenvolvidos entre as accedilotildees MOTORA da forccedila magneacutetica contra a OPOSITORA da forccedila mecacircnica Atualmente existe uma tendecircncia crescente em substituir tais tipos de releacutes EM pelos modelos estaacuteticos cada vez mais presentes em sistemas eleacutetricos Tal iniciativa de justifica considerando que aleacutem destes serem bem mais raacutepidos do que aqueles (por exemplo tST= 8 mseg e tEM = 15 mseg) comeccedila a existir tambeacutem pequenas vantagens econocircmicas de custo e de manutenccedilatildeo (reposiccedilatildeo de peccedilas importadas) aleacutem do grande incentivo do programa de nacionalizaccedilatildeo contribuindo com o
desenvolvimento tecnoloacutegico moderno para fabricaccedilatildeo de componentes de estado soacutelido em detrimento da tecnologia eletromecacircnica Finalmente o que merece especial atenccedilatildeo ainda diz respeito aos baixos valores de carga (VA) que os releacutes estaacuteticos impotildeem aos TPrsquos comparados com os equivalentes EM (ver tabela fornecida em cataacutelogos de fabricantes de tais releacutes)d) Os releacutes de sobretensatildeo temporizados satildeo em sua maioria construiacutedos baseados no principio da INDUCcedilAtildeO ELETROMAGNETICA atraveacutes principalmente do tipo disco de induccedilatildeoConstrutivamente tais tipos de releacutes satildeo anaacutelogos aos de corrente exceto que suas bobinas satildeo caracterizadas por elevados valores de impedacircncias enquanto que nos releacutes de corrente deve-se ter pelo contrario baixos valores Estas imposiccedilotildees satildeo imprescindiacuteveis considerando os efeitos sempre que possiacutevel de baixo carregamento(VA) para os TCrsquos e TPrsquos Da mesma forma que foi apresentado para releacutes de corrente esta bobina de tensatildeo apresenta TAPES de entrada que em geral varia na faixa de
Tapes de 55 a 140 V para tensatildeo nominal de 115 V
Tapes de 110 a 280 V para tensatildeo nominal de 230 V Aleacutem do TAPE a ser escolhido para se ajustar um releacute se sobretensatildeo temporizado eacute necessaacuterio tambeacutem estabelecer uma relaccedilatildeo entre o tempo de desligamento do releacute em funccedilatildeo do valor de sobretensatildeo ocorrido no sistema tal relaccedilatildeo eacute conseguida atraveacutes das curvas caracteriacutesticas de operaccedilatildeo destes releacutes as quais podem ser escolhidas no mesmo
A figura VI19 nos mostra um exemplo de tais caracteriacutesticas
Fig VI19 Caracteriacutesticas de Operaccedilatildeo ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de sobretensatildeo Temporizado
Observaccedilatildeo em releacutes EM de sobretensatildeo tipo disco de induccedilatildeo normalmente existe um anel para tensionamento da mola a qual permite ajustar o releacute para operar em valores intermediaacuterios aqueles definidos pelos pontos representativos das varias curvas do DT Em geral estes ajustes de fabrica satildeo tais que o releacute deveraacute fechar seus contatos em qualquer curva DT na tensatildeo do TAPE e reabri-los quando a tensatildeo variar de + 5 daquele valor
2-) Diagrama de Comando com Releacutes de Sobretensotildees
Analogamente ao que foi visto para releacutes de sobrecorrentes os releacutes de sobretensatildeo podem possuir seus contatos conectados ao barramento DC de comando programados para executarem as funccedilotildees de desligamento de um disjuntor eou dar um alarme quando ocorrer
agrave atuaccedilatildeo do releacute
Fig VI20 - Diagrama de comando com releacutes de sobretensatildeo temporizados No caso de releacutes de sobretensatildeo serem programados tambeacutem para atuar sobre um alarme o que poderaacute ser feito simultaneamente ao desligamento de um disjuntor entatildeo deve-se recorrer a releacutes com pelo menos dois contatos de saiacuteda ou entatildeo utilizar releacutes auxiliares comandados pelo contato do releacute de sobretensatildeo
RELEacuteS DE SUB-TENSAtildeO ndash Nordm ANSI 27
Os releacutes de sub-tensatildeo tambeacutem chamados de ldquoRELEacuteS DE MIacuteNIMArdquo destinam-se a supervisionar as condiccedilotildees miacutenimas de tensatildeo admissiacuteveis em um determinado ponto de um sistema eleacutetrico Suas funccedilotildees de proteccedilatildeo satildeo as mais diversas possiacuteveis podendo estar aplicadas a barramento equipamentos especiais motores circuitos etc
3) Princiacutepios de Funcionamento
Em geral os princiacutepios de funcionamento bem como as caracteriacutesticas construtivas desses tipos de releacutes satildeo bem anaacutelogas aquelas jaacute descritas para releacutes de sobretensatildeo ou seja existem releacutes de sub-tensatildeo que atuam a) Instantacircneos (27 I)b) Temporizados (27 I)Suas
caracteriacutesticas construtivas mais comuns satildeo a) Tipo Atraccedilatildeo Eletromagneacutetico b) Tipo Disco (ou copo) de Induccedilatildeo c) Estaacuteticos Assim sendo os detalhes correspondentes a cada uma dessas caracteriacutesticas jaacute foram em linhas gerais analisadas anteriormente Do ponto de vista dos ajustes cumpre aqui lembrar que para atuaccedilatildeo da unidade instantacircnea (27 I) em geral recomenda-se que a tensatildeo de pick-up seja em torno de 60VN enquanto que para niacuteveis de tensatildeo aplicada disponiacutevel entre 60 a 100 VN pode-se com os devidos cuidados fazer os controles com a unidade temporizada A esse respeito eacute de importacircncia fundamental consultaremos eou verificarmos as instruccedilotildees dos fabricantes de equipamentos no que diz respeito agraves tensotildees miacutenimas permitidas aacute sua operaccedilatildeo Existem recomendaccedilotildees generalizadas de se utilizar o valor de 80 VN como valor miacutenimo de tensatildeo admissiacutevel para qualquer aplicaccedilatildeo de releacutes de subtensatildeo entretanto o fato de ser muito generalizada requer em certos casos de melhores anaacutelises a suas aplicaccedilotildees Procuramos mostrar na figura VI21 um exemplo de uma caracteriacutestica temporizada ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de subtensatildeo Observar que os valores dos tempos de desligamentos para uma dada curva diminuem agrave medida que a tensatildeo decresce no ponto onde estaacute instalado o releacute Evidentemente esta tensatildeo poderaacute ser de FASE-TERRA ou FASE-FASE dependendo aplicaccedilatildeo considerada Os fabricantes de tais releacutes apresentam varias faixas de tais tensotildees quais
RELEacute FALTA DE FASE
Este releacute eacute um componente eletroeletrocircnico que monitora um circuito eleacutetrico verificando a presenccedila ou natildeo das trecircs fases Desliga-o caso isso ocorra evitando que a maacutequina funcione com falta Alguns modelos verificam tambeacutem a presenccedila do neutro sendo entatildeo chamados de releacute falta de fase e neutro
A ligaccedilatildeo desses componentes exige um circuito apropriado com dispositivos de controle a distacircncia integrado (contator por exemplo) pois a atuaccedilatildeo ocorre com a modificaccedilatildeo da posiccedilatildeo de um contato auxiliar que entatildeo deve atuar em um circuito de comando Normalmente o contato que deve ser conectado em seacuterie ao circuito eacute o contato NA (normalmente aberto) pois fecha assim que recebe os condutores energizados da rede eleacutetrica
Foto rele de sequencia de fase
FUNCIONAMENTO
Alimentando-se o aparelho com as trecircs fases em sequecircncia o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de trabalho Se duas fases da alimentaccedilatildeo do aparelho forem invertidas o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de repouso
PAacuteRA-RAIOS Agrave RESISTEcircNCIA NAtildeO-LINEAR
INTRODUCcedilAtildeO
Equipamento destinado a proteccedilatildeo de sistemas eleacutetricos contra sobretensotildees originadas por descargas atmosfeacutericas (origem externa) ou por manobras de chaves seccionadoras e disjuntores (origem interna)
TIPOS DE PAacuteRA-RAIOS
bull Carboneto de siliacutecio (SiC)
bull Oacutexido de zinco (ZnO)
PARTES COMPONENTES DE UM PAacuteRA-RAIOS
a) Corpo de porcelana Constituiacutedo de porcelana vitrificada de alta resistecircncia mecacircnica e dieleacutetrica
b) Resistores natildeo-lineares Blocos ceracircmicos feitos a partir do SiC ou do ZnO Possuem elevada capacidade de conduccedilatildeo da corrente de surto com baixas tensotildees residuais ao mesmo tempo que oferece alta resistecircncia agrave corrente subsequente fornecida pelo sistema
c) Centelhador seacuterie Constituiacutedo de um ou mais espaccediladores entre eletrodos dispostos em seacuterie com os resistores natildeo-lineares Eacute opcional para os para raios de ZnO
d) Desligador automaacutetico Constituiacutedo de um elemento resistivo colocado em seacuterie com uma caacutepsula explosiva protegida por um corpo de baquelite Serve como indicador visual de defeito no para -raios Eacute opcional no ZnO
e) Protetor contra sobre pressatildeo Dispositivo destinado a aliviar a pressatildeo interna devido a falhas ocasionais do paacutera- raios e cuja accedilatildeo permite o escape dos gases antes que haja o rompimento da porcelana
PRINCIacutePIO DE FUNCIONAMENTO
A figura a seguir mostra esquematicamente um para -raios instalado numa linha submetida a uma sobretensatildeo
INSTALACcedilOtildeES ELEacuteTRICAS INDUSTRIAIS
Em condiccedilotildees normais de funcionamento a linha estaacute isolada da terra pelo centelhador Ocorrendo uma sobretensatildeo o para -raios conduz instantacircneamente (cong 001 s)
ESCOLHA DA TENSAtildeO NOMINAL DO PAacuteRA-RAIOS
Eacute determinada em funccedilatildeo da maacutexima tensatildeo entre fases admissiacutevel no sistema e depende do fator de aterramento desse sistema
Para sistemas com neutro solidamente aterrado esse fator vale 08 e para sistemas com neutro isolado ou aterrado atraveacutes de impedacircncia vale 10
Exemplo
Considere uma descarga atmosfeacuterica cuja corrente do raio seja de 15 kA irrompendo num ponto do solo distante 90 m de uma LT de 69 kV cuja altura dos condutores ao solo seja de 1 m
Calcular a tensatildeo de surto resultante
x R kV R
R x xHxIZ
Este valor eacute bem inferior agrave tensatildeo suportaacutevel de impulso (TSI) da LT que eacute de 350 kV
CONSIDERACcedilOtildeES SOBRE RAIOS
bull 90 das descargas atmosfeacutericas seguem da nuvem para a terra
bull Descarga direta de raios
bull 01 ge 200 kA bull 07 ge 100 kA
bull 5ge 60 kAbull 50 ge 15 kA
Foto de Para raio
httpsearchbabyloncomq=finalidade+de+para+raios++de+alta+tensC3A3oamps=webampas=0amprlz=0ampbabsrc=HP_ss
Quanto a funccedilatildeo dos TacuteCs dividem-se em dois grupos
Tacutecs para serviccedilos de mediccedilatildeo possuem maior precisatildeo e possuem um nuacutecleo dimensionado de tal forma que ele natildeo sature natildeo permitindo que a corrente no secundaacuterio ultrapasse o valor nominal e assim protege os equipamento de mediccedilatildeo
TacuteCs para serviccedilos de proteccedilatildeo possuem uma menor precisatildeo e o secundaacuterio pode ultra passar o valor nominal quando numa situaccedilatildeo de falta para o sistema de proteccedilatildeo atuar instantaneamente ou depois de alguns instantes dependendo da intensidade e duraccedilatildeo falta
1048766Os TCrsquos para serviccedilo de proteccedilatildeo subdividem-se em duas classes
Classe A possui alta impedacircncia interna isto eacute aquele cuja reatacircncia de dispersatildeo do enrolamento secundaacuterio possui valor apreciaacutevel1048766 Classe B possui baixa impedacircncia interna isto eacute aquele cuja reatacircncia de dispersatildeo do enrolamento secundaacuterio possui valor despreziacutevel
Os TCrsquos satildeo tambeacutem classificados de acordo com a sua construccedilatildeo
1048766 Tipo enrolado TC cujo enrolamento primaacuterio eacute constituiacutedo de uma ou maisespiras e envolve mecanicamente o nuacutecleo do transformador
1048766 Tipo barra TC cujo enrolamento primaacuterio eacute constituiacutedo por uma barra montada permanentemente atraveacutes do nuacutecleo do transformador
1048766 Tipo janela TC sem primaacuterio proacuteprio construiacutedo com uma abertura atraveacutes do nuacutecleo por onde passa um condutor formando o circuito primaacuterio
1048766 Tipo bucha TC tipo janela projetado para ser instalado sobre uma bucha de um equipamento eleacutetrico
1048766 Tipo com nuacutecleo dividido TC tipo janela em que parte do nuacutecleo eacute separaacutevel ou basculante para facilitar o enlaccedilamento do condutor primaacuterio
1048766 Tipo com vaacuterios enrolamentos primaacuterios TC com vaacuterios enrolamentos primaacuterios distintos e isolados separadamente
1048766 Tipo de vaacuterios nuacutecleos TC com vaacuterios enrolamentos secundaacuterios isolados separadamente e montados cada um em seu proacuteprio nuacutecleo formando um conjunto com um uacutenico enrolamento primaacuterio cujas espiras ou espira enlaccedilam todos os secundaacuterios
Transformadores de corrente em linhas de alta tensatildeo
Transformadores de Potencial
Normalmente em sistemas acima de 600V as mediccedilotildees de tensatildeo natildeo satildeo feitas diretamente da rede primaacuteria mas sim atraveacutes de equipamentos denominados transformadores de potencial ou TPrsquos Estes equipamentos tecircm como finalidades isolar o circuito de baixa tensatildeo (secundaacuterio) do circuito de alta tensatildeo(primaacuterio) e de reproduzir os efeitos transitoacuterios e de regime permanente aplicados ao circuito de alta-tensatildeo o mais fielmente possiacutevel no circuito de baixa tensatildeo
Quanto ao tipo os TPrsquos podem ser
1048766 Transformadores indutivos (TPI) eacute como um transformador de forccedila conectada uma pequena carga1048766 Transformadores capacitivos (TPC) ou Divisores capacitivos satildeo constituiacutedos basicamente de dois capacitores cujas funccedilotildees satildeo o de divisor de tensatildeo e de acoplar a comunicaccedilatildeo via ldquocarrierrdquo ao sistema de potecircncia1048766 Divisores resistivos satildeo como os capacitivos mas usando resistores1048766 Divisores mistos (capacitivo e resistivo) como o proacuteprio nome diz satildeo um misto de dos dois anteriores
Os divisores resistivos e mistos normalmente natildeo satildeo utilizados em sistemas de potecircncia sendo sua aplicaccedilatildeo nos circuitos de ensaio e pesquisa em laboratoacuterioPara tensotildees entre 600V 69kV os transformadores indutivos satildeo dominantes para tensotildees entre 69kV e 138kV natildeo existe preferecircncia e para tensotildees superiores a138kV os capacitivos satildeo dominantes
Foto de TP
RELEacuteS DE TENSAtildeO
Satildeo releacutes utilizados na proteccedilatildeo contra variaccedilotildees de tensatildeo em circuitos eleacutetricos podendo supervisiona-los contra SOBRETENSOtildeES eou SUBTENSOtildeES em sua frequecircncia nominal (60 Hz)Analogamente ao que se apresentou para os releacutes de corrente os releacutes de tensatildeo podem ser INSTAcircNTANEOS ou TEMPORIZADOS independentemente de serem Eletromecacircnicos ou Estaacuteticos
RELEacuteS DE SOBRETENSAtildeO Nordm ANSI 59
Conforme o proacuteprio nome diz satildeo releacutes designados aacute proteccedilatildeo ou controle contrasobretensotildees em circuito eleacutetricos operando em sua frequecircncia nominal as quais podem ser originadas atraveacutes de vaacuterios fatores tais como perdas de carga aberturas monopolares queima de fusiacuteveis em uma soacute fase geradores com excitaccedilatildeo excessivaetc
1-) Princiacutepios de FuncionamentoOs releacutes de sobretensatildeo em geral satildeo apresentados em duas versotildees construtivasa) Releacutes de sobretensatildeo instantacircneos (59 I)b) Releacutes de Sobretensatildeo temporizados (59 T)c) As unidades INSTANTANEAS mais antigas de releacutes de sobretensatildeo foram construiacutedas baseadas no principio da ATRACcedilAtildeO ELETROMAGNEacuteTICA tipos Plunger ou Hinged conforme foram apresentados anteriormente Neste caso os valores das faixas de tensotildees de utilizaccedilatildeo bem como de atuaccedilatildeo descontados de releacutes devem ser cuidadosamente analisados considerando que em tais tipos os ajustes satildeo efetuados atraveacutes das regulagens de distancia entre o nuacutecleo e a armadura moacutevel e que correspondem aos valores de equiliacutebrio desenvolvidos entre as accedilotildees MOTORA da forccedila magneacutetica contra a OPOSITORA da forccedila mecacircnica Atualmente existe uma tendecircncia crescente em substituir tais tipos de releacutes EM pelos modelos estaacuteticos cada vez mais presentes em sistemas eleacutetricos Tal iniciativa de justifica considerando que aleacutem destes serem bem mais raacutepidos do que aqueles (por exemplo tST= 8 mseg e tEM = 15 mseg) comeccedila a existir tambeacutem pequenas vantagens econocircmicas de custo e de manutenccedilatildeo (reposiccedilatildeo de peccedilas importadas) aleacutem do grande incentivo do programa de nacionalizaccedilatildeo contribuindo com o
desenvolvimento tecnoloacutegico moderno para fabricaccedilatildeo de componentes de estado soacutelido em detrimento da tecnologia eletromecacircnica Finalmente o que merece especial atenccedilatildeo ainda diz respeito aos baixos valores de carga (VA) que os releacutes estaacuteticos impotildeem aos TPrsquos comparados com os equivalentes EM (ver tabela fornecida em cataacutelogos de fabricantes de tais releacutes)d) Os releacutes de sobretensatildeo temporizados satildeo em sua maioria construiacutedos baseados no principio da INDUCcedilAtildeO ELETROMAGNETICA atraveacutes principalmente do tipo disco de induccedilatildeoConstrutivamente tais tipos de releacutes satildeo anaacutelogos aos de corrente exceto que suas bobinas satildeo caracterizadas por elevados valores de impedacircncias enquanto que nos releacutes de corrente deve-se ter pelo contrario baixos valores Estas imposiccedilotildees satildeo imprescindiacuteveis considerando os efeitos sempre que possiacutevel de baixo carregamento(VA) para os TCrsquos e TPrsquos Da mesma forma que foi apresentado para releacutes de corrente esta bobina de tensatildeo apresenta TAPES de entrada que em geral varia na faixa de
Tapes de 55 a 140 V para tensatildeo nominal de 115 V
Tapes de 110 a 280 V para tensatildeo nominal de 230 V Aleacutem do TAPE a ser escolhido para se ajustar um releacute se sobretensatildeo temporizado eacute necessaacuterio tambeacutem estabelecer uma relaccedilatildeo entre o tempo de desligamento do releacute em funccedilatildeo do valor de sobretensatildeo ocorrido no sistema tal relaccedilatildeo eacute conseguida atraveacutes das curvas caracteriacutesticas de operaccedilatildeo destes releacutes as quais podem ser escolhidas no mesmo
A figura VI19 nos mostra um exemplo de tais caracteriacutesticas
Fig VI19 Caracteriacutesticas de Operaccedilatildeo ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de sobretensatildeo Temporizado
Observaccedilatildeo em releacutes EM de sobretensatildeo tipo disco de induccedilatildeo normalmente existe um anel para tensionamento da mola a qual permite ajustar o releacute para operar em valores intermediaacuterios aqueles definidos pelos pontos representativos das varias curvas do DT Em geral estes ajustes de fabrica satildeo tais que o releacute deveraacute fechar seus contatos em qualquer curva DT na tensatildeo do TAPE e reabri-los quando a tensatildeo variar de + 5 daquele valor
2-) Diagrama de Comando com Releacutes de Sobretensotildees
Analogamente ao que foi visto para releacutes de sobrecorrentes os releacutes de sobretensatildeo podem possuir seus contatos conectados ao barramento DC de comando programados para executarem as funccedilotildees de desligamento de um disjuntor eou dar um alarme quando ocorrer
agrave atuaccedilatildeo do releacute
Fig VI20 - Diagrama de comando com releacutes de sobretensatildeo temporizados No caso de releacutes de sobretensatildeo serem programados tambeacutem para atuar sobre um alarme o que poderaacute ser feito simultaneamente ao desligamento de um disjuntor entatildeo deve-se recorrer a releacutes com pelo menos dois contatos de saiacuteda ou entatildeo utilizar releacutes auxiliares comandados pelo contato do releacute de sobretensatildeo
RELEacuteS DE SUB-TENSAtildeO ndash Nordm ANSI 27
Os releacutes de sub-tensatildeo tambeacutem chamados de ldquoRELEacuteS DE MIacuteNIMArdquo destinam-se a supervisionar as condiccedilotildees miacutenimas de tensatildeo admissiacuteveis em um determinado ponto de um sistema eleacutetrico Suas funccedilotildees de proteccedilatildeo satildeo as mais diversas possiacuteveis podendo estar aplicadas a barramento equipamentos especiais motores circuitos etc
3) Princiacutepios de Funcionamento
Em geral os princiacutepios de funcionamento bem como as caracteriacutesticas construtivas desses tipos de releacutes satildeo bem anaacutelogas aquelas jaacute descritas para releacutes de sobretensatildeo ou seja existem releacutes de sub-tensatildeo que atuam a) Instantacircneos (27 I)b) Temporizados (27 I)Suas
caracteriacutesticas construtivas mais comuns satildeo a) Tipo Atraccedilatildeo Eletromagneacutetico b) Tipo Disco (ou copo) de Induccedilatildeo c) Estaacuteticos Assim sendo os detalhes correspondentes a cada uma dessas caracteriacutesticas jaacute foram em linhas gerais analisadas anteriormente Do ponto de vista dos ajustes cumpre aqui lembrar que para atuaccedilatildeo da unidade instantacircnea (27 I) em geral recomenda-se que a tensatildeo de pick-up seja em torno de 60VN enquanto que para niacuteveis de tensatildeo aplicada disponiacutevel entre 60 a 100 VN pode-se com os devidos cuidados fazer os controles com a unidade temporizada A esse respeito eacute de importacircncia fundamental consultaremos eou verificarmos as instruccedilotildees dos fabricantes de equipamentos no que diz respeito agraves tensotildees miacutenimas permitidas aacute sua operaccedilatildeo Existem recomendaccedilotildees generalizadas de se utilizar o valor de 80 VN como valor miacutenimo de tensatildeo admissiacutevel para qualquer aplicaccedilatildeo de releacutes de subtensatildeo entretanto o fato de ser muito generalizada requer em certos casos de melhores anaacutelises a suas aplicaccedilotildees Procuramos mostrar na figura VI21 um exemplo de uma caracteriacutestica temporizada ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de subtensatildeo Observar que os valores dos tempos de desligamentos para uma dada curva diminuem agrave medida que a tensatildeo decresce no ponto onde estaacute instalado o releacute Evidentemente esta tensatildeo poderaacute ser de FASE-TERRA ou FASE-FASE dependendo aplicaccedilatildeo considerada Os fabricantes de tais releacutes apresentam varias faixas de tais tensotildees quais
RELEacute FALTA DE FASE
Este releacute eacute um componente eletroeletrocircnico que monitora um circuito eleacutetrico verificando a presenccedila ou natildeo das trecircs fases Desliga-o caso isso ocorra evitando que a maacutequina funcione com falta Alguns modelos verificam tambeacutem a presenccedila do neutro sendo entatildeo chamados de releacute falta de fase e neutro
A ligaccedilatildeo desses componentes exige um circuito apropriado com dispositivos de controle a distacircncia integrado (contator por exemplo) pois a atuaccedilatildeo ocorre com a modificaccedilatildeo da posiccedilatildeo de um contato auxiliar que entatildeo deve atuar em um circuito de comando Normalmente o contato que deve ser conectado em seacuterie ao circuito eacute o contato NA (normalmente aberto) pois fecha assim que recebe os condutores energizados da rede eleacutetrica
Foto rele de sequencia de fase
FUNCIONAMENTO
Alimentando-se o aparelho com as trecircs fases em sequecircncia o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de trabalho Se duas fases da alimentaccedilatildeo do aparelho forem invertidas o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de repouso
PAacuteRA-RAIOS Agrave RESISTEcircNCIA NAtildeO-LINEAR
INTRODUCcedilAtildeO
Equipamento destinado a proteccedilatildeo de sistemas eleacutetricos contra sobretensotildees originadas por descargas atmosfeacutericas (origem externa) ou por manobras de chaves seccionadoras e disjuntores (origem interna)
TIPOS DE PAacuteRA-RAIOS
bull Carboneto de siliacutecio (SiC)
bull Oacutexido de zinco (ZnO)
PARTES COMPONENTES DE UM PAacuteRA-RAIOS
a) Corpo de porcelana Constituiacutedo de porcelana vitrificada de alta resistecircncia mecacircnica e dieleacutetrica
b) Resistores natildeo-lineares Blocos ceracircmicos feitos a partir do SiC ou do ZnO Possuem elevada capacidade de conduccedilatildeo da corrente de surto com baixas tensotildees residuais ao mesmo tempo que oferece alta resistecircncia agrave corrente subsequente fornecida pelo sistema
c) Centelhador seacuterie Constituiacutedo de um ou mais espaccediladores entre eletrodos dispostos em seacuterie com os resistores natildeo-lineares Eacute opcional para os para raios de ZnO
d) Desligador automaacutetico Constituiacutedo de um elemento resistivo colocado em seacuterie com uma caacutepsula explosiva protegida por um corpo de baquelite Serve como indicador visual de defeito no para -raios Eacute opcional no ZnO
e) Protetor contra sobre pressatildeo Dispositivo destinado a aliviar a pressatildeo interna devido a falhas ocasionais do paacutera- raios e cuja accedilatildeo permite o escape dos gases antes que haja o rompimento da porcelana
PRINCIacutePIO DE FUNCIONAMENTO
A figura a seguir mostra esquematicamente um para -raios instalado numa linha submetida a uma sobretensatildeo
INSTALACcedilOtildeES ELEacuteTRICAS INDUSTRIAIS
Em condiccedilotildees normais de funcionamento a linha estaacute isolada da terra pelo centelhador Ocorrendo uma sobretensatildeo o para -raios conduz instantacircneamente (cong 001 s)
ESCOLHA DA TENSAtildeO NOMINAL DO PAacuteRA-RAIOS
Eacute determinada em funccedilatildeo da maacutexima tensatildeo entre fases admissiacutevel no sistema e depende do fator de aterramento desse sistema
Para sistemas com neutro solidamente aterrado esse fator vale 08 e para sistemas com neutro isolado ou aterrado atraveacutes de impedacircncia vale 10
Exemplo
Considere uma descarga atmosfeacuterica cuja corrente do raio seja de 15 kA irrompendo num ponto do solo distante 90 m de uma LT de 69 kV cuja altura dos condutores ao solo seja de 1 m
Calcular a tensatildeo de surto resultante
x R kV R
R x xHxIZ
Este valor eacute bem inferior agrave tensatildeo suportaacutevel de impulso (TSI) da LT que eacute de 350 kV
CONSIDERACcedilOtildeES SOBRE RAIOS
bull 90 das descargas atmosfeacutericas seguem da nuvem para a terra
bull Descarga direta de raios
bull 01 ge 200 kA bull 07 ge 100 kA
bull 5ge 60 kAbull 50 ge 15 kA
Foto de Para raio
httpsearchbabyloncomq=finalidade+de+para+raios++de+alta+tensC3A3oamps=webampas=0amprlz=0ampbabsrc=HP_ss
Transformadores de corrente em linhas de alta tensatildeo
Transformadores de Potencial
Normalmente em sistemas acima de 600V as mediccedilotildees de tensatildeo natildeo satildeo feitas diretamente da rede primaacuteria mas sim atraveacutes de equipamentos denominados transformadores de potencial ou TPrsquos Estes equipamentos tecircm como finalidades isolar o circuito de baixa tensatildeo (secundaacuterio) do circuito de alta tensatildeo(primaacuterio) e de reproduzir os efeitos transitoacuterios e de regime permanente aplicados ao circuito de alta-tensatildeo o mais fielmente possiacutevel no circuito de baixa tensatildeo
Quanto ao tipo os TPrsquos podem ser
1048766 Transformadores indutivos (TPI) eacute como um transformador de forccedila conectada uma pequena carga1048766 Transformadores capacitivos (TPC) ou Divisores capacitivos satildeo constituiacutedos basicamente de dois capacitores cujas funccedilotildees satildeo o de divisor de tensatildeo e de acoplar a comunicaccedilatildeo via ldquocarrierrdquo ao sistema de potecircncia1048766 Divisores resistivos satildeo como os capacitivos mas usando resistores1048766 Divisores mistos (capacitivo e resistivo) como o proacuteprio nome diz satildeo um misto de dos dois anteriores
Os divisores resistivos e mistos normalmente natildeo satildeo utilizados em sistemas de potecircncia sendo sua aplicaccedilatildeo nos circuitos de ensaio e pesquisa em laboratoacuterioPara tensotildees entre 600V 69kV os transformadores indutivos satildeo dominantes para tensotildees entre 69kV e 138kV natildeo existe preferecircncia e para tensotildees superiores a138kV os capacitivos satildeo dominantes
Foto de TP
RELEacuteS DE TENSAtildeO
Satildeo releacutes utilizados na proteccedilatildeo contra variaccedilotildees de tensatildeo em circuitos eleacutetricos podendo supervisiona-los contra SOBRETENSOtildeES eou SUBTENSOtildeES em sua frequecircncia nominal (60 Hz)Analogamente ao que se apresentou para os releacutes de corrente os releacutes de tensatildeo podem ser INSTAcircNTANEOS ou TEMPORIZADOS independentemente de serem Eletromecacircnicos ou Estaacuteticos
RELEacuteS DE SOBRETENSAtildeO Nordm ANSI 59
Conforme o proacuteprio nome diz satildeo releacutes designados aacute proteccedilatildeo ou controle contrasobretensotildees em circuito eleacutetricos operando em sua frequecircncia nominal as quais podem ser originadas atraveacutes de vaacuterios fatores tais como perdas de carga aberturas monopolares queima de fusiacuteveis em uma soacute fase geradores com excitaccedilatildeo excessivaetc
1-) Princiacutepios de FuncionamentoOs releacutes de sobretensatildeo em geral satildeo apresentados em duas versotildees construtivasa) Releacutes de sobretensatildeo instantacircneos (59 I)b) Releacutes de Sobretensatildeo temporizados (59 T)c) As unidades INSTANTANEAS mais antigas de releacutes de sobretensatildeo foram construiacutedas baseadas no principio da ATRACcedilAtildeO ELETROMAGNEacuteTICA tipos Plunger ou Hinged conforme foram apresentados anteriormente Neste caso os valores das faixas de tensotildees de utilizaccedilatildeo bem como de atuaccedilatildeo descontados de releacutes devem ser cuidadosamente analisados considerando que em tais tipos os ajustes satildeo efetuados atraveacutes das regulagens de distancia entre o nuacutecleo e a armadura moacutevel e que correspondem aos valores de equiliacutebrio desenvolvidos entre as accedilotildees MOTORA da forccedila magneacutetica contra a OPOSITORA da forccedila mecacircnica Atualmente existe uma tendecircncia crescente em substituir tais tipos de releacutes EM pelos modelos estaacuteticos cada vez mais presentes em sistemas eleacutetricos Tal iniciativa de justifica considerando que aleacutem destes serem bem mais raacutepidos do que aqueles (por exemplo tST= 8 mseg e tEM = 15 mseg) comeccedila a existir tambeacutem pequenas vantagens econocircmicas de custo e de manutenccedilatildeo (reposiccedilatildeo de peccedilas importadas) aleacutem do grande incentivo do programa de nacionalizaccedilatildeo contribuindo com o
desenvolvimento tecnoloacutegico moderno para fabricaccedilatildeo de componentes de estado soacutelido em detrimento da tecnologia eletromecacircnica Finalmente o que merece especial atenccedilatildeo ainda diz respeito aos baixos valores de carga (VA) que os releacutes estaacuteticos impotildeem aos TPrsquos comparados com os equivalentes EM (ver tabela fornecida em cataacutelogos de fabricantes de tais releacutes)d) Os releacutes de sobretensatildeo temporizados satildeo em sua maioria construiacutedos baseados no principio da INDUCcedilAtildeO ELETROMAGNETICA atraveacutes principalmente do tipo disco de induccedilatildeoConstrutivamente tais tipos de releacutes satildeo anaacutelogos aos de corrente exceto que suas bobinas satildeo caracterizadas por elevados valores de impedacircncias enquanto que nos releacutes de corrente deve-se ter pelo contrario baixos valores Estas imposiccedilotildees satildeo imprescindiacuteveis considerando os efeitos sempre que possiacutevel de baixo carregamento(VA) para os TCrsquos e TPrsquos Da mesma forma que foi apresentado para releacutes de corrente esta bobina de tensatildeo apresenta TAPES de entrada que em geral varia na faixa de
Tapes de 55 a 140 V para tensatildeo nominal de 115 V
Tapes de 110 a 280 V para tensatildeo nominal de 230 V Aleacutem do TAPE a ser escolhido para se ajustar um releacute se sobretensatildeo temporizado eacute necessaacuterio tambeacutem estabelecer uma relaccedilatildeo entre o tempo de desligamento do releacute em funccedilatildeo do valor de sobretensatildeo ocorrido no sistema tal relaccedilatildeo eacute conseguida atraveacutes das curvas caracteriacutesticas de operaccedilatildeo destes releacutes as quais podem ser escolhidas no mesmo
A figura VI19 nos mostra um exemplo de tais caracteriacutesticas
Fig VI19 Caracteriacutesticas de Operaccedilatildeo ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de sobretensatildeo Temporizado
Observaccedilatildeo em releacutes EM de sobretensatildeo tipo disco de induccedilatildeo normalmente existe um anel para tensionamento da mola a qual permite ajustar o releacute para operar em valores intermediaacuterios aqueles definidos pelos pontos representativos das varias curvas do DT Em geral estes ajustes de fabrica satildeo tais que o releacute deveraacute fechar seus contatos em qualquer curva DT na tensatildeo do TAPE e reabri-los quando a tensatildeo variar de + 5 daquele valor
2-) Diagrama de Comando com Releacutes de Sobretensotildees
Analogamente ao que foi visto para releacutes de sobrecorrentes os releacutes de sobretensatildeo podem possuir seus contatos conectados ao barramento DC de comando programados para executarem as funccedilotildees de desligamento de um disjuntor eou dar um alarme quando ocorrer
agrave atuaccedilatildeo do releacute
Fig VI20 - Diagrama de comando com releacutes de sobretensatildeo temporizados No caso de releacutes de sobretensatildeo serem programados tambeacutem para atuar sobre um alarme o que poderaacute ser feito simultaneamente ao desligamento de um disjuntor entatildeo deve-se recorrer a releacutes com pelo menos dois contatos de saiacuteda ou entatildeo utilizar releacutes auxiliares comandados pelo contato do releacute de sobretensatildeo
RELEacuteS DE SUB-TENSAtildeO ndash Nordm ANSI 27
Os releacutes de sub-tensatildeo tambeacutem chamados de ldquoRELEacuteS DE MIacuteNIMArdquo destinam-se a supervisionar as condiccedilotildees miacutenimas de tensatildeo admissiacuteveis em um determinado ponto de um sistema eleacutetrico Suas funccedilotildees de proteccedilatildeo satildeo as mais diversas possiacuteveis podendo estar aplicadas a barramento equipamentos especiais motores circuitos etc
3) Princiacutepios de Funcionamento
Em geral os princiacutepios de funcionamento bem como as caracteriacutesticas construtivas desses tipos de releacutes satildeo bem anaacutelogas aquelas jaacute descritas para releacutes de sobretensatildeo ou seja existem releacutes de sub-tensatildeo que atuam a) Instantacircneos (27 I)b) Temporizados (27 I)Suas
caracteriacutesticas construtivas mais comuns satildeo a) Tipo Atraccedilatildeo Eletromagneacutetico b) Tipo Disco (ou copo) de Induccedilatildeo c) Estaacuteticos Assim sendo os detalhes correspondentes a cada uma dessas caracteriacutesticas jaacute foram em linhas gerais analisadas anteriormente Do ponto de vista dos ajustes cumpre aqui lembrar que para atuaccedilatildeo da unidade instantacircnea (27 I) em geral recomenda-se que a tensatildeo de pick-up seja em torno de 60VN enquanto que para niacuteveis de tensatildeo aplicada disponiacutevel entre 60 a 100 VN pode-se com os devidos cuidados fazer os controles com a unidade temporizada A esse respeito eacute de importacircncia fundamental consultaremos eou verificarmos as instruccedilotildees dos fabricantes de equipamentos no que diz respeito agraves tensotildees miacutenimas permitidas aacute sua operaccedilatildeo Existem recomendaccedilotildees generalizadas de se utilizar o valor de 80 VN como valor miacutenimo de tensatildeo admissiacutevel para qualquer aplicaccedilatildeo de releacutes de subtensatildeo entretanto o fato de ser muito generalizada requer em certos casos de melhores anaacutelises a suas aplicaccedilotildees Procuramos mostrar na figura VI21 um exemplo de uma caracteriacutestica temporizada ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de subtensatildeo Observar que os valores dos tempos de desligamentos para uma dada curva diminuem agrave medida que a tensatildeo decresce no ponto onde estaacute instalado o releacute Evidentemente esta tensatildeo poderaacute ser de FASE-TERRA ou FASE-FASE dependendo aplicaccedilatildeo considerada Os fabricantes de tais releacutes apresentam varias faixas de tais tensotildees quais
RELEacute FALTA DE FASE
Este releacute eacute um componente eletroeletrocircnico que monitora um circuito eleacutetrico verificando a presenccedila ou natildeo das trecircs fases Desliga-o caso isso ocorra evitando que a maacutequina funcione com falta Alguns modelos verificam tambeacutem a presenccedila do neutro sendo entatildeo chamados de releacute falta de fase e neutro
A ligaccedilatildeo desses componentes exige um circuito apropriado com dispositivos de controle a distacircncia integrado (contator por exemplo) pois a atuaccedilatildeo ocorre com a modificaccedilatildeo da posiccedilatildeo de um contato auxiliar que entatildeo deve atuar em um circuito de comando Normalmente o contato que deve ser conectado em seacuterie ao circuito eacute o contato NA (normalmente aberto) pois fecha assim que recebe os condutores energizados da rede eleacutetrica
Foto rele de sequencia de fase
FUNCIONAMENTO
Alimentando-se o aparelho com as trecircs fases em sequecircncia o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de trabalho Se duas fases da alimentaccedilatildeo do aparelho forem invertidas o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de repouso
PAacuteRA-RAIOS Agrave RESISTEcircNCIA NAtildeO-LINEAR
INTRODUCcedilAtildeO
Equipamento destinado a proteccedilatildeo de sistemas eleacutetricos contra sobretensotildees originadas por descargas atmosfeacutericas (origem externa) ou por manobras de chaves seccionadoras e disjuntores (origem interna)
TIPOS DE PAacuteRA-RAIOS
bull Carboneto de siliacutecio (SiC)
bull Oacutexido de zinco (ZnO)
PARTES COMPONENTES DE UM PAacuteRA-RAIOS
a) Corpo de porcelana Constituiacutedo de porcelana vitrificada de alta resistecircncia mecacircnica e dieleacutetrica
b) Resistores natildeo-lineares Blocos ceracircmicos feitos a partir do SiC ou do ZnO Possuem elevada capacidade de conduccedilatildeo da corrente de surto com baixas tensotildees residuais ao mesmo tempo que oferece alta resistecircncia agrave corrente subsequente fornecida pelo sistema
c) Centelhador seacuterie Constituiacutedo de um ou mais espaccediladores entre eletrodos dispostos em seacuterie com os resistores natildeo-lineares Eacute opcional para os para raios de ZnO
d) Desligador automaacutetico Constituiacutedo de um elemento resistivo colocado em seacuterie com uma caacutepsula explosiva protegida por um corpo de baquelite Serve como indicador visual de defeito no para -raios Eacute opcional no ZnO
e) Protetor contra sobre pressatildeo Dispositivo destinado a aliviar a pressatildeo interna devido a falhas ocasionais do paacutera- raios e cuja accedilatildeo permite o escape dos gases antes que haja o rompimento da porcelana
PRINCIacutePIO DE FUNCIONAMENTO
A figura a seguir mostra esquematicamente um para -raios instalado numa linha submetida a uma sobretensatildeo
INSTALACcedilOtildeES ELEacuteTRICAS INDUSTRIAIS
Em condiccedilotildees normais de funcionamento a linha estaacute isolada da terra pelo centelhador Ocorrendo uma sobretensatildeo o para -raios conduz instantacircneamente (cong 001 s)
ESCOLHA DA TENSAtildeO NOMINAL DO PAacuteRA-RAIOS
Eacute determinada em funccedilatildeo da maacutexima tensatildeo entre fases admissiacutevel no sistema e depende do fator de aterramento desse sistema
Para sistemas com neutro solidamente aterrado esse fator vale 08 e para sistemas com neutro isolado ou aterrado atraveacutes de impedacircncia vale 10
Exemplo
Considere uma descarga atmosfeacuterica cuja corrente do raio seja de 15 kA irrompendo num ponto do solo distante 90 m de uma LT de 69 kV cuja altura dos condutores ao solo seja de 1 m
Calcular a tensatildeo de surto resultante
x R kV R
R x xHxIZ
Este valor eacute bem inferior agrave tensatildeo suportaacutevel de impulso (TSI) da LT que eacute de 350 kV
CONSIDERACcedilOtildeES SOBRE RAIOS
bull 90 das descargas atmosfeacutericas seguem da nuvem para a terra
bull Descarga direta de raios
bull 01 ge 200 kA bull 07 ge 100 kA
bull 5ge 60 kAbull 50 ge 15 kA
Foto de Para raio
httpsearchbabyloncomq=finalidade+de+para+raios++de+alta+tensC3A3oamps=webampas=0amprlz=0ampbabsrc=HP_ss
Foto de TP
RELEacuteS DE TENSAtildeO
Satildeo releacutes utilizados na proteccedilatildeo contra variaccedilotildees de tensatildeo em circuitos eleacutetricos podendo supervisiona-los contra SOBRETENSOtildeES eou SUBTENSOtildeES em sua frequecircncia nominal (60 Hz)Analogamente ao que se apresentou para os releacutes de corrente os releacutes de tensatildeo podem ser INSTAcircNTANEOS ou TEMPORIZADOS independentemente de serem Eletromecacircnicos ou Estaacuteticos
RELEacuteS DE SOBRETENSAtildeO Nordm ANSI 59
Conforme o proacuteprio nome diz satildeo releacutes designados aacute proteccedilatildeo ou controle contrasobretensotildees em circuito eleacutetricos operando em sua frequecircncia nominal as quais podem ser originadas atraveacutes de vaacuterios fatores tais como perdas de carga aberturas monopolares queima de fusiacuteveis em uma soacute fase geradores com excitaccedilatildeo excessivaetc
1-) Princiacutepios de FuncionamentoOs releacutes de sobretensatildeo em geral satildeo apresentados em duas versotildees construtivasa) Releacutes de sobretensatildeo instantacircneos (59 I)b) Releacutes de Sobretensatildeo temporizados (59 T)c) As unidades INSTANTANEAS mais antigas de releacutes de sobretensatildeo foram construiacutedas baseadas no principio da ATRACcedilAtildeO ELETROMAGNEacuteTICA tipos Plunger ou Hinged conforme foram apresentados anteriormente Neste caso os valores das faixas de tensotildees de utilizaccedilatildeo bem como de atuaccedilatildeo descontados de releacutes devem ser cuidadosamente analisados considerando que em tais tipos os ajustes satildeo efetuados atraveacutes das regulagens de distancia entre o nuacutecleo e a armadura moacutevel e que correspondem aos valores de equiliacutebrio desenvolvidos entre as accedilotildees MOTORA da forccedila magneacutetica contra a OPOSITORA da forccedila mecacircnica Atualmente existe uma tendecircncia crescente em substituir tais tipos de releacutes EM pelos modelos estaacuteticos cada vez mais presentes em sistemas eleacutetricos Tal iniciativa de justifica considerando que aleacutem destes serem bem mais raacutepidos do que aqueles (por exemplo tST= 8 mseg e tEM = 15 mseg) comeccedila a existir tambeacutem pequenas vantagens econocircmicas de custo e de manutenccedilatildeo (reposiccedilatildeo de peccedilas importadas) aleacutem do grande incentivo do programa de nacionalizaccedilatildeo contribuindo com o
desenvolvimento tecnoloacutegico moderno para fabricaccedilatildeo de componentes de estado soacutelido em detrimento da tecnologia eletromecacircnica Finalmente o que merece especial atenccedilatildeo ainda diz respeito aos baixos valores de carga (VA) que os releacutes estaacuteticos impotildeem aos TPrsquos comparados com os equivalentes EM (ver tabela fornecida em cataacutelogos de fabricantes de tais releacutes)d) Os releacutes de sobretensatildeo temporizados satildeo em sua maioria construiacutedos baseados no principio da INDUCcedilAtildeO ELETROMAGNETICA atraveacutes principalmente do tipo disco de induccedilatildeoConstrutivamente tais tipos de releacutes satildeo anaacutelogos aos de corrente exceto que suas bobinas satildeo caracterizadas por elevados valores de impedacircncias enquanto que nos releacutes de corrente deve-se ter pelo contrario baixos valores Estas imposiccedilotildees satildeo imprescindiacuteveis considerando os efeitos sempre que possiacutevel de baixo carregamento(VA) para os TCrsquos e TPrsquos Da mesma forma que foi apresentado para releacutes de corrente esta bobina de tensatildeo apresenta TAPES de entrada que em geral varia na faixa de
Tapes de 55 a 140 V para tensatildeo nominal de 115 V
Tapes de 110 a 280 V para tensatildeo nominal de 230 V Aleacutem do TAPE a ser escolhido para se ajustar um releacute se sobretensatildeo temporizado eacute necessaacuterio tambeacutem estabelecer uma relaccedilatildeo entre o tempo de desligamento do releacute em funccedilatildeo do valor de sobretensatildeo ocorrido no sistema tal relaccedilatildeo eacute conseguida atraveacutes das curvas caracteriacutesticas de operaccedilatildeo destes releacutes as quais podem ser escolhidas no mesmo
A figura VI19 nos mostra um exemplo de tais caracteriacutesticas
Fig VI19 Caracteriacutesticas de Operaccedilatildeo ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de sobretensatildeo Temporizado
Observaccedilatildeo em releacutes EM de sobretensatildeo tipo disco de induccedilatildeo normalmente existe um anel para tensionamento da mola a qual permite ajustar o releacute para operar em valores intermediaacuterios aqueles definidos pelos pontos representativos das varias curvas do DT Em geral estes ajustes de fabrica satildeo tais que o releacute deveraacute fechar seus contatos em qualquer curva DT na tensatildeo do TAPE e reabri-los quando a tensatildeo variar de + 5 daquele valor
2-) Diagrama de Comando com Releacutes de Sobretensotildees
Analogamente ao que foi visto para releacutes de sobrecorrentes os releacutes de sobretensatildeo podem possuir seus contatos conectados ao barramento DC de comando programados para executarem as funccedilotildees de desligamento de um disjuntor eou dar um alarme quando ocorrer
agrave atuaccedilatildeo do releacute
Fig VI20 - Diagrama de comando com releacutes de sobretensatildeo temporizados No caso de releacutes de sobretensatildeo serem programados tambeacutem para atuar sobre um alarme o que poderaacute ser feito simultaneamente ao desligamento de um disjuntor entatildeo deve-se recorrer a releacutes com pelo menos dois contatos de saiacuteda ou entatildeo utilizar releacutes auxiliares comandados pelo contato do releacute de sobretensatildeo
RELEacuteS DE SUB-TENSAtildeO ndash Nordm ANSI 27
Os releacutes de sub-tensatildeo tambeacutem chamados de ldquoRELEacuteS DE MIacuteNIMArdquo destinam-se a supervisionar as condiccedilotildees miacutenimas de tensatildeo admissiacuteveis em um determinado ponto de um sistema eleacutetrico Suas funccedilotildees de proteccedilatildeo satildeo as mais diversas possiacuteveis podendo estar aplicadas a barramento equipamentos especiais motores circuitos etc
3) Princiacutepios de Funcionamento
Em geral os princiacutepios de funcionamento bem como as caracteriacutesticas construtivas desses tipos de releacutes satildeo bem anaacutelogas aquelas jaacute descritas para releacutes de sobretensatildeo ou seja existem releacutes de sub-tensatildeo que atuam a) Instantacircneos (27 I)b) Temporizados (27 I)Suas
caracteriacutesticas construtivas mais comuns satildeo a) Tipo Atraccedilatildeo Eletromagneacutetico b) Tipo Disco (ou copo) de Induccedilatildeo c) Estaacuteticos Assim sendo os detalhes correspondentes a cada uma dessas caracteriacutesticas jaacute foram em linhas gerais analisadas anteriormente Do ponto de vista dos ajustes cumpre aqui lembrar que para atuaccedilatildeo da unidade instantacircnea (27 I) em geral recomenda-se que a tensatildeo de pick-up seja em torno de 60VN enquanto que para niacuteveis de tensatildeo aplicada disponiacutevel entre 60 a 100 VN pode-se com os devidos cuidados fazer os controles com a unidade temporizada A esse respeito eacute de importacircncia fundamental consultaremos eou verificarmos as instruccedilotildees dos fabricantes de equipamentos no que diz respeito agraves tensotildees miacutenimas permitidas aacute sua operaccedilatildeo Existem recomendaccedilotildees generalizadas de se utilizar o valor de 80 VN como valor miacutenimo de tensatildeo admissiacutevel para qualquer aplicaccedilatildeo de releacutes de subtensatildeo entretanto o fato de ser muito generalizada requer em certos casos de melhores anaacutelises a suas aplicaccedilotildees Procuramos mostrar na figura VI21 um exemplo de uma caracteriacutestica temporizada ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de subtensatildeo Observar que os valores dos tempos de desligamentos para uma dada curva diminuem agrave medida que a tensatildeo decresce no ponto onde estaacute instalado o releacute Evidentemente esta tensatildeo poderaacute ser de FASE-TERRA ou FASE-FASE dependendo aplicaccedilatildeo considerada Os fabricantes de tais releacutes apresentam varias faixas de tais tensotildees quais
RELEacute FALTA DE FASE
Este releacute eacute um componente eletroeletrocircnico que monitora um circuito eleacutetrico verificando a presenccedila ou natildeo das trecircs fases Desliga-o caso isso ocorra evitando que a maacutequina funcione com falta Alguns modelos verificam tambeacutem a presenccedila do neutro sendo entatildeo chamados de releacute falta de fase e neutro
A ligaccedilatildeo desses componentes exige um circuito apropriado com dispositivos de controle a distacircncia integrado (contator por exemplo) pois a atuaccedilatildeo ocorre com a modificaccedilatildeo da posiccedilatildeo de um contato auxiliar que entatildeo deve atuar em um circuito de comando Normalmente o contato que deve ser conectado em seacuterie ao circuito eacute o contato NA (normalmente aberto) pois fecha assim que recebe os condutores energizados da rede eleacutetrica
Foto rele de sequencia de fase
FUNCIONAMENTO
Alimentando-se o aparelho com as trecircs fases em sequecircncia o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de trabalho Se duas fases da alimentaccedilatildeo do aparelho forem invertidas o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de repouso
PAacuteRA-RAIOS Agrave RESISTEcircNCIA NAtildeO-LINEAR
INTRODUCcedilAtildeO
Equipamento destinado a proteccedilatildeo de sistemas eleacutetricos contra sobretensotildees originadas por descargas atmosfeacutericas (origem externa) ou por manobras de chaves seccionadoras e disjuntores (origem interna)
TIPOS DE PAacuteRA-RAIOS
bull Carboneto de siliacutecio (SiC)
bull Oacutexido de zinco (ZnO)
PARTES COMPONENTES DE UM PAacuteRA-RAIOS
a) Corpo de porcelana Constituiacutedo de porcelana vitrificada de alta resistecircncia mecacircnica e dieleacutetrica
b) Resistores natildeo-lineares Blocos ceracircmicos feitos a partir do SiC ou do ZnO Possuem elevada capacidade de conduccedilatildeo da corrente de surto com baixas tensotildees residuais ao mesmo tempo que oferece alta resistecircncia agrave corrente subsequente fornecida pelo sistema
c) Centelhador seacuterie Constituiacutedo de um ou mais espaccediladores entre eletrodos dispostos em seacuterie com os resistores natildeo-lineares Eacute opcional para os para raios de ZnO
d) Desligador automaacutetico Constituiacutedo de um elemento resistivo colocado em seacuterie com uma caacutepsula explosiva protegida por um corpo de baquelite Serve como indicador visual de defeito no para -raios Eacute opcional no ZnO
e) Protetor contra sobre pressatildeo Dispositivo destinado a aliviar a pressatildeo interna devido a falhas ocasionais do paacutera- raios e cuja accedilatildeo permite o escape dos gases antes que haja o rompimento da porcelana
PRINCIacutePIO DE FUNCIONAMENTO
A figura a seguir mostra esquematicamente um para -raios instalado numa linha submetida a uma sobretensatildeo
INSTALACcedilOtildeES ELEacuteTRICAS INDUSTRIAIS
Em condiccedilotildees normais de funcionamento a linha estaacute isolada da terra pelo centelhador Ocorrendo uma sobretensatildeo o para -raios conduz instantacircneamente (cong 001 s)
ESCOLHA DA TENSAtildeO NOMINAL DO PAacuteRA-RAIOS
Eacute determinada em funccedilatildeo da maacutexima tensatildeo entre fases admissiacutevel no sistema e depende do fator de aterramento desse sistema
Para sistemas com neutro solidamente aterrado esse fator vale 08 e para sistemas com neutro isolado ou aterrado atraveacutes de impedacircncia vale 10
Exemplo
Considere uma descarga atmosfeacuterica cuja corrente do raio seja de 15 kA irrompendo num ponto do solo distante 90 m de uma LT de 69 kV cuja altura dos condutores ao solo seja de 1 m
Calcular a tensatildeo de surto resultante
x R kV R
R x xHxIZ
Este valor eacute bem inferior agrave tensatildeo suportaacutevel de impulso (TSI) da LT que eacute de 350 kV
CONSIDERACcedilOtildeES SOBRE RAIOS
bull 90 das descargas atmosfeacutericas seguem da nuvem para a terra
bull Descarga direta de raios
bull 01 ge 200 kA bull 07 ge 100 kA
bull 5ge 60 kAbull 50 ge 15 kA
Foto de Para raio
httpsearchbabyloncomq=finalidade+de+para+raios++de+alta+tensC3A3oamps=webampas=0amprlz=0ampbabsrc=HP_ss
desenvolvimento tecnoloacutegico moderno para fabricaccedilatildeo de componentes de estado soacutelido em detrimento da tecnologia eletromecacircnica Finalmente o que merece especial atenccedilatildeo ainda diz respeito aos baixos valores de carga (VA) que os releacutes estaacuteticos impotildeem aos TPrsquos comparados com os equivalentes EM (ver tabela fornecida em cataacutelogos de fabricantes de tais releacutes)d) Os releacutes de sobretensatildeo temporizados satildeo em sua maioria construiacutedos baseados no principio da INDUCcedilAtildeO ELETROMAGNETICA atraveacutes principalmente do tipo disco de induccedilatildeoConstrutivamente tais tipos de releacutes satildeo anaacutelogos aos de corrente exceto que suas bobinas satildeo caracterizadas por elevados valores de impedacircncias enquanto que nos releacutes de corrente deve-se ter pelo contrario baixos valores Estas imposiccedilotildees satildeo imprescindiacuteveis considerando os efeitos sempre que possiacutevel de baixo carregamento(VA) para os TCrsquos e TPrsquos Da mesma forma que foi apresentado para releacutes de corrente esta bobina de tensatildeo apresenta TAPES de entrada que em geral varia na faixa de
Tapes de 55 a 140 V para tensatildeo nominal de 115 V
Tapes de 110 a 280 V para tensatildeo nominal de 230 V Aleacutem do TAPE a ser escolhido para se ajustar um releacute se sobretensatildeo temporizado eacute necessaacuterio tambeacutem estabelecer uma relaccedilatildeo entre o tempo de desligamento do releacute em funccedilatildeo do valor de sobretensatildeo ocorrido no sistema tal relaccedilatildeo eacute conseguida atraveacutes das curvas caracteriacutesticas de operaccedilatildeo destes releacutes as quais podem ser escolhidas no mesmo
A figura VI19 nos mostra um exemplo de tais caracteriacutesticas
Fig VI19 Caracteriacutesticas de Operaccedilatildeo ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de sobretensatildeo Temporizado
Observaccedilatildeo em releacutes EM de sobretensatildeo tipo disco de induccedilatildeo normalmente existe um anel para tensionamento da mola a qual permite ajustar o releacute para operar em valores intermediaacuterios aqueles definidos pelos pontos representativos das varias curvas do DT Em geral estes ajustes de fabrica satildeo tais que o releacute deveraacute fechar seus contatos em qualquer curva DT na tensatildeo do TAPE e reabri-los quando a tensatildeo variar de + 5 daquele valor
2-) Diagrama de Comando com Releacutes de Sobretensotildees
Analogamente ao que foi visto para releacutes de sobrecorrentes os releacutes de sobretensatildeo podem possuir seus contatos conectados ao barramento DC de comando programados para executarem as funccedilotildees de desligamento de um disjuntor eou dar um alarme quando ocorrer
agrave atuaccedilatildeo do releacute
Fig VI20 - Diagrama de comando com releacutes de sobretensatildeo temporizados No caso de releacutes de sobretensatildeo serem programados tambeacutem para atuar sobre um alarme o que poderaacute ser feito simultaneamente ao desligamento de um disjuntor entatildeo deve-se recorrer a releacutes com pelo menos dois contatos de saiacuteda ou entatildeo utilizar releacutes auxiliares comandados pelo contato do releacute de sobretensatildeo
RELEacuteS DE SUB-TENSAtildeO ndash Nordm ANSI 27
Os releacutes de sub-tensatildeo tambeacutem chamados de ldquoRELEacuteS DE MIacuteNIMArdquo destinam-se a supervisionar as condiccedilotildees miacutenimas de tensatildeo admissiacuteveis em um determinado ponto de um sistema eleacutetrico Suas funccedilotildees de proteccedilatildeo satildeo as mais diversas possiacuteveis podendo estar aplicadas a barramento equipamentos especiais motores circuitos etc
3) Princiacutepios de Funcionamento
Em geral os princiacutepios de funcionamento bem como as caracteriacutesticas construtivas desses tipos de releacutes satildeo bem anaacutelogas aquelas jaacute descritas para releacutes de sobretensatildeo ou seja existem releacutes de sub-tensatildeo que atuam a) Instantacircneos (27 I)b) Temporizados (27 I)Suas
caracteriacutesticas construtivas mais comuns satildeo a) Tipo Atraccedilatildeo Eletromagneacutetico b) Tipo Disco (ou copo) de Induccedilatildeo c) Estaacuteticos Assim sendo os detalhes correspondentes a cada uma dessas caracteriacutesticas jaacute foram em linhas gerais analisadas anteriormente Do ponto de vista dos ajustes cumpre aqui lembrar que para atuaccedilatildeo da unidade instantacircnea (27 I) em geral recomenda-se que a tensatildeo de pick-up seja em torno de 60VN enquanto que para niacuteveis de tensatildeo aplicada disponiacutevel entre 60 a 100 VN pode-se com os devidos cuidados fazer os controles com a unidade temporizada A esse respeito eacute de importacircncia fundamental consultaremos eou verificarmos as instruccedilotildees dos fabricantes de equipamentos no que diz respeito agraves tensotildees miacutenimas permitidas aacute sua operaccedilatildeo Existem recomendaccedilotildees generalizadas de se utilizar o valor de 80 VN como valor miacutenimo de tensatildeo admissiacutevel para qualquer aplicaccedilatildeo de releacutes de subtensatildeo entretanto o fato de ser muito generalizada requer em certos casos de melhores anaacutelises a suas aplicaccedilotildees Procuramos mostrar na figura VI21 um exemplo de uma caracteriacutestica temporizada ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de subtensatildeo Observar que os valores dos tempos de desligamentos para uma dada curva diminuem agrave medida que a tensatildeo decresce no ponto onde estaacute instalado o releacute Evidentemente esta tensatildeo poderaacute ser de FASE-TERRA ou FASE-FASE dependendo aplicaccedilatildeo considerada Os fabricantes de tais releacutes apresentam varias faixas de tais tensotildees quais
RELEacute FALTA DE FASE
Este releacute eacute um componente eletroeletrocircnico que monitora um circuito eleacutetrico verificando a presenccedila ou natildeo das trecircs fases Desliga-o caso isso ocorra evitando que a maacutequina funcione com falta Alguns modelos verificam tambeacutem a presenccedila do neutro sendo entatildeo chamados de releacute falta de fase e neutro
A ligaccedilatildeo desses componentes exige um circuito apropriado com dispositivos de controle a distacircncia integrado (contator por exemplo) pois a atuaccedilatildeo ocorre com a modificaccedilatildeo da posiccedilatildeo de um contato auxiliar que entatildeo deve atuar em um circuito de comando Normalmente o contato que deve ser conectado em seacuterie ao circuito eacute o contato NA (normalmente aberto) pois fecha assim que recebe os condutores energizados da rede eleacutetrica
Foto rele de sequencia de fase
FUNCIONAMENTO
Alimentando-se o aparelho com as trecircs fases em sequecircncia o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de trabalho Se duas fases da alimentaccedilatildeo do aparelho forem invertidas o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de repouso
PAacuteRA-RAIOS Agrave RESISTEcircNCIA NAtildeO-LINEAR
INTRODUCcedilAtildeO
Equipamento destinado a proteccedilatildeo de sistemas eleacutetricos contra sobretensotildees originadas por descargas atmosfeacutericas (origem externa) ou por manobras de chaves seccionadoras e disjuntores (origem interna)
TIPOS DE PAacuteRA-RAIOS
bull Carboneto de siliacutecio (SiC)
bull Oacutexido de zinco (ZnO)
PARTES COMPONENTES DE UM PAacuteRA-RAIOS
a) Corpo de porcelana Constituiacutedo de porcelana vitrificada de alta resistecircncia mecacircnica e dieleacutetrica
b) Resistores natildeo-lineares Blocos ceracircmicos feitos a partir do SiC ou do ZnO Possuem elevada capacidade de conduccedilatildeo da corrente de surto com baixas tensotildees residuais ao mesmo tempo que oferece alta resistecircncia agrave corrente subsequente fornecida pelo sistema
c) Centelhador seacuterie Constituiacutedo de um ou mais espaccediladores entre eletrodos dispostos em seacuterie com os resistores natildeo-lineares Eacute opcional para os para raios de ZnO
d) Desligador automaacutetico Constituiacutedo de um elemento resistivo colocado em seacuterie com uma caacutepsula explosiva protegida por um corpo de baquelite Serve como indicador visual de defeito no para -raios Eacute opcional no ZnO
e) Protetor contra sobre pressatildeo Dispositivo destinado a aliviar a pressatildeo interna devido a falhas ocasionais do paacutera- raios e cuja accedilatildeo permite o escape dos gases antes que haja o rompimento da porcelana
PRINCIacutePIO DE FUNCIONAMENTO
A figura a seguir mostra esquematicamente um para -raios instalado numa linha submetida a uma sobretensatildeo
INSTALACcedilOtildeES ELEacuteTRICAS INDUSTRIAIS
Em condiccedilotildees normais de funcionamento a linha estaacute isolada da terra pelo centelhador Ocorrendo uma sobretensatildeo o para -raios conduz instantacircneamente (cong 001 s)
ESCOLHA DA TENSAtildeO NOMINAL DO PAacuteRA-RAIOS
Eacute determinada em funccedilatildeo da maacutexima tensatildeo entre fases admissiacutevel no sistema e depende do fator de aterramento desse sistema
Para sistemas com neutro solidamente aterrado esse fator vale 08 e para sistemas com neutro isolado ou aterrado atraveacutes de impedacircncia vale 10
Exemplo
Considere uma descarga atmosfeacuterica cuja corrente do raio seja de 15 kA irrompendo num ponto do solo distante 90 m de uma LT de 69 kV cuja altura dos condutores ao solo seja de 1 m
Calcular a tensatildeo de surto resultante
x R kV R
R x xHxIZ
Este valor eacute bem inferior agrave tensatildeo suportaacutevel de impulso (TSI) da LT que eacute de 350 kV
CONSIDERACcedilOtildeES SOBRE RAIOS
bull 90 das descargas atmosfeacutericas seguem da nuvem para a terra
bull Descarga direta de raios
bull 01 ge 200 kA bull 07 ge 100 kA
bull 5ge 60 kAbull 50 ge 15 kA
Foto de Para raio
httpsearchbabyloncomq=finalidade+de+para+raios++de+alta+tensC3A3oamps=webampas=0amprlz=0ampbabsrc=HP_ss
2-) Diagrama de Comando com Releacutes de Sobretensotildees
Analogamente ao que foi visto para releacutes de sobrecorrentes os releacutes de sobretensatildeo podem possuir seus contatos conectados ao barramento DC de comando programados para executarem as funccedilotildees de desligamento de um disjuntor eou dar um alarme quando ocorrer
agrave atuaccedilatildeo do releacute
Fig VI20 - Diagrama de comando com releacutes de sobretensatildeo temporizados No caso de releacutes de sobretensatildeo serem programados tambeacutem para atuar sobre um alarme o que poderaacute ser feito simultaneamente ao desligamento de um disjuntor entatildeo deve-se recorrer a releacutes com pelo menos dois contatos de saiacuteda ou entatildeo utilizar releacutes auxiliares comandados pelo contato do releacute de sobretensatildeo
RELEacuteS DE SUB-TENSAtildeO ndash Nordm ANSI 27
Os releacutes de sub-tensatildeo tambeacutem chamados de ldquoRELEacuteS DE MIacuteNIMArdquo destinam-se a supervisionar as condiccedilotildees miacutenimas de tensatildeo admissiacuteveis em um determinado ponto de um sistema eleacutetrico Suas funccedilotildees de proteccedilatildeo satildeo as mais diversas possiacuteveis podendo estar aplicadas a barramento equipamentos especiais motores circuitos etc
3) Princiacutepios de Funcionamento
Em geral os princiacutepios de funcionamento bem como as caracteriacutesticas construtivas desses tipos de releacutes satildeo bem anaacutelogas aquelas jaacute descritas para releacutes de sobretensatildeo ou seja existem releacutes de sub-tensatildeo que atuam a) Instantacircneos (27 I)b) Temporizados (27 I)Suas
caracteriacutesticas construtivas mais comuns satildeo a) Tipo Atraccedilatildeo Eletromagneacutetico b) Tipo Disco (ou copo) de Induccedilatildeo c) Estaacuteticos Assim sendo os detalhes correspondentes a cada uma dessas caracteriacutesticas jaacute foram em linhas gerais analisadas anteriormente Do ponto de vista dos ajustes cumpre aqui lembrar que para atuaccedilatildeo da unidade instantacircnea (27 I) em geral recomenda-se que a tensatildeo de pick-up seja em torno de 60VN enquanto que para niacuteveis de tensatildeo aplicada disponiacutevel entre 60 a 100 VN pode-se com os devidos cuidados fazer os controles com a unidade temporizada A esse respeito eacute de importacircncia fundamental consultaremos eou verificarmos as instruccedilotildees dos fabricantes de equipamentos no que diz respeito agraves tensotildees miacutenimas permitidas aacute sua operaccedilatildeo Existem recomendaccedilotildees generalizadas de se utilizar o valor de 80 VN como valor miacutenimo de tensatildeo admissiacutevel para qualquer aplicaccedilatildeo de releacutes de subtensatildeo entretanto o fato de ser muito generalizada requer em certos casos de melhores anaacutelises a suas aplicaccedilotildees Procuramos mostrar na figura VI21 um exemplo de uma caracteriacutestica temporizada ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de subtensatildeo Observar que os valores dos tempos de desligamentos para uma dada curva diminuem agrave medida que a tensatildeo decresce no ponto onde estaacute instalado o releacute Evidentemente esta tensatildeo poderaacute ser de FASE-TERRA ou FASE-FASE dependendo aplicaccedilatildeo considerada Os fabricantes de tais releacutes apresentam varias faixas de tais tensotildees quais
RELEacute FALTA DE FASE
Este releacute eacute um componente eletroeletrocircnico que monitora um circuito eleacutetrico verificando a presenccedila ou natildeo das trecircs fases Desliga-o caso isso ocorra evitando que a maacutequina funcione com falta Alguns modelos verificam tambeacutem a presenccedila do neutro sendo entatildeo chamados de releacute falta de fase e neutro
A ligaccedilatildeo desses componentes exige um circuito apropriado com dispositivos de controle a distacircncia integrado (contator por exemplo) pois a atuaccedilatildeo ocorre com a modificaccedilatildeo da posiccedilatildeo de um contato auxiliar que entatildeo deve atuar em um circuito de comando Normalmente o contato que deve ser conectado em seacuterie ao circuito eacute o contato NA (normalmente aberto) pois fecha assim que recebe os condutores energizados da rede eleacutetrica
Foto rele de sequencia de fase
FUNCIONAMENTO
Alimentando-se o aparelho com as trecircs fases em sequecircncia o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de trabalho Se duas fases da alimentaccedilatildeo do aparelho forem invertidas o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de repouso
PAacuteRA-RAIOS Agrave RESISTEcircNCIA NAtildeO-LINEAR
INTRODUCcedilAtildeO
Equipamento destinado a proteccedilatildeo de sistemas eleacutetricos contra sobretensotildees originadas por descargas atmosfeacutericas (origem externa) ou por manobras de chaves seccionadoras e disjuntores (origem interna)
TIPOS DE PAacuteRA-RAIOS
bull Carboneto de siliacutecio (SiC)
bull Oacutexido de zinco (ZnO)
PARTES COMPONENTES DE UM PAacuteRA-RAIOS
a) Corpo de porcelana Constituiacutedo de porcelana vitrificada de alta resistecircncia mecacircnica e dieleacutetrica
b) Resistores natildeo-lineares Blocos ceracircmicos feitos a partir do SiC ou do ZnO Possuem elevada capacidade de conduccedilatildeo da corrente de surto com baixas tensotildees residuais ao mesmo tempo que oferece alta resistecircncia agrave corrente subsequente fornecida pelo sistema
c) Centelhador seacuterie Constituiacutedo de um ou mais espaccediladores entre eletrodos dispostos em seacuterie com os resistores natildeo-lineares Eacute opcional para os para raios de ZnO
d) Desligador automaacutetico Constituiacutedo de um elemento resistivo colocado em seacuterie com uma caacutepsula explosiva protegida por um corpo de baquelite Serve como indicador visual de defeito no para -raios Eacute opcional no ZnO
e) Protetor contra sobre pressatildeo Dispositivo destinado a aliviar a pressatildeo interna devido a falhas ocasionais do paacutera- raios e cuja accedilatildeo permite o escape dos gases antes que haja o rompimento da porcelana
PRINCIacutePIO DE FUNCIONAMENTO
A figura a seguir mostra esquematicamente um para -raios instalado numa linha submetida a uma sobretensatildeo
INSTALACcedilOtildeES ELEacuteTRICAS INDUSTRIAIS
Em condiccedilotildees normais de funcionamento a linha estaacute isolada da terra pelo centelhador Ocorrendo uma sobretensatildeo o para -raios conduz instantacircneamente (cong 001 s)
ESCOLHA DA TENSAtildeO NOMINAL DO PAacuteRA-RAIOS
Eacute determinada em funccedilatildeo da maacutexima tensatildeo entre fases admissiacutevel no sistema e depende do fator de aterramento desse sistema
Para sistemas com neutro solidamente aterrado esse fator vale 08 e para sistemas com neutro isolado ou aterrado atraveacutes de impedacircncia vale 10
Exemplo
Considere uma descarga atmosfeacuterica cuja corrente do raio seja de 15 kA irrompendo num ponto do solo distante 90 m de uma LT de 69 kV cuja altura dos condutores ao solo seja de 1 m
Calcular a tensatildeo de surto resultante
x R kV R
R x xHxIZ
Este valor eacute bem inferior agrave tensatildeo suportaacutevel de impulso (TSI) da LT que eacute de 350 kV
CONSIDERACcedilOtildeES SOBRE RAIOS
bull 90 das descargas atmosfeacutericas seguem da nuvem para a terra
bull Descarga direta de raios
bull 01 ge 200 kA bull 07 ge 100 kA
bull 5ge 60 kAbull 50 ge 15 kA
Foto de Para raio
httpsearchbabyloncomq=finalidade+de+para+raios++de+alta+tensC3A3oamps=webampas=0amprlz=0ampbabsrc=HP_ss
caracteriacutesticas construtivas mais comuns satildeo a) Tipo Atraccedilatildeo Eletromagneacutetico b) Tipo Disco (ou copo) de Induccedilatildeo c) Estaacuteticos Assim sendo os detalhes correspondentes a cada uma dessas caracteriacutesticas jaacute foram em linhas gerais analisadas anteriormente Do ponto de vista dos ajustes cumpre aqui lembrar que para atuaccedilatildeo da unidade instantacircnea (27 I) em geral recomenda-se que a tensatildeo de pick-up seja em torno de 60VN enquanto que para niacuteveis de tensatildeo aplicada disponiacutevel entre 60 a 100 VN pode-se com os devidos cuidados fazer os controles com a unidade temporizada A esse respeito eacute de importacircncia fundamental consultaremos eou verificarmos as instruccedilotildees dos fabricantes de equipamentos no que diz respeito agraves tensotildees miacutenimas permitidas aacute sua operaccedilatildeo Existem recomendaccedilotildees generalizadas de se utilizar o valor de 80 VN como valor miacutenimo de tensatildeo admissiacutevel para qualquer aplicaccedilatildeo de releacutes de subtensatildeo entretanto o fato de ser muito generalizada requer em certos casos de melhores anaacutelises a suas aplicaccedilotildees Procuramos mostrar na figura VI21 um exemplo de uma caracteriacutestica temporizada ldquotempo x tensatildeordquo para um releacute de subtensatildeo Observar que os valores dos tempos de desligamentos para uma dada curva diminuem agrave medida que a tensatildeo decresce no ponto onde estaacute instalado o releacute Evidentemente esta tensatildeo poderaacute ser de FASE-TERRA ou FASE-FASE dependendo aplicaccedilatildeo considerada Os fabricantes de tais releacutes apresentam varias faixas de tais tensotildees quais
RELEacute FALTA DE FASE
Este releacute eacute um componente eletroeletrocircnico que monitora um circuito eleacutetrico verificando a presenccedila ou natildeo das trecircs fases Desliga-o caso isso ocorra evitando que a maacutequina funcione com falta Alguns modelos verificam tambeacutem a presenccedila do neutro sendo entatildeo chamados de releacute falta de fase e neutro
A ligaccedilatildeo desses componentes exige um circuito apropriado com dispositivos de controle a distacircncia integrado (contator por exemplo) pois a atuaccedilatildeo ocorre com a modificaccedilatildeo da posiccedilatildeo de um contato auxiliar que entatildeo deve atuar em um circuito de comando Normalmente o contato que deve ser conectado em seacuterie ao circuito eacute o contato NA (normalmente aberto) pois fecha assim que recebe os condutores energizados da rede eleacutetrica
Foto rele de sequencia de fase
FUNCIONAMENTO
Alimentando-se o aparelho com as trecircs fases em sequecircncia o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de trabalho Se duas fases da alimentaccedilatildeo do aparelho forem invertidas o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de repouso
PAacuteRA-RAIOS Agrave RESISTEcircNCIA NAtildeO-LINEAR
INTRODUCcedilAtildeO
Equipamento destinado a proteccedilatildeo de sistemas eleacutetricos contra sobretensotildees originadas por descargas atmosfeacutericas (origem externa) ou por manobras de chaves seccionadoras e disjuntores (origem interna)
TIPOS DE PAacuteRA-RAIOS
bull Carboneto de siliacutecio (SiC)
bull Oacutexido de zinco (ZnO)
PARTES COMPONENTES DE UM PAacuteRA-RAIOS
a) Corpo de porcelana Constituiacutedo de porcelana vitrificada de alta resistecircncia mecacircnica e dieleacutetrica
b) Resistores natildeo-lineares Blocos ceracircmicos feitos a partir do SiC ou do ZnO Possuem elevada capacidade de conduccedilatildeo da corrente de surto com baixas tensotildees residuais ao mesmo tempo que oferece alta resistecircncia agrave corrente subsequente fornecida pelo sistema
c) Centelhador seacuterie Constituiacutedo de um ou mais espaccediladores entre eletrodos dispostos em seacuterie com os resistores natildeo-lineares Eacute opcional para os para raios de ZnO
d) Desligador automaacutetico Constituiacutedo de um elemento resistivo colocado em seacuterie com uma caacutepsula explosiva protegida por um corpo de baquelite Serve como indicador visual de defeito no para -raios Eacute opcional no ZnO
e) Protetor contra sobre pressatildeo Dispositivo destinado a aliviar a pressatildeo interna devido a falhas ocasionais do paacutera- raios e cuja accedilatildeo permite o escape dos gases antes que haja o rompimento da porcelana
PRINCIacutePIO DE FUNCIONAMENTO
A figura a seguir mostra esquematicamente um para -raios instalado numa linha submetida a uma sobretensatildeo
INSTALACcedilOtildeES ELEacuteTRICAS INDUSTRIAIS
Em condiccedilotildees normais de funcionamento a linha estaacute isolada da terra pelo centelhador Ocorrendo uma sobretensatildeo o para -raios conduz instantacircneamente (cong 001 s)
ESCOLHA DA TENSAtildeO NOMINAL DO PAacuteRA-RAIOS
Eacute determinada em funccedilatildeo da maacutexima tensatildeo entre fases admissiacutevel no sistema e depende do fator de aterramento desse sistema
Para sistemas com neutro solidamente aterrado esse fator vale 08 e para sistemas com neutro isolado ou aterrado atraveacutes de impedacircncia vale 10
Exemplo
Considere uma descarga atmosfeacuterica cuja corrente do raio seja de 15 kA irrompendo num ponto do solo distante 90 m de uma LT de 69 kV cuja altura dos condutores ao solo seja de 1 m
Calcular a tensatildeo de surto resultante
x R kV R
R x xHxIZ
Este valor eacute bem inferior agrave tensatildeo suportaacutevel de impulso (TSI) da LT que eacute de 350 kV
CONSIDERACcedilOtildeES SOBRE RAIOS
bull 90 das descargas atmosfeacutericas seguem da nuvem para a terra
bull Descarga direta de raios
bull 01 ge 200 kA bull 07 ge 100 kA
bull 5ge 60 kAbull 50 ge 15 kA
Foto de Para raio
httpsearchbabyloncomq=finalidade+de+para+raios++de+alta+tensC3A3oamps=webampas=0amprlz=0ampbabsrc=HP_ss
FUNCIONAMENTO
Alimentando-se o aparelho com as trecircs fases em sequecircncia o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de trabalho Se duas fases da alimentaccedilatildeo do aparelho forem invertidas o releacute de saiacuteda comuta seus contatos para a posiccedilatildeo de repouso
PAacuteRA-RAIOS Agrave RESISTEcircNCIA NAtildeO-LINEAR
INTRODUCcedilAtildeO
Equipamento destinado a proteccedilatildeo de sistemas eleacutetricos contra sobretensotildees originadas por descargas atmosfeacutericas (origem externa) ou por manobras de chaves seccionadoras e disjuntores (origem interna)
TIPOS DE PAacuteRA-RAIOS
bull Carboneto de siliacutecio (SiC)
bull Oacutexido de zinco (ZnO)
PARTES COMPONENTES DE UM PAacuteRA-RAIOS
a) Corpo de porcelana Constituiacutedo de porcelana vitrificada de alta resistecircncia mecacircnica e dieleacutetrica
b) Resistores natildeo-lineares Blocos ceracircmicos feitos a partir do SiC ou do ZnO Possuem elevada capacidade de conduccedilatildeo da corrente de surto com baixas tensotildees residuais ao mesmo tempo que oferece alta resistecircncia agrave corrente subsequente fornecida pelo sistema
c) Centelhador seacuterie Constituiacutedo de um ou mais espaccediladores entre eletrodos dispostos em seacuterie com os resistores natildeo-lineares Eacute opcional para os para raios de ZnO
d) Desligador automaacutetico Constituiacutedo de um elemento resistivo colocado em seacuterie com uma caacutepsula explosiva protegida por um corpo de baquelite Serve como indicador visual de defeito no para -raios Eacute opcional no ZnO
e) Protetor contra sobre pressatildeo Dispositivo destinado a aliviar a pressatildeo interna devido a falhas ocasionais do paacutera- raios e cuja accedilatildeo permite o escape dos gases antes que haja o rompimento da porcelana
PRINCIacutePIO DE FUNCIONAMENTO
A figura a seguir mostra esquematicamente um para -raios instalado numa linha submetida a uma sobretensatildeo
INSTALACcedilOtildeES ELEacuteTRICAS INDUSTRIAIS
Em condiccedilotildees normais de funcionamento a linha estaacute isolada da terra pelo centelhador Ocorrendo uma sobretensatildeo o para -raios conduz instantacircneamente (cong 001 s)
ESCOLHA DA TENSAtildeO NOMINAL DO PAacuteRA-RAIOS
Eacute determinada em funccedilatildeo da maacutexima tensatildeo entre fases admissiacutevel no sistema e depende do fator de aterramento desse sistema
Para sistemas com neutro solidamente aterrado esse fator vale 08 e para sistemas com neutro isolado ou aterrado atraveacutes de impedacircncia vale 10
Exemplo
Considere uma descarga atmosfeacuterica cuja corrente do raio seja de 15 kA irrompendo num ponto do solo distante 90 m de uma LT de 69 kV cuja altura dos condutores ao solo seja de 1 m
Calcular a tensatildeo de surto resultante
x R kV R
R x xHxIZ
Este valor eacute bem inferior agrave tensatildeo suportaacutevel de impulso (TSI) da LT que eacute de 350 kV
CONSIDERACcedilOtildeES SOBRE RAIOS
bull 90 das descargas atmosfeacutericas seguem da nuvem para a terra
bull Descarga direta de raios
bull 01 ge 200 kA bull 07 ge 100 kA
bull 5ge 60 kAbull 50 ge 15 kA
Foto de Para raio
httpsearchbabyloncomq=finalidade+de+para+raios++de+alta+tensC3A3oamps=webampas=0amprlz=0ampbabsrc=HP_ss
d) Desligador automaacutetico Constituiacutedo de um elemento resistivo colocado em seacuterie com uma caacutepsula explosiva protegida por um corpo de baquelite Serve como indicador visual de defeito no para -raios Eacute opcional no ZnO
e) Protetor contra sobre pressatildeo Dispositivo destinado a aliviar a pressatildeo interna devido a falhas ocasionais do paacutera- raios e cuja accedilatildeo permite o escape dos gases antes que haja o rompimento da porcelana
PRINCIacutePIO DE FUNCIONAMENTO
A figura a seguir mostra esquematicamente um para -raios instalado numa linha submetida a uma sobretensatildeo
INSTALACcedilOtildeES ELEacuteTRICAS INDUSTRIAIS
Em condiccedilotildees normais de funcionamento a linha estaacute isolada da terra pelo centelhador Ocorrendo uma sobretensatildeo o para -raios conduz instantacircneamente (cong 001 s)
ESCOLHA DA TENSAtildeO NOMINAL DO PAacuteRA-RAIOS
Eacute determinada em funccedilatildeo da maacutexima tensatildeo entre fases admissiacutevel no sistema e depende do fator de aterramento desse sistema
Para sistemas com neutro solidamente aterrado esse fator vale 08 e para sistemas com neutro isolado ou aterrado atraveacutes de impedacircncia vale 10
Exemplo
Considere uma descarga atmosfeacuterica cuja corrente do raio seja de 15 kA irrompendo num ponto do solo distante 90 m de uma LT de 69 kV cuja altura dos condutores ao solo seja de 1 m
Calcular a tensatildeo de surto resultante
x R kV R
R x xHxIZ
Este valor eacute bem inferior agrave tensatildeo suportaacutevel de impulso (TSI) da LT que eacute de 350 kV
CONSIDERACcedilOtildeES SOBRE RAIOS
bull 90 das descargas atmosfeacutericas seguem da nuvem para a terra
bull Descarga direta de raios
bull 01 ge 200 kA bull 07 ge 100 kA
bull 5ge 60 kAbull 50 ge 15 kA
Foto de Para raio
httpsearchbabyloncomq=finalidade+de+para+raios++de+alta+tensC3A3oamps=webampas=0amprlz=0ampbabsrc=HP_ss
x R kV R
R x xHxIZ
Este valor eacute bem inferior agrave tensatildeo suportaacutevel de impulso (TSI) da LT que eacute de 350 kV
CONSIDERACcedilOtildeES SOBRE RAIOS
bull 90 das descargas atmosfeacutericas seguem da nuvem para a terra
bull Descarga direta de raios
bull 01 ge 200 kA bull 07 ge 100 kA
bull 5ge 60 kAbull 50 ge 15 kA
Foto de Para raio
httpsearchbabyloncomq=finalidade+de+para+raios++de+alta+tensC3A3oamps=webampas=0amprlz=0ampbabsrc=HP_ss