dimensionamento eletrica, Resumos de Circuitos Elétricos

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NORMA

TÉCNICA

NTE - 022

AJUSTES, APLICAÇÃO E COORDENAÇÃO DE EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO DE SOBRECORRENTES DA DISTRIBUIÇÃO

DEPARTAMENTO DE PROJETOS E CONSTRUÇÃO – DPC

SUBSISTEMA DE NORMAS TÉCNICAS AJUSTES, APLICAÇÃO E COORDENAÇÃO DE EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO DE SOBRECORRENTES DA DISTRIBUIÇÃO

INDICE

1-OBJETIVO...................................................................................................................

2-AMPLITUDE................................................................................................................ 4

3-RESPONSABILIDADE QUANTO AO CUMPRIMENTO................... ...........................

4-PROCEDIMENTOS......................................................................................................

4.1 CRITÉRIOS PARA INSTALAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO...........

4.2 CRITÉRIOS PARA COORDENAÇÃO .....................................................................

4.3 CRITÉRIOS PARA AJUSTES DOS EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO.........

5. VIGÊNCIA.................................................................................................................

6. APROVAÇÃO..........................................................................................................

SUBSISTEMA DE NORMAS TÉCNICAS AJUSTES, APLICAÇÃO E COORDENAÇÃO DE EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO DE SOBRECORRENTES DA DISTRIBUIÇÃO

1. OBJETIVO

Estabelecer critérios para aplicação, ajustes e coordenação de equipamentos de proteção de sobrecorrentes para os circuitos da rede primária do sistema distribuidor da CEMAT.

2. AMPLITUDE

Aplica-se à construção e extensão de redes de distribuição de energia elétrica aéreas trifásicas e monofásicas, dentro da área de concessão da CEMAT, nas tensões nominais primárias de 13,8 e 34,5 kV.

3. RESPONSABILIDADE QUANTO AO CUMPRIMENTO

Cabe às Superintendências de Distribuição zelar pelo cumprimento das prescrições desta Norma.

4. PROCEDIMENTOS

4.1 CRITÉRIOS PARA INSTALAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO

4.1.1 Religadores automáticos

a) Após cargas que requeiram elevados índices de confiabilidade, tais como indústrias, grandes consumidores, frigoríficos, etc., havendo trechos de circuito à jusante que apresentem elevada probabilidade de interrupções; b) Nas derivações que constituem bifurcações de troncos de alimentadores; c) No ponto de derivação de redes cujo comprimento total de rede trifásica a partir desse ponto seja superior a 25 km; d) No ponto de derivação de redes monofásicas cujo comprimento total seja superior a 50 km; e) Em circuitos longos, onde a corrente de curto-circuito mínima não for suficiente para acionar o dispositivo de proteção de sobrecorrentes instalado na subestação ou à montante no próprio circuito;

4.1.2 Chaves fusíveis religadoras

a) No inicio de trechos de circuitos que se estendem a áreas rurais, após atender áreas urbanas (cidades ou pequenas localidades); b) No ponto de derivação de redes cujo comprimento total de rede trifásica a partir desse ponto esteja compreendido entre 5 e 25 km;

SUBSISTEMA DE NORMAS TÉCNICAS AJUSTES, APLICAÇÃO E COORDENAÇÃO DE EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO DE SOBRECORRENTES DA DISTRIBUIÇÃO c) No ponto de derivação de redes monofásicas cujo comprimento total esteja compreendido entre 10 e 50 km;

4.1.3 Chaves fusíveis

Em todas as situações não contempladas anteriormente

4.2. CRITÉRIOS PARA COORDENAÇÃO

4.2.1 Coordenação de elo fusível com elo fusível

4.2.1.1. O elo fusível protegido deve coordenar com o elo fusível protetor ao menos para o valor da corrente de curto-circuito fase-terra mínimo, no ponto de instalação do elo fusível protetor.

Usar a seguinte tabela de coordenação de elos-fusíveis. ELO ELO PROTEGIDO PROTETOR (^) 10 K 15 K 25 K 40 K 6 K 190 A 510 A 840 A 1340 A 10 K 300 K 840 A 1340 A 15 K 430 A 1340 A 25 K 660 A

4.2.1.2. O número de chaves-fusíveis em série deverá ser de no máximo 03 (três) sem contar com a do transformador;

FONTE

A

carga

carga

A - elo protegido B - elo protetor

B

B

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4.2.1.6. O menor elo fusível a aplicar em ramais rurais e urbanos com mais de um transformador não deve ser inferior a 15K;

4.2.1.7. Não empregar elos fusíveis do tipo H para proteção de ramais, a não ser que a chave-fusível se destine à proteção de transformador em rede urbana, mas esteja instalada na derivação do ramal (devido à proximidade entre o posto transformador e a derivação);

4.2.1.8. A corrente nominal do elo fusível deve, no mínimo, ser 20% maior do que a máxima corrente de carga que circulará por ele;

4.2.1.9. A corrente nominal do elo fusível deve ser no mínimo, quatro vezes menor do que a menor corrente de curto-circuito no final do trecho por ele protegido, considerando sempre que possível, também o fim do trecho para o qual ele é proteção de retaguarda;

4.2.1.10. O elo fusível protegido deve, sempre que possível, ser sensível ao curto- circuito fase-terra mínimo no fim do trecho para o qual ele é proteção de retaguarda;

4.2.1.11. Os elos fusíveis destinados à proteção de ramais particulares devem ser especificados de acordo com o quadro a seguir:

Tabela de elos fusíveis para proteção de ramais particulares

INSTALADAPOTÊNCIA ELO FUSÍVEL^ CHAVE-FUSÍVEL (KVA) (^) 13,8 kV 34,5 kV 13,8kV 34,5kV Até 150 10K 10K 151 a 225 15K 10K 226 a 500 15K 226 a 750 25K

501 a 1000 25K

TIPO C – capacidade de interrupção assimétrica de 10. ou 2.000 A (dependendo do nível de curto-circuito no ponto de derivação do ramal)

TIPO C – Capacidade de interrupção assimétrica de 5.000 A

Acima de 750 Chave Faca ou LâminaDesligadora Acima de 1000 Chave Faca ou LâminaDesigadora

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4.2.2. Coordenação religador com elo fusível

Observações sobre o gráfico anterior de coordenação religador com elo fusível

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TEMPO DE FATOR K

RELIGAMENTO

(s)

UMA OPERAÇÃO RÁPIDA DUAS OPERAÇÕES

RÁPIDAS

Esta regra define o limite superior da faixa de coordenação (I2), que é o ponto de interseção da curva de tempo mínimo de fusão do elo com a curva rápida do religador multiplicada por K.

b) Para todos os valores de corrente de curto-circuito no trecho protegido pelo elo fusível, o tempo total de interrupção do elo deve ser menor que o tempo de abertura do religador na curva temporizada (lenta);

Esta regra define o limite inferior da faixa de coordenação (I1), que é o ponto de interseção da curva de tempo total de interrupção do elo com a curva temporizada do religador.

4.2.2.2. Para as correntes de curto-circuito fase-terra mínimo, todos os valores calculados no trecho protegido pelo elo fusível, devem ser maiores que o limite inferior (I1) da faixa de coordenação;

4.2.3 Coordenação relê com elo fusível

4.2.3.1 Esquema tipo seletivo

Coordenação relê com elo fusível – tipo seletivo

S.E

Elo

51 Unidade Instantânea Unidade Temporizada

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DE SOBRECORRENTES DA DISTRIBUIÇÃO

I 1 I 2

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Coordenação relê com elo fusível – tipo coordenado

I 1 I 2

SUBSISTEMA DE NORMAS TÉCNICAS AJUSTES, APLICAÇÃO E COORDENAÇÃO DE EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO DE SOBRECORRENTES DA DISTRIBUIÇÃO Neste tipo de ajuste a unidade instantânea é ajustada para cobrir os trechos para os quais o relê é proteção de retaguarda, ou seja, a unidade instantânea é sensível aos curtos na zona de proteção dos elos fusíveis.

a) Falhas transitórias com correntes de curto-circuito inferiores a (I1) não provocarão a queima de elos fusíveis evitando-se os desligamentos prolongados.

b) Para correntes superiores a (I2), haverá queima dos elos e operação do relê ao mesmo tempo.

c) Para falhas permanentes com correntes de curto-circuito inferiores a (I1), não haverá seletividade e o relê promoverá a abertura do circuito em definitivo antes da queima dos elos.

d) Entre as correntes (I1) e (I2) fica definida uma faixa de coordenação tanto para falhas permanentes como para transitórias.

e) Para falhas permanentes com correntes de curto-circuito superiores a (I1) haverá proteção seletiva (queima do elo antes da abertura em definitivo do relê).

4..2.3.2.a. Para relês eletromecânicos a curva de operação da unidade temporizada deve ficar, no mínimo, 0,2 segundos acima da curva de tempo total de interrupção do elo fusível, para todos os valores de curto-circuito no trecho protegido pelo elo;

4.2.3.2.b Para relês eletrônicos a diferença de tempo entre as curvas do rele e do elo fusível, como citado no item anterior, poderá ser de 0,1 segundos.

4.2.4. Coordenação relê com religador

4.2.4.1. Relê eletromecânico com religador

4.2.4.1.a. A unidade instantânea do relê de neutro deve ser ajustada para uma corrente maior que o valor assimétrico da máxima corrente de curto-circuito fase-terra no ponto de instalação do religador;

4.2.4.1.b A unidade instantânea do relê de fase deve ser ajustada para uma corrente maior que o valor assimétrico da máxima corrente de curto-circuito trifásico, no ponto de instalação do religador;

SUBSISTEMA DE NORMAS TÉCNICAS AJUSTES, APLICAÇÃO E COORDENAÇÃO DE EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO DE SOBRECORRENTES DA DISTRIBUIÇÃO 4.2.4.1.f. Para verificar a coordenação devem ser preenchidas as planilhas mostradas a seguir.

PLANILHA PARA VERIFICAÇÃO DE COORDENAÇÃO ENTRE RELÊ E RELIGADOR

Localização do religador ________________________________ AJUSTES RELÊ DE FASE RELÊ DE NEUTRO RELIGADOR Unid. Temporiz:_________ Unid. Temporiz:_________ Tipo: ___________ TAP: _________ TAP: _________ Disparo de fase:________ TDS: _________ TDS: _________ Disparo de terra:________ RTC: _________ RTC: _________ N.º de operações:_______ Unid. Instantân:_________ Unid. Instantân:_________ Sequên. Operaç: ________

PROTEÇÃO DE FASE ( ∅∅ )

ICC Seq. Oper. Do Religa dor

Curv a

Tempo Operaç. Religador

Tempo de Religame n.

Tempo Operaç. Relê

Avanço do Relê (%)

Reset do Relê (%)

Soma Relativa (%)

Total

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PROTEÇÃO DE NEUTRO ( ∅ T)

ICC Seq. Oper. Do Religa dor

Curv a

Tempo Operaç. Religador

Tempo de Religame n.

Tempo Operaç. Relê

Avanço do Relê (%)

Reset do Relê (%)

Soma Relativa (%)

∅ T

∅ T

min ∅ T

∅ T min ∅ T

∅ T min

∅ T ∅ T min Total

RELÊ (^) RELIGADOR

Icc máx

Icc min

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4.3.1.2.-Tempos de religamento – o 1.º religamento deve ser ajustado para 0, segundos e o 2.º para 20 segundos.

4.3.1.3. –Proteção de neutro – a primeira operação deverá ser segundo a curva mais rápida disponível e as restantes nas curvas lentas.

4.3.1.4 –Proteção de fase - 1 rápida e 2 lentas.

4.3.1.5–Corrente mínima de disparo de fase – deve ser menor que a corrente mínima de defeito fase-fase dentro da zona de proteção do religador, incluindo os trechos para os quais ele é proteção de retaguarda e deve tambem ser 20 a 50% maior que a máxima corrente de carga passante pelo religador.

4.3.1.6 –Corrente mínima de disparo de neutro – Deve ser inferior a 65% da menor corrente de curto-circuito fase-terra mínimo dentro da zona de proteção do religador, incluindo os trechos para os quais ele é proteção de retaguarda, desde que não se ultrapasse o limite máximo a 60 A. Deve tambem atender ao seguinte critério em relação à corrente de carga:

≤ 10 % da corrente de carga – para circuitos ou trechos de circuitos urbanos. De 10 a 20 % da corrente de carga – para circuitos ou trechos de circuito rurais.

4.3.2.- Ajustes dos relês de sobrecorrente.

4.3.2.1.-Para proteção de neutro, sempre que possivel, deverá adotar-se as curvas de tempo normalmente inverso.

4.3.2.2.-Para circuitos alimentadores desprovidos de equipamentos especiais de proteção de sobrecorrentes instalados na distribuição, a corrente de partida, com tempo garantido, da unidade temporizada do relê de neutro não deve exceder a 60A.

4.3.2.3.-Ajustes da unidade instantânea –

Corrente mínima de disparo para proteção de fase.

a) Circuitos que atendem predominantemente cargas industriais.

• Unid. Instantânea = (8.I.carga máx alim. )/RTC. b) Circuitos mistos (cargas industriais, comerciais e residenciais)

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• Unid. Instantânea = (6. I.carga máx alim.)/RTC. c) Circuitos que atendem somente cargas residenciais e/ou comerciais.
• Unid. Instantânea = (3. I.carga máx alim.)/RTC., onde: I.carga máx.alim. = máxima corrente de carga do alimentador.

Corrente mínima de disparo para proteção de neutro.

Neste caso a corrente mínima de disparo dependerá do fato de haver ou não cargas monofásicas no circuito. Na CEMAT as cargas monofásicas possíveis são alimentadas por transformadores em sistemas MRT e se resumem a atendimentos que podem ser considerados residenciais.

Desta maneira, havendo ramificações MRT no alimentador, deve-se levantar a soma total das potências (kVA’s) de todos os transformadores e calcular a corrente de carga monofásica do circuito. O ajuste será então dado por: Unid. Instantânea = (3. I.carga máx )/RTC, onde: I.carga máx =máxima corrente de carga do alimentador.

Em não se conhecendo a corrente de cargas monofásicas do alimentador, adotar o seguinte critério para o ajuste: Unid. Instantânea = 0,6 I.carga máx.alim./RTC.

Não havendo cargas monofásicas, não haverá corrente de magnetização no neutro e o “pick-up” da unidade instantânea não dependerá dela, devendo ser ajustada pelo nível de curto-circuito do ponto até onde se deseja que ela alcance.

Havendo equipamento especial de proteção (religador) no alimentador, a unidade instantânea deve ser ajustada para proteger 80% do trecho entre o relê e o equipamento especial.

Para o ajuste da unidade instantânea deve ser levado em conta o valor assimétrico da corrente de curto-circuito. O valor assimétrico é obtido multiplicando-se a corrente de curto (valor simétrico) por um fator que depende da relação Χ/R até no ponto considerado.

Tipo de ajuste