Contedo I

Proteoe Automaode Redes

Conceito e Aplicao

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II Proteo e Automao de Redes Conceito e Aplicao

Coordenao da traduoJOS ANTONIO JARDINI

Livre Docente em Engenharia Eltrica pela EPUSP(Escola Politcnica da Universidade de So Paulo)

Professor Titular

Diogo Luiz Tom AlvesGraduado em engenharia eletrnica Escola de Engenharia Mau PesquisadorTraduo dos captulos 1, 2 e 3

Bruno Luis Soares de LimaMestrado pela EPUSP (Escola Politcnica da Universidade de So Paulo) PesquisadorTraduo dos captulos 4 e 5

Sidnei NicoliMestrado pela EPUSP (Escola Politcnica da Universidade de So Paulo) PesquisadorTraduo do captulo 6

Paula Suemi Dantas KayanoMestrado pela EPUSP (Escola Politcnica da Universidade de So Paulo) PesquisadorTraduo dos captulos 7 e 8

Ricardo Leon Vasquez ArnezDoutorado pela EPUSP (Escola Politcnica da Universidade de So Paulo) PesquisadorTraduo dos captulos 9 e 10

Ferdinando CrispinoMestrado pela EPUSP (Escola Politcnica da Universidade de So Paulo) PesquisadorTraduo dos captulos 11 e 12

Alex Lopes de OliveiraMestrado pela EPUSP (Escola Politcnica da Universidade de So Paulo) PesquisadorTraduo dos captulos 13 e 14

Luiz Carlos MagriniDoutorado pela EPUSP (Escola Politcnica da Universidade de So Paulo) PesquisadorTraduo dos captulos 15 e 16

Thales SousaDoutorado pela EPUSP (Escola Politcnica da Universidade de So Paulo) PesquisadorTraduo dos captulos 17 e 18

Gerson Yukio SaikiMestrado pela EPUSP (Escola Politcnica da Universidade de So Paulo) PesquisadorTraduo dos captulos 19, 20 e apndice 2

Csar Alberto Bravo ParienteDoutorado pela EPUSP (Escola Politcnica da Universidade de So Paulo) PesquisadorTraduo do captulo 21

Luciano OgiboskiMestrado pela EPUSP (Escola Politcnica da Universidade de So Paulo) PesquisadorTraduo do captulo 22

Eduardo Luiz FerrariMestrado pela EPUSP (Escola Politcnica da Universidade de So Paulo) PesquisadorTraduo do captulo 23

Luciano OgiboskiMestrado pela EPUSP (Escola Politcnica da Universidade de So Paulo) PesquisadorTraduo do captulo 24

Mauricio George Miguel JardiniDoutorado pela EPUSP (Escola Politcnica da Universidade de So Paulo) PesquisadorTraduo do captulo 25 e apndice 3

Ronaldo Pedro CasolariMestrado pela EPUSP (Escola Politcnica da Universidade de So Paulo) PesquisadorTraduo do apndice 1

Ricardo Leon Vasquez ArnezDoutorado pela EPUSP (Escola Politcnica da Universidade de So Paulo) PesquisadorTraduo do ndice Remissivo

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IV Proteo e Automao de Redes Conceito e Aplicao

Segundo Novo Acordo Ortogrfico, conforme 5. ed. do Vocabulrio Ortogrfico da Lngua Portuguesa, Academia Brasileira de Letras, maro de 2009.

proibida a reproduo total ou parcial por quaisquer meios sem autorizao escrita da editora.

Todos os direitos reservados pela Editora Edgard Blcher Ltda.

Rua Pedroso Alvarenga, 1245, 4 andar04531-012 - So Paulo - SP - BrasilTel.: 55 11 3078-5366editora@blucher.com.brwww.blucher.com.br

ndices para catlogo sistemtico:1. Proteo e automao de redes : Sistema eltrico : Engenharia 621.3192

Rush, Peter Proteo e automao de redes: conceito e aplicao / Peter Rush; coordenao da traduo Jos Antonio Jardini - - So Paulo: Editora Blucher: Schneider, 2011.

Ttulo original: Network protection & automation guide. ISBN 978-85-212-0528-9

1. Energia eltrica - Sistemas 2. Redes eltricas 3. Sistemas de energia eltrica I. Ttulo.

10-01508 CDD-621.3192

FICHA CATALOGRFICA

Proteo e Automao de Redes 2010 Peter Rush1 edio - 2011Editora Edgard Blcher Ltda.

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Contedo V

Contedo

1 Introduo ...................................................................................................................... 1

2 Fundamentos da Tecnologia de Proteo ................................................................... 3 2.1 Introduo.............................................................................................................................. 4 2.2 Equipamentos de Proteo .................................................................................................. 6

2.3 Zonas de Proteo ................................................................................................................ 6

2.4 Confiabilidade ........................................................................................................................ 7

2.4.1 Dimensionamento ................................................................................................... 7

2.4.2 Configuraes .......................................................................................................... 8

2.4.3 Instalao .................................................................................................................. 8

2.4.4 Testes ......................................................................................................................... 8

2.4.5 Desgaste de Utilizao ............................................................................................ 8

2.4.6 Desempenho da Proteo ...................................................................................... 8

2.5 Seletividade ............................................................................................................................ 9

2.5.1 Coordenao no Tempo .......................................................................................... 9

2.5.2 Sistemas Unitrios ................................................................................................... 9

2.6 Estabilidade ............................................................................................................................ 9

2.7 Velocidade .............................................................................................................................. 9

2.8 Sensibilidade .......................................................................................................................... 10

2.9 Proteo Principal e de Retaguarda................................................................................... 10

2.10 Dispositivo de Sada do Rel ................................................................................................. 11

2.10.1 Sistemas de Contato ................................................................................................ 11

2.10.2 Indicadores Operacionais ....................................................................................... 12

2.11 Circuitos de Disparo do Rel ................................................................................................. 12

2.11.1 Selo em Srie ............................................................................................................ 13

2.11.2 Reforo de Derivao .............................................................................................. 13

2.11.3 Reforo de Derivao com Selo ............................................................................. 13

2.12 Superviso do Circuito de Disparo ..................................................................................... 13

3 Teoria Fundamental ........................................................................................................ 15 3.1 Introduo.............................................................................................................................. 16 3.2 lgebra Vetorial ..................................................................................................................... 16

3.3 Manipulao de Grandezas Complexas ............................................................................. 17

3.3.1 Variveis Complexas ................................................................................................ 17

3.3.2 Nmeros Complexos ............................................................................................... 17

3.3.3 Operadores Matemticos ........................................................................................ 18

3.4 Grandezas de Circuito e Convenes ................................................................................. 18

3.4.1 Variveis de Circuito ............................................................................................... 18

3.4.2 Convenes de Sinais .............................................................................................. 19

3.4.3 Potncia .................................................................................................................... 20

3.4.4 Sistemas Monofsicos e Multifsicos ................................................................... 21

3.5 Notao de Impedncia ....................................................................................................... 21

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VI Proteo e Automao de Redes Conceito e Aplicao

3.6 Princpios Bsicos de Circuitos, Teoremas e Reduo de Rede...................................... 22

3.6.1 Leis dos Circuitos ..................................................................................................... 23

3.6.2 Teoremas de Circuitos ............................................................................................. 23

3.6.3 Reduo de Rede ..................................................................................................... 23

3.7 Referncias ............................................................................................................................. 26

4 Clculo de Faltas ............................................................................................................. 27 4.1 Introduo.............................................................................................................................. 28 4.2 Clculo de Curto-circuito Trifsico .................................................................................... 28

4.3 Anlise de Componentes Simtricas de Rede Trifsica ................................................... 30

4.3.1 Rede de Sequncia Positiva da Rede .................................................................... 30

4.3.2 Rede de Sequncia Negativa ................................................................................. 31

4.3.3 Rede de sequncia Zero .......................................................................................... 31

4.4 Equaes e Conexes de Redes para Diversos Tipos de Curto-circuitos ..................... 32

4.4.1 Falta Fase-Terra (A-E) ............................................................................................. 32

4.4.2 Falta Fase-Fase ........................................................................................................ 32

4.4.3 Falta Fase-Fase-Terra (B-C-E) ............................................................................... 33

4.4.4 Falta Trifsica (A-B-C ou A-B-C-E) ...................................................................... 33

4.4.5 Abertura Monopolar ............................................................................................... 34

4.4.6 Defeito Multipolo .................................................................................................... 34

4.5 Distribuio de Correntes e Tenses no Sistema Devido Falta................................... 34

4.5.1 Distribuio de Corrente ........................................................................................ 36

4.5.2 Distribuio de Tenses .......................................................................................... 37

4.6 Efeito ao Sistema de Aterramento nos Valores de Quantidades de Sequncia ........... 37

4.6.1 Corrente e Tenso Residual .................................................................................... 37

4.6.2 Relao Z

0/Z

1 do Sistema ...................................................................................... 38

4.6.3 Variao de Grandezas Residuais .......................................................................... 39

4.7 Referncias ............................................................................................................................. 41

5 Circuitos Equivalentes de Instalaes dos Sistemas de Potncia ............................. 43 5.1 Introduo.............................................................................................................................. 44 5.2 Mquinas Sncronas .............................................................................................................. 44

5.3 Reao da Armadura ............................................................................................................ 45

5.4 Teoria de Regime Permanente ............................................................................................ 45

5.5 Rotor de Polo Saliente .......................................................................................................... 46

5.6 Anlise Transitria ................................................................................................................. 47

5.7 Assimetria .............................................................................................................................. 49

5.8 Reatncia de Mquinas ........................................................................................................ 50

5.8.1 Reatncia Sncrona XD = XL + XAD ......................................................................... 50

5.8.2 Reatncia Transitria XD = XL + XF ...................................................................... 50

5.8.3 Reatncia Subtransitria XD = XL + XKD ............................................................. 51

5.9 Reatncia de Sequncia Negativa ...................................................................................... 51

5.10 Reatncia de Sequncia Zero .............................................................................................. 51

5.11 Valores de Eixo Direto e Quadratura ................................................................................. 52

5.12 Efeito da Saturao nas Reatncias das Mquinas .......................................................... 52

5.13 Transformadores ................................................................................................................... 52

5.14 Circuito Equivalente de Sequncia Positiva do Transformador .................................... 53

5.14.1 Transformadores de Dois Enrolamentos .............................................................. 53

5.14.2 Transformadores de Trs Enrolamentos ............................................................... 53

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Contedo VII

5.15 Circuito Equivalente de Sequncia Zero de Transformadores ....................................... 54

5.16 Autotransformadores ............................................................................................................ 56

5.16.1 Circuito Equivalente da Sequncia Positiva ........................................................ 57

5.16.2 Circuito Equivalente de Sequncia Zero .............................................................. 57

5.16.3 Condies Especiais de Aterramento do Neutro ................................................ 57

5.17 Impedncia de Transformadores ........................................................................................ 57

5.18 Linhas Areas e Cabos .......................................................................................................... 59

5.19 Clculo de Impedncia Srie ............................................................................................... 60

5.20 Clculo de Impedncia Paralela .......................................................................................... 60

5.21 Circuitos de Linhas Areas com ou sem Cabos de Guarda ............................................. 61

5.22 Circuitos Equivalentes de Linhas Areas de Transmisso ............................................... 65

5.23 Circuitos com Cabos ............................................................................................................. 66

5.24 Dados de Linha Area e Cabos ............................................................................................ 66

5.25 Referncias ............................................................................................................................. 75

6 Transformadores de Corrente e de Potencial .............................................................. 77 6.1 Introduo.............................................................................................................................. 78 6.1.1 Transformadores de Medio ................................................................................ 78

6.2 Transformadores de Potencial Eletromagnticos ............................................................ 78

6.2.1 Erros .......................................................................................................................... 79

6.2.2 Fatores de Tenso/Potencial .................................................................................. 79

6.2.3 Conexes Secundrias ............................................................................................ 79

6.2.4 Proteo de Transformadores de Potencial ......................................................... 80

6.2.5 Construo ............................................................................................................... 80

6.2.6 Transformadores de Potencial com Conexo Residual ...................................... 80

6.2.7 Desempenho Transitrio......................................................................................... 81

6.2.8 Transformadores de Potencial em Cascata .......................................................... 81

6.3 Transformadores de Potencial Capacitivos ....................................................................... 82

6.3.1 Proteo de Tenso do Capacitor Auxiliar ........................................................... 82

6.3.2 Comportamento Transitrio dos Transformadores de Potencial Capacitivos

.................................................................................................................................... 83

6.3.3 Ferrorressonncia .................................................................................................... 83

6.4 Transformadores de Corrente .............................................................................................. 83

6.4.1 Erros .......................................................................................................................... 84

6.4.2 Erro Global ................................................................................................................ 85

6.4.3 Corrente Limite de Exatido de Transformadores de Corrente de Proteo .. 85

6.4.4 Transformadores de Corrente Classe PX .............................................................. 86

6.4.5 Arranjos de Enrolamento dos TC .......................................................................... 86

6.4.6 TC(s) de Corrente de Linha .................................................................................... 87

6.4.7 Impedncia do Enrolamento Secundrio ............................................................. 87

6.4.8 Capacidade da Corrente Secundria ..................................................................... 88

6.4.9 Corrente Nominal de Curta Durao .................................................................... 88

6.4.10 Resposta Transitria de Um Transformador de Corrente .................................. 88

6.4.11 Harmnicas Durante o Perodo Transitrio ......................................................... 91

6.4.12 Teste de Enrolamentos ............................................................................................ 91

6.5 Novos Transformadores de Instrumento ........................................................................... 92

6.5.1 Transdutores de Instrumentao ticos .............................................................. 92

6.5.2 Outros Sistemas de Deteco ................................................................................ 96

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VIII Proteo e Automao de Redes Conceito e Aplicao

7 Tecnologia de Rels ........................................................................................................ 97 7.1 Introduo.............................................................................................................................. 98

7.2 Rels Eletromecnicos .......................................................................................................... 98

7.2.1 Rel de Armadura de Atracamento (Contato Mvel) ......................................... 98

7.3 Rels Estticos ....................................................................................................................... 99

7.4 Rels Digitais ......................................................................................................................... 100

7.5 Rels Numricos .................................................................................................................... 100

7.5.1 Arquitetura de Hardware ........................................................................................ 103

7.5.2 Software do Rel ...................................................................................................... 105

7.5.3 Software de Aplicao ............................................................................................ 106

7.6 Caractersticas Adicionais dos Rels Numricos ............................................................... 106

7.6.1 Apresentao dos Valores Medidos ...................................................................... 106

7.6.2 Superviso TP/TC .................................................................................................... 106

7.6.3 Controle do Disjuntor/Indicao de Estado/Monitoramento da Condio .... 107

7.6.4 Registro de Perturbaes ....................................................................................... 107

7.6.5 Sincronizao do Tempo ........................................................................................ 107

7.6.6 Lgica Programvel ................................................................................................ 107

7.6.7 Provisionamento dos Grupos de Ajuste ............................................................... 107

7.6.8 Concluso ................................................................................................................. 108

7.7 Aspectos Relativos aos Rels Numricos ........................................................................... 108

7.7.1 Controle de Verso de Software ............................................................................ 108

7.7.2 Gerenciamento dos Dados do Rel ....................................................................... 108

7.7.3 Teste e Comissionamento do Rel ......................................................................... 109

7.8 Referncias ............................................................................................................................. 109

8 Proteo: Sinal de Comunicao da Proteo e Transferncia de Disparo ............ 111 8.1 Introduo.............................................................................................................................. 112

8.2 Esquemas de Proteo Unitria .......................................................................................... 112

8.3 Comandos de Teleproteo .................................................................................................. 112

8.4 Transferncia de Abertura ................................................................................................... 112

8.4.1 Abertura Direta ........................................................................................................ 113

8.4.2 Abertura Permissiva ................................................................................................ 113

8.4.3 Esquema de Bloqueio ............................................................................................. 113

8.5 Requisitos de Desempenho .................................................................................................. 114

8.5.1 Requisitos de Desempenho Transferncia de Abertura.................................. 114

8.5.2 Requisitos de Desempenho Abertura Permissiva ............................................ 114

8.5.3 Requisitos de Desempenho Esquema de Bloqueio ......................................... 114

8.6 Meio de Transmisso, Interferncia e Rudo..................................................................... 115

8.6.1 Canais e Fios de Comunicao Privados .............................................................. 115

8.6.2 Canais e Fios Pilotos Alugados .............................................................................. 115

8.6.3 Tcnicas de Comunicao Via Carrier .................................................................. 116

8.6.4 Canais de Rdio ........................................................................................................ 118

8.6.5 Canal de Fibra tica ................................................................................................ 118

8.7 Formas de Sinal de Comunicao da Proteo ................................................................ 119

8.7.1 Sinais da Comunicao da Proteo por Tenso C.C. ........................................ 119

8.7.2 Sinais de Tons Contnuos ....................................................................................... 119

8.7.3 Sinais Acionados por Chaveamento de Frequncia ............................................ 120

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Contedo IX

9 Proteo de Sobrecorrente contra Faltas entre Fases e Faltas a Terra .................... 123 9.1 Introduo.............................................................................................................................. 124 9.2 Procedimento de Coordenao ........................................................................................... 124

9.3 Princpios da Coordenao Tempo/Corrente .................................................................... 124

9.3.1 Discriminao por Tempo ...................................................................................... 124

9.3.2 Discriminao por Corrente ................................................................................... 125

9.3.3 Discriminao por Tempo e Corrente ................................................................... 126

9.4 Rels de Sobrecorrente IDMT Padro ................................................................................ 126

9.5 Rels de Sobrecorrente Combinados do Tipo IDMT e Instantneo de Ajuste Alto ..... 128

9.5.1 Sobrealcance Transitrio ........................................................................................ 128

9.6 Rels de Sobrecorrente Muito Inversos ............................................................................. 129

9.7 Rels de Sobrecorrente Extremamente Inversos (EI) ...................................................... 129

9.8 Outras Caractersticas do Rel ............................................................................................ 130

9.9 Rels de Sobrecorrente de Tempo Independente (Definido) .......................................... 130

9.10 Ajuste de Corrente do Rel .................................................................................................. 131

9.11 Margem de Temporizao do Rel ..................................................................................... 132

9.11.1 Tempo de Interrupo do Disjuntor ..................................................................... 132

9.11.2 Erro de ajuste de Tempo do Rel .......................................................................... 132

9.11.3 Sobreatuao (Overshoot) ...................................................................................... 132

9.11.4 Erros do TC ............................................................................................................... 132

9.11.5 Margem Final ........................................................................................................... 132

9.11.6 Exatido Global ........................................................................................................ 132

9.12 Intervalos de Ajuste Recomendados .................................................................................. 132

9.12.1 Coordenao: Rel e Rel ....................................................................................... 132

9.12.2 Coordenao: Fusvel e Fusvel ............................................................................. 134

9.12.3 Coordenao: Fusvel-Rel ..................................................................................... 134

9.13 Clculo dos Ajustes do Rel de Sobrecorrente para Faltas entre Fases ........................ 134

9.13.1 Rels de Tempo (Definido) Independente ............................................................ 134

9.13.2 Rels de Tempo Inverso .......................................................................................... 134

9.14 Rels de Sobrecorrente Direcional para Faltas entre Fases ............................................ 135

9.14.1 Conexes do Rel ..................................................................................................... 135

9.14.2 Conexo em Quadratura de 90 ............................................................................ 135

9.14.3 Aplicao de Rels Direcionais .............................................................................. 136

9.15 Redes em Anel ....................................................................................................................... 136

9.15.1 Ajuste em Redes em Anel ....................................................................................... 137

9.16 Proteo de Faltas a Terra ................................................................................................... 138

9.16.1 Ajuste Efetivo de Rels para Faltas a Terra ......................................................... 138

9.16.2 Coordenao de Tempo de Rels para Faltas a Terra ......................................... 140

9.16.3 Proteo Sensvel de Faltas a Terra ...................................................................... 140

9.17 Proteo de Sobrecorrente a Terra Direcional ................................................................. 140

9.17.1 Conexes do Rel ..................................................................................................... 141

9.18 Proteo de Faltas a Terra em Redes Isoladas .................................................................. 142

9.18.1 Tenso Residual ....................................................................................................... 142

9.18.2 Falta a Terra Sensvel .............................................................................................. 143

9.19 Proteo de Faltas a Terra em Redes Aterradas por Meio de Bobinas Petersn ........... 143

9.19.1 Proteo de Falta a Terra Sensvel ........................................................................ 145

9.19.2 Proteo Wattimtrica Sensvel ............................................................................ 145

9.20 Exemplos de Coordenao por Tempo e Corrente ........................................................... 146

9.20.1 Exemplo de Ajuste do Rel para Faltas entre Fases

Rels/Fusveis Tipo IDMT ....................................................................................... 146

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X Proteo e Automao de Redes Conceito e Aplicao

9.20.2 Ajustes do Rel de Falta Terra ............................................................................ 151

9.20.3 Proteo de Alimentadores em Paralelo .............................................................. 152

9.20.4 Coordenao de Uma Rede em Anel..................................................................... 153

9.21 Referncias ............................................................................................................................. 155

10 Proteo Unitria de Alimentadores ............................................................................ 157 10.1 Introduo.............................................................................................................................. 158

10.2 Conveno da Direo ......................................................................................................... 159

10.3 Condies para a Comparao de Direo ........................................................................ 159

10.4 Sistema de Corrente Circulante (Diferencial) .................................................................... 159

10.4.1 Instabilidade Transitria ......................................................................................... 160

10.4.2 Operao e Bloqueio (Bias) .................................................................................... 160

10.5 Sistema com Tenses Balanceadas ..................................................................................... 160

10.5.1 Limite de Estabilidade do Sistema com Tenses Balanceadas .......................... 161

10.6 Arranjos Somadores .............................................................................................................. 161

10.7 Exemplos de Sistemas de Proteo Unitria Eletromecnicas e Estticas ................. 161

10.7.1 Sistema Eletromecnico de Tenso Balanceada Translay............................... 161

10.7.2 Sistema de Proteo Esttica Unitria com Corrente Diferencial

Translay'S' , ........................................................................................................... 162

10.8 Esquema de Proteo Digital/Numrica com Corrente Diferencial .............................. 163

10.8.1 Sincronizao de Tempo dos Rels ....................................................................... 163

10.8.2 Aplicao a Subestaes em Malha e Disjuntor e Meio .................................... 165

10.9 Esquemas de Proteo Via Carrier ..................................................................................... 165

10.10 Esquema Diferencial de Corrente Tcnicas Analgicas ............................................... 165

10.10.1 Esquema de Comparao de Fase ......................................................................... 166

10.11 Consideraes sobre Esquema de Proteo por Comparao de Fase ......................... 169

10.11.1 Linhas com Efeito Capacitivo Significativo ......................................................... 169

10.11.2 ngulos de Atuao do Sistema............................................................................ 169

10.11.3 Efeito da Corrente de Carga................................................................................... 170

10.11.4 Grandeza de Modulao ......................................................................................... 170

10.11.5 Deteco de Faltas e Inicializao ........................................................................ 171

10.11.6 Carrier da Linha Normalmente Inativa (Modo de Bloqueio) ............................ 172

10.11.7 Esquema Sem Compensao da Corrente Capacitiva ........................................ 172

10.11.8 Esquema Com Compensao da Corrente Capacitiva (Modo de Bloqueio) ... 172

10.11.9 Grandezas de Operao do Detector de Faltas ................................................... 172

10.12 Exemplos ................................................................................................................................ 173

10.12.1 Proteo Unitria de Um Alimentador ................................................................. 173

10.12.2 Proteo Unitria de um Transformador-Alimentador ...................................... 174

10.13 Referncias ............................................................................................................................. 175

11 Proteo de Distncia ..................................................................................................... 177 11.1 Introduo.............................................................................................................................. 178

11.2 Princpios de Funcionamento do Rel de Distncia ........................................................ 178

11.3 Desempenho do Rel ............................................................................................................ 178

11.3.1 Rels de Distncia Eletromecnicos/Estticos .................................................... 179

11.3.2 Rels Digitais/Numricos ....................................................................................... 179

11.4 Relao entre a Tenso do Rel e a Razo ZS/ZL .............................................................. 180

11.5 Limite de Tenso para a Exatido da Medida do Ponto de Alcance ............................. 181

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Contedo XI

11.6 Zonas de Proteo ................................................................................................................ 181

11.6.1 Ajustes para a Zona 1 ............................................................................................. 181

11.6.2 Ajustes para a Zona 2 ............................................................................................. 181

11.6.3 Ajustes para a Zona 3 ............................................................................................. 181

11.6.4 Ajustes para Alcance Reverso e Outras Zonas .................................................... 182

11.7 Caractersticas dos Rels de Distncia ............................................................................... 182

11.7.1 Comparao de Amplitude e Fase ......................................................................... 182

11.7.2 Impedncia Caracterstica No Direcional........................................................... 182

11.7.3 Rels Tipo Mho de Autopolarizao ..................................................................... 184

11.7.4 Caracterstica Lenticular/Mho Deslocado (Offset) ............................................. 185

11.7.5 Caracterstica Mho com Polarizao em Quadratura Completa ...................... 186

11.7.6 Caracterstica do Rel Tipo Mho com Polarizao em Quadratura Parcial .... 187

11.7.7 Caracterstica Quadrilateral ................................................................................... 188

11.7.8 Proteo Contra Oscilaes de Potncia Uso da Caracterstica Ohm .......... 188

11.7.9 Outras Caractersticas ............................................................................................. 189

11.8 Implementao de Rels de Distncia ............................................................................... 189

11.8.1 Unidade de Partida para Proteo de Distncia Comutvel ............................. 190

11.9 O Efeito da Impedncia da Fonte e dos Mtodos de Aterramento ............................... 191

11.9.1 Medio de Impedncia de Falta .......................................................................... 191

11.9.2 Medio de Impedncia de Falta a Terra ............................................................. 192

11.10 Problemas na Aplicao de Rels de Distncia................................................................. 194

11.10.1 Tenso Mnima nos Terminais do Rel ................................................................. 194

11.10.2 Comprimento Mnimo de Linha ............................................................................ 194

11.10.3 Subalcance Efeito da Alimentao Remota...................................................... 194

11.10.4 Sobrealcance ............................................................................................................ 195

11.10.5 Limitaes do Alcance a Frente ............................................................................ 195

11.10.6 Bloqueio por Oscilaes de Potncia.................................................................... 195

11.10.7 Superviso dos Transformadores de Potencial ................................................... 195

11.11 Outros Recursos dos Rels de Distncia ............................................................................ 196

11.12 Exemplos de Aplicao do Rel de Distncia.................................................................... 196

11.12.1 Impedncia da Linha ............................................................................................... 197

11.12.2 Compensao Residual ........................................................................................... 197

11.12.3 Alcance para Faltas entre Fase para a Zona 1 .................................................... 197

11.12.4 Alcance para Faltas entre Fase para a Zona 2 .................................................... 197

11.12.5 Alcance da Zona 3 ................................................................................................... 198

11.12.6 Ajustes de Temporizao para as Zonas .............................................................. 198

11.12.7 Ajustes de Alcance Resistivo para Faltas entre Fases ........................................ 198

11.12.8 Ajustes de Impedncia de Alcance para Falta Fase-Terra ................................. 198

11.12.9 Ajustes de Alcance Resistivo para Faltas Fase-Terra .......................................... 199

11.13 Referncias ............................................................................................................................. 199

12 Esquemas de Proteo de Distncia ............................................................................. 201 12.1 Introduo.............................................................................................................................. 202

12.2 Esquema de Extenso de Zona 1 (Esquema Z1X) ............................................................ 202

12.3 Esquema de Transferncia de Disparo ............................................................................... 203

12.3.1 Esquema de Transferncia de Disparo Direto por Subalcance ......................... 203

12.3.2 Esquema de Transferncia de Disparo por Subalcance Permissivo (PUP) ...... 204

12.3.3 Esquema de Acelerao de Subalcance Permissivo ........................................... 205

12.3.4 Esquema de Transferncia de Disparo por Sobrealcance Permissivo .............. 205

12.3.5 Condies de Fonte Fraca ...................................................................................... 206

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XII Proteo e Automao de Redes Conceito e Aplicao

12.4 Esquemas de Bloqueio em Sobrealcance .......................................................................... 207

12.4.1 Esquemas Prticos de Bloqueio ............................................................................ 207

12.4.2 Condies de Fonte Fraca ...................................................................................... 209

12.5 Esquema de Desbloqueio por Comparao Direcional ................................................... 209

12.6 Comparao entre os Esquemas de Transferncia de Disparo e de Bloqueio ............. 209

13 Proteo de Circuitos de Transmisso Complexos ..................................................... 211 13.1 Introduo.............................................................................................................................. 212

13.2 Alimentadores em Paralelo .................................................................................................. 212

13.2.1 Sistema de Proteo Unitria ................................................................................ 212

13.2.2 Proteo de Distncia ............................................................................................. 212

13.3 Alimentadores Multiterminais Proteo Unitria ......................................................... 216

13.3.1 Proteo em C.A. com Fio Piloto .......................................................................... 216

13.3.2 Esquemas por Tenses Balanceadas para Circuitos com Alimentador T ........ 216

13.3.3 Esquema por Comparao de Fase com Comunicao Via Carrier ................. 217

13.3.4 Rel Diferencial com Comunicao de Sinais por Fibra ptica........................ 218

13.4 Alimentadores Multiterminais - Proteo de Distncia .................................................. 219

13.4.1 Impedncia Aparente Vista pelo Rel de Distncia ............................................ 219

13.4.2 Efeito da Carga Pr-Falta ....................................................................................... 220

13.4.3 Efeito da Circulao da Corrente de Falta para Fora em um dos Terminais .. 221

13.4.4 Operao Indevida com Faltas Reversas .............................................................. 221

13.5 Alimentadores Multiterminais - Aplicao de Esquemas de Proteo de Distncia .. 222

13.5.1 Esquemas de Subalcance de Transferncia de Disparo ..................................... 222

13.5.2 Esquemas de Transferncia de Disparo por Sobrealcance ................................ 222

13.5.3 Esquemas de Bloqueio ............................................................................................ 222

13.5.4 Consideraes Sobre o Canal de Comunicao de Sinais da Proteo ........... 223

13.5.5 Esquemas de Bloqueio por Comparao Direcional .......................................... 223

13.6 Proteo de Linhas com Compensao Srie ................................................................... 223

13.7 Exemplos ................................................................................................................................ 224

13.7.1 Rel de Distncia Aplicado a Circuitos Paralelos ................................................ 224

13.8 Referncias ............................................................................................................................. 227

14 Religamento Automtico ................................................................................................ 229 14.1 Introduo.............................................................................................................................. 230

14.2 Aplicaes do Religamento Automtico ............................................................................ 230

14.3 Religamento Automtico em Redes de Distribuio em AT ........................................... 231

14.4 Fatores que Influenciam os Esquemas de Religamento Automtico em AT ................ 232

14.4.1 Tempo Morto ............................................................................................................ 232

14.4.2 Tempo de Recuperao .......................................................................................... 233

14.4.3 Nmero de Tentativas ............................................................................................. 234

14.5 Religamento Automtico em Linhas de Transmisso de EAT......................................... 234

14.6 Religamento Automtico Rpido em Sistemas de EAT ................................................... 235

14.6.1 Caractersticas dos Equipamentos de Proteo .................................................. 235

14.6.2 Deionizao do Arco da Falta ................................................................................ 235

14.6.3 Caractersticas do Disjuntor ................................................................................... 235

14.6.4 Escolha do Tempo Morto ....................................................................................... 236

14.6.5 Escolha do Tempo de Recuperao ...................................................................... 236

14.6.6 Nmero de Religamentos ....................................................................................... 236

14.7 Religamento Automtico Monopolar ................................................................................. 236

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Contedo XIII

14.8 Religamento Automtico Rpido em Linhas Empregando Esquemas

de Proteo de Distncia ..................................................................................................... 237

14.8.1 Esquemas de Transferncia de Disparo ou de Bloqueio .................................... 238

14.8.2 Extenso da Zona 1 ................................................................................................ 238

14.9 Religamento Automtico Temporizado em Sistemas EAT .............................................. 238

14.9.1 Operao do Esquema ............................................................................................ 238

14.9.2 Rels de Verificao do Sincronismo .................................................................... 239

14.10 Caractersticas Operativas dos Esquemas de Religamento Automtico ....................... 239

14.10.1 Inicializao .............................................................................................................. 239

14.10.2 Tipos de Proteo .................................................................................................... 239

14.10.3 Temporizador do Tempo Morto ............................................................................ 240

14.10.4 Impulso de Religamento ......................................................................................... 240

14.10.5 Dispositivos Antibombeamento ............................................................................ 240

14.10.6 Temporizadores do Tempo de Recuperao ........................................................ 240

14.10.7 Bloqueio do Disjuntor ............................................................................................. 240

14.10.8 Fechamento Manual ................................................................................................ 240

14.10.9 Esquemas com Vrias Tentativas de Religamento .............................................. 240

14.11 Esquemas com Ligadores Automticos ............................................................................. 240

14.11.1 Transformadores de Prontido .............................................................................. 241

14.11.2 Acoplador de Barra ou Disjuntor de Seo de Barra ......................................... 241

14.12 Exemplos de Aplicaes de Religamento Automtico ..................................................... 241

14.12.1 Subestao de Barra Dupla .................................................................................... 241

14.12.2 Subestao com Disjuntor AT nico .................................................................... 242

14.12.3 Subestao em Anel com Quatro Disjuntores ..................................................... 242

15 Proteo de Barra ........................................................................................................... 245 15.1 Introduo.............................................................................................................................. 246

15.2 Faltas em Barra...................................................................................................................... 246

15.3 Requisitos da Proteo ....................................................................................................... 246 15.3.1 Velocidade ................................................................................................................. 246

15.3.2 Estabilidade .............................................................................................................. 247

15.4 Tipos de Sistema de Proteo ........................................................................................... 248 15.5 Esquemas de Sistema de Proteo ................................................................................... 248 15.6 Proteo Carcaa-Terra (Proteo de Howard) .............................................................. 248 15.6.1 Proteo de Carcaa-Terra para Barra nica ...................................................... 249

15.6.2 Proteo Carcaa-Terra Barras Seccionadas .................................................... 250

15.6.3 Esquema de Proteo Carcaa-Terra (Frame-Earth)

Subestao de Barra Dupla ................................................................................ 251

15.6.4 Proteo Carcaa-Terra Sistema de Verificao .............................................. 251

15.7 Princpios de Proteo Diferencial ..................................................................................... 252

15.7.1 Proteo Diferencial para Barras Seccionadas e Duplicadas ............................ 252

15.7.2 Localizao de Transformadores de Corrente ..................................................... 253

15.8 Proteo Diferencial de Alta Impedncia .......................................................................... 254

15.8.1 Estabilidade .............................................................................................................. 254

15.8.2 Ajuste Efetivo ou Corrente Operacional Primria .............................................. 256

15.8.3 Funo de Verificao ............................................................................................ 257

15.8.4 Superviso dos Circuitos Secundrios do TC ...................................................... 257

15.8.5 Arranjo das Conexes de TC .................................................................................. 259

15.8.6 Resumo dos Detalhes Prticos .............................................................................. 259

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XIV Proteo e Automao de Redes Conceito e Aplicao

15.9 Proteo Diferencial de Baixa Impedncia com Polarizao ......................................... 260

15.9.1 Estabilidade .............................................................................................................. 261

15.9.2 Ajuste Efetivo ou Corrente Operacional Primria .............................................. 261

15.9.3 Funo de Verificao ............................................................................................ 262

15.9.4 Superviso de Circuitos Secundrios de TC ........................................................ 262

15.9.5 Arranjo de Conexes de TC .................................................................................... 262

15.9.6 Proteo Diferencial Esttica de Baixa Impedncia com Polarizao

Tipo MBCZ ............................................................................................................ 263

15.10 Esquemas de Proteo Numrica de Barra ....................................................................... 266

15.10.1 Consideraes de Confiabilidade ........................................................................... 266

15.11 Referncias ............................................................................................................................. 267

16 Proteo de Transformadores e Proteo de Conjuntos Transformador-Alimentador ....................................................................... 269 16.1 Introduo.............................................................................................................................. 270

16.2 Faltas no Enrolamento ......................................................................................................... 270

16.2.1 Enrolamento Ligado em Estrela com Ponto de Neutro Aterrado

Por Uma Impedncia ............................................................................................... 270

16.2.2 Enrolamento Ligado em Estrela com Ponto Neutro Solidamente Aterrado ... 271

16.2.3 Enrolamento Conectado em Delta ........................................................................ 271

16.2.4 Faltas Bifsicas ......................................................................................................... 271

16.2.5 Faltas entre Espiras ................................................................................................. 271

16.2.6 Faltas no Ncleo ...................................................................................................... 272

16.2.7 Faltas no Tanque ..................................................................................................... 272

16.2.8 Condies Externas Aplicadas ............................................................................... 272

16.3 Sobrecorrente (Inrush) de Magnetizao .......................................................................... 273

16.3.1 Contedo Harmnico da Forma de Onda de Sobrecorrente

de Energizao (Magnetizao) ............................................................................ 274

16.4 Sobreaquecimento de Transformador ................................................................................ 274

16.5 Proteo de Transformador VISO GERAL.................................................................... 275

16.6 Fusvel de Proteo de Sobrecorrente em Transformador ............................................. 275

16.6.1 Fusveis ...................................................................................................................... 275

16.6.2 Rels de Sobrecorrente ........................................................................................... 275

16.7 Proteo de Falta a Terra Restrita ...................................................................................... 276

16.8 Proteo Diferencial ............................................................................................................. 276

16.8.1 Consideraes Bsicas para Proteo Diferencial de Transformador .............. 277

16.8.2 Capacidade de Corrente Primria de TCs de Linha ............................................ 277

16.8.3 Correo de Fase ..................................................................................................... 277

16.8.4 Filtragem de Correntes de Sequncia de Zero .................................................... 278

16.8.5 Correo de Relao de Transformao ............................................................... 278

16.8.6 Ajuste de Restrio .................................................................................................. 279

16.8.7 Transformadores com Mltiplos Enrolamentos .................................................. 279

16.9 Estabilizao da Proteo Diferencial Durante a Condio de Sobrecorrente

de Energizao (Magnetizao) ......................................................................................... 280

16.9.1 Temporizao ........................................................................................................... 280

16.9.2 Restrio Harmnica ............................................................................................... 280

16.9.3 Bloqueio por Deteco de Energizao Tcnica de Deteco

de Gap (Intervalo) .................................................................................................... 280

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Contedo XV

16.10 Esquemas Combinados Diferencial e de Falta a Terra Restrita ...................................... 281

16.10.1 Aplicao Quando um Transformador de Aterramento Conectado

Dentro da Zona Protegida ..................................................................................... 282

16.11 Proteo de Transformador de Aterramento .................................................................... 283

16.12 Proteo de Autotransformador ......................................................................................... 284

16.13 Proteo de Sobrefluxo ........................................................................................................ 285

16.14 Proteo Tanque-Terra ......................................................................................................... 285

16.15 Dispositivos de leo e Gs .................................................................................................. 285

16.15.1 Dispositivos de Alvio de Presso de leo ........................................................... 286

16.15.2 Rel de Elevao Rpida de Presso ..................................................................... 286

16.15.3 Proteo de Buchholz ............................................................................................. 286

16.16 Proteo de Conjunto Transformador-Alimentador ........................................................ 287

16.16.1 Esquemas No Unitrios ........................................................................................ 287

16.16.2 Esquema Unitrio .................................................................................................... 289

16.17 Transferncia de Abertura ................................................................................................... 292

16.17.1 Deslocamento de Neutro ........................................................................................ 292

16.18 Monitoramento da Condio de Transformadores .......................................................... 292

16.19 Exemplos de Proteo de Transformador ......................................................................... 293

16.19.1 Incluso de Filtro de Sequncia Zero ................................................................... 294

16.19.2 A Proteo Unitria de Transformador Delta-Estrela ........................................ 294

16.19.3 Proteo Unitria de Transformador com Comutador de Tapes sob Carga ... 296

17 Proteo do Gerador e Transformador do Gerador .................................................... 299 17.1 Introduo.............................................................................................................................. 300

17.2 Aterramento do Gerador ...................................................................................................... 301

17.3 Faltas no Enrolamento do Estator ...................................................................................... 301

17.3.1 Faltas a Terra ............................................................................................................ 302

17.3.2 Faltas Fase-Fase ....................................................................................................... 302

17.3.3 Faltas entre Espiras ................................................................................................. 302

17.4 Proteo do Enrolamento do Estator................................................................................. 302

17.5 Proteo Diferencial de Gerador Diretamente Conectados Rede ............................... 302

17.5.1 Proteo Diferencial Porcentual com Restrio ................................................. 303

17.5.2 Proteo Diferencial de Alta Impedncia ............................................................ 303

17.5.3 Requisitos do TC ...................................................................................................... 304

17.6 Proteo Diferencial de Unidades Gerador/Transformador ............................................ 304

17.6.1 Proteo Diferencial do Gerador/Transformador Elevador ............................... 304

17.6.2 Proteo Diferencial Unitria do Transformador ............................................... 305

17.7 Proteo de Sobrecorrente .................................................................................................. 305

17.7.1 Proteo de Sobrecorrente Simples ...................................................................... 305

17.7.2 Proteo de Sobrecorrente Dependente da Tenso ........................................... 306

17.8 Proteo de Falta Terra no Estator ................................................................................. 307

17.8.1 Geradores Diretamente Conectados ..................................................................... 307

17.8.2 Geradores Indiretamente Conectados .................................................................. 308

17.8.3 Proteo de Falta Terra Restrita (REF).............................................................. 310

17.8.4 Proteo de Falta Terra de 100% do Enrolamento do Estator ..................... 310

17.9 Proteo de Sobretenso ..................................................................................................... 311

17.10 Proteo de Subtenso ......................................................................................................... 312

17.11 Proteo contra Baixa Potncia Direta/Reverso de Potncia ...................................... 312

17.11.1 Proteo contra baixa Potncia Direta ................................................................ 312

17.11.2 Proteo contra Reverso de Potncia ................................................................ 312

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XVI Proteo e Automao de Redes Conceito e Aplicao

17.12 Carga Desbalanceada ............................................................................................................ 313

17.12.1 Efeito de Corrente de Sequncia Negativa .......................................................... 313

17.12.2 Proteo da Sequncia Negativa .......................................................................... 313

17.13 Proteo Contra Energizao Acidental ............................................................................ 314

17.14 Proteo Contra Sobrefluxo/Subfrequncia/Sobrefrequncia ...................................... 315

17.14.1 Sobrefluxo ................................................................................................................. 315

17.14.2 Sub/sobrefrequncia ............................................................................................... 315

17.15 Faltas no Rotor ...................................................................................................................... 315

17.15.1 Proteo Contra Falta a Terra do Rotor ............................................................... 316

17.15.2 Proteo Contra Falta a Terra do Rotor de Geradores sem Escovas ................ 317

17.15.3 Proteo Contra Curto Entre Espiras do Rotor ................................................... 317

17.15.4 Proteo Contra Falha de Diodo ........................................................................... 317

17.15.5 Supresso de Campo ............................................................................................... 318

17.16 Proteo Contra Perda de Excitao ................................................................................. 318

17.16.1 Proteo Contra Perda de Excitao .................................................................... 318

17.16.2 Caractersticas da Proteo Baseada em Impedncia ........................................ 320

17.16.3 Ajustes da Proteo ................................................................................................. 321

17.17 Proteo de Escorregamento dos Polos ............................................................................ 321

17.17.1 Proteo Usando o Elemento de Reverso de Potncia .................................... 321

17.17.2 Proteo Usando um Elemento de Subimpedncia ........................................... 322

17.17.3 Proteo Dedicada Contra Escorregamento dos Polos ..................................... 322

17.18 Sobreaquecimento do Estator ............................................................................................. 324

17.19 Faltas Mecnicas ................................................................................................................... 324

17.19.1 Falha do Acionador Primrio ................................................................................. 324

17.19.2 Sobrevelocidade ....................................................................................................... 324

17.19.3 Perda de Vcuo ........................................................................................................ 324

17.20 Esquemas Completos de Proteo de Geradores ............................................................. 325

17.20.1 Gerador Conectado Diretamente........................................................................... 325

17.20.2 Unidades Gerador-Transformador ......................................................................... 325

17.21 Gerao Distribuda .............................................................................................................. 326

17.21.1 Proteo Contra Perda da Concessionria........................................................... 327

17.21.2 Descrio do Rel Rocof ......................................................................................... 328

17.21.3 Descrio do Rel de Defasamento do Vetor de Tenso ................................... 328

17.21.4 Diretrizes de Ajuste ................................................................................................. 328

17.22 Exemplos de Ajustes de Proteo de Geradores .............................................................. 329

17.22.1 Ajustes de Proteo de um Gerador Industrial de Pequeno Porte .................. 329

17.22.2 Proteo do Conjunto Gerador-Tranformador de Grande Porte ...................... 332

17.23 Referncias ............................................................................................................................. 335

18 Proteo de Sistemas de Potncia Industrial e Comercial ......................................... 337 18.1 Introduo.............................................................................................................................. 338

18.2 Arranjo de Barras .................................................................................................................. 338

18.3 Discriminao ........................................................................................................................ 339

18.4 Fusvel HRC ............................................................................................................................ 339

18.4.1 Caractersticas dos Fusveis ................................................................................... 339

18.4.2 Discriminao entre Fusveis ................................................................................. 340

18.4.3 Proteo de Cabos por Fusveis ............................................................................ 340

18.4.4 Efeito da Temperatura Ambiente .......................................................................... 341

18.4.5 Proteo de Motores ............................................................................................... 341

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Contedo XVII

18.5 Disjuntores Industriais ......................................................................................................... 341

18.5.1 Disjuntores em Miniatura (Miniature Circuit Breakers MCBs) ....................... 341

18.5.2 Disjuntores Encapsulados (Moulded Case Circuit Breakers MCCBs) ............. 342

18.5.3 Disjuntores a Ar (Air Circuit Breakers ACBs) .................................................... 342

18.5.4 Disjuntores a leo (Oil Circuit Brakers OCBs) ................................................... 343

18.5.5 Disjuntores a Vcuo (Vacuum Circuit Brakers VCBs) ....................................... 343

18.5.6 Disjuntores a SF6 ..................................................................................................... 343

18.6 Rels de Proteo .................................................................................................................. 343

18.7 Problemas de Coordenao ................................................................................................. 345

18.7.1 Protees de Falta a Terra com TCs de Conexo Residual................................ 345

18.7.2 Subestaes com Alimentao Dual a Quatro Fios ............................................ 345

18.8 Contribuio para Corrente de Falta de Motores de Induo ........................................ 347

18.9 Sistemas de Transferncia Automtica .............................................................................. 347

18.10 Proteo de Inverso de Tenso e Fase ............................................................................. 349

18.11 Correo do Fator de Potncia e Proteo de Capacitores ............................................ 349

18.11.1 Controle do Capacitor ............................................................................................. 350

18.11.2 Correo do Fator de Potncia de Motores ......................................................... 350

18.11.3 Proteo do Capacitor ............................................................................................ 350

18.12 Exemplos ................................................................................................................................ 352

18.12.1 Coordenao de Fusveis ........................................................................................ 352

18.12.2 Seletividade de Fusveis/Disjuntores Encapsulados/Rels de Sobrecorrente . 352

18.12.3 Proteo de Uma Subestao com Alimentao Dual ....................................... 354

18.13 Referncias ............................................................................................................................. 357

19 Proteo do Motor C.A. ................................................................................................. 359 19.1 Introduo.............................................................................................................................. 360

19.2 Projeto de Rel Numrico .................................................................................................... 360

19.3 Proteo Trmica (Sobrecarga) ........................................................................................... 360

19.4 Proteo de Partida/Travamento ........................................................................................ 362

19.4.1 Proteo de Tempo de Partida Excessivo/Rotor Bloqueado ............................. 362

19.4.2 Proteo para Condio de Bloqueio ................................................................... 363

19.4.3 Limitao do Nmero de Partidas ........................................................................ 363

19.5 Proteo de Curto-circuito.................................................................................................. 364

19.6 Proteo de Falta a Terra ..................................................................................................... 365

19.6.1 Sistema Solidamente Aterrado............................................................................... 365

19.6.2 Sistemas Aterrados com Resistncia ..................................................................... 366

19.6.3 Sistema Isolado da Terra ......................................................................................... 367

19.6.4 Sistema Aterrado com Bobina Petersen ............................................................... 368

19.7 Proteo de Sequncia Negativa ........................................................................................ 369

19.8 Faltas nos Enrolamentos do Rotor ...................................................................................... 370

19.9 Deteco de Temperatura RTD ........................................................................................... 371

19.10 Falhas em Mancais ................................................................................................................ 371

19.11 Proteo de Subtenso ......................................................................................................... 371

19.12 Proteo de Perda de Carga ................................................................................................ 371

19.13 Proteo Adicional para Motores Sncronos ..................................................................... 371

19.13.1 Proteo Contra Perda de Sincronismo ............................................................... 372

19.13.2 Proteo Contra Rpido Restabelecimento da Alimentao ............................ 372

19.14 Exemplos de Proteo de Motor ......................................................................................... 372

19.14.1 Proteo de um Motor AT ...................................................................................... 372

19.14.2 Proteo de um Motor BT ...................................................................................... 374

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XVIII Proteo e Automao de Redes Conceito e Aplicao

20 Proteo de Ferrovias Eletrificadas em C.A. ............................................................... 377 20.1 Introduo.............................................................................................................................. 378

20.2 Filosofia da Proteo ............................................................................................................ 378

20.3 Alimentao Monofsica Clssica ...................................................................................... 378

20.3.1 Sistema Clssico Diagrama de Alimentao .................................................... 379

20.3.2 Sistema Clssico Filosofia da Proteo ............................................................. 380

20.3.3 Alcances da Zona de Proteo de Distncia ....................................................... 381

20.3.4 Carga Evitada ........................................................................................................... 384

20.3.5 Caractersticas Avanadas de Rels Modernos .................................................... 384

20.3.6 Impacto de Trens com Freio Regenerativo .......................................................... 385

20.3.7 Outras Caractersticas do Rel ............................................................................... 385

20.4 Proteo Trmica da Catenria ........................................................................................... 385

20.4.1 Mtodo de Proteo Trmica da Catenria ......................................................... 385

20.5 Proteo de Retaguarda da Catenria ............................................................................... 386

20.5.1 Proteo de Sobrecorrente de Tempo-Definido (DTOC) ................................... 386

20.5.2 Proteo de Sobrecorrente de Retaguarda (BUOC) ............................................ 386

20.6 Alimentao com Autotransformador ............................................................................... 386

20.6.1 Descrio de Alimentao com Autotransformador .......................................... 387

20.6.2 Filosofia da Proteo de Sistema com Autotransformador............................... 387

20.6.3 Alcances de Zonas de Proteo de Distncia ...................................................... 389

20.6.4 Ajustes da Temporizao da Zona da Distncia e Carga Evitada .................... 390

20.6.5 Implicaes do Uso de Chaveamento de Dois Polos e

Religamento Automtico ........................................................................................ 390

20.6.6 Proteo de Retaguarda ......................................................................................... 390

20.7 Proteo da Subestao Alimentadora .............................................................................. 391

20.8 Exemplo de Sistema de Proteo Clssico ........................................................................ 391

20.8.1 Dados de Impedncia da Seo ............................................................................. 391

20.8.2 Clculo da Impedncia da Seo .......................................................................... 392

20.8.3 Clculo do Alcance da Zona 1 para TF-1 ............................................................ 392

20.8.4 Clculo do Alcance da Zona 2 para TF-1 ............................................................ 392

20.8.5 Clculo do Alcance da Zona 3 para TF-1 ............................................................ 393

20.8.6 Temporizaes das Zonas....................................................................................... 393

20.8.7 Proteo de Sobrecorrente..................................................................................... 393

20.8.8 Proteo Trmica ..................................................................................................... 394

20.8.9 Sumrio dos Ajustes da Proteo da Catenria .................................................. 395

21 Testes e Comissionamento de Rels .............................................................................. 397 21.1 Introduo.............................................................................................................................. 398

21.1.1 Testes de Tipo .......................................................................................................... 398

21.1.2 Testes de Rotina de Produo em Fbrica ........................................................... 398

21.1.3 Testes de Comissionamento ................................................................................... 398

21.1.4 Manuteno Peridica ............................................................................................ 398

21.2 Testes Eltricos de Tipo ....................................................................................................... 398

21.2.1 Testes Funcionais ..................................................................................................... 398

21.2.2 Testes de Valores Nominais .................................................................................... 399

21.2.3 Suportabilidade Trmica......................................................................................... 399

21.2.4 Carga de Rels .......................................................................................................... 399

21.2.5 Entradas do Rel ...................................................................................................... 399

21.2.6 Contatos de Sada do Rel ...................................................................................... 399

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Contedo XIX

21.2.7 Resistncia de Isolao ........................................................................................... 399

21.2.8 Alimentao Auxiliar ............................................................................................... 400

21.3 Testes de Compatibilidade Eletromagntica .................................................................... 400

21.3.1 Teste de Interrupo C.C. ....................................................................................... 401

21.3.2 Ondulao C.A. na Alimentao C.C. ................................................................... 401

21.3.3 Variaes de C.C. para Cima e para Baixo ........................................................... 401

21.3.4 Teste de Distrbios de Alta Frequncia................................................................ 401

21.3.5 Testes de Transitrios Rpidos ............................................................................... 402

21.3.6 Teste de Imunidade a Surtos .................................................................................. 402

21.3.7 Interferncia na Frequncia do Sistema .............................................................. 402

21.3.8 Teste de Descarga Eletrosttica ............................................................................ 402

21.3.9 Testes de Emisses Conduzidas e Radiadas ......................................................... 403

21.3.10 Testes de Imunidade para Emisses Condu