manutenção em sistemas de proteção

8/18/2019 Manutenção Em Sistemas de Proteção

1/32

1

Cur so de M anu tenção e Op eração de Subest ações Julh o / 2003

M anutenção em Sistemas de

Pr ot eção Elétr ica


• ALTERAÇÕES NAS NORMAS TÉCNICAS- Norma ABNT - NBR 14039 ( “ Instalações Elétricas

de Alta Tensão” )

- Normas das Concessionárias de Energia Elétrica

• FALHAS NOS SISTEMAS DE PROTEÇÃOELÉTRICA


TÓPICOS DA APRESENTAÇÃO

• Tipos de Disjuntores

• Tipos de Proteção ( Indireta x Direta )

• Fontes Independentes de Energia

• Erros Freqüentes

• Recomendações

PDF created with FinePrint pdfFactory trial version www.pdffactory.com

http://www.pdffactory.com/http://www.pdffactory.com/


2/32

2


2. TIPOS DE DISJUNTORES

2.1 Disjuntor à óleo


2.2 Disjuntor à vácuo


2.3 Disjuntor à SF6




3/32

3


3. TIPOS DE PROTEÇÃO

3.1 PROTEÇÃO DIRETA = Ação do relé desobrecorrente atuando mecanicamente na aberturado disjuntor



3.2 PROTEÇÃO INDIRETA3.2.1 - Sistema composto por um sensor de corrente,fonte independente ( ca ou cc) de energia e relé de

proteção




4/32

4


TC = Transf. de Corrente

TP = Transf. de Potencial

CA = Chave de Aferição

50/51 = Relé deSobrecorrente

67 = Relé Direcional

86 = Relé de Bloqueio

52 = Disjuntor

MEDIÇÃO DACONCESSIONÁRIA

50/51 67TC

TP

52 86

CA


50/51 = Contato doRelé de Sobrecorrente

67 = Contato do ReléDirecional

86 = Contato do Reléde Bloqueio

52 = Contato auxiliar dodisjuntor

BA = Bobina de aberturado disjuntor 86 BA

52

8650/51

FONTEINDEPENDENTE ( CA ou CC ) 86

FZ

67


FONTES INDEPENDENTES DE ENERGIA• Corrente Alternada ( No-Break )




5/32

5


b) Corrente Contínua

BATERIAS FONTE CAPACITIVA


3.2.2 - Disjuntor com proteção incorporada


3.2.3 - Auto-alimentado




6/32

6


4. ERROS FREQUENTES

4.1 - Proteção Direta

4.2 - Proteção Indireta

(a) Falhas de Manutenção

(b) Erros de Ligação


4.1 PROTEÇÃO DIRETA

- Defeito na haste de acionamento de desligamento dodisjuntor (quebrada, travada, desregulada)





7/32

7


- Defeito na haste de

desligamento do disjuntor


- Baixa capacidade de ruptura do disjuntor


- Falta de óleo no relé fluido dinâmico




8/32

8


- Alteração na viscosidade do óleo ou êmbolo “travado”


- Ajuste do relé para curto-circuito bloqueado


4.2 PROTEÇÃO INDIRETAa) FALHAS DE MANUTENÇÃO

- Nível de tensão das

baterias




9/32

9



- Ausência de baterias


- Baterias desligadas




10/32

10


- Carregador de baterias desligado


- Carregador de baterias com defeito


- Conjunto “carregador + baterias” = desligados




11/32

11


- Conjunto “carregador + baterias” = desligados






12/32

12


- “No-Break” com defeito


- “No-Break” e relé com defeito





13/32

13


- “No-Break” com “DAPAC”( Desligamento Automático por Ausência de Consumo)


- Defeito na fonte de “trip capacitivo”

C1

D1

R1

R2

B1

BT14

+

3

-

2

~

1

~

LD1

- +


- Relé de bloqueio com defeito




14/32

14


- Relé de bloqueio com defeito


- Contatos de “trip” do relé de proteção desligados


- Sinal de “trip” do relé de proteção desligado




15/32

15


- Bobina de abertura (“trip’) do disjuntor com

defeito ou desligada.



- Contatos auxiliares do disjuntor ou do relé de

bloqueio com defeito

86 BA

52

8650/51

FONTEINDEPENDENTE ( CA ou CC )

86

FZ

67




16/32

16


- Defeito na chave de aferição






17/32

17


- Transformador decorrente (TC) saturado(20xIn)


e (t)s

I ( t) p

φ(t)

es(t) = tensão secundária

Ip(t) = corrente primária

Ø(t) = f luxo magnético


- Sobrecarga nos TC’s ( Relés + fiação )




18/32

18


CARGAS NOMINAIS COM FATOR DE POTÊNCIA 0,9

DesignaçãoPotênciaaparente

(VA)

Resistência(Ω)

Reatânciaindutiva

(Ω)

Impedância(Ω)

Tensão a20A x 5A

(V)C 2,5 2,5 0,09 0,044 0,1 10

C 5,0 5,0 0,18 0,087 0,2 20

C 12,5 12,5 0,45 0,218 0,5 50C 22,5 22,5 0,81 0,392 0,9 90

C 45 45,0 1,62 0,785 1,8 180C 90 90,0 3,24 1,569 3,6 360

CARGAS NOMINAIS COM FATOR DE POTÊNCIA 0,5

DesignaçãoPotênciaaparente

(VA)

Resistência(Ω)

Reatânciaindutiva

(Ω)

Impedância(Ω)

Tensão a20A x 5A

(V)C 25 25 0,50 0,866 1,0 100

C 50 50 1,00 1,732 2,0 200

C 100 100 2,00 3,464 4,0 400

C 200 200 4,00 6,928 8,0 800


- Uso da tensão da concessionária como fonte dedesligamento do disjuntor

TPRELÉ


- Queima do fusível de proteção

86 BA

52

8650/51

FONTEINDEPENDENTE ( CA ou CC ) 86

FZ

67




19/32

19


-Enrolamento Secundário “aberto”



- Função de proteção do relé de sobrecorrentebloqueada

- Contatos de desligamento (“trip”)bloqueados

- Relé “descalibrado” (funcionamento fora dascurvas de operação)




20/32

20


- Erro na polaridade dos TP’s

4.2 PROTEÇÃO INDIRETA

b) ERROS DE LIGAÇÃO

59N = Sobretensão deseqüência zero.

51V = Sobrecorrentec/ restrição de tensão

TP-1 TP-2

TP-3

59N51V

R S

T

TP-1

TP-2

TP-3


- Falta de correspondência dos sinais de tensão ecorrente para relés direcionais

R

S

T

N


- Erro na polaridade dos TC’s




21/32

21


R

S

T

N


- Relé mal ajustado (erro nos ajustes das funções deproteção : erro de projeto)


- Inversão na seqüência de fases de um supervisortrifásico




22/32

22


Proteção contra sub-tensão com 2 TP’sutilizando um supervisor trifásico


- Erro na polaridade dos TP’s : alimentação detensão para supervisor trifásico


- Bobinas de corrente em paralelo, quando dois reléssão alimentados pelo mesmo TC

LIGAÇÃO CORRETA

50/51

P1

S1 S2




23/32

23


LIGAÇÃO ERRADA

S1

P1

67

50/51

S2


- Inversão nas bobinas secundárias do TC, quandoo mesmo possui enrolamentos separados paramedição e proteção

PROTEÇÃO

S1

50/51

S2

P1

M ED IÇ O

A

S1 S2

Exatidão10B100

Exatidão0,6C25





24/32

24


- Erro na ligação dos TC’s para alimentação do relédiferencial (desfasamento angular e polaridade)

DIFERENCIAL

PROTEÇÃO

87


- Ineficiência na proteção contra sub-tensão com 1TP (alimentação da bobina de mínima tensão)


- Alimentação da bobina de mínima tensão com 2TP’s




25/32

25


CIRCUITOTR

S K1K1

BM

2 TP´s (13,8/115V)BM = Bobina de mínima tensãoK1 = Contator auxiliar


- Alteração no circuito da bobina de mínima tensão(disjuntores Siemens)

~V

BM

R


- Escolha inadequada dacurva de atuação do relé

CURVAS IEC

NORMAL INVERSE

0.14 (I/Ip)0.02 - 1

t = * Tp




26/32

26


CURVAS IEC

VERY I NVERSE

13.5 (I/Ip) - 1

t = * Tp


CURVAS IEC

EXTREMELY INVERSE

80 (I/Ip)2 - 1t = * Tp


CURVAS IEC

LONG TI M E INVERSE

120 (I/Ip)1 - 1t = * Tp




27/32

27


CURVAS ANSI

INVERSE

8.9341 (I/Ip)2.0938 - 1t = + 0.17966 * D


CURVAS ANSI

VERY I NVERSE

3.922 (I/Ip)2 - 1t = + 0.0982 * D


CURVAS ANSI

EXTREM ELY INVERSE

5.64 (I/Ip)2 - 1t = + 0.02434 * D




28/32

28


CURVAS ANSI

DEFINTE I NVERSE

0.4797 (I/Ip)1.5625 - 1t = + 0.21359 * D


RECOMENDAÇÕES

• PROTEÇÃO DIRETA :

b) Adequar o sistema às exigências da NBR 14039, instalando um conjunto com proteçãoindireta.

a) Verificar a atuação do disjuntor, através dainjeção de corrente no relé de proteção;


• PROTEÇÃO INDIRETA

a) Avaliar a capacidade de curto-circuito dosistema, incluindo TC e disjuntor;

b) Realizar um estudo de coordenação eseletividade da proteção, compatibilizandocom os tempos de atuação daconcessionária;




29/32

29


d) Realizar periodicamente ensaios no sistema,incluindo a calibração do relé de proteção everificação do circuito de comando;

c) Avaliar a necessidade de uso do relé debloqueio;


Nr Denominação1 Elemento Principal2 Função de part ida/fechamento temporizado3 Fun ção de v er if ic ação o u in te rbl oq ue io4 C onta tor principal5 D ispo si tivo d e i nt er ru pçã o6 Disjuntor de partida7 Disjuntor de anodo

8 Disposit ivo de desconexão da energia de cont ro le9 D ispositivo d e rev er são10 Chave de sequ ên ci a d as un id ades11 Reservada pa ra fu tu ra apli cação

TABELA ANSI


Nr Denominação12 Disposi tivo de sobrevelocidade13 Disposi tivo de rotação síncrona1 4 D ispos iti vo d e su bve loc id ad e

15Dispositivo de ajuste ou comparação de velocidadeou frequência

16 Reservado para futura apl icação1 7 Chave de de ri vação ou de scarga18 Dispositivo de aceleração ou desaceleração19 Contator de t ransição partida -marcha2 0 V álv ul a op erada e le tri camen te21 Relé de distância2 2 D isju nto r eq ua lizad or




30/32

30


Nr Denominação23 Disposi tivo de controle de temperatura24 Relé de sobreexci tação ou Vol ts por Hertz49 Relé térmico50 Relé de sobrecorrente instantâneo51 Relé de sobrecorrente temporizado5 2 D is ju nt or d e co rren te a lte rn ada53 Relé para excita tr iz ou gerador CC54 Disjuntor para corrente contínua, alta velocidade5 5 R el é d e fa to r de pot ênc ia5 6 R el é d e ap lica ção de ca mpo57 Dispositivo de aterramento ou curto-circuito


Nr Denominação5 8 Rel é d e fal ha de ret if ic ação59 Relé de sobretensão60 Relé de balanço de tensão/queima de fusíveis6 1 Rel é d e b al an ço de cor rente62 Relé tem porizador 6 3 Rel é d e pressão d e gá s (Bu chh ol z)64 R elé de pr ote çã o d e te rr a65 Regulador 66 Relé de supervisão do número de part idas67 Relé d irecional de sobrecorrente68 Relé de bloqueio


Nr Denominação69 Disposi tivo de controle permissivo7 0 R eo st ato el et ri camente op erad o7 1 Dispo si ti vo de de tecção de níve l7 2 Dis ju ntor de co rrent e con tínu a25 Relé de verificação de sincronismo ou Sincronização2 6 Dispo si ti vo t ér mico d o eq uipamento27 Relé de subtensão2 8 R eserv ad o pa ra fu tu ra apl ic ação2 9 C ont ator de iso la men to30 Relé anunciador 31 Disposi tivo de excitação em separado




31/32

31


Nr Denominação32 R el é d irec ional de po tê nc ia33 Chave de posic ioname nto3 4 C have de sequ ên cia o pe rada po r m otor 35 Disposi tivo para operação das escovas ou curto-

circuitar anéis de coletores36 D is po si ti vo d e p ol arida de3 7 R elé d e sub co rrent e o u sub po tênc ia3 8 Dispo si ti vo d e p ro teção d e m ancal3 9 R eser vado p ara f utura apl icação40 R el é d e p erda de e xcitaç ão41 D is jun to r o u c ha ve de ca mpo4 2 Dis ju ntor/chave de o pe ração no rm al


Nr Denominação43 Disposi tivo de t ransferência manual4 4 Re lé de se quê ncia de pa rt ida4 5 R eserv ad o p ara fu tu ra apl ic ação46 Relé de desbalanceamento de cor rente de fase4 7 R elé d e seq uênc ia de fase d e tensão48 Relé de sequência incompleta / par tida longa7 3 C on ta to r d e re si st ên ci a de ca rg a74 Função de alarme7 5 Mecani sm o d e m ud ança d e p os ição76 Re lé de sobrecorrente CC7 7 T ra nsm issor de im puls os


Nr Denominação78 Relé de medição de ângulo de fase/pro teção contra

falta de sincronismo79 Relé de religamento8 0 R ese rv ad o p ar a f utu ra ap li cação81 Relé de frequência82 R elé de re ligamento C C83 Relé de seleção/t ransferência automática84 M eca nism o de operação85 Relé receptor de sinal de telecomunicação86 Relé de bloqueio8 7 R elé d e p rot eç ão di fer encia l8 8 Motor aux il ia r o u m otor g er ad or




32/32


Nr Denominação89 Chave seccionadora90 Dispositivo de regulação91 R elé direcional de tensão92 R elé d ireci ona l de tensão e potênc ia93 C ontator de variação de camp o94 Relé de desligamento

95 à 99 Usado para aplicações específicas


Eng. Marcus Peixoto

E-mail : [email protected]

Tel/Fax : (85) 494-5097 ou 9981-0286

manutenção em sistemas de proteção

Documents