106576911 Apresentacao Tc e Tp

Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s

2006

APRESENTAÇÃO

TRABALHO DE PROTEÇÃO

TRANFORMADORES PARA INSTRUMENTO

•TRANFORMADOR DE CORRENTE (TC);

•TRANSFORMADOR DE POTENCIAL (TP).


2006

ROTEIRO

Definições:

Finalidade;

Generalidades;

Normas aplicáveis.

Instalação e Manutenção;

Analogia entre Tc´s e Tp´s;

Condições de Funcionamento;

Como Especificar os TC´s?

Como Especificar os TP´s?

Rotinas de manutenção preventiva;

Exemplos de Instalações;

Principais Fornecedores e Valores Médios de Mercado;


2006

DEFINIÇÕES

Finalidade

TC

Isolar a instrumentação da Alta

Tensão;

Reduzir a corrente a valores seguros

para medição;

Isolar circuito primário do secundário;

Permitir uso de valores de norma


2006

DEFINIÇÕES

Generalidades

TC

Tipo de ligação - Série

São subdivididos em dois grandes grupos:

TC´s de Medição

• - Faixa de operação: ( 0 - k ) In, 1,2 ≤ k ≤ 2,0

• Classes de Exatidão: 0,3 - 0,6 - 1,2 (%)

TC´s de Proteção

• Faixa de operação: ( 0 - k ) In, 20 ≤ k ≤ 50

• Classes de Exatidão: 2,5 - 5,0 - 10 (%)


2006

DEFINIÇÕES

Generalidades


2006

DEFINIÇÕES

Normas Aplicáveis

ABNT:

NBR 6546: Transformadores para Instrumentos – Terminologia;

NBR 6821: Transformadores de Corrente – Método de Ensaio;

NBR 6856: Transformadores de Corrente – Especificação.

ANSI:

C57. 13-IEEE: Standard Requirements for Instruments Transformer.

IEC:

185:Current Transformer.


2006

DEFINIÇÕES

Finalidade

TP

Isolamento contra altas tensões;

Fornecimento no secundário de uma tensão

proporcional à tensão primária, com um certo

grau de precisão, dentro de uma faixa

especificada para a tensão primária.


2006

DEFINIÇÕES

Generalidades

TP

Tipo de ligação – Série;

São subdivididos em dois grandes grupos:

TP´s de Medição

• Faixa de operação: ( 0 – 1,1 ) Vn

TP´s de Proteção

• Faixa de operação: ( 0,05 – 1,9 ) Vn


2006

DEFINIÇÕES

Generalidades


2006

DEFINIÇÕES

Finalidade

TPC

O que é?

Porque utiliza-lo?


2006

DEFINIÇÕES

Generalidades


2006

DEFINIÇÕES

Normas Aplicáveis TP e TPC ABNT:

NBR 6546: Transformadores para Instrumentos – Terminologia;

NBR 6820: Transformadores de Potencial – Método de Ensaio

NBR 6856: Transformadores de Potencial – Especificação

ANSI:

C57. 13-IEEE: Standard Requirements for Instruments Transformer;

C93-2:Requirements for Power Lines Coupling Capacitor Voltage Transformer.

IEC:

186:Voltage Transformer


2006

INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO

CONDIÇÕES TRANSFORMADOR DE

POTENCIAL TRANSFORMADOR DE

CORRENTE

TENSÃO CONSTANTE VARIÁVEL

CORRENTE VARIÁVEL CONSTANTE

CARGA DETERMINADA A CORRENTE A TENSÃO

CAUSA DO ERRO QUEDA DE TENSÃO EM SÉRIE CORRENTE DERIVADA EM PARALELO

CARGA SEC. AUMENTA QUANDO Z2 DIMINUI QUANDO Z2 AUMENTA

CONEXÃO DO TRANSFORMADOR À LINHA

EM PARALELO EM SÉRIE

CONEXÃO DOS APARELHOS AO SECUNDÁRIO

EM PARALELO EM SÉRIE

ANALOGIAS ENTRE TC´S E TP´S


2006


CONDIÇÕES DE FUNCIONAMENTO

Condições Normais de Funcionamento;

Altitude até 1000m acima do nível do mar;

Temperatura do ar ambiente:

Condições Especiais de Funcionamento;

Exposição a ar excessivamente salino, vapores, gases,etc.

Exposição a materiais explosivos;

Sujeição a vibrações anormais;

Exigências especiais de isolamento.

a) Máxima – 40ºC

b) Média diária – 30ºC

c) Mínima – 10ºC

Todas as condições especiais as quais o equipamento estará sujeito devem ser

comunicado ao fabricante!


2006


COMO ESPECIFICAR OS TC´S?

Segundo a NBR 6856/1992

Corrente primária nominal e relação de transformação nominal;

Tensão máxima do equipamento e níveis de isolamento;

Freqüência nominal;

Cargas nominais;

Exatidão;

Números de núcleos para medição e proteção;

Fator térmico nominal;

Corrente suportável nominal de curta duração;

Valor de crista nominal da corrente suportável;

Tipo de aterramento do sistema;

Uso: para interior ou para exterior.


2006


Correntes Nominais e Relação de Transformação

NBR 6856/1992

Geralmente para corrente primária nominal é escolhido o valor

normalizado (NBR, IEC, ANSI, etc.), superior à corrente nominal da

instalação.

Corrente

primária

nominal

(A)

Relação

Nominal

Corrente

primária

nominal

(A)

Relação

Nominal

Corrente

primária

nominal

(A)

Relação

Nominal

5 1:1 100 20:1 1000 200:1

10 2:1 150 30:1 1200 240:1

15 3:1 200 40:1 1500 300:1

20 4:1 250 50:1 2000 400:1

25 5:1 300 60:1 2500 500:1

30 6:1 400 80:1 3000 600:1

40 8:1 500 100:1 4000 800:1

50 10:1 600 120:1 5000 1000:1

60 12:1 800 160:1 6000 1200:1

75 15:1 8000 1600:1

TABELA 4 - RELAÇÕES NOMINAIS SIMPLES


2006


TENSÃO NOMINAL E NÍVEIS DE ISOLAMENTO

Para a corrente nominal secundária o valor normalizado é de 5 A.

Existem casos porém em que é importante que esta corrente seja

de 1A e 2A.

A tensão nominal de isolamento deve ser pelo menos igual a

tensão mais elevada do sistema.

Deve ser levado em consideração para a seleção da tensão as

condições especiais de instalação.

Níveis de isolamento, conforme NRB 6856/1992 (Tabelas 8 e 9):

TABELA 8 - NÍVEIS DE ISOLAMENTO PARA Umax <=242 Kv

Tensão Máxima do

Equipamento (kV)

Tensão suportável nominal à freqüência industrial durante 1min (kV)

Tensão suportável nominal de impulso atmosférico

(kV crista)

0,6 4

1,2 10 30

7,2 20 40 ; 60

15 34 95; 110

24,2 50 125; 150

36,2 70 150; 170; 200

72,5 140 350

92,4 185 450

145

230 550

275 650

242

360 850

395 950


2006


Freqüência Nominal e Cargas Nominais

A freqüência nominal é de 60Hz;

A carga secundária para um TC, é o valor em ohms da impedância do

circuito secundário (Z2).

As cargas nominais devem ser escolhidas conforme tabela 10 da NBR-

6856/1992.

Para a escolha da potência nominal do TC, é necessário somar todas

as potências conectadas em série ao seu secundário e ainda as

perdas por efeito jaule nos cabos.

TABELA 10 - Cargas Nominais

Cargas nominais com fator de potência 0,9

Designação Potência

Aparente Resistência

Reatância Indutiva

Impedância Tensão a 20A x

5A

C 2,5 2,50 0,09 0,044 0,1 10

C 5,0 5,00 0,18 0,087 0,2 20

C 12,5 12,50 0,45 0,218 0,5 50

C 22,5 22,50 0,81 0,392 0,9 90

C 45 45,00 1,62 0,785 1,8 180

C 90 90,00 3,24 1,569 3,6 360

Quando a corrente secundária nominal for diferente de 5A, os valores de resistência, reatância indutiva e impedância das cargas nominais são

obtidos multiplicando-se os valores desta tabela pelo quadrado da relação entre 5A e a corrente secundária nominal


2006


Classes de Exatidão

A classe de exatidão é designada pelo erro máximo admissível, que o

TC pode introduzir na medição.

Segue abaixo as classes de exatidão recomendadas, de acordo com a

utilização a que se destina o TC (Conforme Normas):

CLASSE (%) UTILIZAÇÃO

0,1 Calibração e medição de laboratório

0,2 - 0,3

Medições de laboratório - alimentação de watímetros para

alimentadores de grande potência

0,5 - 0,6

Alimentação de watímetros para faturamento, em circuito de

distribuição. Watímetros industriais

1,2 - 3

Amperímetros indicadores e registradores

Fasímetros indicadores e registradores

Watímetros indicadores, registradores e industriais

5 - 10 Serviços de proteção em geral


2006


Fator Térmico Nominal

A classe de exatidão é designada pelo erro máximo admissível, que o

TC pode introduzir na medição.


utilização a que se destina o TC (Conforme Normas):

CLASSE (%) UTILIZAÇÃO

0,1 Calibração e medição de laboratório

0,2 - 0,3 Medições de laboratório - alimentação de watímetros para

alimentadores de grande potência

0,5 - 0,6 Alimentação de watímetros para faturamento, em circuito de

distribuição. Watímetros industriais

1,2 - 3

Amperímetros indicadores e registradores

Fasímetros indicadores e registradores

Watímetros indicadores, registradores e industriais

5 - 10 Serviços de proteção em geral


2006


COMO ESPECIFICAR OS TP´S?

Segundo a NBR 6855/1992

Tensão primária ou secundária nominal e relação nominal;

Tensão máxima do equipamento e níveis de isolamento;

Freqüência nominal;

Cargas nominais;

Classes de Exatidão;

Potência Térmica Nominal;

Grupo de ligação ou fator de sobretensão nominal e tipo de

aterramento do sistema;

Uso: para interior ou para exterior.


2006


Tensões Nominais e Relação de Transformação

As tensões primárias nominais e relações nominais são especificadas na

Tabela 5 da NBR 6855/1992;

A tensão nominal secundária segundo as normas ANSI e ABNT, é de

115V para os transformadores de tensão nominal de serviço superior a

69kV (AT).

Para TP´s conectados entre fase e terra, é normal também uma tensão

secundária de 115/√3V.

Os TP´s são construídos, na maioria dos casos, com um só

enrrolamento secundário, o qual pode alimentar aparelhos de medição

ou proteção.

TABELA 5 - TENSÕES PRIMÁRIAS NOMINAIS E RELAÇÕES NOMINAIS

GRUPO 1 PARA LIGAÇÃO DE FASE PARA FASE GRUPO 2 e 3 PARA LIGAÇÃO DE FASE PARA NEUTRO

Tensão primária nominal

(V)

Relação nominal

Tensão primária nominal (V)

Relação nominal P/ V secundário

de 115/3

Relação nominal P/ V

secundário de 115/√3

Relação nominal P/ V

secundário de 115

115 1:1 2300/√3 36:1 20;1 12:1

230 2:1 3450/√3 52,5:1 30:1 17,5:1

402,5 3,5:1 4025/√3 60:1 35:1 20:1

460 4:1 4600/√3 72:1 40:1 24:1

2300 20:1 6900/√3 105:1 60:1 35:1

3450 30:1 8050/√3 120:1 70:1 40:1

4025 35:1 11500/√3 180:1 100:1 60:1

4600 40:1 13800/√3 210:1 120:1 70:1

6900 60:1 23000/√3 360:1 200:1 120:1

8050 70:1 34500/√3 525:1 300:1 175:1

11500 100:1 46000/√3 720:1 400:1 240:1

13800 120:1 69000/√3 1050:1 600:1 350:1

23000 200:1 138000/√3 2100:1 1200:1 700:1

34500 300:1 230000/√3 3600:1 2000:1 1200:1

46000 400:1

69000 600:1


2006


Níveis de Tensão Máxima de Isolamento

Os níveis de isolamento são especificados nas tabelas 6 e 7 da NBR

6855/1992:

TABELA 6 - NÍVEIS DE ISOLAMENTO PARA Vmax < 242Kv

Tensão máxima do equipamento (kV)

Tensão suportável nominal à freqüência industrial durante 1

min (kV)

Tensão suportável nominal de impulso atmosférico (kV)

0,6 4

1,2 10 30

7,2 20 40; 60

15 34 95; 110

24,2 50 125; 150

36,2 70 150; 170; 200

72,5 140 350

92,4 185 450

145

230 550

275 650

242

360 850

395 950


2006


Freqüência Nominal e Cargas Nominais

A freqüência nominal é de 60Hz;

Para escolher a potência nominal de um TP, soma-se as potências

nominais de todos os aparelhos conectados ao secundário.

As potências nominais devem estar de acordo com as especificadas na

Tabela 8 da NBR 6855/1992:

TABELA 8 - Cargas Nominais

Características a 60Hz e 120V

Designação Potência

Aparente Fator de

Potência Resistência

Reatância Indutiva

Impedância

P 12,5 12,5 0,10 115,2 1146,2 1152

P 25 25 0,70 403,2 411,3 576

P 35 35 0,20 82,2 402,7 411

P 75 75 0,85 163,2 101,1 192

P 200 200 0,85 61,2 37,9 72

P 400 400 0,85 30,6 19,0 36


2006


Classes de Exatidão

Os TP´s devem ser enquadrados em uma das seguintes classes de

exatidão: 0,3 – 0,6 – 1,2 – 3;


utilização a que se destina o TP (Conforme Normas):

CLASSE UTILIZAÇÃO

0,3 Calibração - medição em laboratório

0,6 Instrumentos de medição - Alimentação de

watímetro

1,2 - 5 Voltímetro - Watímetros (med. Operacional)

- Frequêncímetros - Relés


2006


Grupos de Instalação e Fatores de Sobretensão

De acordo com a ligação para a qual são projetados, os TP´s

classificam-se em 3 grupos:

Grupo 1 – TP projetado para ligação entre fases;

Grupo 2 – TP projetado para ligação entre fase-terra de sistemas com

aterramentos eficazes;

Grupo 3 – TP projetado para ligação entre fase-terra, onde não se

garante a eficácia do aterramento.

Os fatores de sobretensão (Fst), seguem os valores da tabela 4, da

NBR 6855/1992: TABELA 4 - Fatores de Sobretensão

Grupo de Ligação

Fator de Sobretensão -

Contínuo

Fator de Sobretensão -

30s

1 1,15 1,15

2 1,15 1,5

3 1,9 1,9

Fator aplicado à tensão

primária nominal, para obter

a tensão primária na qual, por

tempo determinado, satisfaz

os requisitos térmicos

especificados


2006


Potência Térmica Nominal

A potência térmica nominal mínima, em VA deve ser igual :

Pterm = (Fstcont X Carga nominal especificada)2

Rotinas de Manutenção Preventiva

Efetuar limpeza geral e acompanhar pintura;

Verificar o nível de óleo;

Verificar o aterramento da carcaça do TC;

Verif. Conexões e ligações;

Efetuar teste de isolação (MEGGER E DOBLE);

TC´S 230 /69kV


2006


Efetuar teste de polaridade e saturação para novos TC´s;

Testar fiação através da aplicação de corrente no primário do TC e checar a continuidade no secundário;

Reapertar todas as conexões elétricas;

TP´S 230 /69kV

Desconectar o terminal secundário para evitar alimentação de retorno;

Efetuar limpeza geral, verificar nível de óleo e acompanhar pintura;

Testar isolação (MEGGER E DOBLE);

Para novos TP´s testar a polaridade;

Verificar o aterramento da carcaça;

Verificar caixa dos fusíveis, oxidação, parafusos, etc.


2006


Reapertar todas as conexões elétricas;

Vedar as caixas de ligações com borracha de silicone;

Aplicar graxa de silicone

Exemplos de Instalação


2006

PRINCIPAIS FABRICANTES

Fabricantes

Areva Transmission & Distribution

www.areva-td.com

ABB

www.abb.com

Siemens

www.siemens.com.br

Arteche

www.arteche.es/portugues

http://www.areva-td.com/



http://www.abb.com/

http://www.siemens.com.br/

http://www.arteche.es/portugues

http://www.areva.com/

http://www.abb.com/

http://www.arteche.es/portugues/index.html


2006


Exemplos de Catálogos de Fabricantes

TC´s

SIE

ME

NS


2006


Exemplos de Catálogos de Fabricantes

TP´s

AB

B


2006


Exemplos de Valores Médios de Mercado

Registro de Compra TC´s


2006


Exemplos de Valores Médios de Mercado

Registro de Compra TP´s


2006

Fim

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