106576911-APRESENTACAO-TC-E-TP.ppt

Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s2006

APRESENTAÇÃO

TRABALHO DE PROTEÇÃO

TRANFORMADORES PARA INSTRUMENTO

•TRANFORMADOR DE CORRENTE (TC);

•TRANSFORMADOR DE POTENCIAL (TP).

TRABALHO DE PROTEÇÃO

TRANFORMADORES PARA INSTRUMENTO

•TRANFORMADOR DE CORRENTE (TC);

•TRANSFORMADOR DE POTENCIAL (TP).


ROTEIROROTEIRO

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;


DEFINIÇÕESDEFINIÇÕES

FinalidadeFinalidade

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



GeneralidadesGeneralidades

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 (%)






Normas AplicáveisNormas 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.




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.




TP

Tipo de ligação – Paralelo;

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







TPC

O que é?

Porque utilizá-lo?






Normas Aplicáveis TP e TPCNormas 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


INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO

CONDIÇÕESTRANSFORMADOR DE

POTENCIALTRANSFORMADOR DE

CORRENTE

TENSÃOTENSÃO CONSTANTE VARIÁVEL

CORRENTECORRENTE VARIÁVEL CONSTANTE

CARGA DETERMINADACARGA DETERMINADA A CORRENTE A TENSÃO

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

CARGA SEC. AUMENTACARGA SEC. AUMENTA QUANDO Z2 DIMINUI QUANDO Z2 AUMENTA

CONEXÃO DO CONEXÃO DO TRANSFORMADOR À TRANSFORMADOR À LINHALINHA

EM PARALELO EM SÉRIE

CONEXÃO DOS CONEXÃO DOS APARELHOS AO APARELHOS AO SECUNDÁRIOSECUNDÁRIO

EM PARALELO EM SÉRIE

ANALOGIAS ENTRE TC´S E TP´SANALOGIAS ENTRE TC´S E TP´S


INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃOINSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO

CONDIÇÕES DE FUNCIONAMENTO 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!

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

comunicado ao fabricante!



COMO ESPECIFICAR OS TC´S?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.



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


(A)

Relação Nominal


(A)

Relação Nominal

5 1:1 100 20:1 1000 200:110 2:1 150 30:1 1200 240:115 3:1 200 40:1 1500 300:120 4:1 250 50:1 2000 400:125 5:1 300 60:1 2500 500:130 6:1 400 80:1 3000 600:140 8:1 500 100:1 4000 800:150 10:1 600 120:1 5000 1000:160 12:1 800 160:1 6000 1200:175 15:1 8000 1600:1

TABELA 4 - RELAÇÕES NOMINAIS SIMPLES



TENSÃO NOMINAL E NÍVEIS DE ISOLAMENTOTENSÃO 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 Equipamen

to (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



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

DesignaçãoPotência

Aparente Resistência

Reatância Indutiv

aImpedância

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

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



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

alimentadores de grande potência

0,5 - 0,6Alimentação 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



Fator Térmico Nominal

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 - 0,3Medições de laboratório - alimentação de watímetros

para alimentadores de grande potência

0,5 - 0,6Alimentação 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



COMO ESPECIFICAR OS TP´S?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.



Tensões Nominais e Relação de Transformação 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 nomin

al

Tensão primária nominal (V)

Relação nominal P/ V

secundário de 115/3


secundário de 115/√3


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



Níveis de Tensão Máxima de IsolamentoNíveis 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



Freqüência Nominal e Cargas NominaisFreqüência 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

DesignaçãoPotência

Aparente

Fator de Potênci

a

Resistência

Reatância Indutiv

aImpedância

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



Classes de ExatidãoClasses de Exatidão

Os TP´s devem ser enquadrados em uma das seguintes classes de exatidão: 0,3 – 0,6 – 1,2 – 3;

Segue abaixo as classes de exatidão recomendadas, de acordo com a utilização a que se destina o TP (Conforme Normas):

CLASSE UTILIZAÇÃO

0,3 Calibração - medição em laboratório

0,6Instrumentos de medição - Alimentação de watímetro

1,2 - 5Voltímetro - Watímetros (med.

Operacional) - Frequêncímetros - Relés



Grupos de InstalaçãoGrupos de Instalação e e Fatores de SobretensãoFatores 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

Fator aplicado à tensão primária nominal, para

obter a tensão primária na qual, por tempo

determinado, satisfaz os requisitos térmicos

especificados



Potência Térmica NominalPotência Térmica Nominal

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

Pterm = (Fstcont X Carga nominal especificada)2

Rotinas de Manutenção PreventivaRotinas 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



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.



Reapertar todas as conexões elétricas;

Vedar as caixas de ligações com borracha de silicone;

Aplicar graxa de silicone

Exemplos de InstalaçãoExemplos de Instalação


PRINCIPAIS FABRICANTESPRINCIPAIS FABRICANTES

FabricantesFabricantes

Areva Transmission & Distribution

www.areva-td.com

ABB

www.abb.com

Siemens

www.siemens.com.br

Arteche

www.arteche.es/portugues



Exemplos de Catálogos de FabricantesExemplos de Catálogos de Fabricantes

TC

´s S

IEM

EN

STC

´s S

IEM

EN

S



Exemplos de Catálogos de FabricantesExemplos de Catálogos de Fabricantes

TP

´s A

BB

TP

´s A

BB



Exemplos de Valores Médios de MercadoExemplos de Valores Médios de Mercado

Registro de Compra TC´sRegistro de Compra TC´s



Exemplos de Valores Médios de MercadoExemplos de Valores Médios de Mercado

Registro de Compra TP´sRegistro de Compra TP´s


Fim

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