PROT2 1-3 Teleproteção

8/10/2019 PROT2 1-3 Teleproteção

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PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS I

Módulo 1 - Capítulo 3 3 - 1

Prof. Allan Cascaes Pereira JAN/2006

1. INTRODUÇÃO

Teleproteção ou proteção por canal piloto é um tipo de proteção em que se utiliza um meio decomunicação entre os terminais de linha, de maneira que o terminal remoto "informe" ao terminallocal se a falta é interna ou externa à linha protegida.

Na Figura 3.1, por exemplo, o relé RB, sendo direcional, poderá "informar" ao terminal "A" se afalta é em Fl ou F2, fazendo com que o disjuntor em somente seja acionado para defeitos na linhaprotegida.

Figura 3.1 –Esquema de Teleproteção para Melhoria da Seletividade

A finalidade da teleproteção é, portanto, aumentar a seletividade e a velocidade de operação do

esquema de proteção.Dependendo do meio de Comunicação, a teleproteção pode ser por:

• Fio-piloto;• Carrier ou onda portadora;• Microondas;• Fibras óticas.

Fio-Piloto: Consiste de um esquema de proteção diferencial de corrente que utiliza um canalde comunicação constituído por dois fios metálicos tipo linha telefônica, cabo subterrâneo ou linhaaérea. Neste esquema, a corrente trifásica é transformada em uma corrente monofásica atravésde um circuito misturador de seqüências, cuja saída é uma combinação das componentes deseqüência positiva, negativa e zero da corrente de falta. Esta corrente de saída é comparada, emcada terminal, com a corrente de saída do terminal remoto. A linha física que liga os doisterminais é chamada de “fio piloto” e é separada do circuito interno do relé por transformadoresde isolamento.O esquema de fio piloto tem sido utilizado, no passado, para a proteção de linhascurtas, apresentando, porém, problemas de transferência de potencial da malha de terra de umasubestação para outra. Está, praticamente, em desuso. Atualmente, um princípio defuncionamento semelhante é empregado na proteção de corrente diferencial de linha, utilizandofibra ótica como meio de comunicação.

Carrier ou Onda Portadora: Neste esquema, um sinal de baixa tensão e alta freqüência (30 a 200kHz) é transmitido através dos capacitores de acoplamento e dos condutores principais até o

ESQUEMAS DE TELEPROTEÇÃO






receptor, na outra extremidade da linha. Tem a vantagem de poder cobrir grandes distâncias semnecessidade de repetidores intermediários. Entre as desvantagens, pode-se citar: a,relativamente, estreita faixa de freqüência operacional que limita o número de canais utilizáveis ea sensibilidade a ruídos na linha durante faltas no sistema.

Microondas: Este esquema utiliza um sinal de UHF (acima de 900 MHz), propagando-se no ar,com o auxílio de antenas parabólicas e retransmissores. É usado quando o número defreqüências necessárias excede a faixa do equipamento de onda portadora, ou então emconseqüência de requisitos especiais de segurança. Tem a vantagem de não sofrer influência deruídos no sistema elétrico e de permitir o uso de um grande número de canais de comunicação.Como desvantagem, seu desempenho pode ser influenciado por condições atmosféricas comoventos e chuvas fortes, que podem interromper o sinal, temporariamente. Outra desvantagem é anecessidade de repetidores, dependendo da topografia do terreno, que aumentam o custo destemeio de comunicação e requerem fonte de alimentação local confiável. Atualmente, estatecnologia está sendo substituída pelas fibras óticas.

Fibras óticas: O canal de comunicação consiste de um fio de diâmetro externo de cerca de 0,125

mm, fabricado com vidro com alto grau de pureza, capaz de transmitir um feixe luminoso adistâncias relativamente grandes, sem necessidade de repetidores. A informação é moduladasobre o feixe de luz, que funciona como uma portadora a uma faixa de até gigabits. O sinalelétrico é transformado em um sinal luminoso através de diodo laser ou de ou diodo foto-emissor(LED), sendo novamente convertido em sinal elétrico no terminal remoto.

Presentemente, tem havido progresso na diminuição das perdas na F.O., nos conectores eemendas. O alcance máximo varia com o tipo de fibra utilizada, podendo chegar a cerca de 400km sem repetidor.

A forma mais comum de conduzir as fibras óticas de uma subestação a outra é através dos cabospara-raios, numa formação chamada de OPGW (Optical Phiber Ground Wire). Dentro dasubestação são utilizados cabos de F.O. para interligar relés e outros IEDs (Inteligent ElectronicDevices), por sua imunidade a interferências eletromagnéticas.

O enlace de F.O. pode ser utilizado para teleproteção, voz, dados e outras finalidades.

2. CANAL PILOTO TIPO DISPARO E TIPO BLOQUEIO

2.1 Canal Tipo BloqueioO canal piloto será dito tipo bloqueio se os relés de um terminal devem receber um sinal do outroextremo para haver bloqueio.

2.2 Canal Tipo DisparoO canal piloto será dito tipo disparo se um terminal não puder disparar sem receber informaçãodo outro.

3. TELEPROTEÇÃO POR ONDA PORTADORA OU "CARRIER"Este tipo de teleproteção requer que um sinal de baixa tensão e alta freqüência seja acoplado àlinha de transmissão. Para este acoplamento são necessários os seguintes equipamentos,conforme mostrado na Figura 3.2.






Figura 3.2 – Equipamentos para Acoplamento do Sinal à LT

3.1 Capacitor de AcoplamentoServe como um meio de conexão dos equipamentos terminais de ondas portadoras à linha de altatensão. É constituído por um conjunto de capacitores ligados em série e contidos em uma colunade isoladores de porcelana. Possui capacitância da ordem de 0,002 a 0,02µ F, dependendo datensão do sistema e da carga a ser ligada, caso seja também usado como divisor de tensão. ATabela a seguir fornece valores típicos de capacitância em função da tensão do sistema.

CAPACITÂNCIA DOS CAPACITORES DE ACOPLAMENTO-VALORES TÍPICOS

CAPACITANCIA (µµµµ F)TENSÃO DOSISTEMA (kV) TIPO ALTA

IMPEDÂNCIATIPO BAIXA

IMPEDÂNCIA69 0,01 -

115 0,006 0,025

138 0,005 0,021

161 0,0043 0,018

230 0,003 0,012

345 0,002 0,008

500 0,0015 0,006765 - 0,00376

3.2 Bobina de Drenagem

Está montada na própria base do capacitar de acoplamento. Possui alta impedância às altasfreqüências e baixa impedância à freqüência industrial. As perdas sobre a potência da ondaportadora transmitidas não excedem 0,5 db.

3.3 Filtro de Onda






Consiste basicamente de um circuito ressonante L-C, sintonizável, que apresenta uma altaimpedância à freqüência do sinal da onda portadora e uma impedância desprezível à corrente de60 Hz. A função deste equipamento é a de confinar o sinal de alta freqüência na linha protegida,evitando que o mesmo se atenue demasiadamente durante curto-circuitos externos ou possacausar interferências nas demais linhas. Evita também as perdas de potência que ocorreriam se osinal se propagasse para as outras linhas. Dependendo da aplicação, pode ser de umafreqüência, de duas freqüências ou de faixa larga.

3.4 Sintonizador de Linha

Serve para prover casamento de impedância entre a saída do transmissor ou receptor, incluindo ocabo coaxial, e o terminal de entrada no capacitar de acoplamento. Pode ser de freqüência única,dupla ou faixa larga.

3.5 Cabo Coaxial

Deve possuir baixas perdas e facilitar o casamento de impedância com o sintonizador de linha.Tem, como valor típico, 52 ohms de impedância característica e 1,3 a 3 db/km de atenuação.Deve ser aterrado apenas em um único terminal.

4. ESQUEMAS DE TELEPROTEÇÃO

Os esquemas de teleproteção mais utilizados são:

4.1 Esquema de Comparação Direcional Tipo Bloqueio

A Figura 3.3 representa funcionalmente como opera este sistema de proteção.

Figura 3.3 – Esquema de Comparação Direcional Tipo Bloqueio

Neste esquema é utilizado um conjunto transmissor/receptor em cada terminal, operando namesma freqüência e acoplado à linha de transmissão através dos capacitares de acoplamento.

Em cada terminal há um conjunto de relés de "disparo", de fase e de terra, representados por P(Piloto). Estes relés são direcionais, isto é, operam unicamente quando o defeito se produz nadireção da linha, e o seu alcance deve ultrapassar o terminal remoto.






Existe também, em cada terminal, outro conjunto de relés de fase e de terra que serão chamadosde "partida" (S). Estes relés operam para defeitos no sentido reverso e acionam o transmissorrespectivo. Os relés de fase são relés de distancia, enquanto que os relés de terra são,normalmente, direcionais de terra.

Os relés de disparo, além de prepararem o circuito de disparo, acionam o circuito de parada dotransmissor para defeitos na sua zona de atuação. Assim, não é necessário que os relés departida sejam direcionais. Eles poderão iniciar a transmissão do sinal de bloqueio também parafaltas internas, uma vez que, nesse caso, os relés de disparo irão acionar o circuito de parada dotransmissor em ambos os terminais.

A condição necessária para realizar a abertura automática do disjuntor num terminal é:

• Que os relés de disparo desse terminal "vejam" o defeito, isto é, que o defeito esteja dentroda sua zona de atuação.

• Que não seja recebido nenhum sinal de bloqueio procedente do terminal remoto.

É importante notar que neste esquema, em condições normais, não há nenhum sinal sendotransmitido de um terminal para outro. Somente há transmissão durante faltas detectadas pelosrelés de partida.

Suponhamos a ocorrência de um defeito interno à linha protegida (ponto F2 da Figura 3.3). Comonenhum dos relés (S) "vê" este defeito, nenhum sinal de bloqueio será transmitido, nenhum sinalserá recebido e os contatos (R) permanecerão fechados. Os relés de disparo (P) de ambosterminais "verão" o defeito e operarão. Como resultado da operação dos relés (P), estandofechados os contatos (R), se produzirá a abertura instantânea dos disjuntores A e B.

No caso em que o defeito seja externo à linha de transmissão, por exemplo, no ponto Fl, os relésde disparo associados ao disjuntor B "verão" o defeito e operarão, mas os relés de partida (S) domesmo terminal não operarão. Os relés de partida do terminal A serão acionados e iniciarão atransmissão de um sinal de bloqueio que será recebido em ambos receptores, abrindo oscontatos (R) nos dois terminais. Isto evitará que os relés (P) abram o disjuntor B. No terminal A,os relés (P) não fizeram nenhuma tentativa para abrir o disjuntor. A abertura do contato (R)aumentará a segurança do sistema.

Um defeito externo à linha de transmissão, em F3, provocará uma situação idêntica à explicadapara defeito em Fl, exceto que neste caso, o sinal de bloqueio será procedente do terminal B.

Para que seja garantida a transmissão de um sinal de bloqueio para qualquer curto-circuitoexterno, é importante que o alcance do relé de partida (S) do terminal local, ultrapasse o alcance

do relé do disparo (P) do terminal remoto (Ver Figura 3.4).

Figura 3.4 – Alcance dos Relés de Partida e Disparo






No caso dos relés de terra, a partida é dada pela unidade não direcional Io do relé 67N. Portanto,esta unidade deve ser ajustada pelo menos 25% abaixo da unidade direcional do 67N. A funçãode proteção de terra pode ser exercida por relés de distância de terra. Nesse caso, porém, comoos relés de distância tem sensibilidade limitada para as resistências de arco, é convenientecomplementá-los pela função 67N.

Os circuitos de disparo do disjuntor e partida e parada do transmissor estão mostrados nasFiguras 3.5 e 3.6.

Figura 3.5 Figura 3.6

Os relés 2lP-X e 67N-X são utilizados para introduzirem um retardo de tempo no circuito dedisparo para compensar o tempo do canal e, assim, permitirem que o sinal de bloqueio sejarecebido em caso de falta externa, possibilitando a abertura do contato R a tempo de impedir odisparo. Este tempo é da ordem de 1 ciclo.

O tempo do canal, isto é, tempo entre a partida do transmissor e o recebimento do sinal debloqueio e abertura do contato R é da ordem de 10 a 15 ms.

O relé 21 S pode ser deslocado em relação à origem, para prover proteção de retaguarda aobarramento com temporização de 3a zona, e também para garantir sua operação para curtosmuito próximos (ver Figura 3.7).

Figura 3.7 – Relés de Distância no Diagrama R-X






O relé 21 P pode oferecer proteção de retaguarda com temporização da 2a zona.

Outra lógica existente no esquema é que, uma vez iniciada a transmissão do sinal de bloqueiopelos relés de partida (S) e não havendo parada pelos relés de disparo (P), o sinal será mantidopor cerca de 150 ms, mesmo depois do rearme dos relés de partida. Isto tem a finalidade deevitar disparos indevidos quando há reversão da corrente de falta.

Para exemplificar, consideremos duas linhas paralelas, conforme mostrado na Figura 3.8.

Figura 3.8 – Falta em Linha Paralela

Para um curto-circuito (Fl) próximo ao terminal 4, as correntes terão o sentido indicado. Na linha1-2 serão operados o relé P do terminal 1 e o relé S, do terminal 2. Supondo que o disjuntor 4abra antes do disjuntor 3, haverá reversão da corrente na linha 1-2 durante o tempo em que odisjuntor 3 permanecer fechado e o disjuntor 4 aberto, conforme mostrado na Figura 3.9.

Figura 3.9 – Reversão da Corrente de Falta

O relé P do terminal 2 e o relé S do terminal 1 operarão, enquanto os relés P do terminal 1 e S doterminal 2 desoperarão.

Em conseqüência, poderia ocorrer abertura indevida do disjuntor 2, caso o relé P deste terminalfechasse seus contatos antes do recebimento do sinal de bloqueio. Alternativamente, poderiaocorrer abertura incorreta do disjuntor 1 caso o rearme do relé P do terminal 1 ocorresse depoisque o sinal de bloqueio fosse interrompido devido ao rearme do relé S no terminal 2.

4.2 Esquema de Aceleração de Zonas

É utilizada com relés chaveados por alcance. Consiste no chaveamento do alcance do relé de 1ªzona para alcance de 2ª zona quando é recebido um sinal do terminal remoto. Utiliza, portanto,um canal tipo disparo. Por esta razão, é recomendável que seja empregado canal com canalfreqüência de supervisão (guarda). Por outro lado, o canal de comunicação não deve ser afetadopor ruído produzido por faltas internas na região de superposição das unidades de subalcance. Ouso deste esquema requer que seja garantido o entrelaçamento entre os alcances das unidades






de subalcance nos 2 terminais da LT. Em conseqüência, não pode ser aplicado a linhas curtas,em que não seja possível garantir tal entrelaçamento.

4.2 Esquemas de Transferência de Disparo

Estes esquemas operam, normalmente, utilizando um sinal de "guarda" que é continuamentetransmitido numa determinada freqüência, de um terminal a outro, através de onda portadora, fiopiloto ou microondas. Quando há a operação dos relés de proteção, a freqüência de "guarda" e'mudada para a freqüência de "disparo".O receptor possui relés de "guarda" (G) e de "disparo" (T), os quais são energizados quando érecebida a freqüência respectiva. O circuito de disparo contém um contato N.F do relé G em sériecom um contato N.A. do relé T. Assim, para haver disparo, é necessário perder a freqüência de"guarda" e receber a freqüência de "disparo".

Este esquema é denominado de desvio de freqüência (“frequency shift keing ou FSK”) e oferecemaior segurança contra disparos falsos que possam ser causados por interferências.

Estes esquemas são do tipo canal tipo disparo, isto é, é necessário receber um sinal do terminalremoto para haver disparo. Por esta razão, os sistemas de transmissão por microondas, fibras-óticas ou fio piloto são mais adequados. Os sistemas de transmissão por onda portadoradependem do próprio condutor da linha para o envio dos sinais. Assim, embora os sistemas porondas portadoras sejam largamente empregados, deve-se ter em conta que, dependendo do tipodo defeito e do lugar em que este se produza, pode ocorrer que o sinal de disparo seja tãoatenuado que não possa ser recebido pelo receptor.

Cabe notar, porém, que na maioria dos casos, com os equipamentos modernos, o sinal pode sertransmitido de um terminal ao outro, mesmo sobre a linha com defeito.

4.3 Esquema de Transferência de Disparo por Subalcance Direto (DUTT)

A Figura 3.10 representa funcionalmente a operação de um esquema de transferência direta dedisparo numa linha com proteção por subalcance.

Figura 3.10 – Esquema de Subalcance Direto






Cada um dos terminais requer um transmissor e um receptor. A freqüência destes equipamentostem que ser tais que não exista interação entre os canais, de forma que um sinal enviado pelotransmissor f1 seja recebido unicamente pelo receptor f1, e um sinal originado no transmissor f2opere unicamente o receptor f2.

Os relés denominados Ru representam relés direcionais de fase e de terra, de alta velocidade,que cobrem a primeira zona de proteção, sem alcançarem além do terminal remoto. Seu ajuste éda ordem de 80 a 90% da impedância da linha. Quando ocorre um defeito na porção de linhacompreendida entre o disjuntor 1 e o ponto A, os relés de subalcance Ru do terminal 2 não"vêem" a falta e, portanto, não operam.

Os relés de subalcance do terminal 1 “vêem" a falta e imediatamente originam a abertura dodisjuntor 1, ao mesmo tempo que acionam o transmissor f2, mudando sua freqüência de “guarda”para “disparo”. O sinal emitido pelo transmissor f2 é recebido pelo receptor f2, que desenergiza orelé de guarda (G), ao mesmo tempo que aciona o relé de trip (T). Os contatos T e G fechados,provocam diretamente a abertura do disjuntor 2, sem nenhuma supervisão local. Uma seqüênciade eventos similar se produz no caso de um defeito ocorrido entre o disjuntor 2 e o ponto B.

Quando a falta ocorre na zona compreendida entre A e B, operam os relés Ru de ambos osterminais, produzindo a abertura dos dois disjuntores e partida dos dois transmissores. Ostransmissores enviam sinal de disparo ao terminal remoto, que servirá apenas para confirmar odisparo, já efetuado pelos relés locais.

Os relés Ru de fase e de terra, embora devam ser ajustados de modo a não sobre alcançar oterminal remoto, devem ao mesmo tempo, ter garantido o entrelaçamento de seus alcances.

Os relés de fase são, normalmente, do tipo distância. Os relés de terra são em geral do tiposobrecorrente direcional de terra, de alta velocidade. Entretanto, se não for possível ajustar osrelés de sobrecorrente direcionais de terra para garantir o entrelaçamento de seus alcances, elesdeverão ser substituídos por relés de distância de terra.As principais vantagens do esquema de transferência de disparo por subalcance direto são:

• Somente uma unidade de medida é requerida;• Defeitos, dentro do alcance dos relés de 1a zona são eliminados pelo relé local, semdepender da teleproteção.• Este esquema não é sensível à operação indevida quando ocorre reversão de potência emconseqüência de disparo seqüencial durante faltas em linha paralela.

Como desvantagens, podem-se citar:

• disparo pelo receptor é dado sem nenhuma supervisão local, podendo ocorrer disparoindevido por ruído no canal ou interferência;

• disparo, para defeitos próximos a um dos terminais, é dependente da recepção do sinal doterminal remoto, a qual é retardada pelo tempo do canal;

• Se um terminal estiver ligado a uma fonte fraca, os relés neste terminal poderão não operar;• É difícil garantir o entrelaçamento dos relés 67N para linhas curtas em todas as condições

do sistema;• Não deve ser utilizado em linhas multiterminais

Outros relés de fase e de terra ajustados com sobrealcance, juntamente com temporizadores, sãonormalmente utilizados para prover proteção complementar à linha.






Para se evitar o problema de disparo indevido causado por ruído ou interferência no canal, pode-se usar canal duplo ou sinal codificado para efetuar a transmissão.

No esquema de canal duplo, dois canais simples são chaveados simultaneamente. A saída dosreceptores é ligada em série (lógica E), de modo que será necessário receber sinal nos doiscanais para que seja efetuado o disparo.

Em caso de haver falha de um dos canais, existe uma lógica que desvia o canal com defeito,ficando o esquema operando com um só canal (ver Figura 3.11).

Figura 3.11 – Lógica de Canal Duplo

Neste caso, recomenda-se incluir uma temporização adicional no receptor, para se obter maiorconfiabilidade. O tempo total de operação não deverá, porém, ser maior que 50-70ms, para queeste esquema seja melhor que a 2ª zona.

4.4. Esquema de Transferência de Disparo Direto (DTT)

Emprega o mesmo tipo de canal que o esquema DUTT. É utilizado para comandar a abertura dodisjuntor remoto sempre que isto se tornar necessário. Exemplos do uso deste esquema são:

• Proteção de reator de linha;• Esquema de falha de disjuntor;• Esquemas de controle de emergência (ECEs) e esquemas de controle de segurança(ECSs).Para os dois primeiros casos acima, deverão ser previstos meios de bloquear o fechamento dodisjuntor remoto para este tipo de atuação.

4.5. Esquema de Transferência de Disparo por Subalcance Permissivo (PUTT)

A Figura 3.12 representa funcionalmente a operação de um esquema de transferência de disparopor subalcance permissivo.








Quando os contatos T e G estão fechados o disjuntor 2 abre, desde que o relé Ro do terminal 2esteja energizado.

Uma seqüência de eventos similar se produzirá quando a falha ocorrer entre o disjuntor 2 e oponto B.

No caso em que o defeito ocorra na zona compreendida entre os pontos A e B, os relés Ru deambos os lados “vêem” a falta e disparam os respectivos disjuntores. Ao mesmo tempo sãoenviados sinais de transferência de disparo em ambas as direções. Os sinais recebidos, juntamente com a atuação dos relés Ro, também acionarão o disparo dos disjuntores do terminalcorrespondente.

Os relés de fase Ro e Ru são, normalmente, do tipo distância. Os relés de terra Ru poderão serdo tipo sobrecorrente direcional, se puderem ser ajustados para não alcançar o terminal remotosob máxima geração e ainda assim garantirem o entrelaçamento mesmo com mínima geração.Caso contrário, deve-se usar relés de distância de terra.

As vantagens e desvantagens são as mesmas do esquema DUTT, com exceção do fato de que,no esquema PUTT não há disparo direto pelo receptor, havendo sempre supervisão pelo relé desobrealcance local,

Outros relés de fase e de terra ajustados com sobrealcance, juntamente com temporizadores, sãonormalmente utilizados para prover proteção de retaguarda à linha.

4.5 Esquema de Transferência de Disparo por Sobrealcance Permissivo (POTT)

A Figura 3.13 ilustra esquematicamente a operação de um sistema de proteção de linha portransferência de disparo por sobrealcance permissivo. Como nos esquemas anteriores, em cadaterminal devem ser instalados um transmissor e um receptor, não devendo haver interação entreas freqüências de cada canal. Os relés denominados Ro são relés de distância direcionais, dealta velocidade, ajustados para alcançar além dos terminais remotos.

Neste esquema, os relés Ro exercem duas funções:

• Chaveiam o transmissor para iniciar o envio do sinal de transferência de disparo para oterminal remoto.

• Funcionam como elementos permissivos, uma vez que supervisionam a saída do receptorde maneira que, após a recepção de um sinal de disparo somente ocorrerá a abertura dodisjuntor se tiver sido sensibilizado o relé Ro correspondente.

Quando ocorre um defeito em qualquer ponto da linha, os relés Ro dos dois extremos operam echaveiam o respectivo transmissor, o qual cessa de enviar o sinal de guarda e passa a transmitiro sinal de disparo.

Este sinal é recebido em ambos os extremos da linha. Os relés de guarda (G) sãodesenergizados, enquanto os relés de disparo (T) são ativados.

A abertura do disjuntor irá ocorrer em cada um dos terminais se os relés Ro do terminalrespectivo tiverem sido sensibilizados.

Se os relés Ro de qualquer um dos terminais não cobrirem inteiramente a linha, para os defeitosocorridos na seção de linha não coberta não se produzirá a transferência de disparo e o esquema






não operará em nenhum dos terminais, ficando a proteção de linha a cargo do sistema deproteção de retaguarda.

Figura 3.13 – Esquema de Sobrealcance Permissivo

Os relés de fase (Ro) são do tipo distância, enquanto que os relés de terra (Ro) são do tipo desobrecorrente direcional ou distância de terra.

Em caso de linhas paralelas, como nas Figura 3.8 e 3.9, é necessário incluir um pequeno retardoTD no circuito de disparo, para evitar disparos indevidos causados por reversão de corrente nalinha paralela.

Na Figura 3.8, por exemplo, para uma falta em F1 o sentido da corrente na linha 1-2 é de 1 para2. Se a falta estiver dentro do alcance do relé 1, este irá operar, enviando sinal de transferênciade disparo ao terminal 2. Após a abertura do disjuntor 4, o sentido da corrente na linha 1-2 poderáse inverter. Nestas condições, o relé 2 poderá, agora, operar. Se a operação do relé 2 for maisrápida que o rearme do canal de teleproteção, haveria disparo indevido do disjuntor 2, caso nãofosse incluído o retardo TD, o qual é atuado pelo relé 2 e é ajustado num tempo maior que otempo de rearme do canal de transferência de disparo.

Este esquema pode ser utilizado em linhas multiterminais, desde que não ocorram situações de“outfeed” (corrente saindo em um dos terminais durante falta interna), pois nesse caso, os relésdo terminal onde a corrente está saindo da linha não irão operar, impedindo o disparo em todosos terminais.

Pode ser usado, também, com lógica de eco, para suprir a deficiência de não atuar com umterminal aberto. Isto é, o transmissor é chaveado por um contato tipo b do disjuntor quando forrecebido um sinal de transferência de disparo, enviando um sinal de retorno pelo canal deteleproteção. No outro terminal, bastará a operação dos sensores de 1a ou de 2a zona para havero disparo do disjuntor correspondente.






Como desvantagem deste sistema podemos citar:

• O disparo é sempre dependente da recepção do sinal do terminal remoto;

• Se um terminal estiver ligado a uma fonte fraca, o esquema depende da atuação dos relés

do terminal fraco, que poderá ser lenta ou não ocorrer. Neste último caso, o esquema nãoirá operar em nenhum dos terminais.

4.6 Esquema de Comparação Direcional Tipo Desbloqueio (“Unblocking”)

Este esquema é basicamente idêntico ao esquema de transferência de disparo por sobrealcancepermissivo, substituindo-se as denominações de sinal de "guarda" e de "disparo" por sinal de"bloqueio" e de "desbloqueio". É acrescentada ainda uma lógica que permite que o disparo dosdois terminais seja acionado se ocorrer perda do sinal de "bloqueio" e não recebimento do sinalde "desbloqueio", simultaneamente com a operação do sensor de sobrealcance local. Assim,mesmo quando o sinal de transferência de disparo é severamente atenuado pela falta durante umcurto-circuito interno, o disparo dos dois terminais é efetuado.

Cada terminal possui sensores de sobrealcance direcionais Ro, de fase e de terra.Um circuito lógico típico está mostrado na Figura 3.14.

Figura 3.14 - Lógica de “Unblocking”

Em condições normais um sinal de "bloqueio" é continuamente recebido, ficando o disparo localbloqueado. Se ocorrer uma falta interna (F2), os sensores de sobrealcance operarão em cadaterminal, alterando a freqüência de "bloqueio" para a de "desbloqueio", permitindo que o comandode disparo se complete através dos circuitos El, OU1, E3 e E4.

Em caso de forte atenuação do sinal de "desbloqueio" durante um curto-circuito externo, serãosatisfeitas as condições do circuito E2. Após um tempo de cerca de 20 ms haverá saída dotemporizador Tl para o circuito OU1, até que após um tempo de cerca de 100 a 150 ms sejabloqueado o circuito E3.








• Para faltas em F1, haverá recepção do sinal de desbloqueio, sem operação da unidade departida local. Esta condição não é aplicável a terminais com fraca alimentação, poiscausaria bloqueio indevido da proteção.

• Durante faltas em F2, a unidade de partida será acionada, porém não haverá operação da

unidade direcional local.• Se a falta for em F3, a unidade de distancia direcional operará, mas não haverá recepção

do sinal de desbloqueio do terminal remoto.

Se qualquer dos três critérios acima for satisfeito e permanecer por um tempo superior a 40ms,haverá bloqueio do esquema de comparação direcional. O bloqueio somente será retirado, apósum tempo de rearme tb, ajustável de 25 a 200 ms. Este tempo deve ser suficiente para cobrirquaisquer transientes que possam ocorrer após a abertura de faltas externas. Os 40 ms,mencionados acima são necessários para garantir que haverá tempo suficiente para a operaçãodo esquema de comparação direcional por desbloqueio, em caso de falta interna. É assumido quea eliminação dê faltas externas levará sempre mais de 40ms, levando-se em conta o tempo deoperação da proteção e o tempo de abertura do disjuntor.4.8 Proteção de Fraca Alimentação (WEAK-INFEED)

Nos terminais de fraca alimentação, a corrente de curto-circuito, para um defeito na linha, podeser tão baixa que não seja suficiente para a operação dos relés de distancia (inferior a 1,25Asecundários).

Ocorrendo um defeito na linha, as unidades direcionais de sobrealcance do terminal forte, serãosensibilizadas, transmitindo um sinal de desbloqueio ao outro terminal. No terminal fraco, porém,a unidade de distancia direcional não opera, não havendo transmissão do sinal de desbloqueiopara o terminal forte. Nestas condições, os disjuntores em ambas as extremidades da linha nãoirão operar.

Um módulo adicional para proteção de terminais com fraca alimentação é utilizado para promovera abertura dos disjuntores.

A lógica do esquema de fraca alimentação é tal que, ocorrendo a recepção do sinal dedesbloqueio e não operação da unidade de partida no terminal fraco desde que não haja bloqueiodeste terminal, e após um tempo de espera de 50ms, será enviado um sinal de desbloqueio aoterminal forte, o qual será mantido durante 200ms, para permitir o disparo naquele terminal.

Para isto o ajuste do alcance reverso da unidade de partida deverá ficar além do alcance da

unidade direcional do terminal remoto. Se os disjuntores do terminal fraco estiverem abertos, osinal de desbloqueio será enviado de volta ao terminal forte, sem nenhum tempo de espera.

Se estes disjuntores estiverem fechados, o disparo será iniciado pela saída do circuito de fracaalimentação, após ser supervisionado por relés de subtensão, os quais servem ao mesmo tempocomo seletores de fase. A Figura 3.16 mostra um exemplo de lógica de esquema de fracaalimentação.






Figura 3.16 – Lógica de Fraca Alimentação para a Fase 1

A recepção de sinal nos receptores do esquema de subalcance, associada à operação dos relésde subtensão também, comanda a abertura dos disjuntores no terminal fraco, desde que nãotenha operado a unidade de partida.

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