8/12/2019 Proteo de Barras 1

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Universidade Santa rsulaProf. Carlos Nunes

Proteo de barramentos

Apesar de no ser comum, a ocorrncia de faltas em barramentos eltricos, tal condio

leva a distrbios severos no sistema, pois os barramentos constituem a fonte deinterligao entre os diversos circuitos de gerao, transmisso e distribuio.

As causas mais comuns para a ocorrncia de faltas em barramentos diz respeito a :

Falhas de equipamentos; Contato de objetos ao barramento; Quebra dos isoladores, entre outros;

A filosofia de proteo de barramentos est diretamente relacionada ao arranjo dobarramento. Este por sua vez est condicionado a questes de operabilidade eflexibilidade.

A escolha de um deles depende de critrios relacionados a custos de operao e

manuteno, grau de importncia da carga a ser atendida e questes operacionais.

Barra simples Barra dupla com disjuntor ti Barra principal e transferncia Barra dupla Arranjo em anel Disjuntor e meio

A proteo diferencial de barra a proteo mais recomendada para proteo debarramentos.

O barramento da subestao e o painel eltrico so as partes do sistema de potnciaresponsveis pela interligao dos alimentadores oriundos das unidades geradoras comos ramais de alimentao das cargas. Ao barramento da subestao (e por conseguinteao painel eltrico) esto conectados diversos dispositivos, tais como: disjuntores, fusveis,TCs, TPs e uma estrutura onde eles esto montados.

O emprego de proteo diferencial de barramento prov alta velocidade, sensibilidade eseletividade na proteo do barramento e painel eltrico. A proteo diferencial de barra normalmente empregada em sistemas mais complexos, com mltiplas fontes, vriosalimentadores e vrias sees de barra.O principal motivo para o emprego desta proteo assegurar a coordenao dosdispositivos de proteo que desenergiza o barramento somente quando necessrio, oque justifica o elevado custo desta proteo.O princpio fundamental que sob condies normais de operao o somatrio dascorrentes fasorias que entram e saem do barramento deve ser zero, caso contrrio umafalta ocorreu dentro da zona de proteo.Quando aplicvel, deve-se empregar uma proteo diferencial de neutro para proteocontra falta terra.O emprego da proteo diferencial de barra depende de alguns fatores, tais como:

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Grau de exposio a faltas barramentos areos em rea externa esto muitomais sujeitos a uma falta do que o barramento de um painel eltrico devidamenteabrigado.

Estabilidade do sistema o aumento da capacidade do sistema retornar a umacondio de estabilidade aps a ocorrncia de uma falta exigir o emprego de

uma proteo diferencial de barra. A velocidade obtida com a proteo diferencialaumenta a probabilidade de manter a estabilidade do sistema aps a ocorrnciade uma falta.

Seccionamento do barramento arranjos que empregam o seccionamento dobarramento tornam o uso da proteo diferencial tecnicamente vivel. A seo dobarramento onde a falta ocorreu pode ser rapidamente isolada mantendo acontinuidade no suprimento para o restante do sistema.

Com exceo de um barramento com dois alimentadores apenas, a proteo diferencial feita atravs de vrios TCs que esto operando a diferentes nveis de energia efreqentemente com diferentes caractersticas. A condio crtica para a proteo

diferencial uma falta externa zona de proteo. Por esse motivo o desempenho dosTCs fundamental para uma operao correta da proteo.Desta forma, vrios mtodos de proteo diferencial so empregados:

- Proteo diferencial de tenso- Proteo diferencial com acoplamento linear (transformador com ncleo de ar)- Proteo diferencial percentual- Proteo diferencial de corrente- Proteo diferencial parcial

Proteo diferencial de tenso de alta-impedncia

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Assim como os demais esquemas de proteo diferencial, o objetivo evitar a operaopara faltas externas.

Assumindo, por exemplo, a ocorrncia de curto em F3 o somatrio das correntes nossecundrios dos TCs seria, teoricamente, zero. Contudo, o CT3 tem uma grandeprobabilidade de saturar, uma vez que toda corrente de curto ir passar por ele(desconsiderando as contribuies jusante de CT3). A saturao do CT3 pode levar a

um somatrio das correntes diferente de zero, fazendo com que a proteo diferencialatue indevidamente. Para essa condio sugerida, o CT1 e CT2 no iro saturar(prevendo que tenham sido corretamente projetados).

A proteo diferencial de tenso de alta impedncia conecta o secundrio do TC com umde alta impedncia para forar o erro da corrente diferencial atravs do TCs e no sobrea bobina de operao.

Proteo diferencial com acoplamento linear

O principal problema dos esquemas de proteo diferencial resulta do fato de se usarTCs com ncleo de ferro, os quais necessitam corrente de excitao e saturam para altas

correntes de falta. Utilizando TCs com ncleo de ar evitaria-se esse problema, pois seelimina qualquer saturao devido correntes dc ou ac.

Durante condies normais de operao ou para faltas externas, a soma das tensesproduzidas igual a zero. Durante faltas internas, contudo, esta tenso no ser nula, oque sensibiliza a bobina de operao do rel.

Proteo diferencial percentual

Pode ser utilizada quando h poucos circuitos conectados barra. O problema dessemtodo quando h vrios alimentadores, o que exige que todos os TCs tenham amesma relao de transformao e caractersticas idnticas.

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Proteo diferencial de corrente

Proteo diferencial parcial