14
UNIVERSIDADE SÃO JUDAS TADEU Faculdade de Tecnologia e Ciências Exatas 6AEENET – Engenharia Elétrica – Eletrotécnica SISPROT - SISTEMAS DE PROTEÇÃO Prof. Romildo de Campos Paradelo Junior PROTEÇÃO DE TRANSFORMADORES FUNÇÃO ANSI 87 T - DIFERENCIAL DE TRANSFORMADORES Bruno César RA: 200911021 Denis Marangon RA: 200603617 Paulo Sebulka RA: 200905048 Rennan Donega RA: 201003865 Thiago Pereira RA: 200701486 Novembro / 2015

Proteção de Transformadores 87T

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Trabalho sobre Proteção de Transformadores 87T - Universidade São Judas Tadeu - Engenharia Elétrica

Citation preview

7/17/2019 Proteção de Transformadores 87T

http://slidepdf.com/reader/full/protecao-de-transformadores-87t 1/14

UNIVERSIDADE SÃO JUDAS TADEUFaculdade de Tecnologia e Ciências Exatas

6AEENET – Engenharia Elétrica – Eletrotécnica 

SISPROT - SISTEMAS DE PROTEÇÃOProf. Romildo de Campos Paradelo Junior

PROTEÇÃO DE TRANSFORMADORESFUNÇÃO ANSI 87 T - DIFERENCIAL DE TRANSFORMADORES

Bruno César RA: 200911021

Denis Marangon RA: 200603617

Paulo Sebulka RA: 200905048

Rennan Donega RA: 201003865

Thiago Pereira RA: 200701486

Novembro / 2015

7/17/2019 Proteção de Transformadores 87T

http://slidepdf.com/reader/full/protecao-de-transformadores-87t 2/14

UNIVERSIDADE SÃO JUDAS TADEUFaculdade de Tecnologia e Ciências Exatas

6AEENET – Engenharia Elétrica – Eletrotécnica 

UNIVERSIDADE SÃO JUDAS TADEU NOVEMBRO / 2015

ÍNDICE 

ITEM DESCRIÇÃO PÁGINA

1.0  INTRODUÇÃO 3 

2.0  TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA 3 

3.0  PROTEÇÃO DE TRANSFORMADORES 3 

4.0  DIFERENCIAL DE TRANSFORMADORES (ANSI 87T) 3 

5.0 

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS 5 

ANEXO A –

7/17/2019 Proteção de Transformadores 87T

http://slidepdf.com/reader/full/protecao-de-transformadores-87t 3/14

UNIVERSIDADE SÃO JUDAS TADEUFaculdade de Tecnologia e Ciências Exatas

6AEENET – Engenharia Elétrica – Eletrotécnica 

UNIVERSIDADE SÃO JUDAS TADEU NOVEMBRO / 2015

1.0 INTRODUÇÃO

Este trabalho tem por objetivo descrever o funcionamento da proteção ANSI 87T(diferencial de transformadores) a partir da análise de dois relés de mercado que atendam aesta aplicação.

2.0 TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA

De acordo com a Associação Brasileiro de Normas Técnicas (ABNT), um transformador édefinido como um equipamento elétrico estático que, por indução eletromagnética,transforma tensão e correntes alternadas entre dois ou mais enrolamentos, sem mudança de

frequência.No mercado há dois tipos de transformadores de potência que se diferem basicamente

quanto ao seu meio isolante:

  Transformadores à seco: possuem seu bobinado encapsulado em resina isolante. Apresentam menor dimensão e são recomendados para instalações internas queexigem segurança e confiabilidade, logo que não utilizam óleo isolante. Este tipode transformador possui limitações de potência e tensão (20MVA e 34,5kV),além do custo mais elevado que os transformadores a óleo.

  Transformadores a óleo: sistema isolante composto por uma parte sólida entre as

espiras da bobina (papel isolante) e uma parte líquida (óleo isolante), esteconjunto tem a função de garantir a rigidez dielétrica e mecânica do bobinado.

Os transformadores a óleo são os mais comuns e amplamente utilizados em diversasáreas.

3.0 PROTEÇÃO DE TRANSFORMADORES

 A proteção de transformadores de potência é, em geral, constituída de relés desobrecorrente, dotados de unidades 50/51 e 50/51N, relés diferenciais de sobrecorrente, asproteções intrínsecas, além das proteções de sub e sobretensões.

 A proteção de sobrecorrente pode ser instalada tanto do lado da alta quanto da baixatensão do transformador, entretanto este tipo de proteção não é a mais adequada quandoutilizada sozinha pois no caso de uma falha interna do transformador, na forma de um curto-circuito com corrente de pequeno valor, o relé de sobrecorrente instalado no primário nãoserá suficiente para sensibilizar o sistema de proteção, podendo tornar o dano aotransformador de maior intensidade. Para situações como estas, o relé adequado é odiferencial de corrente (87T), objeto da análise neste trabalho.

4.0 DIFERENCIAL DE TRANSFORMADORES (ANSI 87T)

Basicamente o trabalho dos relés diferenciais é fazer a prova real da relação detransformação do elemento protegido. Ou seja, no caso do transformador o dispositivodiferencial compara as correntes de entrada e saída, caso a relação entre elas não seja iguala relação de transformação do trafo, o relé diferencial atuará abrindo o circuito para

7/17/2019 Proteção de Transformadores 87T

http://slidepdf.com/reader/full/protecao-de-transformadores-87t 4/14

UNIVERSIDADE SÃO JUDAS TADEUFaculdade de Tecnologia e Ciências Exatas

6AEENET – Engenharia Elétrica – Eletrotécnica 

UNIVERSIDADE SÃO JUDAS TADEU NOVEMBRO / 2015

preservar o equipamento e conservar a estabilidade e qualidade da energia elétricafornecida.

 A proteção diferencial só atua dentro da zona delimitada pelos TCs de proteção. Essafilosofia se baseia no esquema de ligação dado na figura abaixo.

 A operação do relé depende exclusivamente da diferença vetorial entre as correntescirculantes I1 e I2. A atuação ocorre se a corrente diferencial (i1-i2) for superior a um valorestabelecido.

Existem dois tipos de Relés Diferenciais, conforme descrito a seguir.

4.1 RELÉS DIFERENCIAIS COMUNS (AMPERIMÉTRICO)

Trata-se de um relé de sobrecorrente (50 ou 51) conectado diferencialmente,executando a função diferencial 87, onde a proteção é delimitada pelos TCs, conformeesquema anterior.

Este tipo de ligação pode apresentar aspectos econômicos que viabilizem a aplicaçãocom relés de sobrecorrente temporizados, geralmente com unidade instantânea incorporada,tendo um alto ajuste de corrente, porém os relés diferenciais comuns são pouco utilizados,principalmente em transformadores, devido aos seguintes problemas técnicos:

  Casamento imperfeito dos TCs;  Saturação dos TCs;  Falsa atuação quando a falha é fora da zona de proteção, porém próxima dos

TCs;  Corrente de “inrush” (magnetização);  Corrente de excitação excessiva quando o transformador é superexcitado;  Efeito da mudança de tape do transformador.

Para contornar estes problemas é recomendável a utilização de uma conexão menossensível, ou seja, menos susceptível de falsas operações. Nestes casos utiliza-se a proteção

por relés diferenciais percentuais.

7/17/2019 Proteção de Transformadores 87T

http://slidepdf.com/reader/full/protecao-de-transformadores-87t 5/14

UNIVERSIDADE SÃO JUDAS TADEUFaculdade de Tecnologia e Ciências Exatas

6AEENET – Engenharia Elétrica – Eletrotécnica 

UNIVERSIDADE SÃO JUDAS TADEU NOVEMBRO / 2015

4.2 RELÉS DIFERENCIAIS PERCENTUAIS

5.0 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

4.3 GERAL

7.3.1 RET630

7/17/2019 Proteção de Transformadores 87T

http://slidepdf.com/reader/full/protecao-de-transformadores-87t 6/14

UNIVERSIDADE SÃO JUDAS TADEUFaculdade de Tecnologia e Ciências Exatas

6AEENET – Engenharia Elétrica – Eletrotécnica 

UNIVERSIDADE SÃO JUDAS TADEU NOVEMBRO / 2015

ANEXO A

FLUXOGRAMA GERAL DO SISTEMA

 – LÓGICA DE ATUAÇÃO NOS ELETROCENTRO

7/17/2019 Proteção de Transformadores 87T

http://slidepdf.com/reader/full/protecao-de-transformadores-87t 7/14

 

Sim

Detector

Pontual

Multissensor N

Detectores por

amostragem de

ar

Acionamentos

manuais de

alarme

Detector linear

de temperatura

Detector

atuou?

Detector

atuou? Foi acionado?Detector

atuou?

Não Não Não Não

Pré-alarme

ativado?

SimSim

- Central envia status de incêndio

para a brigada

- Acionar audiovisual nível 2

(Alarme)

- Habilita a lógica de combate

Sim

Central envia

status de

incêndio para a

brigada

Sim

Sinalizador audiovisual

emite sinal nível 1

(pré-alarme)

Detector

Pontual

Multissensor 1

Detector

atuou?

Não

Ambiente 1

Sim

Chave de

bloqueio

acionado

- Sistema de combate desabilitado

Sim

-Desligar cubículo 34,5kV

- Desligar controle de acesso

- Aciona modo stand-by do

detector por amostragem de

ar

Não

Inicia a

temporização

(25s)

Botão de aborto

acionado?

- Não dispara o sistema de

combate

- Reorganiza as rotinas da

central local

Sim

- Acionar sinalização visual(Combate em curso)

- Descarrega o agente de

combate

Não

Início

- Ativar sinalizador audiovisual nível 1

- Emite status para a central e aguarda

atuação de outro dispositivo de detecção

interno a Subestação

Não

Início

7/17/2019 Proteção de Transformadores 87T

http://slidepdf.com/reader/full/protecao-de-transformadores-87t 8/14

 

PROJETO FERRO CARAJÁSS11D

N1030-01TITULO

PROJETO DETALHADOENERGIA/AUTOMAÇÃO/TI-GERALSISTEMA DE DETECÇÃO, ALARME E COMBATE À INCÊNDIOESPECIFICAÇÃO TÉCNICA

Nº VALE

DF-ET-6000KS-E-81063-E-00028

PÁGINA

8/14Nº ABB

3BBR500218D0075

REV.

0

PE-G-606_Rev_A

ANEXO B

FLUXOGRAMA GERAL DO SISTEMA

 – LÓGICA DE ATUAÇÃO NOS SKIDS (offboard) e Onboard

7/17/2019 Proteção de Transformadores 87T

http://slidepdf.com/reader/full/protecao-de-transformadores-87t 9/14

 

7/17/2019 Proteção de Transformadores 87T

http://slidepdf.com/reader/full/protecao-de-transformadores-87t 10/14

 

PROJETO FERRO CARAJÁSS11D

N1030-01TITULO

PROJETO DETALHADOENERGIA/AUTOMAÇÃO/TI-GERALSISTEMA DE DETECÇÃO, ALARME E COMBATE À INCÊNDIOESPECIFICAÇÃO TÉCNICA

Nº VALE

DF-ET-6000KS-E-81063-E-00028

PÁGINA

10/14Nº ABB

3BBR500218D0075

REV.

0

PE-G-606_Rev_A

ANEXO C

PREMISSAS DE INSTALAÇÃO DOS DISPOSITIVOS

DE SUPRESSÃO AEROSSOL – FABRICANTE FIREPRO

7/17/2019 Proteção de Transformadores 87T

http://slidepdf.com/reader/full/protecao-de-transformadores-87t 11/14

 

PROJETO FERRO CARAJÁSS11D

N1030-01TITULO

PROJETO DETALHADOENERGIA/AUTOMAÇÃO/TI-GERALSISTEMA DE DETECÇÃO, ALARME E COMBATE À INCÊNDIOESPECIFICAÇÃO TÉCNICA

Nº VALE

DF-ET-6000KS-E-81063-E-00028

PÁGINA

11/14Nº ABB

3BBR500218D0075

REV.

0

PE-G-606_Rev_A

Figura 1 - Distância da Abrangência Máxima do Disparo de Agente de Combate

7/17/2019 Proteção de Transformadores 87T

http://slidepdf.com/reader/full/protecao-de-transformadores-87t 12/14

 

PROJETO FERRO CARAJÁSS11D

N1030-01TITULO

PROJETO DETALHADOENERGIA/AUTOMAÇÃO/TI-GERALSISTEMA DE DETECÇÃO, ALARME E COMBATE À INCÊNDIOESPECIFICAÇÃO TÉCNICA

Nº VALE

DF-ET-6000KS-E-81063-E-00028

PÁGINA

12/14Nº ABB

3BBR500218D0075

REV.

0

PE-G-606_Rev_A

Os dispositivos de proteção devem ser instalados de modo que o fluxo do Aerossol nãoobstrua as saída do ambiente, conforme Figura 2 e Figura 3:

Figura 2 - Modo Incorreto

Figura 3 - Modo Correto

7/17/2019 Proteção de Transformadores 87T

http://slidepdf.com/reader/full/protecao-de-transformadores-87t 13/14

 

PROJETO FERRO CARAJÁSS11D

N1030-01TITULO

PROJETO DETALHADOENERGIA/AUTOMAÇÃO/TI-GERALSISTEMA DE DETECÇÃO, ALARME E COMBATE À INCÊNDIOESPECIFICAÇÃO TÉCNICA

Nº VALE

DF-ET-6000KS-E-81063-E-00028

PÁGINA

13/14Nº ABB

3BBR500218D0075

REV.

0

PE-G-606_Rev_A

 A distribuição dos dispositivos Aerossol no Ambiente devem seguir as premissas abaixo eindicadas na Figura 4 :

DI = Distância de Instalação (m);

DIx = Distância de Instalação no Eixo da Largura da Sala (Eixo X) (m);

DIy = Distância de Instalação no Eixo do Comprimento da Sala (Eixo Y) (m);

NX = Número de Firepro no Eixo X;

Ny = Número de Firepro no Eixo Y;L = Comprimento da Sala (m);

W = Largura da Sala (m).

DIx = W / (2x NX) (m);

DIy = L / (2x Ny) (m).

Figura 4 - Distribuição dos Dispositivos no Ambiente

7/17/2019 Proteção de Transformadores 87T

http://slidepdf.com/reader/full/protecao-de-transformadores-87t 14/14

 

PROJETO FERRO CARAJÁSS11D

N1030-01TITULO

PROJETO DETALHADOENERGIA/AUTOMAÇÃO/TI-GERALSISTEMA DE DETECÇÃO, ALARME E COMBATE À INCÊNDIOESPECIFICAÇÃO TÉCNICA

Nº VALE

DF-ET-6000KS-E-81063-E-00028

PÁGINA

14/14Nº ABB

3BBR500218D0075

REV.

0

O dispositivo Aerossol deverá ser instalado acima de locais sem equipamentos conforme aFigura 5 e a Figura 6:

Figura 5 - Modo Incorreto

Figura 6 - Modo Correto