Proteção Geral em Cabines Primárias

Nesta edição que você está conferindo, será abordada a especificação e configuração (parametrização) do relé de sobre corrente. Usado como proteção geral em uma cabine primaria, este equipamento tem a função de salvaguarda do contrato de demanda, ou seja, deve impedir o aumento de carga a revelia. Além disto, dependendo da configuração da cabine primaria, pode ter uma ou mais das seguintes funções:

  • Proteção contra sobre correntes de transformadores;
  • Proteção contra sobre correntes de condutores; e
  • Dispositivo de seccionamento automático de alimentação.

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Demanda Contratada x Demanda Consumida

Para os consumidores em média tensão, a resolução 456 de 2000 da Aneel determinada a existência de um contrato formal de fornecimento de energia elétrica. Por meio deste documento, a concessionária e o consumidor responsável pela unidade consumidora do Grupo A ajustam as características técnicas e as condições comerciais do fornecimento.

A demanda contratada é uma das características técnicas que deve ser estabelecida neste contrato. Ela é definida pela resolução 456 como a demanda de potência ativa (expressa em kW) a ser obrigatória e continuamente disponibilizada pela concessionária no ponto de entrega, conforme o valor e período de vigência fixados no contrato do fornecimento do valor contratado de potência nas condições técnicas de qualidade estabelecidas pelos demais regulamentos; e que o consumidor, uma vez assumindo em contrato, não deve ultrapassar este valor.

Com relação à ultrapassagem, a própria Resolução 456 estabelece no art. 56 que a unidade consumidora atendida em tensão de fornecimento inferior a 69 kV tem de 10%. E determina ainda, que sobre a parcela da demanda medida que superar a respectiva demanda contratada, será aplicada a tarifa de ultrapassagem. Esta é uma condição, uma penalização pelo descumprimento de uma condição contratual pois esta ultrapassagem pode ter implicações técnicas para a rede da concessionária. E, evidentemente, ela trem o direito de tentar impedi-la, inclusive para não prejudicar o desempenho da sua rede e, com isto, o atendimento aos demais consumidores.

Medida usada pela concessionária

demanda-contratada

A maneira mais eficaz da concessionária garantir que a unidade consumidora não ultrapasse a demanda contratada é estabelecer critérios para o ajuste da proteção geral. Isto pode ser feito, por exemplo, estabelecendo valores máximos do ajuste do valor do relé, os tipos de curvas usados e outros parâmetros que possa determinar a limitação da potência absorvida da rede. É evidente que a concessionária deve ter garantia do ajuste do relé e também da manutenção destes valores. Para isto, analisa o cálculo de ajuste, o ajuste no momento da energização e também determina o lacre dos dispositivos de ajustes do relé.

Em função disto, o estudo de parametrização do relé do disjuntor, que realiza a proteção geral em uma cabine primária, inicia-se garantia de não –ultrapassagem da demanda controlada e, em seguida, com as demais condições de proteção. Isto é representando em um gráfico determinado coordenograma.

Calculando a proteção do circuito

Para configurar adequadamente o relé, é necessário verificar a proteção do transformador. Quando se protege do equipamento somente com funções de sobre correntes, costuma-se garantir a sensibilidade da proteção para máxima corrente de curto-circuito no secundário do transformador. Para isto, calcula-se máxima corrente que pode ocorrer no secundário, que é um curto-circuito com o primário conectado a uma barra infinita. Neste caso, a única limitação a corrente de curto-circuito é a impedância interna do transformador. Este ponto é chamado de ANSI.

Nesta metodologia, deve-se garantir a coordenação do relé com o ponto ANSI, ou seja, que a curva do relé esteja “abaixo” e a “esquerda” do ponto ANSI no coordenograma. O ponto ANSI é definido como o máximo valor de corrente que um transformador pode suportar durante um período de tempo definido sem se definir, e pode ser determinado pela seguinte expressão:

Lansi = (100/Z%) x In

Onde:

In é a corrente nominal do transformador; e

Z% é a impedância percentual de cada transformador.

proteção-do-relé

 

Quando uma cabine primaria alimenta um circuito em média tensão e o dispositivo de proteção geral é responsável pela proteção deste circuito, deve-se ainda garantir que a curva do relé fique “abaixo” e a “esquerda” da curva de suportabilidade térmica do cabo.

Outro aspecto que não pode ser esquecido é a garantia do seccionamento automático da alimentação. No projeto do eletrodo de aterramento da cabine (malha de aterramento), foi considerado um tempo máximo de exposição (a curva tensão de contato vs tempo de exposição está no anexo da NBR 14039), o qual deve ser garantido pelo dispositivo de proteção. Portanto, é preciso assegurar que o disjuntor atuará dentro de tempo especifico.

Conclusão

Finalmente, como garantia de operação, a concessionária determina que seja garantida a seletividade entre dispositivo geral da cabine e as proteções a montante, instaladas na rede da concessionária. Essa seletividade assegura que, durante uma falta na unidade consumidora, a proteção atuará nas instalações do consumidor, e não na rede da concessionária. Isto impede que a falta na instalação do consumidor de proteção da rede, deixando outros consumidores sem energia. Além disso, faz com que a concessionária não precise ser adicionada para restabelecer a energia de um consumidor devido a uma falta interna.

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