A função 59N ou sobretensão residual de neutro é bastante utilizado em subestações de entrada e de distribuição com o intuito de eliminar os seguintes defeitos ou contingências:
- Faltas monofásicas em sistemas isolado
- Faltas monofásicas de alta impedância
- Perda de fase
- Desbalanço severo de tensão
- Afundamentos de Tensão
Essa proteção atua com base na tensão 3V0 lida pelo relé de proteção. Essa tensão é obtida através do somatório da tensão em cada uma das fases, que pode ser obtido basicamente de 3 formas diferentes conforme iremos mostrar a seguir.
AQUISIÇÃO DO SINAL 3V0
Somatório Fasorial Interno no Relé
A partir da leitura das tensões de fase feito pelos transformadores de potencial utilizados para aquisição do sinal de tensão, o relé de proteção faz o somatório fasorial internamente para obtenção da tensão 3V0.
Utilização de TP com 2 Secundários
Diferentemente do método anterior você deverá agora utilizar transformadores de potencial com 2 secundários. Dessa forma, um secundário você irá fazer a ligação em estrela aterrada para aquisição dos sinais de tensão de cada uma das fases para as proteções 32,67,27,59, etc e o outro secundário fechado em Broken Delta (Série) para aquisição do sinal 3V0 para a função 59N.
A utilização dessa metodologia faz com que você economize espaço físico no seu cubículo e ainda sim realize essa proteção com um sinal de 3V0 medido.
Utilização de mais 03 TP’s
Essa ligação utiliza basicamente a mesma ligação mostrada anteriormente, porém ao você necessita alocar em algum cubículo mais 03 TP’s para aquisição do sinal 3V0 o que aumenta o custo e a necessidade de mais espaço dentro da sua subestação.
CÁLCULO DO SINAL 3V0
É muito importante a gente entender qual a tensão 3V0 medida ou calculada pelo relé de proteção para uma dada contingência listada acima para que possamos escolher o melhor ajuste para a função 59N.
Falta Monofásica
Quando o sistema está funcionando perfeitamente equilibrada temos os seguintes fasores de tensão para cada uma das fases:
Suponha que ocorreu uma falta monofásica na fase A, sendo assim o potencial nessa fase será igual ao de terra e no ponto de falta irá a 0.
Ao realizar a soma dos fasores de tensão Vag,Vbg e Vcg temos o seguinte fasor resultante:
Perda de Fase
Suponha o sistema está funcionando de forma equilibrada e por algum motivo eu perco somente a fase A, seja por uma falta de alta impedância ou rompimento de cabo, eu irei ter os seguintes fasores:
Dessa forma teremos o seguinte valor nos terminais do delta aberto:
Conclusão
Logo podemos perceber que a função 59N é muito útil para o sistema de proteção e que existe diversas formas de implementa-la. Basicamente o que irá definir qual a metodologia a ser utilizada é a concessionária e o projetista, ficando a critério do último se na norma da concessionária não contiver nenhuma exigência. Conhecer o valor de 3V0 esperado para algum defeito é fundamental na hora de ajustar, para que o relé não atue por desbalanços naturais da tensão do sistema, devido ao desequilíbrio de carga entre fases.
Por: Mesh Engenharia
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