Existem situações no sistema elétrico onde a proteção de sobrecorrente não é eficiente para a proteção do equipamento protegido pois a corrente de carga é superior ou próxima da corrente de curto-circuito, devendo então ser utilizado uma outra estratégia para fazer a eliminação da falta ou defeito do sistema. Nesses casos além dos valores de corrente é utilizado um monitoramento da tensão, sendo adotado basicamente duas filosofias distintas que é a restrição de tensão(51V) ou controle de tensão(51C). Essa metodologia é utilizada pois na ocorrência de um curto-circuito há uma redução da tensão no ponto de falta e nos barramentos próximos, sendo um artificio extremamente necessário para a proteção de sistemas elétricos.
Função de Sobrecorrente com Restrição de Tensão (51V)
Essa função é utilizada para deslocar a curva das funções de sobrecorrente (51,50) quando houver uma redução da tensão medida pelos TP’s de proteção.
Essa redução pode acontecer de duas formas:
– Redução proporcional
Quando houver a redução da tensão medida irá haver uma redução da corrente de partida de forma proporcional a redução de tensão.
Para utilizar essa metodologia deve-se calcular exatamente a redução da tensão no momento da falta e se a redução feita será suficiente.
– Redução por um fator fixo
Quando houver a redução da tensão medida irá haver uma redução da corrente de partida de forma fixa, considerando um fator determinado.
Essa metodologia é interessante para reduzir de forma mais brusca a corrente de partida independente da intensidade dessa redução de tensão.
Função de Sobrecorrente Controlado por Tensão (51C)
Essa função é utilizada quando se quer utilizar um ajuste de sobrecorrente (51,50) se e somente se houver também a atuação da função de subtensão (27). Dessa forma podemos entender que essa função é basicamente uma lógica AND que funciona da seguinte forma:
Basicamente é como se fosse um contato NA, que só libera a atuação da função de sobrecorrente quando a função 27 também estiver atuada. Essa filosofia era bastante empregada nos relés eletromecânicos onde era feito o controle de torque do disco de indução e hoje em dia é possível realizar através de lógica dos relés de proteção, como mencionado acima. Essa topologia tem o seu funcionamento similar ao da restrição de tensão com fator fixo, visto que as funções de sobrecorrente já são ajustadas de forma a ter sensibilidade para o curto-circuito.
Quando se utiliza essas proteções?
Bom já entendemos o funcionamento dessas funções de proteção e você pode estar se perguntando: Quando iremos aplicar essa proteção? Bom, de forma geral essa proteção é utilizada quando se tem seguintes casos listados abaixo:
- Proteção de Geradores Síncronos
- Proteção de Usinas Fotovoltaicas
- Sistemas com fonte fraca e carga instalada alta
No caso de geradores síncronos quando se tem uma falta no seu circuito, diferente da concessionária que consegue manter a tensão constante ocorre simultaneamente sobrecorrente e subtensão. Devido essa subtensão, a corrente irá diminuir podendo chegar a valores em que a proteção não irá sensibilizar, devendo haver alguma das funções mencionadas anteriormente.
Já para o caso de Usinas Fotovoltaicas ou outras fontes conectadas através de inversores temos que a corrente de curto-circuito irá ser praticamente igual a nominal, devido ao inversor ser modelado como uma fonte de corrente controlada. Em alguns inversores para um curto-circuito, essa corrente pode chegar a ser ligeiramente menor ou igual a nominal.
Entende-se sistema por fonte fraca quando os níveis de curto-circuito são baixos e as características nominais dos equipamentos estão acima dessa contribuição da concessionária. Nesse caso para ajuste da função de sobrecorrente você tem duas opções:
- Ajustar a curva de sobrecorrente com base nas características nominais do equipamento protegido e utilizar a função 51V utilizando um dos métodos mostrados, que irá depender basicamente do relé de proteção utilizado.
- Ajustar a curva de sobrecorrente com base nas características do sistema deixando sensível a corrente de curto-circuito, e utilizar a função 51C permitindo que a proteção de sobrecorrente atue somente se houver uma subtensão causada pelo curto-circuito.
Por: Mesh Engenharia
