Proteção de falha de disjuntor (50BF)

Olá pessoal vamos verificar agora uma proteção especial chamada proteção contra falha de disjuntor e em primeiro lugar minha pergunta é para que serve um disjuntor numa subestação de alta tensão ora ele tem a função de manobrar equipamentos ligar desligar transformadores linhas de transmissão e geradores por exemplo no entanto a principal função de um disjuntor é desligar equipamentos quando em situações de curto-circuito preservando a integridade do equipamento e também da subestação garantindo confiabilidade e o suprimento de energia dessa forma o disjuntor ele interrompe corrente elétricas da ordem de quilo amperes é um equipamento muito importante e

relevante em qualquer subestação de alta tensão nesses disjuntores seja a óleo ar comprimido ou gás sf6 esses elementos têm por objetivo eliminar o arco elétrico quando da abertura dos contatos do disjuntor vamos entender agora como tudo funciona imagine uma substação um transformador de potência precisaremos de um disjuntor também de um relé e de instrumentos de medição como TP e TC transformador de potencial e transformador de corrente vamos supor então uma situação de curto-circuito no transformador ora o TP e o TC que estão monitorando o transformador eles vão repassar ao relé as deformações dos sinais de

tensão e corrente elétrica esse relé que pode ser um relé de sobrecorrente um relé diferencial ou qualquer outro tipo de relé ele então Analisa as grandezas ele detecta então o curto circuito enviando um sinal de Trip para a abertura do disjuntor o disjuntor abrindo teremos então o desligamento do equipamento e a eliminação do curto circuito é assim que funciona um Sistema básico de proteção em qualquer subestação de alta tensão vamos agora observar a mesma situação anterior mas num diagrama unifilar Observe que temos um barramento um transformador e dois disjuntores na alta e na baixa tensão

na alta tensão temos o nosso transformador de potencial alimentando proteções como relé de subtensão 27 e relé de sobretensão 59 e na baixa tensão temos o nosso relé de sobrecorrente 51 imagina então um curto circuito no transformador que sensibiliza a proteção de sobrecorrente essa proteção então ela vai atuar enviando Trip para os disjuntores da alta e da baixa tensão desligando assim o transformador e eliminando o curto-circuito Então esse relé de sobrecorrente ele detectou a anomalia e enviou Trip para o disjuntor Observe que o disjuntor ele não abre quando quer ele só abre quando recebe trip

de algum relé e a pergunta mais importante é o que acontece se o disjuntor não abrir ora permanecerá o curso circuito E o transformador será danificado poderá vencendo e ainda comprometer toda a subestação precisamos entender que um disjuntor qualquer tipo dele Pode falhar pode ser uma falha por falta de tensão dos serviços auxiliares seja atenção ca ou tensão de corrente contínua também pode haver defeito mecânico ou elétrico da bobina de abertura como também falha no mecanismo de disparo ou ainda Superação do disjuntor por qualquer desses motivos podemos ter a falha do disjuntor por isso que

é muito importante nas subestações de alta tensão a ver a proteção de falha do disjuntor caso o disjuntor fale essa proteção atua garantindo a eliminação do curto-circuito é o que veremos adiante essa proteção de falha disjuntor é chamada 50 BF ubf de Breaker failery falha de disjuntor e temos o esquema lógico em tela Observe o seguinte essa proteção ela monitora o disjuntor do equipamento fechado e quando esse disjuntor recebe um trip da proteção temos Então essa porta end ativada começa então o timer do 50 BF aguardando então que o disjuntor abra após a conclusão do

timer dos 50 BF se o disjuntor permanecer fechado significa que houve falha ele recebeu Trip houve tempo suficiente para abertura dos contatos e ele não abriu teremos então a outra porta ainda ativada e os 50 BF Então atuará o que os 50 BF faz ele envia Trip para todos os disjuntores adjacentes garantindo assim a eliminação conteúdo curto-circuito perdemos a seletividade É verdade mas a falta o curto circuito será eliminado e um detalhe muito importante da proteção de falha de disjuntor é que ela não atua para comando manual se alguém um operador um engenheiro um técnico

efetuar um comando manual para desligar um equipamento e o disjuntor falhar não haverá atuação dos 50 BF ele só atua quando há recepção de Trip e negação de abertura pelo disjuntor ok vamos agora verificar na prática a atuação da proteção de falha de disjuntor imagina então numa linha de transmissão entre as subestações a e b a ocorrência de um curto-circuito disjuntor da subestação a ele abre mas na subestação B ocorre então a falha Nessa situação a proteção de falha disjuntor ela abre todos os disjuntores adjacentes desligando o barramento da subestação B Essa é a proteção

de falha de disjuntor garantindo assim a eliminação do corpo do circuito temos agora uma configuração de subestação em barra única vamos imaginar um curto circuito no transformador 2 e é uma falha no disjuntor ora para eliminar a falha temos que abrir todos os disjuntores adjacentes desligando o barramento principal da subestação perceba que temos uma fotografia bastante conhecida de uma possível falha de disjuntor imagina então que um operador da subestação ele vai inspecionar a subestação verifica todos os disjuntores abertos e um único disjuntor fechado essa é uma característica muito comum da ocorrência de falha do disjuntor

em condições normais esse disjuntor é isolado e a subestação é toda recomposta já na subestação com barra seccionada Observe que a mesma ocorrência de Curto Circuito no transformador 2 com falha do disjuntor desligar apenas o barramento 2 seccionado Observe que a subestação permaneceu atendida pelo barramento 1 e pelo transformador um E aí você vai compreendendo que as configurações da subestações vão garantindo confiabilidade de atendimento principalmente nas situações de falha de disjuntor vamos a próxima configuração temos agora uma configuração de barra dupla mesmo a ocorrência Curto Circuito no transformador 2 conectado a barra 2 com falha

do disjuntor haverá então a abertura de todos os disjuntores adjacentes conectados a barra 2 e a subestação ficou suprida pelos equipamentos conectados à barra 1 temos em tela uma configuração de subtração em anel mesma situação curto circuito do transformador 2 Observe então que tivemos a abertura de um dos disjuntores de suprimento do transformador mas no outro ocorreu a falha então a proteção de falha do disjuntor abrirá o disjuntor adjacente e perderemos toda a transformação da subestação e por fim temos a configuração de disjuntor e-mail que é a configuração mais comum nas subestações em 500 kv

Vamos a um curto circuito no transformador um temos abertura do disjuntor Central mas o disjuntor conectado ao barramento 2 ele não abriu houve a ocorrência de falha dessa forma a proteção da falha de disjuntor desligará todo o barramento preservando todos os equipamentos da instalação nesse vídeo eu quero que você entenda a grande importância dessa proteção de falha de disjuntor e o OMS o operador Nacional do sistema elétrico estabelecendo os requisitos mínimos de proteção para sustações da rede básica que são subtrações contenções igual superiores a 230 kv estabelece o seguinte que todo disjuntor deve ser protegido

por dois esquemas redundantes para falha de disjuntor não só um esquema mas dois esquemas redundantes para garantir assim a confiabilidade da eliminação do curto-circuito o tempo total da eliminação de faltas pelo esquema de falha disjuntor mesmo vendo aquela temporização aguardando a abertura do disjuntor não deve exceder a 250 milissegundos veja como é rápido e em último lugar que o sistema de proteção para falha disjuntor ele não deve atuar jamais para comando manual do disjuntor Essa é a proteção de falha do disjuntor não é uma proteção que atua de forma comum porque na verdade são dois

eventos deve haver uma falta por exemplo um curto circuito e uma negação de abertura ou seja uma falha do disjuntor é isso aí pessoal um forte abraço Bons estudos fiquem com Deus