PSE - Aula 07 - Relé direcional 67

oi oi pessoal dando continuidade no estudo dos relés de proteção nós vamos agora falar sobre o relé direcional função 67 então esse relé ele é empregado para solucionar principalmente o problema dos relés de corrente né 50 51 na presença de linhas paralelas ou então sistemas em anel e sabe-se que as redes de distribuição assim como as linhas de transmissão radiais são normalmente protegidas por relés de sobrecorrente temporizados né função 51 porém quando esses sistemas são alimentados pelas duas extremidades ou seja quando eu tenho geração em um lado da barra e no outro lado da barra ou apresenta a configuração em anel a necessidade de implementar relés de sobrecorrente temporizados incorporados elementos direcionais é onde vai entrar o nosso relê direcional função 67 a proteção com relé direcional tem a finalidade objetivo né de identificar qual o sentido é que está fluindo a corrente ou a potência no sistema então caso a corrente ou a potência esteja fluindo no sentido inverso ao normal o relê direcional deve ser capaz de enviar um sinal do disjuntor de forma a abrilo proporcionando a a pressão seletiva que é bastante utilizado no sistema elétrico de potência vamos supor então esse sistema temos aqui a esquerda uma barra de geração logo após os transformadores tem umas uma barra intermediária e depois temos quatro linhas de transmissão que eu chamei aqui dl4 l3 l2 e l1 finalmente na parte direita que temos uma barra consumidor uma barra de carga vamos analisar uma falta aqui no ponto f no meio né da minha linha l3 caso ocorra uma falta por lá nós temos alimentação dessa falta por correntes que vem tanto aqui da esquerda né dá um ponto de falta quanto da direita do ponto de falta como que vem corrente né da parte direita justamente pelas outras linhas que estão conectadas a barra consumidora então elas estão ligadas né a geração então elas fornecem um caminho e para a minha corrente de falta isso acontece com todas as minhas linhas de transmissão paralelas notem que no disjuntor 10 houve uma inversão de corrente uma vez que a corrente normal que vai até a carga é do sentido da geração para carga enquanto aqui nesse caso a corrente de falta no centro da linha ela possui o sentido inverso com isso né esse relé 67 que vai ser instalado junto a esse juntor 10 pode enviar um sinal de disparo para a abertura desse disjuntor é nós tem que ir para os demais disjuntores aqui que estão próximos a barra consumidora né o disjuntor 9 11 e 12 o sentido da corrente permanece o mesmo nesse caso né seguindo a lógica do relé 67 não houve versão de corrente e eles não devem ser acionados então o relé 67 nesse caso não vai atuar para os juntores 9 11 e 12 e tchau juntor 5 6 7 e 8 que são estão na extremidade esquerda da minha das minhas quatro linhas de transmissão não é necessário inserir relé direcionais uma vez que mesmo em condições normais ou então condições de falta nós teremos um fluxo de corrente no único sentido então não se justifica em seria aqui ela é direcionais no caso né basta utilizar relés de sobrecorrente função 50 51 e para o neutro função 50 50ml que é vai ser o bastante para a proteção do sistema é o outro exemplo de aplicação é um sistema e anel fechado então aqui nós temos vários disjuntores sendo comandadas por diferentes tipos de relés temos aqui os relés direcionais corrente tão juntores que tem uma certa né em um único sentido é são os juntores que são comandados por relé 67 direcionais enquanto os relés de sobrecorrente são aqueles juntores que tem setas em sentido duplo então por exemplo o disjuntor de um ele possui um relé 51 51 51 51 51 enquanto que o disjuntor de dois ele possui um relé 67 aqui direcional é porque ele tem uma única setinha para um único lado então caso a corrente conhecida com o sentido da setinha eu vou sensibilizar o meu relé 67 então vamos analisar aqui no caso de acontecimento de uma falta no e então aconteceu uma foto entre os juntores d3 e d4 e vamos analisar essa falta observando o sentido da corrente de curto-circuito aqui próximo a falta né a esquerda dela teremos uma corrente que sai da parte esquerda para direita aqui sai lá do juntor de três e aqui a outra corrente do lado direito que sai do disjuntor de quatro o disjuntor de três ela ele é uma unidade direcional e como o sentido da corrente que vai de esquerda para direita aqui ele conhecia de com o sentido da sensibilização do meu relé 67 aqui então significa que esse juntor vai ser atuado pelo pelo porque eu entreguei aqui um relé direcional e já aqui o relé de 4 juntor de quatro o relé 50/51 vamos analisar os demais juntores né o disjuntor de cinco aqui também é a humanidade possibilidade 67 porém o sentido da corrente né está ao contrário do sentido da corrente que foi parametrizado o relé 67 nesse caso o disjuntor de cinco não vai atuar ele fica bloqueado o mesmo vai acontecer para o disjuntor de 6 e para o disjuntor de sete então esse juntores não vão atuar de forma que eles não vão atrapalhar a atuação do meu disjuntor de quatro porque quem deve atuar aqui para eliminar a falta tem que ser o jumper de três e o disjuntor de quatro para manter a melhor se ele atividade agora nós temos aqui além disso né temos o disjuntor de 9 e o juntor de 8 esses dois juntores eles são de o cantor 50 51 são relés 50 51 então nesse caso o tempo de atuação do disjuntor de 8 deve ser maior do que o tempo de atuação do disjuntor de quarto e te informa que o de quatro né vai atuar antes do de oito então ele fica seletivo e coordenado com os demais relés da mesma forma que o disjuntor de 9 deve atuar depois do juntor de oito então acionando né um disjuntor de três e o de quatro eu vou eliminar essa minha foto aqui no ponto dois esses relaxe adicionais eles utilizam tanta corrente quanta atenção para identificar qual é o sentido do fluxo da corrente ou da potência então para que isso seja verdade nós devemos empregar tanto transformadores de corrente quanto transformadores de potencial né então o relé 67 como nós um baque na figura à direita ele é alimentado tanto por um tc quanto por um tp então eu tenho que adquirir né tanta atenção quanto a corrente do circuito nós passaremos a partir de agora a falar do relé direcional de indução logo após isso nós vamos começar a falar do relé direcional digital normalmente os relés de sobrecorrente de fase direcional eles possuem uma unidade temporizada de sobrecorrente assim como a unidade 51 do tipo disco de indução e humanidade direcional instantânea assim como a unidade 50 o tipo cilindro de indução nós passamos a falar agora sobre o torque do relé 67 ou seja caso thor que seja positivo o meu relaxa 67 vai atuar em caso torta de cima relés esses negativo meu relé não vai atuar já adiantando um pouquinho né falando sobre a conexão normalmente se utiliza para a corrente a a fase uma fase por exemplo a fase ar e para os valores de tensão podemos utilizar as fases é diferentes da fase a então nesse caso seria a fase b e a fase ser então que eu trago um exemplo né o relé conectado na fase a para corrente é a bobina de intenção vai ser ligado na fase b e na fase ser nós podemos então nomear duas grandezas que uma é a grandeza de operação que normalmente é definida pela corrente e outra a grandeza de polarização que normalmente é definida pela atenção então vamos supor que tem nós temos né não é 67 em uma minha em que eu estou medindo aqui a atenção por meio de um tp ea corrente por meio de um tc eles estão conectados no meu relé 67 nesse caso aqui atenção que eu vou pegar né que vai ser adquirida aqui pelo meu tp vai ser a tensão de polarização que no exemplo que eu dei anteriormente eu vou pegar vê bc enquanto que aqui a corrente que eu vou utilizar como senha da minha grandeza de operação vai ser a corrente e a e vamos analisar agora a equação geral do torque do relé em que tanto a grandeza de polarização quanto a grandeza de operação são correntes definidas aqui porém um e e dois isso vai facilitar a nossa análise mas a frente nós vamos alterar né trocar a grandeza de organização pela atenção e nesse caso aqui o valor de k um é a constante do relé e depende do valor do projeto e um é a corrente na bobina de operação e dois é a corrente que passa na bobina de potencial que a a grandeza de polarização fi é o ângulo de defasagem entre e1 e e2 e finalmente k2 é a constante que representa o torque resistente da mola é o torque que o relé deve vencer para que ele seja positivo e desconsiderando o torque da mola para facilitar as nossas análises nós temos que né o torque é igual ao valor de k1 que depende do projeto do meu relé vezes e um vezes e dois pesos e no gif sendo sendo que o fie é nada zeca defasagem entre a corrente e um e dois esse torque aqui vai ser máximo quando eu tenho o seno um gif igual a um é a condição de torque máximo para que seja verdade se deve ser igual a 90 graus c o porém muitas vezes se deseja que o torque máximo seja alcançado com angulos né diferentes de 90 graus o que acontece em eventos de curto-circuito então a tensão de polarização nesse caso aqui é corrente de mobilização vai ser defasado é em condições diferentes de 90 graus é no caso de um curto-circuito que varia ali é entre 70 60 graus para isso basta que através de uma resistência elétrica um capacitor se efetue a decomposição de um que a tomada como referência de tal forma que apenas uma das componentes de um ato e na bobina da unidade direcional bom então aqui nós pegamos um e um linha esse e um linha nesse caso aqui vai ser simplesmente uma única componente né que eu dividi da corrente e um original então no circuito de verdade vai estar passando em um porém para o relé o que o relé enxerga é somente uma componente de um então dessa forma nós podemos observar que apareceram alguns ângulos aqui né então esse beto até tá né é o angulo que define agora o conjugado máximo esse ângulo para os relés de indução seleção dos mecânicos eles são construídos e são fixos durante todo o seu a sua vida útil já nos relógio de tais como nós vamos ver mais à frente eles podem ser parametrizadas e esse diagrama fasorial identifica de forma bem mais fácil a presença do ângulo do relé que é esse teto aqui então nós temos aqui e um né normalmente como nós estamos observando normalmente temos aqui e dois nesse caso a defasagem entre e um e dois sabemos que é sim né e caso fiz seja em 90 graus seja 90 graus nós teremos o torque máximo porém eu vou alimentar o meu relé somente com uma componente de um observamos aqui que e um né e um favor vai ser igual a e um linha favor mas e um duas linhas favor e eu vou pegar somente uma componente de um que é esse e um linha então aqui nós na figura 1 diagrama fazer fasorial nós podemos observar e um linha aqui é isso que o relé vai me o e temos aqui uma defasagem que eu chamei aqui de beta entre em um linha e um porque ele é somente uma componente de e um no final das contas nós teremos uma equação equivalente do torque no caso da utilização de uma linha com o valor de reta acrescido né do valor de fim por isso aqui eu posso inserir esse valor de teto ah em qualquer relé somente fazendo a decomposição da minha corrente de operação e vamos agora fazer análises né dos ângulos para verificar as condições de torque máximo e torque negativo então para que eu tenho torque máximo cosseno de fim menos tenta deve ser igual a um como nós podemos ver aqui nessa primeira condição nesse caso filho vai ser igual a reta então temos a condição de torque máximo caso cosseno de filme nos tetos seja igual a zero filho vai ser igual até tá mais 90 graus então nós vamos ter aqui nesse caso a condição de torque nulo então ele nem vai ser positivo de formato a nem vai ser negativo de forma a bloquear então ali seria o limiar entre a atuação e a não-atuação esse torque zero vai ser importante justamente para identificar essas duas regiões de atuação e não atuação e finalmente temos que para a condição de cosseno de ife - seta menor que zero nós vamos ter fim maior que reta mais 90 então nessa condição teremos um torque negativo ou seja uma região de bloqueio do meu relé direcionar como eu disse anteriormente nós vamos agora alterar o valor da corrente de polarização por tensão de polarização porque é muito mais usual né então nós temos agora a equação do torque a invés de colocar e um linha aqui eu alterei para ver tá então dessa forma nós teremos a equação de torque do relé mais correta e para essa condição de tensão de polarização e um ângulo teto do relé igual a 70 graus nós teremos essa região no espaço aqui de torque positivo e negativo então eu disse para vocês né que o torque zero ele é importante justamente para separar as regiões de atuação e não atuação esse torque zera uma linha única né que é definida por essa linha aqui da dessa dessa figura deste diagrama fasorial caso torque seja positivo ou seja essa região aqui superior o meu relevo é tu a caso torque seja negativo o meu relé não vai atuar então nós conseguimos observar aqui que dependendo do valor de fi o meu relevo atual não nesse caso aqui nossa dessa figura né o ibc está uma região de atuação do meu relé caso o meu ibc estivesse para by o exemplo né o finn seria para para negativo nesse caso eu chamar aqui de filhinha ele não a clarinha porque ele estaria numa região de torque negativo só uma observação né eu falei muito de teto aqui é chamado também de ângulos do relevo temos também o beto aqui nada mais é que o complemento desse certa então beta é o ângulo de defasagem entre a corrente que circula bobina de extensão da unidade nacional ea componente dessa mesma corrente que normalmente possui esse ângulo negativo aqui nesse caso né para 70 graus de ângulo do relé temos 20 graus só para exemplificar a aplicação do relé 67 dentro do contexto de um sistema de potência né eu vou mostrar esse sistema aqui né que temos aqui esquerda uma barra de direção à direita temos uma barra de carga e aqui temos duas linhas paralelas l1 e l2 a esquerda como disse anteriormente né podemos aplicar somente relógio sobrecorrente sem umidade direcional ela é 51 que são alimentados somente por pessoas que estão controlando os disjuntores de 1 e 2 aqui é direita nós temos né o relé 67 junto com duas unidades 50 e 51 a unidade 67 ela precisa ser alimentada tanto por tp quanto por ter sei como foi mencionado anteriormente então para o juntor de três e o de quatro eles vão ser comandados por esse tipo de unidade então nesse caso aqui nós teremos uma unidade direcionar o que é combinada com a cidade é instantânea função 50 para o outro lado ou seja para o fluxo normal de corrente nós teremos somente humanidade direcional 51 o que significa significa que se a corrente passa da esquerda para a direita nesse meu disjuntor de três o melhor no tc né vai atuar somente a unidade 51 porque a unidade 67 tem região de torque negativo já caso passe uma corrente da direita para esquerda ou seja o sentido contrário da corrente normal vai atuar na unidade 50 uma vez candida direcionar o 67 está em sua região de torque positivo e ela está combinado com a unidade instantânea e eu mostro aqui os tempos de atuação desses meus relés para uma falta na barra de carga então para as minhas unidades da unidade das unidades 51 né nós temos para a barra de geração um tempo de atuação de 0,6 segundos já a unidade 51 mais próximo a minha barra de carga elas têm tempo de atuação de 0,3 segundos né então temos aqui um tempo de coordenação de 0,3 06 - 0,3 eu tenho resultado 0,3 e claro para andar de 50 um tempo de atuação igual a zero e no caso de falta em ali um o que nós vamos observar nós conseguimos observar que a corrente que passa aqui de três inverteu de sentido né nesse caso com a inversão de sentido quem vai atuar vai atuar na unidade 50 que está combinado com a unidade direcional dá um torque da unidade nacional agora é positivo porque no sentido de corrente inverteu que ele detectou essa inversão de corrente e vai solicitar né para atuação de juntor por meio da unidade 50 instantânea com tempo zero então uma vez que acontece uma falta aqui no centro de l um meu disjuntor instantaneamente vai sair com isso né uma vez que eu removi essa parte de um circuito essa corrente que chega aqui da direita para a esquerda vai ser eliminada a corrente que passa aqui em l 2 também vai ser eliminada sobrando somente essa corrente aqui né que vai ser eliminados o pelo não pela minha unidade 51 aqui na barra de geração atuando sobre o disjuntor de um isolando assim a minha foto passamos a falar agora sobre a ligação né desse meu relógio é 67 então na proteção direcional existem três tipos de ligação que são normalmente utilizados na tensão de polarização é atenção 30 graus conexão 30 graus conexão 90° e sessenta graus na conexão 30 graus a corrente de operação aqui nesse caso como exemplo tomado e a né que eu coloquei aqui na fase a então essa corrente e a que passa aqui no meu pc ela vai ser polarizada pela atenção ver as e com isso eu tenho um ângulo de defasagem entre a corrente ea tensão de polarização igual a 30 graus uma nota importante é que essa análise que nós estamos fazendo aqui é caso a carga que esteja oi rosa aqui né a minha rede ela vai ser com fator de potência ou seja uma carga resistiva basicamente com isso nós podemos fazer análise mais precisa e para 60 graus nesse caso eu vou pegar novamente a corrente ar como sendo a corrente de operação porém para a tensão de polarização eu vou combinar né bbc com ver a ser então vou fazer a soma das duas bbc e mais ver a ser e com isso nós obtemos uma defasagem para um fator de potência um igual a 60 graus e finalmente né nós teremos aqui para essa condição novamente de corrente a senha do a corrente de operação nós vamos pegar agora para a tensão de polarização bbc nesse caso aqui teremos 90 graus então essa é a chamada conexão em quadratura e essa conexão é a mais empregada para a polarização do relê direcional é uma algumas notas importantes em relação a essas ligações que acabamos de mencionar é claro que todas essas análises foram feitas para um fator de potência unitário caso o valor do fator de potência seja diferente de um nós teremos ângulos distintos né de 90 60 ou 30 graus dependendo da conexão as conexões de 90 60 graus podem ser empregadas tanto para 3 relógios fase quanto para 2 relés esses e a conexão de 30 graus ela implica sempre na utilização de 3 relés de fases para que ele opere corretamente também para as faltas trifásicas para ela contemplar todos os tipos de falta a conexão de 90 graus que também é chamada de conexão em quadratura né é a que apresenta maior desempenho em relação aos demais então por isso que ela é a mais utilizada só para deixar mais claro né o ângulo característico do relé ou simplesmente ângulo de projeto é aquele que se ajusta no aparelho sendo formado entre a grandeza de operação normalmente a corrente ea grandeza de polarização normalmente a atenção e nesse caso aqui eu tenho um exemplo de um diagrama fasorial em que eu tenho um beta tanto beta quanto um peta de 45 graus para uma ligação em quadratura então como nós sabemos que a ligação em quadratura ou podemos observar aqui antes de tudo né que estamos utilizando um fator de potência igual a um pegamos aqui atenção de colonização ver a c e e a corrente de operação na fase que sobrou né então já peguei atenção na fase ver a seus ele ia fazer a e ser sobrou foi a fazer então a corrente de polarização a corrente de operação aliás é a corrente i b então o que eu tô mostrando aqui seria a condição de 90 graus entre essas duas grandezas a grandeza de polinização ea grandeza de operação notamos aqui que o i b vai ter conjugado máximo quando e se liga no ângulo do relé o ângulo do relé nesse caso aqui é 45 graus então quando eu tenho beta e b né igual a 45 graus defasagem em relação a ver as e nós vamos ter o máximo torque do relé caso não ter não existe isso esse ângulo de 45 graus esse ano de projeto do relé esse ângulo máximo de torque máximo se daria para um ângulo de 90 graus então alterei né por meio do beto aqui né ele alterou o ângulo de torque máximo e a 90 graus do meu torque máximo nós podemos encontrar o meu a minha linha de thor quiser então nós podemos ver aqui né torque igual a zero vai separar a região de torque positivo da região de torque negativo tão e b nesse caso aqui é como nós somos mostrando para o torque máximo ele está logicamente né na região de torque positivo porém b pode excursionar né 360 graus aqui então caso de bebê e ele é presente na região aqui de torque negativo é esse meu relé não vai atuar basicamente esse é o princípio de funcionamento né da ligação em quadratura em conjunto do ângulo do relé novamente o apresento aqui para ligação em quadratura o agora um ângulo beta igual a 70 graus então tem um ano de projeto que presentão nef de 20 graus que caso a corrente e b olá seja defasada em 20 graus em relação a tensão de polarização vs eu terei meu ângulo meu conjugado máximo torque máximo do meu relé então para qualquer região a direita aqui dessa minha linha de torque zero a celinha store quiseram aqui a direita dela eu terei um toque positivo e a esquerdo dela eu terei um parque negativo então caso a corrente ver esteja nessa posição aqui por exemplo né ele vai atuar caso ele esteja oposto né aqui na região de torque negativo o meu relé não vai atuar e vamos analisar um exemplo né para identificar a região de operação e não operação então temos esse diagrama aqui vamos analisar ele primeiramente é aqui na parte superior nós temos a rede de suplemento então a sentido normal da corrente é de cima para baixo ou seja do suplemento né da geração para a minha carga aqui está as três cargas né estão aqui embaixo as duas cargas trifásicas aqui nós temos o relé 67 junto com o relé 51 então no caso de falta é que faz com que minha corrente inverta de sentido aqui em cima desse meu tecido a esquerda ele vai fazer ele vai liberar a atuação do meu relé 51 bom então nós vamos analisar o sentido da corrente aqui caso a corrente esteja no sentido normal ou seja de cima para baixo a corrente que vai passar no relé sai do ponto 6 para o ponto cinco tá lá ela vem da direita para a esquerda aqui no meu relé tá caso aconteça um defeito aqui em x que eu mostrei nesse ponto aqui ó que estou destacando a corrente né vai ser invertido porque eu tenho outra linha e sofrimento aqui ela vai passar pelo meu barramento de carga e vai invertemos sentido então essa aqui ó retornando essa corrente de cima para baixo aqui é a corrente normal e essa é corrente que passa de baixo para cima que eu estou destacando aqui é a corrente de defeito então caso aconteça corrente de defeito a o sentido da corrente dentro do meu relé vai ser de 5 e para seis então da esquerda para direita dentro do meu relé ou seja ele virou 180 graus então vamos analisar para um relé com ângulo de projeto de 45° a corrente de fase um como sendo a corrente de operação e polarizada pela atenção da fase 12 nesse caso aqui não teremos a conexão em quadratura vamos fazer essa análise então e observamos aqui que atenção 12 né de polinização é essa aqui indicada peguei lá vf-1 e subtrair de bf2 obtemos então vf12 a corrente e um está indicada aqui também no diagrama fasorial e no caso do relé de 45° né nós vamos pegar aqui o torque que o torque máximo acontece a 45 graus da tensão de polarização tão podemos observar aqui que eu tô aqui máximo vai ocorrer nessa posição aqui eu coloquei aqui ó tensão de polarização de f12 a 45 graus dela nós temos a região de torque máximo a região de torque zero fica 90 graus da região de torque máximo então essa região de torque zero nessa linha de torque zero vai dividir o torque positivo que fica aqui nesse caso a esquerda tu torque negativo que fica aqui a direita e agora nós vamos observar as correntes né tanto para o defeito quanto para a condição normal para o defeito né nós podemos observar aqui que a corrente i1 está indicado aqui por pela essa parte de cima então seria do ponto 5 para o ponto 6 lá naquela figura anterior nesse caso né para o defeito essa corrente deve atuar então está nessa condição aqui correto já para a corrente de carga que ela é 180 graus como eu disse anteriormente né ou seja ela sai do ponto 6 para o ponto cinco dentro do relé então ela está em uma região de torta ele negativo ou seja a não-atuação do meu relé 67 então também está correta o porém agora nós vamos analisar a corrente de carga diferente de um fator de potência um que até agora né nós colocamos aqui vf-1 é em fase com e um ou seja fator de potência militar nesse caso aqui nós vamos assumir o fator de potência indutivo de 0,85 né que dá um ângulo ali de defasagem de menos 31,7 graus é um fator de potência típico de carga e para a um curto-circuito nós vamos assumir o valor de fator de potência 03 indutivo que é um valor decorrente de ângulo né e defasagem de menos 72,5 graus que também é o valor bastante etílico vamos pegar essas correntes né com esses ângulos e vamos analisar dentro desse diagrama aqui bom então traçando essas correntes com esses valores de fator de potência nós temos aqui essa corrente é passada de 31,7 graus atenção e essa outra corrente de 70 e 2,5 graus em relação a tensão a que eu marquei a corrente no sentido do defeito a que esses dois destaques que eu acabei de fazer depois nós vamos fazer no sentido da carga então aqui nós temos que a corrente de curto-circuito que tem um fator de potência baixo está na região de torque negativo e a corrente de carga nesse caso vai ser essa de baixo porque ela tem o sentido né na no sentido da carga por isso que ela está 180 graus em relação a essa corrente no sentido 56 nesse caso que a corrente no sentido 65 então nesse caso a corrente de carga está na região de torque positivo bom então vamos analisar né a corrente de carga opera em condição de torque positivo a corrente de defeito opera em condição de torque negativo ou seja meu o relé está operando um corretamente uma vez que ele está bloqueando a atuação do meu relé 51 para a condição de defeito e fazendo meu rolé 51 atuar para minha condição de carga normal minha condição de corrente normal e vamos agora alterar conexão desse meu relógio é 107 nós vamos manter o ângulo de projeto de 45 graus porém a corrente de operação vai estar na fase um ea corrente de atenção de colonização vai estar na fase 2 3 ou seja teremos agora a ligação em quadratura ou 90 hectares e a atenção 23 nós obtemos né somando bf2 com menos ver f-3 então temos aqui então conseguimos observar que que a corrente a operação e um está a 90 graus da tensão de polarização 23 nós sabemos que o torque máximo ocorre a 45 graus né da tensão de polarização como podemos observar aqui na figura uma vez que o ângulo de projeto é de 45 graus a 90 graus nesse meu torque máximo nós temos a reta né que separa a região de torque positivo então para cá o torque é positivo e no sentido oposto o thor que é negativo e novamente vamos traçar as correntes né no sentido de defeito no sentido da corrente de carga normal nesse caso aqui nós temos a corrente de carga no sentido de defeito é um ângulo de menos 31,7 e aqui também no sentido de efeito a corrente de curto-circuito com ângulo de menos 72,7 sabemos que a corrente de carga está a 180 graus né pro sentido de defeito então devemos considerar essa corrente no sentido 65 e não há corrente no sentido 56 para a carga então para a carga nós temos uma corrente aqui na região de torque negativo e para o defeito a corrente de curto-circuito nós temos uma não essa minha corrente na região de torque positivo então né vamos analisar a corrente de carga operando na condição de torque negativa corrente de defeito opera o destaque positivo portanto nós teremos a operação correta desse meu relé então utilizando a correr a ligação em quadratura as fizemos com que a para aquele nosso diagrama a o nosso relé opere corretamente essas condições de ângulo de carga né e de curto-circuito só a título de curiosidade né eu mostro aqui para vocês como se eu tivesse um beta igual a 70 graus ou um fio até até igual a 20 graus nesse caso aqui nós teríamos também né a corrente de carga em região de torque negativo ea corrente de defeito em região de torque positivo nesse caso é ele seria bem melhor porque porque eu teria uma corrente de defeito que essa o sentido 56 bem próximo do torque máximo do relé nós passamos agora a estudar o relê direcional de neutro então quando ocorrem defeitos de alta impedância no sistema elétrico governo a terra como nós já vimos em aulas passadas os valores decorrentes são bem pequenos né muitas vezes eles até ficam menores que a corrente de carga então dessa forma o relé de regional de fase não pode ser sensibilizado já que o ajuste né tá sempre graduado para as correntes próximos a corrente de carga dessa forma para obter a proteção de neutro pode ser instalados esse celeste 67n que são os relés de sobrecorrente direcionais de neutro e eles apresentam basicamente as mesmas curvas características de tempo inverso que os relés de sobrecorrente de fase né então são aquelas curvas inversa muito inversa extremamente inversa e sua aplicação também apresenta as mesmas condições já estabelecidas anteriormente nas aulas passadas os relés direcionais sobrecorrente neutro pode ser polarizadas tanto pela atenção quanto pela corrente como nós vamos ver aqui na sequência e a corrente necessária para fechar a unidade temporizada sobrecorrente é ali cerca de cinco por cento do valor da corrente do ajuste tá a parte construtiva do relé é muito semelhante a do relé direcional de fase sem a diferença básica a corrente reduzida no estado de ligação uma vez que as correntes de alta impedância é são muito menores é uma ligação de um relé direcional de nêutron deve ser realizada seguindo essa figura aqui utilizando obrigatoriamente t3 t3 ligados no primário na configuração configuração estrela tá errado e no secundário em delta aberto então nós podemos observar aqui que foi utilizado crescer pezão para cada fase é aqui no primário coloquei estrela aterrado e nos secundário um delta aberto observa em aqui que ele é vai alimentar a bobina né de dar da direcional do relé 67 m e em condições normais de operação o relé não deve atuar porque o resultado da tensão da corrente da bobina de operação de neutro ela vai valer zero então podemos observar aqui né que no caso dessa conexão que acabamos de apresentar nós vamos observar aqui três vezes a tensão de sequência zero então três vezes v0 vai ser ver a mais viver mas vc que para a condição normal vai ser igual a zero na condição de falta de alta impedância nós não teremos isso aqui como verdade uma vez que nós vamos observar desbalanceamento nas tensões e consequentemente o aparecimento de tensão de sequência zero e para sempre ficar aplicação do relê direcional de indução nós vamos primeiro determinar os ajustes dos relés direcionais sobrecorrente de fase e forma que a corrente de curto-circuito na barra consumidora que essa barra de 138 caveira aqui a direita possui uma corrente de curto-circuito de 3. 520 amperes ângulo de 67 graus a carga máxima da linha vai ser 90 em viagens que nós vamos considerar como sendo a máxima carga admitida o relê direcional está ligado em quadratura que a ligação mais eficiente o tempo de atuação do relé é de meio segundo e é para utilizar o relé com a característica muito inversa uma observação importante que o ônibus projeto o relé de 70 graus o primeiro precisamos especificar o tc um relé direcionar 67 então nesse caso aqui o meu pc vai ter que suportar a corrente nominal né a corrente nominal vou vou colocar como sendo os 90 e me vá da minha linha de transmissão então essa corrente vai ser de 300 76,5 amperes para a corrente de curto-circuito de 3. 520 amperes um fator de sobrecorrente de 20 temos uma corrente mínima dado primário no meu pc de 176 amperes então tem que pegar a maior dessas duas correntes que no caso é 376 então olhando lá na tabela das tensões primárias as correntes primárias nominais dos seus nós temos uma relação de transformação de 400 para 5 ou 80 para um para uma sobrecarga de medida como sendo cento e trinta por cento né nós vamos escolher a digitar de fase igual a se 6,1 a pés que vai ser 1,3 que é o fator de sobrecorrente vezes a corrente nominal dividido pelo rtc tão esses de desse 6,1 eu vou ter que escolher um tap dentre a faixa disponível né nós temos ali gil 1,5 a 12 amperes e o tap que eu vou escolher aqui vai ser de 7 amperes poderia escolher também a tap de 6 amperes aí nesse caso vamos admitir uma sobrecorrente uma sobrecarga um pouco menor que 130 por cento nós passamos agora para parametrização do de ti vamos escolher qualquer aquele gel time então primeiro devemos calcular qualquer um múltiplo da corrente de tap vamos pegar aqui a corrente de curto-circuito de 3.

520 dividir pelo pela corrente acionamento que nada mais é que o rtc vezes a corrente de tá porque a 80 vezes 7 obtemos então 1 m né de 6,2 bom então múltiplo da corrente de tap igual a 6,2 no tempo de atuação do relé = 0,5 nós podemos utilizar esse gráfico né das correntes de curva inversa de tempo inverso para escolher qualquer o ajuste de tempo o nosso de te ou diabo usando esses dois lados né nós encontramos esse ponto aqui no gráfico então o valor de deve ter que mais se ajusta ao nosso caso é dois é o dial número dois aqui no meu relé é uma vez que temos um ângulo de projeto de 70° esse diagrama aqui que foi construído vai ser a atuação ou não do meu relé não conseguimos observar aqui a para uma corrente de curto-circuito de 67 graus que ele fica fica muito próximo do ângulo máximo de cima o relé então é esse 70° que foi definido no início do exercício está correto né caso isso não seja verdade eu deveria escolher outro tipo outro relé né com um ângulo de projeto diferente novamente o ano do projeto você deco a melhor com o valor mais próximo do ângulo da corrente de curto-circuito podemos notar aqui né que a corrente de carga assumindo fator de potência de 0,85 está na região de torque negativo ea corrente de defeito de curto-circuito está numa região de torque positivo e bem próximo do torque máximo estamos aqui está correto e essa fará meditação aqui vai ser aplicada em todas em todos os meus juntores aqui a direita né próximos a barra consumidora como indicado por esse quadrado vermelho nós passamos agora a estudar o relê direcional de potência então e será sempre empregados em unidades geradoras quando um fluxo de potência flui no sentido não desejado nesse caso essa potência né que inverte ela é chamada potência reversa ou então quando se deseja alimentar o fluxo de potência em determinado sentido e como nós observamos né para as condições anteriores os processos curto-circuito eles geram correntes e muito atrasados em relação ao fator de potência unitária então os elege adicionais sobrecorrente de fase também de neutro né só sempre fabricados para propiciar o conjugado máximo torque máximo para um fator de potência de curto-circuito muito baixo que é aquele ângulo por exemplo de 70° que observamos no exemplo anterior porém o relé direcional de potência as mesmas condições não são aplicados é tão exemplo aqui determinar os ajustes de um relé direcional de potência destinada à proteção de um gerador de capacidade nominal 75 mg a tensão nominal 13,8 kv ao fator de potência 0,8 nesse caso a potência de motorização esse meu gerador é de 2. 450 kilowats então vamos supor que esse é um gerador síncrono conectado à rede né está sincronizado a rede então no caso ele vai estar sendo sendo fornecido a potência mecânica no espelho por meio de uma turbina né então vamos colocar aqui nosso gerador síncrono conectado à minha rede e ele tem no eixo dele uma turbina e esta turbina vai fornecer potência mecânica oi e esse gerador então vai aparecer potência elétrica para a minha rede no caso de perda da turbina o quebra de eixo a minha potência mecânica deixa de existir nesse caso o meu gerador continua sincronizado com a rede porém ele deixa de fornecer potência elétrica e passa a absorver potência elétrica tô calculando primeiramente a corrente nominal do gerador para definir o tc né nós temos que para a potência de 75 eva ea tensão de 13,8 kv uma corrente de 3173 1137 amperes nesse caso né nós vamos então escolher um pc de 4. 000 para cinco 800 para um já o tp né nós vamos utilizar somente a tensão de 13,8 kv para a atenção padronizar de 115 então ele vai ser de 13.

800 para 115 ou 120 para uma vez que a potência de motorização é 2450 e a potência nominal at 75mv a nós temos ali uma potência percentual de motorização de 3,2 por cento a potência reversa em vários nesse caso aqui que vai ser transferida para o relé que o relevar enxergar vai ser de 25,5 watts como chegamos nesse nós pegamos a potência de motorização de 2.