Estudo de parametrização, curto circuito, seletividade por corrente e energia incidente (arc flash – ATPV).
A diferença entre parametrização e seletividade é:
A parametrização é a inserção de dados em um relé de proteção sobre características de um determinado circuito. Na parametrização básica de um relé de proteção por sobre corrente precisaremos das funções 50, 51, 50N e 51N.
Nome das funções
52 = disjuntor de corrente alternada
50 = relé de sobre corrente instantâneo de fase
50N = relé de sobre corrente instantâneo de neutro
51 = relé de sobre corrente temporizado de fase
51N = relé de sobre corrente de neutro
Neste caso de funções, quer dizer, o que cada dado influenciará de uma forma na proteção por corrente.
As funções 50 e 50N são os dados das bases das curvas de proteção, ou seja, as maiores correntes “I >>>” com os menores tempos que estarão na base da curva que atuará na proteção de curto circuito tanto na fase quanto no neutro.
As funções 51 e 51N são os dados do topo de uma curva de proteção com valores menores “I >” e maiores tempos, neste caso de corrente do consumo normal do circuito onde se estabelece um limite.
As curvas descritas são consideradas inversas. Nos pontos (0,0) dos eixos “x” e “y” ficará a esquerda do gráfico. No eixo horizontal teremos o aumento da corrente no sentido para a direita. No eixo vertical teremos o aumento de tempo no sentido para cima.
Para desenhar uma curva de proteção deverá utilizar um papel com escala logaritmo tanto no eixo horizontal quanto no eixo vertical. Chamado de Dilog.
Um exemplo:
A corrente de demanda, a corrente que passa pelo consumo de energia deverá ter um limite, este pode ser para não sobrecarregar um transformador ou para não sobrecarregar um condutor de energia, este limitador é a função 51.
A corrente calculada pelo curto circuito é determinada de acordo com as impedâncias de cada trecho “Z” como condutores, transformadores e outros, esta também deve ter um limitador caso contrário se o curto circuito ocorrer o relé de proteção ou o dispositivo de proteção, disjuntor ou fusível, não desligará o circuito como deve.
Lembremos que quanto mais rápido retirar o curto circuito da linha menor será a destruição dos componentes.
O curto circuito é a capacidade fornecida ou calculada em um trecho do circuito para que não haja destruição de um determinado componente como transformador, quadros ou painéis de energia, cada trecho de um circuito terá o valor de curto circuito e as proteções deverão atender a estes valores. Um curto circuito não calculado poderá permitir a atuação da proteção indevidamente desligando o circuito.
Para iniciarmos a sequencia a seguir precisaremos dos dados do curto circuito de fornecimento do trecho a ser estudado. Nos casos de uma entrada primária (Cabine Primária – SEE) precisaremos solicitar a concessionária de energia elétrica o “curto circuito no ponto de entrega”, os dados serão fornecidos como curto circuito simétrico, neste deverá vir o curto circuito trifásico e o monofásico além dos valores de X/R
A seletividade por corrente vem a ser a determinação de intervalos de tempo entre uma proteção e outra sendo vizinha a montante (antes desta proteção) ou a jusante (depois desta proteção), este intervalo de tempo é determinado pela corrente de curto circuito adotada na curva do rele, este intervalo pode ser considerado com o tempo de t = 0,250 s. Este tempo é desta forma para que seja permitida a sensibilidade do rele (disjuntor) mais o tempo de acionamento das molas mais o tempo de extinção do arco elétrico, se não respeitar este intervalo de tempo, poderá ocorrer o desligamento da proteção que estará antes.
Para os disjuntores de baixa tensão, as curvas respectivas vêm com uma faixa e não como uma linha, esta faixa servirá para verificar o intervalo de desligamento.
Exemplo:
Um relé com uma determinada parametrização onde este protege um circuito parcial de um quadro, caso ocorra um curto circuito neste trecho, este deverá retirar da linha sem desligar a proteção posterior ou outras proteções que estiverem antes deste relé, para verificar isto basta desenhar as curvas das duas proteções e verificar se as bases das curvas estão com este intervalo de tempo descrito.
Nas curvas de proteção por sobre corrente é permitido que faça “quebras” nestas curvas que aqui serão chamadas de corrente definida “I >>” e tempo definido “tdef”, estas ajudam nos casos onde não estivermos conseguindo a seletividade de um trecho de circuito ou para os casos onde podemos conseguir a diminuição da energia incidente.
Lembremos que a curva característica de um transformador e dos condutores a proteger deverão estar acima das curvas de proteção.
A energia incidente é calculada em calorias (cal/cm2), elas servem para determinar a vestimenta “uniforme” do trabalhador da eletricidade e hoje deve ser fixado em todos os quadros ou painéis de energia elétrica onde tenha um nível de curto circuito igual ou superior a 2.000 A.
A energia incidente provoca o plasma que saem do curto circuito, ela é destrutiva provocando a queimadura nas pessoas e também através da pressão que ela provoca em quadros de eletricidade provocando a queima de todos os componentes e a deformação destes.
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