Relé de Proteção, O Que é, Quais as Funções e Como Configurar?

1. Análise do Sistema:

   • Antes de tudo, é necessário ter um entendimento completo do sistema elétrico, incluindo capacidade de equipamentos, capacidades nominais, arranjo do sistema, e outras características pertinentes.

2. Determinação dos Ajustes:

   • Pickup de Corrente: É o nível de corrente no qual o relé começa a “prestar atenção”. Por exemplo, para um relé de sobrecorrente, o pickup pode ser definido como 110% da corrente nominal do equipamento.
   • Tempo de Operação: Em relés temporizados, você definirá quanto tempo o relé esperará após detectar uma condição de falha antes de atuar. Isso pode ser definido como um tempo fixo ou uma curva de tempo inverso (onde o tempo de operação diminui à medida que a corrente aumenta).
   • Direcionalidade: Para relés direcionais, a direção (por exemplo, corrente fluindo de A para B versus B para A) na qual o relé responderá é configurada.
   • Zonas de Proteção: Para relés de distância, são configuradas zonas de proteção baseadas em diferentes níveis de impedância.

3. Configuração em Relés Modernos:

   • Para relés digitais ou microprocessados, a configuração é frequentemente feita através de uma interface gráfica no computador. O software fornecido pelo fabricante permite que os engenheiros insiram ajustes, visualizem curvas de proteção e até simulem condições de falha.
   • Estes relés também permitem a comunicação digital, facilitando a integração com sistemas de automação e monitoramento.

4. Testes:

   • Após a configuração, é vital testar o relé para garantir que ele opere conforme esperado. Isso é feito simulando condições de falha (usando equipamentos de teste especializados) e verificando a resposta do relé.
   • Testes periódicos também são recomendados durante a vida útil do relé para garantir sua funcionalidade contínua.

5. Documentação:

   • Mantenha registros detalhados de todos os ajust

es e configurações. Isso facilita a manutenção, futuras verificações e alterações no sistema. Além disso, a documentação é crucial para treinar novos membros da equipe e para a análise após qualquer evento no sistema elétrico.

6. Revisão Periodicamente:

   • Com o tempo, as condições e configurações do sistema elétrico podem mudar. Novos equipamentos podem ser adicionados, cargas podem mudar ou o próprio sistema pode ser reconfigurado. Por isso, é importante revisar periodicamente os ajustes do relé para garantir que eles permaneçam adequados ao sistema.

7. Consultar Manuais e Especificações:

   • Cada relé tem suas especificidades, dependendo do fabricante e modelo. Sempre é aconselhável consultar o manual do fabricante ou as fichas técnicas ao configurar e ajustar relés.

Lembre-se de que a configuração e o ajuste de relés de proteção são tarefas críticas que exigem uma compreensão profunda tanto do sistema elétrico quanto do funcionamento do relé. Em muitos casos, isso é realizado por engenheiros especializados, e um erro nos ajustes pode levar a danos nos equipamentos ou interrupções no fornecimento de energia. É essencial abordar esse processo com cuidado e rigor.

Quais as Funções do Relé de Proteção? Quais os Seus Códigos ANSI? Onde são Usados? e Exemplos de Aplicação.

Os relés de proteção são designados para detectar anormalidades ou falhas em sistemas elétricos e, em seguida, iniciar ações corretivas, como desligar um circuito. Para padronizar e categorizar essas funções, o Instituto Americano de Engenheiros Eletricistas e Eletrônicos (IEEE) e o Instituto Nacional Americano de Padrões (ANSI) desenvolveram códigos numéricos. Estes códigos ANSI são usados internacionalmente para identificar a função específica de um relé de proteção.

Aqui está uma lista de algumas das funções mais comuns de relés de proteção, seus códigos ANSI correspondentes e uma breve descrição de quando são usados:

1. 50 – Sobrecorrente Instantâneo:

   • Detecta condições de sobrecorrente imediatas, como curtos-circuitos.
   • Usado em linhas, transformadores, motores.
   • Exemplo: Em um sistema de distribuição, um caminhão colide com um poste, causando um curto-circuito na linha. O relé de sobrecorrente instantâneo detecta a súbita elevação da corrente e dispara imediatamente para isolar a seção defeituosa.

2. 51 – Sobrecorrente Temporizado:

   • Atua após um certo tempo quando detecta sobrecorrente, proporcionando proteção contra sobrecargas.
   • Usado em linhas, transformadores, motores.
   • Exemplo: Um motor industrial opera sob carga pesada prolongada, causando uma sobrecarga. O relé temporizado permite uma operação contínua por um curto período, mas desligará o motor se a sobrecarga persistir, protegendo o motor de danos térmicos.

3. 27 – Subtensão:

   • Detecta quando a tensão cai abaixo de um nível predefinido.
   • Usado para proteger equipamentos que não podem operar sob baixa tensão.
   • Exemplo: Durante uma grande tempestade, parte da rede sofre uma queda de tensão. O relé de subtensão detecta isso e pode desligar equipamentos sensíveis, como unidades de HVAC, para prevenir danos ou funcionamento inadequado.

4. 59 – Sobretensão:

   • Detecta quando a tensão excede um nível predefinido.
   • Usado para proteger equipamentos contra danos por alta tensão.
   • Exemplo: Um defeito em um regulador de tensão faz com que ele forneça tensão excessiva a uma linha. O relé de sobretensão atua, protegendo os equipamentos conectados à linha.

5. 46 – Desbalanceamento de Corrente / Falha de Fase:

   • Detecta desequilíbrio entre as fases.
   • Usado em motores e outros equipamentos trifásicos.
   • Exemplo: Um dos fusíveis de um motor trifásico queima, causando um desequilíbrio nas correntes das fases. O relé detecta o desbalanceamento e desliga o motor para evitar danos.

6. 47 – Sequência Negativa de Tensão:

   • Detecta tensões de sequência negativa que podem indicar uma falha de fase.
   • Comumente usado em sistemas de potência e motores.
   • Exemplo: Em um sistema trifásico, devido a uma falha em um dos alimentadores, a tensão em uma das fases cai, causando uma condição de sequência negativa. O relé atua para proteger os equipamentos de danos.

7. 67 – Sobrecorrente Direcional:

   • Detecta sobrecorrente em uma direção específica no sistema.
   • Usado em sistemas interligados ou em anel.
   • Exemplo: Em uma rede elétrica interconectada, uma linha começa a alimentar energia de volta a uma subestação devido a uma falha. O relé direcional detecta essa condição e isola a linha defeituosa.

8. 87 – Diferencial:

   • Monitora a diferença de parâmetros (frequentemente corrente) entre dois pontos.
   • Usado em transformadores, barramentos e máquinas rotativas.
   • Exemplo: Um transformador tem corrente entrando e saindo. Se uma falha interna ocorrer, a diferença entre essas correntes muda. O relé diferencial detecta essa discrepância e desliga o transformador.

9. 32 – Falha à Terra (proteção de motor):

   • Detecta condições onde o motor pode estar operando em um modo de falha à terra.
   • Específico para proteção de motores.
   • Exemplo: Devido ao desgaste, a isolação de um motor se rompe, causando uma falha à terra. O relé detecta essa condição e desliga o motor para prevenir danos adicionais.

10. 21 – Impedância / Distância:

• • Mede a impedância até uma falha, atuando quando a impedância cai abaixo de um valor predefinido.
  • Usado em linhas de transmissão e distribuição.
  • Exemplo: Uma árvore caída toca uma linha de transmissão a uma certa distância da subestação. O relé de impedância mede a distância até o ponto de falha e isola a seção afetada.

11. 24 – Sobrefrequência:

• • Detecta quando a frequência do sistema excede um limite predefinido.
  • Usado em sistemas de geração e transmissão.
  • Exemplo: Uma planta de geração de energia perde carga repentinamente, causando um aumento na frequência da rede. O relé de sobrefrequência detecta essa condição e pode desligar ou ajustar a geração para manter a frequência dentro dos limites aceitáveis.

12. 81 – Frequência:

• • Pode detectar tanto sobrefrequência quanto subfrequência.
  • Comumente usado em sistemas de geração e transmissão.
  • Exemplo: Uma grande falha em uma rede interconectada causa uma queda na frequência. O relé de frequência atua desligando cargas ou acionando geração reserva para estabilizar a rede.

13. 49 – Proteção Térmica:

• • Monitora condições térmicas e atua quando os limites são excedidos.
  • Usado em motores e transformadores.
  • Exemplo: Em um dia extremamente quente, um transformador opera além de sua capacidade por várias horas. O relé de proteção térmica detecta o aumento da temperatura e desliga o transformador ou ativa alarmes para evitar danos.

14. 37 – Sobrecorrente de Partida (para motores):

• • Detecta condições de sobrecorrente durante a partida de um motor.
  • Específico para proteção de motores.
  • Exemplo: Ao tentar iniciar um motor industrial, ocorre um bloqueio mecânico, fazendo com que o motor tente puxar

Esta lista abrange apenas algumas das funções padrão e seus respectivos códigos ANSI. Existem muitas outras funções especializadas com seus códigos ANSI correspondentes. Em qualquer aplicação, a seleção e configuração adequada do relé é essencial para proteger adequadamente os sistemas e equipamentos elétricos.