CARACTERÍSTICAS E DIFERENÇAS

Para entendermos melhor o funcionamento destes dois dispositivos é necessário fazer uma análise do comportamento da tensão de linha em uma falta F-F que envolva a fonte de alimentação do circuito de alimentação auxiliar da proteção.

Supondo que a alimentação auxiliar dos relés de proteção é suprida através de um T.P. conectado ao ponto de entrega de media tensão.

Para analisarmos os efeitos de um curto entre as duas fases que suprem energia ao primário do T.P. de alimentação auxiliar, necessitamos avaliar para todos os possíveis níveis de sobrecarga e curto entre estes condutores de fase.

Sabemos a tensão do circuito sem carga, tensão nominal, e sua corrente de curto, Icc2F.

Podemos então criar um modelo Thevenan deste ponto do circuito e traçarmos o gráfico de afundamento da tensão em função da corrente.

Onde : VLfalte  tensão de fase com efeito do afundamento devido a corrente de falta

VL tensão de linha em condições normais de operação

Icc2F modulo da corrente de curto fase – fase

Ifalta corrente de falta

Para analisar o comportamento do afundamento da tensão auxiliar necessitamos comparar a curva da tensão em função da correte de falta com a curva de operação da proteção em função da falta.

Dados do sistema simulado:

I51 – 20A

Curva MI, DT 0,1

I50 – 230A

Tensão de fase nominal :13800V

Corrente de falta Icc2F: 4000A

Considerando um TP de secundário 127V e a bobina de abertura de 120V com tensão de operação mínima de -20%. A tensão mínima de operação será de 96V.

Comparando esta tensão com a curva de tensão de afundamento vemos que para faltas superiores a 1100A não haverá tensão suficiente para o acionamento do trip do disjuntor (Linha verde limão).

Considerando que o relé tem tensão nominal de alimentação auxiliar de 127Vca e tensão mínima de operação de 49Vca, não haverá tensão suficiente para garantir a operação do relé acima de 2300A (Linha verde escuro).

Como a corrente Icc2F para o exemplo analisado é de 4000A não existe segurança nenhuma para operação do sistema.

Para suprir segurança ao sistema e garantir a energia para operação do relé e para percursionar a bobina de abertura será preciso prover uma quantidade de energia tanto para o rele como para o disjuntor.

Uma maneira confiável é a utilização de capacitores, um para o relé e outra para a bobina de abertura. Como o TP fornece tensão alternada, cada capacitor será equipado com um retificador, para conversão de tensão alternada em pulsada continua, a ser armazenada nos capacitores.

Ao conjunto retificador – capacitor que supre energia ao relé se dá o nome de fonte capacitiva (podendo ser interna ou externa ao relé).
Ao conjunto retificador – capacitor que supre energia para a bobina de abertura, se dá o nome de Trip capacitivo.

Estes dispositivos devem ser separados e não podem compartilhar o mesmo capacitor.

O motivo é que durante o tempo em que o relé é sensibilizado, temporiza e aciona seu contato de TRIP, a energia do capacitor da fonte capacitiva será consumida.

Já a energia do capacitor do trip capacitivo fica armazenada para o momento do trip.

Como os capacitores são de alta capacitância e estão permanentemente sobre tensão, esses tem uma longevidade bastante alta, podendo chegar facilmente a dezenas de anos.

Eng. Henrique Florido Filho