4. APLICAÇÃO DA PROTEÇÃO DIFERENCIAL À PROTEÇÃO DE TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA

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1 lever Pereir 4. PLÇÃO D PROTEÇÃO DFEREL À PROTEÇÃO DE TRSFORMDORES DE POTÊ 4.. Prinípio ásio s orrentes primáris e seundáris de um trfo de potêni gurdm entre si um relção onheid em ondições de operção norml ou flts externs. 4.. plição Proteção ontr flts entre fses e entre fse e terr nos enrolmentos ou onexões interns ou externs. 4.. uiddos Prinipis n su plição Pode hver um defsmento entre s orrentes primáris e seundáris onforme o tipo de ligção do trfo. Pode hver mudnç de tp (mnul ou utomáti) Exemplo Trfo Yd5, 5000 ± 0% / 0000 V, 5 MV, S (Mx) 50 MV. ) Ligção Yd5 H X H X X H H H H X X X H 0 8

2 ) Dimensionmento dos Ts lever Pereir Dimensionmento ds orrentes primáris dos Ts do ldo de lt (H) e do ldo de ix (L) do trfo de potêni () pn (mx) ritérios ásios 0 (mx) pn (mx) pn () 0 Ligções de Ts em delt: orrentes seundáris dos Ts dividids por. Pr o ldo de lt tem-se que: H ( 0,9 5000) ,64 H Reg(mx) H,5 9,64 05 H 50 (mx) 5,474 Pr o ldo de ix tem-se que: L , é um ftor de sorerg máxim dmissível L Reg(mx) L,5 88,68 L 50 (mx) 0 8,660 9

3 lever Pereir Dest form, oedeendo os ritérios ásios esteleidos ns equções (8) e (9) pr dimensionmento dos Ts, tem-se pr o ldo de lt (H) que: 05 () pn( H ) H Reg(mx) (mx) pn( H ),7 (4) orm present vlores de ( 00550) pn ( H ) 5 o ldo de lt, que está ligdo em estrel, os Ts vão ser ligdos em delt, logo sn ( H ) 5 Pr o ldo de ix (L) tem-se que: (5) pn ( L ) L (mx) (mx) pn L 4 (6) orm present vlores de ( ) pn ( L ) 500 o ldo de ix, que está ligdo em delt, os Ts vão ser ligdos em estrel, logo sn ( L) 5 Os Ts esolhidos serão: Ldo de lt (H): 5 5 Ldo de ix (L):

4 ) Digrm ds Ligções dos Ts e do Trfo de Potêni lever Pereir O digrm ixo mostr omo devem ser ligdos os Ts e o trfo de potêni. V : V : X : H / H V V X / H V V X / H 0 R ( - ) / ( ) / ( - ) / R O R O O / / / R S R S R S O O O O leitor deve notr que s ligções dos relés difereniis perentuis devem ser feits de modo omprr s orrentes dequdmente. sto somente é onseguido o se determinr expressões relionndo s orrentes de linh do ldo de lt (, e ) om s orrentes de linh do ldo de ix (, e ). sto é feito seguindo s etps seguir:. O trfo de potêni possui um relção de trnsformção. omo su ligção é Yd5, então tensão d lt está 50 dintd em relção à tensão orrespondente n ix, ou sej: V j50 e (7) V

5 lever Pereir. menos de pequenos erros devido às perds interns do trfo, potêni omplex desenvolvid em d enrolmento n lt é igul à potêni omplex desenvolvid no enrolmento n ix orrespondente. Dest form, onsiderndo-se notção dotd no digrm nterior vem que V V (8) Ms tensão V é tensão entre s fses e. Então j50 V V V e (9) V Sustituindo equção (6) n equção (5) e resolvendo pr, tem-se que -V V V V (0) V j50 j50 V e e V 50 Sustituindo equção (4) n equção (7) result então que () j50 e j50 e Ou finlmente, já extendendo o resultdo pr s três fses vem que V ()

6 lever Pereir. est etp já se pode lulr expressões que relionm s orrentes d lt om s orrentes d ix pr o trfo de potêni. Dest form tem-se que () s equções (0) mostrm que s ligções dos seundários dos Ts devem ser feits de form omprr respetivmente orrente om, orrente om, orrente om. O digrm nterior fz extmente isto, de form oter s orrentes difereniis dds por: O O O (4) d) álulo de O pr ondição de operção norml ou flts externs O álulo será feito pens pr fse, pois extensão pr s outrs dus fses é imedit. primeir ds equções () fornee expressão pr est orrente. Sustituindo s equções (0) nest equção result em O (5)

7 lever Pereir Em ondição de operção norml ou de flt extern, é desejável que est orrente diferenil sej nul. ssim 0 (6) equção () estelee um iguldde que em prinípio é impossível de se tender por diversos motivos. Primeiro porque relção de trnsformção deste trfo é vriável, pois trt-se de um trfo de tp vriável. Tmém s relções de trnsformção dos Ts de lt e de ix são vlores normlizdos, o que muits vezes pode impedir que relção express por () sej verddeir. Ou sej ± 0% 0000,5 ± 0% 00?,5 ± 0% 5 (7) Dest form, equção (4) nem sempre é tendid. ssim é neessário dotr o relé de um polrizção pz de, em ondições normis de operção, evitr su operção. e) álulo d Polrizção orrente diferenil de operção, já luld nteriormente, e orrente de restrição pr fse, serão O R + ( ) ( ) + ( ) ( ) (8) 4

8 lever Pereir Desej-se que em regime de operção norml ou em flts externs proteção não tue, ou sej O R + + (9) Sustituindo os vlores numérios de e em (6) vem que O R (0) Sustituindo os vlores numérios de em (7) result em,5,5,85 4,5 4 +,5 4,5 4 +,5 4,85 4 +,85 0,78 0, 0,08 (,78%) (,%) (,8%) () Ou sej, deve ser mior que,78 %. Um o esolh pr seri lgo em torno de 5 % 0 %. O gráfio ixo ilustr situção luld nteriormente. O oper 0,5 i 0,78 i 0, i 0,08 R 5

9 f) álulo do Resistor de Estilizção Rs lever Pereir Pr o álulo do resistor de estilizção será onsiderdo um vlor de,0 Ω pr som ds resistênis do seundário do T e d fição té s de relés. Utilizndo expressão já onheid, vem que R ( R + R ),0 7, 0 Ω () S 0.5 6