PROTEÇÃO PILOTO. Tipos Básicos: Fio Piloto, Corrente Portadora (ou Carrier), Microonda, Fibra Ótica. Estabilidade: rapidez em ambos terminais

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1 1. INTRODUÇÃO PROTEÇÃO PILOTO Definição: Canal Piloto é o meio onde se transmit informações de um terminal para o outro de uma linha de transmissão visando operações relacionadas com a PROTEÇÃO Tipos Básicos: Fio Piloto, Corrente Portadora (ou Carrier), Microonda, Fibra Ótica 2. RAZÕES BÁSICAS PARA A PROTEÇÃO PILOTO Religamento Automático: tpos iguais Estabilidade: rapidez ambos terminais Imprecisão nos ajustes dos relés: sobreposição das zonas de proteção Compensação série: Z app mascarada durante faltas Cabos de alta tensão: rapidez na operação evitando maiores danos 3. GENERALIDADES 3.1. Funcionamento Transmissão ou a não transmissão do sinal piloto para reconhecimento da falta PILOTO DE BLOQUEIO sinal bloqueia a operação PILOTO DE ABERTURA sinal induz a operação 1

2 3.2. Canais Piloto (a) Fio Piloto Meio de Propagação: fios telefônicos, cabos, fios nus, etc Sinal: DC, AC (60 Hz) ou AC (áudio) Esquas: Piloto de Abertura ou de Bloqueio Limites: Comprimento da linha (perdas e atenuação) Relação Custo x Comprimento ( 30 km) (b) Corrente Portadora (Carrier) Meio de Propagação: a própria linha de transmissão Sinal: AC (30 khz a 200 khz) Esquas: Em geral é preferível o esqua de Piloto de Bloqueio, uma vez que não existe total segurança do sinal se propagar até o outro terminal da LT durante uma falta. NOTAS: C 1 e C 2 capacitores de acoplamento L 3 e C 3 filtro para eliminar 60 Hz e Carrier 2

3 (c) Microondas Meio de Propagação: ar, através de um sista apropriado de antenas Sinal: AC (900 khz a 20 MHz) Esquas: Em geral é preferível o esqua de Piloto de Abertura, uma vez que o canal de microondas é afetado por condições atmosféricas e pode estar tporariamente interrompido condições normais de operação da LT. (d) Fibra Ótica Meio de Propagação: fibra ótica no núcleo dos cabos pára-raios Sinal: Diversos Esquas: Em geral é preferível o esqua de Piloto de Bloqueio, uma vez que não existe total segurança do sinal se propagar até o outro terminal da LT durante uma falta (quedas de torres, avarias mecânicas, etc). 4. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DOS RELÉS DE DISTÂNCIA T 2 ( ) ms T ms 3

4 5. ESQUEMAS DE PROTEÇÃO PILOTO 5.1. Esquas de Proteção Piloto Direcional (a) ESQUEMAS COM FIO PILOTO (Esquas DC) (a.1) Série ou Interdependente (PILOTO DE ABERTURA) Funcionamento: s dentro da zona de proteção: os três relés direcionais DA, DB e DC enxergam a falta e fecham os respectivos contatos. Vai existir uma corrente circulando pelo circuito das três bobinas de trip dos três disjuntores. fora da zona de proteção (à direita da barra B, por explo): os dois relés direcionais DA e DC enxergam a falta e fecham seus contatos. No entanto, o relé direcional DB não enxerga a falta e mantém seu contato aberto, impedindo a circulação da corrente pelo circuito de disparo dos disjuntores. Trata-se de uma proteção piloto de abertura uma vez que o sinal piloto (a corrente que circula no circuito de trip dos disjuntores) é utilizado para dar trip nos disjuntores 4

5 (a.2) Paralelo (PILOTO DE BLOQUEIO) Funcionamento: s dentro da zona de proteção: os três relés direcionais FA, FB e FC enxergam a falta e fecham os respectivos contatos. Vai existir uma corrente circulando por cada um dos circuitos das três bobinas de trip dos três disjuntores. fora da zona de proteção (à direita da barra B, por explo): os dois relés direcionais FA e FC enxergam a falta e fecham seus contatos. No entanto, o relé direcional de zona reversa RB enxerga também a falta, energizando as bobinas BA, BB e BC. Estas bobinas, por sua vez, vão abrir os seus contatos normalmente fechados impedindo que haja circulação de corrente por cada um dos circuitos das três bobinas de disparo dos disjuntores. Trata-se de uma proteção piloto de bloqueio uma vez que o sinal piloto é utilizado para impedir a abertura dos disjuntores 5

6 (b) ESQUEMAS CARRIER (MICROONDA OU FIBRA ÓTICA) (b.1) Comparação Direcional Notas: T 0 > τ da LT Z R deve ultrapassar Z 2 S Nenhum relé opera F 0 F 2 Só Z R opera. S TRIP Z R envia sinal piloto para A Sinal piloto abre RC e impede TRIP por T 0 TRIP por FD e Z 2 ( T 2 ) F 1 TRIP por FD, Z 2, RC e T 0 (Z 2 acelerada por T 0 e RC) PILOTO DE BLOQUEIO: Sinal piloto utilizado para impedir operação 6

7 (b.2) Transferência de Disparo Direto de Subalcance Ruídos e sinais espúrios pod causar operações indevidas pois apenas RC monitora o TRIP S Nenhum relé opera F 0 F 2 Nenhum relé opera TRIP por FD e Z 2 ( T 2 ) F 1 Z 1 envia sinal piloto para A Sinal piloto fecha RC TRIP (direto) por RC PILOTO DE ABERTURA: Sinal piloto utilizado para efetuar operação 7

8 (b.3) Transferência de Disparo Permissivo de Subalcance Menores chances de operações indevidas pois FD e RC monitoram o TRIP S Nenhum relé opera F 0 F 2 Nenhum relé opera TRIP por FD e Z 2 ( T 2 ) F 1 Z 1 envia sinal piloto para A Sinal piloto fecha RC TRIP por FD (perm.) e RC PILOTO DE ABERTURA: Sinal piloto utilizado para efetuar operação 8

9 (b.4) Transferência de Disparo Permissivo de Subalcance com Aceleração de Zona 2 Ainda menores as chances de operações indevidas pois FD, Z 2 e RC monitoram o TRIP S Nenhum relé opera F 0 F 2 Nenhum relé opera TRIP por FD e Z 2 ( T 2 ) F 1 Z 1 envia sinal piloto para A Sinal piloto fecha RC TRIP por FD, Z 2 e RC PILOTO DE ABERTURA: Sinal piloto utilizado para efetuar operação 9

10 (b.5) Transferência de Disparo Permissivo de Sobrealcance Z 2 responsável pelo envio do sinal piloto S Nenhum relé opera F 0 F 2 Nenhum relé opera TRIP por FD e Z 2 ( T 2 ) F 1 Z 2 envia sinal piloto para A Sinal piloto fecha RC TRIP por FD, Z 2 e RC PILOTO DE ABERTURA: Sinal piloto utilizado para efetuar operação 10

11 5.2. Esquas de Proteção Piloto Diferencial (a) ESQUEMAS COM FIO PILOTO (Comparação de Amplitude) (a.1) Corrente Circulante S : corrente circula pelas bobinas de restrição (R) e pelos fios pilotos caracterizando esqua PILOTO DE BLOQUEIO; Com : corrente circula pelas bobinas de restrição (R) e operação (O) e não circula pelos fios pilotos; NOTAS: Fio piloto interrompido pode causar operações indevidas Fio piloto curto-circuitado pode causar bloqueio na operação dos relés. 11

12 (a.2) Oposição de Tensão S : tensão nas bobinas de restrição (R) são iguais e estão oposição de fase nos dois trafos de isolamento o que impede a circulação de corrente pelos fios piloto e nas bobinas de operação Com : tensões nos trafos de isolamento estão fase o que causa a circulação de corrente pelos fios pilotos e nas bobinas de operação, caracterizando um esqua PILOTO DE ABERTURA NOTAS: Fio piloto interrompido pode causar bloqueio na operação dos relés. Fio piloto curto-circuitado pode causar operações indevidas 12

13 (b) ESQUEMAS CARRIER (MICROONDA OU FIBRA ÓTICA) (b.1) Comparação de Fase FALTA EXTERNA FALTA INTERNA Tensão na Malha A Carrier de A para B Tensão na Malha B Carrier de B para A Sinal nos Comparadores PILOTO DE BLOQUEIO: sinal piloto impede a operação 13