INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS. Tutorial de Teste. Ferramenta Utilizada: CE-6006, CE-6706, CE-6710, CE-7012 ou CE-7024

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1 Tutorial de Teste Tipo de Equipamento: Relé de Proteção Marca: SIEMENS Modelo: 7SA86 Funções: 21 ou PDIS Distância Ferramenta Utilizada: CE-6006, CE-6706, CE-6710, CE-7012 ou CE-7024 Objetivo: Teste de Busca e de ponto das Zonas com Característica Quadrilateral. Controle de Versão: Versão Descrições Data Autor Revisor 1.0 Versão inicial 01/12/2017 A.C.S. M.R.C. 1

2 Sumário 1. Conexão do relé ao CE Fonte Auxiliar Bobinas de Corrente e Tensão Entrada Binária Comunicação com o relé 7SA Parametrização do relé 7SA Device Settings Power System - General Power System Meas. Point I-3ph Power System Meas. Point V-3ph Line 1 General Line 1 21 Distance Prot Information Routing Exportando o arquivo.rio Enviando ajustes Ajustes do software Distanc Abrindo o Distanc Configurando os Ajustes Sistema Ajustes Distância Tela Distância > Ajuste Prot. Distância Importando as Zonas de Fase/Terra Configurações de Hardware Direcionamento de Canais Restauração do Layout Estrutura do teste para a função Configurações de Teste Teste de Ponto para as Zonas 1,2,3 e Loop Bifásico e trifásico Resultado Final Falta A-B-C Loop Monofásico Resultado Final Falta AE Teste de busca para as Zonas 1,2,3 e

3 8.3.1 Loop Bifásico e trifásico Resultado Final Falta A-B-C Loop Monofásico Resultado Final Falta AE Relatório APÊNDICE A A.1 Designações de terminais A.2 Dados Técnicos APÊNDICE B APÊNDICE C C.1 Inserindo as Zonas de Fase (Faltas Trifásicas) C.2 Inserindo as Zonas de Terra (Faltas Monofásicas)

4 Termo de Responsabilidade INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS As informações contidas nesse tutorial são constantemente verificadas. Entretanto, diferenças na descrição não podem ser completamente excluídas; desta forma, a CONPROVE se exime de qualquer responsabilidade, quanto a erros ou omissões contidos nas informações transmitidas. Sugestões para aperfeiçoamento desse material são bem vindas, bastando o usuário entrar em contato através do suporte@conprove.com.br. O tutorial contém conhecimentos obtidos dos recursos e dados técnicos no momento em que foi escrito. Portanto a CONPROVE reserva-se o direito de executar alterações nesse documento sem aviso prévio. Este documento tem como objetivo ser apenas um guia, o manual do equipamento a ser testado deve ser sempre consultado. ATENÇÃO! O equipamento gera valores de correntes e tensões elevadas durante sua operação. O uso indevido do equipamento pode acarretar em danos materiais e físicos. Somente pessoas com qualificação adequada devem manusear o instrumento. Observa-se que o usuário deve possuir treinamento satisfatório quanto aos procedimentos de manutenção, um bom conhecimento do equipamento a ser testado e ainda estar ciente das normas e regulamentos de segurança. Copyright Copyright CONPROVE. Todos os direitos reservados. A divulgação, reprodução total ou parcial do seu conteúdo, não está autorizada, a não ser que sejam expressamente permitidos. As violações são passíveis de sansões por leis. 4

5 Sequência para testes do relé 7SA no software Distanc 1. Conexão do relé ao CE-6006 No apêndice A mostram-se as designações dos terminais do relé. 1.1 Fonte Auxiliar Ligue o positivo (borne vermelho) da Fonte Aux. Vdc ao pino B1(2) do relé e o negativo (borne preto) da Fonte Aux Vdc ao pino B2(2) do relé. 1.2 Bobinas de Corrente e Tensão Figura 1 Para estabelecer a conexão das bobinas de tensão, ligue os canais V1, V2 e V3 com os pinos B1(1), B3(1) e B5(1) do terminal do relé e os comuns aos pinos B2(1), B4(1) e B6(1). Para estabelecer a conexão das bobinas de corrente, ligue os canais I4, I5 e I6 com os pinos A1, A3 e A5 do terminal do relé e faça um curto circuito entre os pinos A2, A4 e A6, por fim conecte o pino A6 ao A8 e ligue os comuns dos canais de corrente ao pino A7. Figura 2 5

6 1.3 Entrada Binária INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Ligue a entrada binária do CE-6006 à saída binária do relé, BI1 ao pino B9(1) e o seu comum a B10(1) dessa maneira monitora-se o sinal de trip enviado pelo relé. 2. Comunicação com o relé 7SA Figura 3 Primeiramente liga-se um cabo USB do notebook com o relé. Em seguida clica-se duas vezes no ícone do software e abre-se o DIGSI 5. Figura 4 Ao abrir o programa, clique no menu Project em seguida escolha a opção New. Figura 5 6

7 Insira um nome para o projeto e em seguida clique em Create, conforme destacado abaixo. Figura 6 Ao criar o projeto, adicione o relé que será testado, para isso dê um duplo clique em Add New Device conforme destacado abaixo: Figura 7 7

8 Insira o código curto do relé localizado em uma TAG lateral do mesmo, em seguida clique em Verify conforme destacado abaixo. Figura 8 Selecione o Template básico cuja versão de firmware seja coerente com o do relé (Para verificar, basta observar no HMI do relé quando ele é ligado). Em seguida clique em OK. Figura 9 8

9 Observe que foi adicionado um relé genérico (destacado de verde abaixo). O próximo passo é estabelecer comunicação com o equipamento, para isso vá ao menu Online e escolha a opção Connect to device and retrieve data. Figura 10 Após estabelecer comunicação com o relé, é necessário ler as configurações parametrizadas. Clique com o botão direito em cima do relé alvo (destacado de verde acima) e escolha a opção Update configuration from target device. Figura 11 9

10 Clique em Yes para a seguinte mensagem: Figura 12 Existiram outras mensagens de aviso (não mostrado), clique em Yes em todas. Se o procedimento der certo, a seguinte tela irá se apresentar: Figura 13 OBS1.: EXPORTE O ARQUIVO CRIADO NO FORMATO.DEX5 COM O INTUITO DE POSSUIR UM BACKUP DOS AJUSTES. Figura 14 OBS2.: EXISTEM OUTRAS MANEIRAS DE SE EXTRAIR AS INFORMAÇÕES DOS RELÉS SIEMENS SIPROTEC 5, PORÉM O MODO EXIBIDO AQUI É O JEITO MAIS EFICIENTE PARA QUEM IRÁ COMISSIONAR UM RELÉ JÁ PARAMETRIZADO E INSTALADO EM ALGUM PAINEL. 10

11 3. Parametrização do relé 7SA 3.1 Device Settings INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Após ter sido estabelecida a conexão, abra a seção do dispositivo em questão, no caso deste tutorial, 7SA86. Em seguida, abra a seção Settings, por fim escolha a opção Device Settings. Vá em General. Tome nota da frequência e de como é feito a parametrização da compensação de terra. 3.2 Power System - General Figura 15 Abra a seção Settings, em seguida a seção Power System e selecione a opção General. Tome nota da sequência de fase parametrizada. Figura 16 11

12 3.3 Power System Meas. Point I-3ph 1 INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Abra a seção Settings, em seguida a seção Power System e selecione a opção Meas. Point I-3ph 1. Tome nota das relações de transformação dos TC s (fase e neutro) e para que lado o fechamento da estrela ocorrerá (barra ou objeto) e desabilite as funções de supervisão. Figura 17 Figura 18 12

13 Figura 19 Figura 20 13

14 3.4 Power System Meas. Point V-3ph 1 Figura 21 Abra a seção Settings, em seguida a seção Power System e selecione a opção Meas. Point V-3ph 1. Tome nota das relações de transformação dos TP s e qual a relação entre a tensão fase-fase e fase-neutro. Figura 22 14

15 3.5 Line 1 General INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Abra a seção Settings, em seguida a seção Line 1 e selecione a opção General. Tome nota da reatância indutiva/km, do comprimento da linha e do fator de compensação para terra (fator k0). 3.6 Line 1 21 Distance Prot. 1 Figura 23 Abra a seção Settings, em seguida a seção Line 1 e selecione a opção 21 Distance prot. 1. Tome nota do ângulo da característica, do tipo de detecção de falta a terra em General, do tipo e das características do pickup das zonas em Pickup Z<. Figura 24 15

16 Tome nota dos parâmetros da zona 1 (FF, 3F e FT): Figura 25 Tome nota dos parâmetros da zona 2 (FF, 3F e FT): Figura 26 16

17 Tome nota dos parâmetros da zona 3 (FF, 3F e FT): Figura 27 Tome nota dos parâmetros da zona 4 (FF, 3F e FT): Figura 28 17

18 3.7 Information Routing INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Abra a seção 7SA86 e selecione a opção Information Routing. Na matriz que se apresenta ir à linha 21 distance prot. 1 e abrir sua seção. Em seguida, procure a linha na matriz com o nome de Z 1, abra sua seção conforme destacado abaixo: Figura 29 18

19 Dentro da seção Z 1 abra a subseção Operate delay expired. Associe o sinal General a Binary Output 1.1 localizado na coluna Destination. Associe também o sinal General ao LED 1.1, conforme destacado na figura abaixo: Figura 30 Realize os mesmos procedimentos para as zona 2, 3 e 4 com todos os sinais de TRIP para a Binary Output 1.1. e associado aos LED 1.2, LED 1.3 e LED 1.4 : Figura 31 19

20 3.8 Exportando o arquivo.rio INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Para exportar o arquivo de parametrização, clique com o botão direito em cima da seção 7SA86 e escolha a opção Export : Figura 32 Na tela seguinte escolha a opção RIO e um diretório onde o arquivo será salvo. Figura 33 20

21 3.9 Enviando ajustes INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Para enviar as alterações na parametrização, clique com o botão direito em cima da seção 7SA86 e escolha a opção Load configuration to device : Figura 34 Insira a senha padrão Siemens SIPROTE 5: Figura 35 21

22 4. Ajustes do software Distanc INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS 4.1 Abrindo o Distanc Clique no ícone do gerenciador de aplicativos CTC. Figura 36 Efetue um duplo clique no ícone do software Distanc. Figura 37 22

23 4.2 Configurando os Ajustes Figura 38 Ao abrir o software a tela de Ajustes abrirá automaticamente (desde que a opção Abrir Ajustes ao Iniciar encontrado no menu Opções Software esteja selecionada). Caso contrário clique diretamente no ícone Ajustes. Figura 39 Dentro da tela de Ajustes preencha a aba Inform. Gerais com dados do dispositivo testado, local da instalação e o responsável. Isso facilita a elaboração do relatório sendo que essa aba será a primeira a ser mostrada. 23

24 Figura Sistema Na tela a seguir dentro da sub aba Nominais são configurados os valores de frequência, sequencia de fase, tensões primárias e secundárias, correntes primárias e secundárias, relações de transformação de TPs e TCs. Existe ainda duas sub abas Impedância e Fonte cujos dados não são relevantes para esse teste. Figura 41 Existem outras abas onde o usuário pode inserir notas e observações, figuras explicativas, pode criar um check list dos procedimentos para realização de teste e ainda criar um esquema com toda a pinagem das ligações entre mala de teste e o equipamento de teste. 24

25 4.4 Ajustes Distância INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Nota: O relé será parametrizado de maneira distinta para faltas fase-terra em relação às fases bifásicas e trifásicas. Para que o software realize o teste adequadamente deve-se inserir 8 tipos de zonas, sendo as quatro primeiras para faltas bifásicas e trifásicas e as quatro últimas para faltas fase-terra. 4.5 Tela Distância > Ajuste Prot. Distância O primeiro passo é ajustar o fator de compensação de terra. Como no relé ele está parametrizado em Módulo e ângulo de k0, insira os valores coletados no relé. Observe que as impedâncias serão cadastradas em valores com base no secundário, portanto o checkbox Impedâncias Definidas c/ Base no Primário destacado abaixo deve estar desmarcado. Figura 42 25

26 Em seguida altere o modo para Rt/Rl; Xt/Xl. Isso se deve ao fato do relé internamente sempre trabalhar com Rt/Rl; Xt/Xl, mesmo estando indicado que a entrada de dados se dá por módulo e ângulo de k0. Figura 43 26

27 4.6 Importando as Zonas de Fase/Terra INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS A inserção das zonas será feita através da importação do arquivo.rio exportado anteriormente na configuração do relé. Para importar arquivo, clique no ícone Importar... destacado de verde na figura anterior. O método tradicional, utilizando a máscara de configuração será abordado no APÊNDICE C. Após importar o arquivo.rio, observe na figura seguinte que as zonas já foram parametrizadas de acordo com o que está ajustado no arquivo. Figura 44 27

28 5. Configurações de Hardware INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS No menu Início clique no botão Config Hrd. para configurar a fonte de alimentação, estipular a configuração dos canais de gerações e o método de parada das binárias de entrada. 6. Direcionamento de Canais Figura 45 Após realizar a configuração do hardware clique no ícone destacado para associar os canais criados com os nós de modo automático. Escolha para isso a opção Básico. Figura 46 28

29 7. Restauração do Layout INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Devido a grande flexibilidade que o software apresenta permitindo que o usuário escolha quais janelas sejam apresentadas e em qual posição utiliza-se o comando para restaurar as configurações padrões. Clique no botão Layout e em seguida em Recriar Gráficos repita o processo clicando em Layout e em Restaurar Layout. No decorrer do teste são excluídas as janelas que não sejam relevantes 8. Estrutura do teste para a função Configurações de Teste Figura 47 Clicando na aba configurações ajuste o modo de teste para Inteligente e utilize entrada binária 1 para parada de cronômetro. Insira uma pré-falta com tensão nominal e corrente igual a zero. Figura 48 29

30 8.2 Teste de Ponto para as Zonas 1,2,3 e Loop Bifásico e trifásico INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Clique na aba Teste de Ponto e em seguida Sequência escolha os tipos de falta nesse caso somente faltas trifásicas e bifásicas, ou seja, ABC, AB, BC e CA. Figura 49 Escolha um ângulo inicial, final e o passo. Desse modo os pontos são determinados de forma automática. Figura 50 Clicando no botão Confirmar os seguintes pontos são criados. 30

31 Figura 51 Inicie a geração clicando no ícone destacado a seguir ou através do atalho Alt + G. Figura 52 O resultado final é mostrado abaixo mostrando as características das zonas. Para aplicar um zoom clique com o botão esquerdo e arraste definindo a região a ser aumentada em seguida solte o botão. 31

32 8.2.2 Resultado Final Falta A-B-C INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Clicando na aba ABC verifica-se o resultado final. Observa-se que todos os pontos estão dentro das tolerâncias dadas pelo fabricante de modo que o teste está aprovado Loop Monofásico Figura 53 Clique na aba Teste de Ponto e em seguida Sequência escolha os tipos de falta nesse caso somente faltas monofásicas, ou seja, AT, BT e CT. Figura 54 Escolha um ângulo inicial, final e o passo. Desse modo os pontos são determinados de forma automática. 32

33 Figura 55 Clicando no botão Confirmar os seguintes pontos são criados. Figura 56 Inicie a geração clicando no ícone destacado a seguir ou através do atalho Alt + G. 33

34 Figura 57 O resultado final é mostrado abaixo mostrando as características das zonas. Para aplicar um zoom clique com o botão esquerdo e arraste definindo a região a ser aumentada em seguida solte o botão Resultado Final Falta AE Clicando na aba AE verifica-se o resultado final. Observa-se que todos os pontos estão dentro das tolerâncias dadas pelo fabricante de modo que o teste está aprovado. Figura 58 Clicando na aba BE verifica-se o resultado final. Observa-se que todos os pontos estão dentro das tolerâncias dadas pelo fabricante de modo que o teste está aprovado. 34

35 8.3 Teste de busca para as Zonas 1,2,3 e Loop Bifásico e trifásico Figura 59 Clique na aba Teste de Busca e em seguida, na aba Inserir/Editar Pontos clique no botão Sequência. Escolha os tipos de falta nesse caso somente faltas trifásicas e bifásicas, ou seja, ABC, AB, BC e CA. Figura 60 Escolha um ponto inicial como sendo a origem, ajuste um valor de comprimento, escolha um ângulo inicial, final e o passo. Desse modo as linhas de busca são traçadas de forma automática. 35

36 Figura 61 Clicando no botão Confirmar as seguintes linhas de busca são criadas. Figura 62 Inicie a geração clicando no ícone destacado a seguir ou através do atalho Alt + G. 36

37 Figura 63 O resultado final é mostrado abaixo mostrando as características das zonas. Para aplicar um zoom clique com o botão esquerdo e arraste definindo a região a ser aumentada em seguida solte o botão Resultado Final Falta A-B-C Clicando na aba ABC verifica-se o resultado final. Observa-se que todos os pontos estão dentro das tolerâncias dadas pelo fabricante de modo que o teste está aprovado Loop Monofásico Figura 64 Clique na aba Teste de Ponto e em seguida Sequência escolha os tipos de falta nesse caso somente faltas monofásicas, ou seja, AT, BT e CT. 37

38 Figura 65 Escolha um ângulo inicial, final e o passo. Desse modo os pontos são determinados de forma automática. Figura 66 Clicando no botão Confirmar os seguintes pontos são criados. 38

39 Figura 67 Inicie a geração clicando no ícone destacado a seguir ou através do atalho Alt + G. Figura 68 O resultado final é mostrado abaixo mostrando as características das zonas. Para aplicar um zoom clique com o botão esquerdo e arraste definindo a região a ser aumentada em seguida solte o botão. 39

40 8.3.4 Resultado Final Falta AE INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Clicando na aba AE verifica-se o resultado final. Observa-se que todos os pontos estão dentro das tolerâncias dadas pelo fabricante de modo que o teste está aprovado. Figura 69 40

41 9. Relatório Após finalizar o teste clique no ícone destacado na figura anterior ou através do comando Ctrl +R para chamar a tela de pré-configuração do relatório. Escolha a língua desejada assim como as opções que devem fazer parte do relatório. Figura 70 Figura 71 41

42 APÊNDICE A INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS A.1 Designações de terminais Figura 72 42

43 A.2 Dados Técnicos INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Tabela 1 Medição de Impedância Tabela 2 - Tempos 43

44 APÊNDICE B INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Equivalência de parâmetros do software e o relé em teste. Software Distanc Tabela 3 Relé Siemens 7SA86 Parâmetro Figura Parâmetro Figura Mod Z0/Z1 40 Zero seq. comp. K0 for Z1 21 Ang Z0/Z1 40 Zero seq. comp. Angle for Z1 21 Zn1_Fase Phase Distance Z1 Distance Angle 73 Angle of inclination, distance charact. 21 Foward/Reverse/Non-Directional 73 Operating mode Z1 25 R 73 R(Z1), Resistance for ph-ph faults 25 X 73 X(Z1), Reactance 25 Temp. Disp. 73 T1 multi-ph, delay for multiphase faults 25 Zone Reduction 73 Zone Reduction Angle 25 Zn2_Fase Phase Distance Z2 Distance Angle 74 Angle of inclination, distance charact. 21 Foward/Reverse/Non-Directional 74 Operating mode Z2 26 R 74 R(Z2), Resistance for ph-ph faults 26 X 74 X(Z2), Reactance 26 Temp. Disp. 74 T2 multi-ph, delay for multiphase faults 26 Zone Reduction 74 Zone Reduction Angle 26 Zn3_Fase Phase Distance Z3 Distance Angle 75 Angle of inclination, distance charact. 21 Foward/Reverse/Non-Directional 75 Operating mode Z3 27 R 75 R(Z3), Resistance for ph-ph faults 27 X 75 X(Z3), Reactance 27 Temp. Disp. 75 T3 multi-ph, delay for multiphase faults 27 Zone Reduction 75 Zone Reduction Angle 27 Zn4_Fase Phase Distance Z4 Distance Angle 76 Angle of inclination, distance charact. 21 Foward/Reverse/Non-Directional 76 Operating mode Z4 28 R 76 R(Z4), Resistance for ph-ph faults 28 X 76 X(Z4), Reactance 28 Temp. Disp. 76 T4 multi-ph, delay for multiphase faults 28 Zone Reduction 76 Zone Reduction Angle 28 44

45 Software Distanc INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Relé Siemens 7SA86 Parâmetro Figura Parâmetro Figura Zn1_Terra Ground Distance Z1 Distance Angle 77 Angle of inclination, distance charact. 21 Foward/Reverse/Non-Directional 77 Operating mode Z1 23 RE 77 RG(Z1), Resistance for ph-gnd faults 23 X 77 X(Z1), Reactance 23 Temp. Disp. 77 T1 1-ph, delay for multiphase faults 23 Zone Reduction 77 Zone Reduction Angle 23 Zn2_Terra Ground Distance Z2 Distance Angle 78 Angle of inclination, distance charact. 21 Foward/Reverse/Non-Directional 78 Operating mode Z2 24 RE 78 RG(Z2), Resistance for ph-gnd faults 24 X 78 X(Z2), Reactance 24 Temp. Disp. 78 T2 1-ph, delay for multiphase faults 24 Zone Reduction 78 Zone Reduction Angle 24 Zn3_Terra Ground Distance Z3 Distance Angle 79 Angle of inclination, distance charact. 21 Foward/Reverse/Non-Directional 79 Operating mode Z3 25 RE 79 RG(Z3), Resistance for ph-gnd faults 25 X 79 X(Z3), Reactance 25 Temp. Disp. 79 T3 1-ph, delay for multiphase faults 25 Zone Reduction 79 Zone Reduction Angle 25 Zn4_Terra Ground Distance Z4 Distance Angle 80 Angle of inclination, distance charact. 21 Foward/Reverse/Non-Directional 80 Operating mode Z4 26 RE 80 RG(Z4), Resistance for ph-gnd faults 26 X 80 X(Z4), Reactance 26 Temp. Disp. 80 T4 1-ph, delay for multiphase faults 26 Zone Reduction 80 Zone Reduction Angle 26 45

46 APÊNDICE C INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS C.1 Inserindo as Zonas de Fase (Faltas Trifásicas) A primeira zona a ser inserida será a zona-1 (2F e 3F). Clique no campo Inserir conforme figura 40. Na tela de ajustes, primeiramente escolhe-se a máscara do relé Siemens 7SA6/7SA8/7SL8 - Quadr.. Deve-se ajustar o tempo de atuação, escolher o tipo de falta (loop), inserir as características da zona e a direcionalidade. Ajuste os valores das tolerâncias e por fim clique em OK. Figura 73 Clicando novamente em Inserir ajustam-se os valores para zona 2. 46

47 Figura 74 Clicando em Inserir ajustam-se os valores para zona 3. Figura 75 47

48 Clicando em Inserir ajustam-se os valores para zona 3. Figura 76 C.2 Inserindo as Zonas de Terra (Faltas Monofásicas) A primeira zona a ser inserida será a zona-1 (1F). Clique no campo Inserir conforme figura 40. Na tela de ajustes, primeiramente escolhe-se a máscara do relé Siemens 7SA6/7SA8/7SL8 - Quadr.. Deve-se ajustar o tempo de atuação, escolher o tipo de falta (loop), inserir as características da zona e a direcionalidade. Ajuste os valores das tolerâncias e por fim clique em OK. 48

49 Figura 77 Clicando novamente em Inserir ajustam-se os valores para zona 2. Figura 78 49

50 Clicando em Inserir ajustam-se os valores para zona 3. Figura 79 Clicando em Inserir ajustam-se os valores para zona 4. 50

51 Figura 80 51