DECISÃO TÉCNICA CRITÉRIO PARA INSTALAÇÃO DT - 16 RELIGADOR AUTOMÁTICO TRIFÁSICO DE 15 KV USO EM POSTE
DOCUMENTO NORMATIVO DA TRANSMISSÃO DESIM -896-1
I JUN/1 Í N D I C E 1 OBJETIVO...1 2 NORMAS E TRABALHOS...1 3 CONSIDERAÇÕES GERAIS...1 4 TERMINOLOGIA...1 4.1 Corrente Nominal...1 4.2 Corrente de Carga...1 4.3 Curto-circuito...1 4.4 Carregamento de Serviço...1 4.5 Coordenação de Proteção...2 4.6 Seletividade...2 4.7 Religador de Distribuição...2 4.8 Chave Fusível...2 4.9 Elo fusível...2 4.1 Seccionador Automático...2 5 CRITÉRIOS E CARACTERÍSTICAS...2 5.1 Critério da Proteção dos Alimentadores...2 5.2 Características Elétricas dos Equipamentos da Proteção de Distribuição...3 5.2.1 Características Elétricas dos Religadores...3 5.2.2 Características Elétricas dos Seccionalizadores...3 5.2.3 Características Elétricas das Chaves Fusíveis...3 5.3 Critérios para CoordenaçãO...4 5.3.1 Elo- Fusível-Elo- Fusível...4 5.3.2 Religador X Fusível...5 5.3.3 Fusível X Religador...5 5.3.4 Religador X Religador...5 5.3.5 Relé X Fusível...5 5.3.6 Relé X Religador...6 6. ANEXOS...7 Anexo A - Tabelas de Coordenação de Elos Fusíveis...7 Anexo B - Estrutura de Religador - Instalação em Poste...8 Anexo "C" - Estrutura de Seccionalizador - Instalação em Poste...9 DESIM -896-1
1/9 JUN/1 1 OBJETIVO Estabelecer critérios para instalação de Religador Automático, Seccionalizador e Chave Fusível de Distribuição, em alimentadores, notadamente os de grandes extensões e baixo nível de curto-circuito. 2 NORMAS E TRABALHOS NBR 8177/83 Religadores Automáticos Especificação - ABNT NBR - 8185/83 - Religador Automático - Métodos de Ensaios - ABNT ANSI/IEEE C37.6 IEEE Standart Requirements for Overhead, Pad-Mounted, Dry-Vault, and Submersible Automatic Circuit reclosers and Fault Interrupters for AC Systems. ET- 7/82 - Seccionador Automático Trifásico classe de 15 kv ET - 9/82 - Religador Automático Trifásico classe de 15 kv E-MT 1 Especificaçión de Desconectadores Fusibles Monofásicos - ENERSIS E-MT 4 Reconectadores de Distribución Aéreos - ENERSIS Proteção de Sistema Aéreo de Distribuição - Volume 2 - Editora Campos / Eletrobrás 3 CONSIDERAÇÕES GERAIS Esta DT se aplica a todos os AL s da de 15 kv, no que tange a operação manutenção e projeto e estudo de proteção. 4 TERMINOLOGIA São definidos alguns termos técnicos utilizados neste trabalho para facilitar o entendimento e compreensão do mesmo. 4.1 Corrente Nominal Corrente nominal de um dispositivo ou equipamento de proteção, é o valor eficaz da corrente de regime contínuo que o dispositivo ou equipamento deve ser capaz de conduzir indefinidamente, sem que a elevação de temperatura das suas diferentes partes exceda os valores especificados, nas condições prescritas na norma pertinente. 4.2 Corrente de Carga Corrente elétrica que circula num determinado ponto ou equipamento durante a carga. 4.3 Curto-circuito Ligação intencional ou acidental entre dois ou mais pontos de um circuito, através de impedância desprezível. 4.4 Carregamento de Serviço Corrente de serviço ou corrente de carga que passa por um ponto ou equipamento em um determinado período, em ampères, podendo ser, inclusive, superior à corrente nominal, desde que respeitados os limites estabelecidos em norma. DESIM -89-1
2/9 JUN/1 4.5 Coordenação de Proteção Relacionamento adequado entre as características e os tempos de operação dos dispositivos de proteção de um sistema ou parte de um sistema elétrico. 4.6 Seletividade Coordenação das características de proteção de dois ou mais dispositivo ou equipamento de proteção contra sobrecorrente, de modo que no caso de ocorrência de sobrecorrente entre limites específicos, somente opere o dispositivo ou equipamento para operar dentre destes limites. 4.7 Religador de Distribuição Dispositivo de manobra mecânico de comando automático que opera em condições de falta, de acordo com uma seqüência de operação predeterminada, utilizado ao longo de rede de distribuição ( uso em poste ). 4.8 Chave Fusível Chave dotada de um porta fusível em série com um ou mais de seus pólos, formando assim um conjunto. 4.9 Elo fusível Fusível de construção flexível destinada a manter a chave na posição fechada quando na posição fechada quando em funcionamento, e provocar a sua abertura automática após a fusão do elemento fusível. 4.1 Seccionador Automático Dispositivo de manobra mecânico que assegura na posição aberta, uma distância de isolamento que satisfaz requisitos de segurança especificados, acionado por circuito eletrônico automático. 5 CRITÉRIOS E CARACTERÍSTICAS 5.1 Critério da Proteção dos Alimentadores A proteção de sobrecorrente ( 5/51 + 5 /51N+ NS )do alimentador instalado no religador de saída do mesmo, deverá em princípio ser sensível para curto-circuito trifásico, fase-fase e faseterra franco, ao longo de toda a extensão do alimentador ; É estabelecido como critério de sensibilidade, a relação I curto-circuito / I pick-up ser maior ou igual a 1,5. No momento em que a relação I curto-circuito / I pick-up for inferior a 1,5, deverá ser instalado em local determinado pelo estudo de proteção do alimentador, um religador uso em poste com ajustes adequado levando em consideração a corrente passante e a sensibilidade da proteção. Nas derivações do tronco do alimentador com extensão superior a 1 km, e corrente máxima passante superior a 2 A, deverá ser instalado seccionalizadores, desde que o nível de curtocircuito no final deste ramal seja sensível ao ajuste do religador de retarguarda. Quando a relação I curto-circuito / I pick-up for inferior a 1,5 e a corrente passante no ramal for igual ou inferior a 2 A, a proteção do trecho poderá ser feita por chave-fusível. No ponto de entrega, para suprimento ao consumidor do grupo "A" deverá ser instalada chavefusível devidamente dimensionada. DESIM -89-1
3/9 JUN/1 Usar chaves-fusíveis no primário de todos os transformadores de distribuição até 3 kva instalado na rede da. Não se deve instalar 3 conjuntos de chave fusíveis em série. Neste caso deve-se usar o seccionalizador em substituição ao terceiro conjunto de chave fusível (no sentido carga-fonte). Nota: Não é recomendável a instalação de seccionadores ou religadores em troncos de alimentadores sujeitos a manobras, com possível inversão de fluxo de potência. 5.2 Características Elétricas dos Equipamentos da Proteção de Distribuição 5.2.1 Características Elétricas dos Religadores Tensão Nominal... 15 kv Corrente nominal... 28,4..56 A Capacidade de interrupção simétrica de curto-circuito... 6 e 12 ka Fator de assimetria... 1,2 Frequência Nominal... 6 Hz Tempo máximo de interrupção...83 ms Tensão suportável de impulso atmosférico(1,2 x 5 µs )... 11 kv Número de contagem... 1 a 4 Tempo de memória (s)....2 a 5 Tempo de rearme em minuto (reset)... 4 Uso... exterior 5.2.2 Características Elétricas dos Seccionalizadores Tensão nominal... 15 kv Corrente nominal... 2 ou 4 A Capacidade de interrupção simétrica de curto-circuito... 8 ou 1 ka Fator de assimetria... 1,2 Frequência nominal... 6 Hz Tensão suportável de impulso atmosférico(1,2 x 5µs )... 11 kv Número de contagem... 1 a 3 Tempo de memória (s)... 2 a 5 Tempo de rearme em minuto (reset)... 4 Uso... exterior 5.2.3 Características Elétricas das Chaves Fusíveis Tensão nominal... 15,17,5 OU 24 kv Corrente nominal...1, 3 OU 4 A Capacidade de interrupção simétrica de curto-circuito...2, 8 OU 1 ka Frequência nominal... 6 Hz Tensão suportável de impulso atmosférico(1,2 x 5 µs )... 95 OU 11 kv DESIM -89-1
4/9 JUN/1 Elo fusível tipo K 5 mm... 6 a 2 Elo fusível tipo H 5 mm... 1 a 5 Nota: Quando submetido a uma corrente de 25% e 3% da corrente nominal, o elo-fusível deverá fundir no intervalo de 17 segundos, 5.3 Critérios para CoordenaçãO 5.3.1 Elo- Fusível-Elo- Fusível Para a coordenação entre elos-fusíveis, deve-se obedecer, na medida do possível, aos critérios relacionados a seguir : a) Quando existir elevado número conjunto de fusíveis em série, poderá ser impraticável a coordenação seletiva do sistema. Nesse caso, deve ser reduzida a quantidade de fusíveis (no máximo dois conjunto) ou ser instalado religador ou seccionador, de acordo com o estudo efetivo. b) Não usar elos do tipo H para proteção de circuitos primários, reservando este tipo de elo somente para a proteção de transformador de distribuição. c) Para a coordenação de elos-fusíveis, devem ser utilizadas as Tabelas de Coordenação no anexo "A". d) A seletividade entre os elos fusíveis é satisfatória, quando o tempo total de interrupção do elo-fusível protetor não exceder a 75% do tempo mínimo de fusão do elo protegido. t máx.fus.protetor <,75 x t mín.fus.protegido Para ampliar a faixa de seletividade entre os elos fusíveis e reduzir ao mínimo os tipos dos elos fusíveis recomendamos utilizar preferêncialmente os elos preferenciais (6, 1, 15, 25,4 e 65 K). e) Para evitar a queima desnecessária, ocasionada pelos surtos de descargas atmosféricas, além de garantirmos seletividade com os elos fusíveis dos transformadores, recomendamos utilizar, os elos 2 K nas áreas urbanas e 15 K em áreas rurais. f) elo deverá suportar a corrente de energização dos transformadores instalados a jusante durante um tempo de aproximadamente,1 s. T f elo >,1 s para Im onde: T - Tempo de fusão elo para a corrente de energização (Im). f elo g) A corrente nominal do elo-fusível deverá ser, no máximo, 1/4 da corrente de curto-circuito fase-terra mínimo (resistência de aterramento de 4 Ω) no fim do trecho, se possível, considerando também o fim do trecho para o qual ele é proteção de retaguarda. h) A corrente nominal do fusível de um ramal deverá ser aproximadamente igual a 15% do valor da máxima corrente de carga medida ou convenientemente avaliada, no ponto considerado. valor da máxima corrente de carga englobará a corrente devida a manobras, quando for o caso. DESIM -89-1
5/9 JUN/1 5.3.2 Religador X Fusível A coordenação entre o religador e os elos fusíveis do lado da carga é obtida quando: a) Para todos os valores de curto-circuito possíveis no trecho do circuito protegido pelo elo fusível, o tempo mínimo de fusão do elo fusível deve ser maior que o tempo de abertura do religador na curva rápida multiplica da pelo fator 1,5. Tmin.fus. > 1,5 x t abert.op. rápida fator 1,5 é função no n de operações rápidas e dos intervalos de religamento. b) Para todos os valores de defeitos possíveis no trecho do circuito protegido pelo elo fusível, o tempo máximo de interrupção do elo fusível deve ser menor ou igual ao tempo mínimo de abertura do religador na curva temporizada. t MÁX.FUSÃO < t ABERT.OP. TEMPORIZADA 5.3.3 Fusível X Religador A coordenação entre o religador e o elo fusível do lado da fonte é obtida quando: a) tempo mínimo de fusão do elo fusível for maior que o tempo de abertura do relígador (curva retardada) multiplicada pelo fator 2 (dois), para um curto-circuito trifásico no ponto de instalação do religador. Nota: fator 2 (dois) é função do número de operações rápidas e retardadas e do intervalo de tempo de religamento. t MÍN. FUSÃO 2 x t RELIG.RETARDADO 5.3.4 Religador X Religador Para a coordenação entre dois ou mais religadores instalados em série deve-se atender os seguintes critérios: a) religador de retaguarda não deve atuar na sua curva lenta, antes do religador protetor, para qualquer valor de curto-circuito dentro da zona de proteção mútua. b) A diferença entre os tempos de operação das curvas lentas dos religadores devera ser maior que,2 s (12 ciclos). c) É muito difícil se obter coordenação entre as curvas rápidas dos religadores devido o intervalo de tempo entre elas. Portanto, é admissível operações simultâneas entre os religadores. d) Para se conseguir a coordenação entre religadores poderão ser usadas as seguintes recomendações: - Caso a corrente de disparo dos religadores forem iguais, utilizar curvas de operação lentas diferentes com sequência de operação iguais ou curvas de operações lentas iguais com seqüência de operação diferentes. - Caso a corrente de disparo dos religadores forem diferentes poderão ser utilizadas as mesmas curvas de operação lenta, dependendo do nível de curto-circuito, ou ainda curvas de operações diferentes, atendendo conforme o item b. 5.3.5 Relé X Fusível Para assegurar a seletividade do relé com o elo fusível é necessário que a curva de tempo do relé fique acima da curva do máximo tempo de fusão dos elos fusíveis instalados a jusante, para os valores máximos e mínimos de curtos-circuitos dentro da zona de proteção. DESIM -89-1
6/9 JUN/1 5.3.6 Relé X Religador A coordenação entre o relé e o religador fica assegurada quando a soma percentual relativa dos avanços do relé eletromecânico durante as operações do religador for inferior a 8%, e,3 s para relés eletrônicos. DESIM -89-1
7/9 JUN/1 6. ANEXOS Anexo A - Tabelas de Coordenação de Elos Fusíveis DESIM -89-1
8/9 JUN/1 Anexo B - Estrutura de Religador - Instalação em Poste DESIM -89-1
9/9 JUN/1 Anexo "C" - Estrutura de Seccionalizador - Instalação em Poste DESIM -89-1