UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA FICHA DE COMPONENTE CURRICULAR CÓDIGO: COMPONENTE CURRICULAR: PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS UNIDADE ACADÊMICA OFERTANTE: FACULDADE DE ENGENHARIA ELÉTRICA SIGLA: FEELT CH TOTAL TEÓRICA: 45 horas CH TOTAL PRÁTICA: 15 horas CH TOTAL: 60 horas OBJETIVOS Ao final da disciplina o estudante será capaz de: 1. Conhecer as filosofias de proteção através de relés, adequadas para a proteção dos principais componentes dos sistemas elétricos (geradores, transformadores, linhas e barras, etc.). 2. Reconhecer as aplicações e os principais tipos de relés usados na proteção de sistemas elétricos. 3. Conhecer e montar os diagramas de proteção clássicos adequados para a proteção elétrica dos sistemas elétricos e seus principais componentes. 4. Fazer coordenogramas de vários relés de sobrecorrente digitais ou eletromecânicos colocados em cascata, bem como ler coordenogramas feitos por outros engenheiros. EMENTA Filosofia de proteção de sistemas elétricos. Princípios fundamentais dos relés. Tipos de relés (de sobrecorrente, de tensão, direcional, diferencial, de distância, etc.). Formas de construção dos relés (eletromecânicos, microprocessados, digitais (ou numéricos)). Equações dos relés de sobrecorrente pelas normas IEC e IEEE. Transdutores (transformadores de corrente e de potencial). Aplicação dos relés na proteção dos elementos do sistema (linhas, geradores, transformadores, barramentos). Ajustes e coordenação de proteção com relés de sobrecorrente na forma de relés digitais, através de estudos de casos. Aspectos básicos de proteção de linhas no domínio do tempo. PROGRAMA 1) Introdução à proteção: filosofia da proteção. Reconhecer a filosofia de uma proteção de um sistema elétrico. Reconhecer os relés primários e os secundários de um determinado elemento elétrico. 1 de 6
Reconhecer as características funcionais do releamento. 2) Princípios fundamentais dos relés. Saber classificar os diversos tipos de relés. Descrever como cada tipo de relé opera e atua. 3) Relés de corrente, tensão e potência Reconhecer os diversos tipos de construção dos relés e as equações padrões IEC e IEEE adotadas para os relés de sobrecorrente. Ajustar os relés de sobrecorrente digitais e eletromecânicos. Entender os ajustes e conexões dos relés direcionais. Entender e parametrizar corretamente relés supervisores de tensão. 4) Relés diferenciais e outros tipos Reconhecer as aplicações para o relé diferencial Entender a curva de sensibilidade deste tipo de relé. Reconhecer as aplicações para os relés de frequência, de tempo e auxiliares. 5) Relés de distância Reconhecer as diferenças entre os diversos tipos de relés de distância Saber em que situações cada tipo destes relés de distância é mais recomendado. Conhecer as técnicas da Tele proteção, muito usadas nas proteções de linhas de transmissão. 6) Transformadores de corrente e de potencial Reconhecer os diversos tipos de transformadores de corrente (TC) e de potencial (TP). Reconhecer a especificação de um TC ou TP através das nomenclaturas da ABNT e ANSI. Dimensionar os TCs e TPs adequados para as diversas aplicações. 7) Proteção de alimentadores e linhas Reconhecer as aplicações mais adequadas para o uso dos relés de sobrecorrente e de distância, na proteção de linhas. Fazer os ajustes corretos em diversos relés de sobrecorrente instalados em série (ou cascata), ao 2 de 6
longo de uma linha, visando coordená-los adequadamente no plano corrente x tempo. Apontar os diversos critérios de ajuste das regiões de proteção designadas para os relés de distância protegerem. Descrever os efeitos das cargas, da perda de sincronismo e da injeção de corrente intermediária nos relés de distância. 8) Proteção de transformadores Descrever os tipos de falta em transformadores Descrever os diversos tipos de proteção de transformadores: Proteção contra curtos internos com relés diferenciais Proteção com relés de sobrecorrente Proteção com relés de gás Proteção contra sobretemperatura do óleo e do enrolamento Ajustar as proteções de sobrecorrente e diferencial em transformadores, levando em consideração os efeitos das correntes de inrush, limites térmicos e eventuais correntes de partida de motores. 9) Proteção de geradores Reconhecer as principais condições anormais que possam ocorrer em um gerador. Descrever as razões de se fazer proteção contra curto-circuito em um gerador. Esquematizar e ajustar a proteção diferencial de um gerador. Descrever com são feitas as seguintes proteções associadas a geradores: - de fase dividida - contra falta a terra no estator e no rotor - contra sobrevelocidade - sobreaquecimento do estator - aquecimento dos mancais - contra correntes desequilibradas do estator - contra perda de excitação - contra motorização. 10) Proteção de barramentos Analisar e descrever os tipos de proteção mais adequados para a proteção de barra; Ajustar uma proteção de barras com relés diferenciais de barras 11) Proteção de bancos de capacitores Analisar os efeitos das correntes harmônicas em capacitores e na correção do fator de potência; Conhecer os tipos de proteção adequadas para bancos de capacitores. Analisar os efeitos das correntes harmônicas em capacitores e na correção do fator de potência; 3 de 6
12) Proteção de linhas no domínio do tempo Operar tecnologias de domínio do tempo, com registro de eventos com uma taxa de amostragem elevada e localização de faltas com precisão de 1 torre. Saber que a tecnologia no domínio do tempo, ao invés de utilizar fasores em suas lógicas, opera utilizando o valor instantâneo da corrente e da tensão, o que dispensa a necessidade do cálculo do fasor e, consequentemente, a espera do tempo de 1 ciclo de onda de amostragem. Isso permite atuações na ordem de 1 a 4 ms, tempos impossíveis com os relés atuais. BIBLIOGRAFIA BÁSICA 1. MAMEDE Filho, João. Proteção de Sistemas Elétricos de Potência. LTC Livros Técnicos e Científicos Ltda. 2011. 2. SILVA, Eliel Celestino da Silva. Proteção de Sistemas Elétricos de Potência. QualityMark, 1 a Edição. 2014. 3. SATO, Fujito; FREITAS, Walmir. Análise de Curto-Circuito e Princípios de Proteção em Sistemas de Energia Elétrica. Elsevier, Editora Ltda. 2014. 4. COURY, Denis Vinícius. Proteção Digital de Sistemas Elétricos de Potência. Dos Relés Eletromecânicos aos Microprocessados Inteligentes. EDUSP, 1 a Edição. 2007. 5. ARAÚJO, Carlos. Proteção de Sistemas Elétricos. Interciência, 2011. BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR 1. CAMINHA, Amadeu. Introdução à proteção dos sistemas elétricos. Editora Edgard Blucher Ltda, São Paulo, 1977. APROVAÇÃO / / Carimbo e assinatura do Coordenador do Curso / / Carimbo e assinatura do Diretor da Unidade Acadêmica 4 de 6
AVALIAÇÃO Serão utilizados dois tipos de avaliação: 1) Prova individual escrita sem consulta. P1 Valor de 40,0 pontos. Data: 08/05/2019. P2 Valor de 40,0 pontos. Data: 03/07/2019. 2) Trabalho de desenvolvimento em Excel Avançado (em duplas). T1 Valor de 20,0 pontos. Data de apresentação: A definir. 3) Atividade em grupo. A atividade deverá ser realizada em grupos de no máximo 4 (quatro) alunos, durante a aula. A atividade consiste na realização de uma trívia contemplando toda a matéria ministrada no curso até a data de realização da mesma. Cada componente do grupo vencedor da trívia terá direito a 5,0 (dez) pontos adicionais, até o limite de 100 pontos; Cada componente do grupo segundo colocado na trívia terá direito a 3,0 (cinco) pontos adicionais, até o limite de 100 pontos; Data de realização: A definir 5 de 6
ORIENTAÇÕES GERAIS Sobre o uso do celular Desligue seu celular durante a aula ou coloque-o em modo silencioso; Não envie mensagens de texto ou utilize redes sociais durante a aula; O acesso à internet poderá ser realizado somente quando solicitado pelo professor; Durante a realização das provas, os aparelhos celulares deverão ficar obrigatoriamente desligados. Sobre as provas substitutivas Serão ministradas provas substitutivas apenas aos alunos que, por motivo de doença ou força maior, não puderam comparecer nas datas oficiais de realização das provas. Adicionalmente, apenas os alunos que tiverem seus recursos deferidos junto ao setor de Atendimento ao Aluno, com a devida anuência do Coordenador de Curso, terão direito à prova substitutiva, ficando a cargo do professor a definição da data, horário e local para realização da mesma. Sobre as provas No dia da prova, cada aluno deverá: Desligar o aparelho celular, devendo o mesmo ficar desligado durante todo o período de realização da prova; Colocar todos os seus objetos e pertences individuais no compartimento localizado embaixo do seu assento. No dia da prova, cada aluno poderá: Ir ao banheiro quando necessário; Trazer garrafa de água, biscoitos, bolachas, etc; Utilizar calculadora científica de qualquer marca ou modelo; Durante o período de realização das provas será expressamente proibido: Conversa com colegas; Consulta a qualquer tipo de material impresso ou digital; Utilizar o aparelho celular. OBS: As provas são INDIVIDUAIS. Qualquer tipo de fraude durante a realização das mesmas (constatada pelo professor de forma flagrante, evidente e incontestável) resultará no cancelamento e recolhimento imediato da prova do aluno fraudador, sem direito a qualquer tipo de prova substitutiva. O ato de colar em uma prova, não o colocará em vantagem em relação aos seus colegas. Isso apenas contribuirá negativamente para sua formação como cidadão. Seja você a mudança que deseja ver no mundo Mahatma Gandhi 6 de 6