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Q3699392 Engenharia Elétrica
As subestações são dotadas de barramentos, nos quais são conectados os circuitos alimentadores e os de distribuição. Ao utilizar relés de proteção de sobrecorrente diferenciais de barramento, devem ser consideradas algumas condições no projeto de proteção, dentre elas:

I. todos os transformadores de corrente utilizados na proteção devem ter a mesma relação de transformação,independentemente do tipo de relé utilizado;
II. o tempo de operação da proteção deve ser rápido, devendo-se utilizar preferencialmente a curva de tempo inverso;
III. os condutores que interligam os transformadores de corrente ao relé diferencial devem ser projetados com uma seção que proporciona a redução da queda de tensão.

Assinale a alternativa que apresenta a(s) condição(ões) correta(s) que deve(m) ser considerada(s) nos projetos de proteção de barramento em uma subestação.
Alternativas

Comentários

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B

I. Correto. Nos esquemas clássicos de proteção diferencial de barras (especialmente os de alta impedância, amplamente utilizados), é fundamental que todos os transformadores de corrente (TCs) possuam a mesma relação de transformação. Isso garante que, em condições normais, a soma vetorial das correntes secundárias seja nula (Lei de Kirchhoff), evitando atuações indevidas. Embora relés digitais modernos (baixa impedância/percentuais) permitam compensação matemática de relações distintas, a premissa de projeto para estabilidade e simplicidade do circuito diferencial físico ainda se baseia na igualdade das relações.

II. Errado. A proteção de barramento deve atuar de forma instantânea (normalmente em tempo inferior a 100 ms) para evitar danos catastróficos aos equipamentos e perda de estabilidade do sistema. O uso de curvas de tempo inverso (que introduzem atraso proposital dependendo da corrente) é contraindicado para esta aplicação, sendo mais comum em proteções de sobrecorrente de alimentadores para fins de coordenação seletiva.

III. Correto. Os condutores do circuito secundário dos TCs devem ter baixa impedância (seção transversal adequada) para minimizar a queda de tensão e a carga nos TCs. Isso é vital para evitar a saturação dos núcleos magnéticos durante faltas externas com altas correntes de curto-circuito, o que poderia levar a operações falsas da proteção diferencial.

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I -Todos os TCs devem ter a mesma relação de transformação, independentemente do tipo de relé

Na proteção diferencial, o princípio é que a somatória das correntes que entram na barra seja igual à somatória das que saem (Lei de Kirchhoff). Para que isso funcione corretamente, todos os TCs devem produzir correntes secundárias proporcionais com o mesmo fator (mesma relação). Se os TCs tiverem relações diferentes, mesmo em condição normal (sem falta), haverá desbalanceamento nas correntes secundárias, podendo causar atuação indevida. Embora relés digitais possam fazer compensação matemática, o requisito de mesma relação é a condição fundamental estabelecida nos projetos de proteção diferencial de barramento

 III — Seção dos condutores de piloto para reduzir queda de tensão

Os condutores que interligam os TCs ao relé (chamados de pilotos de TC ou fios de piloto) têm sua impedância incluída na carga (burden) do TC. Uma alta impedância nos pilotos gera:

  • Queda de tensão elevada → exige maior tensão no secundário do TC
  • Risco de saturação do TC → TC saturado produz corrente secundária com forma de onda distorcida, diferente dos outros TCs
  • Corrente diferencial espúria → desbalanceamento cria corrente diferencial fictícia → risco de atuação indevida do relé 87B

Portanto, projetar os condutores com seção maior (menor resistência → menor queda de tensão) é condição essencial para a confiabilidade da proteção diferencial de barramento.

II - O tempo de operação deve ser rápido, usando preferencialmente a curva de tempo inverso

A proteção 87B, diferencial de barra, opera instantaneamente, desde que a falta esteja dentro da zona de proteção definida entre os TC's de entrada e saída". Esta função tem por objetivo, eliminar a falta instantaneamente". Portanto, usar curva de tempo inverso na proteção diferencial de barramento é tecnicamente INCORRETO - a curva de tempo inverso é característica da proteção de sobrecorrente temporizada (função 51), não do diferencial (87B).

De acordo com o google:

Apenas a condição III está correta. Em projetos de proteção diferencial de barramentos, os condutores do circuito secundário devem possuir bitola adequada (seção suficiente, muitas vezes exigindo o mínimo de 10mm²) para limitar a queda de tensão e evitar erros de medição nos relés.

I. Incorreta: Essa premissa era restrita aos relés eletromecânicos, mas perdeu o sentido. Relés microprocessados (digitais) modernos conseguem compensar numericamente diferentes relações de Transformadores de Corrente (TCs).

II. Incorreta: A proteção diferencial de barramentos requer uma atuação instantânea (tempo definido e ultrarrápido) para preservar a estabilidade do sistema. Curvas de tempo inverso não são recomendadas, pois atrasariam o desligamento da falta.

Mas o gabarito é a A.

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