1ª QUESTÃO
MAPA — PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS
Seja bem-vindo, engenheiro!
Este MAPA estará dividido em três fases. Em cada uma delas, você será estimulado a responder às perguntas
feitas baseando-se nos conteúdos abordados nas aulas e na interpretação das situações problemas
apresentados.
ATENÇÃO! Este MAPA é INDIVIDUAL! Contudo, você poderá discutir com seus colegas sobre as soluções
encontradas e qual seria a mais adequada do ponto de vista da Engenharia.
As suas tarefas neste MAPA serão: analisar as proteções do sistema elétrico e dimensionar os níveis de
curto-circuito de uma instalação existente.
Aproveite esse momento e faça o melhor que puder de onde estiver!
“O sistema elétrico de potência é o responsável em fazer a energia elétrica chegar ao consumidor, sendo
esse sistema formado por geração, transmissão e distribuição, além de contar com as subestações durante
algumas partes do processo, partes essas que necessitam de algum tipo de modificação nas características
da energia. As subestações são parte importante no sistema, pois visa adequar a energia de acordo com
cada etapa do processo, seja na elevação da tensão para que seja realizada a transmissão ou na diminuição
da tensão para ficar dentro dos padrões de distribuição. Também são muito importantes na indústria e em
grandes empresas, sendo que, em alguns casos, esses setores instalam subestações em seu próprio negócio
visando uma maior qualidade da energia utilizada, maior segurança e maior confiabilidade, pois com um
sistema próprio não ficam reféns de possíveis variações indesejadas oriundas do sistema de distribuição”
(Campos; Estevam, 2020, p. 130).
Fonte: CAMPOS, L. F. G. de.; ESTEVAM, G. P. A Atuação das Subestações no Sistema Elétrico de Potência.
Revista eSALENG, [s. l.], v. 9, n. 1, p. 130-141, 2020. Disponível em:
https://unisalesiano.com.br/aracatuba/wp-content/uploads/2021/03/07_A-atuacao-das
subestacoes_130_141.pdf. Acesso em: 4 jul. 2024.
Você é o engenheiro responsável pela parametrização do relé de uma subestação de uma usina fotovoltaica
de 1 MW, com um transformador de 1250 kVA, relação de transformação de 13,8-0,38/0,22 kV, Delta-Estrela
e impedância de 4,5%. A concessionária local lhe encaminhou a nova impedância equivalente no ponto de
entrega, e o relé instalado na cabine primária acusou a função 50, desarmando o disjuntor de média tensão.
Lembrando que a cabine primária conta com TC de proteção de 200:5 A e TP com relação de transformação
de 13,8/R3 : 115/R3 resultando em RTP de 120:1.
Figura 1 – Impedância equivalente no ponto de entrega nas bases Vb = 13,8 kV e Sb = 100 MVA
encaminhada pela concessionária
Fonte: o autor.
Considere a corrente de curto-circuito do inversor igual a 2 pu (nas bases Sb = 100 MVA e Vb = 380 V).
Etapa 1
Explique por que a função 50 pode ter sido acusada pelo relé de proteção e o que pode ter causado o
desarme do disjuntor por essa função.
Etapa 2
Calcule o módulo do nível de curto-circuito trifásico assimétrico na cabine primária, dado o fator de
assimetria igual a 1,5, para determinar a corrente que passa pela leitura do relé durante uma falha desse
tipo.
Etapa 3
Após um tempo de operação da usina, o proprietário decide ampliar a usina fotovoltaica para 1500 kW de
geração, mas ele não lhe contrata para refazer o estudo de proteção e reaprovar na concessionária. Ao
entrar em funcionamento, qual função parametrizada poderia garantir a segurança da instalação?
ALTERNATIVAS
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