decisão técnica

COELCE
DECISÃO
TÉCNICA
CRITÉRIO PARA INSTALAÇÃO
RELIGADOR AUTOMÁTICO TRIFÁSICO DE 15 KV
USO EM POSTE
DT - 106
COELCE
Companhia Energética do Ceará
DESIM -0896-1
DOCUMENTO NORMATIVO DA TRANSMISSÃO
DECISÃO TÉCNICA
DT-106
Código
I
Página
COELCE
CRITÉRIO PARA INSTALAÇÃO RELIGADOR
1
AUTOMÁTICO DE DISTRIBUIÇÃO
Companhia Energética do Ceará
Revisão
1/1
1#/
Emissão
0
JUN/01
ÍNDICE
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
4.10
5
Seccionador Automático........................................................................................................2
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
6.
Religador X Religador............................................................................................................5
5.3.5
Relé X Fusível ....................................................................................................................5
5.3.6
Relé X Religador ................................................................................................................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 -0896-1
DECISÃO TÉCNICA
Código
DT-106
Página
COELCE
CRITÉRIO PARA INSTALAÇÃO RELIGADOR
1
AUTOMÁTICO DE DISTRIBUIÇÃO
Companhia Energética do Ceará
1
1/9
1/1 1#/
0
Emissão
JUN/01
Revisão
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 C37.60 IEEE Standart Requirements for Overhead , Pad-Mounted , Dry-Vault, and
Submersible Automatic Circuit reclosers and Fault Interrupters for AC
Systems.
ET- 07/82 - Seccionador Automático Trifásico classe de 15 kV
ET - 09/82 - Religador Automático Trifásico classe de 15 kV
E-MT – 0001 – Especificaçión de Desconectadores Fusibles Monofásicos - ENERSIS
E-MT – 0004 – 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 COELCE 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 -089-1
DECISÃO TÉCNICA
Código
DT-106
Página
COELCE
CRITÉRIO PARA INSTALAÇÃO RELIGADOR
1
AUTOMÁTICO DE DISTRIBUIÇÃO
Companhia Energética do Ceará
2/9
1/1 1#/
0
Emissão
JUN/01
Revisão
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.
4.10 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 ( 50/51 + 50 /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 10 km , e corrente máxima
passante superior a 20 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 20 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 -089-1
DECISÃO TÉCNICA
Código
DT-106
Página
COELCE
CRITÉRIO PARA INSTALAÇÃO RELIGADOR
1
AUTOMÁTICO DE DISTRIBUIÇÃO
Companhia Energética do Ceará
3/9
1/1 1#/
0
Emissão
JUN/01
Revisão
Usar chaves-fusíveis no primário de todos os transformadores de distribuição até 300 kVA
instalado na rede da COELCE.
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 ........................................................................... 280,400..560 A
Capacidade de interrupção simétrica de curto-circuito ........................... 6 e 12 kA
Fator de assimetria........................................................................................... 1,2
Frequência Nominal ..................................................................................... 60 Hz
Tempo máximo de interrupção .....................................................................83 ms
Tensão suportável de impulso atmosférico(1,2 x 50 µs )............................ 110 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 .............................................................................. 200 ou 400 A
Capacidade de interrupção simétrica de curto-circuito ......................... 8 ou 10 kA
Fator de assimetria........................................................................................... 1,2
Frequência nominal ...................................................................................... 60 Hz
Tensão suportável de impulso atmosférico(1,2 x 50µs )............................. 110 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 ..................................................................... 100, 300 OU 400 A
Capacidade de interrupção simétrica de curto-circuito .................... 2, 8 OU 10 kA
Frequência nominal ...................................................................................... 60 Hz
Tensão suportável de impulso atmosférico(1,2 x 50 µs )................. 95 OU 110 kV
DESIM -089-1
DECISÃO TÉCNICA
Código
DT-106
Página
COELCE
CRITÉRIO PARA INSTALAÇÃO RELIGADOR
1
AUTOMÁTICO DE DISTRIBUIÇÃO
Companhia Energética do Ceará
4/9
1/1 1#/
0
Emissão
JUN/01
Revisão
Elo fusível tipo K 500 mm ............................................................................ 6 a 20
Elo fusível tipo H 500 mm............................................................................ 1 a 5
Nota: Quando submetido a uma corrente de 250% e 300% da corrente
deverá fundir no intervalo de 17 segundos,
nominal, o elo-fusível
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 < 0,75 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, 10,
15, 25,40 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 20 K nas áreas urbanas e 15 K em áreas rurais.
f) 0 elo deverá suportar a corrente de energização dos
jusante durante um tempo de aproximadamente 0,1 s.
T
transformadores instalados a
> 0,1 s para Im
f elo
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 40 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 150% do
valor da máxima corrente de carga medida ou convenientemente avaliada, no ponto
considerado. 0 valor da máxima corrente de carga englobará a corrente devida a
manobras, quando for o caso.
DESIM -089-1
DECISÃO TÉCNICA
Código
DT-106
Página
CRITÉRIO PARA INSTALAÇÃO RELIGADOR
1
AUTOMÁTICO DE DISTRIBUIÇÃO
COELCE
Companhia Energética do Ceará
5/9
1/1 1#/
0
Emissão
JUN/01
Revisão
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
0 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) 0 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: 0 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) 0 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 0,2 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 -089-1
DECISÃO TÉCNICA
Código
DT-106
Página
COELCE
Companhia Energética do Ceará
CRITÉRIO PARA INSTALAÇÃO RELIGADOR
1
AUTOMÁTICO DE DISTRIBUIÇÃO
6/9
1/1 1#/
0
Emissão
JUN/01
Revisão
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 80%, e 0,3 s
para relés eletrônicos.
DESIM -089-1
DECISÃO TÉCNICA
Código
Página
COELCE
CRITÉRIO PARA INSTALAÇÃO RELIGADOR
1
AUTOMÁTICO DE DISTRIBUIÇÃO
Companhia Energética do Ceará
6. ANEXOS
Anexo A - Tabelas de Coordenação de Elos Fusíveis
DESIM -089-1
DT-106
7/9
1/1 1#/
0
Emissão
JUN/01
Revisão
DECISÃO TÉCNICA
Código
Página
COELCE
CRITÉRIO PARA INSTALAÇÃO RELIGADOR
1
AUTOMÁTICO DE DISTRIBUIÇÃO
Companhia Energética do Ceará
Anexo B - Estrutura de Religador - Instalação em Poste
DESIM -089-1
DT-106
8/9
1/1 1#/
0
Emissão
JUN/01
Revisão
DECISÃO TÉCNICA
Código
Página
COELCE
CRITÉRIO PARA INSTALAÇÃO RELIGADOR
1
AUTOMÁTICO DE DISTRIBUIÇÃO
Companhia Energética do Ceará
Anexo "C" - Estrutura de Seccionalizador - Instalação em Poste
DESIM -089-1
DT-106
9/9
1/1 1#/
0
Emissão
JUN/01
Revisão