transformador-máquina (2 enrolamentos).
Segundo a convenção de medição das correntes, representada no esquema e respeitando a fiação recomendada, as correntes diferenciais Id e de restrição It de cada fase são calculadas utilizando as correntes compensadas Irec e I’rec. b Corrente diferencial: onde x = 1, 2 ou 3 b Corrente de restrição: onde x = 1, 2 ou 3 A proteção será excitada se a corrente diferencial de pelo menos uma fase, for superior ao ajuste de funcionamento definido por:
b um nível ajustável alto de corrente diferencial sem restrição b uma característica ajustável de porcentagem com duas inclinações b um ajuste baixo ajustável de corrente diferencial.
A estabilidade é garantida:
b pela restrição de harmônico auto-adaptável ou clássica b pela restrição na energização do transformador b pela restrição na perda de TC.
O ajuste alto de trip não é restrito.
Funcionamento
Esta função de proteção protege a área compreendida entre os sensores das correntes principais I1, I2, I3 de um lado e os sensores das correntes adicionais I'1, I'2, I'3 do outro.
Ela compensa a amplitude e a fase das correntes de cada enrolamento segundo a defasagem angular e a potência do transformador, como também os valores de tensão e de corrente configurados.
Em seguida, ela compara fase a fase as correntes compensadas.
Esquema
Idx = I xrec+I′′′′xrec Itx = max I xrec I( , ′′′′xrec)
Modo teste (SFT2841) Defasagem angular = 0 Compensação de amplitude e de fase
Ajuste alto fase 3 ID3 > Idmáx
Diferencial de porcentagem Restrição clássica ou auto-adaptável Ajuste alto fase 2 ID2 > Idmáx Ajuste alto fase 1 ID1 > Idmáx Fase 1 Fase 2 Fase 3 Restrição no fechamento Modo teste P87T_1_41 Ajuste alto P87T_1_33 Saída trip P87T_1_3 Ajuste com porcentagem P87T_1_34
168
3
Funções de proteção
Diferencial do transformador
Código ANSI 87T
Definições
Os termos enrolamento 1 e enrolamento 2 são utilizados da seguinte maneira:
b enrolamento 1: corresponde ao circuito onde são conectadas as correntes principais I1, I2, I3 e a medição de tensão V1, V2, V3 ou U21, U32 b enrolamento 2: corresponde ao circuito onde são conectadas as correntes adicionais I'1, I'2, I'3. As grandezas elétricas do transformador devem ser definidas na aba “Características especiais” do software SFT2841:
b tensão no enrolamento 1: Un1 b tensão no enrolamento 2: Un2 b defasagem angular
b potência nominal S do transformador.
Para ajudar no procedimento da instalação, esta aba mostra:
b o valor da corrente nominal do transformador para os enrolamentos 1 e 2: In1, In2
b o valor da corrente de base Ib do enrolamento 1, que é configurado na aba “Sensores TC/TP”
b o valor da corrente de base I'b do enrolamento 2, que é calculada utilizando a relação de transformação.
Compensação
Princípio
As correntes nos enrolamentos 1 e 2 não podem ser comparadas diretamente devido à relação de transformação e à defasagem introduzidas pelo transformador de potência.
O Sepam não utiliza a compensação de TCs. O Sepam utiliza os dados de potência nominal e das tensões dos enrolamentos para calcular a relação de transformação e, deste modo, compensar a amplitude das correntes. A defasagem angular é utilizada para compensar as correntes de fase.
Corrente compensada no enrolamento 1
A corrente compensada no enrolamento 1 é sempre a mesma qualquer que seja a defasagem angular do transformador. Ela consiste em eliminar as correntes de seqüência zero para tornar a função de proteção insensível às fugas à terra externas.
Corrente compensada no enrolamento 2 e defasagem angular
A corrente compensada no enrolamento 2 é uma compensação de amplitude e de fase que leva em consideração a defasagem angular do transformador.
A norma IEC 60076-1 supõe que a defasagem angular é dada para um transformador conectado a uma fonte cuja ordem de rotação das fases é 123. O Sepam utiliza este valor de defasagem angular para ambas as redes tipo 123 ou 132.
Não é necessário complementar este valor por 12 para uma rede tipo 132.
Quando as conexões dos sensores de corrente estão corretas, a correspondência da defasagem angular a ser feita é o resultado da medição feita pelo Sepam da defasagem entre as correntes no enrolamento 1 e no enrolamento 2, dividida por 30°. A tabela na página seguinte fornece os diagramas fasoriais e as fórmulas de compensação baseadas na defasagem angular do transformador para redes cuja rotação das fases é do tipo 123.
Notações
S : potência nominal do transformador AT/BT Un1 : tensão nominal lado enrolamento 1 Un2 : tensão nominal lado enrolamento 2 In1 : corrente nominal lado enrolamento 1 In2 : corrente nominal lado enrolamento 2
In : corrente nominal do primário dos TCs lado enrolamento 1 I'n : corrente nominal do primário dos TCs lado enrolamento 2 in : corrente nominal do secundário dos TCs lado enrolamento 1 i'n : corrente nominal do secundário dos TCs lado enrolamento 2 VACT : potência de precisão do transformador de corrente
Rw : resistência de carga do transformador de corrente (fiação inclusa) RCT : resistência do secundário do transformador de corrente FLP : fator limite de precisão do transformador de corrente Vk : tensão de pico do transformador de corrente
I1rec I1 In1 --- I1+I 2+I 3 3In1 --- – = I 2rec I 2 In1 --- I1+I 2+I 3 3In1 --- – = I 3rec I 3 In1 --- I1+I 2+I 3 3In1 --- – = Enrolamento 1 Un1, In1 Enrolamento 2 Un2, In2
3
Funções de proteção
Diferencial do transformador
Código ANSI 87T
Cálculo das correntes compensadas no enrolamento 2
Defa- sagem angular
Enrolamento 1 Enrolamento 2 Compensação Defa-
sagem angular
Enrolamento 1 Enrolamento 2 Compensação
0 6 1 7 2 8 3 9 4 10 5 11
Modo teste
Dois modos operacionais são disponíveis para facilitar a realização de manutenção e a colocação em operação:
b modo normal: a função de proteção controla as saídas de trip e de sinalização baseado nestes ajustes.
Este é o modo operacional padrão.
b modo teste: a função de proteção controla as saídas de trip e de sinalização baseado nos ajustes do modo teste.
Este modo somente pode ser acessado pelo software SFT2841, em modo conectado e após a inserção da senha de acesso de Ajuste de proteção.
O sistema volta ao modo normal quando o software é desconectado.
I′′′′1rec In2---I′′′′1 I′′′′1 I′′′′2 I′′′′3+ + 3In2 ---
–
=
I′′′′2rec In2---I′′′′2 I′′′′1 I′′′′2 I′′′′3+ + 3In2 ---
–
=
I′′′′3rec In2---I′′′′3 I′′′′1 I′′′′2 I′′′′3+ + 3In2 ---
–
=
I′′′′1rec –In2---I′′′′1 I′′′′1 I′′′′2 I′′′′3+ + 3In2 --- +
=
I′′′′2rec –In2---I′′′′2 I′′′′1 I′′′′2 I′′′′3+ + 3In2 --- +
=
I′′′′3rec –In2---I′′′′3 I′′′′1 I′′′′2 I′′′′3+ + 3In2 --- +
=
I′′′′1rec= I---3In2′′′′1 I′′′′2– I′′′′2rec= I---3In2′′′′2 I′′′′3– I′′′′3rec= I---3In2′′′′3 I′′′′1–
I′′′′1rec= I---3In2′′′′2 I′′′′1– I′′′′2rec= I---3In2′′′′3 I′′′′2– I′′′′3rec= I---3In2′′′′1 I′′′′3– I′′′′1rec I′′′′2 In2 --- – I′′′′1 I′′′′2 I′′′′3+ + 3In2 --- + = I′′′′2rec I′′′′3 In2 --- – I′′′′1 I′′′′2 I′′′′3+ + 3In2 --- + = I′′′′3rec I′′′′1 In2 --- – I′′′′1 I′′′′2 I′′′′3+ + 3In2 --- + = I′′′′1rec I′′′′2 In2 --- I′′′′1 I′′′′2 I′′′′3+ + 3In2 --- – = I′′′′2rec I′′′′3 In2 --- I′′′′1 I′′′′2 I′′′′3+ + 3In2 --- – = I′′′′3rec I′′′′1 In2 --- I′′′′1 I′′′′2 I′′′′3+ + 3In2 --- – =
I′′′′1rec= I---3In2′′′′3 I′′′′2– I′′′′2rec= I---3In2′′′′1 I′′′′3– I′′′′3rec= I---3In2′′′′2 I′′′′1–
I′′′′1rec= I---3In2′′′′2 I′′′′3– I′′′′2rec= I---3In2′′′′3 I′′′′1– I′′′′3rec= I---3In2′′′′1 I′′′′2– I′′′′1rec I′′′′3 In2 --- I′′′′1 I′′′′2 I′′′′3+ + 3In2 --- – = I′′′′2rec I′′′′1 In2 --- I′′′′1 I′′′′2 I′′′′3+ + 3In2 --- – = I′′′′3rec I′′′′2 In2 --- I′′′′1 I′′′′2 I′′′′3+ + 3In2 --- – = I′′′′1rec I′′′′3 In2 --- – I′′′′1 I′′′′2 I′′′′3+ + 3In2 --- + = I′′′′2rec I′′′′1 In2 --- – I′′′′1 I′′′′2 I′′′′3+ + 3In2 --- + = I′′′′3rec I′′′′2 In2 --- – I′′′′1 I′′′′2 I′′′′3+ + 3In2 --- + =
I′′′′1rec= I---3In2′′′′3 I′′′′1– I′′′′2rec= I---3In2′′′′1 I′′′′2– I′′′′3rec I′′′′2 I′′′′3–
3In2
--- =
I′′′′1rec= I---3In2′′′′1 I′′′′3– I′′′′2rec= I---3In2′′′′2 I′′′′1– I′′′′3rec I′′′′3 I′′′′2–
3In2
--- =
170