Tendo já as curvas TCC anteriores, pode-se começar a ajustar as mesmas para que os relés fiquem seletivos.
Definem-se também limites de tempo, ou seja, o tempo de atuação (Delay) não deve ser menor que 0.05s e entre os relés deve existir um intervalo de tempo de 150ms. Os relés do mesmo ramal podem ter o mesmo tempo de atuação, sendo que esse intervalo não se aplica aí.
A escala da configuraçãoTime Dialé diferente da doDelay, sendo que para ter 0.15s noTime Dial, coloca-se 0.75s, e para 0.05s coloca-se 0.25s.
4.6.1 Zona dos Geradores
Começando na zona dos geradores, começou-se a ajustar os valores dos pickups e tempos de atuação. Como os ramais têm as mesmas características e os relés paralelos tomam os mesmos valores, focou-se apenas no ramal do Gen1 para se visualizar melhor as curvas.
4.6.1.1 Curvas TCC da Fase
Na figura4.53, a laranja escuro e claro estão as curvas do Relay 6 e a azul as do Relay 4.
Como estes relés são os que estão mais a jusante, o tempo de atuação dos mesmos é o menor possível. Assim, no parâmetroTime Dialda função 51 são colocados 0.25s e noDelayda função 50 0.05s.
Nas curvas TCC não ajustadas (figura4.26), a curva da função 51 do relé 6 deveria estar antes da térmica do Gen1, o que não acontecia. Para isso, no gráfico arrastou-se a curva correspondente para a esquerda de forma a ficar antes da do gerador.
Os valores colocados no Relay 4 mantiveram-se, pois as curvas deste aparecem à direita das do Relay 6. Considera-se que os relés estão seletivos, já que o Relay 6 vai atuar antes do Relay 4 em caso de defeito.
4.6 Ajuste das Curvas TCC 139
Figura 4.53: Curvas TCC da fase dos relés do ramal do Gen1
140 Metodologia de Cálculo e Obtenção de Resultados
4.6.1.2 Curvas TCC do Neutro/Terra
Figura 4.54: Curvas TCC do neutro/terra dos relés do ramal do Gen1
Para as condições de neutro/terra, também se ajustaram os tempos de atuação, para os mesmos valores que na fase.
A maior diferença que se vê no gráfico da figura4.54é na curva da função 50N dos relés, que agora coincidem. Isto acontece pois, quando se testaram defeitos de fase-neutro nos barramentos do ramal, essa função de proteção não atuava devidamente. A corrente de pickup definida era demasiado baixa, tomando o valor de 168.4A para o Relay 6 e de 191.6A para o Relay 4.
4.6 Ajuste das Curvas TCC 141
Para aumentar este valor, e considerando os valores de curto-circuito de fase-terra que se obtém quando aplicamos um defeito naquela zona, percebeu-se que a corrente depickup para a função 50N tem de ser de cerca 360A nos dois relés. Assim, colocou-se o mesmopickup (de 0.9) no Relay 4 e Relay 6.
Procede-se da mesma forma para os relés do ramal do Gen2.
4.6.2 Zona do TP1
A seguir aos geradores está a zona do TP1. Primeiramente acertaram-se as curvas TCC dos relés 2 e 3, que posteriormente vão ser conjugadas com as dos relés 4 a 9 para verificar a seletivi- dade.
4.6.2.1 Curvas TCC da Fase
Na figura4.55, a amarelo e laranja veem-se as curvas das funções 51 e 50 do Relay 3 e a rosa e roxo as curvas do Relay 2.
Inicialmente, como se via na figura4.31, apesar de terem pickups diferentes as curvas dos relés coincidiam. Como os pickups eram calculados com recurso a um intervalo, obteve-se valores má- ximos e mínimos dos mesmos (explicitados na tabela4.6), sendo que foram utilizados os valores máximos. Assim, como as curvas do Relay 3 têm de aparecer antes das do Relay 2, escolheu-se utilizar os valores mínimos depickupcalculados para esse relé.
Para além disso, acertaram-se os tempos de atuação. Como foi mencionado anteriormente, para serem considerados seletivos, as curvas dos relés sequenciais devem estar a 150ms de distân- cia. Como os relés 4 a 9 começam nos tempos mínimos de 0.25s para oTime Diale 0.05s para o Delay, estes relés devem estar com 1s noTime Diale 0.2s para oDelay.
Após os testes de operação dos relés, verificou-se que o tempo de atuação da função 51 (cor- respondente ao Time Dial) estava demasiado lento, logo escolheu-se colocar o mesmo a 0.85s, apesar de não cumprir o intervalo de 150ms.
Também se percebeu que era necessário uma corrente depickupmais elevada para a função 50, devido à corrente de defeito que passava no ramal. Assim, definiu-se que esta corrente de pickupcorresponde a 4000A para o Relay 3 e a 1500A para o Relay 2, o que corresponde a um pickupde 5 e 10 para a função 50, respetivamente.
Com estas alterações, verifica-se que a curva da corrente de inrush do TP1 já aparece em primeiro lugar, ou seja, já não provocaria a atuação desnecessária dos relés quando o transformador se ligasse.
Com estas alterações, considera-se que os relés estão seletivos entre eles.
142 Metodologia de Cálculo e Obtenção de Resultados
Figura 4.55: Curvas TCC da fase dos relés do TP1
4.6.2.2 Curvas TCC do Neutro/Terra
Na figura4.56, a azul veem-se as curvas das funções de neutro e terra do Relay 3 e a rosa as curvas do Relay 2.
4.6 Ajuste das Curvas TCC 143
Figura 4.56: Curvas TCC do neutro/terra dos relés do TP1
Primeiramente, acertaram-se os tempos de atuação. Como visto anteriormente, os relés 4 a 9 começam nos tempos mínimos de 0.25s para oTime Diale 0.05s para oDelay, logo estes relés devem estar com 1s noTime Dial e 0.2s para oDelay. Apesar de na fase o tempo de atuação da função 51 ter sido diminuído pois o relé não estava a atuar quando devia, o mesmo não foi necessário para o neutro/terra.
Como acontecia com as curvas TCC da fase, antes do ajuste dos pickups estas curvas estavam sobrepostas, o que provoca a atuação indevida dos relés, ou seja, primeiramente devem estar as curvas do Relay 3 e a seguir as do Relay 2.
144 Metodologia de Cálculo e Obtenção de Resultados
O ajuste dos pickups iniciou-se na função 50N. A corrente depickupda função estava, mais uma vez, muito baixa, sendo que se achou necessário ter pelo menos correntes de pickupcom o valor de 105A e 480A para o Relay 2 e Relay 3, respetivamente. Estes valores foram considerados a partir das correntes de curto-circuito que passavam no ramal. Assim, para o Relay 2 o novo pickupé de 0.7 e para o Relay 3 de 0.6.
As curvas da função 51N e 51G foram ajustadas manualmente. Para isso, foi considerado que para o Relay 3, ambas devem estar antes das curvas do Relay 2, para garantir a seletividade. Após o ajuste manual, fica-se com as curvas presentes na figura4.56.
4.6.3 Zona do TP1 e Geradores
Juntando as curvas dos relés do Gen1 e Gen2 e dos relés do TP1, vai-se verificar se as mesmas estão seletivas.
4.6.3.1 Curvas TCC da Fase
Na figura4.57, a azul veem-se as curvas do Relay 6 e 9, a roxo as curvas do Relay 4 e 7, a laranja do Relay 3 e a verde do Relay 2.
Verifica-se que o intervalo de tempo entre os relés dos ramais dos geradores e do TP1 é de 150ms (exceto para as curvas de 51, como foi referido antes), e que as curvas dos relés 4 a 9 aparecem antes das curvas dos relés 2 e 3. Assim, consideram-se que as zonas estão seletivas e que os relés vão atuar corretamente em caso de defeito.
4.6 Ajuste das Curvas TCC 145
Figura 4.57: Curvas TCC da fase dos relés do ramal do Gen1 e do TP1
4.6.3.2 Curvas TCC do Neutro/Terra
Na figura4.58, a laranja veem-se as curvas do Relay 6 e 9, a roxo as curvas do Relay 4 e 7, a azul do Relay 3 e a rosa do Relay 2.
Tal como se viu na fase, o intervalo de tempo entre os relés dos ramais dos geradores e do TP1 é de 150ms para todas as funções de proteção. Também se verifica que as curvas dos relés 4 a 9 aparecem antes das curvas dos relés 2 e 3, logo consideram-se seletivos.
146 Metodologia de Cálculo e Obtenção de Resultados
Figura 4.58: Curvas TCC do neutro/terra dos relés do ramal do Gen1 e do TP1 4.6.4 Zona do TP2
Apesar de a última zona presente na área de 30kV serem os parques eólicos 1 e 2, iniciou-se o ajuste das curvas TCC dos relés do TP2, e posteriormente verifica-se se estão seletivos com os relés de PE1 e PE2
4.6 Ajuste das Curvas TCC 147
4.6.4.1 Curvas TCC da Fase
Figura 4.59: Curvas TCC da fase dos relés do TP2
Na figura4.59, a amarelo e laranja veem-se as curvas das funções 51 e 50 do Relay 10 e a azul claro e escuro as curvas do Relay 11.
A situação do TP2 é semelhante à do TP1, dado que apesar de os relés terem pickups diferen- tes, as curvas coincidiam. Assim, escolheu-se utilizar os valores mínimos depickup calculados para o Relay 11 para que as curvas deste apareçam primeiro do que as do Relay 10.
148 Metodologia de Cálculo e Obtenção de Resultados
Acertaram-se também os tempos de atuação. Como foi mencionado anteriormente, para serem considerados seletivos, as curvas dos relés sequenciais devem estar a 150ms de distância. Como estes relés se encontram numa situação semelhante aos do TP1, ou seja, estão após a primeira zona a atuar da área de 30kV, consideraram-se os mesmos tempos dos relés 2 e 2 que para os relés 10 e 11.
Ao ajustar as curvas, em vez de se colocar 0.2 na função 50, acidentalmente colocou-se 0.21s.
Isto não afeta a atuação dos relés, dado que o limite máximo do intervalo dos tempos de atuação entre relés é de 300ms. Assim, noTime Dialda função 51 colocou-se o equivalente, ou seja, 1.05s.
Tal como aconteceu com os relés do TP1, também se considerou necessária uma corrente de pickupmais elevada para a função 50, devido à corrente de defeito que passava no ramal. Assim, definiu-se que esta corrente depickupcorresponde a 3750A para o Relay 11 e a 495A para o Relay 10, o que corresponde a umpickupde 2.5 e 3.3 para a função 50, respetivamente.
Com estas alterações, verifica-se que a curva da corrente deinrushdo TP2 já aparece antes da curva do Relay 10, que está colocado do lado do primário do transformador, não provocando a atuação desnecessária dos relés quando o transformador se ligasse. A curva de 50 do Relay 11 não afeta a corrente deinrushpois esta surge no primário do TP2.
Com estas alterações, considera-se que os relés estão seletivos entre eles.
4.6 Ajuste das Curvas TCC 149
4.6.4.2 Curvas TCC do Neutro/Terra
Figura 4.60: Curvas TCC do neutro/terra relés do TP2
Na figura4.60, a azul veem-se as curvas das funções de neutro e terra do Relay 11 e a verde as curvas do Relay 10.
Tal como na fase, acertaram-se os tempos de atuação para 0.2s para oDelaye 1s para oTime Dial.
150 Metodologia de Cálculo e Obtenção de Resultados
Como acontecia com as curvas TCC da fase, antes do ajuste dos pickups estas curvas estavam sobrepostas, o que provoca a atuação indevida dos relés, ou seja, primeiramente devem estar as curvas do Relay 11 e a seguir as do Relay 10.
Os valores das curvas 51G e 51N do Relay 10 mantiveram-se. Quando se realizaram os testes de seletividade verificou-se que para a função 50N era necessária uma corrente depickup mais elevada. Assim, consoante os dados de curto-circuito obtidos nos testes, foi usada uma corrente de 105A, que equivale a umpickupde 0.7.
As curvas do Relay 11 foram ajustadas manualmente. Para isso, foi considerado que para esse relé as curvas devem estar antes das curvas do Relay 10, para garantir a seletividade.
4.6.5 Zona do TP2 e PE1
Com as curvas dos relés do TP2 ajustadas, pode-se verificar a seletividade dos mesmos com o relé do ramal do parque eólico 1.
4.6.5.1 Curvas TCC da Fase
Na figura4.61, a azul claro veem-se as curvas das funções do Relay 12, a laranja as do Relay 11 e a roxo as curvas do Relay 10.
Como o Relay 12 é o único relé do ramal de PE1, os tempos de atuação para esse são os mínimos, ou seja de 0.05s para oDelaye 0.25s para oTime Dial.
Assim, verifica-se o intervalo de 150ms para as curvas dos relés 12 e 11/10, e como as curvas do relé 12 aparecem primeiro, pode-se considerar que estão seletivos.
Para o Relay 12, opickupda função 50 aumentou-se ligeiramente, para 5, de forma a que a corrente depickupfosse de 2000A.
4.6 Ajuste das Curvas TCC 151
Figura 4.61: Curvas TCC da fase dos relés do PE1 e da zona do TP2
152 Metodologia de Cálculo e Obtenção de Resultados
4.6.5.2 Curvas TCC do Neutro/Terra
Figura 4.62: Curvas TCC do neutro/terra dos relés do PE1 e da zona do TP2
Na figura4.62, a laranja veem-se as curvas do Relay 12, a azul do Relay 11 e a verde do Relay 10.
Tal como se viu na fase, o intervalo de tempo entre os relés dos ramal do TP2 e do PE1 é de 150ms para todas as funções de proteção. Também se verifica que as curvas do relé 12 aparecem antes das curvas dos relés 11 e 10, logo consideram-se seletivos.
4.6 Ajuste das Curvas TCC 153
4.6.6 Zona do TP2 e PE2 4.6.6.1 Curvas TCC da Fase
Figura 4.63: Curvas TCC da fase dos relés do PE2 e da zona do TP2
Na figura4.63, a azul claro veem-se as curvas das funções do Relay 13, a laranja as do Relay 10 e a roxo as curvas do Relay 11.
154 Metodologia de Cálculo e Obtenção de Resultados
Tal como acontece com o parque eólico 1, o Relay 13 é o único relé do ramal de PE2, logo os tempos de atuação para esse são de 0.05s para oDelaye 0.25s para oTime Dial.
Assim, verifica-se o intervalo de 150ms para as curvas dos relés 13 e 11/10, e como as curvas do relé 12 aparecem primeiro, pode-se considerar que estão seletivos.
Para o Relay 13, opickup da função 50 aumentou-se para 8, de forma a que a corrente de pickupfosse de 2000A, tal como o Relay 12.
4.6.6.2 Curvas TCC do Neutro/Terra
Na figura4.64, a laranja veem-se as curvas do Relay 13, a azul escuro do Relay 11 e a azul claro do Relay 10.
Tal como se viu na fase, o intervalo de tempo entre os relés dos ramal do TP2 e do PE2 é de 150ms para todas as funções de proteção. Também se verifica que as curvas do relé 13 aparecem antes das curvas dos relés 11 e 10, logo consideram-se seletivos.
4.6 Ajuste das Curvas TCC 155
Figura 4.64: Curvas TCC do neutro/terra dos relés do PE2 e da zona do TP2
4.6.7 Zona de 400kV e TP1
Tendo já os relés a jusante seletivos, é preciso verificar que também ficam seletivos com os a montante, ou seja, os relés da zona de 400kV. Esses relés têm também de ser seletivos entre si.
4.6.7.1 Curvas TCC da Fase
156 Metodologia de Cálculo e Obtenção de Resultados
Figura 4.65: Curvas TCC da fase dos relés da zona do TP1 e de 400kV
Na figura4.65, a amarelo veem-se as curvas do Relay 3, a azul claro do Relay 2, a verde do Relay 1_SP1/SP2 e a roxo escuro do Relay 1A.
Inicialmente colocaram-se os tempos de atuação devidos para os relés da zona de 400kV. Estes relés têm de ter pelo menos 150ms de diferença para os relés do TP1, que por sua vez têm 0.2s para oDelaye 0.85s para oTime Dial. Assim, colocou-se para os relés de 400kV o tempo de 0.35s para oDelaye 1.75s para oTime Dial.
Os relés 1A e 1_SP1/SP2 também têm de estar seletivos entre si, mas podem manter os valores para os pickups, mudando-se apenas o tempo de atuação do Relay 1A para 0.5s para o Delaye 2.5s para oTime Dial.
Garante-se assim a seletividade destas zonas.
4.6 Ajuste das Curvas TCC 157
4.6.7.2 Curvas TCC do Neutro/Terra
Figura 4.66: Curvas TCC do neutro/terra dos relés da zona do TP1 e de 400kV
Na figura 4.66, a verde veem-se as curvas do Relay 3, a rosa do Relay 2, a azul do Relay 1_SP1/SP2 e a azul do Relay 1A.
Tal como se procedeu na fase, colocaram-se os tempos de atuação devidos para os relés da zona de 400kV. Para o Relay 1_SP1 e SP2 utilizou-se 0.36s para oDelaye 1.8s para oTime Dial.
Para o Relay 1A utilizou-se 0.51s para oDelaye 2.59s para oTime Dial.
Ao observar as curvas TCC, considerou-se que as curvas das duas zonas estavam muito afas- tadas, logo ajustou-se manualmente os pickups dos relés da zona de 400kV para ficarem com uma atuação mais próxima da dos TP1.
158 Metodologia de Cálculo e Obtenção de Resultados
4.6.8 Zona de 400kV e TP2
Com a seletividade dos relés da zona de 400kV assegurada, verifica-se se os mesmos estão seletivos com os relés de TP2.
4.6.8.1 Curvas TCC da Fase
Figura 4.67: Curvas TCC da fase dos relés da zona do TP2 e de 400kV
Na figura 4.67, a verde veem-se as curvas do Relay 3, a rosa do Relay 2, a azul do Relay 1_SP1/SP2 e a laranja do Relay 1A.
4.6 Ajuste das Curvas TCC 159
Como já se ajustaram as curvas dos relés de 400kV anteriormente, verifica-se que as zonas estão seletivas.
4.6.8.2 Curvas TCC do Neutro/Terra
Figura 4.68: Curvas TCC do Neutro/Terra dos relés da zona do TP2 e de 400kV
Na figura 4.68, a verde veem-se as curvas do Relay 3, a rosa do Relay 2, a azul do Relay 1_SP1/SP2 e a laranja do Relay 1A.
160 Metodologia de Cálculo e Obtenção de Resultados
Tal como se viu na fase, as curvas dos relés de 400kV de neutro/terra foram ajustadas na secção anterior, e assim verifica-se que as zonas estão seletivas.