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Para que serve o estudo
O objetivo é isolar uma falta desligando a menor parte possível da instalação, no menor tempo compatível com a seletividade. Sem um estudo, é comum que um defeito em um circuito terminal desligue o disjuntor geral, ou que o relé de entrada atue antes da proteção do transformador.
Em subestações de média tensão, a distribuidora normalmente exige o estudo e os ajustes do relé de entrada para aprovar a ligação ou uma ampliação.
As etapas de um estudo de seletividade
Independentemente do porte da instalação, o estudo segue a mesma sequência:
- Levantamento e conferência dos dados do sistema elétrico
- Cálculo das correntes de curto-circuito máximas e mínimas em cada barra (IEC 60909)
- Definição dos ajustes de sobrecorrente de fase e de neutro (funções 50/51 e 50N/51N)
- Montagem dos coordenogramas e verificação dos intervalos de coordenação
- Verificação de inrush, curva de dano do transformador e saturação dos TCs
- Emissão do memorial de ajustes e do relatório final
Curto-circuito: a base de todos os ajustes
As correntes de curto-circuito máximas definem o ajuste instantâneo e a suportabilidade dos equipamentos. As mínimas confirmam que a proteção enxerga a falta mais distante. Por isso, o primeiro dado que se pede é o nível de curto-circuito no ponto de entrega, informado pela distribuidora.
O coordenograma e o intervalo de coordenação
No coordenograma, as curvas tempo × corrente de todos os dispositivos em série são desenhadas em escala logarítmica. Entre dois dispositivos consecutivos, deve haver um intervalo de tempo suficiente para o dispositivo a jusante eliminar a falta antes que o de montante atue, considerando o tempo de abertura do disjuntor e as tolerâncias do relé.
No mesmo gráfico entram o ponto de inrush do transformador, que a proteção não pode confundir com uma falta, e a curva de dano do transformador, que a proteção precisa respeitar.
Dados necessários para começar
A maior parte dos atrasos em estudos de proteção vem de dados incompletos. Reunir esta lista antes de contratar reduz o prazo e o número de revisões:
- Diagrama unifilar atualizado da instalação
- Nível de curto-circuito trifásico e fase-terra no ponto de entrega
- Dados de placa dos transformadores: potência, tensões, impedância percentual e ligação
- Modelo e funções disponíveis dos relés, e relação dos TCs
- Dados de disjuntores, fusíveis e seus fabricantes
- Comprimento e seção dos principais alimentadores
- Lista das maiores cargas e motores, com partida
- Norma de acesso ou exigências específicas da distribuidora