Estudo de proteção em média tensão

ESTUDO DE PROTEÇÃO EM MÉDIA TENSÃO - (15 kV)

Unidade Consumidora: EE Pq Ribeirão DAERP

MEMORIAL DESCRITIVO

1- Identificação:

Unidade consumidora: EE Pq. Ribeirão DAERP - CNPJ: 560228580001/01.Endereço u. c: Rua Manoel de Macedo, nº 1836 – bairro Vila Virgínia.Município: Ribeirão Preto/SP

2- Objetivo:

Este memorial visa descrever os requisitos mínimos necessários para aprovação do estudo de proteção em média tensão – 15 kV, da unidade consumidora em referência, localizada na área de concessão da CPFL.

3- Potência transformadora e demanda prevista:

P = 01 x 500 = 500 kVA

D = 400 kW

4- Valores de curto-circuito e impedâncias fornecidos pela CPFL:

Alimentador: PCA-09

Coordenadas do ponto de entrega: 204898/653659

Tensão nominal: 13,8 kV

O máximo valor de curto circuito previsto nas barras de média tensão da S/E CPFL é de 10 kA simétrico.

Curto-circuito Simétrica (A) Assimétrica (A)

Trifásico 4047 5826

Bifásico 3504 5045

Fase-Terra (Zn = 0 Ω) 2982 4189

Fase-Terra (Zn = 40 Ω) 195 199

5- Ajustes de proteção fornecidos pela CPFL:

RTC: 600/5

Relés Fase Neutro 51 GS

Fabricante GE – IAC51 GE – IAC51 INEPAR - INE

Tipo Eletromecânico Eletromecânico Estático

Tap temporizado (A) 4,0 0,5 0,1

Corrente primária (A) 480 60 12

Curva de ajuste 1 1 0,2

Tap instantâneo (A) 32 11

Corrente primária (A) 3840 1320

Profissional responsável: RUTH SUEKO IKUHARA SANTOS - CREA nº: 21134/DPágina 1 de 6

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6- Cálculo da corrente nominal (In):

A corrente nominal (In) será calculada a partir da potência transformadora instalada.

P

In = , onde: 3 × V

P – potência transformadora instalada em kVA

V – tensão de fornecimento entre fases em kV

In

500

3 13,2

In ~ 22 A

7- Cálculo da corrente de magnetização (Iinrush) do transformador:

Correntes nominais dos transformador(es) - fator de multiplicação = 8:

500 kVA – In = kVA = 22 A → Iinrush = 8 x 22 = 176 A em 0,1 seg. 3 ×V

Iinrush = 176A em 0.1 seg. (este ponto deverá estar abaixo da curva de atuação do relé).

8- Cálculo do ponto ANSI (PANSI) do(s) transformador(es):

Ponto ANSI do(s) transformador(es):

1

TF 500 kVA (Zt% = 5,11) –> IANSI =In× = 249 A por 3 seg.Zt× 3

9- Dimensionamento dos TC’s de proteção:

É importante que os TC’s de proteção retratem com fidelidade as correntes de defeito, sem sofrer os efeitos da saturação. Somente devem entrar em saturação para valores de elevada indução magnética, o que corresponde a uma corrente de 20 vezes a corrente nominal primária.

Inp = Icc3Φ(assim.) → Inp = 5826 → Inp ~ 291 A

20 20

Como a corrente de curto-circuito assimétrica no ponto de entrega é menor que 10 kA o cálculo de saturação dos TC’s será feito para 10 kA.

Adotando-se TC’s 300/5 - classe de exatidão 10B50.

Profissional responsável: RUTH SUEKO IKUHARA SANTOS - CREA nº: 21134/DPágina 2 de 6

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Cálculo de saturação dos TC’s para 10 kA

Utilizando um relé com carga de 0,3 VA e 15 metros de condutores de cobre de 2,5 mm², temos:

Z total = Z fiação + Z relé + Z TC

Z fiação = 0,02 x L/S → Z fiação = 0,02 x 15/2,5

Z fiação = 120 mΩ

Z relé = Z fase + (3 x Z neutro) → Z relé = 7 + (3 x 7) (catálogo do fabricante)

Z relé = 28 mΩ

A impedância dos TC deve ser obtida com o fabricante. Na falta de maiores informações, e considerando-se um TC com baixa reatância de dispersão, apenas a resistência é importante e pode ser considerada com 20% da carga do TC. Assim, para o TC que estamos verificando, com impedância de carga

0,5 Ω (obtido da tabela 10 da NBR 6856/1992): Z TC = 0,1 Ω = 100 mΩ.

Z total = 120 + 28 + 100

Z total = 248 mΩ

Icc = Icc(3Φ sim) / RTC

Icc = 10.000 / RTC = 10.000 / 60 ~ 167 A

Vsat = Icc x Z total

Vsat = 167 x 0,248

Vsat ~ 41 V

Assim os TC’s terão as seguintes características técnicas:

Relação → 300/5

Exatidão → 10B50

10- Ajustes de sobrecorrente (unidade