Projetos Elétricos III Estudo de Proteção

Disciplina: Projetos Elétricos III     Professor: Julio Cesar Bellan

Trabalho T3 – Estudo de Proteção

Equipe:

Gustavo Buoro Silverio – RA 2008307                  Jacson Messias Panaggio - RA 2008322

Jonas Degli Esposti – RA 2008339                       Leandro Boteon Marin – RA2008366

Nataniel De Sousa Camargo – 2008789

MEMORIAL DE ESTUDO DE PROTEÇÃO

Cliente: Julio Cesar Bellan

Endereço: Faculdades Claretiano - Rio Claro

Objeto: Cabine de Medição, proteção e transformação atendida pela chave no ponto RC 9999

1. Introdução

O objetivo: Definir os ajustes dos dispositivos de proteção do sistema elétrico de media tensão presentes na Cabine de Proteção e transformação , de modo a obter-se a efetiva proteção dos equipamentos propostos, e garantir a atuação seletiva e coordenada dos dispositivos de proteção, de forma que seja desligado o menor número de circuitos em caso de falta ou sobrecarga.

O estudo contemplará os ajustes das proteções entre a proteção de sobrecorrente do Circuito alimentador de 6,6KV, circuito primário de 6,6 KV do Trafo de 3,75MVA, e do CCM de 2,4KV

2. Descrição do Sistema Elétrico

2.1. Sistema Elétrico do Cliente

O sistema elétrico do CLIENTE  recebe energia  em nível de distribuição primária (6,6kV).

2.1.1. Transformador Previsto  e Demanda Contratada

DEMANDA A SER CONTRATADA: 4000 kW (Ponta); 4.000 kW (Fora Ponta)

(considere um F.P. médio de 0,92)

Então consideremos a demanda máxima que no caso São iguais a 4000Kw

2.2. Correntes de Curto-Circuito

No Ponto de entrega  em 13,8 kV (Fornecido Pela Elektro):

 

Barra	Corrente Nom. (A)	Corrente C.C. (kA)	Tensão (kV)
Barra 6,6KV	503,6	13,19	6,6
Primário Trafo 3,75 MVA	328,4	1,21	6,6
CCM	900	14,6	2,4

3. Dados básicos da instalação e fornecimento

3.1. Potência nominal do transformador

S =  3750 kVA

D =  2816kW

3.2. Corrente máxima prevista (demanda máxima prevista)

ID = 2816 KW/ 6,6Kvx√3 / 0,92 = 268 A

3.3. Corrente nominal do transformador

Ic1 = 3000 / 6,6x√3 = 328,4A

3.4. Corrente de INRUSH

ITM = 6 x 328.4A = 1970,4A

1. Impedância nominal dos transformadores:

Zpu3750 =6,0 % Vbase= 6,6kV Sbase= 3,75MVA

3.6. Limites de Suportabilidade dos transformadores

T1(3750KVA(6%)=16,6 x In = 16,6 x 328,4 = 3940,8 A / 3seg

4. Estudo de Seletividade

4.1. Metodologia

Por atuação seletiva da proteção entende-se a sua operação coordenada de modo que, em caso de falta, apenas a parte afetada seja rapidamente desligada, assegurando a máxima   continuidade no fornecimento de energia elétrica aos consumidores finais e agilidade na identificação do local da falha.

A verificação desta seletividade será feita graficamente pela comparação das curvas Tempo x Corrente de atuação dos dispositivos de proteção.

O ajuste das proteções de fase foi realizado considerando a demanda contratada.

Os ajustes de seus diais de tempo objetivaram torná-las seletivas e coordenadas com as proteções de “maior ajuste” localizadas logo a montante, procurando-se adotar um tempo de coordenação não inferior a 0,40 segundos.

A eficácia da proteção dos transformadores será verificada pela atuação das respectivas proteções em tempos inferiores a ponto de suportabilidade a curto-circuito conforme as normas ABNT.

4.2. Dimensionamento dos Transformadores de Corrente

∙ Cálculo da RTC

Ic =3750KVA / 6,6x√3 = 328,4 A

ID = 2816 KW/ 6,6x√3 / 0,92 = 268 A

Como os TC’s somente devem entrar em saturação para valores de elevada indução magnética, os que correspondem a uma corrente de 20 vezes a corrente nominal primária,

têm:

Para TC´s Barra 6,6Kv

INP = ICCmax/20= 13190/ 20 = 659,5ª

Adotamos  uma corrente  nominal de 600A -  RTC será: 600 / 5 A = 120

Para TC´s Primário Trafo  3750KVA

INP = ICCmax/20= 1,21/ 20 = 60,5ª

Adotamos  uma corrente  nominal de 300A -  RTC será: 300 / 5 A =60

Para TC´s Barra 2,4Kv

INP = ICCmax/20= 14600/ 20 = 730A

Adotamos  uma corrente  nominal de 800A -  RTC será: 800 / 5 A (160)

Barra 6,6KV

∙ Carga Nominal dos TC’s

Utilizando o relé SEPAM séries 40 e condutores de cobre de 4,0mm² (20metros), temos:

Pela tabela fornecida para o TC  da barra de 6,6 Kv (600/5) = 158 mΩ

Z rele = 0,025VA/5²A=1 mΩ

Zcondutores= 4,7 x 0,02= 94 mΩ

Ztot = Z rele x 2  + Zcondutores + ZTC = 2mΩ + 158 mΩ + 94 mΩ = 254mΩ

∙ Calculo da Saturação dos TC’s (CONSIDERANDO ICC=13,19KA)

I secundário (considerando ICC=13,19KA) = 13190 / 120  = 110A

V sat = ICC secundario x Ztotal =110 x 0,254 = 27,94V Considerando a corrente de curto circuito de 13,19KA, a tensão de máxima do TC está abaixo do ponto de saturação que é 50v, já que a precisão inicialmente adotada foi 10B50 e portanto dentro do padrão