CRITÉRIOS PARA DIMENSIONAMENTO DOS TC´S APLICADOS A RELÉS DE PROTEÇÃO

CRITÉRIOS PARA DIMENSIONAMENTO DOS TC´S APLICADOS A RELÉS DE PROTEÇÃO

1. INFORMAÇÕES A SEREM INSERIDAS NA FOLHA DE DADOS

- Definir a relação de transformação do TC. (Conforme item 2).

- Transformadores de corrente instalados na chegada da linha de transmissão em subestações principais devem ser dimensionados considerando a corrente de curto assimétrica. Sendo assim, o X/R deve ser informado para que o fabricante do TC garanta a não saturação nessa condição.

- Com base na corrente de curto circuito e relação X/R do ponto onde o TC será instalado, o fabricante deverá definir a classe de exatidão e garantir que o mesmo não irá saturar sob as condições indicadas. Para comprovar o correto dimensionamento o fabricante deverá enviar a curva de saturação do TC.

2. CRITÉRIOS PARA CÁLCULO DA RELAÇÃO NOMINAL DO TRANSFORMADOR DE CORRENTE

- O valor de corrente simétrica máxima suportável pelo TC sem saturação do núcleo deverá atender ao Fator de Sobrecorrente Nominal Fs (20). A Tabela I indica os níveis de curto circuito simétrico para o Fator de Sobrecorrente Nominal (Fs) para a Norma NBR6856[1]:

Tabela I - NBR6856

Primária* Icc Icc (kA) Primária* Icc Icc (kA)

5 100 0,1 300 6000 6

10 200 0,2 400 8000 8

15 300 0,3 500 10000 10

20 400 0,4 600 12000 12

25 500 0,5 800 16000 16

30 600 0,6 1000 20000 20

40 800 0,8 1200 24000 24

50 1000 1 1500 30000 30

60 1200 1,2 2000 40000 40

75 1500 1,5 2500 50000 50

100 2000 2 3000 60000 60

150 3000 3 4000 80000 80

200 4000 4 5000 100000 100

250 5000 5 6000 120000 120

8000 160000 160

*Relações nominais simples (Tabela 4 da Norma NBR6856)

- A escolha da relação de transformação do TC deve atender o seguinte procedimento:

i) Cálculo da Corrente Nominal do Circuito.

ii) A primeira relação de transformação a ser verificada será a logo acima da corrente nominal do circuito.

iii) Verificar se o valor de curto circuito é menor ou igual a corrente primária nominal (calculada em ii) multiplicada por 20 (Fator de Sobrecorrente (FS)). Verificação da saturação por corrente alternada.

iv) Para valor de curto circuito e X/R não conhecidos calcular o curto circuito para barra infinita e utilizar o X/R do TF (Transformador Elevador), para níveis de tensão menores que 69 kV, dado pela Tabela I do Anexo I. Para níveis de tensão, maiores utilizar a Tabela II do Anexo I.

v) Atendido o Critério FS. Relação Nominal escolhida.

vi) Não Atendido, buscar uma relação nominal mais adequada, considerando que a corrente calculada em “i” dividida pela nova relação do TC deverá ser maior ou igual a 0,5 A.

vii) Verificar se a nova relação nominal atende ao nível de curto esperado.

viii) Atendido ao critério FS, relação do TC Ok.

ix) Não Atendido, manter a relação escolhida em “vi” e verificar se existe carga nominal capaz de atender o nível de curto assimétrico. Verificação saturação CC. De acordo com [2], lembrar que:

**Burden = ZT x Icc x FA

RT x 0,5**

ZT Impedância Total no Secundário do TC (Cabos, relé, impedância própria do TC, etc).

Icc Corrente de curto simétrica.

FA Fator de Assimetria ver Anexo I.

RT Relação de Transformação do TC.

x) Atendido o critério da carga, Ok.

xi) Não Atendido, especificar relé com características conforme a seguir:

O fabricante do relé deverá garantir que os filtros digitais na ocorrência da saturação do TC efetuem a medição mais precisa possível. O fabricante deverá apresentar curvas da medição do relé simulando a saturação do TC adquirido, através de ferramenta computacional ATP ou similar.

xii) Para relações múltiplas o procedimento acima deve ser efetuado para a maior e menor relação.

** Para atender o ponto de joelho da curva de excitação do TC. [2]

EXEMPLO DE APLICAÇÃO

1 - Dimensionar o transformador de corrente TC-1 no primário do Transformador Elevador 12,5 MVA, 34,5 - 4,16 kV – alimentando um quadro principal QD de 4,16kV. O nível de curto circuito é de 9848 A.

i) Calcular a corrente Nominal do Circuito

In_34,5kV 209,18 A

ii) Escolha Inicial da Relação (Da tabela I)

TC-1 250 – 5 A

iii) Verificar se o valor de curto atende ao critério FS (Icc Da Tabela I)

TC-1 5 kA (250 x 20 = 5 kA)

iv) Relação Escolhida

TC-1 5 kA < 9,85 kA - Não Atendido

v) Buscar uma relação nominal mais adequada

Icc_Barra Principal 9848 A

Iprim_mín Icc_Barra Principal / FS

Iprim_mín 492,4 A

Relação Escolhida 500 – 5 A

Corrente calculada em “i” dividida pela nova relação do TC deverá ser maior ou igual a 0,5 A.

TC-1 2,09 > 0,5 Atendido

2 - Dimensionar