O que é e quando você precisa
Um estudo de coordenação e seletividade define como os relés de proteção, religadores e fusíveis de uma instalação devem responder para que, quando ocorrer uma falta, só o disjuntor mais próximo abra e o restante do sistema continue em operação. Para chegar lá, calculamos a corrente de curto-circuito em cada barramento, ajustamos as funções de proteção e verificamos nos coordenogramas (curvas tempo-corrente) que cada dispositivo dá retaguarda ao seguinte sem atuar antes dele.
Fazemos isso para subestações de média, alta e extra-alta tensão e para plantas industriais. Ele é necessário sobretudo em:
- Projetos novos, como parte do projeto executivo e antes do comissionamento.
- Acesso à rede: a concessionária pede a tabela de ajustes da proteção no ponto de conexão.
- Ampliações ou mudanças de topologia: um transformador novo, outro vão, geração solar ou motores de grande porte.
- Desligamentos não seletivos, quando abre um disjuntor a montante que não deveria ter aberto.
- Uma mudança no nível de curto-circuito informada pela concessionária.
O estudo faz parte do nosso serviço de projeto de engenharia e estudos.
O que está incluído
- Levantamento de dados e modelo do sistema: equivalente da concessionária, transformadores, linhas, cabos, geradores, motores e cargas.
- Estudo de curto-circuito conforme a IEC 60909 (ou as práticas da IEEE 551 em projetos que seguem normas norte-americanas): faltas trifásicas, bifásicas, bifásicas-terra e monofásicas, com correntes máximas e mínimas em cada barramento.
- Verificação de equipamentos: capacidade de interrupção e de fechamento dos disjuntores frente à corrente de curto-circuito calculada.
- Ajustes das funções de proteção: sobrecorrente de fase e de neutro (50/51, 50N/51N), direcional (67, 67N), distância (21) e diferencial (87T, 87B, 87L), com a numeração ANSI da IEEE C37.2, conforme o que a sua instalação tiver.
- Coordenogramas de cada caminho de proteção, com as curvas de dano de transformadores e cabos.
- Análise de seletividade e lista dos casos que não coordenam, com sua causa e a solução proposta.
- Tabelas de ajustes por relé, prontas para a concessionária e para carregar no equipamento.
- Revisão dos ajustes existentes, se a instalação já estiver em operação.
Como trabalhamos
- Planejamento. Definimos com você o escopo, os cenários de operação (por exemplo, com e sem geração, ou com um transformador fora) e os requisitos da concessionária.
- Levantamento de dados. Reunimos dados de placa, relações de TCs e TPs, a frequência nominal do sistema (50 Hz ou 60 Hz) e os modelos dos relés. Quando faltam informações, sua equipe pode levantá-las seguindo nossa lista, ou nossa equipe pode levantá-las em campo na Colômbia (em outros países sob consulta).
- Modelo e curto-circuito. Montamos o modelo em ferramentas de simulação como o DIgSILENT PowerFactory ou o ETAP e calculamos o curto-circuito pelo método da IEC 60909. As correntes máximas servem para verificar equipamentos e ajustar as funções instantâneas; as mínimas, para confirmar que a proteção detecta a falta mais fraca.
- Ajustes e coordenação. Calculamos partidas, curvas, multiplicadores de tempo e temporizações, e os verificamos nos coordenogramas da carga até o ponto de conexão. Também verificamos a saturação dos TCs com a corrente de falta.
- Revisão com você. Explicamos os casos que não coordenam e os compromissos, por exemplo entre velocidade de eliminação e seletividade.
- Memória e tabelas de ajustes. Entregamos a memória do estudo e as tabelas por relé. Se você quiser, em seguida carregamos os ajustes a distância com nosso serviço de parametrização remota de relés.
Normas e critérios
O curto-circuito é calculado com a IEC 60909-0, que define o fator de tensão c para os casos máximo e mínimo, a corrente simétrica inicial Ik” e a corrente de pico ip, entre outras grandezas. Isso torna os resultados comparáveis com os números da própria concessionária. Em projetos que seguem a prática norte-americana, aplicamos a IEEE 551.
As curvas de tempo inverso seguem a IEC 60255-151 (normal, muito e extremamente inversa) ou a IEEE C37.112 (moderadamente, muito e extremamente inversa), conforme o relé e os critérios da rede. Entre dois dispositivos de proteção em série, deixamos um intervalo de coordenação que considera o tempo de abertura do disjuntor, o erro do relé e uma margem de segurança. O valor final depende do tipo de relé e dos critérios do projeto. A filosofia geral de coordenação segue a IEEE 242, hoje continuada na série IEEE 3004.
Os transformadores são protegidos dentro da sua curva de suportabilidade a faltas passantes conforme a IEEE C57.109, e os ajustes não devem atuar com a corrente de inrush nem com a partida de motores. Para verificar o desempenho dos TCs, usamos a IEEE C37.110.
Os ajustes no ponto de conexão também são adaptados à norma local e aos requisitos da concessionária que você nos passar.
O que você recebe
- Memória do estudo com premissas, dados de entrada, cenários e resultados de curto-circuito.
- Coordenogramas de cada caminho de proteção.
- Tabelas de ajustes por relé, no formato da concessionária quando exigido.
- Lista de constatações: casos não coordenados, equipamentos subdimensionados e recomendações.
- Arquivos de ajustes prontos para carregar nos relés, se você também contratar a parametrização.
- Um pacote de engenharia completo para sua revisão.
Por que a Tiza Group
- Uma equipe do início ao fim: quem calcula os ajustes é quem responde por eles com você e com a concessionária.
- Critérios testados em campo: nossa equipe já ensaiou e comissionou o tipo de proteção que hoje calculamos, do projeto à energização, em média, alta e extra-alta tensão.
- Ajustes que chegam ao relé: parametrizamos a distância as principais marcas de relés, de SEL e Siemens SIPROTEC a religadores.
- Não tem certeza de que seus ajustes atuais estão corretos? Comece com uma análise de desligamentos ou fale conosco.