Proteção de Sistemas Elétricos

1) Introdução

O transformador elétrico atingiu um nível técnico tão elevado que podem ser considerados como um dos equipamentos mais seguros nas instalações elétricas. Estes equipamentos não estão tão expostos a defeitos como as máquinas rotativas, eles podem ser sujeitos apenas a curto-circuito nos enrolamentos internos, sobrecargas e circuito aberto.

Não existe na prática proteção contra circuito aberto, e proteções contra sobreaquecimento normalmente apenas disparam alarmes e bancos de ventiladores.

Neste trabalho nos preocuparemos apenas com transformadores tipo potência e autotransformadores (acima de 500 KVA).

2) Proteção contra curto – circuito interno nos enrolamentos

É feita preferencialmente por meio de relés diferenciais percentuais e de Buchholz ou a gás.

O relé diferencial é recomendado para todo banco trifásico acima de 1000 KVA e econômico acima de 5000 KVA. Sempre que a proteção de sobrecorrente, para transformadores abaixo de 1000 KVA, não dê a necessária sensibilidade, relés diferenciais devem substituí-los.

Para autotransformadores, adota-se o critério de tamanho físico equivalente, com base na expressão a seguir para definir o tipo de proteção indicado.

KVAbanco x (1- Vbt/Vat) (I)

Onde Vbt e Vat são os valores nominais das tensões dos lados de baia e alta – tensão, respectivamente.

2.1) Proteção Diferencial Percentual

É capaz de eliminar todos os tipos de curto – circuito internos e defeitos devidos a arcos nas buchas.

Nessa montagem, compara-se as correntes na entrada e na saído do elemento protegido, sendo que o relé, opera quando atravessado por uma corrente cuja diferença entra entrada e saída ultrapassa certo valor ajustado e denominado corrente diferencial.

Em transformadores, existem outras correntes diferenciais devido:

a) à corrente de magnetização inicial;
b) aos erros de medida dos TC instalados em cada lado do transformador;
c) à imprecisão do ajuste das relações de transformação dos