RELÉS DO TIPO IMPEDÂNCIA

Apresentação em tema: "RELÉS DO TIPO IMPEDÂNCIA"— Transcrição da apresentação:

1 RELÉS DO TIPO IMPEDÂNCIA
-RELÉS DE IMPEDÂNCIA -RELÉS DE REATÂNCIA -RELÉS MHO OU DE ADMITÂNCIA

2 “UM RELÉ DE SOBRECORRENTE, COM RESTRIÇÃO DE TENSÃO”
RELÉ DE IMPEDÂNCIA “UM RELÉ DE SOBRECORRENTE, COM RESTRIÇÃO DE TENSÃO” A EQUAÇÃO DO CONJUGADO ESTÁ INDICADA A SEGUIR : C = K1.I2 - K2V2 - K3 NA CONDIÇÃO DE EQUILÍBRIO : C = 0 SE DESPREZARMOS O EFEITODA MOLA K3 = 0 , TEREMOS : O = K1.I2 - K2V2 V/I = Z = ( K1/K2)1/2 = K, LEMBRANDO QUE Z2 = R2 + X2 = K2, É A EQUACÃO DE UM CIRCULO COM CENTRO NA ORIGEM, A CARACTERÍSTICA DE OPERAÇÃO DO RELÉ ESTÁ INDICADA NA FIGURA A SEGUIR : 2

3 RELÉ COM CARACTERÍSTICA FECHADA
O RELÉ OPERA TODA VEZ QUE A IMPEDÂNCIA FOR MENOR QUE O VALOR AJUSTADO DE “Z” X R 85 % 100% REGIÃO DE BLOQUEIO RELÉ COM CARACTERÍSTICA FECHADA 3

4 C = K1VICOS(O -T) -K2V2 - K3 K1VICOS(O - T) - K2V2 = 0
RELÉ MHO OU DE ADMITÂNCIA “TRATA-SE DE UM RELÉ DIRECIONAL COM RESTRIÇÃO DE TENSÃO” A EQUAÇÃO DO CONJUGADO É A INDICADA A SEGUIR : C = K1VICOS(O -T) -K2V2 - K3 NA CONDIÇÃO DE EQUILÍBRIO C = 0 SE DESPREZARMOS O EFEITO DA MOLA K3 = 0, TEREMOS : K1VICOS(O - T) - K2V2 = 0 DIVIDINDO POR K2VI TEREMOS : (K1/K2).COS(O - T) = V/I = Z ESTA É A EQUAÇÃO DE UM CIRCULO QUE TANGENCIA A ORIGEM DOS EIXOS COORDENADOS E POSSUE UM DIÂMETRO IGUAL A K1/K2. A FIGURA A SEGUIR MOSTRA A CARACTERÍSTICA DE OPERAÇÃO DO RELÉ. 4

5 CARACTERÍSTICA DE OPERAÇÃO DO RELÉ DE ADMITÂNCIA
X Z T R O (K1/K2) ESTE RELÉ TEM UMA CARACTERÍSTICA DIRECIONAL INTRÍNSECA 5

6 K1/K2=(V/I).SENO=ZSENO=X
RELÉ DE REATÂNCIA “É UM RELÉ DE SOBRE CORRENTE COM RESTRIÇÃO DIRECIONAL” A EQUAÇÃO CARACTERÍSTICA ESTÁ INDICADA A SEGUIR : C = K1.I2 -K2.VICOS(O - T)-K3 VAMOS CONSIDERAR T = 0º E DESPREZAR O EFEITO DE MOLA ( K3=0), ASSIM NA CONDIÇÃO DE EQUILÍBRIO : K1.I2=K2.VISENO DIVIDINDO POR (K2.I2) TEREMOS : K1/K2=(V/I).SENO=ZSENO=X A CARACTERÍSTICA DE OPERAÇÃO É REPRESENTADA POR UMA RETA PARALELA AO AO EIXO ‘R’, C0NFORME MOSTRADO NA FIGURA A SEGUIR. 6

7 CARACTERÍSTICA DE OPERAÇÃO DO RELÉ DE REATÂNCIA
X ESTE RELÉ NÃO SOFRE INFLUÊNCIA DA RESISTÊNCIA DE ARCO DA FALTA R arco Z’ X=K R Z ESTE RELÉ TEM UMA CARACTERÍSTICA DE OPERAÇÃO ABERTA, SENDO PORTANTO SENSÍVEL ÀS OSCILAÇÕES DO SISTEMA ELÉTRICO, QUANDO DA OCORRÊNCIA DE PERTURBAÇÕES. 7

8 RELÉ COM CARACTERÍSTICA FECHADA
O RELÉ OPERA TODA VEZ QUE A IMPEDÂNCIA FOR MENOR QUE O VALOR AJUSTADO DE “Z” X R 85 % 100% REGIÃO DE BLOQUEIO RELÉ COM CARACTERÍSTICA FECHADA 8

9 CARACTERÍSTICA DE OPERAÇÃO DO RELÉ DE ADMITÂNCIA
X Z T R O (K1/K2) ESTE RELÉ TEM UMA CARACTERÍSTICA DIRECIONAL INTRÍNSECA 9

10 MÉTODO DE MEDIDA USANDO RELÉS DE BOBINA MÓVEL E RETICADORES
TR1 TR2 e Dr K=1 0,5 TRIP BLOQUEIO i AS MEDIDAS DE IMPEDÂNCIA E DIREÇÃO PODEM SER FEITAS COM AUXÍLIO DE UMA PONTE RETIFICADORA E DE UM RELÉ DE BOBINA MÓVEL COMO INDICADO NA FIGURA ACIMA. 10

11 A MEDIDA É EFETUADA PELO MÉTODO DA
CORRENTE NULA, NO QUAL O RELÉ DE BOBINA MÓVEL INDICA TÃO SOMENTE O DESVIO DO PONTO DE MEDIDA DETERMINADO PELAS CONSTANTES DA PONTE. O CIRCUITO DE MEDIÇÃO CONSISTE DE DOIS PEQUENOS TRANSFORMADORES (IDÊNTICOS) TR1 E TR2, CADA UM COM TRÊS ENROLAMENTOS, SENDO QUE O 3º ENROLAMENTO DE CADA UM DELES ESTÁ CONECTADO A UM PEQUENO RETIFICADOR. AS CORRENTES RETIFICADAS ( VALOR MÉDIO DA CORRENTE CONTÍNUA) SÃO COMPARADAS DIRETAMENTE EM UM CIRCUITO DIFERENCIAL, O QUAL POSSUI UM RELÉ DE BOBINA MÓVEL LIGADO NA SUA DIAGONAL (Dr), SE AS CORRENTES SÃO IGUAIS, NÃO PASSA CORRENTE ATRAVÉS DE Dr. 11

12 TR1 TR2 e i Dr AS CORRENTES ALTERNADAS, NOS
ENROLAMENTOS DOS TRANSFORMADORES ESTÃO REPRESENTADAS POR “i “E “e “DE TAL FORMA QUE K1.i = I E K2.e = U, SENDO PORTANTO PROPORCIONAIS À CORRENTE E TENSÃO DO SISTEMA . TR1 TR2 e K=1 i 0,5 Dr TRIP BLOQUEIO VEJAMOS ALGUMAS RELAÇÕESQUE PODEM SER ESTABELECIDAS : 1- TENSÃO : TR1 = TR2 = -1 2- CORRENTE : TR1 = TR2 = K 12

13 i = [ e -* ki ] ( -* operação vetorial)
NO LADO DE CORRENTE CONTÍNUA HAVERÁ EQUILÍBRIO QUANDO : i = [ e -* ki ] ( -* operação vetorial) POR OUTRO LADO PODEMOS ESCREVER : e = Z.i 1=[Z -*K] ou 1=Z2-2.ZKCOS( RESOLVENDO A EQUAÇÃO ACIMA VAMOS ENCONTRAR: Z=KCOS(+- [1-K2SEN2( DA EQUAÇÃO GENÉRICA PODEMOS ESTABELECER OS SEGUINTES CASOS PARTICULARES : 1- K =0 Z= CONST CIRCULO DE IMPEDÂNCIA 2- 1>K>0 PERMANECE A EQUAÇÃO CARACTERÍSTICA DE CIRCULO DESLOCADO 3- K= Z=2KCOS(CÍRCULO DE CONDUTÂNCIA DESLIGAMENTO OCORRE DE UM ÚNICO LADO 4- K> CÍRCULO DESLOCADO E FORA DA ORIGEM 13

14 1- K=0 ; =0 X R X 2- 1>K>0 (K=0,5) ;  1 R 3- K=1 ; R X 0,5 1 X 1 1  4- K>1 ;  45º º R  14

15 [K.i +*e]=[e -*i] OU [K+*Z]=[Z-*1]
A FIGURA ABAIXO MOSTRA OUTRA POSSIBILIDADE DE CONEXÃO DOS TRANSFORMADORES. U TR1 r TR2 e i    Dr TRIP BLOQUEIO VEJAMOS ALGUMAS RELAÇÕESQUE PODEM SER ESTABELECIDAS : 1- TENSÃO : TR1 = TR2 = -1 2- CORRENTE : TR1 = +K TR2 = +1 NA CONDIÇÃO DE EQUILÍBRIO TEREMOS : [K.i +*e]=[e -*i] OU [K+*Z]=[Z-*1] K2+2KZCOS(+Z2= Z2-2ZCOS( 15

16 Z=[(1-K)/2]*[1/COS(
RESOLVENDO : 2ZCOS((K+1)=(1-K2) FINALMENTE Z=[(1-K)/2]*[1/COS( PARA K=1 TEREMOS UMA UNIDADE DIRECIONAL OU SEJA : [e+*i] = [e-*i] VARIANDO-SE OS VALORES DE K E DO ANGULO  PODEREMOS OBTER AS CARACTERÍSTICAS INDICADAS A SEGUIR :  K=0 ;  ZCOS COORDENADA POLAR) X 1/2 z RESISTÊNCIA R X REATÂNCIA 1/2 z 2- k=0 ; =90º ZCOS(90-)=1/2 DAI ZSEN=1/2 R 16

17 3 - K=0 ; º ZCOS(45-) =1/2 (C. POLAR)
EM COORDENADAS CARTEZIANAS TEREMOS : COS45.ZCOSSEN45.ZSEN=1/2 (1/2)1/2.ZCOS(1/2)1/2.ZSEN=1/2 X Z 45º R R=1/2 QUANDO K=1 TEMOS A INDICAÇÃO DE DIREÇÃO, DEFINIDA PELO ANGULO  (ANGULO DE TORQUE MÁXIMO) 17

18 RELÉ DIRECIONAL DE TERRA POLARIZADO POR CORRENTE
equiv. 1 sentido de trip ESTE RELÉ BLOQUEIA equiv. 2 F1 POLARIZAÇÃO sentido de trip ESTE RELÉ OPERA equiv. 1 sentido de trip F2 ESTE RELÉ OPERA equiv. 2 POLARIZAÇÃO sentido de trip ESTE RELÉ BLOQUEIA

19 RELÉS DEFINIÇÃO CLASSIFICAÇÃO DOS RELÉS
condições perigosas ou indesejáveis do sistema, e iniciar manobras convenientes de chaveamento ou dar aviso Segundo a ABNT, o relé é um dispositivo pôr meio do qual um equipamento elétrico é operado quando se produzem variações nas condições deste equipamento ou do circuito em que ele está ligado, ou. em outro equipamento ou circuito associado. Outras normas definem o relé como um dispositivo cuja função é detectar nas linhas ou aparelhos faltosos, adequado. CLASSIFICAÇÃO DOS RELÉS a) quanto às grandezas físicas de atuação: elétricas, mec cânicas, térmicas, óticas, etc.; b) quanto á natureza da grandeza a que respondem: corrente, tensão, potência, freqüência, pressão, temperatura, etc.; c) quanto ao tipo construtivo: eletromecanicos (indução), mecânicos (cen- trífugo), eletrónicos (fotoelétrico), estáticos (efeito Hall etc. ) quanto A função: sobre e subcorrente, tensão ou potência, direcional de corrente ou potência, diferencial distância, etc.; e) quanto á forma de conexão do elemento sensor. direto no circuito primário ou através de redutores de medida; f)quanto ao tipo de fonte para atuação do elemento de controle: corrente alternada ou continua; g) quanto ao grau de importância: principal (51 ASA) ou, intermediário (86 ASA); h) quanto ao posicionamento dos contatos (com circuito desenergizado): normalmente aberto ou fechado; i) quanto à aplicação : máquinas rotativas ( gerador ) ou estáticas ( transformadores), linhas aéreas ou subterrâneas, aparelhos em geral ; j) quanto à temporização: instantâneo ( sem retardo proposital ) e temporizado( mecânica, elétrica e eletronicamente, por exemplo ).

20 RELÉ INSTANTÂNEO BOBINA DE OPERAÇÃO BOBINA DE OPERAÇÃO ARMADURA AXIAL
CONTATO FIXO CONTATO MOVÉL BOBINA DE OPERAÇÃO ARMADURA AXIAL CONTATO FIXO CONTATO MOVÉL BOBINA DE OPERAÇÃO ARMADURA PIVOTANTE CHARMEIRA

21 RELÉ DE INDUÇÃO CONTATO MÓVEL CONTATO MÓVEL DISCO BOBINA
ANEL DE DEFASAGEM  1 IO2 IO1 iO2 F2 IO2 IO2 F1 F1 IO1 O2 O O1

22 EXEMPLO DE APLICAÇÃO DE UNIDADES DIRECIONAIS
cargas não prioritárias 32 67 sentido de trip geração própria cargas prioritárias

23 RELÉS DEFINIÇÃO Segundo ABNT, o relé é um dispositivo pôr meio do qual
um equipamento elétrico é operado quando se produzem variações nas condições deste ou do circuito em que ele está ligado, ou em outro equipamento ou circuito associado. Outras normas definem o relé como um dispositivo cuja função é detectar nas linhas ou aparelhos faltosos, condições perigosas ou indesejáveis do sistema, e iniciar manobras convenientes de chaveamento ou dar aviso adequado.

24 RELÉS CLASSIFICAÇÃO DOS RELÉS
1- Quanto às grandezas físicas de atuação : elétricas, mecânicas, térmicas,ópticas, etc.. 2- Quanto a natureza da grandeza a que respondem : corrente, tensão, potência, freqüência, pressão, temperatura, etc.. 3- Quanto ao tipo construtivo : eletromecânicos(indução), mecânicos(centrífugos), eletrônicos(fotoelétricos), estáticos(efeito hall, etc..). 4- Quanto à função : sobre ou sub-corrente, sobre ou sub-tensão, potência, direcional de corrente, diferencial, distância, etc..

25 RELÉS CLASSIFICAÇÃO DOS RELÉS
5- Quanto à forma de conexão do elemento sensor : direto no circuito primário no secundário de transformadores de medida. 6- Quanto ao tipo da fonte para atuação do elemento sensor : corrente alternada corrente contínua 7- Quanto ao seu grau de importância : principal (21 ANSI) intermediário (86 ANSI) 8- Quanto ao posicionamento dos seus contatos normalmente aberto (NA) normalmente fechado (NF)

26 RELÉS CLASSIFICAÇÃO DOS RELÉS 9- Quanto à aplicação :
máquinas rotativas (geradores, motores, etc..), estáticas ( transformadores), linhas aéreas ou subterrâneas, aparelhos em geral. 10- Quanto à temporização : instantâneos ( sem retetardo proposital), temporizados