Elaboração e análise de estudos de proteção e seletividade em sistemas elétricos de média e alta tensão, incluindo modelagem do sistema, estudos de curto-circuito, coordenação e ajuste de relés de proteção. Entre as principais normas técnicas, podemos destacar:
ABNT NBR 5410: Instalações elétricas de baixa tensão (até 1.000 V CA). Define os requisitos para proteção contra sobrecorrentes e choques elétricos.
ABNT NBR 14039: Instalações elétricas de média tensão (de 1,0 kV a 36,2 kV). Essencial para estudos de seletividade em cabines primárias e subestações industriais.
ABNT NBR IEC 60255: Série de normas para Relés de Medição e Equipamentos de Proteção. Define as características de tempo e curvas de atuação dos relés.
NBR 7282 / IEC 60282: Padronização de elos fusíveis de distribuição e alta tensão (elos tipo K, H, T, etc.).
Para proteger transformadores, é necessário coordenar a proteção com suas curvas de suportabilidade térmica e mecânica.
IEEE Std C57.109: Guia para curvas de dano térmico em transformadores imersos em óleo (essencial para traçar a “Curva ANSI” no estudo).
ANSI C37.91: Guia para proteção de transformadores.
ABNT NBR IEC 61869: Normas para Transformadores de Instrumento (TCs e TPs), fundamentais para garantir que o sinal enviado ao relé seja preciso e não sature durante uma falta.
Normas de Referência Internacionais (IEEE/IEC)Muito utilizadas no Brasil em projetos de grande porte ou onde a ABNT é omissa:
- IEEE Std 242 (Buff Book): Um dos guias mais completos do mundo para proteção e coordenação de sistemas industriais e comerciais.;
- IEEE Std 1584: Guia para cálculos de Arc Flash (Energia de Incidente). Atualmente, estudos de seletividade são frequentemente acompanhados por estudos de ATPV para minimizar o risco de arco elétrico.;
- IEC 60364-4-41: Focada em proteção para garantir a segurança contra choques elétricos..
São comumente adotas funções de proteção ANSI, como:
50 – Sobrecorrente Instantânea: Atua sem atraso intencional quando a corrente excede um valor pré-ajustado (usada para curtos-circuitos severos).
51 – Sobrecorrente Temporizada: Atua conforme uma curva de tempo (inversa, muito inversa ou extremamente inversa) em função da magnitude da corrente (usada para sobrecargas e faltas distantes).
50N/51N – Sobrecorrente de Neutro (Instantânea/Temporizada): Detecta desequilíbrios ou faltas envolvendo a terra, monitorando a corrente que retorna pelo neutro.
50G/51G – Sobrecorrente de Terra (Instantânea/Temporizada): Similar à de neutro, mas medida através de um sensor que envolve as três fases (TC de sequência zero ou somatório) para detectar fugas à terra.
27 – Subtensão: Atua quando a tensão cai abaixo de um nível crítico por um determinado tempo.59 – Sobretensão: Atua quando a tensão excede o limite suportável pelo sistema ou equipamentos.
81 – Sub/Sobrefrequência: Monitora variações na frequência da rede; essencial para proteção de geradores e esquemas de alívio de carga.
67 – Sobrecorrente Direcional: Utilizada quando a proteção só deve atuar se o fluxo de corrente de falta estiver em um sentido específico (comum em sistemas em anel ou paralelismo).
87 – Diferencial: Compara a corrente que entra e sai de um equipamento (transformador, motor ou barra). Se houver diferença, indica uma falta interna.
46 – Sobrecorrente de Sequência Negativa: Detecta desequilíbrios de fase que causam aquecimento excessivo em rotores de máquinas rotativas.
49 – Sobrecarga Térmica: Monitora o aquecimento dos enrolamentos (geralmente de motores ou transformadores), muitas vezes usando modelos matemáticos ou sensores RTD.
32 – Potência Direcional: Monitora a direção do fluxo de potência ativa; muito usada para evitar que um gerador absorva potência da rede (motorização).
21 – Distância: Utilizada principalmente em linhas de transmissão, calcula a impedância até o ponto da falta para determinar sua localização.
64 – Proteção de Terra (Carcaça/Estatore): Detecta faltas à terra em componentes específicos, como o estator de geradores ou carcaças de equipamentos.
Com análise por meio de software de simulação associados com a expertise e conhecimento técnico de nossos engenheiros eletricistas, o estudo de proteção e seletividade define e ajusta os parâmetros dos sistemas de proteção elétrica, garantindo a correta atuação de relés e dispositivos de proteção em situações de falta. Permite a coordenação entre equipamentos, assegurando que apenas o trecho afetado seja desligado, preservando a continuidade operacional do restante do sistema. Fornecido juntamente com tabela de graduação e diagrama lógico de proteção.
O estudo deve ser realizado por meio de uma análise detalhada das características elétricas da instalação que se deseja proteger. Entre as características analisadas estão carga da planta, dados dos transformadores, motores, geradores, inversores, potência nominal, capacidade de fornecimento de energia, resistência de aterramento, tipo de solo, além da topologia da rede elétrica. Da mesma maneira são consideradas definições, exigências e parâmetros definidos pelas concessionárias de energia, como nível de tensão e demais especificações técnicas, incluindo concessionarias como CEMIG, EDP, CPFL, Light, Celesc, Copel, Energisa, entre outras. Esses estudos de proteção são aplicados, em geral, para sistemas elétricos com níveis de tensão iguais ou superiores a 13,8 kV. Os estudos de proteção são base para a configuração do SPCS (Sistema de Proteção, Controle e Supervisão) de subestações e unidades de geração e consumo. A partir dessa análise, são definidas as funções de proteção que deverão ser habilitadas nos dispositivos de proteção do sistema, como os relés de proteção.
Reduz desligamentos desnecessários e amplia a confiabilidade do sistema elétrico. Minimiza impactos de falhas, evitando desligamentos em cascata e perdas produtivas. Garante maior segurança operacional e proteção dos ativos, além de otimizar o tempo de resposta em eventos elétricos.
Empresas e instalações com sistemas elétricos de média e alta tensão, incluindo:
- Concessionárias de energia;
- Subestações de transmissão e distribuição;
- Usinas de geração (solar, eólica, hidrelétrica e térmica);
- Indústrias de médio e grande porte;
- EPCistas e integradores;
- Empresas de engenharia elétrica.
Desenvolvimento baseado em experiência prática de campo e comissionamento, garantindo aderência entre estudo e operação real do sistema. Análises personalizadas conforme a topologia da instalação, com entrega de relatórios técnicos completos e suporte na implementação dos ajustes de proteção.
