Memorial elaboração Coordenograma

Subestação Cemig conforme ND 5.3.

Objetivo

Este documento tem como objetivo mostrar um exemplo passo a passo para elaboração do coordenograma para encontrar os valores de parâmetros de ajusto do relé. Função 50/51 Fase e Neutro e função 32. Conforme norma Cemig ND 5.3.

Dimensionamento e Proteção das Instalações

Característica das instalações elétricas da edificação:

  • 1. Carga instalada atual: 640,51 KW.
  • 2. Demanda da instalação: 320,20 KVA.
  • 3. Demanda de contrato (kW): 300 kW.

1. Transformador:

  • Quantidade e características.
  • 01 transformador: 01 x 500 kVA – 13.8kV - 0.22 / 0.127V.

2. Cálculo da Corrente nominal - In

In = (Demanda KW / 1,73 × 13,8kV × 0,92)

In = 300 / (1,73 × 13,8 × 0,92) = 13,65 A

3. Cálculo da Corrente de partida – Ip

Ip = 1,05 × In = 1,05 × 13,65 = 14,33 A

4. Corrente de magnetização do transformador – Im

Para Transformador (500 kVA), no tempo T=100ms

Im = 8 × In do Trafo de 500 kVA

Im (500 kVA) = 500 / (1,73 × 13,8kV) = 20,94 A

Im = 8 × In (500 kVA)

Im = 8 × 20,94 A = 167,52 A

Im total da edificação:

Im (total) = Im (maior trafo) + Somatório In (demais trafos)

Im (total) = 167,52 + 0 = 167,52 A – Somente 1 trafo.

Im (total) = 167,52 A por 0,1s (este ponto deverá estar abaixo da curva de atuação do relé)

I instantâneo de fase = 1,01 × Im (total) = 169,19 A (Função 50)

I instantâneo de neutro = 33% (no máximo) I instantâneo de fase = 55,83 A (Função 50N)

5. Ponto ANSI do transformador – I ANSI

I ANSI: Corrente máxima que o transformador suporta durante um período de tempo, sem se danificar.

I Fase ANSI = (100 / Z%) × In (Transformador)

I Neutro ANSI = 0,58 × I Fase ANSI

Sendo Z% = Impedância percentual do transformador

Para o transformador de 500 kVA Z% = 4,5% (Ref. WEG)

Tempo máximo 3s

I Fase ANSI = (100/4,5) × 20,94 = 465,33 A

I Neutro ANSI = 0,58 × 465,33 = 269,89 A

OBS.: Estes pontos deverão estar acima da curva de atuação do relé;

Para outros valores de Impedância Z%, consultar norma Cemig ND 5.3 Cápitulo 9.

6. Relação de transformação

A corrente de curto circuito trifásica (Icc 3f) no ponto de derivação da rede Cemig é: 3929 A

Valor de Icc no ponto de entrega da instalação deve ser solicitado diretamente no site da cemig AGV.

  • Critério 1: Recomenda-se que a maior corrente de curto circuito trifásico (Icc 3f) não exceda em mais de 50 vezes a corrente primária no TC.
  • Adotado 100/5A
  • Critério 2: Corrente partida IP, seja superior a 10% a corrente primária do TC de proteção.

10% corrente primária do TC de proteção = 0,1 × 100 = 10 A

Logo:

IP = 14,33 > 10% corrente primária do TC de proteção.

De acordo com as relações de transformação padronizadas, foi adotado TC’s de 100A/5A.

7. Dimensionamento do Elo Fusível Primário e dos fusíveis para chave de proteção AT

  • Fusível de proteção do ramal de ligação será especificado pela Cemig.
  • Fusível de proteção do transformador de 500kVA (Tabela 16 ND 5.3 2023)
  • Fusível para chave de proteção de media tensão com abertura sob carga: 15Kv = 40 A.

8. Ajuste do Relé

  • Função instantânea 50 / 50N – Proteção de sobre corrente instantânea.
  • Função instantânea 51 / 51N – Proteção de sobre temporizada.

Função instantânea 50

A unidade instantânea 50 será ajustada a um valor superior a corrente de magnetização total (I Rush) que é igual a 167,52 A. Então será ajustado para a corrente primária de 169,19 A. Ou seja, 1% a mais do valor da corrente de magnetização.

Função instantânea 50N

A unidade instantânea 50N será ajustada para 33% de 169,19 A, sendo igual a 55,83A.

Função temporizada 51

Foi adotada a curva do relé com característica extremamente inversa (Curva EI) Ajuste da corrente de partida Fase: Ip=14,33 A, DT=0,2

Função temporizada 51/N

Foi adotada a curva do relé com característica Curva Long. Ajuste da corrente em 33% de 14,33 A, sendo igual a 4,72 A. Tempo utilizado na proteção de neutro: 2 segundos.

Ajuste de tempo

  • Tempo ajustado para (I inst. Fase) 169,19 A = 0,0 s
  • Tempo ajustado para (I inst. Neutro) 55,83 A = 0,0 s

Especificação do Relé

  • Relé digital Pextron, modelo URP-E 7104 - FUNÇÃO 50/51

Tabela de Parâmetros e Ajustes (Fases)

Parâmetro Descrição Ajuste
RTCRelação de transformação de corrente20
I de partidaCorrente de partida de tempo dependente de fase14,33 A
CurvaTipo de curva de atuação de faseE.I.
Dial de tempoAjuste de tempo para fase0,2s
I def.Corrente de partida da unidade de tempo independente de faseMáxima
T def.Tempo da unidade independente de fase240s
I inst.Corrente da unidade instantânea de fase169,19 A

Tabela de Parâmetros e Ajustes (Neutro)

Parâmetro Descrição Ajuste
I de partidaCorrente de partida de tempo dependente de neutroMáximo
CurvaTipo de curva de atuação de neutroLong.
Dial de tempoAjuste de tempo para neutro2s
I def.Corrente de partida da unidade de tempo independente de neutro4,72 A
T def.Tempo da unidade independente de neutro2s
I inst.Corrente da unidade instantânea de neutro55,83 A
  • Relé digital Pextron, modelo URP 2405 - FUNÇÃO 32

Grupo gerador 500KW

Pot. Reversa 5% => 0,05 * 500KW = 25KW

Tabela de Parâmetros e Ajustes (Reversão de Fluxo)

Parâmetro Descrição Ajuste
RTCRelação transformação TP’s69,36
Relação transformação TC’s20
Inversão fluxoPotência reversa5%
TempoTempo de desarme do Gerador1 s

Exemplo apenas didático para ilustração.

Saiba mais em nosso treinamento completo sobre entrada de energia subestação Cemig ND 5.3

Voltar para o Blog