Relés de Proteção: Salvaguardando Sistemas de Potência Industriais

Na indústria de energia, um relé de proteção monitora parâmetros elétricos — corrente, tensão, frequência ou outras medições de potência — seja de um gerador ou para uma carga. Quando condição anormal é detectada, ele sinaliza automaticamente um disjuntor para abrir.

Relés Eletromecânicos como Disjuntores

Disjuntores industriais que lidam com alta potência são, de fato, relés eletromecânicos. Diferente de disjuntores residenciais que usam lâmina bimetálica para disparar quando aquecidos por sobrecorrente, estas grandes unidades requerem sinal externo para abrir.

Cada disjuntor contém duas bobinas eletromagnéticas: uma que fecha os contatos e outra que os abre. A bobina de abertura — ou disparo — é energizada por relés de proteção, chaves manuais ou outros dispositivos que fornecem 125 V CC. Usar CC permite backup de bateria operar o circuito de controle do disjuntor durante queda de energia CA.

Relés de Proteção Monitorando Grandes Correntes CA

Proteção de grande corrente é alcançada através de transformadores de corrente (TCs) que circundam condutores alimentando disjuntor, transformador ou gerador.

TCs reduzem a corrente primária para secundária de 0–5 A, que alimenta circuitaria interna do relé. Se a corrente monitorada excede limites, o relé fecha seu contato, energizando a bobina de disparo do disjuntor com 125 V CC.

Relés de Proteção Monitorando Altas Tensões CA

Relés de tensão protegem contra sobretensão rebaixando a alta tensão CA com transformadores de potencial (TPs) para faixa secundária de 0–120 V.

O sinal de tensão alimenta mecanismo interno do relé; ao detectar tensão excessiva, o relé fecha seu contato para energizar a bobina de disparo do disjuntor com 125 V CC.

Características Comuns dos Relés de Proteção

Relés de proteção vêm em muitas variedades, alguns adaptados para funções específicas, e nem todos monitoram tensão ou corrente. O que os une é saída de fechamento de contato que pode alimentar bobina de disparo de disjuntor, uma bobina, ou painel de alarme de operador.

A maioria das funções de relé de proteção foi categorizada em código numérico padrão ANSI. Aqui estão alguns exemplos dessa lista de códigos:

Números de designação ANSI de relés de proteção

12 = Excesso de velocidade
24 = Excitação excessiva
25 = Sincrocheck
27 = Subtensão barramento/linha
32 = Potência reversa (anti-motoring)
38 = Superaquecimento estator (RTD)
39 = Vibração de mancais
40 = Perda de excitação
46 = Subcorrente sequência negativa (desequilíbrio corrente de fase)
47 = Subtensão sequência negativa (desequilíbrio tensão de fase)
49 = Superaquecimento mancais (RTD)
50 = Sobrecorrente instantânea
51 = Sobrecorrente temporal
51V = Sobrecorrente temporal — tensão restringida
55 = Fator de potência
59 = Sobretensão barramento
60FL = Falha de fusível transformador de tensão
67 = Corrente direcional fase/terra
79 = Reclose automático
81 = Sobre/subfrequência barramento

• Grandes disjuntores elétricos carecem de mecanismos de disparo automático embutidos e devem ser comandados por dispositivos externos.
• Relés de proteção são projetados para disparar automaticamente bobinas de atuação destes disjuntores sob condições definidas.

PLANILHAS RELACIONADAS:

• Planilha de Circuitos de Relé de Proteção