Universidade Federal de Itajubá campus Itabira

Identificador de Falta de Fase e Sequência Negativa

Manutenção Elétrica – EEL042.2

Arthur Morais Carvalho 25
Fernanda Pimenta Ribeiro 25094                                                                                                                                      Thiago Henrique de Oliveira 25292

Isabela Lara Teixeira 28212

Universidade Federal de Itajubá campus Itabira

Itabira, MG

arthurdgais

nandaapimenta@outlook.com

thiago.h.oliveira@homail.com

Resumo –

Palavras-chave: portência; mavowatt; harmônicos; corrente; tensão.

Abstract - The test carried through in laboratory had as main objective the use of the Omicron box test, for the familiarization of the pupils (beginning in the studies on protection of electrical systems) with the same one, beyond the setting and evidence of its functioning, studied in the theory. Its application in this first lesson was given in a parameterization of functions 50 and 51 for relay SEL 351S-6.

Index Terms: relays; function 50; function 51; instantaneous overcurrent; inversely polarized.

• INTRODUÇÃO E OBJETIVO.

O Sistema Elétrico geralmente gera, transmite e distribui a energia elétrica na configuração trifásica (por razões técnicas e econômicas). A geração do sistema trifásico se dá por um gerador que possui bobinas “idênticas” defasadas a 120° entre si.

[pic 1][pic 2]

Figura 1 – Simplificação de um gerador trifásico [1].

Como se sabe, na geração de energia elétrica o torque girante do rotor é dado através da movimentação das pás do gerador (exceto na geração fotovoltaica) pela fonte de energia utilizada naquela determinada usina, como por exemplo a energia cinética da água nas hidroelétricas, a força dos ventos nos parques eólicos, a pressão proveniente do vapor na termoelétricas.

De acordo com a Figura 1, podemos explicar, de uma forma simplificada, o funcionamento de um gerador. O rotor se encontra no meio das bobinas e à medida que ele gira, ele induz corrente nas mesmas. Tal como citado anteriormente, as bobinas são “idênticas”, por isso produzem sinais iguais de tensão, com mesma frequência e amplitude, variando apenas o ângulo de cada fase. Comumente, utiliza-se letras em sequência do alfabeto para identificar as fases, como “ABC” ou “RST” (que é o caso da Figura acima).

[pic 3][pic 4]

Figura 2 – Tensões na saída do gerador trifásico [1].

A tensão que é produzida por um gerador trifásico, trivialmente pode servir para alimentar cargas monofásicas, bifásicas e polifásicas, não sendo necessário a mudança na sua forma de geração.

Como podemos ver na Figura 2, existe uma sequência de fases que é seguida na saída do gerador. Habitualmente, os equipamentos são projetados para trabalharem na sequência de fase positiva (Figura 3), isto é, quando a fase A possui ângulo 0°, a fase B ângulo 120° e a fase C ângulo de -120°, tomando como exemplo um MIT, a sequência positiva fará com que o motor gire no sentido normal (sentido direto). Quando há inversão nessa sequência de fases (Figura 5), inverte-se o ângulo das fases, tomando como referência a fase A em 0°, a fase B agora terá ângulo igual a -120° e a fase C ângulo de 120°, ocasionando no motor um sentido de giro invertido (sentido inverso/indireto). Caso haja inversão dessa sequência, o motor pode funcionar erroneamente (girando no sentido inverso da sua rotação prevista) e se estiver em uma linha de produção sequencial ou acionando uma carga unidirecional, o sentido de giro invertido pode acarretar falhas na produção e até possíveis danos.

[pic 5][pic 6]

Figura 3 – Produção de tensão em cada fase [2].

[pic 7][pic 8]

Figura 4 – Sequência de Fase Positiva [2].

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Figura 5 – Sequência de Fase Negativa [2].

Ainda tomando como exemplo o MIT, outro fator de suma importância no funcionamento do mesmo é a disponibilidade das fases, ou seja, é necessário que haja tensão disponível e equilibrada para o correto funcionamento do motor de indução, caso haja falha em uma das fases (falta de fase ou afundamento de tensão) o motor funcionará em condições adversas, gerando danos e ocasionando uma diminuição da sua vida útil.

O objetivo do trabalho aqui proposto é a confecção de um aparelho de medição que seja capaz de identificar a referida sequência de fase que está sendo oferecida em determinado ponto do sistema e se todas as fases estão sãs (se não há falta de fase).

• SEQUENCÍMETRO

O sequencímetro é o aparelho responsável pela identificação da sequência de fase da rede, na Figura 6 podemos ver um exemplo desse aparelho em escala comercial.

[pic 11][pic 12]

Figura 6 – Sequencimentro Minipa.

Fonte: Eletropeças.

O funcionamento desse aparelho é dado da seguinte maneira, na parte superior do aparelho é conectado os cabos que iram estar conectados na saída da rede, os LED’s abaixo de “U”, “V” e “W” iram acender sequencialmente de acordo com a defasagem entre as ondas que está sendo entregue pela rede, mas abaixo temos dois LED’s, se a sequência de fase for positiva, o LED “L” irá acender, se for negativa, o LED “R” irá acender.

        O circuito montado pelo grupo contém os seguintes componentes:

• 2 LED’s vermelhos;
• 2 Resistores de 15kΩ;
• 2 Resistores de 39kΩ;
• 1 Capacitor de 47nF.

Configurados da seguinte maneira:

[pic 13][pic 14]

Figura 7 – Circuito simulado no Proteus.

Fonte: Própria.

        No circuito da Figura 7 podemos notar que uma das fases foi fixada (fase ‘R’) e as outras duas foram configuradas com uma chave para que a inversão delas fosse feita mais facilmente na simulação. Quando a sequência de fase for positiva, LED da esquerda acende, quando se inverte os ângulos da fase ‘S’ e ‘T’, o LED à direita acende.

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