O Memorial de Cálculo Projeto de Proteção

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Memorial de Cálculo – Projeto de Proteção
Grupo: Camilla Domingues Thiago Wanderley	Disciplina: Proteção de Sistemas Elétricos 2022.1	Data de Emissão: 27/10/2022	Folha 1/18
Professor: Augusto César Cavalcanti de Oliveira
Dimensionamento de Sistema de Proteção para sistema composto por cinco subestações de 69 kV. Duas das barras pertencem a uma usina geradora de energia. Na subestação da usina é usado um transformador elevador 69/13,8kV. A barra 5 possui uma carga não motriz no valor de 10MVA.

Sumário

1.        APRESENTAÇÃO        3

2.        CÁLCULO DOS PARÂMETROS EM PU        3

3.        Bases do sistema        5

1.        Parâmetros da LT        5

2.        Parâmetros em pu        5

4.        CÁLCULO DAS CORRENTES DE CURTO-CIRCUITO        8

5.        CÁLCULO DAS CORRENTES DE CARGA        9

6.        DIMENSIONAMENTO DE TC        10

7.        DIMENSIONAMENTO DE TP        12

8.        Escolha das unidades direcionais        12

9.        Dimensionamento dos Relés de sobrecorrente        13

10.        Coordenação dos Relés        17

Área 1        17

Área 2        18

Área 3        18

Área 4        19

11.        Dimensionamento do Relé de distância D9        19

12.        Dimensionamento da unidade diferencial        19

13.        Proteções de potência para os geradores        20

14.        Conclusão        20

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1. APRESENTAÇÃO

O presente documento caracteriza-se como uma apresentação do sistema de proteção dimensionado para o sistema elétrico requisitado na atividade. Para tanto, foram abordados os seguintes tópicos: cálculo dos parâmetros em pu, cálculo das correntes de curto-circuito, dimensionamento dos TCs, dimensionamento dos TPs, dimensionamento dos réles de sobrecorrente, dimensionamento dos relés de distância, dimensionamentos dos relés diferenciais, coordenação das proteções e configuração das proteções com relés SEL.

1. CÁLCULO DOS PARÂMETROS EM PU

O sistema elétrico, explicitado na Figura 2.1, caracteriza-se pela composição de cinco subestações de 69 kV. Duas das barras pertencem a uma usina geradora de energia. Na subestação da usina é usado um transformador elevador 69/13,8kV. A barra 5 possui uma carga não motriz no valor de 10 MVA.

Figura 2.1: Sistema Elétrico.

[pic 2]

        Na atividade foram fornecidos os dados apresentados nas Tabelas 2.1 e 2.2. A partir destes, realizou-se o cálculo dos parâmetros em pu.

Tabela 2.1: Dados fornecidos à dupla.

[pic 3]	9 km
[pic 4]	6 MVA
[pic 5]	3 MVA

Tabela 2.2: Dados fornecidos na atividade.

Informações gerais
[pic 6]	100 MVA
[pic 7]	69 kV
[pic 8]	13,8 kV
[pic 9]	10 MVA
Tensão concessionária	13,8 kV
concessionária[pic 10]	0,1581∠73° pu
concessionária[pic 11]	0,7180∠82° pu
Resistividade do solo	100 Ω.m
Frequência da rede	60 Hz
Cabos da Linha de Transmissão
Secção do condutor	160 mm2
Diâmetro do condutor	16,35 mm
Capacidade de condução	440 A
Resistência elétrica	0,21 Ω/km
Extensão das LTs	40 +  = 49 km[pic 12]
Transformador T1
Potência nominal	20 +  = 26 MVA[pic 13]
Impedância	10%
Ligação	Dy1 aterrado
Geradores G1 e G2
Potência nominal de cada gerador	10 +  = 13 MVA[pic 14]
Reatância subtransitória eixo direto[pic 15]	46,4%
Reatância de sequência zero	33% de [pic 16]
Tensão de operação	13,8 kV