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106576911 Apresentacao Tc e Tp
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Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
APRESENTAÇÃO
TRABALHO DE PROTEÇÃO
TRANFORMADORES PARA INSTRUMENTO
•TRANFORMADOR DE CORRENTE (TC);
•TRANSFORMADOR DE POTENCIAL (TP).
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
ROTEIRO
Definições:
Finalidade;
Generalidades;
Normas aplicáveis.
Instalação e Manutenção;
Analogia entre Tc´s e Tp´s;
Condições de Funcionamento;
Como Especificar os TC´s?
Como Especificar os TP´s?
Rotinas de manutenção preventiva;
Exemplos de Instalações;
Principais Fornecedores e Valores Médios de Mercado;
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
DEFINIÇÕES
Finalidade
TC
Isolar a instrumentação da Alta
Tensão;
Reduzir a corrente a valores seguros
para medição;
Isolar circuito primário do secundário;
Permitir uso de valores de norma
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
DEFINIÇÕES
Generalidades
TC
Tipo de ligação - Série
São subdivididos em dois grandes grupos:
TC´s de Medição
• - Faixa de operação: ( 0 - k ) In, 1,2 ≤ k ≤ 2,0
• Classes de Exatidão: 0,3 - 0,6 - 1,2 (%)
TC´s de Proteção
• Faixa de operação: ( 0 - k ) In, 20 ≤ k ≤ 50
• Classes de Exatidão: 2,5 - 5,0 - 10 (%)
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
DEFINIÇÕES
Generalidades
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
DEFINIÇÕES
Normas Aplicáveis
ABNT:
NBR 6546: Transformadores para Instrumentos – Terminologia;
NBR 6821: Transformadores de Corrente – Método de Ensaio;
NBR 6856: Transformadores de Corrente – Especificação.
ANSI:
C57. 13-IEEE: Standard Requirements for Instruments Transformer.
IEC:
185:Current Transformer.
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
DEFINIÇÕES
Finalidade
TP
Isolamento contra altas tensões;
Fornecimento no secundário de uma tensão
proporcional à tensão primária, com um certo
grau de precisão, dentro de uma faixa
especificada para a tensão primária.
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
DEFINIÇÕES
Generalidades
TP
Tipo de ligação – Série;
São subdivididos em dois grandes grupos:
TP´s de Medição
• Faixa de operação: ( 0 – 1,1 ) Vn
TP´s de Proteção
• Faixa de operação: ( 0,05 – 1,9 ) Vn
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
DEFINIÇÕES
Generalidades
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
DEFINIÇÕES
Finalidade
TPC
O que é?
Porque utiliza-lo?
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
DEFINIÇÕES
Generalidades
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
DEFINIÇÕES
Normas Aplicáveis TP e TPC ABNT:
NBR 6546: Transformadores para Instrumentos – Terminologia;
NBR 6820: Transformadores de Potencial – Método de Ensaio
NBR 6856: Transformadores de Potencial – Especificação
ANSI:
C57. 13-IEEE: Standard Requirements for Instruments Transformer;
C93-2:Requirements for Power Lines Coupling Capacitor Voltage Transformer.
IEC:
186:Voltage Transformer
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO
CONDIÇÕES TRANSFORMADOR DE
POTENCIAL TRANSFORMADOR DE
CORRENTE
TENSÃO CONSTANTE VARIÁVEL
CORRENTE VARIÁVEL CONSTANTE
CARGA DETERMINADA A CORRENTE A TENSÃO
CAUSA DO ERRO QUEDA DE TENSÃO EM SÉRIE CORRENTE DERIVADA EM PARALELO
CARGA SEC. AUMENTA QUANDO Z2 DIMINUI QUANDO Z2 AUMENTA
CONEXÃO DO TRANSFORMADOR À LINHA
EM PARALELO EM SÉRIE
CONEXÃO DOS APARELHOS AO SECUNDÁRIO
EM PARALELO EM SÉRIE
ANALOGIAS ENTRE TC´S E TP´S
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO
CONDIÇÕES DE FUNCIONAMENTO
Condições Normais de Funcionamento;
Altitude até 1000m acima do nível do mar;
Temperatura do ar ambiente:
Condições Especiais de Funcionamento;
Exposição a ar excessivamente salino, vapores, gases,etc.
Exposição a materiais explosivos;
Sujeição a vibrações anormais;
Exigências especiais de isolamento.
a) Máxima – 40ºC
b) Média diária – 30ºC
c) Mínima – 10ºC
Todas as condições especiais as quais o equipamento estará sujeito devem ser
comunicado ao fabricante!
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO
COMO ESPECIFICAR OS TC´S?
Segundo a NBR 6856/1992
Corrente primária nominal e relação de transformação nominal;
Tensão máxima do equipamento e níveis de isolamento;
Freqüência nominal;
Cargas nominais;
Exatidão;
Números de núcleos para medição e proteção;
Fator térmico nominal;
Corrente suportável nominal de curta duração;
Valor de crista nominal da corrente suportável;
Tipo de aterramento do sistema;
Uso: para interior ou para exterior.
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO
Correntes Nominais e Relação de Transformação
NBR 6856/1992
Geralmente para corrente primária nominal é escolhido o valor
normalizado (NBR, IEC, ANSI, etc.), superior à corrente nominal da
instalação.
Corrente
primária
nominal
(A)
Relação
Nominal
Corrente
primária
nominal
(A)
Relação
Nominal
Corrente
primária
nominal
(A)
Relação
Nominal
5 1:1 100 20:1 1000 200:1
10 2:1 150 30:1 1200 240:1
15 3:1 200 40:1 1500 300:1
20 4:1 250 50:1 2000 400:1
25 5:1 300 60:1 2500 500:1
30 6:1 400 80:1 3000 600:1
40 8:1 500 100:1 4000 800:1
50 10:1 600 120:1 5000 1000:1
60 12:1 800 160:1 6000 1200:1
75 15:1 8000 1600:1
TABELA 4 - RELAÇÕES NOMINAIS SIMPLES
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO
TENSÃO NOMINAL E NÍVEIS DE ISOLAMENTO
Para a corrente nominal secundária o valor normalizado é de 5 A.
Existem casos porém em que é importante que esta corrente seja
de 1A e 2A.
A tensão nominal de isolamento deve ser pelo menos igual a
tensão mais elevada do sistema.
Deve ser levado em consideração para a seleção da tensão as
condições especiais de instalação.
Níveis de isolamento, conforme NRB 6856/1992 (Tabelas 8 e 9):
TABELA 8 - NÍVEIS DE ISOLAMENTO PARA Umax <=242 Kv
Tensão Máxima do
Equipamento (kV)
Tensão suportável nominal à freqüência industrial durante 1min (kV)
Tensão suportável nominal de impulso atmosférico
(kV crista)
0,6 4
1,2 10 30
7,2 20 40 ; 60
15 34 95; 110
24,2 50 125; 150
36,2 70 150; 170; 200
72,5 140 350
92,4 185 450
145
230 550
275 650
242
360 850
395 950
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO
Freqüência Nominal e Cargas Nominais
A freqüência nominal é de 60Hz;
A carga secundária para um TC, é o valor em ohms da impedância do
circuito secundário (Z2).
As cargas nominais devem ser escolhidas conforme tabela 10 da NBR-
6856/1992.
Para a escolha da potência nominal do TC, é necessário somar todas
as potências conectadas em série ao seu secundário e ainda as
perdas por efeito jaule nos cabos.
TABELA 10 - Cargas Nominais
Cargas nominais com fator de potência 0,9
Designação Potência
Aparente Resistência
Reatância Indutiva
Impedância Tensão a 20A x
5A
C 2,5 2,50 0,09 0,044 0,1 10
C 5,0 5,00 0,18 0,087 0,2 20
C 12,5 12,50 0,45 0,218 0,5 50
C 22,5 22,50 0,81 0,392 0,9 90
C 45 45,00 1,62 0,785 1,8 180
C 90 90,00 3,24 1,569 3,6 360
Quando a corrente secundária nominal for diferente de 5A, os valores de resistência, reatância indutiva e impedância das cargas nominais são
obtidos multiplicando-se os valores desta tabela pelo quadrado da relação entre 5A e a corrente secundária nominal
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO
Classes de Exatidão
A classe de exatidão é designada pelo erro máximo admissível, que o
TC pode introduzir na medição.
Segue abaixo as classes de exatidão recomendadas, de acordo com a
utilização a que se destina o TC (Conforme Normas):
CLASSE (%) UTILIZAÇÃO
0,1 Calibração e medição de laboratório
0,2 - 0,3
Medições de laboratório - alimentação de watímetros para
alimentadores de grande potência
0,5 - 0,6
Alimentação de watímetros para faturamento, em circuito de
distribuição. Watímetros industriais
1,2 - 3
Amperímetros indicadores e registradores
Fasímetros indicadores e registradores
Watímetros indicadores, registradores e industriais
5 - 10 Serviços de proteção em geral
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO
Fator Térmico Nominal
A classe de exatidão é designada pelo erro máximo admissível, que o
TC pode introduzir na medição.
Segue abaixo as classes de exatidão recomendadas, de acordo com a
utilização a que se destina o TC (Conforme Normas):
CLASSE (%) UTILIZAÇÃO
0,1 Calibração e medição de laboratório
0,2 - 0,3 Medições de laboratório - alimentação de watímetros para
alimentadores de grande potência
0,5 - 0,6 Alimentação de watímetros para faturamento, em circuito de
distribuição. Watímetros industriais
1,2 - 3
Amperímetros indicadores e registradores
Fasímetros indicadores e registradores
Watímetros indicadores, registradores e industriais
5 - 10 Serviços de proteção em geral
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO
COMO ESPECIFICAR OS TP´S?
Segundo a NBR 6855/1992
Tensão primária ou secundária nominal e relação nominal;
Tensão máxima do equipamento e níveis de isolamento;
Freqüência nominal;
Cargas nominais;
Classes de Exatidão;
Potência Térmica Nominal;
Grupo de ligação ou fator de sobretensão nominal e tipo de
aterramento do sistema;
Uso: para interior ou para exterior.
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO
Tensões Nominais e Relação de Transformação
As tensões primárias nominais e relações nominais são especificadas na
Tabela 5 da NBR 6855/1992;
A tensão nominal secundária segundo as normas ANSI e ABNT, é de
115V para os transformadores de tensão nominal de serviço superior a
69kV (AT).
Para TP´s conectados entre fase e terra, é normal também uma tensão
secundária de 115/√3V.
Os TP´s são construídos, na maioria dos casos, com um só
enrrolamento secundário, o qual pode alimentar aparelhos de medição
ou proteção.
TABELA 5 - TENSÕES PRIMÁRIAS NOMINAIS E RELAÇÕES NOMINAIS
GRUPO 1 PARA LIGAÇÃO DE FASE PARA FASE GRUPO 2 e 3 PARA LIGAÇÃO DE FASE PARA NEUTRO
Tensão primária nominal
(V)
Relação nominal
Tensão primária nominal (V)
Relação nominal P/ V secundário
de 115/3
Relação nominal P/ V
secundário de 115/√3
Relação nominal P/ V
secundário de 115
115 1:1 2300/√3 36:1 20;1 12:1
230 2:1 3450/√3 52,5:1 30:1 17,5:1
402,5 3,5:1 4025/√3 60:1 35:1 20:1
460 4:1 4600/√3 72:1 40:1 24:1
2300 20:1 6900/√3 105:1 60:1 35:1
3450 30:1 8050/√3 120:1 70:1 40:1
4025 35:1 11500/√3 180:1 100:1 60:1
4600 40:1 13800/√3 210:1 120:1 70:1
6900 60:1 23000/√3 360:1 200:1 120:1
8050 70:1 34500/√3 525:1 300:1 175:1
11500 100:1 46000/√3 720:1 400:1 240:1
13800 120:1 69000/√3 1050:1 600:1 350:1
23000 200:1 138000/√3 2100:1 1200:1 700:1
34500 300:1 230000/√3 3600:1 2000:1 1200:1
46000 400:1
69000 600:1
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO
Níveis de Tensão Máxima de Isolamento
Os níveis de isolamento são especificados nas tabelas 6 e 7 da NBR
6855/1992:
TABELA 6 - NÍVEIS DE ISOLAMENTO PARA Vmax < 242Kv
Tensão máxima do equipamento (kV)
Tensão suportável nominal à freqüência industrial durante 1
min (kV)
Tensão suportável nominal de impulso atmosférico (kV)
0,6 4
1,2 10 30
7,2 20 40; 60
15 34 95; 110
24,2 50 125; 150
36,2 70 150; 170; 200
72,5 140 350
92,4 185 450
145
230 550
275 650
242
360 850
395 950
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO
Freqüência Nominal e Cargas Nominais
A freqüência nominal é de 60Hz;
Para escolher a potência nominal de um TP, soma-se as potências
nominais de todos os aparelhos conectados ao secundário.
As potências nominais devem estar de acordo com as especificadas na
Tabela 8 da NBR 6855/1992:
TABELA 8 - Cargas Nominais
Características a 60Hz e 120V
Designação Potência
Aparente Fator de
Potência Resistência
Reatância Indutiva
Impedância
P 12,5 12,5 0,10 115,2 1146,2 1152
P 25 25 0,70 403,2 411,3 576
P 35 35 0,20 82,2 402,7 411
P 75 75 0,85 163,2 101,1 192
P 200 200 0,85 61,2 37,9 72
P 400 400 0,85 30,6 19,0 36
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO
Classes de Exatidão
Os TP´s devem ser enquadrados em uma das seguintes classes de
exatidão: 0,3 – 0,6 – 1,2 – 3;
Segue abaixo as classes de exatidão recomendadas, de acordo com a
utilização a que se destina o TP (Conforme Normas):
CLASSE UTILIZAÇÃO
0,3 Calibração - medição em laboratório
0,6 Instrumentos de medição - Alimentação de
watímetro
1,2 - 5 Voltímetro - Watímetros (med. Operacional)
- Frequêncímetros - Relés
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO
Grupos de Instalação e Fatores de Sobretensão
De acordo com a ligação para a qual são projetados, os TP´s
classificam-se em 3 grupos:
Grupo 1 – TP projetado para ligação entre fases;
Grupo 2 – TP projetado para ligação entre fase-terra de sistemas com
aterramentos eficazes;
Grupo 3 – TP projetado para ligação entre fase-terra, onde não se
garante a eficácia do aterramento.
Os fatores de sobretensão (Fst), seguem os valores da tabela 4, da
NBR 6855/1992: TABELA 4 - Fatores de Sobretensão
Grupo de Ligação
Fator de Sobretensão -
Contínuo
Fator de Sobretensão -
30s
1 1,15 1,15
2 1,15 1,5
3 1,9 1,9
Fator aplicado à tensão
primária nominal, para obter
a tensão primária na qual, por
tempo determinado, satisfaz
os requisitos térmicos
especificados
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO
Potência Térmica Nominal
A potência térmica nominal mínima, em VA deve ser igual :
Pterm = (Fstcont X Carga nominal especificada)2
Rotinas de Manutenção Preventiva
Efetuar limpeza geral e acompanhar pintura;
Verificar o nível de óleo;
Verificar o aterramento da carcaça do TC;
Verif. Conexões e ligações;
Efetuar teste de isolação (MEGGER E DOBLE);
TC´S 230 /69kV
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO
Efetuar teste de polaridade e saturação para novos TC´s;
Testar fiação através da aplicação de corrente no primário do TC e checar a continuidade no secundário;
Reapertar todas as conexões elétricas;
TP´S 230 /69kV
Desconectar o terminal secundário para evitar alimentação de retorno;
Efetuar limpeza geral, verificar nível de óleo e acompanhar pintura;
Testar isolação (MEGGER E DOBLE);
Para novos TP´s testar a polaridade;
Verificar o aterramento da carcaça;
Verificar caixa dos fusíveis, oxidação, parafusos, etc.
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO
Reapertar todas as conexões elétricas;
Vedar as caixas de ligações com borracha de silicone;
Aplicar graxa de silicone
Exemplos de Instalação
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
PRINCIPAIS FABRICANTES
Fabricantes
Areva Transmission & Distribution
www.areva-td.com
ABB
www.abb.com
Siemens
www.siemens.com.br
Arteche
www.arteche.es/portugues
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
PRINCIPAIS FABRICANTES
Exemplos de Catálogos de Fabricantes
TC´s
SIE
ME
NS
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
PRINCIPAIS FABRICANTES
Exemplos de Catálogos de Fabricantes
TP´s
AB
B
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
PRINCIPAIS FABRICANTES
Exemplos de Valores Médios de Mercado
Registro de Compra TC´s
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
PRINCIPAIS FABRICANTES
Exemplos de Valores Médios de Mercado
Registro de Compra TP´s
Trabalho de Proteção – TP´s e TC´s
2006
Fim