Como a definição do ângulo de projeto afeta o ajuste e a operação do relé de sobrecorrente direcional?
Passo 1
O enunciado pede para entender como a escolha do ângulo de projeção (ou polarização) influencia o ajuste e a operação de um relé direcional de sobrecorrente. O conteúdo aqui é a teoria de relés direcionais, mais especificamente o uso do vetor de tensão ou de sequência zero/positiva para definir uma referência angular que determine o sentido de corrente de falta.
Passo 2
Um relé direcional de sobrecorrente funciona comparando a fase da corrente de falta
com a fase de uma tensão de polarização
. A diferença de ângulo
é usada para decidir se o defeito está na frente (sentido de proteção) ou atrás (sentido oposto). O ângulo de projeção é justamente o valor de
em que o relé considera o defeito no limite entre disparar ou não.
Passo 3
Na prática, define-se um ângulo de ajuste
tal que o relé dispara somente quando
ou, em relés quadriláteros, dentro de uma banda angular centrada em
. Ajustar
significa girar essa “janela de disparo” em torno do vetor de polarização.
Passo 4
Se o ângulo de projeção for mal escolhido (por exemplo,
distante do ângulo real da impedância de falta), dois problemas surgem simultaneamente:
. Dependability fraca: o relé pode não disparar para faltas no trecho protegido porque
cai fora da janela de disparo.
. Security fraca: o relé pode disparar para faltas do lado contrário (retrocessão), pois a janela angular “cobre” opções de
indesejadas.
Passo 5
Para acertar o ângulo de projeção, considera-se:
A impedância de linha
, cujo ângulo
aproxima a fase real do defeito;
O ângulo de carga normal ou o deslocamento de tensão na barra;
O tipo de polarização (tensão simples, sequência zero, sequência positiva).
Assim, escolhe-se compensações, garantindo que na região de falta frontal
entre na banda de disparo e que na região oposta fique fora dela.
Assim, escolhe-se
Passo 6
Resumo dos efeitos práticos:
- Aumentando
: a região de atuação gira no sentido horário no diagrama fasorial, deslocando a zona sensível para outros defeitos. - Diminuindo
: gira em sentido anti-horário, com efeito análogo. - Se
é igual ao ângulo de impedância de falta, maximiza-se a dependability e preserva-se a security no limite mais apertado.
Resposta
A definição do ângulo de projeção (
) determina exatamente onde, no diagrama fasorial de
, o relé reconhece uma corrente de falta como “frontal”. Um
bem escolhido alinha a janela de disparo com o ângulo de impedância de falta, garantindo que o relé seja confiável (dispare sempre em faltas à frente) e seguro (não dispare em faltas atrás). Se
estiver desalinhado, o relé pode falhar em atuar quando deve ou atuar indevidamente para defeitos no sentido oposto.