Jornal Interface - ed. 53

FASCÍCULO ESPECIAL
Inovações na Proteção
de Geradores - Parte 2:
Função de Perda
de Excitação (ANSI 40)
LITERATURA TÉCNICA
Guia Prático Para
Novos Usuários de
Produtos da SEL
SETOR TÉCNICO
Sistema de Medição
Fasorial em Furnas
Abrange Cinco Estados
Brasileiros
Edição 53
ANO 16
O Crescimento da Área de Engenharia
e Serviços da SEL

A
CONTECE
Fornecimentos de Sistemas,
Crescimento e Melhorias no
Atendimento
Há alguns anos, a SEL optou por criar uma área
denominada de Engenharia e Serviços (ES) com o
intuito de, aos poucos, capacitar a equipe para
absorver competências necessárias para o
fornecimento de sistemas mais completos. E nos
últimos cinco anos, a área de ES apresentou um
expressivo crescimento, seja em volume de
negócios, tamanho da equipe, ou ampliação de
escopo, adquirindo grande know-how e
capacidade de ofertar soluções mais complexas.
Confira na matéria da página 6.
A região nordeste do Brasil foi a grande
responsável por impulsionar as vendas da empresa
nos anos de 2019 e 2020, representando cerca de
30% das vendas da SEL, das quais 70% devido a
sistemas direcionados para geração renovável.
Graças ao crescente protagonismo da região, o
escritório de Salvador - BA recebeu reforços na
área de Suporte Técnico e é tema de destaque na
página 3.
Na seção Literatura Técnica, iremos falar sobre um
guia de aplicação que foi desenvolvido pensando
nos novos usuários de relés SEL, servindo como
ponto de partida para atividades envolvendo tais
produtos.
Ah, e estamos trazendo também a segunda parte
da seção sobre proteção de geradores, na qual,
desta vez, abordaremos a função contra perda de
campo ANSI 40. Tenham uma boa leitura.
Expediente Interface
Publicação :
e Projeto Gráfico
Schweitzer Engineering Laboratories Comercial Ltda.
Endereço: Avenida Pierre Simon de Laplace, 633
Condomínio Techno Park - Campinas/SP CEP 13.069-320
Tel: (19) 3515-2060 | marketing_br@selinc.com.br | www.selinc.com.br
Editorial e redação:
PROTCOM - Proteção e Comunicação de Sistemas Elétricos Ltda.
Tel:(19) 9 91566182 - protcom@protcom.net
Diagramação: Agência MDE – Wal Uchôa
Gráfica: Gráfica Mundo
Tiragem: 8 mil exemplares
Calendário Universidade SEL 2021
urante o atípico ano de 2020, a Universidade
DSEL apostou em cursos online para continuar
levando conhecimento técnico aos seus
alunos. Em 2021 não será diferente, pois além de
mantê-los na modalidade online, é esperado o retorno
dos cursos presenciais a partir de junho. Estão sendo
ofertados cursos conceituais, de curta duração, e
cursos práticos. Destacam-se os seguintes cursos:
CEASE - Curso de Especialização em Automação
de Sistemas Elétricos (Presencial)
Pós-graduação lato sensu, desenvolvido com o
objetivo de fornecer atualização e especialização de
profissionais, graduados em tecnologia ou engenharia,
das áreas de elétrica, eletrônica, telecomunicações,
controle e automação, computação ou similares.
Promovido em parceria com o Instituto Nacional de
Telecomunicações (Inatel), o curso, que está em sua 6ª
edição, possui 40% da carga horária direcionada às
atividades práticas.
WP2 - Componentes Simétricas – Teoria e Aplicação online
Serão apresentados os fundamentos sobre
componentes simétricas, abordando sua obtenção a
partir dos valores de fase; os diagramas de sequência
dos principais equipamentos elétricos; a identificação
dos principais tipos de falta pela inspeção da
oscilografia e o cálculo de faltas por meio da conexão
dos circuitos de sequência. O curso também
apresentará diversos exemplos baseados em casos
reais.
WP13 - Introdução à Proteção de Sistemas
Elétricos Industriais
novo
online
novo
É a versão online do curso P13, no qual serão
apresentados conceitos de proteção de cabos,
coordenação entre dispositivos de sobrecorrente,
proteção de sobrecorrente e proteção diferencial de
transformadores, proteção de motores, proteção
diferencial de linhas e proteção de geradores.
O calendário do ano 2021 já está disponível
e os interessados poderão acessar o link
https://selinc.com/pt/selu/calendario/ para verificar
datas, preços, programação e efetuarem inscrições.
Todos os cursos estão com inscrições abertas.
QUER RECEBER O INTERFACE ?
Acesse selinc.com/pt/support/Jornal-Interface
2

escimento nas vendas promove crescimento
Cda empresa e, consequentemente, surgem
novas oportunidades para os colaboradores
crescerem profissionalmente. Foi o que aconteceu
com o escritório regional da Schweitzer Engineering
Laboratories (SEL), localizado em Salvador - BA. O ano
de 2020 foi excelente, com a região nordeste sendo
responsável por uma substancial contribuição no
resultado da empresa.
Devido a fornecimentos expressivos, principalmente
de sistemas de proteção e controle para os segmentos
industriais e geração eólica, o escritório de Salvador,
que atende as regiões norte e nordeste do Brasil, tem
mais um engenheiro de aplicação e suporte técnico,
aumentando a disponibilidade e a qualidade dos
serviços para a região.
Como a empresa prioriza conceder oportunidades
internas e incentiva principalmente os profissionais
mais jovens em início de carreira, surgiu um convite
para o engenheiro Wesley Roberto, até então baseado
na sede da SEL em Campinas - SP. Wesley é natural de
Caçapava - SP, graduado em 2019 pela Universidade
Federal de Itajubá (UNIFEI) em Engenharia de
Controle e Automação. “No período de estágio, no
último ano da graduação, sempre participávamos de
diversos processos seletivos, e o da SEL foi o único que
me chamou a atenção por ser extremamente técnico e
estar muito alinhado ao meu perfil. No final de 2018,
candidatei-me a uma vaga e fui aprovado. Assim,
iniciei, em janeiro de 2019, um estágio de engenharia
na área de Suporte Técnico, um ano depois fui
efetivado como Engenheiro de Aplicação Trainee –
Automação, e, em janeiro de 2021, promovido a
Engenheiro de Aplicação I – Automação”, afirma
Wesley.
Durante seu período de estágio e o seu primeiro ano
como engenheiro na SEL em Campinas, Wesley
concentrou suas atividades na área de engenharia de
aplicação e suporte técnico, que exige entendimento
de produtos e soluções para comunicação e
automação. As tarefas envolviam leitura de
especificações técnicas e contato direto com clientes,
auxiliando-os a resolver dúvidas e ajudando-os a
extrair o máximo das funcionalidades dos produtos e
soluções da SEL. Além disso, participou de várias
atividades de treinamentos práticos e webinares.
Com a mudança para Salvador, as tarefas passaram a se
concentrar em uma região que está em franco
crescimento, o que se torna um grande desafio, tanto
pessoal, como profissional. “Quero levar benefícios
aos clientes, estreitar as relações, ir até eles e entender
suas necessidades. Agregar a toda a equipe do
escritório de Salvador, atendendo o cliente interno
com excelência também, além de aprender na prática,
ganhar conhecimentos e continuar crescendo
profissionalmente e pessoalmente”, conclui o
engenheiro.
Wesley Roberto no departamento de Suporte técnico da SEL
Webinar
Um seminário online gratuito, oferecido com temas diversos e
realizado às segundas-feiras das 14h às 15h15. O intuito é levar
conhecimento aos clientes da SEL e apresentar novas tecnologias. O
calendário do primeiro semestre, programação e inscrições podem
ser feitas em https://selinc.com/webinars/
Os temas e datas disponíveis são:
17/05 Indústria 4.0: Monitoramento de ativos e integração com processo industrial
14/06 Soluções wireless para redes de distribuição - Aumentando a eficiência operacional
05/07 Soluções para segurança humana em sistemas industriais de MT e BT
26/07 Garantindo o desempenho da teleproteção em redes MPLS
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Multimedidor SEL-735 Recebe Melhorias
multimedidor SEL-735, que possui total
Oconformidade com a norma de qualidade de
energia IEC 61000-4-30 Classe A,
recentemente recebeu diversas melhorias, e a SEL já
disponibilizou no mercado uma nova versão desse
produto, com destaque para várias características e
funcionalidades.
Uma grande novidade é o display touchscreen em tela
colorida de cinco polegadas e 800 × 480 pixels que
permite a visualização das grandezas elétricas
medidas, bem como de diagramas de fasores, formas
de ondas de tensões e correntes sem a necessidade de
um computador.
A memória desse medidor passou de 128 MB para 1
GB na versão avançada. Adicionalmente, houve
aumento do número de canais de registro de 192 para
512. Para atender completamente os requisitos, as
normas IEC 61000-4-30 classe A e IEC 61000-4-7,
também foram realizadas melhorias relacionadas à
agregação de harmônicos.
Visando facilitar os trabalhos de manutenção, a
atualização de firmware agora pode ser feita também
por meio de rede de comunicação Ethernet, de forma
rápida e segura, utilizando assinatura digital, evitando
que firmwares corrompidos sejam descarregados no
equipamento.
Outra novidade importante que merece destaque é a
nova opção que o usuário tem para adquirir o software
de coleta automática dos dados gerados no SEL-735,
como por exemplo, perfil de carga em memória de
massa, oscilografias, eventos e os relatórios de
afundamento, elevação e interrupção de tensão,
conhecidos como VSSI (Voltage, Sag, Swell, and
Interruption). Para facilitar a análise dos dados gerados
no multimedidor, é necessário organizá-los em um
banco de dados e gerar relatórios customizados,
utilizando softwares específicos como o SEL-5045
4
Figura 1: SEL-735 com novo display
TEAM e o SEL-5630 Meter Report. Nas versões
anteriores, havia um fator crítico devido ao custo das
licenças desses softwares, pois a licença mínima
disponível, até então, era para 25 multimedidores,
inviabilizando o uso dessas ferramentas para as
aplicações com poucos medidores.
O usuário agora tem a opção de definir a compra de
uma licença individual do software no próprio part
number do equipamento que inclui todos os três
softwares disponíveis:
- SEL-5045 TEAM Events, para coleta de oscilografias e
sequencial de eventos;
- SEL-5045 TEAM Profile para coleta de perfil de
carga/memória de massa e relatórios VSSI;
- SEL-5630 Meter Report para gerar relatórios
customizados de qualidade de energia e memória de
massa.
O custo de adquirir os três softwares juntos com um
medidor individualmente representa um valor menor
que 5% do custo de um medidor nas versões mais
completas. Isso se torna atrativo, tanto para aplicações
com muitos medidores, quanto para as instalações
com poucos medidores, incluindo casos de aplicação
de multimedidor portátil para campanhas de medição.
Figura 2: Tela do relatório de perfil de carga
Figura 3: Tela do relatório VSSI

Campanha de Doação no
Natal de 2020
entre os nove valores corporativos da SEL, a
Dparticipação na comunidade, tanto interna
quanto externa, é uma das ações mais
constantes na empresa, que trabalha cada vez mais
para ser solidária com programas de responsabilidade
social. Geralmente, campanhas específicas são
realizadas durante o ano, seguindo datas especiais do
calendário, como, por exemplo, o dia das Mães, a
Páscoa e a celebração do Natal, com total participação
dos funcionários, que voltam um olhar carinhoso para
a comunidade, porque são muito engajados e
acreditam nos valores corporativos.
Em todas as campanhas realizadas ao longo dos anos,
os funcionários dos escritórios de Campinas - SP,
Curitiba - PR e Salvador - BA participaram de forma
totalmente voluntária, e vivenciaram o valor
comunidade na prática. Com tanto envolvimento, o
sucesso das campanhas sempre ocorre de forma
natural.
A Escola Estadual Maria de Lourdes Bordini, localizada
no bairro San Martin, nas proximidades da sede da SEL
em Campinas-SP, foi adotada pela empresa em 2016, e
diversas ações comunitárias já foram realizadas. A
escolha da escola ocorreu justamente pela
proximidade com a sede da SEL, e por estar situada em
um bairro carente da cidade de Campinas. Para a
Campanha do Natal Solidário 2020, os funcionários
participaram efetivamente da ação. A área de Recursos
Humanos coordenou a campanha e atuou junto à
direção da escola, selecionando as famílias de alunos
mais necessitadas e mais vulneráveis ao momento
atual. Setenta e oito cestas de Natal foram doadas às
famílias, cujos filhos estão na faixa entre seis a onze
anos, e alunos do primeiro ao quinto ano do ensino
fundamental.
Funcionária do RH da SEL e diretoria da escola durante
a entrega das cestas
Guia de Aplicação Ensina
Novos Usuários com Relés SEL
Está disponível o novo “Guia de Aplicação
AG2020-35 - Relés SEL - introdução para
novos usuários”. Este documento foi traduzido
para a língua portuguesa, servindo como ponto de
partida para os novos usuários de relés da SEL.
O guia descreve os fundamentos necessários para o
entendimento do funcionamento básico do
equipamento, e pode ser utilizado por profissionais de
diferentes áreas e perfis, pois os fundamentos da
maioria dos relés são muito semelhantes, auxiliando
qualquer pessoa que esteja usando um relé SEL pela
primeira vez. Além disso, é bastante útil aos
professores, monitores e estudantes de engenharia
que estejam aplicando relés SEL em laboratórios de
universidades, na realização de pesquisas, ensaios e
testes.
Esse documento não abrange todos os aspectos de
todos os relés SEL, mas fornece uma ideia geral, o que
facilita o entendimento na execução dos trabalhos
com as séries SEL-500, SEL-300, SEL-400, SEL-600 e
SEL-700, e adota o relé SEL-751 como referência em
alguns exemplos.
O guia foi dividido em nove seções, e compreende:
- Aspectos de hardware: painel frontal, parte traseira e
identificadores;
- Aspectos de funcionalidades: software de
programação, ajustes, lógicas de controle, oscilografias
e relatórios;
- Testes;
- Comunicação: interfaces físicas, protocolos SEL e
protocolos padronizados.
As dez referências bibliográficas ampliam o
conhecimento do usuário sobre a origem do
conteúdo, bem como fornecem informações mais
detalhadas sobre diversos itens. As dezessete
perguntas mais frequentemente dirigidas à SEL são
previamente respondidas, assegurando ao usuário
uma significativa vantagem inicial. Há, ainda, uma
seção que detalha como se obter ajuda técnica dos
diversos níveis de atendimento da SEL.
O Guia AG2020-35 Relés SEL - Introdução
para Novos Usuários é um bom documento
de referência para qualquer pessoa começar
a utilizar os relés da SEL e está disponível em:
https://selinc.com/api/download/132527/?lang=pt
5

Crescimento de Engenharia e Serviços
os últimos cinco anos, a área de Engenharia e
NServiços da SEL vivenciou um crescimento
exponencial, não somente em volume de
novos projetos, mas também no desenvolvimento de
novos recursos e capacidades.
A energia elétrica é um serviço essencial, portanto,
realizar projetos desafiadores exige conhecimentos
técnicos e a aplicação das melhores práticas de
engenharia. Desta forma, é igualmente importante ter
uma excelente organização interna, por meio de
processos robustos que garantam mínimas
interferências nos resultados finais desejados. Para
atender tais necessidades, a SEL possui processos de
revisão de qualidade em seus projetos visando garantir
todas as entregas, e, algumas vezes, em sistemas com
alto nível de criticidade, essas revisões contam até
com o apoio da SEL nos Estados Unidos.
Além das usuais soluções de proteção, controle e
automação de subestações, foram desenvolvidas
outras soluções, principalmente em projetos
envolvendo sistemas especiais, cujos investimentos
foram realizados por meio da transferência de
conhecimentos da matriz da empresa nos Estados
Unidos para a subsidiária brasileira.
“Na SEL temos a cultura de maior transparência e
transferência de conhecimento aos clientes. Essa é
uma máxima que direciona a forma como fazemos
negócios, mas também, impulsiona a transferência de
conhecimentos por parte da matriz, proporcionando
o desenvolvimento da nossa equipe no Brasil”, relata
Rafael Cernev, Gerente de Engenharia e Serviços da
SEL Brasil.
Dentre esses projetos especiais, podemos destacar:
•Automação de redes de distribuição;
•Sistemas para gerenciamento de energia para
indústrias;
6
•Sistemas especiais de proteção para as subestações
de geração e transmissão.
O departamento de Engenharia e Serviços tem
capacidade de fornecer soluções para os sistemas de
proteção, automação, comunicação e gerenciamento
de energia em sistemas elétricos críticos, cujo portfólio
é bastante completo. Incluem-se ainda diversos
serviços especializados como: projeto elétrico,
estudos e parametrização de proteção, serviços de
automação, desenvolvimento de Interface Homem
Máquina (IHM), projetos de redes de comunicação e
de segurança cibernética, além de testes em fábrica e
de serviços de comissionamento em campo. “Temos
experiência nas áreas de geração, transmissão,
distribuição e em sistemas industriais”, ressalta
Cernev............................................
O departamento de Engenharia e Serviços é composto
por 34 pessoas, dividido em duas áreas regionais, com
coordenações que lideram os times nos escritórios de
Campinas e Curitiba. Dentro de cada coordenação
existem equipes de projetos, automação e proteção,
além de administradores de projetos que apoiam o
gerenciamento dos contratos................................
Nossa visão no departamento do ES é ser um
consultor confiável para os nossos clientes e esse é o
nosso grande diferencial. Nosso time de engenharia
é reconhecido pelo conhecimento técnico, não só
dos produtos da SEL, mas também da aplicação e
das melhores práticas de engenharia. Tudo isso
porque a competência dos nossos profissionais vai
além dos produtos, pois em cada projeto ou serviço,
nossa equipe busca entregar a melhor engenharia.
Muitos clientes reconhecem esse diferencial e,
associado à qualidade dos nossos produtos, confiam
na SEL como fornecedora para os seus projetos.
Rafael Cernev, Gerente de Engenharia e Serviços da
SEL.
Além dos produtos e softwares da própria SEL, o
Departamento de Engenharia e Serviços possui
domínio técnico de diversos softwares de supervisão e
controle de terceiros, como o SAGE e o Elipse, e
equipamentos de outros fabricantes, como relés,
switches e controladores. Essa flexibilidade de atuação
permite à empresa trabalhar desde ampliações de
instalações existentes, que normalmente requerem
integração das soluções da SEL com equipamentos e
softwares de outros fornecedores já presentes na
instalação, até novos projetos em que seja mandatária
a aplicação de um produto de terceiros, como por

exemplo, um terminal de linha de transmissão que
apresenta um relé de proteção de um determinado
fabricante na extremidade oposta. Em ambos os casos,
a equipe de ES está apta a realizar seu trabalho com
excelência.
Dentre as ferramentas que o departamento possui
para executar os projetos, destaca-se o Real Time
Digital Simulator (RTDS), que é um equipamento
digital que realiza simulações em tempo real. Em
muitos projetos esse simulador tem sido uma
ferramenta muito importante para testar e validar os
ajustes e lógicas de proteção de sistemas antes de
entrarem em operação.
São realizadas simulações diversas, que replicam
situações reais, e ao se constatar algum evento que
possa trazer riscos, são realizados ajustes finos no
sistema no sentido de contornar tais situações
indesejáveis. Além desse simulador, a SEL possui uma
área de testes muito bem equipada, com diversos
recursos como gigas de testes e softwares que
permitem simular diversas condições dos sistemas
elétricos, de forma a validar o projeto e a aplicação
com muita qualidade.
“É mais um recurso e uma segurança que a SEL oferece
aos seus clientes, porque sabemos que os sistemas de
energia são críticos e não permitem margens para
erros, portanto, torna-se essencial testar e validar esses
sistemas adequadamente para um comissionamento,
startup e operação segura”, conclui o gerente.
Trabalhar com projetos de infraestrutura elétrica para
sistemas críticos de energia exige muito conhecimento
técnico e qualidade na execução dos serviços. Muitos
projetos são desafios interessantes nos quais os
engenheiros da SEL se envolvem com espírito de
encarar adversidades, caprichar na execução dos
serviços para proporcionar qualidade, inovação na
solução e oportunidade de aprender e crescer
profissionalmente.
Como exemplo, podemos citar os projetos de
modernização do esquema de emergência do setor de
50Hz da Itaipu Binacional, o retrofit do sistema de
proteção de média tensão de um dos data centers do
Banco do Brasil e o sistema de descarte de cargas
automático PowerMAX na Petrobras (REVAP).
Equipe da SEL e clientes durante uma atividade de TAF
Esquema de Transferência Rápida de Barramento de Motores
O SEL-700BT é um IED dedicado a realizar a
transferência de fontes para barramento de motores.
Quando um barramento de alimentação de motores
possui mais que uma fonte, o SEL-700BT monitora a
saúde das fontes e do barramento de motores.
Havendo a perda da fonte
ativa, o dispositivo realiza
a transferência rápida
para a fonte alternativa,
mantendo os motores em
operação e evitando
perda de produtividade
industrial.
Em processos críticos,
cargas prioritárias de uma
Figura 1: SEL-700BT aplicado em
configuração de uma barra de motores
com duas fontes principais
subestação unitária usualmente são alimentadas por
fontes redundantes. Quando a fonte é desconectada,
a carga acoplada aos motores continua girando por
um tempo devido à inércia e desacelera lentamente.
Graças a este esquema, é possível minimizar torques
transitórios e danos em motores elétricos e, assim,
garantir uma disponibilidade do processo industrial.
Há diferentes filosofias para transferência rápida de
barras, no entanto, geralmente é necessário utilizar
medições de módulo de
tensões, frequência e
ângulos para realizar a
transferência para a fonte
de energia alternativa,
quando o sistema está em
Figura 2: Configuração com
barra de interligação
f a s e c o m a t e n s ã o
i n d u z i d a d o m o t o r.
O SEL-700BT permite
quatro diferentes tipos de
esquemas de transferências automáticas que já estão
pré-programados, bastando que o usuário selecione
qual, ou quais deles, se adaptam melhor ao seu sistema
elétrico.
7

Módulo de Alimentação Redundante SEL-RPM
SEL -RPM
SEL-RPM é um módulo de alimentação
Oauxiliar redundante, que combina múltiplas
entradas CA e CC em uma única saída CC,
proporcionando maior disponibilidade ao sistema de
proteção, controle e automação.
O novo módulo de tensão auxiliar SEL-RPM pode ser
alimentado com até três fontes CA distintas, como:
transformador de serviço auxiliar, gerador de backup e
TP de controle. Também pode ser alimentado por uma
fonte CC como o banco de baterias e fornece como
saída uma única tensão, não regulada, em 125 Vcc.
A saída do RPM pode ser utilizada para alimentação
dos IEDs críticos do sistema de proteção e controle,
como relés, UTRs, dispositivos de telecomunicações e
medidores. Também pode ser utilizado para alimentar
o circuito de trip dos disjuntores, uma vez que possui
armazenamento de energia para garantir operação
desses dispositivos em momentos cruciais quando
houver perda de uma, ou de todas as fontes de
alimentação auxiliares, cumprindo o papel de trip
capacitivo.
SEL-RPM incorpora um robusto capacitor interno,
capaz de armazenar energia e alimentar
equipamentos na perda de todas as entradas de
energia.
Podemos aqui destacar quatro modos de operação
desse dispositivo:
Condições normais: permite manutenção do banco
de baterias, pois, sendo também alimentado por
fontes CA, continua a alimentar os relés de proteção e
circuito de disparo dos disjuntores. Ele fornece 100 W
contínuos e 30 A momentâneo para os disjuntores.
Perda de uma das fontes VCA: continua em operação
normal, pois sendo alimentado pelas baterias e/ou
outras fontes VCAs, mantém os IEDs em
funcionamento, evitando reinicialização, além de
alimentar o circuito de disparo dos disjuntores.
Perda do banco de baterias: continua em operação
normal, pois a alimentação pelas fontes VCA se mantém,
permitindo o funcionamento dos relés, evitando sua
reinicialização, além disso alimenta o circuito de disparo
dos disjuntores. Dependendo do caso, permite que os
IEDs e circuito de disparo se mantenham energizados,
por exemplo, enquanto um gerador de emergência é
colocado em operação.
Perda de todas as fontes de alimentação da instalação:
nesse caso, o módulo SEL-RPM fornece energia aos IEDs
e circuito de trip dos disjuntores por um instante de
tempo curto, através de seu capacitor interno.
Dependendo da filosofia da empresa, pode haver
comando de disparo para os disjuntores:
- Mantém os IEDs energizados por tempo suficiente para
a tomada de ação como comando em disjuntores,
registro de oscilografia e eventos e envio de
telecomando. Fornece energia por 50 segundos para
uma carga de até 25 W.
– Pode atuar na função trip capacitivo para múltiplos
disjuntores, pois possui 1300 Watt/segundo de energia
armazenada, enquanto a maioria dos disjuntores
necessitam de menos de 60 Watt/segundos para operar.
Em subestações sem banco de baterias, provê
alimentação capacitiva para os IEDs e fornece trip
capacitivo para múltiplos disjuntores.
Oferece excelente custo-benefício para aplicação em
subestações de distribuição, plantas solares, parques
eólicos, usinas hidrelétricas e PCHs.
Para informações adicionais, contate o Suporte Técnico
da SEL: Tel (19) 3515-2010 ou suporte@selinc.com
https://selinc.com/ru/products/RPM/
8

2
Parte 2 – Função ANSI 40
na figura 1, que apresenta três limites operacionais
para um gerador:
Segmento 1- Limite para a capacidade de exportação
de potência reativa do gerador. É o limite de
sobreexcitação;
Segmento 2 - Limite de saída de potência ativa do
gerador no fator de potência próximo da unidade;
Segmento 3 - Limite para a capacidade de importação
de potência reativa do gerador. É o limite de
subexcitação.
a edição anterior, foi introduzida uma série de
Nfascículos, cujo objetivo é de apresentar as
inovações desenvolvidas recentemente nos
relés digitais para proteção de geradores, destacandose
os novos princípios de funcionamento e as
c o n s e q u e n t e s m e l h o r i a s n a s e g u r a n ç a e
confiabilidade. Nesta edição será apresentada a
função de proteção contra perda de excitação, ou
perda de campo (ANSI 40).
O que é perda de campo?
Segundo a norma IEEE Std C37.102 TM, a excitação
em máquinas pode ser perdida por vários motivos,
como abertura acidental do disjuntor de campo, um
curto-circuito no campo, uma falha no regulador de
tensão, um eventual mau contato nas escovas da
excitatriz e falha na fonte de alimentação do sistema de
excitação.
Uma perda de campo resulta em uma excitação
insuficiente para a operação adequada de geradores
síncronos, fazendo com que operem fora de sua curva
de capabilidade. Nesse caso, a melhor solução é a
desconexão rápida da máquina do sistema, de forma a
minimizar o estresse para o gerador e manter a
estabilidade do sistema elétrico. Quando um gerador
síncrono perde a excitação, ele passa a absorver
potência reativa do sistema elétrico, o que causa um
sobreaquecimento no estator e rotor da máquina,
além de riscos de instabilidade no sistema.
Curva de capabilidade de geradores:
A curva de capabilidade de um gerador define seus
limites de operação no plano P-Q, conforme mostrado
Figura 1: Curva de capabilidade de geradores de rotor
cilíndrico e de polos salientes
Proteção contra perda de campo (ANSI 40):
É necessário que uma função detecte a condição de
perda de campo e atue nos disjuntores principais da
máquina e de campo de forma rápida. A função ANSI
40 é uma das mais tradicionais na proteção de
geradores, que é recomendada para máquinas de
capacidade acima de 5MVA, sendo opcional para
máquinas de menor porte. Existem vários métodos
para a proteção contra perda de excitação, porém o
tipo mais adotado é o baseado na medição da
impedância nos terminais da máquina.
Função ANSI 40 tradicional:
O método tradicionalmente usado para detecção de
perda de campo é um elemento mho, cujo centro é
inserido no eixo negativo de reatância e deslocado da
origem. As interseções podem ser escolhidas em
função das reatâncias Xd e Xd por meio de ajustes no
relé. A figura 2, abaixo, ilustra a função no diagrama
RX.
9

Um novo esquema de proteção contra perda de campo:
Assim sendo, abriu-se espaço para o desenvolvimento
de melhorias com um novo esquema de
proteção ANSI 40, baseado na curva de capabilidade
do gerador e compreendendo 3 zonas de proteção e
uma zona adicional de alarme, conforme ilustra a
figura 3:
Figura 2: Diagrama R-X mostrando a função ANSI 40
tradicional num esquema dual – Característica Mho
A primeira geração de relés contra perda de excitação
(ANSI 40) foi desenvolvida décadas atrás, em uma
época em que os sistemas de excitação e os
reguladores automáticos de tensão eram mais simples,
e a estabilidade do sistema era a principal
preocupação. Tais relés forneciam boa velocidade de
operação para a maioria dos casos de perda de campo
e eram seguros para faltas externas e oscilações de
potência no sistema. Iniciou com a tecnologia
eletromecânica e o mesmo princípio de operação foi
implementado nos relés microprocessados.
Neste esquema, a zona 1 é utilizada para detectar
eventos de perda de campo mais severas, quando o
gerador opera em carga pesada. A zona 2 é utilizada
para detectar condições de perda de campo menos
severas, quando a máquina opera em carga leve.
Devido ao seu alcance maior, a zona 2 deve possuir
temporização superior, coordenada com as condições
de oscilação no sistema.
Com a evolução do sistema de potência, as oscilações
estão ficando cada vez mais próximas das usinas,
criando um desafio para os engenheiros de proteção
no ajuste desta função, uma vez que esse elemento
deve ao mesmo tempo não atuar para as condições de
oscilação estáveis no sistema de potência, não deve
invadir a curva de capabilidade da máquina, mas deve
coordenar adequadamente com o limitador de subexcitação
do regulador de tensão e proteger a máquina
para condições de perda de campo durante carga leve
e pesada. Muitas vezes não é possível atender todos
estes requisitos com a proteção tradicional,
especialmente no ajuste da zona 2, então, nesse caso,
o engenheiro de proteção tem que escolher se abre
mão da segurança, ou da confiabilidade da função 40.
Figura 3: Novo esquema de proteção de perda
de excitação (40), baseado no plano P-Q
Portanto, tem-se que o novo esquema trabalha no
plano P-Q, fato que facilita os ajustes, pois é possível
inseri-los com os valores obtidos na folha de dados
do gerador.
- Zona 1: similar ao elemento tradicional, porém com
ajuste no plano P-Q.
- Zona 2: projetada para emular o comportamento do
limitador de sub-excitação do regulador de tensão.
- Zona 3: acompanha o limite de estabilidade em
regime da máquina.
- Zona 4: elemento de alarme da curva de
capabilidade.
Este novo esquema de proteção contra perda de
campo, fornece melhor proteção com base no
conceito de uma réplica da curva de capabilidade de
geradores. Facilita a implementação dos ajustes e
permite maior segurança e confiabilidade.
Para informações adicionais acesse o artigo técnico
"Proteção de Geradores Baseada na Curva de
Capabilidade Para Minimizar Estresse e Manter
Estabilidade do Sistema de Potência" em
https://bit.ly/3raTWFz
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Furnas Terá um Sistema de
Medição de Sincrofasores
em Cinco Estados
PMUs SEL instalados em 11
subestações de Furnas para
realizar medições em tempo real
SEL forneceu diversas unidades de medição
Afasorial, denominadas Phasor Measurement
Unit (PMU), para um sistema de medição de
sincrofasores implementado em Furnas Centrais
Elétricas. Esse projeto tem como objetivo melhorar a
medição das grandezas elétricas no Sistema
Interligado Nacional (SIN), aprimorando, dessa forma,
a supervisão e o controle do sistema, tornando o
suprimento de energia mais seguro e confiável.
Medições sincrofasoriais permitem a medição direta
do valor angular da tensão nas diferentes barras do
sistema elétrico, mitigando os erros e reduzindo
drasticamente os tempos de convergências dos
estimadores de estado presentes nos sistemas
Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA).
Além disso, aplicações com sincrofasores ainda
auxiliam na prevenção de blecautes, por meio de
ações corretivas de proteção e controle que garantem
a estabilidade do sistema, como: esquemas especiais
de proteção, análise de eventos de áreas amplas,
localização de falta em linhas de transmissão, medição
de parâmetros de linhas, detecção de ilhamento, entre
outras aplicações.
Os IEDs responsáveis pelas medições sincronizadas
de fasores são chamados de Phasor Measurement
Units (PMUs), que são unidades avançadas de
monitoramento de sistemas de potência, que
fornecem medidas precisas de fasores de tensão e
corrente, utilizando a referência de tempo de
relógios GPS como referência fasorial.
Nesse projeto de medição sincrofasorial, a SEL
forneceu 40 PMUs, divididas em 19 painéis. Essas
unidades foram destinadas a 11 subestações da rede
básica de transmissão do SIN, divididas em municípios
de Goiás, Minas Gerais, Paraná, Rio de Janeiro e São
Paulo.
O sistema completo permitirá o monitoramento de 29
linhas de transmissão de 750 e 500 kV, incluindo as
linhas de interligação que levam a energia gerada em
Itaipu para o principal centro de carga do país.
Como PMU, foi aplicado o SEL-2240 Axion,
equipamento que proporciona uma solução modular
com funcionalidades de controle em tempo real e
interfaces de entradas e saídas (I/O) totalmente
integradas, além de módulos de medição alternada
(CA), conectados diretamente aos circuitos de TCs e
TPs para aquisição dos sinais de medição. As PMUs
realizam as medições de tensão, corrente, frequência
e taxa de variação de frequência das linhas de
transmissão e seções de barras das subestações
envolvidas.
De acordo com o Gerente de Projetos de Proteção,
Controle e Telecomunicações de Furnas, Orlando José
Michel da Motta, o desenvolvimento desse projeto
pioneiro em Furnas e no setor elétrico brasileiro foi
tecnicamente enriquecedor, pois possibilitou, tanto à
equipe técnica de Furnas, quanto à equipe do
fabricante, desenvolver e consolidar o conhecimento
necessário no detalhamento, testes e implantação do
novo sistema.
Sistema de Medição de Fasores Sincronizados,
geralmente é composto por:
- Várias PMUs localizadas em diferentes pontos do
sistema elétrico, como por exemplo: bay de linha de
transmissão, bay de transformador, etc;
- Unidades chamadas de Phasor Data Concentrator
(PDC), que são dispositivos que concentram e
alinham os dados sincrofasorais recebidos de
diferentes PMUs;
- Relógio sincronizado por satélite (GPS);
-Equipamentos
ou acessórios de uma rede de
comunicação;
- Software de visualização.
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As PMUs foram integradas aos concentradores de
dados fasorias de Furnas (PDC) via protocolo da norma
IEEE C37.118-2011. Essa norma define o padrão no
qual as mensagens devem ser enviadas pelas PMUs
para outros dispositivos com funções de concentração
de dados, análise e controle de tempo real. Nesse
projeto, foram utilizadas medições com classe de
serviço M dessa norma, e os dados enviados para os
PDCs a uma taxa de 60 amostras por segundo.
Os PDCs estão localizados em quatro subestações de
Furnas. Além de concentrar os dados recebidos das
PMUs, os PDCs também disponibilizam as medições
fasoriais para um PDC localizado no escritório central
de Furnas e para o Operador Nacional do Sistema
Elétrico (ONS). As PMUs SEL-2240 Axion também
foram integradas ao sistema supervisório de Furnas, via
protocolo IEC 61850 MMS para monitoramento e
diagnóstico, com as informações sobre o estado das
PMUs e a qualidade do sincronismo de tempo.
“Um dos maiores desafios dessa solução de PMUs é a
altíssima disponibilidade da rede de telecomunicação
e, para alcançá-la, foi necessário o desenvolvimento,
envolvendo o detalhamento, a concepção e projeto
pela engenharia de Furnas, de uma arquitetura de rede
robusta o suficiente para atender aos procedimentos
de rede estabelecidos pelo ONS, cujo desempenho
pode ser comprovado após a energização de vários
PMUs no tronco de 765 kV da empresa”, ressaltou
Motta.
Segundo o gerente de Furnas, a sinergia entre as
equipes de Furnas e da SEL foi muito grande, mitigando
impactos e atendendo os prazos dos cronogramas
estabelecidos.
“Destacamos aqui a qualidade e a disponibilidade da
equipe técnica da SEL que, durante o período do Teste
de Aceitação em Fábrica (TAF) conseguiu conectar
simultaneamente uma grande parte das PMUs, o que
foi importante para a verificação do correto
funcionamento dos equipamentos e a detecção de
falhas que foram devidamente solucionadas”, disse ele.
Com a finalização dos testes e a aprovação do sistema,
os equipamentos e painéis foram entregues para
Furnas.
“Ressaltamos que todos os equipamentos implantados
e em funcionamento vêm apresentando a
confiabilidade e o desempenho esperados”, contou
Motta.
Foto:SEL
Descrição do Projeto:
Segundo o engenheiro de Proteção da SEL, Sandro
Calhari, que atuou no projeto, “o objetivo era fornecer
um sistema seguro e confiável para proporcionar à
Furnas e ao ONS dados precisos do sistema elétrico”.
Após a fase de licitação, as equipes de engenharia da
SEL e de Furnas trabalharam juntas no detalhamento
funcional do sistema. Essa é uma fase muito importante
para alinhar tecnicamente a solução. Os requisitos de
comunicação, transmissão dos dados e integração das
PMUs com os PDCs foram pontos de atenção especial
no projeto. Após essa etapa, os projetos dos painéis
foram desenvolvidos e, assim que concluída a
fabricação dos painéis, o sistema foi validado em
fábrica, pois além dos testes dos painéis e PMUs, foi
feita uma reprodução da arquitetura do sistema com
objetivo de testar e certificar todos os sinais e canais de
comunicação.
TAF com a equipe de Furnas na SEL
Sincrofasores em Tempo Real
No website da SEL, uma aplicação que utiliza o
software SEL-5078-2 synchroWAVe mostra em tempo
real os dados coletados de unidades de medição
sincrofasoriais em todo o território dos Estados
Unidos. Use sua conta mySEL para acessar a
demonstração ao vivo em
https://selinc.com/pt/solutions/synchrophasors/
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