
Um relé é um dispositivo automático que detecta uma condição anormal de circuito elétrico e fecha seus contatos. Esses contatos, por sua vez, fecham e completam o circuito do disjuntor, fazendo com que o disjuntor seja acionado para desconectar a parte defeituosa do circuito elétrico do restante do circuito saudável.
Agora, vamos discutir alguns termos relacionados ao relé de proteção.
Nível de Ativação do Sinal:
O valor da quantidade atuante (tensão ou corrente) que está no limiar acima do qual o relé inicia a operação.
Se o valor da quantidade atuante for aumentado, o efeito eletromagnético da bobina do relé será aumentado, e acima de certo nível de quantidade atuante, o mecanismo móvel do relé começará a se mover.
Nível de Reinicialização:
O valor de corrente ou tensão abaixo do qual o relé abre seus contatos e retorna à posição original.
Tempo de Operação do Relé:
Logo após exceder o nível de ativação da quantidade atuante, o mecanismo móvel (por exemplo, disco rotativo) do relé começa a se mover e, em última instância, fecha os contatos do relé no final de sua jornada. O tempo que decorre entre o instante em que a quantidade atuante excede o valor de ativação até o instante em que os contatos do relé se fecham.
Tempo de Reinicialização do Relé:
O tempo que decorre entre o instante em que a quantidade atuante se torna menor que o valor de reinicialização até o instante em que os contatos do relé retornam à sua posição normal.
Alcance do Relé:
Um relé de distância opera sempre que a distância vista pelo relé é menor que a impedância pré-especificada. A impedância atuante no relé é função da distância em um relé de proteção de distância. Esta impedância ou a distância correspondente é chamada de alcance do relé.
Os relés de proteção de sistemas de energia podem ser categorizados em diferentes tipos de relés.
Os tipos de relés de proteção são principalmente baseados em suas características, lógica, parâmetro atuante e mecanismo de operação.
Com base no mecanismo de operação, os relés de proteção podem ser categorizados como relé eletromagnético, relé estático e relé mecânico. Na verdade, um relé não é nada mais do que uma combinação de um ou mais contatos abertos ou fechados. Todos ou alguns desses contatos específicos do relé mudam de estado quando os parâmetros atuantes são aplicados ao relé. Isso significa que contatos abertos se tornam fechados e contatos fechados se tornam abertos. No relé eletromagnético, esses fechamentos e aberturas dos contatos do relé são feitos pela ação eletromagnética de um solenoide.
No relé mecânico, esses fechamentos e aberturas dos contatos do relé são feitos pela deslocamento mecânico de diferentes níveis de engrenagem.
No relé estático, isso é principalmente feito por interruptores semicondutores, como tiristor. No relé digital, o estado ligado e desligado pode ser referido como estados 1 e 0.
Com base nas características, o relé de proteção pode ser categorizado como:
Relés de tempo definido
Relés de tempo inverso com tempo mínimo definido (IDMT)
Relés instantâneos.
IDMT com inst.
Característica em etapas.
Interruptores programados.
Relé de corrente excessiva com restrição de tensão.
Com base na lógica, o relé de proteção pode ser categorizado como-
Diferencial.
Desbalanceado.
Deslocamento neutro.
Direcional.
Falha restrita à terra.
Sobrefluxo.
Esquemas de distância.
Proteção de barras.
Relés de potência reversa.
Perda de excitação.
Relés de sequência de fase negativa, etc.
Com base no parâmetro atuante, o relé de proteção pode ser categorizado como-
Relés de corrente.
Relés de tensão.
Relés de frequência.
Relés de potência, etc.
Com base na aplicação, o relé de proteção pode ser categorizado como-
Relé primário.
Relé de backup.
O relé primário ou relé de proteção primária é a primeira linha de proteção do sistema de energia, enquanto o relé de backup é acionado apenas quando o relé primário falha em operar durante uma falha. Portanto, o relé de backup é mais lento em ação do que o relé primário. Qualquer relé pode falhar em operar devido a qualquer uma das seguintes razões,
O relé de proteção em si está defeituoso.
A tensão de tripulação DC para o relé não está disponível.
O cabo de tripulação do painel do relé para o disjuntor está desconectado.
A bobina de tripulação no disjuntor está desconectada ou defeituosa.
Os sinais de corrente ou tensão de Transformadores de Corrente (TCs) ou Transformadores de Tensão (TTs), respectivamente, não estão disponíveis.
Como o relé de backup opera apenas quando o relé primário falha, o relé de proteção de backup não deve ter nada em comum com o relé de proteção primária.
Alguns exemplos de relés mecânicos são:
Térmico
Tripulação por temperatura do óleo (OT trip)
Tripulação por temperatura do enrolamento (WT trip)
Tripulação por temperatura da rolamento, etc.
Tipo flutuante
Buchholz
OSR
PRV
Controles de nível de água, etc.
Interruptores de pressão.
Intertravamentos mecânicos.
Relé de discrepância de pólos.
Agora, vamos ver quais são os diferentes relés de proteção utilizados em diferentes esquemas de proteção de equipamentos de sistema de energia.
| SL | Linhas a serem protegidas | Relés a serem usados |
| 1 | Linha de Transmissão 400 KV | Principal-I: Esquema de Distância Não Comutado ou Numérico Principal-II: Esquema de Distância Não Comutado ou Numérico |
| 2 | Linha de Transmissão 220 KV | Principal-I: Esquema de Distância Não Comutado (Alimentado por PTs de Barramento) Principal-II: Esquema de Distância Comutado (Alimentado por CVTs de Linha) Com uma facilidade de mudança de PT de barramento para CVT de linha e vice-versa. |
| 3 | Linha de Transmissão 132 KV | Proteção Principal: Esquema de Distância Comutado (alimentado por PT de barramento). Proteção de Backup: 3 Unid. relés IDMT direcionais O/L e 1 Unid. relé IDMT direcional E/L. |
| 4 | Linhas 33 KV | Relés IDMT não direcionais 3 O/L e 1 E/L. |
| 5 | Linhas 11 KV | Relés IDMT não direcionais 2 O/L e 1 E/L. |