Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

EMENTA

Filosofia de proteção de sistemas elétricos. Princípios fundamentais dos relés. Tipos de relés (de sobrecorrente, de tensão, direcional, diferencial, de distância, etc.). Formas de construção dos relés (eletromecânicos, microprocessados, digitais (ou numéricos)). Equações dos relés de sobrecorrente pelas normas IEC e IEEE. Transdutores (transformadores de corrente e de potencial). Aplicação dos relés na proteção dos elementos do sistema (linhas, geradores, transformadores, barramentos). Ajustes e coordenação de proteção com relés de sobrecorrente na forma de relés digitais, através de estudos de casos. Aspectos básicos de proteção de linhas no domínio do tempo.

JUSTIFICATIVA

Atualmente, o avanço tecnológico expandiu o mercado para atuação de profissionais na área de proteção de sistemas elétricos de potência, intensificando a necessidade de formação de pessoal capacitado acerca dos conceitos básicos para estudos de sistemas de proteção, de coordenação e integração da proteção em sistemas elétricos de potência.
 

OBJETIVO

PROGRAMA

1) Introdução à proteção: filosofia da proteção.

Após o desenvolvimento deste tópico o estudante deverá demonstrar competências e habilidades para:
- Reconhecer a filosofia de uma proteção de um sistema elétrico.
- Reconhecer os relés primários e os secundários de um determinado elemento elétrico.
- Reconhecer as características funcionais do releamento.

2) Princípios fundamentais dos relés.

Após o desenvolvimento deste tópico o estudante deverá demonstrar competências e habilidades para:
- Saber classificar os diversos tipos de relés.
- Descrever como cada tipo de relé opera e atua.

3) Relés de corrente, tensão e potência

Após o desenvolvimento deste tópico o estudante deverá demonstrar competências e habilidades para:
- Reconhecer os diversos tipos de construção dos relés e as equações padrões IEC e IEEE adotadas para os relés de sobrecorrente.
- Ajustar os relés de sobrecorrente digitais e eletromecânicos.
- Entender os ajustes e conexões dos relés direcionais.
- Entender e parametrizar corretamente relés supervisores de tensão.

4) Relés diferenciais e outros tipos

Após o desenvolvimento deste tópico o estudante deverá demonstrar competências e habilidades para:
- Reconhecer as aplicações para o relé diferencial
- Entender a curva de sensibilidade deste tipo de relé.
- Reconhecer as aplicações para os relés de frequência, de tempo e auxiliares.

5) Relés de distância

Após o desenvolvimento deste tópico o estudante deverá demonstrar competências e habilidades para:
- Reconhecer as diferenças entre os diversos tipos de relés de distância
- Saber em que situações cada tipo destes relés de distância é mais recomendado.
- Conhecer as técnicas da Tele proteção, muito usadas nas proteções de linhas de transmissão.

6) Transformadores de corrente e de potencial

Após o desenvolvimento deste tópico o estudante deverá demonstrar competências e habilidades para:
- Reconhecer os diversos tipos de transformadores de corrente (TC) e de potencial (TP).
- Reconhecer a especificação de um TC ou TP através das nomenclaturas da ABNT e ANSI.
- Dimensionar os TCs e TPs adequados para as diversas aplicações.

7) Proteção de alimentadores e linhas

Após o desenvolvimento deste tópico o estudante deverá demonstrar competências e habilidades para:
- Reconhecer as aplicações mais adequadas para o uso dos relés de sobrecorrente e de distância, na proteção de linhas.
- Fazer os ajustes corretos em diversos relés de sobrecorrente instalados em série (ou cascata), ao longo de uma linha, visando coordená-los adequadamente no plano corrente x tempo.
- Apontar os diversos critérios de ajuste das regiões de proteção designadas para os relés de distância protegerem.
- Descrever os efeitos das cargas, da perda de sincronismo e da injeção de corrente intermediária nos relés de distância.

8) Proteção de transformadores

Após o desenvolvimento deste tópico o estudante deverá demonstrar competências e habilidades para:
- Descrever os tipos de falta em transformadores
- Descrever os diversos tipos de proteção de transformadores:
- Proteção contra curtos internos com relés diferenciais
- Proteção com relés de sobrecorrente
- Proteção com relés de gás
- Proteção contra sobretemperatura do óleo e do enrolamento
- Ajustar as proteções de sobrecorrente e diferencial em transformadores, levando em consideração os efeitos das correntes de inrush, limites térmicos e eventuais correntes de partida de motores.

9) Proteção de geradores

Após o desenvolvimento deste tópico o estudante deverá demonstrar competências e habilidades para:
- Reconhecer as principais condições anormais que possam ocorrer em um gerador.
- Descrever as razões de se fazer proteção contra curto-circuito em um gerador.
- Esquematizar e ajustar a proteção diferencial de um gerador.
- Descrever com são feitas as seguintes proteções associadas a geradores:
    - de fase dividida
    - contra falta a terra no estator e no rotor
    - contra sobrevelocidade
    - sobreaquecimento do estator
    - aquecimento dos mancais
    - contra correntes desequilibradas do estator
    - contra perda de excitação
    - contra “motorização”.

10) Proteção de barramentos

Após o desenvolvimento deste tópico o estudante deverá demonstrar competências e habilidades para:

- Analisar e descrever os tipos de proteção mais adequados para a proteção de barra;
- Ajustar uma proteção de barras com relés diferenciais de barras

11) Proteção de bancos de capacitores
Após o desenvolvimento deste tópico o estudante deverá demonstrar competências e habilidades para:

- Analisar os efeitos das correntes harmônicas em capacitores e na correção do fator de potência;
- Conhecer os tipos de proteção adequadas para bancos de capacitores.
- Analisar os efeitos das correntes harmônicas em capacitores e na correção do fator de potência;

12) O relé de frequência e o ERAC.

12) Proteção de linhas no domínio do tempo
Após o desenvolvimento deste tópico o estudante deverá demonstrar competências e habilidades para:
- Operar tecnologias de domínio do tempo, com registro de eventos com uma taxa de amostragem elevada e localização de faltas com precisão de 1 torre.
- Saber que a tecnologia no domínio do tempo, ao invés de utilizar fasores em suas lógicas, opera utilizando o valor instantâneo da corrente e da tensão, o que dispensa a necessidade do cálculo do fasor e, consequentemente, a espera do tempo de 1 ciclo de onda de amostragem. Isso permite atuações na ordem de 1 a 4 ms, tempos impossíveis com os relés atuais.

METODOLOGIA

Para a presente componente curricular, a ser ministrada em formato remoto, no âmbito do período 2020/1, serão adotadas aulas apenas na modalidade de comunicação síncrona (todos os alunos simultaneamente conectados à internet sob a regência do professor).

O atendimento ao aluno será realizado de forma remota, seja durante as aulas na modalidade síncrona, ou através de e-mail, aplicativos de mensagens ou reuniões individuais através das plataformas Google Meet, em horários específicos a serem definidos pelo professor.

Para o atingimento dos objetivos do Plano de Ensino as aulas síncronas serão ministradas utilizando-se a Plataforma Google Meet. Materiais adicionais serão disponibilizados no sítio de internet do professor através do seguinte endereço: www.jrubens.eng.br

AVALIAÇÃO

A metodologia de avaliação individual será baseada em Atividades Avaliativas, com periodicidade quinzenal. As atividades avaliativas (as quais poderão ser na forma de exercício de fixação ou desenvolvimento de simulação computacional) serão disponibilizadas no sítio de internet do professor da disciplina, sendo estabelecido um prazo de entrega de 2 (dois) dias a contar da data de publicação da atividade.
Valor: 100,0 pontos

BIBLIOGRAFIA

1) Referências com acesso através do sítio da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), através do link:
https://www.aneel.gov.br/prodist

2) Bibliografia Básica:
- MAMEDE Filho, João. Proteção de Sistemas Elétricos de Potência. LTC Livros Técnicos e Científicos Ltda. 2011.
- SILVA, Eliel Celestino da Silva. Proteção de Sistemas Elétricos de Potência. QualityMark, 1a Edição. 2014.
- SATO, Fujito; FREITAS, Walmir. Análise de Curto-Circuito e Princípios de Proteção em Sistemas de Energia Elétrica. Elsevier, Editora Ltda. 2014.
- OURY, Denis Vinícius. Proteção Digital de Sistemas Elétricos de Potência. Dos Relés Eletromecânicos aos Microprocessados Inteligentes. EDUSP, 1a Edição. 2007.
- ARAÚJO, Carlos. Proteção de Sistemas Elétricos. Interciência, 2011.

3) Bibliografia Complementar:
- CAMINHA, Amadeu. Introdução à proteção dos sistemas elétricos. Editora Edgard Blucher Ltda, São Paulo, 1977.
- GONEN, T. Electric Power Distribution System Engineering, CRC Press, 2nd EdiƟon, 2007.

APROVAÇÃO

Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

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Documento assinado eletronicamente por José Rubens Macedo Junior, Professor(a) do Magistério Superior, em 21/06/2021, às 11:59, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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A autenticidade deste documento pode ser conferida no site https://www.sei.ufu.br/sei/controlador_externo.php?acao=documento_conferir&id_orgao_acesso_externo=0, informando o código verificador 2849686 e o código CRC 6F305B3D.

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