Proteção e seletividade de sistemas elétricos : estudo de caso na Gerdau Aços Longos S/A

Abstract

Este trabalho é o resultado de um estudo de caso sobre coordenação e seletividade dos dispositivos de proteção em um sistema elétrico de alta e média tensão. Foi realizado na Gerdau Aços Longos S/A – Unidade Riograndense em Sapucaia do Sul – Rio Grande do Sul, onde foi analisada a coordenação entre relés de proteção digitais presentes na subestação de 230 kV e no centro de distribuição principal de 23 kV da usina. O estudo foi dividido em quatro partes principais. Inicialmente foi apresentado o processo produtivo e o sistema elétrico da siderúrgica. Após foram apresentados conceitos de cálculo de correntes de curtocircuito através da utilização de componentes simétricas e conceitos de proteção e seletividade, onde foram apresentadas algumas funções de proteção e alguns conceitos sobre relés. Na terceira parte foi realizado um estudo de correntes de curto-circuito, através da simulação da subestação principal da siderúrgica no programa Power Tools for Windows. Por fim foi realizado um estudo de coordenação e seletividade,onde foram apresentados os gráficos de coordenação entre as proteções.

This work is the result of a case study of coordination and selectivity of protection devices in a high and medium voltage electrical system. It was held at Gerdau Aços Longos S/A – Unidade Riograndense in Sapucaia do Sul – Rio Grande do Sul, where it was analyzed the coordination between digital protective relays at the 230 kV substation and in the main 23 kV distribution center of the plant. The study was divided into four main parts. Initially the production process and the electrical system of the plant were presented. After, it was presented concepts for calculating short-circuit currents through the use of symmetrical components and concepts about protection and selectivity, where some protection functions and some concepts about relays were presented. In the third part, it was made a study of shortcircuit currents through the simulation of the main substation of the plant on the software Power Tools for Windows. Lastly, it was made a study about selectivity and coordination, where coordination graphs between protections were presented.