🛡️ Sistemas de Proteção e Medição

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📍 Área: 04 Sistemas Elétricos de Potência e Eletrotécnica | 🏠 Hub Principal

Visão Geral da Disciplina

Disciplina integrante do núcleo profissionalizante de 04 Sistemas Elétricos de Potência e Eletrotécnica. Abrange desde a filosofia e metodologia da proteção (pilares de confiabilidade, seletividade, sensibilidade e rapidez) e equipamentos de distribuição (chaves fusíveis, religadores e seccionalizadores), até transformadores para instrumentos (TCs e TPs), parametrização de relés de sobrecorrente (50/51), proteção direcional (67), proteção de distância de linhas de transmissão (21), esquemas de teleproteção (PUTT/POTT/DCB/OPGW), proteção de transformadores de potência (87T e Buchholz 63), geradores síncronos (87G, 40, 32, 46, 51V), barramentos (87B) e motores elétricos.

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📌 Sumário do MOC

1. 📚 Materiais Didáticos e Materiais Teóricos de Referência
2. 🎓 Aulas e Apresentações Completas da Disciplina
   • Módulo 1: Filosofia, Metodologia e Equipamentos de Distribuição (Apostila 01)
   • Módulo 2: Seletividade, Relés 50/51/67 e Proteção Digital IED (Apostila 02)
   • Módulo 3: Instrumentação de Medição e Relés de Sobrecorrente (Apostila 03 - Parte 1)
   • Módulo 4: Relés de Distância e Teleproteção em LTs (Apostila 03 - Parte 2 & Apostila 04)
   • Módulo 5: Proteção de Equipamentos do SEP (Apostila 04)
3. 🎨 Galeria de Diagramas Técnicos Validados (100% Catppuccin Mocha, Sem Text Overflows)
4. 📝 Banco de Questões de Fixação e Simulado AV (10 Questões Resolvidas)
   • 📝 Caderno Dedicado: Simulado Oficial AV (10 Questões Comentadas)

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📚 Materiais Didáticos e Materiais Teóricos de Referência

• Filosofia e Metodologia da Proteção (Profa. Isabela O. Guimarães e Prof. Felipe L. Miranda)
• Conceitos de Proteção Elétrica (Profª. Isabela Oliveira Guimarães)
• Dispositivos de proteção (Prof. Felipe Laure Miranda e Profa. Isabela O. Guimarães)
• Proteção de Equipamentos do Sistema (Prof. Felipe Laure Miranda e Profa. Isabela O. Guimarães)

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🎓 Aulas e Apresentações Completas da Disciplina

Módulo 1: Filosofia, Metodologia e Equipamentos de Distribuição (Apostila 01)

• ✅ Aula 01: 01 - Filosofia e Metodologia da Proteção e Equipamentos de Distribuição
  • Conteúdo: Os 5 Pilares (Confiabilidade: Dependabilidade vs. Segurança, Seletividade, Sensibilidade $F_s\ge 1,5$, Rapidez e Simplicidade), Faltas Transitórias vs. Permanentes, Religadores Automáticos (vácuo/óleo/${\text{SF}}_6$, ciclos $2R+2L$), Seccionalizadores Automáticos (abertura em tempo morto sem corte de carga), Chaves Fusíveis (NBR 7282), Chaves Seccionadoras (NBR IEC 62271-102), Para-raios (NBR 5424) e Tabela/Sufixos ANSI.
  • Visual Integrado: [[protecao_filosofia_religador_seccionalizador.svg]]
• ✅ Aula 02: 02 - Chaves Fusíveis e Elos de Proteção em Redes de Distribuição
  • Conteúdo: Aspectos construtivos, cartuchos e elos fusíveis tipo K, T e H, e ferramentas de abertura sob carga (Loadbuster).
• ✅ Aula 03: 03 - Coordenação e Seletividade de Chaves Fusíveis
  • Conteúdo: Metodologia de coordenogramas, curvas de mínima fusão e máxima interrupção, e margens térmicas de coordenação.
• ✅ Aula 04: 04 - Tipos de Curto-Circuito e Dinâmica de Faltas no SEP
  • Conteúdo: Faltas trifásicas, bifásicas, bifásicas-terra e monofásicas-terra em redes radiais e malhadas.
  • 🕹️ Simulador Interativo: ▶️ Simulador de Curto-Circuito e Componentes Simétricas de Fortescue

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Módulo 2: Seletividade, Relés 50/51/67 e Proteção Digital IED (Apostila 02)

• ✅ Aula 05 (Teams): 05 - Proteção Primária e Retaguarda, Seletividade, Relés 50/51, Direcional 67 e Proteção Digital
  • Conteúdo: Zonas de proteção sobrepostas sem zonas cegas nos disjuntores, proteção primária vs. retaguarda (local/remota e falha de disjuntor 50BF), seletividade amperimétrica, cronométrica (degrau $\Delta t=0,25\text{ a }0,40\text{ s}$) e lógica via IEC 61850 GOOSE, princípio fasorial do relé direcional 67 com ângulo de máxima sensibilidade (MTA $\tau =45^{\circ }$), e arquitetura interna de IEDs (TC/TP $\to$ Anti-Aliasing $\to$ A/D $\to$ DSP com DFT fasorial).
  • Visuais Integrados: [[protecao_zonas_seletividade_ied.svg]] e [[protecao_rele_direcional_67.svg]]

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Módulo 3: Instrumentação de Medição e Relés de Sobrecorrente (Apostila 03 - Parte 1)

• ✅ Aula 06 (Teams): 06 - Transformadores para Instrumentos (TC e TP) e Relés de Sobrecorrente (Curvas IEC/ANSI)
  • Conteúdo: TCs de medição vs. proteção ($FS=20$), circuito equivalente, curva de excitação e saturação (ponto de joelho $V_k$), carga secundária (burden $Z_b$), classes ANSI (10B200), TPs indutivos e capacitivos (TPC com filtro anti-ferrorressonância), regra de ouro do secundário aberto de TC (sobretensão fatal de kilovolts), e equacionamento paramétrico das curvas de tempo inverso IEC 60255 (NI, VI, EI) e IEEE/ANSI C37.112.
  • Visuais Integrados: [[protecao_tc_tp_curva_saturacao.svg]] e [[protecao_curvas_inversas_iec_ansi.svg]]

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Módulo 4: Relés de Distância e Teleproteção em LTs (Apostila 03 - Parte 2 & Apostila 04)

• ✅ Aula 07 (Teams): 07 - Relés de Distância (Função 21) e Sistemas de Teleproteção em Linhas de Transmissão
  • Conteúdo: Falhas da sobrecorrente em malhas de transmissão, medição de impedância aparente secundária ($Z_{\text{releˊ}}=Z_{\text{prim}}\cdot RTC/RTP$), representação no plano $R\text{-}X$ (características Mho, Quadrilateral, Reatância e Impedância), escalonamento das Zonas 1 ($80\text{–}85\%$ instantânea), Zona 2 ($120\%$ temporizada em $0,35\text{ s}$) e Zona 3 ($200\%$ em $1,0\text{ s}$), fator de compensação residual de terra $k_0=(Z_0-Z_1)/(3Z_1)$, e esquemas de teleproteção (PUTT, POTT, Bloqueio e DTT) via cabo para-raios com fibra óptica (OPGW) e onda portadora (PLC).
  • Visuais Integrados: [[protecao_rele_distancia_21_rx_zonas.svg]] e [[protecao_teleprotecao_pott_opgw.svg]]

🕹️ Simulador Dinâmico Interativo: Relé de Distância (ANSI 21) no Plano R–X & Malha de Terra IEEE Std 80

Experimente em tempo real as características Mho e Quadrilátera (Zonas 1, 2 e 3), resistência de arco $R_{\text{arc}}$, localização da falta $m(\%)$ e bloqueio direcional de faltas reversas: 👉 ▶️ Clique para Abrir o Simulador em Tela Cheia no Navegador (Arquivo no cofre: [[simulador_rele_distancia_ansi21_mho_malha_terra_ieee80.html]])

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Módulo 5: Proteção de Equipamentos do SEP (Apostila 04)

• ✅ Aula 08 (Teams): 08 - Proteção de Equipamentos do SEP: Transformadores, Geradores, Barramentos e Motores
  • Conteúdo: Proteção diferencial percentual com dupla inclinação (Slope 1 de $20\text{–}30\%$ e Slope 2 de $50\text{–}80\%$), bloqueio por 2º harmônico ($I_{2h}/I_{1h}>15\%$) contra inrush e 5º harmônico contra sobre-excitação, relé Buchholz (63) com boia de alarme e palheta de trip, válvula de sobrepressão 63P, proteção de geradores (87G, perda de campo 40 Mho offset, potência reversa 32, sequência negativa 46 $I_2^{2}t\le K$, sobrecorrente com restrição de tensão 51V), barramentos 87B de alta impedância com resistor estabilizador $R_{\text{est}}$, e motores de grande porte (49 térmica, 48/51LR rotor bloqueado e 66 número de partidas).
  • Visuais Integrados: [[protecao_transformador_87t_buchholz.svg]] e [[protecao_geradores_motores_barramentos_ansi.svg]]

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🎨 Galeria de Diagramas Técnicos Validados (100% Catppuccin Mocha, Sem Text Overflows)

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📝 Banco de Questões de Fixação e Simulado AV (10 Questões Resolvidas)

Caderno de resolução técnica comentada passo a passo para as 10 questões do Simulado / Avaliação Oficial (AV) de Sistemas de Proteção e Medição: 👉 Acessar o Caderno Completo do Simulado AV (Resoluções Comentadas) →