🛡️ Sistemas de Proteção e Medição

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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.


📌 Sumário do MOC

  1. 📚 Materiais Didáticos e Materiais Teóricos de Referência
  2. 🎓 Aulas e Apresentações Completas da Disciplina
  3. 🎨 Galeria de Diagramas Técnicos Validados (100% Catppuccin Mocha, Sem Text Overflows)
  4. 📝 Banco de Questões de Fixação e Simulado AV (10 Questões Resolvidas)

📚 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)

🎓 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)

  • ✅ 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 ) e lógica via IEC 61850 GOOSE, princípio fasorial do relé direcional 67 com ângulo de máxima sensibilidade (MTA ), e arquitetura interna de IEDs (TC/TP Anti-Aliasing A/D DSP com DFT fasorial).
    • Visuais Integrados: [[protecao_zonas_seletividade_ied.svg]] e [[protecao_rele_direcional_67.svg]]

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 (), circuito equivalente, curva de excitação e saturação (ponto de joelho ), carga secundária (burden ), 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]]

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 (), representação no plano (características Mho, Quadrilateral, Reatância e Impedância), escalonamento das Zonas 1 ( instantânea), Zona 2 ( temporizada em ) e Zona 3 ( em ), fator de compensação residual de terra , 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 , localização da falta 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]])


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 e Slope 2 de ), bloqueio por 2º harmônico () 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 , sobrecorrente com restrição de tensão 51V), barramentos 87B de alta impedância com resistor estabilizador , 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]]

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

Imagem / DiagramaResolução & ViewBoxAula de AplicaçãoConceitos Técnicos Ilustrados
protecao_filosofia_religador_seccionalizador.svg1180 × 620Aula 015 Pilares da Proteção (Dependabilidade + Segurança), Faltas Transitórias vs. Permanentes, Ciclo do Religador, contagem do Seccionalizador em tempo morto e coordenação com elo fusível.
protecao_zonas_seletividade_ied.svg1180 × 620Aula 05Zonas sobrepostas em torno dos disjuntores, eliminação de pontos cegos, seletividade cronométrica com degrau e diagrama de blocos de processamento do IED (Anti-aliasing A/D CPU/DFT GOOSE).
protecao_rele_direcional_67.svg1180 × 620Aula 05Alimentadores paralelos e anéis, fluxo de corrente direto vs. reverso, plano fasorial com linha de conjugado máximo (MTA ), linha de torque zero, zona de trip e bloqueio.
protecao_tc_tp_curva_saturacao.svg1180 × 620Aula 06Circuito equivalente do TC com ramo magnetizante e burden, curva de saturação em escala log-log, tensão de joelho , classes ANSI 10B200 e regra crítica do secundário aberto.
protecao_curvas_inversas_iec_ansi.svg1180 × 620Aula 06Coordenograma log-log com curvas NI, VI, EI e Instantâneo 50, equações paramétricas IEC 60255 e ANSI C37.112, e ajustes de Pickup () e Multiplicador ().
protecao_rele_distancia_21_rx_zonas.svg1180 × 620Aula 07Plano complexo , reta de impedância da LT, características Mho e Quadrilateral com cobertura de , escalonamento das Zonas 1, 2 e 3 e fator de compensação .
protecao_teleprotecao_pott_opgw.svg1180 × 620Aula 07Dilema dos 15% finais da LT, disparo simultâneo em , esquemas PUTT, POTT, Bloqueio e DTT via cabo OPGW e PLC.
protecao_transformador_87t_buchholz.svg1180 × 620Aula 08Característica diferencial percentual com dupla inclinação (Dual Slope 1 e 2), restrição por 2º harmônico (inrush) e 5º harmônico (V/Hz), e relé Buchholz (boia e palheta).
protecao_geradores_motores_barramentos_ansi.svg1180 × 620Aula 08Funções ANSI de geradores (87G, 40 Mho offset, 32 potência reversa, 46 sequência negativa, 51V), diferencial de barra 87B com resistor estabilizador , e proteções 49, 48/51LR e 66 de motores.

📝 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) →

#Banca / OrigemTópicoEnunciado SínteseResolução Analítica Passo a Passo
Q01Banco AVGeradores SíncronosProteção diferencial nos enrolamentos de armadura (87G/87T)E
Q02Petrobras/2017Transformador Proteção contra sobretensões em poste com para-raiosC
Q03IBFC/2020 (Adapt.)Proteção Digital e TIsSobrecorrente em LTs (F), 87T em trafos (V) e TCs/TPs (V)C (apenas II e III)
Q04IBADE/2020 (Adapt.)Filosofia da ProteçãoDefinição formal do critério de seletividadeC
Q05Banco AVTransformadores de InstrumentoTP para calibração em laboratório com classe de exatidão C
Q06Banco AVRelés de Distância (21)Diferencial (F); admitância, reatância, impedância e modificado (V)A (F-V-V-V-V)
Q07FUNRIO/2017Motores de Baixa TensãoRelé térmico + fusível retardado; respeito à curva térmicaE (I e III)
Q08FGV/2009 (Adapt.)Proteção de RetaguardaAtuação na falha da proteção primáriaA (apenas I)
Q09Celesc/2011 (Adapt.)TCs e TPs em Alta TensãoRéplica primária, burden, saturação com harmônicas e D (2, 3, 4 e 5)
Q10COVEST/2019 (Adapt.)Seletividade Lógica e InversaSeletividade lógica reduz tempo; montante mais lentoB ou D (V-F-F)

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