Protegendo Trecho Linha Específico, Não Barramento Todo
Relé sobrecorrente direcional (67) combina elemento sobrecorrente padrão (50/51) com unidade direcional que distingue falta forward (zona protegida) de reverse (fora zona).
Elementos Principais
- Entrada corrente: Secundário TC (tipicamente 1A ou 5A).
- Entrada tensão (polarização): Secundário TP (fase-fase ou fase-terra) fornecendo fasor referência.
- Elemento direcional: Calcula torque/ângulo fase entre corrente operante e tensão polarizadora. Opera apenas quando ângulo cai dentro ±90° (ou setor ajustável) direção forward.
- Elemento sobrecorrente: Tempo-definido ou inverso-tempo (curvas IEC/IEEE).
- Saída: Contato disparo disjuntor.
Princípio Operação (Exemplo Falta Fase)
- Carga normal: Corrente flui forward; ângulo entre I e Vpol ≈ ângulo carga (0–30° atraso) → unidade direcional permissiva mas sobrecorrente não pega.
- Falta forward: Magnitude I ↑, ângulo desloca para −90° (falta indutiva) → ambos elementos satisfeitos → dispara.
- Falta reverse: Magnitude I ↑ mas ângulo ≈ +90° a +180° → unidade direcional bloqueia → sem disparo (relé backup a jusante limpa).
Escolhas Tensão Polarizadora
- Fase-fase (Vab, Vbc, Vca): Padrão relés fase; conexão 90° (quadratura) dá torque máximo FP unitário.
- Fase-terra (Va, Vb, Vc): Usado direcional terra (67N); tensão sequência-zero (3V₀) frequentemente preferida estabilidade.
- Sequência-negativa (V₂): Não afetada por carga, boa condições alimentação fraca.
Aplicações-Chave
- Alimentadores paralelos / anéis — isolar segmento faltoso.
- Lado AT transformador — evitar disparo faltas lado BT.
- Proteção gerador — potência reversa / perda excitação coordenação.
- Estações conversoras CCAT — proteção filtros CA.
Implementação Moderna
Relés numéricos (IEC 61850) computam direção via fasores baseados DFT, oferecem ângulos característicos programáveis, múltiplas fontes polarização, e curvas coordenação embutidas — tudo em um terminal.
