Teste de proteção de maneira primária

Autor: Marius Averitai

Quando precisar testar um sistema de proteção por relé, principalmente durante o comissionamento, você

precisa decidir, em um estágio inicial, se usará a injeção primária ou secundária. Ambas as abordagens têm suas vantagens, mas Marius Averitai, da Megger, diz que há muitos casos em que a injeção primária leva vantagem.

Para testar um esquema de proteção de relé, você pode injetar grandes correntes nos circuitos primários ou correntes muito menores diretamente nos relés. À primeira vista, ambas as abordagens produzem resultados semelhantes, portanto, por que você carregaria um conjunto de teste de injeção primária grande e pesado em vez de um conjunto de teste de injeção secundária muito menor e mais leve?

Na verdade, há vários bons motivos para optar pela injeção primária, mas um dos mais convincentes é que se trata de um teste muito mais abrangente. Para ilustrar isso, pense em um exemplo muito simples: um disjuntor com um relé de desarme de sobrecorrente que opera por meio de um transformador de corrente (TC).

Você poderia injetar a corrente de teste diretamente no relé (injeção secundária) e isso realmente mostraria se o relé estava ou não operando corretamente. Mas isso não lhe diria nada sobre o TC e as conexões entre o TC e o relé. No entanto, se você injetar a corrente de teste no circuito primário (injeção primária), os resultados confirmarão não apenas que o relé está operando corretamente, mas também que o TC pode ser reparado e que as conexões a ele estão presentes e corretas.

O teste de injeção primária também tem outros benefícios importantes. Por exemplo, ele imita as condições normais de operação do equipamento em teste de forma muito mais próxima - a alta corrente de teste sobrecarrega o equipamento que está sendo testado da mesma forma que seria sobrecarregado em serviço. Isso pode fazer uma grande diferença nos resultados do teste.

O teste de injeção primária também pode ser menos complicado de configurar. O equipamento em teste precisa ser isolado e conexões de corrente elevada precisam ser feitas, mas geralmente é necessário apenas um conjunto de conexões. Para testes equivalentes de injeção secundária, o isolamento ainda é necessário, mas muitas vezes será necessário fazer várias conexões de teste em diferentes partes do equipamento para realizar testes abrangentes.

É claro que nem tudo são flores, e você provavelmente já sabe que o teste de injeção primária às vezes é evitado devido ao tamanho e ao peso do equipamento necessário. Os testes de injeção primária normalmente envolvem correntes de pelo menos 100 A e, em alguns casos, de até 20.000 A, enquanto as correntes de injeção secundária provavelmente são de no máximo 50 A - a classificação nominal típica dos circuitos secundários é de 1 A ou 5 A. Isso significa que os conjuntos de teste de injeção primária nunca serão tão compactos quanto os de injeção secundária, mas o que talvez você não saiba é que, nos últimos anos, houve muito progresso para torná-los mais portáteis.

Uma das maneiras de alcançar isso foi utilizando fontes de corrente modulares, de modo que para correntes de teste mais baixas, apenas uma ou duas fontes sejam necessárias, mas para correntes de teste mais altas, fontes de corrente adicionais podem ser adicionadas. Os conjuntos de teste que adotam essa abordagem geralmente são montados em carrinhos com rodas, que podem acomodar a unidade de controle e até três ou quatro módulos de fonte de corrente. Esse arranjo facilita muito o manuseio do conjunto de teste.

Se você observar as especificações dos conjuntos de teste de injeção primária mais recentes, verá que o peso e o tamanho não são as únicas áreas em que houve progresso. Outro desenvolvimento útil é a introdução de conjuntos de teste em que a unidade de controle pode ser conectada ao gerador de corrente por um cabo de controle relativamente longo. Isso significa que você pode posicionar o gerador de corrente muito próximo ao equipamento em teste e, ao fazê-lo, minimizar o comprimento dos cabos de teste de alta corrente, o que torna o teste mais fácil e prático.

Se você decidir investir em um conjunto de teste de injeção primária, deve ter certeza de que ele é capaz de lidar com uma ampla gama de cargas, pois, caso contrário, pode não ser capaz de fornecer a corrente de teste necessária, mesmo que esteja dentro de sua classificação nominal. Um bom conjunto de teste fará provisões para isso, permitindo que a tensão de saída dos geradores de corrente seja aumentada às custas da corrente de saída, de modo que a potência que o conjunto de teste precisa fornecer não seja aumentada indevidamente.

Outra opção que você provavelmente achará muito útil é um temporizador integral que pode ser configurado para injetar a corrente de teste por um tempo controlado com precisão. Isso facilitará a injeção de correntes de falha reais para realizar testes de tempo de desarme que incluam o disjuntor, o relé e os TCs. Seu conjunto de teste também deve ter entradas auxiliares de medição de tensão e corrente para que seja fácil testar os TCs, e os melhores conjuntos de teste fornecerão uma ampla gama de dados, incluindo impedância, resistência, potência virtual, potência ativa, potência reativa e fator de potência, juntamente, é claro, com a relação e a polaridade do TC.

Ao selecionar um conjunto de teste de injeção primária, você descobrirá rapidamente que existem dois tipos principais: unidades sofisticadas totalmente automáticas, como o Megger SPI225, e unidades mais simples operadas manualmente, como as da linha ODEN da Megger. A escolha certa para você depende de sua aplicação. Para testes que exigem o registro de vários resultados e a comparação automatizada com curvas de desarme padrão de acordo com as configurações de um relé de proteção, uma unidade inteligente controlada por computador (SPI225) tornará os testes e os relatórios mais rápidos e fáceis. Esse também é o caso ao testar vários MCCBs.

Para aplicações simples, no entanto, os conjuntos de teste de injeção primária manual têm muito a recomendar. Em primeiro lugar, é necessário muito pouco treinamento para usá-los de forma eficaz e sua operação é bastante intuitiva. A Megger constatou que, em média, engenheiros e técnicos levam menos de uma hora para aprender a usar um conjunto de teste manual e que o suporte técnico da empresa raramente recebe consultas sobre esses instrumentos. Outros benefícios incluem o fato de que não é necessário conectar os conjuntos de teste manuais a um computador para usá-los e, é claro, eles custam bem menos do que seus equivalentes automatizados.

Como vimos, os testes de injeção primária têm muitas vantagens. Ele testa todos os componentes do esquema de proteção ao mesmo tempo e simula de maneira muito mais precisa as condições reais de operação, mais do que os testes de injeção secundária. Os conjuntos de teste compactos mais recentes são muito mais portáteis e gerenciáveis do que seus antecessores, e os melhores desses conjuntos de teste oferecem uma ampla funcionalidade. Portanto, se estiver pensando em investir em equipamentos para testar esquemas de proteção de relés, um moderno conjunto de teste de injeção primária pode muito bem ser a sua melhor opção!