Dimensionamento e Saturação de TCs

O estudo de Dimensionamento e Saturação de TCs (Transformadores de Corrente) é de suma importância para atestar a confiabilidade operacional de sistemas de proteção elétrica em média e alta tensão. Os TCs são sensores eletromagnéticos responsáveis por reduzir correntes de alta intensidade a níveis padronizados seguros de medição (tipicamente 1 A ou 5 A), alimentando relés de proteção e medidores de faturamento.

Em situações de curto-circuito, a elevadíssima corrente alternada primária e a componente contínua transitória (offset CC) podem saturar o núcleo de ferro do TC, fazendo com que ele distorça o sinal secundário enviado para o relé.

Perigos Associados à Saturação de TCs

A saturação provoca uma diminuição drástica e instantânea na corrente secundária informada ao relé eletrônico. Consequentemente:

• Atraso ou Inibição da Atuação da Proteção: O relé de sobrecorrente pode "interpretar" que o curto-circuito possui magnitude menor do que a real ou mesmo ignorar a falta, atrasando a abertura dos disjuntores e provocando a destruição de cabos, transformadores e geradores.
• Atuação Incorreta de Proteções Diferenciais: A saturação de um TC na barra pode provocar um desequilíbrio na proteção diferencial (função 87), causando a abertura indevida de barramentos saudáveis.

Escopo do Estudo de Dimensionamento de TCs

A modelagem de engenharia executa simulações rigorosas sob faltas de máxima magnitude:

1. Cálculo da Tensão do Ponto de Inflexão (Knee Point Voltage): Verificação de que o TC atende à curva de magnetização nominal da norma e não saturará sob curtos-circuitos máximos com a impedância conectada.
2. Dimensionamento dos Condutores de Interligação: Dimensionamento adequado da bitola física da fiação de cobre entre os TCs e o painel de relés para mitigar a impedância de carga total do circuito secundário (burden).
3. Análise de Transitórios com a Relação X/R: Cálculo do tempo livre de saturação do TC considerando a constante de tempo do circuito primário.

Normas Técnicas Aplicadas

• IEEE Std C37.110: Guia para a Aplicação de Transformadores de Corrente para Fins de Proteção de Relés.
• ABNT NBR IEC 61869-2: Transformadores de instrumento - Parte 2: Requisitos adicionais para transformadores de corrente.
• ABNT NBR 14039: Dimensionamento de medição e proteção em cabines primárias de média tensão.

Certifique-se de que a proteção elétrica do seu patrimônio responderá corretamente em caso de sinistro. Solicite uma avaliação e dimensionamento de TCs com a equipe da IFELL Engenharia.