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Como os harmônicos podem afetar a operação dos relés de proteção?

Os harmonicos podem fazer com que a medição dos relés sejam feitas de forma equivocada em valor RMS e Angulo, fazendo com que os mesmo operem equivocadamente ou não operem.

Como a forma de onda que chega no relé esta "distorcida" isso prejudica sua performance.

Falando em harmônios vale ressaltar o seguinte item interessante a função de RESTRIÇÃO HARMONICA.

Esta função é muito interessante e usado no grupo de funções de proteção de Tranformadores e de Grandes Motores, trabalhando da seguinte forma:

Esta função inibe o TRIP, ou seja ela evita que o relé atue equivocadamente em uma energização de trafo / motor.

Quando há uma energização de um dispositivo destes acontece uma corrente de INRUSH muito alta, que é detectada com um alto conteudo de Segundo Harmonico, para diferenciar uma falta real (onde o relé deve atuar) de uma energização (onde o relé não deve atuar) o relé verifica o % de Harmonico em relação a fundamental.

Se este % for maior que o ajustado, o relé inibe o TRIP, se não, o relé atua pois considera como uma falta.

Espero ter colaborado.

Segue um passo a passo de como testar a função de Restrição Harmonica.

A equação que controla esta proteção é: %RestHarm = IHarm / IFund

Ou seja, o percentual da restrição harmonica é igual ao valor da corrente harmonica dividida pelo valor da corrente fundamental.

Valores usuais de ajuste:
Harm Ordem 2: 15%
Harm Ordem 5: de 10 à 15%

1) Para Testar insira um valor de corrente harmonica e uma valor de fundamental de modo que a relação fique maior que o valor do % de ajuste. O relé deve bloquear o trip.

2) Mantenha o valor da corrente harmonica e suba a corrente fundamental, com pequenos passos até o relé operar.

3) Ao operar divida o valor da corrente harmonica sobre o valor da fundmental, o resultado é o valor final do teste. Compera o valor encontrado com o valor parqametrizado no relé.

Obs.: Para um resultado mais preciso execute o processo de uma forma pulsada, zerando os valores a cada incrementação.

Outra condição também encontrada na função de Restrição Harmonica é a questão do CROSS BLOCK, ou seja o Bloqueio Cruzado.

Esta opção existe em diferentes fabricantes de relés e pode variar um pouco para cada um.

A definição é que tendo um condição de harmonico que restringisse o TRIP em uma ou mais fases as outras fases também seriam bloquedas.

Por exemlo:

Ajustes: RestHarm (Segunda Ordem) = 15%

Injetando
Fase A: % de Harm = 20
Fase B: Só fundamental, valor acima do PK
Fase C: Só fundamental, valor acima do PK

Com o bloqueio cruzado ativo, o trip seria inibido, mesmo não havendo harmonicos nas fases B e C.

Obs.: Alguns relés necessitam do harmonico presente em pelo menos duas fases para bloquear a terceira.