A atuação da proteção pressupõe que o disjuntor responda ao comando de abertura. A proteção de falha de disjuntor (50BF) trata a hipótese em que isso não ocorre. É um segundo nível de segurança, essencial para evitar que uma falha localizada evolua para um evento sistêmico.

Como a lógica funciona

O princípio é simples. Quando uma proteção emite o comando de abertura (trip), ela também dá partida no esquema de falha de disjuntor. A partir daí, um temporizador verifica se a corrente continua circulando pelo disjuntor. Se ela persiste ao fim da temporização, a função conclui que o disjuntor falhou e comanda a abertura dos disjuntores adjacentes, isolando a falta pela retaguarda.

Os Procedimentos de Rede do ONS (Submódulo 2.11) separam o esquema em duas funções:

• Detecção de corrente (50BF): um elemento de sobrecorrente de ajuste baixo, que indica se o disjuntor ainda está conduzindo.
• Temporização (62BF): o tempo que o esquema aguarda antes de declarar a falha.

O que o esquema deve fazer

Pelo mesmo submódulo, o esquema de falha de disjuntor deve ser acionado por todas as proteções que atuam no disjuntor e promover duas ações:

• Retrip: enviar um novo comando de abertura ao próprio disjuntor protegido, antes do término da temporização. Se a falha estiver no circuito de disparo (e não no mecanismo), o retrip pela segunda bobina resolve a situação sem desligar os vizinhos.
• Disparo da retaguarda local: comandar a abertura e o bloqueio de fechamento dos disjuntores adjacentes ao disjuntor defeituoso e, quando necessário, a transferência de disparo para os disjuntores dos terminais remotos.

Além disso, todo disjuntor da subestação deve ser protegido por dois esquemas de falha de disjuntor redundantes e independentes, em hardware e software, que podem estar integrados às proteções das funções de transmissão ou à proteção de barras.

O limite de 250 ms

O Submódulo 2.11 estabelece que o tempo total de eliminação de faltas pelos esquemas de falha de disjuntor não deve exceder 250 ms. Esse tempo inclui a operação do dispositivo de proteção, dos relés auxiliares e a abertura dos disjuntores adjacentes.

Na prática, o ajuste do 62BF é o que sobra desse orçamento depois de descontar os demais tempos. Uma composição ilustrativa ajuda a entender a ordem de grandeza:

• Tempo de atuação da proteção principal: cerca de 20 a 30 ms.
• Temporização do 62BF: o valor ajustado, que precisa cobrir o tempo de abertura do disjuntor protegido, o tempo de rearme do detector de corrente e uma margem de segurança.
• Relés auxiliares e circuitos de disparo dos disjuntores adjacentes: alguns milissegundos.
• Abertura dos disjuntores adjacentes: tipicamente de 2 a 3 ciclos.

A margem não pode ser pequena demais, sob risco de declarar falha em um disjuntor que apenas está abrindo, nem grande demais, sob risco de estourar o limite e comprometer a estabilidade do sistema. Por isso o tempo de rearme do elemento 50BF, que nos relés numéricos costuma ser inferior a um ciclo, é um parâmetro tão importante quanto o próprio ajuste de corrente.

Quando a corrente não basta

Há faltas internas em equipamentos que não produzem corrente suficiente para sensibilizar o detector 50BF, como as detectadas pelo relé de gás (63) de um transformador ou por proteções mecânicas. Para esses casos, o Submódulo 2.11 exige que a supervisão de estado do disjuntor (contatos auxiliares) seja usada em paralelo com a supervisão de corrente.

Cuidados de projeto e comissionamento

Alguns pontos merecem atenção na engenharia e nos ensaios:

• Mapeamento correto dos adjacentes: em arranjos de barra dupla, o conjunto de disjuntores a desligar depende da posição das seccionadoras. Por isso o 50BF costuma ser integrado à proteção de barras, que já conhece a topologia por meio da réplica das seccionadoras.
• Transferência de disparo: em disjuntores de linha, a falha exige o envio de disparo direto ao terminal remoto, já que a contribuição da outra ponta só cessa com a abertura remota.
• Bloqueio do religamento: pelo Submódulo 2.11, a atuação da proteção de falha de disjuntor deve bloquear o religamento automático da linha.
• Ensaio completo: a verificação não se limita a injetar corrente e medir o tempo do 62BF. É preciso confirmar o retrip pela segunda bobina, o disparo de cada adjacente para cada configuração de barra e o envio da transferência de disparo, com registro dos tempos totais.

Conclusão

A proteção de falha de disjuntor é a última linha de defesa local: quando ela é mal ajustada ou mal testada, o resultado é eliminação lenta (com risco à estabilidade) ou desligamentos indevidos de vários vãos. O equilíbrio entre margem e velocidade, dentro do limite de 250 ms, é uma decisão de engenharia que precisa ser validada em campo.

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