Cigré/Brasil
CE B5 – Proteção e Automação
Seminário Interno de Preparação para o
Colóquio de Madri 2007
Rio de Janeiro, outubro/07
Dados do Artigo
• Número 106
• Título
 Measures against CT Saturation for Busbar Protection in
Japan
• Autoria
 Jirou Tsukida (Tokyo Electric Power Co., Japan), Hisanori Itou (Chubu
Electric Power Co., Japan), Katsuhiko Kawai (Electric Power Development
Co., Japan), Chikashi Komatxu (Hitachi, Ltd, Japan), Isao Chihara (Fuji
Electric Systems Co., Japan)
• País
 Japão
Objetivo
 O artigo descreve as 3 principais metodologias
utilizadas no Japão para lidar com a saturação
de TCs na proteção de barras:
1. Deteção durante os períodos em que o TC não
está saturado (aplicado em relés de proteção
diferencial para faltas fase-fase ou trifásicas)
2. Sistema AND para os períodos positivo/negativo da
corrente diferencial (aplicado em relés diferenciais
para proteção contra faltas fase-terra)
3. TCs lineares (núcleo de ar)
Destaques
Metodologia 1
• A corrente de saída do TC contém
um certo período não-saturado,
deste o início da falta até o início
da saturação
• Períodos de saturação e nãosaturação repetem-se
alternadamente em cada ciclo
• No caso de falta externa, a
corrente diferencial exibe valores e
taxas de variação muito pequenos
durante os períodos de saturação
Metodologia 1
Metologia 2
• A corrente diferencial (Id) num TC
saturado durante uma falta
externa só se manifesta na parte
positiva ou negativa
• A corrente diferencial (Id) em uma
falta interna, entretanto, aparece
tanto nas ondas positiva quanto
negativa
• A avaliação se uma falta é interna ou externa é possível mesmo se
houver saturação do TC pelo processamento individual das partes
positiva e negativa da corrente diferencial e pela exigência de um AND
entre os dois processamentos
• Simples, mas compromete tempo de operação (tempos de eliminação
de faltas fase-terra: 120 ms)
Metodologia 3: transformadores lineares
Princípios do transformador de Rogowski
• Valores típicos de indutâncias mútuas
• 0.005Ω (at 60 Hz) ou
• 0.0025Ω(at 50 Hz)
• Para ωM=0.005Ω, relações de
transformação são:
• 1000 A/5V for 60 Hz,
• 1000 A/4.17V for 50 Hz
• Linearidade para ampla faixa
• Não há indução de tensões elevadas
para secundário aberto
• Saída proporcional à frequência: cuidado
com filtragem de harmônicas altas,
inrush, ..
• Relés ligados em paralelo
Conclusões
O artigo descreve a evolução dos dispositivos de
proteção de barras no Japão e as medidas para lidar
com saturação de TCs
O número de relés digitais de proteção de barras tem
aumentado significativamente, e têm oferecido melhor
desempenho quanto à saturação de TCs e
seletividade
Respostas às questões do REP
• Questão 8
 Is there any statistic available regarding unwanted operation of
busbar protection caused by CT saturation? Are any problems
reported regarding missing/delayed operation of busbar protection
due to CT saturation for internal fault?
• Resposta:
 Brazilian busbar protection installed units in 2005 were
distributed as follows
Proteção Diferencial
Tecnologia
Quantidade
Eletromecânico
452
Estático
90
Digital
87
Total
629
%
71.86
14.31
13.83
100.00
Question 8
• From 1998 to 2005, two incorrect operations due
to saturation were registered, according to the
table below: one in a 230 kV and another in a 138
kV busbar
Respostas às questões do REP
• Número da questão
• Questão 9
 Does the user follow the CT requirements specified
by the manufacturer? Is it common practice that
utilities develop and use their own guidelines
regarding CT requirements for busbar protection?
• Resposta:
Respostas às questões do REP
• Número da questão
• Questão 10
 What are the operational experiences from the
busbar protection installation with nonconventional
current transformers (e.g. Rogowski coils)? Will
such non-conventional solutions be considered by
utilities for retrofit or only for new substation
installations? Can Rogowski coils and conventional
magnetic CTs be used in the same installation?
• Resposta: