Software de proteção elétrica

Protek: cálculo de proteção ANSI e IEC para linhas de transmissão e subestações

O Protek é o software de proteção elétrica desenvolvido pela equipe técnica da EVJ. Ele calcula as funções de proteção ANSI e IEC aplicadas a linhas de transmissão e subestações, e já está em uso nos projetos de proteção da empresa — agilizando o cálculo e a aprovação do coordenograma.

Em uso nos projetos EVJ Desenvolvido pela equipe técnica EVJ Engenharia Elétrica

O que é o Protek

O Protek é um software de engenharia elétrica desenvolvido internamente pela EVJ para o cálculo das funções de proteção ANSI e IEC aplicadas a linhas de transmissão e subestações. O programa já está desenvolvido e em uso nos projetos de proteção elétrica da equipe.

Por que a proteção elétrica depende de um coordenograma

Um dos entregáveis centrais de um projeto de proteção elétrica é o coordenograma: a representação gráfica das curvas de atuação (tempo x corrente) de cada dispositivo de proteção instalado em série ao longo do sistema. É esse estudo que comprova a seletividade — em uma falta, o dispositivo mais próximo do defeito deve atuar primeiro, isolando o menor trecho possível da rede.

Calcular esse coordenograma manualmente, função por função, é um processo longo e sensível a erros — e qualquer mudança de carga, topologia ou exigência da concessionária normalmente exige recalcular boa parte do estudo.

Exemplo ilustrativo de coordenograma: a curva da proteção a montante fica sempre acima da curva a jusante, garantindo uma margem de tempo (Δt) entre as duas atuações.

Como funciona o fluxo de trabalho

O Protek organiza o projeto de proteção em abas: Dados do Cliente, Dados da Instalação, Transformadores de Potência, Funções de Proteções, Transformador de Corrente, Coordenação e Relé de Proteção.

Na aba de dados da instalação entram a tensão, a demanda de carga e de geração, o fator de potência e a corrente de curto-circuito (módulo e ângulo) — a partir daí, o programa já calcula automaticamente as correntes e impedâncias de base (I base, Z base e as componentes de sequência) usadas no restante do estudo.

Tela do Protek com os dados elétricos da instalação: tensão, demanda, curto-circuito e correntes e impedâncias de base — Dados da Instalação

Tela do Protek com a lista de funções de proteção ANSI organizadas por categoria — Funções de Proteções (ANSI)

Tela do Protek com o dimensionamento e a verificação de saturação do transformador de corrente — Transformador de Corrente (TC)

Tela do Protek com a parametrização automática de um relé Schneider P3U30 — Parametrização do Relé de Proteção

O que o Protek calcula

As funções de proteção são organizadas por categoria — Corrente, Tensão, Frequência, Distância & Diferenciais, GD/Sincronismo/Manobra e Térmica & Outros — com busca por nome ou código ANSI. Na categoria de sobrecorrente, por exemplo, o Protek calcula:

50 — Instantânea de Fase
50N — Instantânea Terra/Neutro
51 — Temporizada de Fase
51N — Temporizada Terra/Neutro
67 — Direcional de Fase
67N — Direcional Terra/Neutro
51V — Sobrecorrente c/ Restrição de Tensão
46 — Desequilíbrio de Corrente
50Q/51Q — Sobrecorrente de Sequência Negativa
50BF — Falha de Disjuntor

Verificação do transformador de corrente (TC)

Além das funções de proteção, o Protek verifica o dimensionamento do TC da instalação: calcula a impedância do circuito (burden) — considerando bitola e comprimento do cabo, impedância do relé e impedância interna do TC — e verifica a saturação a partir da corrente de curto-circuito. O programa também aplica critérios normativos de validação, como os da CEMIG, apontando automaticamente quando uma regra de dimensionamento não é atendida.

Parametrização automática do relé de proteção

Ao selecionar a marca e o modelo do relé usado no projeto, o Protek carrega automaticamente a interface de parametrização específica daquele relé — com os parâmetros de scaling (TCs, TPs, medição de resíduo) e os estágios de proteção válidos para o modelo. Hoje o programa já reconhece modelos como:

Pextron URPE 7104, URP 6000 e URP 6100
Siemens 7SR1002 e 7SR1004
Schneider P3U30 e Sepam S40/S42

Novos modelos de relé podem ser adicionados conforme a necessidade do projeto.

O ganho: agilidade no coordenograma

A principal vantagem do Protek é a agilidade. O que antes exigia cálculo manual função por função — e a checagem manual das regras normativas de TC — o programa resolve de forma rápida e automatizada, acelerando tanto a elaboração quanto a aprovação do coordenograma de proteção.

Exemplos gerados pelo Protek

Algumas saídas reais do programa: curvas de coordenação da função 67/67N e a carta de direcionalidade de fase, com as zonas de operação e restrição.

Tela do Protek mostrando a curva de coordenação da função 67/67N para Geração, Estágio 1 — 67/67N — Geração, Estágio 1

Tela do Protek mostrando a curva de coordenação da função 67/67N para Carga, Estágio 2 — 67/67N — Carga, Estágio 2

Tela do Protek mostrando a carta de direcionalidade de fase da função 67, com zonas de operação e restrição — Direcionalidade de fase (67): zonas de operação e restrição

Situação atual

O Protek já está desenvolvido e em uso nos projetos internos da EVJ Engenharia Elétrica. No momento, ele funciona como uma ferramenta interna da equipe técnica. Empresas e profissionais interessados em conhecer o programa e consultar condições de acesso podem entrar em contato com a nossa equipe.