30.9 : Relés Piloto e Numérico

O relé piloto é um tipo de proteção diferencial usado em sistemas de energia. Ele compara as grandezas elétricas nos terminais do equipamento por meio de um canal de comunicação em vez da interconexão direta do relé. Esse método é essencial para linhas de transmissão em que os terminais estão distantes, normalmente até 80 km para linhas com classificações de 69 a 115 kV. Quatro tipos de canais de comunicação são usados para o relé piloto:

Fios-piloto: São circuitos elétricos separados que operam em CC, 50 a 60 Hz ou frequências de áudio.

Portadora de linha de energia: Esse tipo utiliza a própria linha de transmissão como meio de comunicação, com frequências entre 30 e 300 kHz.

Microondas: Usa sinais de 2 a 12 GHz transmitidos por caminhos de linha de visão com antenas parabólicas.

Cabo de fibra óptica: Emprega modulação de luz por meio de cabos não condutores, eliminando problemas de isolamento elétrico e interferência.

Há dois métodos de detecção de falhas: comparação direcional e de fase. O método de comparação direcional compara os fluxos de energia nos terminais da linha, enquanto o método de comparação de fase compara os ângulos de fase relativos das correntes nos terminais.

O relé numérico ou digital usa sistemas baseados em microprocessador com software para detecção de falhas. Os relés numéricos reduzem a fiação do painel, simplificam as alterações de configurações por meio de atualizações remotas e minimizam a carga sobre os transformadores. Eles oferecem maior sensibilidade, tempos de disparo mais rápidos e maior confiabilidade por meio de menos componentes. Esses relés podem analisar dados pós-falha, verificar a recuperação do sistema e adaptar as configurações às condições variáveis.

Os relés numéricos são sensíveis aos riscos de segurança cibernética, por isso é fundamental cumprir as normas de segurança da North American Electric Reliability Corporation (NERC).

Na proteção descentralizada, cada relé recebe informações dos transformadores locais de corrente e tensão, disparando apenas os disjuntores locais. Essa abordagem garante a confiabilidade sem depender de relés piloto. Os relés numéricos podem se integrar aos sistemas centralizados para melhorar a coordenação geral da proteção e a confiabilidade do sistema.