Comissionamento de Relés de Proteção

Guia técnico e serviço de comissionamento de relés de proteção: conferência de parametrização, injeção secundária e primária, verificação de TC e TP, teste da matriz de trip, GOOSE IEC 61850 e energização assistida. O que separa um comissionamento de um simples teste de relé.

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Ensaio por função ANSI

Pickup, tempo medido e desvio registrados função a função, contra o estudo de ajustes.

Ponto a ponto até o disjuntor

Trip real, intertravamentos, falha de disjuntor e cada ponto do SCADA conferido.

ART + dossiê de comissionamento

Assinados por engenheiro eletricista com CREA ativo, especialista em SEP.

Por Eng. Raphael Leite Menezes Santos

Engenheiro Eletricista — Especialista em Sistema Elétrico de Potência

Tecnvolt Engenharia (Recife/PE)

Por que esta página existe

O relé de proteção é o item mais barato da subestação e o único capaz de decidir se uma falta vira um desligamento de vão ou a perda da planta inteira. Ainda assim, é comum ver instalação nova energizada com o relé no ajuste de fábrica, com a relação de TC errada ou com o trip cabeado no cubículo vizinho — porque alguém tratou comissionamento de relés de proteção como sinônimo de injetar corrente e conferir se o LED acende.

Esta página descreve o que a Tecnvolt executa em comissionamento de relés e o critério técnico por trás de cada etapa: o que conferir antes da mala de teste ligar, a diferença entre ensaio de aceitação e de manutenção, a sequência dos ensaios por injeção secundária e primária, a verificação de TCs e TPs, o teste da matriz de trip e dos circuitos de comando, a integração IEC 61850 e o que precisa estar registrado no relatório final para o documento ter valor em auditoria.

A quem este conteúdo se dirige

Engenheiros e coordenadores de manutenção elétrica, gestores de confiabilidade e de ativos, equipes de O&M de indústrias, concessionárias, geradoras e autoprodutores, integradores e construtoras responsáveis por entregar subestação nova ou retrofit — e quem precisa avaliar se o relatório de comissionamento recebido de um terceiro realmente comprova o que diz comprovar.

Conteúdo técnico e comercial. Ensaios e intervenções em relés e circuitos de proteção devem ser realizados por equipe qualificada, com APR, permissão de trabalho, instrumentos calibrados e responsabilidade técnica registrada em ART, conforme a NR-10 e os procedimentos da instalação.

O que é o comissionamento de relés de proteção

Comissionar não é testar o relé — é provar o laço inteiro

O comissionamento de relés de proteção é o conjunto de verificações que comprova que a proteção projetada é exatamente a proteção instalada: que ela enxerga a corrente certa, decide no tempo certo e abre o disjuntor certo. Um teste de relé verifica o IED isolado, na bancada — pickup, tempo, curva. O comissionamento verifica a cadeia completa: TC e TP → fiação → IED → circuito de trip → bobina de abertura → disjuntor → sinalização → supervisório.

A diferença não é semântica. Um relé pode passar em 100% da injeção secundária e a instalação continuar desprotegida, porque o fio de trip foi para o cubículo vizinho, porque a relação de TC parametrizada não é a instalada, ou porque a função existe no relé e ninguém a mapeou na matriz de trip. Esses defeitos não aparecem no ensaio do relé. Aparecem no comissionamento — ou na falta real.

Ensaio de aceitação e ensaio de manutenção não têm o mesmo critério

A referência prática separa dois regimes. O ensaio de aceitação (ANSI/NETA ATS) vale para instalação nova, ampliação e retrofit: é feito antes da energização, cobre 100% das funções habilitadas e exige valores medidos contra o projeto. O ensaio de manutenção (ANSI/NETA MTS) é o periódico da instalação em operação: parte de uma linha de base já conhecida e foca na deriva, na integridade do circuito de trip e na revalidação dos ajustes após mudanças na rede.

Chamar de comissionamento um ensaio de manutenção — ou aceitar um relatório de manutenção como comprovação de comissionamento — é a origem mais comum de pendência em auditoria e em vistoria da concessionária.

O que precisa existir antes de a mala de teste ligar

Comissionamento sem documento de referência vira conferência de números arbitrários. Antes do campo é preciso ter em mãos:

  • Estudo de curto-circuito e de seletividade aprovado, com o coordenograma e a tabela de ajustes por vão;
  • Diagrama unifilar as-built e diagrama funcional / trifilar dos circuitos de comando;
  • Matriz de trip — qual função dispara qual disjuntor, qual bloqueia religamento e qual apenas alarma;
  • Arquivo de parametrização do IED, com versão e a indicação do grupo de ajustes que deve ficar ativo;
  • Dados de placa dos TCs e TPs — relação, classe de exatidão, fator de sobrecorrente e carga nominal;
  • Curva e tempo de abertura do disjuntor, e a capacidade do serviço auxiliar em corrente contínua.

Quando o estudo não existe, ou está desatualizado em relação à instalação real, a Tecnvolt executa o estudo de proteção antes do comissionamento. Não é venda casada: é a única forma de o ensaio ter contra o que ser comparado. Esse encadeamento faz parte do escopo maior de SPCS — Sistema de Proteção, Controle e Supervisão.

As sete etapas do comissionamento, da parametrização à energização

As sete etapas do comissionamento de relés de proteção

A ordem importa. Cada etapa só faz sentido se a anterior fechou, porque cada uma elimina uma classe de erro que a seguinte não conseguiria enxergar.

1. Conferência documental e da parametrização

Comparar, campo a campo, o arquivo carregado no IED com a tabela do estudo: relação de TC e TP, tap, curva selecionada (IEC ou IEEE, Normalmente / Muito / Extremamente Inversa), pickup, TMS ou dial, tempo definido, temporizações de retaguarda, bloqueios, funções habilitadas e qual grupo de ajustes está ativo. Registrar versão de firmware e identificação do arquivo. Divergência encontrada aqui custa minutos; encontrada na energização, custa a janela de parada.

2. Ensaios do IED por injeção secundária

Com mala de teste trifásica, função por função, medindo e registrando o valor — nunca apenas “conforme”:

  • 50/51 e 50N/51N — pickup, curva e tempo em pelo menos três múltiplos da corrente de partida;
  • 67/67N direcional — pickup, ângulo de máximo torque e comprovação das zonas de operação e de bloqueio;
  • 87T e 87B — corrente diferencial mínima, inclinação da restrição percentual, bloqueio por 2ª harmônica (energização) e por 5ª (sobre-excitação);
  • 27/59, 59N, 81U/81O e 81R — níveis, temporizações e taxa de variação de frequência;
  • 46, 49, 32, 37, 48/51LR — proteções de máquina, quando houver motor ou gerador;
  • 50BF — tempo de supervisão e destino do disparo de falha de disjuntor;
  • 79 — sequência de religamento, tempo morto e bloqueio definitivo.

Matriz de funções ANSI a ensaiar no comissionamento de relés de proteção por tipo de vão: entrada, transformador, alimentador, motor e barra

Tolerância típica de aceitação: ±5% na corrente de pickup e ±5% ou ±30 ms no tempo, prevalecendo o maior. O relatório registra valor de projeto, valor medido, desvio e veredito.

3. Verificação dos TCs e TPs

Relação efetiva, polaridade, resistência do enrolamento secundário, curva de saturação com determinação do joelho, resistência do circuito e carga (burden) real conectada. É nesta etapa que aparecem o TC com relação diferente da placa, o secundário aberto, o enrolamento de medição usado indevidamente para proteção e a polaridade invertida que inverte a direcionalidade do 67 sem alterar nenhum valor de módulo.

4. Injeção primária

É a única verificação que fecha o laço do primário do TC até o relé passando pela fiação real da instalação. Confirma relação efetiva, polaridade e ausência de derivação, jumper ou aterramento esquecido no secundário. Em proteção diferencial a injeção primária é o que prova a estabilidade: com falta externa simulada, a corrente diferencial vista pelo relé tem de permanecer abaixo do ajuste mínimo. Sem esse ensaio, um 87T com uma fase invertida passa por perfeito até a primeira energização.

5. Matriz de trip e circuitos de comando

Cada função dispara o disjuntor que o projeto determina — e apenas ele. Verifica-se abertura real por atuação de cada função, bloqueio de religamento e relé de bloqueio (86 / 94 lockout), disparo do 50BF na retaguarda correta, intertravamentos de manobra, supervisão da bobina de abertura (74 / TCS) e o tempo total medido entre a atuação da função e a separação dos contatos do disjuntor. Esse tempo é o que o estudo de seletividade assumiu; se na prática ele for maior, a coordenação calculada não existe.

6. Integração, comunicação e sincronismo

Em subestação digital: importação do SCD, conferência dos arquivos CID de cada IED, verificação das mensagens GOOSE publicadas e efetivamente assinadas, medição do tempo de transferência e ensaio do comportamento na perda do publicador (bit de qualidade e de simulação). Em seguida a subida para o supervisório por MMS, DNP3 ou Modbus: cada alarme, cada estado e cada medida chegando com a tag correta e a escala correta. Por fim o sincronismo de tempo (SNTP ou PTP) — sem base de tempo comum, a oscilografia de um evento não pode ser correlacionada entre vãos e perde a função de análise.

7. Energização assistida e registro

Checklist de pré-energização, conferência de sequência de fase, verificação de sincronismo (25) quando houver paralelismo e — com a instalação já energizada — leitura de corrente, tensão e fasores diretamente no IED, para confirmar que o que o relé mede é o que a instalação tem. Coleta da oscilografia de energização em COMTRADE como linha de base para todas as análises futuras.

Fluxo de comissionamento de SPCS em seis etapas, do estudo de proteção e ajustes à energização assistida e ao dossiê as-built com ART

Os erros que só aparecem no comissionamento — e o que custam

Os oito defeitos que só o comissionamento encontra

A lista abaixo não é teórica. São modos de falha recorrentes em comissionamento de relés de proteção, e todos passam despercebidos por um ensaio de bancada:

  • Relação de TC parametrizada diferente da instalada. Toda a curva se desloca. A proteção existe no documento e não existe no campo.
  • Polaridade invertida em uma fase do TC do diferencial. O 87T fica estável em regime permanente e opera na energização ou na primeira falta externa.
  • Fio de trip no cubículo errado. Todos os ensaios de injeção passam e o disjuntor correto nunca abre.
  • Curva IEC onde o estudo usou IEEE, ou Muito Inversa onde o cálculo assumiu Normalmente Inversa. O tempo bate em um múltiplo de corrente e erra em outro; a coordenação só quebra na falta real.
  • 50BF sem retaguarda mapeada. A falha de um disjuntor deixa de ser um evento local e vira desligamento total da instalação.
  • GOOSE publicado sem assinante. O intertravamento existe na engenharia e não existe na rede.
  • Grupo de ajustes errado ativo. Dois conjuntos válidos no relé, e o que está em serviço não é o que foi aprovado.
  • Bobina de abertura sem supervisão (74 / TCS). O circuito interrompido só é descoberto no dia em que precisava atuar.

O que a Tecnvolt entrega no fim do comissionamento

  • Relatório de comissionamento por vão, com valor de projeto, valor medido, desvio, tolerância e veredito para cada função ensaiada;
  • Matriz de trip verificada em campo e assinada;
  • Arquivos finais de parametrização, versionados e identificados por IED;
  • Oscilografias de referência em COMTRADE, incluindo a de energização;
  • Lista de pendências classificada por criticidade: impeditiva para energizar, corrigir antes da operação comercial, ou observação;
  • Coordenograma as-built, quando o estudo de seletividade é revisado dentro do escopo.

Esse pacote é o que sustenta a instalação em auditoria, em vistoria da concessionária, em análise de sinistro e na próxima intervenção — quando outra equipe precisar saber por que o ajuste é aquele.

Onde o comissionamento se encaixa

O comissionamento de relés é um dos serviços do escopo de proteção, controle e supervisão (SPCS) da Tecnvolt Engenharia, ao lado do estudo de curto-circuito e seletividade, dos ensaios de relé periódicos, da integração IEC 61850 e da análise de oscilografia. A equipe é mobilizada para a obra, com o estudo e a conferência de parametrização feitos antes do deslocamento — o que permite fechar escopo e janela com antecedência em obra nova, retrofit, recomissionamento e parada programada.

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A Tecnvolt Engenharia é certificada nas normas ISO 9001, ISO 14001 e ISO 45001

Setores que atendemos em comissionamento de relés de proteção

Indústria

Plantas químicas, alimentícias, metalúrgicas, mineração e petroquímica.

Usinas solares e eólicas

SPCS da subestação elevadora e proteção do ponto de conexão.

Concessionárias

Redes de distribuição MT e subestações dedicadas.

Construtoras

Adequação elétrica e diagnóstico em obras de grande porte.

Hospitais e dados

Continuidade operacional crítica em SE dedicadas.

Portos e terminais

Operação 24/7, proteção de entrada e seletividade em ambiente agressivo.

// FAQS

Perguntas Frequentes

O teste de relé verifica o IED isolado — pickup, curva e tempo por injeção secundária. O comissionamento verifica a cadeia inteira: TC e TP, fiação, IED, matriz de trip, bobina de abertura, disjuntor, sinalização e supervisório. Um relé pode passar em todos os testes e a instalação continuar desprotegida se o fio de trip estiver no cubículo errado ou se a relação de TC parametrizada não for a instalada.

A injeção secundária comprova o comportamento do relé; ela não comprova o que chega até ele. Só a injeção primária fecha o laço do primário do TC até o IED passando pela fiação real, confirmando relação efetiva, polaridade e ausência de derivação esquecida. Em proteção diferencial (87T, 87B) ela é indispensável: é o ensaio que prova a estabilidade em falta externa. Em comissionamento de aceitação a Tecnvolt executa as duas.

Depende do escopo. Um vão de alimentador com 50/51 e 50N/51N, matriz de trip simples e sem injeção primária costuma ser concluído dentro de um turno. Um vão de transformador com 87T, verificação de TCs, injeção primária e integração IEC 61850 normalmente ocupa de um a dois dias. O cronograma é fechado antes da mobilização, a partir do unifilar e da lista de vãos, para caber na janela de parada contratada.

Sim. O comissionamento é feito por função ANSI e por critério de aceitação, não por marca. A Tecnvolt trabalha com IEDs multifunção das principais fabricantes do mercado (SEL, Schneider, Siemens, ABB, GE, Pextron, entre outras), usando o software do próprio fabricante para leitura, conferência e versionamento do arquivo de parametrização.

Não de forma útil. Sem o estudo não existe valor de referência: o ensaio passa a apenas confirmar que o relé reproduz o número que alguém digitou nele, sem qualquer garantia de que esse número protege o equipamento e coordena com a retaguarda. Quando o estudo não existe ou está desatualizado, a Tecnvolt executa o estudo de proteção e seletividade antes do comissionamento e entrega o coordenograma as-built junto do relatório.

Sim. O escopo inclui importação e conferência do SCD, validação dos arquivos CID por IED, verificação das mensagens GOOSE publicadas e efetivamente assinadas, medição do tempo de transferência, ensaio do comportamento na perda do publicador e a subida dos dados ao supervisório por MMS, DNP3 ou Modbus — além do sincronismo de tempo por SNTP ou PTP, sem o qual a oscilografia não pode ser correlacionada entre vãos.

Parcialmente. Conferência documental, análise da parametrização, revisão da matriz de trip e verificação de comunicação e supervisório são feitas com a instalação em operação. Os ensaios de injeção, a verificação de TCs e o teste real de abertura do disjuntor exigem o vão desenergizado e isolado. Por isso o comissionamento é planejado por vão: a instalação nunca precisa parar inteira de uma vez.

Sim. O serviço é entregue com ART do CREA e relatório de comissionamento por vão, contendo valor de projeto, valor medido, desvio, tolerância e veredito por função, matriz de trip verificada, arquivos finais de parametrização versionados, oscilografias em COMTRADE e a lista de pendências classificada por criticidade.

Referências normativas

Esta página sobre comissionamento de relés de proteção foi construída com base nas referências técnicas e normativas reconhecidas internacionalmente.

  1. IEEE Std C37.2 — IEEE Standard for Electrical Power System Device Function Numbers, Acronyms, and Contact Designations.
  2. IEC 61850 — Communication networks and systems for power utility automation, incluindo a parte 10 (conformance testing).
  3. IEEE Std C37.233 — IEEE Guide for Power System Protection Testing.
  4. IEC 61869 — Instrument transformers. Requisitos de exatidão e ensaio de TCs e TPs.
  5. IEEE Std C57.13 — IEEE Standard Requirements for Instrument Transformers.
  6. IEEE Std 242 (Buff Book) — Protection and Coordination of Industrial and Commercial Power Systems.
  7. IEC 60255-151 — Measuring relays and protection equipment: over/under current protection. Define as curvas Normalmente, Muito e Extremamente Inversa.
  8. ABNT NBR 14039 — Instalações elétricas de média tensão de 1,0 kV a 36,2 kV.
  9. Procedimentos de Rede do ONS — requisitos de sistemas de proteção, controle e supervisão.
  10. PRODIST — Módulo 3 — Acesso ao sistema de distribuição e proteção do ponto de conexão.

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