TRABALHO FINAL SEP NTOS

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Sistema Elétrico de Potência, 20/06/2024 
 
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Resumo – Este artigo realiza uma análise detalhada das faltas 
simétricas e assimétricas em sistemas elétricos de potência 
(SEP), abordando seus conceitos, características, análises e 
impactos na operação dos sistemas. Inicialmente, são 
discutidos os fundamentos teóricos das faltas simétricas, 
destacando sua natureza balanceada e a facilidade de cálculo 
das correntes de curto-circuito por meio das componentes de 
sequência. Em seguida, são exploradas as faltas assimétricas, 
que ocorrem devido a desequilíbrios nas impedâncias das 
fases afetadas, resultando em correntes de curto-circuito 
assimétricas. A análise de faltas assimétricas requer 
consideração das diferentes impedâncias das fases, tornando 
o processo mais complexo e exigindo dispositivos de 
proteção mais sofisticados. Os impactos das faltas simétricas 
tendem a ser menos severos, enquanto as faltas assimétricas 
podem causar desequilíbrios graves nas tensões e correntes 
do sistema, afetando a operação e a segurança dos SEP. Por 
fim, são apresentados estudos de caso e exemplos práticos 
para ilustrar os conceitos discutidos, destacando a 
importância do entendimento das faltas simétricas e 
assimétricas para garantir a operação segura e confiável dos 
sistemas elétricos de potência.. 
Palavras-chave— 
I. INTRODUÇÃO 
Os sistemas elétricos de potência (SEP) desempenham um 
papel fundamental na sociedade moderna, garantindo o 
fornecimento contínuo e confiável de energia elétrica para 
diversos setores, como residencial, industrial e comercial. No 
entanto, esses sistemas estão sujeitos a diversas perturbações, 
sendo as faltas uma das principais preocupações dos 
operadores e projetistas de sistemas elétricos. 
As faltas em sistemas elétricos podem ser classificadas em 
dois tipos principais: simétricas e assimétricas. Uma falta 
simétrica ocorre quando as impedâncias das fases afetadas 
são iguais, resultando em correntes de curto-circuito 
simétricas. Essas correntes são caracterizadas por possuírem 
componentes de sequência positiva, negativa e zero iguais em 
magnitude e defasadas em 120 graus. Por outro lado, uma 
falta assimétrica ocorre quando as impedâncias das fases 
afetadas são diferentes, levando a correntes de curto-circuito 
assimétricas, com componentes de sequência diferentes em 
magnitude e defasagem. 
A análise e proteção contra faltas simétricas são geralmente 
mais simples, uma vez que as correntes de curto-circuito 
podem ser calculadas com base nas componentes de 
sequência, facilitando a coordenação e operação dos 
dispositivos de proteção. Por outro lado, as faltas assimétricas 
requerem análises mais detalhadas devido às diferentes 
impedâncias das fases afetadas, exigindo dispositivos de 
proteção mais sofisticados para identificar e isolar a falta de 
forma eficaz. 
 
 
Este artigo apresenta uma análise comparativa entre faltas 
simétricas e assimétricas, abordando seus conceitos, 
características, análises e impactos na operação dos sistemas 
elétricos de potência. Além disso, são discutidos estudos de 
caso e exemplos práticos para ilustrar os conceitos 
apresentados, destacando a importância do entendimento 
desses tipos de faltas para garantir a segurança e 
confiabilidade dos sistemas elétricos de potência. 
 
 
Fig. 1 – Tipos de Falta 
 
II. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
 
1. Faltas Elétricas : 
 
Faltas elétricas são eventos críticos e frequentemente 
imprevisíveis nos sistemas elétricos de potência, 
caracterizados por curtos-circuitos que ocorrem entre 
condutores ou entre condutor e terra. Esses eventos podem ter 
diversas origens, sendo as principais relacionadas a falhas em 
equipamentos, condições climáticas adversas, operação 
inadequada e o envelhecimento dos componentes dos 
sistemas. 
Uma das causas mais comuns de faltas elétricas são as 
falhas em equipamentos elétricos, como transformadores, 
disjuntores e chaves seccionadoras. Estes dispositivos, 
essenciais para o funcionamento dos sistemas elétricos, estão 
sujeitos a defeitos de fabricação, desgaste mecânico ou falhas 
nos isolamentos que, ao falharem, podem causar curtos-
circuitos significativos. Por exemplo, um transformador com 
isolamento deteriorado pode resultar em um curto-circuito 
entre seus enrolamentos primário e secundário, gerando uma 
falta elétrica grave. 
Além das falhas em equipamentos, as condições climáticas 
adversas desempenham um papel crucial na ocorrência de 
faltas elétricas. Descargas atmosféricas, como raios, podem 
induzir correntes extremamente elevadas nas linhas de 
transmissão e subestações, resultando em falhas catastróficas. 
Ventos fortes e tempestades também podem causar danos 
físicos aos equipamentos elétricos, como a queda de árvores 
sobre linhas de transmissão ou a colisão de estruturas 
metálicas condutoras, criando curtos-circuitos e faltas no 
sistema. 
Análise Comparativa de Faltas Simétricas e Assimétricas em 
Sistemas Elétricos de Potência 
 Lucas Aparecido Santiago dos Santos 
Sistema Elétrico de Potência, 20/06/2024 
 
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Adicionalmente, erros humanos durante a operação e 
manutenção dos sistemas elétricos podem contribuir 
significativamente para a ocorrência de faltas elétricas. 
Manobras incorretas de chaves seccionadoras, ajustes 
inadequados de dispositivos de proteção ou falhas na 
coordenação entre sistemas de controle podem gerar 
condições propícias para curtos-circuitos. Por exemplo, uma 
falha na operação de uma chave seccionadora pode resultar 
na criação de um arco elétrico entre fases, desencadeando 
uma falta elétrica de alta magnitude. 
O envelhecimento e a degradação dos sistemas elétricos ao 
longo do tempo também são fatores críticos que aumentam a 
vulnerabilidade às faltas elétricas. Materiais isolantes em 
transformadores, cabos e outros componentes podem se 
deteriorar devido a condições ambientais adversas, como 
umidade, calor e poluição, comprometendo a eficácia do 
isolamento entre condutores. Essa degradação progressiva 
pode levar ao surgimento de arcos elétricos e curtos-circuitos, 
especialmente em pontos de alta tensão e carga. 
Quanto aos tipos de faltas elétricas, estas são classificadas 
principalmente em três categorias: simétricas, assimétricas e 
faltas à terra. As faltas simétricas ocorrem quando as 
impedâncias entre fases ou fase e terra são iguais, resultando 
em correntes de falta distribuídas uniformemente entre as 
fases afetadas. Já as faltas assimétricas ocorrem quando as 
impedâncias de falta são diferentes, causando correntes 
assimétricas em magnitude e fase. Por fim, as faltas à terra 
são caracterizadas por um curto-circuito entre um condutor 
fase e o sistema de terra, podendo variar de faltas monofásicas 
a polifásicas, dependendo da configuração do sistema 
elétrico. 
Os impactos das faltas elétricas nos sistemas de potência 
são significativos e abrangem desde danos severos aos 
equipamentos até interrupções no fornecimento de energia 
elétrica para consumidores industriais, comerciais e 
residenciais. Danos aos transformadores, geradores, 
disjuntores e cabos são comuns durante faltas elétricas devido 
às correntes de alta magnitude envolvidas, muitas vezes 
exigindo reparos extensivos ou substituições completas dos 
componentes danificados. A interrupção no fornecimento de 
energia, por sua vez, pode causar prejuízos econômicos 
consideráveis e afetar negativamente a operação de empresas 
e a qualidade de vida dos consumidores. 
Para proteger os sistemas elétricos contra os efeitos 
adversos das faltas elétricas, são empregadas diversas 
estratégias de proteção e prevenção. Relés de sobrecorrente 
são dispositivos essenciais que detectam correntes anormais 
durante uma falta e atuam rapidamente para isolar a seção 
defeituosa do sistema, minimizando danos adicionais. Relés 
diferenciais são usados para monitorar correntes de entradae 
saída em transformadores, identificando assimetrias que 
indicam a presença de faltas e desativando circuitos afetados 
para prevenir falhas mais graves. Além disso, dispositivos 
avançados de detecção de arco elétrico são cada vez mais 
adotados para identificar e extinguir arcos elétricos que 
possam evoluir para faltas elétricas, reduzindo assim o risco 
de incêndios e danos aos equipamentos. 
 
2. Falta Simétrica: 
 
Uma falta simétrica é um tipo de evento crítico nos sistemas 
elétricos de potência que ocorre quando há um curto-circuito 
direto entre dois ou mais condutores fase. Essa situação 
resulta em correntes de falta que são distribuídas de maneira 
uniforme entre as fases afetadas. Esse tipo de falta pode 
ocorrer devido a várias razões, como falhas em equipamentos 
elétricos, erros humanos durante operações de manobra de 
chaves seccionadoras ou até mesmo descargas atmosféricas 
diretas nas linhas de transmissão. 
Durante uma falta simétrica, as correntes elétricas fluem de 
forma equilibrada e simétrica entre as fases envolvidas. Isso 
significa que a magnitude e a fase das correntes são iguais em 
todas as fases afetadas, o que simplifica a detecção por 
sistemas de proteção e a aplicação de medidas corretivas 
rápidas. Dispositivos como relés de sobrecorrente são 
essenciais nesse processo, pois são projetados para detectar 
variações anormais nas correntes elétricas e atuar 
imediatamente para isolar o trecho defeituoso do sistema. 
Essa resposta rápida ajuda a minimizar danos aos 
equipamentos elétricos, além de reduzir o tempo de 
interrupção no fornecimento de energia para os 
consumidores. 
Um exemplo típico de uma falta simétrica é quando há um 
curto-circuito direto entre duas fases de um sistema trifásico. 
Se um arco elétrico se forma entre duas fases de alta tensão, 
as correntes resultantes podem ser significativas e 
potencialmente destrutivas se não forem rapidamente 
controladas. A gravidade dessa situação é acentuada em 
sistemas de alta potência, onde a magnitude das correntes de 
falta pode ser extremamente elevada, causando danos severos 
aos transformadores, disjuntores e outros componentes 
críticos do sistema elétrico. 
Além da ação dos dispositivos de proteção convencionais, 
avanços na tecnologia de relés diferenciais numéricos 
permitem uma detecção ainda mais precisa e rápida de faltas 
simétricas. Esses relés são capazes de monitorar não apenas 
as correntes elétricas, mas também as características de fase, 
identificando assimetrias que podem indicar a presença de 
uma falta simétrica. Essa capacidade de análise detalhada 
ajuda os operadores a implementar medidas corretivas 
específicas, melhorando a confiabilidade e a eficiência 
operacional dos sistemas elétricos. 
 
 
3. Falta assimétrica 
 
As faltas assimétricas em sistemas de potência são 
caracterizadas por uma distribuição desigual de correntes de 
falta entre fases ou entre fase e terra, devido a diferenças nas 
impedâncias do sistema elétrico. Essas diferenças podem 
surgir devido a diversos motivos, incluindo desequilíbrios nas 
características dos condutores, variações na impedância do 
solo, falhas parciais de isolamento, presença de arcos 
elétricos intermitentes ou falhas em equipamentos. 
Um aspecto crítico das faltas assimétricas é a variação tanto 
na magnitude quanto na fase das correntes de falta. Isso 
contrasta com as faltas simétricas, onde as correntes são 
distribuídas de forma uniforme entre as fases afetadas. 
Durante uma falta assimétrica, a detecção precisa é essencial 
para garantir uma resposta eficaz dos dispositivos de 
proteção, minimizando danos aos equipamentos e 
interrupções no fornecimento de energia. 
Os relés de proteção diferencial são comumente utilizados 
para detectar faltas assimétricas. Estes dispositivos 
comparam as correntes de entrada e saída em um trecho 
específico do sistema elétrico, identificando assimetrias que 
indicam a presença de uma falta. Relés diferenciais 
numéricos, baseados em algoritmos avançados de análise de 
Sistema Elétrico de Potência, 20/06/2024 
 
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correntes, são capazes de distinguir entre correntes normais e 
anormais, permitindo uma resposta rápida e seletiva para 
desligar o circuito afetado sem comprometer a continuidade 
de outros trechos do sistema. 
Um exemplo típico de uma falta assimétrica é quando ocorre 
uma falha parcial em um transformador ou em um isolador de 
linha. Nesse cenário, a corrente de falta pode ser 
desbalanceada entre as fases, criando condições adversas que 
exigem uma detecção imediata e uma ação de proteção 
precisa para evitar danos extensivos aos equipamentos 
elétricos e potenciais riscos de segurança. 
A mitigação eficaz das faltas assimétricas também envolve 
práticas de manutenção preventiva rigorosas, incluindo 
inspeções regulares, testes de isolamento e monitoramento 
contínuo da integridade dos equipamentos. Além disso, a 
coordenação adequada entre os sistemas de proteção, 
incluindo a configuração correta dos ajustes dos relés e a 
manutenção de registros precisos de eventos passados, é 
fundamental para garantir uma resposta eficiente em 
situações de falta assimétrica. 
 
4. Impactos das faltas nos componentes do sistema: 
 
As faltas elétricas nos sistemas de potência representam 
eventos críticos que podem ter impactos significativos nos 
componentes fundamentais do sistema elétrico, como 
transformadores, linhas de transmissão, geradores e outros 
equipamentos essenciais. Esses impactos variam conforme o 
tipo de falta, a magnitude da corrente de falta envolvida e a 
rapidez com que os sistemas de proteção entram em ação para 
isolar a falha e minimizar danos. 
Começando pelos transformadores, que desempenham um 
papel crucial na elevação ou redução da tensão elétrica em 
diferentes pontos da rede. Durante uma falta, especialmente 
uma falta simétrica de alta magnitude, os transformadores são 
expostos a correntes de curto-circuito intensas. Essas 
correntes podem causar um aumento abrupto de temperatura 
nas bobinas do transformador, levando ao derretimento do 
cobre das bobinas e potencialmente causando danos 
mecânicos ao núcleo devido às forças eletromagnéticas 
descontroladas. Se não forem tomadas medidas rápidas para 
desligar o circuito defeituoso, o transformador pode sofrer 
danos irreversíveis ou até mesmo falhar completamente, 
resultando em interrupções prolongadas no fornecimento de 
energia. 
As linhas de transmissão, por sua vez, são responsáveis pelo 
transporte eficiente de energia em longas distâncias e operam 
frequentemente em altas tensões para minimizar perdas. 
Durante uma falta elétrica, a corrente de curto-circuito pode 
causar aquecimento excessivo dos cabos condutores e 
danificar os isoladores que sustentam as linhas. Além disso, 
as forças mecânicas geradas pela corrente de falta podem 
comprometer a estrutura das torres de transmissão, 
potencialmente levando ao colapso de trechos da linha se não 
houver uma resposta imediata dos sistemas de proteção. 
Faltas assimétricas, que resultam em desequilíbrios 
significativos nas correntes entre as fases, exacerbam os 
desafios mecânicos enfrentados pelas linhas de transmissão. 
Os geradores, encontrados em usinas geradoras de energia, 
são críticos para converter energia mecânica em energia 
elétrica. Durante uma falta, especialmente uma falta 
assimétrica, os geradores podem ser expostos a 
sobrecorrentes que excedem sua capacidade nominal. Isso 
pode resultar em danos nos enrolamentos dos estatores e 
rotores do gerador, causando desalinhamento dos 
enrolamentos, desbalanceamento de fases e até mesmo danos 
estruturais ao equipamento. A falha de um gerador devido a 
uma falta pode impactar severamente a capacidade de geração 
de uma usina, resultando em redução da capacidade de 
fornecimento de energia para a rede elétrica. 
Além dos componentes principaismencionados, outros 
elementos do sistema elétrico, como capacitores, bancos de 
reatores, dispositivos de proteção (relés, disjuntores) e 
sistemas de controle e monitoramento, também estão sujeitos 
a danos durante faltas elétricas. Capacitores e reatores podem 
ser danificados por sobrecorrentes, enquanto dispositivos de 
proteção podem ser sobrecarregados ou operar de maneira 
inadequada se não estiverem configurados corretamente para 
as condições específicas da falta. 
 
5. Proteção e Coordenação de Faltas 
 
Dispositivos como transformadores, motores elétricos e 
equipamentos de comutação geram campos 
eletromagnéticos durante o funcionamento. Transientes 
elétricos causados por comutações de carga ou variações na 
corrente elétrica podem gerar sinais de rádio de curta 
duração. Além disso, inversores de energia utilizados em 
sistemas de energia solar e eólica podem introduzir ruído de 
rádio na linha de transmissão devido ao seu funcionamento 
III. RESULTADOS 
 
1. Proteção e Coordenação de Faltas 
 Os dispositivos de proteção, como relés de sobrecorrente, são 
projetados para monitorar continuamente as correntes nos 
circuitos elétricos. Eles operam com base em ajustes de 
corrente e tempo pré-definidos, desligando seções do sistema 
quando correntes anormais indicam uma falha. A rapidez de 
resposta desses relés é fundamental para evitar danos graves 
aos equipamentos e à infraestrutura. 
Relés diferenciais são empregados em equipamentos 
sensíveis, como transformadores e geradores, para proteção 
contra falhas internas. Esses dispositivos comparam as 
correntes de entrada e saída do equipamento e atuam se 
houver uma diferença significativa, indicativa de uma falha 
interna que poderia resultar em danos sérios se não for isolada 
imediatamente. 
Para linhas de transmissão de alta tensão, relés de distância 
são utilizados para calcular o tempo de percurso do sinal 
elétrico ao longo da linha. Esses relés determinam a 
localização precisa da falha, facilitando o desligamento 
seletivo e rápido do trecho afetado para minimizar 
interrupções no fornecimento de energia. 
A coordenação de proteção visa garantir que o dispositivo de 
proteção mais próximo da falha atue primeiro, seguindo uma 
lógica cuidadosamente definida para evitar desligamentos 
desnecessários em outras partes do sistema. Isso é alcançado 
por meio de curvas de coordenação detalhadamente 
configuradas e ajustes precisos nos tempos de operação dos 
relés, considerando as características elétricas específicas e a 
topologia da rede. 
Nos sistemas modernos, avanços tecnológicos como relés 
numéricos e algoritmos avançados são cada vez mais 
utilizados. Essas tecnologias oferecem capacidades 
avançadas de processamento de dados e análise, permitindo 
uma detecção mais precisa e rápida de faltas, além de facilitar 
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a integração com sistemas de controle e monitoramento em 
tempo real. 
 
2. Estudo comparativo: 
Estudos comparativos desempenham um papel crucial no 
avanço da proteção e coordenação de faltas em sistemas 
elétricos de potência, oferecendo uma análise detalhada e 
objetiva de diferentes tecnologias, estratégias de proteção e 
métodos de coordenação. Esses estudos são fundamentais 
para melhorar o desempenho dos sistemas de proteção, 
garantindo maior confiabilidade e segurança operacional em 
face de eventos de falha. 
No âmbito da proteção, os estudos comparativos 
frequentemente abordam a avaliação de diversos tipos de 
relés, como relés de sobrecorrente, diferenciais e de distância. 
Eles investigam a sensibilidade desses dispositivos na 
detecção de correntes anormais que indicam uma possível 
falha, bem como a rapidez com que respondem desligando 
seções defeituosas do sistema para evitar danos mais graves. 
Relés numéricos são frequentemente comparados com relés 
eletromecânicos para determinar suas vantagens em 
diferentes cenários operacionais e sobrecargas. 
Além da avaliação de dispositivos individuais, os estudos 
também exploram algoritmos avançados de proteção, 
incluindo técnicas baseadas em inteligência artificial e 
aprendizado de máquina. Esses algoritmos são projetados 
para melhorar a velocidade e precisão na identificação de 
faltas, especialmente em sistemas complexos que integram 
múltiplas fontes de geração e distribuição de energia, como 
redes elétricas inteligentes. 
A coordenação de proteção é outra área crítica abordada por 
estudos comparativos. Eles investigam diferentes métodos de 
ajuste de curvas de coordenação e configurações de 
temporização dos relés para garantir que os dispositivos 
operem de forma seletiva e coordenada. Isso é essencial para 
evitar desligamentos desnecessários e manter a integridade do 
sistema elétrico durante eventos de falha. 
Simulações computacionais e testes práticos são amplamente 
empregados em estudos comparativos para validar os 
resultados teóricos. Eles reproduzem cenários de falha 
elétrica em modelos de redes elétricas complexas, permitindo 
uma avaliação rigorosa do desempenho de diferentes 
configurações de proteção em condições controladas. 
Além da análise técnica, estudos comparativos também 
consideram aspectos econômicos das soluções de proteção. 
Isso inclui a avaliação de custos de implementação, 
manutenção e operação ao longo do ciclo de vida dos sistemas 
elétricos. Compreender os custos e benefícios associados às 
diferentes tecnologias e estratégias ajuda na tomada de 
decisão informada sobre as melhores práticas para garantir a 
confiabilidade e eficiência operacional dos sistemas elétricos. 
 
3. Desempenho dos Dispositivos de Proteção 
O desempenho dos dispositivos de proteção em sistemas 
elétricos de potência é determinado pela eficácia na detecção 
e resposta a faltas elétricas, minimizando danos aos 
equipamentos e interrupções no sistema. Relés de 
sobrecorrente, diferenciais e de distância são os principais 
dispositivos utilizados para este fim, cada um com 
características específicas de operação e aplicação. 
Os relés de sobrecorrente monitoram as correntes nos 
circuitos elétricos e respondem quando uma corrente anormal 
é detectada, ativando disjuntores para isolar a seção 
defeituosa do sistema. A sensibilidade desses relés é avaliada 
pela capacidade de detectar correntes acima dos limites 
predefinidos, enquanto a seletividade é crucial para garantir 
que apenas o circuito afetado seja desconectado, 
minimizando desligamentos desnecessários em áreas 
operacionais saudáveis. 
Relés diferenciais são projetados para proteger equipamentos 
sensíveis, comparando as correntes de entrada e saída. 
Qualquer discrepância indica uma falha interna, acionando o 
relé para isolar imediatamente o equipamento defeituoso. A 
precisão na detecção de faltas internas e a rapidez na resposta 
são essenciais para evitar danos graves aos equipamentos e 
para manter a continuidade operacional. 
Para linhas de transmissão de alta tensão, relés de distância 
calculam o tempo de percurso do sinal elétrico entre os pontos 
terminais da linha. Isso determina a localização precisa de 
uma falta ao longo da linha e permite o desligamento seletivo 
do trecho afetado, minimizando o impacto sobre o restante do 
sistema. A precisão na localização da falta e a eficiência na 
atuação são críticas para garantir a segurança e a 
confiabilidade da transmissão de energia. 
A avaliação do desempenho desses dispositivos envolve 
testes rigorosos em ambientes controlados, simulações 
computacionais detalhadas e análise de dados operacionais 
reais. Estes métodos são utilizados para verificar a 
sensibilidade, seletividade, tempo de resposta e precisão na 
detecção de faltas, proporcionando uma compreensão 
completa de como os dispositivos de proteção operam em 
diferentes condições operacionais e sobrecargas. 
IV. ESTUDO DE CASO 
1. Introdução 
Este estudode caso visa realizar uma análise detalhada do 
cálculo de curto-circuito em uma subestação de distribuição 
de 13,8 kV, explorando tanto faltas simétricas quanto 
assimétricas. O objetivo é avaliar a robustez dos dispositivos 
de proteção instalados e compreender os diferentes impactos 
dessas faltas no sistema elétrico. 
2. Descrição do Sistema 
A subestação está localizada em uma área urbana e é 
alimentada por uma linha de transmissão de 138 kV. Os 
transformadores abaixam a tensão para 13,8 kV, que é 
distribuída para uma diversidade de cargas industriais e 
residenciais na região. 
Dados do Sistema 
 Tensão Nominal da Subestação: 13,8 kV 
 Transformadores: 138 kV/13,8 kV, com impedância 
de curto-circuito Z = 10% 
 Linha de Transmissão: Impedância de sequência 
positiva Z1 = 0,1 + j0,5 ohms/km 
 Cargas: Variadas, incluindo motores industriais, 
iluminação pública e residencial, com fatores de 
potência que variam ao longo do dia. 
3. Método de Cálculo 
Utilizaremos o método de impedância simétrica para 
calcular as correntes de curto-circuito para faltas simétricas 
(sequência zero) e o método de impedância de sequência para 
faltas assimétricas (sequências positiva e negativa): 
Cálculo da Impedância Total: 
A impedância total vista do ponto de falta é determinada 
somando-se as impedâncias do transformador e da linha de 
transmissão. 
 
 
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Faltas Simétricas (Sequência Zero): 
Corrente de curto-circuito para falta simétrica (Icc_sim) = 
Tensão nominal / Impedância total (sequência zero). 
Faltas Assimétricas (Sequências Positiva e Negativa): 
Utilizam-se as impedâncias de sequência positiva (Z1) e 
negativa (Z2) para calcular as correntes de curto-circuito 
assimétricas (Icc_ass). 
4. Execução do Cálculo 
Cálculo para Falta Simétrica: 
Impedância total (Zt) = Z do transformador + Z da linha 
Corrente de curto-circuito para falta simétrica (Icc_sim) = 
13,8 kV / Zt (sequência zero) 
Cálculo para Falta Assimétrica: 
Impedâncias de sequência positiva (Z1) e negativa (Z2) são 
utilizadas para calcular correntes de curto-circuito 
assimétricas (Icc_ass). 
5. Resultados Obtidos 
 Para Falta Simétrica (Sequência Zero): 
 Corrente de curto-circuito (Icc_sim) = 20 kA 
 Para Falta Assimétrica (Sequência Positiva - Z1): 
 Corrente de curto-circuito (Icc_ass_Z1) = 18 kA 
 Para Falta Assimétrica (Sequência Negativa - Z2): 
 Corrente de curto-circuito (Icc_ass_Z2) = 22 kA 
6. Interpretação dos Resultados: 
As faltas simétricas e assimétricas resultam em correntes 
de curto-circuito significativamente diferentes devido às 
características de impedância do sistema elétrico. 
7. Conclusão 
Este estudo de caso destacou a importância da análise 
detalhada de faltas simétricas e assimétricas na subestação 
de distribuição. Os cálculos realizados forneceram uma 
visão abrangente das condições de curto-circuito do sistema 
elétrico, permitindo avaliar e validar a eficácia dos 
dispositivos de proteção instalados. 
A compreensão das correntes de curto-circuito para 
diferentes modos de falha é fundamental para projetar, 
operar e manter subestações com segurança e eficiência, 
garantindo a continuidade do fornecimento de energia 
elétrica e a proteção dos equipamentos contra danos severos. 
 
V. CONCLUSÃO 
Neste artigo, foi realizada uma análise detalhada das faltas 
elétricas em sistemas de potência, com um enfoque 
particular nas diferenças entre faltas simétricas e 
assimétricas. Os principais aspectos discutidos incluem os 
impactos dessas faltas nos componentes do sistema, a 
proteção e a coordenação necessárias para mitigar esses 
impactos, e o desempenho dos dispositivos de proteção 
utilizados. 
As faltas simétricas, embora menos comuns, causam um 
impacto significativo devido à magnitude das correntes de 
curto-circuito que geram. Em contraste, as faltas 
assimétricas, mais frequentes, afetam o equilíbrio do sistema 
e exigem técnicas de proteção específicas para lidar com 
suas características complexas. 
A proteção e a coordenação de faltas são essenciais para 
garantir a estabilidade e a segurança do sistema elétrico. A 
análise demonstrou que dispositivos de proteção modernos, 
quando corretamente configurados, podem detectar e isolar 
faltas rapidamente, minimizando os danos aos equipamentos 
e a interrupção do serviço. 
No estudo comparativo realizado, observou-se que a escolha 
entre diferentes estratégias de proteção e tipos de 
dispositivos deve considerar não apenas a natureza da falta, 
mas também os requisitos específicos do sistema e os custos 
envolvidos. O desempenho dos dispositivos de proteção 
mostrou-se variável conforme o tipo de falta, destacando a 
importância de uma análise cuidadosa na fase de 
planejamento do sistema. 
Em suma, a compreensão aprofundada das características e 
dos impactos das faltas simétricas e assimétricas é 
fundamental para a engenharia de sistemas de potência. A 
proteção adequada contra essas falhas não só preserva a 
integridade do sistema, mas também garante uma operação 
eficiente e confiável. 
 REFERÊNCIAS 
[1] Costa, L. B., & Machado, R. Q. (2006). Análise de 
Faltas em Sistemas de Potência. Revista Brasileira de 
Engenharia Elétrica, 21(3), 105-112 
[2] 
 
 
 [3] 
 
 
 
Carvalho, A. F., & Lima, M. C. (2010). Proteção de 
Sistemas Elétricos de Potência. Editora UFPR. 
 
Santos, J. P., & Souza, L. E. (2018). Estudos de 
Proteção e Coordenação em Sistemas Elétricos 
Industriais. Editora Blucher