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Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Uma análise da proteção de sobrecorrente com restrição por tensão (51V) em contexto da minigeração distribuída
Author: Pellosi, João Vitor Macedo
First Advisor: Barra, Pedro Henrique Aquino
First member of the Committee: Gondim, Isaque Nogueira
Second member of the Committee: Passatuto, Luiz Arthur Tarralo
Summary: A crescente inserção da minigeração distribuída nas redes de distribuição modifica o comportamento dos sistemas elétricos durante faltas e impõe novos desafios à proteção de sobrecorrente. Em instalações com fontes baseadas em inversores, a limitação da corrente fornecida pelos conversores pode dificultar a sensibilização das funções convencionais, tornando necessária a avaliação de alternativas que considerem outras grandezas elétricas. Nesse contexto, este trabalho analisa a aplicação da função ANSI 51V, proteção de sobrecorrente com restrição por tensão, em redes com geração distribuída conectada em média tensão. O estudo compreende a apresentação dos fundamentos das funções de proteção relacionadas ao acesso de centrais geradoras, a revisão da literatura sobre a utilização da 51V e a análise de documentos técnicos adotados por distribuidoras brasileiras. Além disso, foram realizadas simulações no MATLAB/Simulink para avaliar o comportamento da tensão e da corrente considerando diferentes condições faltosas, bem como a sensibilidade das funções 51 e 51V. Os resultados evidenciaram que a análise conjunta dessas grandezas permite caracterizar de forma mais abrangente as condições de falta. Nos casos em que a contribuição de corrente da geração permaneceu limitada, a função 51 convencional apresentou dificuldade de sensibilização, enquanto a restrição por tensão reduziu o limiar de atuação da 51V e possibilitou a identificação de condições não reconhecidas apenas pela sobrecorrente. Entretanto, sua resposta permaneceu dependente da intensidade do afundamento de tensão, das características da falta e dos ajustes adotados. Dessa forma, a função 51V mostrou-se uma alternativa complementar para aumentar a sensibilidade da proteção em redes com geração baseada em inversores, especialmente quando a corrente de falta é limitada pelos conversores. Entretanto, sua aplicação requer estudos específicos e coordenação com outras funções de proteção.
Abstract: The increasing integration of distributed minigeneration into distribution networks changes the behavior of power systems during faults and creates new challenges for overcurrent protection. In installations with inverter-based sources, the limitation of the current supplied by power converters may hinder the operation of conventional protection functions, requiring the assessment of alternatives that consider additional electrical quantities. In this context, this study analyzes the application of ANSI function 51V, voltage-restrained overcurrent protection, in networks with distributed generation connected at medium voltage. The study comprises an overview of the protection functions associated with the connection of generating facilities, a literature review concerning the application of function 51V, and an analysis of the technical documents adopted by Brazilian distribution utilities. Additionally, simulations were performed in MATLAB/Simulink to evaluate voltage and current behavior under different fault conditions, as well as the sensitivity of functions 51 and 51V. The results showed that the combined analysis of these quantities provides a more comprehensive characterization of fault conditions. In cases where the current contribution from the generating facility remained limited, conventional function 51 showed difficulty in reaching its operating threshold, whereas voltage restraint reduced the operating threshold of function 51V and enabled the identification of conditions not detected through overcurrent alone. Nevertheless, its response remained dependent on voltage-sag severity, fault characteristics, and the selected settings. Accordingly, function 51V proved to be a complementary alternative for improving protection sensitivity in networks with inverter-based generation, especially when fault current is limited by power converters. However, its application requires system-specific studies and coordination with other protection functions.
Keywords: Proteção de sistemas elétricos
Power system protection
Função ANSI 51V
ANSI function 51V
Minigeração distribuída
Distributed minigeneration
Proteção de sobrecorrente
Overcurrent protection
Fontes baseadas em inversores
Inverter-based sources
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::TRANSMISSAO DA ENERGIA ELETRICA, DISTRIBUICAO DA ENERGIA ELETRICA
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: PELLOSI, João Vitor Macedo. Uma análise da proteção de sobrecorrente com restrição por tensão (51V) em contexto da minigeração distribuída. 2026. 95 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/50188
Date of defense: 6-Aug-2026
Appears in Collections:TCC - Engenharia Elétrica

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