Última atualização: Fevereiro de 2026
Por Que a Função 27 é Essencial na Sua Instalação?
Você já presenciou motores queimando sem motivo aparente? Equipamentos eletrônicos apresentando falhas intermitentes? Processos industriais parando sem explicação clara?
Muitas vezes, o vilão silencioso por trás desses problemas é a operação prolongada com tensão abaixo do normal.
É exatamente para detectar e proteger contra essas situações que existe a função 27 – proteção de subtensão (undervoltage). Ela monitora continuamente os níveis de tensão do sistema e atua quando detecta condições anormais que podem comprometer equipamentos e processos.
Neste guia completo, você vai entender como funciona a proteção de subtensão, onde aplicá-la corretamente e quais são os erros mais comuns que podem comprometer a segurança da sua instalação.
O Que é a Função 27?
A função ANSI/IEEE 27 é o elemento de proteção responsável por detectar condições de subtensão em sistemas elétricos.
De forma objetiva:
A função 27 compara continuamente a tensão medida no sistema com um valor de referência pré-ajustado. Quando a tensão cai abaixo desse valor e permanece nessa condição por um tempo determinado, o relé atua conforme a lógica programada.
Diferente de outras proteções que monitoram corrente ou frequência, a função 27 tem um único foco: garantir que a tensão do sistema permaneça dentro de limites seguros para operação dos equipamentos.
Como Funciona a Proteção de Subtensão
Princípio de Operação
O funcionamento da função 27 pode ser dividido em três etapas principais:
1. Medição da Tensão
- A tensão é medida através de transformadores de potencial (TPs ou VTs)
- O relé processa o sinal e calcula a tensão RMS (eficaz)
- Normalmente utiliza-se filtro de componente fundamental (50/60 Hz) para eliminar influência de harmônicas
2. Comparação com Valor de Referência
- O valor medido (Umed) é comparado com o valor de ajuste (Uset)
- Condição de subtensão é detectada quando: Umed < Uset
3. Temporização e Atuação
- Para evitar atuações por afundamentos momentâneos, aplica-se um tempo de retardo (Tset)
- Se a condição persistir por tempo superior ao ajustado, o relé emite sinal de saída (alarme, trip, comando lógico)
Tipos de Medição
A função 27 pode ser configurada para monitorar diferentes referências de tensão:
- Tensão fase-fase (VLL): mais comum em sistemas de média e alta tensão
- Tensão fase-neutro (VLN): típica em baixa tensão ou cargas monofásicas
- Monitoramento individual por fase: permite detectar desequilíbrios
- Média trifásica: considera o valor médio das três fases
Onde Aplicar a Função 27
1. Proteção de Motores Elétricos
Problema: Motores operando com tensão reduzida apresentam:
- Aumento de corrente para manter o torque
- Aquecimento excessivo dos enrolamentos
- Perda de capacidade de partida
- Redução drástica da vida útil
Solução com função 27:
- Detecta condições de subtensão prolongada
- Pode gerar alarme em quedas moderadas
- Comanda desligamento em quedas severas ou duradouras
- Protege o investimento e evita paradas não programadas
Ajuste típico: 80-85% da tensão nominal
2. Proteção de Barramentos e Alimentadores
Aplicação: Monitoramento de barras principais em subestações industriais e comerciais.
Funções:
- Detectar perda parcial ou total de alimentação
- Disparar esquemas de load shedding (alívio de carga)
- Preservar cargas prioritárias em situações de emergência
- Evitar colapso total do sistema
Filosofia comum:
- Primeiro patamar: alarme para operador
- Segundo patamar: desligamento de cargas não essenciais
- Terceiro patamar (se existir): proteção de última instância
Ajuste típico: 85-90% da tensão nominal
3. Sistemas de Geração
Aplicação em grupos geradores:
- Monitorar tensão de saída do gerador
- Impedir alimentação de cargas com tensão inadequada
- Bloquear paralelismo em condições fora de especificação
- Proteger o próprio gerador contra operação anormal
Aplicação em usinas:
- Supervisão de tensão de barras de geração
- Intertravamento com sistemas de sincronismo
- Proteção contra perda de excitação (em conjunto com outras funções)
Ajuste típico: 85-95% da tensão nominal, dependendo do tipo de geração
4. Transferência Automática de Fontes (ATS/ATSE)
Cenário típico:
- Instalação com duas fontes de alimentação (rede + gerador, ou duas redes)
- Necessidade de transferência automática em caso de falha
Papel da função 27:
- Monitora continuamente a tensão da fonte preferencial
- Detecta quando a tensão cai abaixo do limite aceitável
- Após temporização adequada, comanda a transferência para fonte alternativa
- Evita transferências desnecessárias por afundamentos momentâneos
Ponto crítico: O tempo de atuação deve ser calibrado para:
- Não transferir por sags de curta duração
- Não manter cargas em fonte com tensão muito baixa por tempo excessivo
Ajustes da Função 27: Teoria e Prática
Valor de Pickup (Uset)
O que é: Nível de tensão abaixo do qual o relé considera haver subtensão.
Como ajustar:
- Expresso em percentual da tensão nominal (Un)
- Faixa típica: 70% a 95% de Un
Critérios de escolha:
| Aplicação | Ajuste Típico | Justificativa |
|---|---|---|
| Motores industriais | 80-85% Un | Evita aquecimento excessivo e perda de torque |
| Barras MT/AT | 85-90% Un | Respeita limites normativos e operacionais |
| Cargas eletrônicas sensíveis | 90-95% Un | Maior sensibilidade para equipamentos críticos |
| Geração | 85-95% Un | Depende do tipo de gerador e requisitos de qualidade |
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⚠️ Atenção:
- Ajuste muito alto (>95%): atuações desnecessárias por variações normais
- Ajuste muito baixo (<75%): equipamentos sofrem antes da proteção atuar
Tempo de Retardo (Tset)
O que é: Tempo mínimo que a condição de subtensão deve persistir para que o relé atue.
Por que é necessário:
- Afundamentos momentâneos (sags) são normais em qualquer sistema
- Manobras, partidas de motores, chaveamentos causam quedas transitórias
- Atuação instantânea causaria desligamentos desnecessários
Ajustes típicos:
| Finalidade | Tempo Típico | Observação |
|---|---|---|
| Alarme | 0,1 – 1 s | Notifica operador rapidamente |
| Trip de cargas não prioritárias | 1 – 3 s | Permite recuperação de sags transitórios |
| Trip de cargas críticas | 3 – 10 s | Maior tolerância a distúrbios |
| Bloqueio de religamento | 5 – 15 s | Garante estabilização antes de religamento |
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Exemplo Prático de Ajuste
Cenário: Barra de média tensão de 13,8 kV alimentando processo industrial com motores críticos.
Filosofia de proteção em dois patamares:
Patamar 1 – Alarme
- Pickup: 90% de 13,8 kV = 12,42 kV
- Tempo: 1 segundo
- Ação: Alarme visual e sonoro no supervisório + registro de evento
- Objetivo: Alertar operador sobre condição anormal sem interromper processo
Patamar 2 – Shedding de Carga
- Pickup: 85% de 13,8 kV = 11,73 kV
- Tempo: 2 segundos
- Ação: Desligamento automático de cargas não essenciais (iluminação externa, ar-condicionado, compressores reserva)
- Objetivo: Preservar alimentação de cargas críticas e evitar colapso total
Resultado esperado:
- Quedas momentâneas (<1s): nenhuma ação
- Quedas moderadas (1-2s): apenas alarme
- Quedas severas (>2s): alívio de carga para proteger sistema
Erros Comuns na Aplicação da Função 27
❌ Erro 1: Tempo de Atuação Muito Curto
Problema:
- Sistema atua para qualquer afundamento momentâneo
- Desligamentos desnecessários causam:
- Paradas de produção
- Perda de confiança do operador na proteção
- Desgaste de equipamentos por manobras excessivas
Solução:
- Ajustar tempo compatível com características do sistema
- Considerar tempos típicos de sags da concessionária
- Implementar patamares (alarme rápido + trip retardado)
❌ Erro 2: Não Bloquear Durante Partida de Grandes Motores
Problema:
- Partida de motor grande causa queda natural de tensão
- Função 27 interpreta como falha e atua
- Pode desligar o próprio motor em partida ou outras cargas
Solução:
- Implementar lógica de bloqueio temporário da 27 durante partida
- Usar sinal de “motor em partida” para inibir proteção
- Após tempo de partida + margem, reabilitar função 27
❌ Erro 3: Ajuste de Pickup Muito Próximo de 100%
Problema:
- Variações normais de tensão da rede (±5% a ±10%) acionam a proteção
- Sistema fica “nervoso”, gerando alarmes constantes
- Operador passa a ignorar sinalizações (efeito “alarme falso”)
Solução:
- Considerar faixa normal de variação da tensão de suprimento
- Ajustar pickup com margem adequada (tipicamente 85-90%)
- Verificar histórico de tensão do ponto de conexão
❌ Erro 4: Ignorar Cargas Sensíveis
Problema:
- Ajuste feito pensando apenas em motores e transformadores
- Cargas eletrônicas (CLPs, drives, computadores) têm requisitos mais rigorosos
- Equipamentos podem falhar antes da proteção atuar
Solução:
- Mapear todas as cargas e suas sensibilidades
- Considerar implementar proteção em múltiplos níveis:
- 27 geral da barra (mais tolerante)
- 27 específica para painéis críticos (mais sensível)
❌ Erro 5: Não Considerar Falhas de Medição
Problema:
- Fusível de TP queimado simula condição de subtensão
- Relé atua indevidamente, desligando sistema saudável
Solução:
- Implementar supervisão de TP (função 60 ou lógica equivalente)
- Usar lógica de votação (2 de 3 fases, por exemplo)
- Configurar alarme específico para falha de medição
Coordenação com Outras Proteções
Embora a função 27 opere de forma independente, é importante considerar sua interação com outros elementos do sistema de proteção:
Com Proteção de Sobrecorrente (50/51)
- Em situações de falta, há queda de tensão e elevação de corrente
- A proteção de sobrecorrente normalmente atua primeiro
- A função 27 atua como backup para faltas distantes ou condições de regime anormal
Com Esquemas de Religamento (79)
- Após atuação de proteção, sistema pode tentar religamento
- Função 27 pode bloquear religamento se tensão não estiver adequada
- Evita religamento em barra sem tensão ou com tensão muito baixa
Com Proteção de Frequência (81)
- Subtensão e subfrequência frequentemente ocorrem juntas em ilhamentos
- Coordenação adequada evita atuações múltiplas desnecessárias
- Pode-se usar lógica “OU” para atuação mais rápida
Com Função de Bloqueio (86)
- Atuação da 27 pode disparar bloqueio geral
- Impede religamento ou energização até investigação
- Típico em proteção de geradores e transformadores críticos
Recursos Avançados em Relés Digitais
Relés numéricos modernos oferecem funcionalidades expandidas para a função 27:
Múltiplos Patamares
- Até 4 ou 6 níveis de subtensão independentes
- Cada um com pickup e tempo próprios
- Permite filosofia de proteção em camadas
Medição por Sequência
- 27P: subtensão de sequência positiva
- 27N: subtensão de sequência negativa (menos comum)
- Permite detecção mais seletiva de condições anormais
Curvas Temporizadas
- Tempo inverso (quanto menor a tensão, menor o tempo)
- Tempo definido (tradicional)
- Combinação de ambos
Lógica Programável
- Bloqueios condicionais
- Habilitação por estado de equipamentos
- Integração com esquemas complexos de automação
Checklist de Implementação
Ao implementar a função 27 em sua instalação, verifique:
☑ Definição de Filosofia
- [ ] Objetivo da proteção está claro (alarme, trip, shedding, transferência)
- [ ] Criticidade das cargas foi mapeada
- [ ] Patamares de atuação foram definidos
☑ Ajustes
- [ ] Pickup compatível com equipamentos e normas
- [ ] Tempo adequado para evitar atuações desnecessárias
- [ ] Margem de segurança considerada
☑ Coordenação
- [ ] Interação com outras proteções foi analisada
- [ ] Bloqueios necessários foram implementados
- [ ] Lógica de religamento foi considerada
☑ Medição
- [ ] TPs adequados e calibrados
- [ ] Supervisão de TP implementada
- [ ] Tipo de medição (VLL ou VLN) está correto
☑ Testes
- [ ] Teste de injeção primária ou secundária realizado
- [ ] Tempos de atuação verificados
- [ ] Sinalizações e comandos testados
☑ Documentação
- [ ] Ajustes documentados em memória de cálculo
- [ ] Diagramas lógicos atualizados
- [ ] Procedimentos operacionais criados
Conclusão
A função 27 (subtensão) é um elemento fundamental de proteção em sistemas elétricos modernos, atuando como guardião contra condições de baixa tensão que podem:
- Danificar equipamentos caros
- Causar paradas não programadas
- Reduzir vida útil de motores e transformadores
- Comprometer a qualidade do processo industrial
Pontos-chave para levar:
- Ajuste adequado é crítico: nem muito sensível (alarmes falsos), nem muito tolerante (equipamentos em risco)
- Temporização é essencial: afundamentos momentâneos são normais; a proteção deve focar em condições prolongadas
- Contexto importa: o mesmo ajuste não serve para motor, barra, gerador e ATS
- Coordenação é necessária: a função 27 não trabalha sozinha; deve integrar-se ao sistema de proteção como um todo
- Manutenção e testes: proteção só funciona se estiver operacional; testes periódicos são obrigatórios
Implementada corretamente, a função 27 proporciona segurança, confiabilidade e economia, protegendo seu patrimônio e garantindo continuidade operacional.
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