Subestação. Conceito: - PDF
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Washington Aires Covalski
1 Sistema Eletrosul
2 Conceito: Subestação Instalações elétricas que compreendem máquinas ou aparelhos, instalados em ambiente fechado ou ao ar livre, destinadas à transformação da tensão, distribuição da energia, seccionamento de linhas de transmissão e, em alguns casos, à conversão de freqüência, ou conversão de corrente alternada em contínua.
3 Equipamentos de Manobra em Subestações Disjuntores Principais características para especificação de disjuntores: 9 corrente nominal; 9 capacidade nominal de interrupção das correntes de curto-circuito; 9 tempo para interrupção da falta; 9 meio de extinção do arco elétrico; 9 meio isolante; 9 tipo de mecanismo de operação a ser utilizado. Os disjuntores atualmente contam com as seguintes opções de meios de interrupção do arco elétrico: ¾ Óleo (pequeno e grande volume); ¾ Ar Comprimido; ¾ Vácuo; ¾SF 6 (dupla pressão, única pressão ou puffer type e auto-extinção); ¾ Semicondutores.
4 Chaves Seccionadoras As chaves seccionadoras devem atender: 9 as características do sistema no qual elas irão operar; 9 a função que deverão desempenhar. As principais características de natureza térmica, elétrica e mecânica que devem ser atendidas pelas chaves são: 9 capacidade de condução de corrente nominal e de curto-circuito, suportabilidade às solicitações dielétricas; 9 esforços devido as correntes de curto-circuito, ventos, etc.; 9 tipo de instalação onde a chave irá operar (para uso interno ou externo).
5 Defeitos Mais Comuns em Disjuntores e Chaves Seccionadoras 9 Falta de adequação do equipamento às condições de operação. 9 Infiltração de umidade no interior de disjuntores. 9 Falha no mecanismo de operação dos disjuntores de alta tensão. 9 Infiltração de umidade em mancais e no mecanismo de acionamento das chaves seccionadoras. 9 Deterioração do contato móvel devido a própria utilização da chave. 9 Baixa qualidade das matérias-primas dos equipamentos de alta tensão da subestação.
6 Arranjos de Subestação Arranjo Barra Simples 9 Confiabilidade e flexibilidade bastante limitadas.
7 Arranjo Barra Simples Seccionada 9 O número de circuitos perdidos devido a falhas ou manutenção é reduzido. 9 Maior redução da área interrompida.
8 Arranjo Barra em Anel 9 Requer o uso de apenas um disjuntor por circuito. 9 Cada circuito de saída tem dois caminhos de alimentação, tornado-o mais flexível. 9 Requer maior área de pátio do que o arranjo barra simples equivalente.
9 Arranjo Barra Principal e Transferência 9 Facilidades de contorno (bypass) de disjuntores em carga. 9 A necessidade de manutenção de um único disjuntor não interrompe carga.
10 Arranjos Barra Dupla Arranjo Barra Dupla 4 Chaves
11 Arranjo Barra Dupla 5 Chaves
12 9 Mais apropriado para sistemas de suprimento altamente interconectados. 9 Cada circuito tem a capacidade de se conectar a uma ou outra barra. 9 A seleção de barra pode ser feita sob carga. 9 A ocorrência de uma falha na barra leva a perda de todos os circuitos conectados a barra sob falha. 9 Os circuitos falhados podem ser transferidos para a barra sã e restabelecidos. 9 No arranjo barra dupla 4 chaves, apenas a barra B pode ser utilizada como barra de transferência. 9 No arranjo barra dupla 5 chaves, ambas as barras podem ser utilizadas.
13 Arranjo Disjuntor e Meio 9 Arranjo em que cada par de circuitos está em uma seção de barra separada e há três conjuntos de disjuntor e chaves seccionadoras para cada dois circuitos. 9 Opera com qualquer um dos pares de circuitos separados do restante do esquema. 9 Todos os disjuntores e chaves seccionadoras têm que ser capazes de operar com a corrente de carga de dois circuitos. 9 Recomendado para subestações que manipulam grande quantidade de energia, devido à alta segurança contra perda de carga.
14 Arranjos Híbridos 9 É a combinação de diferentes arranjos em uma subestação, seja por superposição de dois esquemas, ou por adoção de diferentes arranjos em circuitos individuais. 9 Geralmente possuem um alto custo. 9 A mistura de procedimentos de operação e manutenção pode conduzir a uma mal operação e redução da segurança. 9 Normalmente não recomendado.
15 Procedimentos de Rede - ONS 9 Configurações de barras para novas subestações: ¾ Pátio de 765, 500, 440, e 345 kv: arranjo barra dupla com disjuntor e meio; ¾ Pátios 230 e 138 kv: arranjo barra dupla com disjuntor simples e quatro chaves. 9 São permitidas variantes destas configurações, desde que: ¾Possa evoluir para os padrões citados anteriormente; ¾ Atenda aos requisitos mínimos do sistema de proteção, supervisão/controle e de telecomunicações do módulo 2.5 do Procedimento de Rede do ONS; ¾ Tenha desempenho, comprovado, igual ou superior aos padrões estabelecidos.