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CONCEITO SUBESTAÇÂO

Uma subestação (SE) pode ser definida como um conjunto de

equipamentos de manobra e/ou transformação e ainda eventualmente de compensação de reativos usado para dirigir o fluxo de energia em sistema de potência e possibilitar a sua diversificação através de rotas alternativas, possuindo dispositivos de proteção capazes de detectar os diferentes tipos de faltas que

ocorrem no sistema e de isolar os trechos onde estas faltas correm.

A classificação de uma subestação pode ser realizada conforme sua função, seu nível de tensão, seu tipo de instalação e sua forma de operação.

Classificação quanto à função:

Subestações transformadoras: é aquela que converte a tensão de

suprimento para um nível diferente, maior ou menor, sendo designada, respectivamente, SE transformadora elevadora e SE transformadora abaixadora. Geralmente, uma subestação transformadora próxima aos centros de geração é uma SE elevadora (elevam a tensão para níveis de transmissão e subtransmissão proporcionando um transporte econômico da energia). Subestações no final de um sistema de transmissão, próximas aos centros de carga, ou de suprimento a uma indústria é uma SE transformadora abaixadora (diminuem os níveis de tensão

evitando inconvenientes para a população como rádio-interferência, campos magnéticos intensos e faixas de passagem muito largas)

Subestação Seccionadora, de Manobra ou de Chaveamento: é aquela que interliga circuitos de suprimento sob o mesmo nível de tensão, possibilitando a sua multiplicação. É também adotada para possibilitar o seccionamento de circuitos, permitindo sua energização em trechos sucessivos de menor comprimento.

Classificação quanto ao nível de tensão:

Subestações de alta tensão (AT): é aquela que tem tensão nominal abaixo de 230 kV;

Subestações de extra alta tensão (EAT): é aquela que tem tensão nominal acima de 230 kV. É importante enfatizar que em subestações deste tipo são necessários estudos complementares considerando o Efeito Corona.

Classificação quanto ao seu tipo de instalação:

Subestações a céu aberto: são construídas em locais amplos ao ar livre (figura 1) e requerem emprego de aparelhos e máquinas próprias para funcionamento em condições atmosféricas adversas (chuva, vento, poluição, etc.);

(figura 1)

Subestações em interiores: são construídas em locais abrigados (figura 2 ) e os equipamentos são colocados no interior de construções não estando

sujeitos a adversidades do tempo como as abertas;

(figura 2)

Subestações blindadas: são construídas em locais abrigados (figura 3) e

os equipamentos são completamente protegidos e isolados em óleo, com material

sólido, ou em gás (ar comprimido ou SF6).

(figura 3)

No caso das subestações blindadas podem ser destacadas algumas vantagens e desvantagens. As blindadas têm como vantagens o espaço reduzido (podendo chegar a até 10% de uma SE convencional), baixa manutenção e operação segura inteiramente contidas em invólucros metálicos) e disponíveis em

níveis de tensão de até 500kV. Mas possuem também certas desvantagens como a necessidade de pessoal com treinamento especializado e as operações de chaveamento manobra não podem ser visualizadas (apenas supervisionadas por indicadores luminosos).

Classificação quanto à forma de operação:

Subestações com operador: exige alto nível de treinamento de pessoal e uso de computadores na supervisão e operação local só se justifica para instalações de maior porte.

Subestações semi-automáticas: possuem computadores locais ou

intertravamentos eletromecânicos que impedem operações indevidas por parte do operador local.

Subestações automatizadas: são supervisionadas à distância por

intermédio de computadores.

EQUIPAMENTOS DE TRANSFORMAÇÃO.

Os equipamentos de transformação são os transformadores de força e os transformadores de instrumento (transformadores potencial capacitivos ou indutivos e os transformadores de corrente). Sem os transformadores de força seria praticamente impossível o aproveitamento econômico da energia elétrica, pois a

partir deles foi possível a transmissão em tensões cada vez mais altas, possibilitando grandes economias nas linhas de transmissão em trechos cada vez mais longos. Já os transformadores de instrumentos (TC’s e TP’s) têm a finalidade de reduzir a corrente ou a tensão respectivamente a níveis compatíveis com os valores de suprimento de relés e medidores.

TRANSFORMADORES DE FORÇA.

Os transformadores de força são classificados segundo o seu meio

isolante, podendo ser a óleo mineral, a líquidos isolantes sintéticos pouco inflamáveis (silicone) e secos.

O óleo mineral (derivado do petróleo) e os líquidos isolantes sintéticos usados em transformadores possuem duas funções principais: isolar, evitando a formação de arco entre dois condutores que apresentem uma diferença de potencial, e resfriar, dissipando o calor originado da operação do equipamento.

Os transformadores secos utilizam o ar circulante como meio isolante e refrigerante, possuindo isolamento classe B, classe F ou classe H.

TRANSFORMADORES DE CORRENTE.

O transformador de corrente (TC) é um transformador para instrumento cujo enrolamento primário é ligado em série a um circuito elétrico e cujo enrolamento secundário se destina a alimentar bobinas de correntes de instrumentos elétricos de

medição e proteção ou controle.

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO.

A Figura 04 mostra o esquema básico de um TC.

Figura 04: Esquema básico de um TC.

O enrolamento primário dos TC’s é, normalmente, constituído de poucas espiras (2 ou 3 espiras, por exemplo) feitas de condutores de cobre de grande seção.

PRINCIPAIS TIPOS CONSTRUTIVOS

Os transformadores de corrente classificados de acordo com a sua

construção mecânica são os seguintes:

Tipo Primário Enrolado: TC cujo enrolamento primário é constituído de uma ou mais espiras envolve mecanicamente o núcleo do transformador. O TC tipo primário enrolado é mais utilizado para serviços de medição, mas pode ser usado para serviços de proteção onde pequenas relações são requeridas. A Figura 05

mostra este tipo de TC.

Figura 05: TC Tipo Enrolado.

Tipo Barra: TC cujo primário é constituído por uma barra, montada

permanentemente através do núcleo do transformador. Este TC é adequado para resistir aos esforços de grandes sobrecorrentes. A Figura 06 mostra o esquema

básico de um TC tipo barra.

Figura 06: TC Tipo Barra.

Tipo Janela: é aquele que não possui primário próprio e é constituído de uma abertura através do núcleo, por onde passa o condutor do circuito primário. A Figura 07 mostra este tipo de TC.

Figura 07: TC Tipo Janela.

Tipo Bucha: tipo especial de TC tipo janela é construído e projetado para ser instalado sobre uma bucha de um equipamento elétrico, fazendo parte integrante do fornecimento deste. Pelo seu tipo de construção e instalação, o circuito magnético dos TC’s tipo bucha é maior que nos outros TC’s, sendo mais precisos para correntes altas, pois possuem menor saturação. Em baixas correntes são

menos precisos em virtude da maior corrente de excitação, razão pela qual não são usados para medição. A Figura 08 mostra este tipo de TC

Figura 08: TC Tipo Bucha.

Tipo Núcleo Dividido: este tipo possui o enrolamento secundário

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