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Conceitos Básicos de Segurança, Operação e Manutenção de Subestações;

Sumário

Introdução.........................................................................................................................

02

Tipos de Subestações.......................................................................................................

05

Equipamentos...................................................................................................................

07

  • Ramal de Entrada......................................................................................................

07

  • Pára-Raios.................................................................................................................

07

  • Disjuntores..................................................................................................................

08

  • Chaves Seccionadores...............................................................................................

13

  • Transformador............................................................................................................

16

Transformadores para Instrumentos.................................................................................

26

Instrumentos de Medição..................................................................................................

30

Procedimentos de Segurança para Manobras..................................................................

31

  • Programações para Manobras de Estações Primárias..............................................

31

  • Seqüência de operação de uma subestação...........................................................

32

Procedimento de Segurança em Manutenção Elétrica.....................................................

35

  • Planejamento.............................................................................................................

36

  • Aterramento Temporário...........................................................................................

36

Procedimento Prático para Manutenção de Cabine..........................................................

37

  • Manutenção Preventiva / Corretiva...........................................................................

37

  • Procedimentos, Verificações e ensaios....................................................................

37

  • Pára-Raios................................................................................................................

38

  • Seccionador................................................................................................................

38

  • Disjuntores.................................................................................................................

38

  • Transformador..........................................................................................................

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Anexos Instrumentos de Ensaios.......................................................................................

41

  • Ohmimetro..................................................................................................................

41

  • Megôhmetro...............................................................................................................

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  • TTR.............................................................................................................................

41

  • Analisador de Potência (Doble)..................................................................................

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  • Teste de Rigidez Dielétrica (Teste de Óleo)...............................................................

42

Bibliografia........................................................................................................................

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Anexos..............................................................................................................................

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INTRODUÇÃO

Subestações é o local onde são reunidos conjuntos de equipamentos e componentes responsáveis pela operação e manobra de parte de um circuito elétrico; possibilitando efetuar-se alteração na configuração e no valor de tensão da transmissão. Podendo-se elevar, Estação Elevadora de Tensão, ou baixar, Estação Abaixadora de Tensão. Como exemplos de subestação podemos citar as próximas usinas geradoras, (estação elevadora), já que as tensões de gerações são em torno de 12 a 20Kv e, no entanto estes valores precisam ser elevados para 88, 138, 230, 440, 760 KV em função das perdas na transmissão. Temos ainda a ETT Estação Transformadora de Transmissão que recebe tenção de transmissão e baixa para 88/138 Kv, e distribui para as (Concessionária) ETDs Estação Transformadora de Distribuição, que baixa para tensão de distribuição ex.: 3.8, 6.5, 13.8, 20, KV etc. (conforme a concessionária), e para as estações as ETCs Estações Transformadoras de Consumidor.

Caminho da energia da geração ao consumo

Estação primária de consumidor industrial é o conjunto de componentes de entrada consumidora em tensões acima de 36.2KV, compreendendo instalações elétricas e civis, destinada a alojar a medição, proteção e a transformação. Este conjunto de componentes deve atender a demanda da empresa, analizando-se sempre a flexibilidade (modificações do sistema), acessibilidade, quanto à manutenção corretiva e preventiva, confiabilidade quanto à proteção e a operação, e segurança tanto para os equipamentos quanto para o pessoal envolvido.

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ETC Estação consumidora industrial

Tipos de subestações

Posto primário é o conjunto de componentes de entrada consumidora em tensão primária de distribuição, compreendendo instalações elétricas e civis, destinada a alojar a medição, proteção e facultativamente a transformação.Entrada do consumidor ponto de recebimento da concessionária.

Posto Secundário / distribuição ponto de derivação e distribuição (normalmente de media ou baixa tensão)

Tipos de Postos Primários

Quanto ao tipo o posto primário pode ser classificado de:

Simplificado: Com previsão para demanda máxima final 300 kVA, e com apenas um único transformador trifásico com potência máxima de 300 KVA. A medição é efetuada na baixa tensão e a proteção geral das instalações, no lado de alta tensão, esta proteção pode ser através de fusível sem necessidade, portanto de relé. Elas podem ser internas, (abrigada alvenaria) externas, (ao tempo, planta forma) ou

Conjunto blindado.

Posto primário simplificado alvenaria

Convencional: Quando a unidade consumidora tiver potência total instalada superior a 75kw devem possuir medição do lado da alta tensão, a proteção geral através de disjuntor com desligamento automático, e acionamento através de relés. Podendo ser abrigada em alvenaria ou conjunto blindado, as entradas podem ser aéreas ou subterrâneas.

Posto primário convencional em chapa.

Cubículo de proteção

Cubículo de medição

Equipamentos

Ramal de Entrada

É o conjunto de condutores, com respectivos materiais necessários a sua fixação e interligação elétrica do ponto de entrega aos terminais da subestação do consumidor.

O ramal de entrada pode ser definido diferentemente, em função do tipo de subestação.

  • Ramal de entrada aéreo:

É aquele constituído de condutores nus suspensos em estruturas para instalações aéreas.

  • Ramal de entrada subterrâneo:

É aquele constituído de condutores isolados instalados dentro de eletroduto diretamente enterrado no solo.

Cabo de media tensão

Pára-Raios:

É destinado a proteger os equipamentos de um circuito contra surto de tensão transitória provocado por descargas elétricas atmosféricas, e/ou eventos e anomalias.

Tipos:

  • Cabo para-raio.

  • Para-raio tipo haste reta (Franklin, Gaiola de faraday).

  • Para-raio tipo válvula.

Situado acima dos condutores de uma linha aérea o cabo para-raio tem a finalidade de protegê-la contra descargas atmosféricas direta e atenuar a indutância da linha.

Instalado nas partes mais altas das construções o pára-raio tipo hastes retas, constituídas por uma haste metálica reta mais captor, ou gaiola de Faradaytem a função de proteger a instalação civil contra descargas elétricas atmosféricas.

C

onectado a terra e em paralelo com o circuito, os pára-raios tipo válvula são os utilizados nas estações, com objetivo de proteger os equipamentos elétricos do circuito. Com um tubo isolante que internamente possuí elementos de proteção, composto por cilindros metálicos (centelhadores), isolados entre si e o elemento zinco. Que em condições normais isola a linha a terra. Ao receber um valor de tensão superior, provocado por descarga elétrica atmosférica ou eventual anomalia (surto de tensão ele forma um caminho de baixa impedância a terra descarregando-se e protegendo os equipamentos do circuito).

Para raio Tipo válvula.

Disjuntores

São equipamentos destinados a interromper a corrente elétrica de um circuito, em condições normais ou anormais (subcorrente ou curto-circuito).

Tipos: Definimos um disjuntor pelo seu meio de extinção do arco elétrico. Qualquer que seja este meio deve-se analisar as seguintes situações: aumento rápido do arco elétrico, o resfriamento deste arco e o restabelecimento da rigidez dielétrica. Estes fatores são fundamentais para a definição do tipo do disjuntor, são eles: grande volume (gvo), de óleo, pequeno volume de óleo (pvo), sopro magnético, vácuo, e gás.

Disjuntores a óleo: São disjuntores que utilizam óleo isolante como elemento de extinção do arco elétrico. Existem dois tipos de disjuntores a óleo, grande volume de óleo e pequeno volume de óleo, o que os diferencia são a quantidades do óleo utilizado, o tamanho físico e alguns detalhes construtivos.

Disjuntor a óleo em media tensão

Disjuntores á sopro magnético: São disjuntores que utilizam um campo magnético e ar comprimido, para a extinção do arco elétrico. Uma bobina é introduzida no caminho do arco e como conseqüência limita a corrente elétrica, formando um campo eletromagnético, que com a ajuda de um sopro de ar comprimido (conseguida através do acionamento de um pistão),direciona o arcopara dentro de uma câmara de amianto (câmara corta arco), onde o mesmo é fracionado e extinto.

Disjuntores a vácuo: São disjuntores que utilizam o vácuo para a extinção do arco elétrico. Podemos dizer que este sistema é um dos mais econômicos em função de: No vácuo não há decomposição de gases, e as câmaras hermeticamente fechadas sobre pressão eliminam o efeito do meio ambiente, mantendo dielétrico permanente. Sem a queima e sem as oxidações dos contatos é garantida uma resistência de contato baixa, prolongando a vida útil do equipamento.

A câmara de extinção é um recipiente vedado de porcelana ou vidro vitrificado, com dois contatos internos que ao serem acionados fecham-se, auxiliado por dois foles. Não é possíveis a manutenção destes contatos, e a duração controlada deles é em torno de vinte anos ou trinta mil operações (dependendo do fabricante).

Disjuntor a vácuo.

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