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Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná

Engenharia Industrial Elétrica – Ênfase em Eletrotécnica

Projeto Final - Estudo de Viabilidade das Tecnologias Aplicadas a Subestações Industriais

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página 2

ÍNDICE

1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................................9

1.1 O CRESCIMENTO ECONÔMICO E O DESENVOLVIMENTO INDUSTRIAL .........9

1.2 A CONSTRUÇÃO E AMPLIAÇÃO DE SUBESTAÇÕES INDUSTRIAIS.....................9

1.2.1 POR QUE SUBESTAÇÕES INDUSTRIAIS? ............................................................................10

1.2.2 INSTALAÇÃO DE NOVAS INDÚSTRIAS ..............................................................................10

1.2.3 AMPLIAÇÃO DE INDÚSTRIAS JÁ INSTALADAS...................................................................11

1.3 COMPONENTES DA CONSTRUÇÃO UMA SUBESTAÇÃO INDUSTRIAL ............11

1.3.1 OBRAS CIVIS ...................................................................................................................11

1.3.1.1 Serviços Preliminares e Finais ...............................................................................11

1.3.1.2 Terraplanagem........................................................................................................12

1.3.1.3 Urbanização............................................................................................................12

1.3.1.4 Drenagem................................................................................................................12

1.3.1.5 Bases de Equipamentos Dutos e Canaletas ............................................................12

1.3.1.6 Edificações..............................................................................................................13

1.3.2 MONTAGEM ELETROMECÂNICA E ESTRUTURAS ..............................................................13

1.3.2.1 Serviços Preliminares e finais.................................................................................13

1.3.2.2 Montagem dos Equipamentos Externos ..................................................................14

1.3.2.3 Montagem dos Equipamentos Internos...................................................................14

1.3.2.4 Estruturas de Concreto ...........................................................................................14

1.3.2.5 Barramentos e Acessórios.......................................................................................14

1.3.2.6 Malha de Aterramento e Acessórios .......................................................................15

1.3.2.7 Iluminação Externa e Tomadas ..............................................................................15

1.3.2.8 Eletrodutos e Acessórios.........................................................................................15

1.3.2.9 Cabos Isolados........................................................................................................15

1.3.3 EQUIPAMENTOS ...............................................................................................................15

1.3.3.1 Transformador ........................................................................................................16

1.3.3.2 Disjuntor .................................................................................................................16

1.3.3.3 Chaves Seccionadoras ............................................................................................16

1.3.3.4 Transformadores de Potencial................................................................................16

1.3.3.5 Transformadores de Corrente.................................................................................16

1.3.3.6 Pára-Raios ..............................................................................................................17

1.4 CUSTOS RELACIONADOS À SUBESTAÇÕES INDUSTRIAIS..................................17

1.5 NOVAS TENDÊNCIAS.......................................................................................................18




página 3

1.5.1 - NOVAS TENDÊNCIAS NO FORNECIMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA. ..................................18

1.5.2 NOVAS TENDÊNCIAS NOS PROJETOS DE SUBESTAÇÕES. ...................................................20

1.5.3 NOVAS TENDÊNCIAS EM EQUIPAMENTOS. ........................................................................22

1.6 O GUIA PARA TECNOLOGIAS UTILIZADAS EM SUBESTAÇÕES

INDUSTRIAIS..........................................................................................................................................22

1.7 OBJETIVO DO GUIA .........................................................................................................24

2 EQUIPAMENTOS:................................................................................................................25

2.1 TRANSFORMADOR DE FORÇA:....................................................................................25

2.1.1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................25

2.1.2. ESPECIFICAÇÕES DAS CARACTERÍSTICAS ELÉTRICAS .....................................................25

2.1.3 PRINCIPAIS FABRICANTES: ..............................................................................................26

2.1.3.1 Weg .........................................................................................................................26

2.1.3.2 Romagnole: .............................................................................................................28

2.1.3.3 Toshiba: ..................................................................................................................28

2.1.3.4 Soltran: ...................................................................................................................29

2.1.3.5 Waltec: ....................................................................................................................29

2.1.3.6 Siemens ...................................................................................................................30

2.1.3.7 Cemec: ....................................................................................................................30

2.1.3.8 Efacec: ....................................................................................................................32

2.1.3.9 Comtrafo:................................................................................................................32

2.1.3.10 ABB:......................................................................................................................33

2.1.3.11 Adelco: ..................................................................................................................34

2.1.3.12 Alstom: ..................................................................................................................34

2.1.3.13 Solano Transcav....................................................................................................34

2.1.3.14 Trafo .....................................................................................................................34

2.2 TRANSFORMADORES DE POTENCIAL: .....................................................................35

2.2.1 INTRODUÇÃO: ..................................................................................................................35

2.2.1.1 Características Para a Especificação de um Transformador de Potencial:...........35

2.2.2 PRINCIPAIS FABRICANTES:..............................................................................................36

2.2.2.1 Soltran: ...................................................................................................................36

2.2.2.2 Soltran / Pfiffner: ....................................................................................................37

2.2.2.3 Arteche:...................................................................................................................37

2.2.2.4 Serta:.......................................................................................................................37

2.2.2.5 Solano Trasncav: ....................................................................................................37

2.2.2.6 Alstom: ....................................................................................................................38




página 4

2.2.2.7 ABB .........................................................................................................................38

2.3 TRANSFORMADORES DE CORRENTE: ......................................................................38

2.3.1 INTRODUÇÃO: ..................................................................................................................38

2.3.1.1 Características Para a Especificação de um Transformador de Corrente: ...........38


2.3.2.1 Soltran: ...................................................................................................................39

2.3.2.2 Soltran / Pfiffner: ....................................................................................................39

2.3.2.3 Arteche:...................................................................................................................40

2.3.2.4 Serta:.......................................................................................................................40

2.3.2.5 Alstom: ....................................................................................................................40

2.3.2.6 Solano Transcav .....................................................................................................40

2.3.2.7 ABB .........................................................................................................................41

2.4 PÁRA-RAIOS:......................................................................................................................41

2.4.1 INTRODUÇÃO: ..................................................................................................................41


2.4.2.1 Alstom .....................................................................................................................42

2.4.2.2 Bowthorpe:..............................................................................................................42

2.4.2.3 Delmar:...................................................................................................................43

2.4.2.4 Intemel ....................................................................................................................43

2.5 DISJUNTORES....................................................................................................................43

2.5.1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................43


2.5.2.1 Siemens ...................................................................................................................44

2.5.2.2 ABB .........................................................................................................................45

2.5.2.3 Alstom .....................................................................................................................45

2.5.2.4 Schneider Electric ...................................................................................................46

2.5.2.5 Inepar......................................................................................................................46

2.5.2.6 Beghim ....................................................................................................................46

2.5.2.7 S&C Electric Company...........................................................................................46

72.5.2.8 Cutler-Hammer .....................................................................................................47

2.5.2.9 General Electric (GE).............................................................................................47

2.6 CHAVES SECCIONADORAS ...........................................................................................48

2.6.1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................48


2.6.2.1 Inepar......................................................................................................................49

2.6.2.2 Camargo Corrêa Equipamentos Elétricos-CCEE ..................................................49




página 5

2.6.2.3 Beghim ....................................................................................................................49

2.6.2.4 Alstom .....................................................................................................................50

2.6.2.5 S&C Electric Company...........................................................................................50

2.6.2.6 Schak Equipamentos Elétricos................................................................................50

2.2.6.7 Felten & Guilleaume...............................................................................................51

2.2.6.8 ABB .........................................................................................................................51

2.2.6.9 Stieletrônica ............................................................................................................51

2.2.6.10 Solano Transcav....................................................................................................51

2.2.6.11 Laelc .....................................................................................................................51

2.2.6.12 Spig .......................................................................................................................52

2.7 CUBÍCULOS / PAINÉIS:....................................................................................................52

2.7.1 INTRODUÇÃO: ..................................................................................................................52


2.7.2.1 Waltec: ....................................................................................................................53

2.7.2.2 Siemens: ..................................................................................................................53

2.7.2.3 Inepar: ....................................................................................................................54

2.7.2.4 S&C Electric Company: .........................................................................................55

2.7.2.5 Cutler-Hammer .......................................................................................................56

2.2.7.6 Alstom .....................................................................................................................56

2.2.7.7. MPE .......................................................................................................................56

2.2.7.8 Toshiba ...................................................................................................................56

2.2.7.9 Schneider ................................................................................................................57

2.2.7.10 Fujinor ..................................................................................................................57

2.2.7.11 Rockwell................................................................................................................57

2.2.7.12 Lemag ...................................................................................................................57

2.2.7.13 Orteng ...................................................................................................................58

2.2.7.14 Weg .......................................................................................................................58

2.2.7.15 General Electric....................................................................................................58

2.2.7.16 Beghim ..................................................................................................................58

2.8 SISTEMA DE ATERRAMENTO: .....................................................................................58

2.8.1 INTRODUÇÃO: ..................................................................................................................59

2.9 MUFLA TERMINAL PRIMÁRIA OU TERMINAÇÃO: ...............................................60

2.9.1 INTRODUÇÃO: ..................................................................................................................60

2.10 CONDUTORES..................................................................................................................61

2.10.1 BARRAMENTOS..............................................................................................................61

2.10.2 CABOS ...........................................................................................................................61




página 6

2.11 EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO DE SUBESTAÇÕES...........................................62

2.11.1 FUSÍVEIS ........................................................................................................................63

2.11.1.1 Introdução.............................................................................................................63

2.11.1.2 Fusíveis Limitadores:............................................................................................63

2.11.1.3 Fusíveis de potência: ............................................................................................64

2.11.2 RELÉS DE PROTEÇÃO .....................................................................................................65

2.11.2.1 Principais Fabricantes..........................................................................................65

3. TECNOLOGIAS DE INTERRUPÇÃO DE ARCO ELÉTRICO ......................................66

3.1 ÓLEO MINERAL:...............................................................................................................66

3.1.1 GENERALIDADES: ............................................................................................................66

3.2 VÁCUO .................................................................................................................................67

3.2.1 GENERALIDADES: ............................................................................................................67

3.3 SF6 .........................................................................................................................................68

3.3.1 GENERALIDADES: ............................................................................................................68

3.4 APLICAÇÃO MUNDIAL EM PAINÉIS DE MÉDIA TENSÃO ....................................69

3.4.1 HISTÓRICO DO VÁCUO.....................................................................................................69

3.4.2 HISTÓRICO DO SF6 ..........................................................................................................69

3.5 CARACTERÍSTICAS DO SF6...........................................................................................70

3.5.1 PROBLEMAS DO SF6. .......................................................................................................70

3.5.2 DISCUSSÃO ......................................................................................................................70

3.5.3 QUESTÕES AMBIENTAIS NA EMISSÃO DE SF6.................................................................70

3.6 CARACTERÍSTICAS DO VÁCUO...................................................................................71

3.6.1 IMPACTO AMBIENTAL......................................................................................................71

3.6.2 SEGURANÇA ....................................................................................................................71

3.6.3 ALTA CONFIABILIDADE ...................................................................................................71

3.6.4 MANUTENÇÃO .................................................................................................................72

3.7 COMPARAÇÃO ENTRE PARTES DOS DISJUNTORES.............................................72

3.8 MERCADO MUNDIAL DE DISJ. MT EFEITO SUBSTITUÇÃO.................................73

4. ESTUDO DE LAY-OUTS DE SUBESTAÇÕES INDUSTRIAIS ......................................73

4.1 EXEMPLO 1 – SUBESTAÇÃO DE 13,8KV – 3Ø - 60HZ – ENTRADA ÚNICA........74

4.1.1 ALTERNATIVA .................................................................................................................75




página 7

4.2 EXEMPLO 2 – SUBESTAÇÃO DE 13,8KV – 3Ø - 60HZ – 2 ENTRADAS.................78

4.2.1 ALTERNATIVA .................................................................................................................80

4.3 EXEMPLO 3 – SUBESTAÇÃO 34,5KV / 2X 3 MVA......................................................83

4.3.1 ENTRADA ÚNICA EM 34,5KV...........................................................................................83

4.3.2 DERIVAÇÃO DO CIRCUITO PARA 2 TRANSFORMADORES. .................................................85

4.3.3 PRINCIPAIS VANTAGENS E DESVANTAGENS ....................................................................85

4.3.4 - PRIMEIRA ALTERNATIVA: ..............................................................................................86


4.3.6 - SEGUNDA ALTERNATIVA: ..............................................................................................89

4.4 - EXEMPLO 4 – SUBESTAÇÃO 69KV / 2X 5 MVA .......................................................93

4.4.1 DUAS ENTRADAS EM 69KV .............................................................................................96

4.4.2 DERIVAÇÃO DO CIRCUITO PARA 2 TRANSFORMADORES. .................................................96


4.4.4 - PRIMEIRA ALTERNATIVA: ..............................................................................................98

4.4.5 PRINCIPAIS VANTAGENS E DESVANTAGENS .................................................................. 100

5. ESTUDO COMPARATIVO DE VIABILIDADE APLICADO AS SUBESTAÇÕES

INDUSTRIAIS DE ATÉ 69KV, 10MVA.............................................................................................. 101

5.1 VARIÁVEIS FINANCEIRAS E GLOBAIS DO EMPREENDIMENTO. ........................................... 102

5.1.1 Inicio da obra........................................................................................................... 102

5.1.2 Entrada em Operação.............................................................................................. 102

5.1.3 Taxa de Juros Mensais Considerada ....................................................................... 102

5.2 EQUIPAMENTOS ................................................................................................................ 102

5.2.1 Custo total dos equipamentos com os impostos ....................................................... 102

5.2.2 Vida útil real do equipamento.................................................................................. 103

5.2.3 Vida útil contábil do equipamento ........................................................................... 103

5.2.4 Garantia do equipamento para peça de reposição.................................................. 103

5.2.5 Custo estimado mensal da manutenção ................................................................... 103

5.2.6 Custo estimado mensal das peças de reposição....................................................... 103

5.2.7 Custo mensal de espaço físico utilizado................................................................... 103

5.2.8 Taxa anual de seguro do equipamento agregado ao Sistema.................................. 104

5.3 SERVIÇO DE INSTALAÇÃO ................................................................................................. 104

5.4 TARIFAÇÃO DA ENERGIA: ................................................................................................. 104

5.5 RESULTADOS E CONCLUSÕES DO ESTUDO. ....................................................................... 106

APÊNDICE I – TECNOLOGIAS DE INTERRUPÇÃO DE ARCO ELÉTRICO............. 143

AI.1 ÓLEO ISOLANTE .......................................................................................................... 143




página 8

AI.1.1 CONCEITOS:................................................................................................................. 143

AI.1.2 DISPOSIÇÕES GERAIS: ................................................................................................. 148

AI.1.2.1 Identificação Dos Óleos Base Naftênica Ou Parafínica:.................................... 148

AI.1.3 FUNÇÕES BÁSICAS DO ÓLEO ISOLANTE: ..................................................................... 148

AI.1.4 RECONDICIONAMENTO DO ÓLEO ISOLANTE:............................................................... 149

4.1.5 REGENERAÇÃO DE ÓLEO ISOLANTE : ............................................................................ 150

AI.2 VÁCUO............................................................................................................................. 151

AI.2.1 PROCEDIMENTOS FABRICAÇÃO.................................................................................... 151

AI.2.2 CHAVEAMENTO PREVISÍVEL, ESTÁVEL E SEGURO ........................................................ 151

AI.2.3 TAXA DE RESTABELECIMENTO DE TENSÃO APÓS PASSAGEM POR ZERO ....................... 152

AI.2.4 EQUIPAMENTOS INOFENSIVOS AO MEIO AMBIENTE...................................................... 153

AI.2.5 CAPACITORES E TRANSIÇÃO DE CORRENTE.................................................................. 154

AI.3 SF6..................................................................................................................................... 155

AI.3.1 CARACTERÍSTICAS....................................................................................................... 155

AI.3.2 PERIGOS E PRECAUÇÕES.............................................................................................. 156

AII. PRINCIPAIS NORMAS APLICÁVEIS......................................................................... 157

AII.1 TRANSFORMADORES DE FORÇA .......................................................................... 157

AII.2 CUBICULOS / PAINÉIS:.............................................................................................. 157

AII.3 TRANSFORMADORES DE POTENCIAL: ............................................................... 157

AII.4 TRANSFORMADORES DE CORRENTE: ................................................................ 158

AII.5 PÁRA-RAIOS:................................................................................................................ 158

AII.6 DISJUNTORES:............................................................................................................. 159

AII.7 SISTEMA DE ATERRAMENTO: ............................................................................... 159

AII.8 CAPACITORES E REATORES DE POTÊNCIA:..................................................... 159

AII.9 CABOS E CONDUTORES: .......................................................................................... 160

AII.10 INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO: ........................................................................... 160

AII.11 ISOLADORES: ............................................................................................................ 160

AII.12 NORMAS GERAIS APLICADAS À SUBESTAÇÕES:........................................... 161




página 9

1. INTRODUÇÃO

1.1 O Crescimento Econômico e o Desenvolvimento

Industrial

Nos últimos anos, nota-se a nível nacional um elevado crescimento industrial

principalmente nas proximidades dos grandes centros econômicos, crescimento este

devido a instalação de grandes empresas visando atingir o mercado brasileiro e sul

americano. Juntamente com as grandes indústrias, entram também inúmeras indústrias

de menor porte cuja capacidade de produção não pode ser desprezada.

A expansão no mercado industrial brasileiro é também analisada pelos

especialistas da área econômica que prevêem um crescimento do PIB de 4% para 2001,

crescimento este que será refletido diretamente no consumo da energia elétrica.

Prevendo aumento no consumo de energia elétrica a Aneel (Agência Nacional de

Energia Elétrica) já lançou grandes investimentos da ordem de bilhões de dólares nos

últimos anos para área de transmissão e geração de energia, investimentos estes que têm

grande tendência a se elevar pelo menos até 2004 com a instalação e ampliação

unidades geradoras e linhas de transmissão.

De fato, todos os indicadores apontam para uma grande expansão na produção

nacional o que nos leva a crer ser um momento ideal para o investimento na instalação

de novas indústrias e na ampliação de indústrias já instaladas e com possibilidades de

aumentar sua produção a fim de atender novos mercados consumidores.

Tanto a ampliação quanto a instalação de uma indústria, independente de seu

porte, requer investimentos por parte dos empresários ou grupos empresariais em

máquinas, material de construção, mão de obra para a instalação e diversos outros

custos com materiais e pessoal.

1.2 A Construção e Ampliação de Subestações Industriais

Todos os indicadores nos levam a crer que deveremos ter nos próximos anos

grandes investimentos na área industrial, onde não se pode deixar de lado os

investimentos feitos na área elétrica principalmente quanto ao fornecimento de energia.




página 10

Em nosso estudo iremos abordar a construção e ampliação de subestações

industriais, indicando desde conceitos sobre os equipamentos, as tecnologias utilizadas,

os principais fabricantes presentes hoje no mercado nacional, o que se espera dos

avanços tecnológicos para os próximos anos, abordando também esclarecimentos sobre

as obras civis e eletromecânicas que envolvem toda a instalação de uma subestação.

1.2.1 Por que Subestações Industriais?

Os objetivos deste estudo enfocam principalmente a iniciativa privada que cada

vez mais tende a investir em tecnologia e qualidade, não pretendemos enfocar neste

estudo as Subestações de Concessionárias que de uma maneira geral já tem hoje o

mercado dominado pelas grandes construtoras, pois estas subestações normalmente são

de grande porte (em geral acima de 69kV e 10MVA) e envolvem um conhecimento

técnico muito mais específico e principalmente um grande capital, o que não permite

que pequenas e médias empresas da área de engenharia consigam atingir este mercado.

Pensar em subestações industriais de uma maneira geral é tentar atingir um

nicho de mercado pouco explorado no momento e por se tratar de subestações que

dificilmente superam os 69kV e 2MVA (na grande maioria 15kV e 1MVA), onde o

custo é indiscutivelmente menor quando comparado com as Subestações de

Concessionárias.

O cliente industrial tem mudado muito nos últimos anos sempre atendendo aos

novos conceitos de qualidade e gestão empresarial, hoje em dia é muito mais acessível a

discussão sobre investimentos em tecnologia analisando-se sempre o custo benefício do

empreendimento. Investir hoje em uma instalação segura e que atenda as necessidades

da empresa e que haja o retorno do investimento no menor tempo possível é a grande

meta.

1.2.2 Instalação de Novas Indústrias

A Construção de novas industrias, logicamente requer grandes investimentos

para a obra civil, projetos, materiais de construção e também para a parte elétrica e




página 11

montagens envolvendo toda a instalação elétrica de baixa tensão, a montagem dos

equipamentos industriais e da parte de média ou alta tensão tratando-se principalmente

da construção, e dos equipamentos das subestações industriais.

1.2.3 Ampliação de Indústrias já Instaladas

Quanto a ampliação de indústrias os investimentos em obras civis e instalações

elétricas de baixa tensão tornam-se minimizados visto que normalmente já se faz

previsões de ampliação. Porém quando se trata de um aumento relativamente grande no

consumo de energia, é normal se fazer a ampliação da subestação ou a substituição de

vários de seus equipamentos tornando-se o seu custo mais significativo do que em

relação a instalação de uma indústria completa.

1.3 Componentes da Construção uma Subestação Industrial

A construção de Subestações Industriais pode ser dividida em geral em 3

parâmetros os quais serão abordados a seguir.

1.3.1 Obras Civis

Envolve toda a parte de terraplanagem, urbanização, drenagem, bases de

equipamentos, dutos, canaletas e edificações propriamente ditas, representando

normalmente um custo que varia de 5 a 25% do custo da subestação, deve compreender

as etapas a seguir:

1.3.1.1 Serviços Preliminares e Finais

Mobilização de pessoal e equipamento e construção do canteiro de obra.

Administração local e manutenção do canteiro de obras.

Sondagem.




página 12

Projeto executivo civil.

Desmobilização do canteiro de obras, pessoal e equipamentos

1.3.1.2 Terraplanagem

Limpeza superficial com raspagem do terreno

Corte mecanizado.

Aterro mecanizado.

1.3.1.3 Urbanização

Muro de Alvenaria, estruturas

Cerca com murões de concreto e alambrado (limite de área energizada).

Portões

Lastro de brita

1.3.1.4 Drenagem

Caixa de passagem

Escavação

Tubo

Dreno

1.3.1.5 Bases de Equipamentos Dutos e Canaletas

Base para trafo

Base para disjuntor

Base para cubículo blindado

Fundação para poste

Base para banco capacitores 13,8 kV (2 cj)

Escavação

Formas




página 13

Reaterro compactado

Base para projetor (7 un)

Fundação para poste de iluminação (8 cj)

Canaletas de cabos e caixa de passagem

Envelope de dutos

Fundação para ancoragem dos trafos

Caixa separadora de água / óleo dos trafos

Respiro em tubo e curvas de ferro galvanizado

1.3.1.6 Edificações

Casa do GMG

Instalação elétrica e de telefone

Casa de Comando

Exaustor

1.3.2 Montagem Eletromecânica e Estruturas

Envolve toda a parte de serviços preliminares, montagem de equipamentos

externos e internos, montagem de estruturas, barramentos, da parte de iluminação

tomadas, eletrodutos e acessórios, representado de 5 a 20% do custo da subestação, deve

compreender as etapas a seguir:

1.3.2.1 Serviços Preliminares e finais

Projeto executivo eletromecânico e elétrico

Medição de resistividade do solo

Comissionamento




página 14

1.3.2.2 Montagem dos Equipamentos Externos

Transformador de força

Disjuntor

Chaves seccionadoras

Transformador de potencial

Transformador de corrente

Pára-raios

Chave fusível

Pára-raios

1.3.2.3 Montagem dos Equipamentos Internos

Painel de comando, medição e proteção digital,

Painel de serviços auxiliares

Grupo motor gerador

1.3.2.4 Estruturas de Concreto

Conjunto de estruturas de concreto armado

1.3.2.5 Barramentos e Acessórios

Cabo CAA, inclusive conectores

Tubos de alumínio

Cadeia de isoladores

Isoladores de pedestal




página 15

1.3.2.6 Malha de Aterramento e Acessórios

Escavação e reaterro para lançamento da malha

Cabo de cobre nu

Haste de aterramento diâmetro 19 mm x 3 mm

1.3.2.7 Iluminação Externa e Tomadas

Cabos isolados de cobre

Eletroduto de PVC

Luminárias de emergências a prova de tempo

Tomada a prova de tempo

1.3.2.8 Eletrodutos e Acessórios

Eletrodutos rígidos de PVC

Tubos metálicos flexíveis

Caixa de ligação a prova de tempo

1.3.2.9 Cabos Isolados

Cabos de força de cobre

Cabos de controle de cobre

1.3.3 Equipamentos

Pára-Raios, Transformadores de Potencial, Transformadores de Corrente,

Seccionadoras, Disjuntores, Transformador de Força, Transformador de Serviços

auxiliares, Painéis

65 a 85% do custo da subestação




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1.3.3.1 Transformador

O transformador de força é o principal equipamento de uma subestação e

também o mais caro e o que normalmente leva mais tempo para ser fabricado. Deve-se

sempre estar atento a todas as características técnicas dos transformadores de força, pois

são equipamentos que não são fabricados em série e suas características principais não

podem ser mudadas após a fabricação do mesmo.

1.3.3.2 Disjuntor

Um dos principais equipamentos de uma subestação e certamente um dos mais

caros, principalmente levando-se em consideração que cada subestação comporta vários

desses equipamentos.

1.3.3.3 Chaves Seccionadoras

Equipamento fundamental de qualquer subestação, as chaves seccionadoras

normalmente são os equipamentos que mais estão sujeitos a adequação de suas

características técnicas principalmente quanto a suas dimensões.

1.3.3.4 Transformadores de Potencial

Equipamento fundamental de qualquer subestação, os transformadores de

potencial são usados na medição e na proteção de subestações, assim como os

transformadores de força, os de potencial não são produzidos em série para tensões

elevadas, principalmente porque são projetados para atender características de cada

subestação.

1.3.3.5 Transformadores de Corrente




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Assim como os transformadores de potencial os transformadores de corrente são

encontrados em qualquer subestação, os transformadores de corrente são usados na

medição e na proteção de subestações, também não são produzidos em série para

tensões elevadas.

1.3.3.6 Pára-Raios

O pára-raios também encontra-se entre os principais equipamentos utilizados em

subestações, este é um dos poucos equipamentos que não oferece muitas dificuldades

quando se deseja confeccionar uma proposta técnica pois não há muitas variações nas

suas especificações.

1.4 Custos relacionados à subestações industriais.

Os componentes abaixo listados são os fatores que mais influem para o custo de

uma subestação e são influenciados devido a diversos fatores como a localização, o tipo

da atividade industrial a ser realizada, a potência da carga demandada e os próprios

equipamentos a serem instalados na subestação.

Ao se fazer uma nova instalação e também uma ampliação em subestações

existentes é necessário ter em mente todo o processo que irá ser realizado para que a

subestação fique pronta.

Não é somente a compra de equipamentos que influi no custo, mas também as

obras civis e a montagem eletromecânica, pois muitos equipamentos necessitam de

estruturas auxiliares para o seu correto funcionamento.

Porém as indústrias, em sua busca constante para o aprimoramento da

produtividade com custos reduzidos, têm levado em consideração também a questão de

manutenção da instalação e tomado mais cuidado em seus projetos para o

custo/benefício da instalação.

Em uma instalação industrial sabe-se bem o tamanho da carga e geralmente têm

se conhecimento da taxa de crescimento da carga ao longo do tempo. Logo, na

instalação de uma subestação industrial, o custo do empreendimento é calculado




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sabendo-se quais serão os níveis de investimento necessário para a execução de um

projeto.

Porém há diferenciação no tratamento do custo de longo prazo de uma

subestação industrial. Nem sempre uma subestação que é de menor custo na instalação

será realmente de menor custo ao longo do tempo. Isso se dá pois equipamentos que

necessitam de manutenção constante ou de cuidados especiais irão falhar ou apresentar

os mais diversos problemas se cuidados não forem tomados.

Então tudo o que se espera economizar na instalação é perdido na operação da

própria subestação. Isto tudo, sem falar nos casos em que há perda de produção ou o

aparecimento de lucro cessante causado pela falta de energia conseqüente de um

equipamento fora de operação.

1.5 Novas Tendências

1.5.1 - Novas tendências no fornecimento de energia elétrica.

Para vários países em todo o mundo, em algum ponto da história recente, a

geração, transmissão, distribuição e a conservação de energia de um país estiveram em

mãos do governo deste mesmo país. É claro que em alguns países, como o Brasil, o

controle estatal foi bem maior do que em outros, como é o caso os Estados Unidos e

Canadá. Mas mesmo nestes dois últimos, concessionárias estatais e órgãos do governo

ditaram as regras referentes ao uso de energia elétrica durante todo o século passado.

Isto não é de se estranhar, a energia elétrica é um dos fatores mais importantes para o

desenvolvimento.

Uma indústria ao se instalar, deveria seguir as regras impostas pela

concessionária local e comprava energia exclusivamente da mesma. Isto pode ser mais

fortemente observado no Brasil. Mesmo que os padrões de instalação fossem diferentes

de concessionária para concessionária, localmente um cliente não tinha liberdade de

escolha.

Começando na Inglaterra, e então espalhando-se por todo o mundo, uma nova

tendência surgiu em vários países. Os governos começaram a perceber que o inchaço de

grandes órgão estatais de controle de energia não permitiam o dinamismo necessário

para um desenvolvimento maior e que era necessário uma competição para que os




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parques industriais fossem melhores atendidos. Houve então a quebra de um todo,

aonde mesmo dentro de um estado ou região haveria várias concessionárias controladas

pela iniciativa privada, dedicadas a atender regiões menores ou até mesmo cidades

individualmente. O que mais causou impacto neste processo era a separação entre a

geração de energia, a transmissão e a distribuição.

Todo este processo é conhecido como deregulamentação. A divisão em várias

partes tem por objetivo aumentar a competitividade no fornecimento de energia, dando

a oportunidade do cliente escolher o fornecedor de energia elétrica. A idéia por trás

deste sistema é fazer com que a compra de energia seja feita de maneira similar à

compra de um bem no comércio, aonde o cliente procurará um fornecedor que atenda da

melhor maneira seus critérios de custo/benefício.

Como isto influi nas subestações industriais?

A influência é substancial pois ao contrário do que acontecia antes, aonde um

cliente insatisfeito estaria sujeito sempre a concessionária local para tentar que um

problema fosse resolvido, este poderá escolher outra que forneça um melhor

atendimento. Por sua vez, a concessionária não deseja perder seu cliente e tentará

resolver o problema de forma rápida e que não onere o seu usuário.

É claro que nem tudo é tão simples. O próprio processo de deregulamentação é

planejado a longo prazo, pois envolve inúmeros fatores, sendo quase sempre lento e

muito complexo.

Para permitir que seja dado andamento ao processo de deregulamentação é

necessário que as concessionárias, agora privatizadas venham a atender da melhor

forma possível o usuário de energia elétrica, o governo do país cria órgãos de controle e

fiscalização das concessionárias.

Vale notar aqui que há uma grande diferença entre o antigo controle estatal e o

novo. No sistema antigo havia regras e padrões específicos que eram aplicados

independentemente do tipo da indústria a ser instalada e os padrões eram impostos,

senão para um país como todo, pelo menos regionalmente. Com a deregulamentação a

tendência é que as concessionárias sejam mais flexíveis às necessidades e exigências

dos clientes, procurando atende-los de forma diferenciada. Não que padrões e regras




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sejam abandonados, porém as fornecedoras estarão mais dispostas a ouvir a um cliente

que deseje fugir aos padrões já estabelecidos.

A flexibilidade acarretará em horas de engenharia dedicadas a resolução de um

problema particular de um cliente em especial. Porém, isto poderá a vir a ser um bom

negócio para ambas as partes, aonde o cliente recebe um tratamento especial e a

concessionária passa do papel de mera fornecedora para também o de consultora.

Assim sendo, a concessionária de energia pode explorar um nicho de mercado a mais,

aproveitando a suas experiências como fornecedora.

No mercado há também muitas indústrias que geram energia em horários de

ponta, seja para aproveitar sobras de produção ou para não sofrerem sobretaxas por uso

de energia no horário de ponta. Porém, o excedente de energia que era gerado, muitas

vezes não era aproveitado. Com a nova tendência no fornecimento de energia estas

indústrias vêem-se em posição singular: a de se tornarem concessionárias locais.

Aproveitando o excedente de energia gerada, poderão vender esta a outras indústrias,

entrando também no mercado aberto e aumentando a competitividade do mesmo.

No futuro, clientes industriais terão mais opções para o fornecimento de energia,

e encontrarão fornecedores mais dispostos a ouvir o que o cliente têm a dizer.

1.5.2 Novas tendências nos projetos de subestações.

As indústrias há muito tempo têm procurado a melhor produtividade com a

redução de custos. Este têm sido a principal máquina motriz do desenvolvimento

industrial nos últimos anos.

A procura pelo aumento de produtividade com o aumento de qualidade levou à

aplicação em plantas industriais de um grande número de equipamentos e máquinas

automatizados, tendo como conseqüência, novos e melhores processos de produção.

Porém, recentemente nota-se que somente a automatização não é fator decisivo

para a melhora do sistema industrial, alias o seu extensivo uso até mesmo criou novos

problemas.

A maior sensibilidade de equipamentos de automação à variações de tensão,

manobras de equipamentos e descargas atmosféricas têm levado as empresas a exigir

ações das concessionárias e também a tomarem decisões próprias para resolver este




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problema, que causa perdas na produção e o surgimento de lucro cessante, ou seja, a não

produção.

Além da questão da qualidade de energia, a manutenção de subestações

industriais têm tomado maior espaço na concepção dos projetos. Hoje para muitas

indústrias já não é mais aceitável a parada para manutenções freqüentes, e também é

necessário que os equipamentos adaptem-se às necessidades da instalação, e não que

ocorra o contrário.

As indústrias já têm muitos problemas causados pela má qualidade de energia e

se é necessário maior número de paradas para manutenção, a situação do ponto de vista

produtivo não é satisfatória.

Logo, a nova tendência em projetos é olhar não somente para o que é de menor

custo mas também para o que exige menos manutenção ou o que tenha maior

flexibilidade na operação. Hoje é aceitável investir mais em um equipamento mais caro

que não exige manutenção que por aquele tradicionalmente de menor custo, o qual

sempre necessita de cuidados especiais. Esta nova tendência da busca de ótima relação

custo/benefício leva a visualização da subestação não somente como ponto de

fornecimento de energia, mas sim de peça vital para a continuidade da produção .

Tudo depende do tipo do processo, se é sazonal ou não, se a indústria produz em

regime contínuo ou intermitente, se há pessoal disponível para manutenção, etc.

O papel da engenharia e consultoria na concepção do projeto é muito importante.

É aonde será definido a instalação e como a mesma será usada no futuro. Também

define-se quais e quais equipamentos serão instalados e porque. A própria

concessionária que antes só olhava até a entrada de energia, começará a enxergar além,

de modo a ver o que o cliente estará usando na indústria. Desta forma, poderá sugerir,

através de consultoria pela fornecedora, novas concepções no projeto da indústria, de

forma a evitar problemas para ambos, usuário e fornecedor, no futuro.

Sendo assim, o que observa-se é que somente o menor custo na instalação não

será fator decisivo para a compra ou não de um projeto, mas o seu estudo de viabilidade

para um período de X anos também será levado em consideração. A nova situação no

fornecimento e as novas opções em equipamentos disponíveis no mercado permitem

que várias soluções possam ser estudadas antes de um novo projeto.




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1.5.3 Novas tendências em equipamentos.

Por exigência de uma indústria cada vez mais preocupada com qualidade, os

equipamentos elétricos hoje já apresentam características destinadas a resolver

problemas que antes eram comuns.

Com as inovações em materiais para isolação, em redução de tamanho, em

melhor comportamento frente à temperaturas, em segurança do operador, em facilidade

de operação e outras tantas características, os equipamentos têm se tornado cada vez

mais flexíveis, para atender a várias gamas de instalações.

Devido ao avanço tecnológico, um equipamento hoje pode apresentar vida útil

mais longa, ou ser instalado em locais aonde um similar seu não podia antes. Um

exemplo: hoje se vê em painéis imersíveis e submersíveis, algo difícil de imaginar para

os painéis comuns. Assim como os painéis elétricos, em quase todos os equipamentos

de subestações industriais houve uma nova aplicação para uma velha idéia e assim

aumentou-se a sua possibilidade de aplicação.

A questão de manutenção têm sido um ponto importante para os fabricantes e há

a tendência cada vez maior dos equipamentos que operam durante a sua vida útil sem a

necessidade de manutenção. Outro ponto que têm sido observado é a popularização de

termos que antes eram somente importantes para concessionárias, como por exemplo,

Tempo Médio entre Falhas, que têm sido cada vez mais utilizados no marketing dos

produtos. Desta forma tenta-se chamar a atenção do usuário para investir um pouco

mais para um produto com características melhores.

A aplicação de novos conceitos na concepção dos produtos levará os usuários a

procurarem equipamentos que se adaptem melhor à sua instalação. O aumento do

número de opções no mercado, tanto de equipamentos como de fabricantes, contribui

em muito para que isto ocorra.

1.6 O Guia para Tecnologias Utilizadas em Subestações

Industriais.

Em muitas instalações industriais pode-se observar que, apesar de esforços no

projeto e execução da instalação, as soluções ali aplicadas não são as melhores. Devido




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à vários fatores, muitas vezes atendem bem à instalação, porém não atendem da melhor

forma.

Em um mercado que evolui muito rapidamente, aonde vários fabricantes lançam

novos produtos a cada ano, fica muito difícil para acompanhar todas os lançamentos,

mesmo para consultorias e empresas de engenharia. Pela falta de conhecimento de

novas opções de produtos no mercado, uma solução aplicada em uma empresa chega a

ser aplicada em outra, e nem sempre é a melhor para aquela instalação em particular, o

que deixa o cliente insatisfeito. Muitas vezes um outro fabricante poderia ter um

produto que fosse melhor adaptado à instalação.

Mas nem sempre a escolha de um produto por si só resolveria os problemas com

questão à operação e manutenção de uma subestação industrial. Geralmente engenheiros

industriais ou encarregados de manutenção em indústrias estão preocupados com a

produção e não têm o tempo necessário para dedicar-se à instalação de equipamentos

elétricos. Então contratam-se empresas de engenharia/consultoria para a execução de

um projeto da instalação industrial. Apesar de serem feitos estudos antes do projeto, as

engenharias/consultorias se vêem obrigadas a trabalhar com informações muitas vezes

insuficientes, pois quem irá operar o sistema futuramente não está envolvido totalmente

no projeto.

Somando-se a isso também a busca excessiva do menor custo. Ao receberem as

sugestões e propostas de projetos de engenharias/consultorias, seja por desconhecimento

dos produtos ou pela falta de envolvimento no projeto, a tendência das indústrias é de

comprar o que é aparentemente mais barato. Aparentemente, pois não se pensa em

custos relacionados à manutenção e operação da subestação e vê-se somente o custo na

instalação.

Destacam-se os três fatores acima citados, mas há ainda vários outros que levam

à subestações industriais que ficam aquém das expectativas com relação a desempenho

e confiabilidade.

A economia na instalação é importante, porém somente nos últimos anos é que

as industrias de modo geral, sejam grandes, médias ou pequenas, começaram a procurar

melhores relações custo/benefício também a longo prazo.




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1.7 Objetivo do guia

O guia a seguir têm por objetivo a ser uma fonte de informação para o usuário

final sobre os vários tipos de tecnologias existentes usados em subestações industriais.

Assim, sem a necessidade de despender muito tempo e de uma forma fácil, o usuário

final poderá indicar para a engenharia/consultoria responsável pelo projeto qual o

melhor caminho a ser tomado para atender às suas exigências. Para a engenharia

/consultoria o guia poderá ser utilizado como fonte de referência rápida sobre

equipamentos e seus fabricantes.

Assim sendo, o guia ajudaria o usuário a entender os vários tipos de

equipamentos e suas funções, as tecnologias utilizadas e as vantagens e desvantagens de

cada uma delas, para que antes de consultar terceiros para a concepção do projeto já

tivesse em mente o que seria o ideal para a sua instalação. Ao chegar para a

consultoria/engenharia poderia guiar esta para ajudá-la a encontrar o caminho ideal para

o projeto. Dessa forma, cria-se um modo de referência entre usuário e projetista para

que sejam tomadas decisões que afetem positivamente o desenrolar do projeto e/ou

instalação desde o início.

Ao final, esta é a abrangência pretendida para o trabalho a seguir apresentado.




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2 EQUIPAMENTOS:

2.1 Transformador de Força:

2.1.1 Introdução

Um sistema elétrico, de corrente alternada opera com uma tensão mais

conveniente, tanto no ponto de vista econômico quanto técnico. Toda essa flexibilidade

é obtida através dos transformadores, equipamentos estáticos, de alta eficiência e grande

confiabilidade.

2.1.2. Especificações das Características Elétricas

O transformador de força é o principal equipamento de uma subestação e

também o mais caro e o que normalmente leva mais tempo para ser fabricado. Deve-se

sempre estar atento a todas as características técnicas dos transformadores de força, pois

são equipamentos que não são fabricados em série e suas características principais não

podem ser mudadas após a fabricação do mesmo, por isso devemos estar atentos

principalmente à:

� Níveis de tensão da transformação;

� Potência a ser transferida;

� Faixas de variação das tensões;

� Faixas aceitáveis de impedâncias;

� Existência de compensação reativa no terciário;

� Proteção por pára-raios;

� Sobretensões;

� Níveis de curto-circuito;

� Características especiais do sistema;

� Características ambientais.

Os Transformadores de Força são encontrados comercialmente em três

diferentes tecnologias: óleo isolante, a seco (resina isolante) e utlimamente a nível

experimental com isolamento à SF6.




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2.1.3 Principais Fabricantes:

- Weg,

- Romagnole,

- Toshiba,

- Soltran,

- Waltec,

- Siemens,

- Cemec,

- Efacec,

- Comtrafo,

- ABB,

- Adelco,

- Alstom,

- Solano Transkave,

- Trafo.

2.1.3.1 Weg

Um dos maiores fabricantes latino americano de transformadores, a Weg vem

continuamente ampliando sua capacidade de produção para atender à demanda

crescente de energia elétrica. Com tecnologia de ponta e possibilidade de serem

utilizados em uma infinidade de aplicações, os transformadores Weg têm uma grande

confiabilidade, o que garantiu uma forte presença no mercado de geração, distribuição e

transmissão de energia.

Transformadores Industriais:

� Potências: 750 a 3000 kVA;

� Alta Tensão: 15; 24,2 ou 36,2 kV;

� Baixa Tensão: 4160/2402; 440/254; 380/220; 220/127 V ou conforme

especificações do cliente.




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Aplicáveis a subestações de empresas, para redução da tensão primária (máximo

36,2 kV), para as tensões secundárias usuais industrialmente. Podendo ainda ser

providos de caixas de acoplamento para proteção das linhas do primário e/ou

secundário.

Transformadores de Força:

� Potências: 5000 a 100.000 kVA;

� Alta Tensão: 15; 24,2; 36,2; 72,5; 145 kV e 230 kV;

� Baixa Tensão: 24,2 - 36,2 - 480 - 4160 - 13800 V ou conforme

especificações dos clientes.

Aplicáveis em concessionárias de energia elétrica, subestações de empresas do

setor têxtil, papel e celulose, cimento, petroquímico, siderurgia, mineração, alimentício,

etc...

Transformadores a Seco


� Alta Tensão: 15; 24,2 ou 36,2 kV;

� Baixa Tensão: 440/254; 380/220; 220/127 V.

Os transformadores a Seco WEG podem substituir com vantagens os

transformadores a óleo, principalmente nas aplicações onde a segurança é fator

preponderante, tais como subestações internas ou externas, plantas industriais, plantas

químicas e petroquímicas, prédios comerciais, hospitais, embarcações marítimas,

shopping centers, unidades de tratamentos de água, sistemas de controle de tráfego

aéreo e terrestre, subestações auxiliares, redes em anel, radiais ou reticuladas,

aeroportos, rodoviários, centros de entretenimento.

Transformadores Autoprotegidos


� Alta Tensão: 15 ou 24,2 kV;




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� Baixa Tensão: 380/220; 220/127 V.

O transformador incorpora componentes para proteção do sistema de

distribuição contra sobrecargas e curto circuitos na rede secundária e falha internas no

transformador, possuindo para tanto, montados internamente ao tanque, fusíveis de Alta

Tensão e disjuntor de Baixa Tensão. Para proteção contra sobretensões o transformador

é provido de dispositivo para fixação de pára-raios externos ao tanque.

2.1.3.2 Romagnole:

Atendendo às normas ABNT e às exigências específicas de seus clientes, a

Unidade de Transformadores é responsável pela produção de peças de 5 kVA a 10.000

kVA, classes de tensão 1,2; 15; 24,2 e 36,2kV, destinadas a aplicações industriais e

prediais e a linhas de distribuições urbanas e rurais, com garantia e assistência técnica.

Além do cuidado com os aspectos construtivos, é aplicado um rígido controle de

qualidade às matérias-primas, que são analisadas em laboratórios próprios, estendendo-

se os testes a 100% das peças produzidas.

Os Transformadores de Força e Distribuição são fornecidos a todas as

concessionárias de energia elétrica do Brasil e a vários países da América do Sul, à

Petrobrás, à Companhia Vale do Rio Doce e a outros importantes clientes, dados esses

que traduz o nível de aperfeiçoamento tecnológico e grau de confiabilidade dos

produtos. A alta qualidade e a confiabilidade são conseqüência da adoção da mais

moderna tecnologia empregada na fabricação de transformadores e do Sistema de

Qualidade, já totalmente implantado na empresa.

2.1.3.3 Toshiba:

A Toshiba projeta, produz e testa transformadores de potência de acordo com as

especificações técnicas de seus clientes atendendo as normas ABNT, ANSI e IEC.

Neste mesmo segmento a Toshiba comercializa transformadores especiais, tais como:

� Transformadores para Retificador;




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� Transformadores para Forno;

� Transformadores para Ciclo Conversor;

� Capacidade de 2.0 MVA a 600 MVA;

� Tensão máxima do equipamento: 550 kV.

Os transformadores de Distribuição com enrolamento de cobre ou alumínio do

tipo Poste são fabricados com capacidade de 5 a 300 kVA, do tipo Plataforma 150 a

2500 kVA, com tensão máxima de 36,2 kV. Os transformadores de Distribuição auto

protegidos são encontrados com capacidade de 15 a 300 kVA e tensão máxima de 36,2

kV e os transformadores subterrâneos com capacidade de até 2000 kVA e tensão

máxima de 36,2 kV.

O Transformador Subterrâneo pode também ser comercializado com líquido

isolante de alto ponto de fulgor, permitindo em sua aplicação maior segurança na

distribuição subterrânea de energia.

Para mais informações técnicas consulte o Catálogo técnico da Toshiba ou

www.toshiba.com.br .

2.1.3.4 Soltran:

Fabricante de transformadores usado em instrumentação e potência na área de

energia elétrica de alta, média e baixa tensão para indústrias e concessionárias de

energia, com potência de 15 a 1000 kVA. A experiência de 25 anos na fabricação de

transformadores credencia a Soltran a atender as solicitações de transformadores

específicos a clientes especializados no desenvolvimento de equipamentos que utilizam

a eletrônica na aquisição de dados para medição e controle de energia.

Para mais informações técnicas consulte o Catálogo técnico da Soltran ou

www.soltran.com.br .

2.1.3.5 Waltec:




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A Unidade de Transformadores Elétricos tem como principal linha de produtos

os transformadores e auto transformadores trifásicos e monofásicos de baixa e média

tensão.

O isolamento é do tipo seco, por impregnação em verniz para trafos de baixa

tensão e encapsulamento em resina epóxi para trafos de media tensão.

Características:

� Classe temperatura B / F / H.

� Classe de isolamento, 0,6 / 1,2 / 7,2 / 15 / 24,2 / 36.

� Grau de proteção, IP-00 (aberto) ou blindado nos mais diferentes graus

de proteção.

� Regime de trabalho, Contínuo, intermitente ou com ciclos de sobre carga,

(conf. especificado).

� Fabricação especial sob consulta.

Para mais informações técnicas consulte o Catálogo técnico da Waltec ou

www.Waltec.com.br .

2.1.3.6 Siemens

Um dos grandes nomes mundiais no fornecimento de equipamentos e sistemas

elétricos, a Siemens fabrica transformadores a seco em resina, recomendado para

instalações com alto índice de segurança, possuindo enrolamento em alumínio devido à

proximidade com o coeficiente de dilatação térmica estar muito próximo ao da resina,

evitando assim o surgimento de fissuras.

Produz hoje transformadores para tensões de até 40kV e potências de até

20MVA.

2.1.3.7 Cemec:

A Cemec tem uma capacidade anual de fabricação de 2000 MVA. Com

transformadores na faixa de 5 a 40.000 kVA, até CL 145 kV.




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Os transformadores Cemec são aplicáveis em subestações industriais, nas

tensões primárias de até 36,2 kV e nas tensões secundárias usuais, com enrolamento de

cobre, imersos em líquido isolante (óleo mineral parafínico ou naftalênico, fluido de

silicone ou Rtemp) com resfriamento natural ou forçado, construção selada ou com

conservador de óleo.

Os transformadores de força CL 145 kV são aplicáveis em subestações

abaixadoras, nas tensões primárias até 145 kV e nas tensões secundárias usuais, com

enrolamento de cobre imersos em líquido isolante com resfriamento natural ou forçado,

conservador de óleo (com ou sem membrana), com comutação sob carga ou em vazio.

Os transformadores de distribuição Aéreos, Trifásicos e Monofásicos Cemec são

aplicáveis em redes aéreas de distribuição, nas tensões primárias até 36,2 kV e nas

tensões secundárias usuais, para postes, monofásicos, e trifásicos, com enrolamentos de

cobre imersos em óleo mineral isolante com resfriamento natural. Os Subterrâneos são

aplicáveis em redes subterrâneas de distribuição, submersíveis ou não, nas tensões

primárias até 36,2 kV e nas tensões secundárias usuais, com enrolamento de cobre

imersos em líquido isolante com resfriamento natural.

Os transformadores com tanque em alumínio foram desenvolvidos pela Cemec

para serem instalados em atmosferas salinas ou industriais altamente corrosivas. São

aplicáveis em redes aéreas de distribuição, nas tensões primárias até 36,2 kV e nas

tensões secundárias usuais, para postes monofásicos e trifásicos, com enrolamento de

cobre, imersos em óleo mineral isolante com resfriamento natural.

Os transformadores Autoprotegidos (CSP) são equipados com proteções contra

curto-circuito e sobrecargas. Possuem proteção através de fusíveis internos tipo

expulsão na AT e disjuntor termomagnético com lâmpada de sinalização na BT. Podem

ser instalados opcionalmente pára-raios internos ou externos. São aplicáveis em redes

aéreas de distribuição, nas tensões primárias até 24,2 KV e nas tensões secundárias

usuais, para postes monofásicos e trifásicos, com enrolamento de cobre, imersos em

óleo mineral isolante com resfriamento natural. Tem como principal vantagem o baixo

custo de instalação.

Os transformadores a seco (1,2 kV) são transformadores encapsulados em epóxi

que são indicados para empresas localizadas em áreas de grandes concentrações urbanas




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que precisam distribuir energia com segurança e baixos custos sem agredir o meio

ambiente. São encontrados de 100 a 3150 kVA e sob consulta até 15 MVA.

2.1.3.8 Efacec:

O Grupo Efacec tem centralizado numa sociedade "holding", EFACEC capital

SGPS, tem participações em empresas abertas a diversas áreas de negócio quer na

fabricação de uma vasta gama de equipamentos elétricos e eletromecânicos, de

automação, de logística e de telecomunicações.

Características:

� Transformadores e Autotransformadores, tipo Core, até 150 MVA e 245

kV ( BIL 1050 kV).

� Transformadores e Autotransformadores, tipo Shell, até 600 MVA e 525

kV ( BIL 1675 kV).

� Transformadores especiais.

Os transformadores Efacec são aplicados em centrais, subestações, sistemas de

tração elétrica e sistemas industriais, incluindo os transformadores especiais para

retificadores e fornos elétricos.

Para mais informações técnicas consulte o Catálogo técnico da Efacec ou

www.efacec.pt .

2.1.3.9 Comtrafo:

A Comtrafo fabrica transformadores de distribuição em óleo, a partir de 30 até

2500 kVA, sendo que podem ser fabricados para atender as mais variadas

especificações inclusive montagens ou dimensões especiais.

Os transformadores a seco encapsulados em resina residry, fabricados pela

comtrafo , são recomendados para instalações que exigem segurança e confiabilidade

.Os transformadores imersos em líquidos isolantes estão sujeitos a vazamento, explosão,

contaminação, além de serem maiores e mais pesados, também apresentam um custo




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alto de manutenção e valores de perdas elevados. Entretanto os transformadores residry

apresentam muitas vantagens:

� Não existe risco de explosão, vazamento ou contaminação .

� Não propagam chamas.

� Ocupam menor espaço.

� São isentos de manutenção.

� Insensíveis à umidade.

� Valor das perdas totais reduzido;

� Fácil instalação e operação.

Por estas características, a aplicação de transformadores residry resulta em

grande economia. Pois, podem ser instalados próximos ao centro de carga reduzindo os

gastos com cabos de baixa tensão e aumentando o rendimento da instalação, também

eliminam gastos com outros itens como: paredes à prova de explosão, portas contra

fogo, drenos para recolhimento do líquido isolante, etc.

Características:

� Potência: até 1000 kVA

� Alta tensão: 13800 / 13200 / 12600 V

� Baixa tensão: 480 ou 460 ou 440 ou 380 ou 220 V

� cl. temperatura BT: f (105°C) - AT : b ( 80°C )

2.1.3.10 ABB:

A ABB fabrica transformadores de potência de acordo com as especificações

técnicas de seus clientes atendendo as normas ABNT, ANSI e IEC.

Especializada em transformadores para subestações, principalmente os de alta

tensão e grande potências, a ABB também fabrica transformadores para distribuição.

Para mais informações técnicas consulte site www.abb.com.




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2.1.3.11 Adelco:

A Adelco é mais conhecida pela fabricação de no-breaks de se sistemas de

retificadores e bancos de baterias para os sistemas auxiliares de subestações.

Entrou no mercado de transformadores há pouco tempo, sendo que se concentra

mais na parte de força e distribuição de energia. São conhecidos também por fazerem

transformadores com tecnologias não comumente utilizadas, como enrolamentos de

alumínio.

2.1.3.12 Alstom:

Mais conhecida por equipamentos de proteção para subestações, a Alstom

também entrou no mercado de transformadores.

Fabrica principalmente transformadores de força e alguns tipos de projetos

especiais.

Maiores informações no site www.tde.alstom.com.

2.1.3.13 Solano Transcav

Fabricante conhecido por sua linha de transformadores para distribuição, que

abrange desde 15 a 34,5 kV.

Também fabrica transformadores de força para os mais diversos usos e de

pequenas e médias potências, até 34,5 kV.

2.1.3.14 Trafo

Como o próprio nome da empresa lembra, a Trafo é conhecida por sua extensa

linha de fabricação de transformadores, sendo um dos maiores e mais tradicionais

fabricantes no Brasil.

Abrangendo de transformadores para distribuição, força e utilizações especiais, a

Trafo também fabrica grandes transformadores para uso em subestações.




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Maiores informações sobre toda a linha da Trafo podem ser verificadas no site

www.trafo.com.br

2.2 Transformadores de Potencial:

2.2.1 Introdução:

Normalmente em sistemas acima de 600 V, as medições de tensão são feitas

através dos Transformadores de Potencial, e não são feitas diretamente à rede primária.

Os transformadores de potencial têm por finalidade isolar o circuito de baixa

tensão do circuito de alta tensão, reproduzir os efeitos transitórios e regime permanente

aplicados ao circuito de alta tensão o mais fielmente possível no circuito de baixa

tensão.

É um equipamento capaz de reduzir a tensão do circuito para níveis compatíveis

com a máxima suportável pelos aparelhos de medição.

Os transformadores de potencial podem ser: indutivos, capacitivos, divisores

capacitivos, divisores resistivos, divisores mistos, sendo que estes três últimos,

normalmente não são utilizados em sistemas de potência, sendo mais utilizados em

circuitos de ensaio e testes em laboratórios.

Os transformadores indutivos dominam a faixa de tensão entre 600 V e 69 kV.

Para a faixa de tensão que vai de 69 kV até 138 kV, não existe preferência na utilização,

sendo que em sistemas que utilizam PLC torna-se necessária a utilização do

transformador capacitivo.

2.2.1.1 Características Para a Especificação de um Transformador de Potencial:

Para a especificação dos principais requisitos elétricos de um TP deverão ser

mencionadas, no mínimo, as seguintes características:

- Tensão Máxima do Equipamento e Níveis de Isolamento;

- Freqüência Nominal;

- Carga Nominal;

- Classe de Exatidão;

- Número de Enrolamentos Secundários;




página 36

- Relação de Transformação Nominal;

- Conexão dos Enrolamentos Secundários;

- Desvios de Tensão Nominal Permitidos para os Enrolamentos Secundários

Mantendo a Classe de Exatidão;

- Carregamento Máximo dos Enrolamentos Secundários;

- Potência Térmica Nominal de Cada Enrolamento;

- Capacitância Mínima (somente para TPC's);

- Faixa de Freqüência para "Carrier" (somente para TPC's);

- Variação de Freqüência Nominal (somente para TPC's);

- Uso Interno ou Externo.


- Soltran,

- Soltran / Pfiffner,

- Arteche,

- Alstom,

- Serta,

- Solano Transcav,

- ABB.

2.2.2.1 Soltran:

Possui várias configurações de transformadores de potencial, entre estas

configurações encontra-se um modelo que possui uma classe de tensão que varia de 15

até 25 kV, meio de isolação é resina, a freqüência nominal de 50 e 60 Hz, e atende as

normas: ABNT / ANSI / IEC.

Possui também um outro modelo que possui uma classe de tensão que atinge até

72 kV, meio de isolação é óleo, a freqüência nominal de 50 e 60 Hz, e atende as

normas: ABNT / ANSI / IEC, e este tem uma característica principal, que é indicado

para alto nível de poluição e altas altitudes.




página 37

2.2.2.2 Soltran / Pfiffner:

Entre as configurações de transformadores de potencial, encontra-se um modelo

que possui uma classe de tensão que varia até 170 kV, meio de isolação é óleo, a

freqüência nominal de 50 e 60 Hz, e atende as normas: ANSI / IEC. Importado.

2.2.2.3 Arteche:


que possui uma classe de tensão que varia até 36 kV, é um transformador com isolação

a seco, a freqüência nominal de 50 e 60 Hz, e atende as normas: ANSI / IEC.

Importado.

Possui também outro modelo com uma classe de tensão que varia até 420 kV,

meio de isolação é óleo, a freqüência nominal de 50 e 60 Hz, e atende as normas: ANSI

/ IEC. Importado.

2.2.2.4 Serta:

Possui várias configurações de transformadores de potencial, entre estas

configurações encontra-se o modelo MPE 1532 para uso externo que possui uma classe

de tensão que varia até 24,2 kV, meio de isolação é a resina cicloalifática, a freqüência

nominal é de 60 Hz, e atende as normas: ABNT NBR 6856/92, ABNT NBR 6821/92,

ABNT NBR 10021/87.

Possui também um outro modelo, o MPE 2450 para uso interno, que possui uma

classe de tensão que atinge até 24,2 kV, meio de isolação é resina epóxi, a freqüência

nominal de 60 Hz, e atende as normas: ABNT NBR 6856/92, ABNT NBR 6821/92,

ABNT NBR 10021/87.

Para maiores informações visite o site: www.sertatransformadores.com.br.

2.2.2.5 Solano Trasncav:


que possui uma classe de potência que varia de 500 a 2000 VA, meio de isolação é a

seco ou a óleo, a classe de isolação é de 15/25 kV, a freqüência nominal de 50 e 60 Hz,

e atende as normas: ABNT NBR 6820 / 6855 / 5356 / 5380.

Para maiores informações visite o site: www.solanotranskav.com.br.




página 38

2.2.2.6 Alstom:

Possui uma classe de tensão que varia de 12 até 36 kV, meio de isolação é resina,

a freqüência nominal de 50 e 60 Hz. Importado.

2.2.2.7 ABB

Como sendo um dos grandes fabricantes mundiais, a ABB fabrica uma extensa

linha de produtos, o qual inclui também Transformadores de Potencial.

A linha de produtos da ABB abrange TP`s para uso em distribuição e também em

subestações de pequeno, médio e grande porte.

2.3 Transformadores de Corrente:

2.3.1 Introdução:

Eles são chamados de transformadores de instrumentos e suprem os relés e

medidores com quantidades proporcionais aos circuitos de potência, mas

suficientemente reduzidas, de forma que estes instrumentos podem ser fabricados

relativamente pequenos, do ponto de vista de isolamento.

Os transformadores de corrente têm o seu enrolamento primário ligado em série

com o circuito de alta-tensão. A impediência do transformador de corrente vista do lado

do enrolamento primário, é desprezível, comparada com a do sistema ao qual estará

instalado, mesmo que se leve em conta a "carga" que se coloca no seu secundário.

Desta forma, a corrente que circulará no primário dos transformadores de corrente é

ditada pelo circuito de potência, chamado de circuito primário.

Os transformadores de corrente estão divididos em dois tipos fundamentais:

transformadores de corrente para serviço de medição e transformadores de corrente para

serviço de proteção.

2.3.1.1 Características Para a Especificação de um Transformador de Corrente:

Segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT, na especificação de

um transformador de corrente, ou para consulta ao fabricante, devem, no mínimo, ser

indicadas as seguintes características:




página 39

- Corrente(s) Nominal(is) e Relação(ões) Nominal(is);

- Tensão Máxima do Equipamento e Níveis de Isolamento;

- Freqüência Nominal;

- Carga(s) Nominal(is);

- Exatidão;

- Número de Núcleos para Medição e Proteção;

- Fator Térmico Nominal;

- Corrente Térmica Nominal;

- Corrente Dinâmica Nominal;

- Uso Interno ou Externo.


- Soltran,

- Soltran / Pfiffner,

- Arteche,

- Alstom,

- Serta,

- Solano Transcav,

- ABB.

2.3.2.1 Soltran:

Possui várias configurações de transformadores de corrente, entre estas

configurações encontra-se um modelo que possui uma classe de tensão que varia de 15

até 25 kV, meio de isolação é resina, a freqüência nominal de 50 e 60 Hz, e atende as

normas: ABNT / ANSI / IEC.

Possui também um outro modelo que possui uma classe de tensão que atinge até

72 kV, meio de isolação é óleo, a freqüência nominal de 50 e 60 Hz, e atende as

normas: ABNT / ANSI / IEC, e este tem uma característica principal, que é indicado

para alto nível de poluição e altas altitudes.

2.3.2.2 Soltran / Pfiffner:

Entre as configurações de transformadores de corrente, encontra-se um modelo




página 40

que possui uma classe de tensão que varia até 170 kV, meio de isolação é óleo, a

freqüência nominal de 50 e 60 Hz, e atende as normas: ANSI / IEC. Importado.

2.3.2.3 Arteche:

Entre as configurações de transformadores de corrente, encontra-se um modelo

que possui uma classe de tensão que varia até 72 kV, é um transformador com isolação

a seco, a freqüência nominal de 50 e 60 Hz, e atende as normas: ANSI / IEC / NBR.

Importado.

Possui também outro modelo com uma classe de tensão que varia de 36 até 525

kV, meio de isolação é óleo, a freqüência nominal de 50 e 60 Hz, e atende as normas:

ANSI / IEC / NBR. Importado.

2.3.2.4 Serta:

Possui várias configurações de transformadores de corrente, entre estas

configurações encontra-se o modelo MCE 2520S, que possui uma classe de tensão que

varia até 24,2 kV, meio de isolação é a resina epóxi, a freqüência nominal é de 60 Hz, e

atende as normas: ABNT NBR 6856/92, ABNT NBR 6821/92, ABNT NBR 10021/87.

Para maiores informações visite o site: www.sertatransformadores.com.br.

2.3.2.5 Alstom:

Possui uma classe de tensão que varia de 12 até 36 kV, meio de isolação é resina,

a freqüência nominal de 50 e 60 Hz. Importado.

2.3.2.6 Solano Transcav

A Solano Transcav possui diversas configurações de transformadores de corrente

em sua linha de produtos, incluindo TC`s de 15/25 kV em resina para uso interno.

Para maiores informações visite o site: www.solanotranskav.com.br.




página 41

2.3.2.7 ABB

A ABB produz também TC`s para distribuição de energia, interna ou externa, bem

como grandes equipamentos para uso em subestações.

2.4 Pára-Raios:

2.4.1 Introdução:

Os pára-raios são equipamentos responsáveis por funções de grande importância

nos sistemas elétricos de potência, contribuindo decisivamente para a sua

confiabilidade, economia e continuidade de operação.

Os equipamentos de uma subestação podem ser solicitados por sobretensões

provenientes de ocorrências no sistema ou de descargas atmosféricas. Com o objetivo

de impedir que estes equipamentos sejam danificados, é necessário a instalação de

dispositivos de proteção contra sobretensões, sendo os pára-raios os equipamentos mais

adequados para esta finalidade. Atuam como limitadores de tensão, impedindo que

valores acima de um determinado nível pré-estabelecido possam alcançar os

equipamentos para os quais fornecem proteção.

Apesar de sua importante missão, os pára-raios são equipamentos de reduzido

custo e de pequenas dimensões, quando comparados aos equipamentos que protegem.

A sua correta seleção pode redundar em diminuição de custos para os demais

equipamentos, uma vez que o isolamento se constitui em importante parcela no custo de

um equipamento.

De uma forma geral, pode-se afirmar que se trata de um equipamento bastante

simples do ponto de vista construtivo. Um pára-raios é constituído de um elemento

resistivo não-linear associado ou não a um centelhador em série. Em operação normal,

o pára-raios é semelhante a um circuito aberto. Quando ocorre uma sobretensão, o

centelhador dispara e uma corrente circula pelo resistor não-linear, impedindo que a

tensão nos seus terminais ultrapasse um determinado valor. É possível a eliminação do

centelhador, utilizando-se somente o resistor não linear, se o material não linear

apresenta uma característica suficientemente adequada para esta finalidade.




página 42

Atualmente, os principais fabricantes de pára-raios estão fabricando somente

pára-raios de ZnO na área de transmissão de energia elétrica. Para os sistemas de

distribuição, ainda estão sendo utilizados pára-raios construídos com outros materiais.

Os pára-raios de óxido de zinco podem ser construídos com "gaps" em série ou

paralelo, de acordo com a linha de projeto de cada fabricante, ou para atender a alguma

necessidade especial requerida pelo sistema elétrico. A tendência atual está na

fabricação de pára-raios de óxido de zinco desprovidos de centelhadores de qualquer

espécie. Os pára-raios de ZnO apresentam uma simplicidade construtiva muito grande

porque se constituem somente de pastilhas de elementos não-lineares, montados dentro

de um invólucro de porcelana. Apesar dos fabricantes estarem voltados para a

construção de pára-raios ZnO, os sistemas já desenvolvidos utilizam pára-raios

convencionais, que são pára-raios construídos com resistor não linear à base de

carbonato de silício (SiC) e. que necessitam de um "gap" série para o seu correto

funcionamento.


- Alstom;

- Bowthorpe;

- Delmar,

- Intemel,

- ABB

2.4.2.1 Alstom

A linha de fabricação da Alstom em pára-raios é voltada principalmente para

equipamentos de grande porte para uso em subestações.

Para maiores informações visite o site www.tde.alstom.com.

2.4.2.2 Bowthorpe:

Possui uma grande quantidade de modelos entre eles o HSR, que tem sua classe

tensão variando de 6 até 45 kV, com uma corrente nominal de descarga de 100 kA, e

MCVO de 4,8 até 36 kV, sua capacidade de absorção de energia é de 4,5 kJ/kV (2s),

tem a isolação polimérica e atende as seguintes normas: IEC 99-4 1991, ANSI / IEEE

C62.11 – 1993.




página 43

Possui um outro modelo, o 2HSR, que tem sua classe tensão variando de 30 até

84 kV, com uma corrente nominal de descarga de 100 kA, e MCVO de 24 até 77 kV,

sua capacidade de absorção de energia é de 4,5 kJ/kV (2s), tem a isolação polimérica e

atende as seguintes normas: IEC 99-4 1991, ANSI / IEEE C62.11 – 1993.

2.4.2.3 Delmar:

Possui uma grande quantidade de modelos entre eles o DZ, que é utilizado em

baixa tensão e tem sua classe tensão variando de 175 até 280 V, com uma corrente

nominal de descarga de 1500 A, tem alta capacidade de absorção de energia, tem a

isolação polimérica e atende as seguintes normas: ABNT / ANSI / IEC.

Um outro modelo que podemos citar é o NLZ-G, que é utilizado em alta tensão e

tem sua classe tensão variando de 3 até 33 kV, com uma corrente nominal de descarga

de 5 kA, tem alta capacidade de absorção de energia, tem a isolação de porcelana e

atende as seguintes normas: ABNT / ANSI / IEC.

2.4.2.4 Intemel

Possui uma grande quantidade de modelos em alta tensão com a classe tensão

variando de 9 até 30 kV, com uma corrente nominal de descarga de 5 kA, é um para raio

de carboneto de silício.

Para a baixa tensão eles possuem outros modelos, com a classe tensão variando

de 500 até 800 V, com uma corrente nominal de descarga de 1500 A, é um para raio de

carboneto de silício. Para maiores informações visite o site: www.intemel.com.br.

2.4.2.5 ABB

Fabrica pára-raios poliméricos para uso em painéis de distribuição interna.

Para maiores informações técnicas visite o site www.abb.com.

2.5 Disjuntores

2.5.1 Introdução




página 44

Um dos principais componentes de uma subestação industrial. Pela sua

complexidade de fabricação e pelo alto nível de tecnologia empregado, torna-se também

um dos equipamentos mais caros da subestação e um dos que exige manutenção mais

cuidadosa.

Tem como principal função a proteção do sistema, normalmente é comandado por relés que monitoram as condições do circuito e comandam a atuação do equipamento.

O disjuntor normalmente opera sob condições adversas (temperatura, poeira, umidade, etc...), por isso pode também trabalhar instalado ao tempo, mas deve estar sempre em boas condições para interromper o circuito no caso de uma falha.

Ao se especificar um disjuntor de uma subestação devemos sempre estar atentos a características técnicas tais como:

- Classe de Tensão

- Correntes Nominais

- Correntes de Interrupção Simétrica

- NBI

- Meio de Interrupção (SF6, óleo, vácuo...)

- Normas Específicas a serem atendidas


- Siemens,

- ABB,

- Alstom,

- Schneider Electric,

- Inepar,

- Beghin,

- S&C,

- Cutler-Hammer,

- General Electric,

- Toshiba.

2.5.2.1 Siemens

Na condição de um dos três maiores fabricantes mundiais de disjuntores a vácuo

em média tensão e havendo produzido sua milionésima câmara de vácuo no início de




página 45

1999, a Siemens disponibiliza uma completa linha de equipamentos de manobra em

média tensão a vácuo, que primam pela reduzidíssima necessidade de manutenção,

robustez, confiabilidade e elevado número de manobras.

Com sua extensa linha de produtos e sistemas em alta e extra-alta-tensão, larga experiência em projetos, montagens, assistência técnica e serviços de manutenção, fornece Subestações de Alta Tensão, Compensadores de Reativos / FACTS, Disjuntores e Pára Raios.

A linha de produtos envolve desde disjuntores de 7,2 kV a 34,5 kV a

vácuo, e de 15 a 800 kV à SF6.

2.5.2.2 ABB

Sendo um dos três grandes fabricantes mundiais, a ABB possui uma

extensa linha de disjuntores abrangendo uma grande classe de tensões.

A ABB possui equipamentos instalados ao redor do mundo, tendo-os

produzidos em sua matriz na Suécia ou em fábricas espalhadas pelo mundo, como a que

mantém no Brasil.

Como é um fabricante a nível mundial, a ABB possui vasta experiência na

fabricação de equipamentos de média, alta e extra-alta-tensão, projeto e execução de

obras, compensação de reativos, fabricação de equipamentos de controle e proteção, tais

como relés, pára-raios e disjuntores.

A linha de disjuntores da ABB vai desde pequenos disjuntores à SF6 de 15 kV

aos disjuntores de extra-alta-tensão de 800 kV ou além. Possui também disjuntores

combinados com chaves seccionadoras motorizadas.

2.5.2.3 Alstom

Fabricante com grande tradição no mercado internacional, a Alstom fabrica no

Brasil e no mundo uma elevada gama de equipamentos para subestações.

Detentora de alta tecnologia em tensões entre 36 e 800kV, a Alstom tem grande

tradição no mercado internacional no fornecimento de disjuntores a SF6 onde produz

linhas de equipamentos capazes de suportar corrente de interrupção simétrica de até

63kA.

A Alstom fabrica também disjuntores a vácuo e a pequeno volume de óleo:

- a vácuo para tensões entre 12 e 36kV atendendo correntes de interrupção de

até 31,5kA em 17,5kV e 25kA em 36kV.




página 46

- A pequeno volume de óleo atendendo a tensões de 17,5kV e 24kV para

interrupção até 19kA em 17,5kV e 12,5kA em 24kV

A Alstom também fabrica os chamados "Circuit-Switchers", os quais são

equipamentos de alta tensão (de 69 a 230 kV) dedicados somente para a proteção de

transformadores.

2.5.2.4 Schneider Electric

Fabricante de diversos equipamentos de alta tecnologia, produz atualmente

disjuntores a vácuo para tensões de 15 a 34,5 kV podendo ser aplicado para correntes de

interrupção simétrica de até 31,5kA também adequado para a manobra de banco de

capacitores. Possui também disjuntores com interrupção em SF6 para tensões até 36 kV

e interrupção até 31,5kA e disjuntores acoplados à chaves seccionadoras.

A Schneider também possui vasta experiência no projeto e execução de obras de

subestações.

2.5.2.5 Inepar

Atua no mercado como um centro de parcerias estratégicas para fabricação e

fornecimento de Equipamentos para Subestações.

Oferece ao mercado uma linha de disjuntores a vácuo atendendo a tensões de até

24kV e interrupção até 25kA, contando com diversas parcerias tecnológicas como LG,

Hyundai, Controls, Nortroll entre outras.

2.5.2.6 Beghim

Grande tradição no mercado nacional, principalmente na fabricação de

disjuntores a pequeno volume de óleo atendendo à tensões de até 24kV, fabricando

também um modelo de disjuntor a vácuo na tensão de 15kV.

2.5.2.7 S&C Electric Company

Empresa norte-americana instalada há pouco tempo no Brasil, é muito

conhecida nos Estados Unidos e Canadá por sua variada linha de produtos para

distribuição de energia.




página 47

A S&C oferece disjuntores à vácuo de 15 a 34,5 kV para uso em

subestações, similares aos de outros fabricantes.

Na área de alta tensão e equipamentos à SF6, é responsável pela

invenção de um novo conceito em equipamentos de proteção, o chamado "Circuit-

Switcher". Esses equipamentos (de 69 a 230 kV) são disjuntores sem capacidade de

relaxamento e que geralmente estão ligados à uma chave seccionadora motorizada em

conjunto com a câmara interruptora, para proporcionar a abertura visível do circuito.

São projetados para serem dedicados para a proteção de transformadores, baseados na

tecnologia à gás SF6 .

A S&C também lançou no mercado o qual é um novo tipo de equipamento,

chamado "Protetor de Transformadores". Opera como um "fusível resetável", aonde a

abertura é tripolar mas o fechamento é manual e unipolar. Tal equipamento opera em

meio SF6 e também é dedicado somente para a proteção de transformadores.

2.5.2.8 Cutler-Hammer

A Cutler-Hammer é mais comumente conhecida por sua vasta linha de

equipamentos de baixa tensão, atuando fortemente na área de automação industrial e

instalações industriais.

De origem norte-americana é um dos grandes fabricante de ampolas à

vácuo para uso em disjuntores, sendo que muitos de seus concorrentes utilizam as

ampolas por ela produzidas.

A sua linha de disjuntores abrange desde 15 à 34,5 kV, todos à vácuo.

São mais utilizados em painéis do tipo "Metal-Clad" para uso interno, mas também

possui equipamentos para uso ao tempo.

2.5.2.9 General Electric (GE)

A General Electric é mais conhecida por sua linha de produtos para residências,

mas também fabrica geradores, medidores de energia e disjuntores.

A linha de disjuntores da GE é focada principalmente em equipamentos para uso

externo em subestações, desde 15 a 34,5 kV.




página 48

2.6 Chaves Seccionadoras

2.6.1 Introdução

Dispositivo utilizado em subestações industriais, à montante e à jusante de

disjuntores, proporcionando visualmente a interrupção do circuito e distância de

isolamento segura para o nível de tensão do mesmo.

Além de mostrar visualmente que o circuito foi interrompido, serve para isolar

alguns ramos do circuito, sendo que geralmente as seccionadoras podem operar sob

carga. As seccionadoras não possuem a mesma função de um disjuntor, mas atuam sob

comando remoto ou de operador quando se desejam desligamentos e/ou manobras em

equipamentos.

São dimensionadas para condução de corrente em condições normais do circuito

e suportar características associadas à condições adversas (curtos-circuitos ou

sobretensões) durante um determinado tempo especificado.

As chaves seccionadoras normalmente são os equipamentos que mais estão

sujeitos a adequação de suas características técnicas principalmente quanto a suas

dimensões, porém sempre deve-se ater as características técnicas como:

- Classe de Tensão

- Corrente Nominal

- NBI

- Corrente Térmica Suportável de Curto Circuito

- Corrente Dinâmica Suportável de Curto Circuito

- Montagem (vertical / horizontal)

- Abertura (central, lateral, etc.)

- Lâmina de Terra

- Acionamento (manual, motorizado, etc.)

- Acessórios

- Normas Específicas a serem atendidas:

As chaves seccionadoras podem ser do tipo unipolar e tripolar. O seu uso dependo

das características de projeto desejadas pelo cliente.




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- Inepar,

- Camargo Corrêa,

- Beghim,

- Alstom,

- S&C,

- Schack,

- Feletn & Guilleaume,

- ABB,

- Stieletrônica,

- Solano Trasncav,

- Laelc,

- Spig.

2.6.2.1 Inepar

Atua no mercado como um centro de parcerias estratégicas para fabricação e

fornecimento de Equipamentos para Subestações. Possuindo certificação internacional

ISO 9001, conta com parcerias tecnológicas para o fornecimento de chaves

seccionadoras para tensões de até 25kV.

2.6.2.2 Camargo Corrêa Equipamentos Elétricos-CCEE

Detentora de tecnologia avançada e grande experiência em desenvolvimento de

produtos, possui atestado de qualidade certificado ISO 9001, a é uma das empresas

líderes no segmento de equipamentos de alta e média tensão. Grande tradição no

fornecimento de chaves seccionadoras para uso externo e uma das poucas empresas do

mercado brasileiro de instalação de sistemas que também produzem equipamentos.

Fabrica seccionadoras até 500 kV, possui planos para futuramente até 880 kV.

2.6.2.3 Beghim

Assim como na fabricação de disjuntores, a Beghim possui grande experiência

no mercado nacional para o fornecimento de chaves seccionadoras para abertura com e




página 50

sem carga, com ou sem base para fusíveis acoplada a chave para tensões de até 36kV e

correntes de até 800A.

2.6.2.4 Alstom

Fabricante com grande tradição no mercado internacional, a Alstom fabrica no

Brasil uma elevada gama de equipamentos para subestações. Fornece seccionadoras até

24kV com dispositivo de abertura trifásica sob carga por queima de fusível (evitando

assim problemas por falta de fase), e seccionadoras até 36kV para manobras sem carga.

2.6.2.5 S&C Electric Company

A S&C é hoje uma das empresas com grande tradição em fabricação de chaves

seccionadoras sob carga, sendo uma que mais pesquisam novas tecnologias para este

tipo de produto. Estas chaves são usadas em linhas de distribuição e em subestações de

média tensão.

A linha de produtos envolve chaves seccionadoras sob carga com abertura

visível de 15 a 46 kV, para uso externo, com capacidades de condução e interrupção de

correntes de 600, 900, 1200 e 1600 A. Possuem também capacidade de estabelecimento

em falta de até 40 kA.

A S&C também fabrica chaves seccionadoras sob carga para uso em painéis de

4,16 a 34,5 kV, de 600 e 1200 A.

2.6.2.6 Schak Equipamentos Elétricos

Com grande experiência na fabricação de equipamentos e no atendimento a

mercado à nível nacional, a Schak possui vasta linha de chaves seccionadoras.

Produz chaves seccionadoras de baixa tensão, para uso em painéis e em outros

equipamentos e também chaves seccionadoras de média tensão com ou sem carga,

acopladas ou não à fusíveis.

A sua linha abrange chaves sob carga e sem carga de média tensão, para uso em

subestações abrigadas (cabines de alvenaria) e painéis. As tensões variam de 15 a 25 kV

e as de correntes 400 e 800 A.




página 51

2.2.6.7 Felten & Guilleaume

Mais conhecida por seu primeiro nome, a Felten é uma das divisões da gigante

mundial de origem alemã Möeler. A Möeller é especializada mais na área de baixa

tensão, deixando a Felten para abranger os sistemas industriais de grande porte.

A linha de produtos inclui principalmente chaves seccionadoras para colocação

em painéis.

2.2.6.8 ABB

A linha de produtos da ABB abrange chaves seccionadoras do mais diversos

tipos, desde chaves para painéis sem carga ou sob carga, até chaves seccionadoras de

grande porte, desde média a alta tensão.

Abrange também chaves sem carga para distribuição externa e a utilização em

subestações.

Para maiores informações técnicas visite o site www.abb.com.

2.2.6.9 Stieletrônica

Esta empresa é uma das mais conhecidas no mercado para chaves sem carga

para uso em distribuição e em subestações.

A linha de produtos é enfocada em chaves de 15 a 34,5 kV para uso em

instalações externas.

2.2.6.10 Solano Transcav.

Fabrica principalmente chaves de distribuição de 15 e 25 kV, sem carga.

Também é fabricante de chaves monopolares para distribuição.

2.2.6.11 Laelc

Já foi um dos maiores fabricantes de chaves seccionadoras de todos os tipos para

distribuição externa e para subestações.

A Laelc é um nome tradicional no mercado, tendo chaves sendo utilizadas em

várias subestações no Brasil. Abrange desde chaves seccionadoras monopolares até

chaves de alta tensão para subestações.




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2.2.6.12 Spig

Também é um dos grandes fabricante nacionais, aonde a sua linha de produtos

abrange várias classes de tensão e de tipos de abertura.

Fabrica chaves seccionadoras de 15 a 34,5 Kv para distribuição externa e de 69 a

230 kV para subestações.

2.7 Cubículos / Painéis:

2.7.1 Introdução:

Os cubículos são compartimentos elétricos que são destinados a desempenhar

diversas funções (Ex.: Cubículo de medição, Cubículo de proteção, Cubículo de

transformação, etc...).

Por acumular várias funções, pode-se dizer que os painéis são subestações

montadas em estruturas de aço, aonde os setores e equipamentos estão bem definidos e

organizados. Desta forma economiza-se espaço e também organiza-se a instalação,

prevendo-se a entrada de energia e saída dos alimentadores em cubículos próprios.

Com a evolução tecnológica envolvida na construção de painéis, obteve-se

painéis cada vez mais versáteis, com execuções variadas e dimensões padronizadas.


- Waltec;

- Siemens;

- Efacec;

- ABB,

- Inepar,

- S&C,

- Cutler-Hammer,

- Alstom,

- MPE,

- Toshiba,

- Schneider,

- Fujinor (Mitsubishi),




página 53

- Rockwell,

- Lemag,

- Orteng,

- Weg,

- General Electric,

- Beghim.

2.7.2.1 Waltec:

A Unidade de Painéis Elétricos da Waltec tem vários produtos, tais como:

Quadros elétricos aplicados em implantações e ampliações de estações

telefônicas;

Subestações compactas, abrigadas ou ao tempo, até 24kV;

Quadros de proteção, controle e comando;

Subestações unitárias blindadas, uso abrigado ou ao tempo, até 24kV;

Cubículos blindados de média tensão, uso abrigado ou ao tempo, até 36kV;

Centros de controle de motores, gavetas fixas ou extraíveis, corrente alternada

ou contínua, baixa ou média tensão;

Quadros de distribuição de energia em baixa e média tensão;

Painéis de controle de processos;

Barramentos blindados especiais;

Bancos automáticos para correção do fator de potência;

Capacitores trifásicos baixa tensão;

Reguladores de energia reativa;

Painéis especiais conforme projeto do cliente.

2.7.2.2 Siemens:

A Siemens já instalou, ao redor do mundo, mais de 50.000 cubículos, equipados

com disjuntores e operando nas tensões de 2 a 40,5 kV. Os painéis blindados de Média

Tensão com isolação em ar são fabricados para as mais diversas aplicações e tensões

(tipo 8BK20 de até 24kV, tipo 8BK30 de até 12kV e tipo 8BD1 de até 36kV). Os




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painéis blindados de Média Tensão com isolação a SF6 estão cada vez mais solicitados

e exigidos devido ao aumento das necessidades de se ter média tensão em lugares

pequenos, esses painéis são encontrados em até 40.5kV.

No Brasil, fabricando cubículos há mais de 30 anos, a Siemens é responsável por

cerca de 1000 colunas de média tensão entregues ao mercado anualmente, primando

pela inovação e qualidade.

2.7.2.3 Inepar:

A Inepar projeta, fabrica e instala painéis tipo Metal-Clad para distribuição e

controle de energia. A divisão trabalha com uma linha de equipamentos, mas os adapta

às necessidades específicas de cada cliente. Tanto para o segmento elétrico, quanto para

o industrial.

Média tensão:

INECLAD

Tensão Nominal: 7,2 – 17,5 – 24KV;

Tensão de Impulso 1,2/50 us: 60/75 – 95/110 – 125/150KVcr;

Corrente Nominal: 400 a 3150A;

Corrente de Curta Duração: 12,5 a 50KArms;

Freqüência 50/60 Hz.

As principais vantagens encontradas neste equipamento são: dimensões

reduzidas, baixo custo, longa vida útil, segurança de operação, segurança para todos os

ambientes, mecanismo de operação preciso e compacto, baixos níveis de ruído e

vibração, bom desempenho na interrupção e baixa necessidade de manutenção.

INEBLOCK

Tensão Nominal: 17,5kV;

Tensão de impulso: 95/110kV;

Corrente de Curta Duração: 20kA;

Corrente Nominal: 630/1250kA.




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As principais vantagens encontradas neste equipamento são: linhas arrojadas,

maior espaço interno, modulação padronizada, facilidade de manutenção e segurança de

operação.

2.7.2.4 S&C Electric Company:

A S&C Electric Company é uma companhia americana que fabrica tanto painéis

padrão (System II) como também painéis para se adequar às necessidades do cliente

(custom Gear).

Diferente de outros fabricantes a S&C fabrica o que gosta de chamar Metal

Enclosed gear, ao invés de Painel do tipo Metal-Clad.

Os painéis S&C são montados em chapa 11 (espessura de 3 mm) tanto interna,

como externamente. No seu interior é instalado chave sob carga e fusíveis, duas

especialidades da S&C Electric Company. A S&C por tradição não utiliza fusíveis

limitadores e sim fusíveis de potência (mais detalhes em Fusíveis) para proteção dos

circuitos.

Devido à construção robusta, e à não necessidade de serviço auxiliares, como é o

caso dos painéis do tipo Metal-Clad, os painéis da S&C podem ser também instalados

ao tempo, diminuindo os custos com obras civis e montagem eletromecânica.

Os painéis S&C apresentam as seguintes características:

Tensões de 4,16 kV a 34, 5 kV

Corrente Nominal: 600 e 1200 A;

Corrente curto-circuito: até 40 kA;

Freqüência nominal: 50/60 Hz;

Grau de proteção: IP 42.

Abertura visível com o uso de chaves sob carga

As principais vantagens são a construção robusta, a possibilidade da instalação

também poder ser feita ao tempo, pode aceitar a colocação de disjuntores, TP`s, TC`s e

outros equipamentos, maior número de curvas disponíveis para a coordenação dos




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fusíveis de potência com outros dispositivos de proteção, facilidade de manutenção e

segurança na operação.

2.7.2.5 Cutler-Hammer

A linha da Cutler-Hammer abrange mais sistemas de baixa tensão, sendo uma

das principais empresas de automação industrial do mercado.

É fabricante de painéis do tipo Metal-Clad, com disjuntores extraíves e vários

equipamentos auxiliares.

Os tipos de cubículos são bastante variados, para atender várias configurações,

mas sempre seguindo a mesma linha de 15 a 25 kV. Também fabrica painéis para

controle de motores e instalação de inversores de freqüência.

2.2.7.6 Alstom

Seguindo a linha de painéis Metal-Clad para distribuição interna em fábricas

para média tensão. A Alstom se tornou proprietária da antiga A&G assumindo a parte

de painéis de média tensão de 15 kV.

2.2.7.7. MPE

Fazendo parte do grupo MPE, está a divisão de painéis, a qual fabrica painéis do

tipo Metal-Clad e metal enclosed em média tensão.

Utilizando equipamentos de outros fabricantes, a MPE é capaz de produzir

painéis em vários tipos de configurações, visando a atender as especificações dos mais

variados clientes. A linha de painéis é visado à média tensão, de 15 a 34,5 kV.

2.2.7.8 Toshiba

A linha de painéis da Toshiba abrange painéis de média tensão, do tipo Metal-

Clad, de 15 a 34,5 kV.

Para maiores informações visitar o site www.toshiba.com.br.




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2.2.7.9 Schneider

Sendo um dos grandes fabricantes mundiais, a Schneider fabrica uma extensa

linha de produtos, incluindo painéis e os equipamento utilizados nos mesmos.

Os painéis da Schneider são do tipo Metal-Clad, utilizando principalmente

disjuntores à vácuo extraíveis, em tensão de 15 kV e correntes nominais de até 2500 A.

2.2.7.10 Fujinor

Fabricante de painéis do tipo Metal-Clad, sendo uma das empresas do grupo

Mistsubishi, produz principalmente painéis de 15 kV.

Como todos os tipos de painéis Metal-Clad, atende à vários tipos de

configurações, utilizando principalmente disjuntores a vácuo extraíveis para proteção.

2.2.7.11 Rockwell

Empresa mais conhecida por sua atuação na área de automação industrial, a

Rockwell fabrica painéis para colocação de equipamentos especiais ou quando entra em

parceria com outras empresas em alguns empreendimentos.

Seus painéis são mais destinados à aplicações especiais, como a instalação de

inversores de freqüência e equipamentos auxiliares.

2.2.7.12 Lemag

Fabricante de painéis do tipo metal-enclosed, para média tensão.

Os painéis da Lemag são destinados para a colocação dos equipamentos

internamente os quais fornecem sinais de tensão e corrente para medidores e outros

equipamentos, como é o caso de Tp`s e Tc`s. Também abriga equipamentos para serem

utilizados como fonte para serviços auxiliares, como no caso de transformadores de

força de pequeno porte.




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2.2.7.13 Orteng

Um dos grandes fabricantes nacionais na área de painéis, a ORTENG possui

equipamentos instalados em várias subestações industriais e de concessionárias no

Brasil.

Utiliza equipamentos de outros fabricantes, visando sempre atender as diversas

exigências dos mais variados clientes. A sua linha de produtos atende painéis de 15 a

34,5 kV, para distribuição interna e externa.

2.2.7.14 Weg

Os painéis da Weg são destinados a instalação de equipamentos de controle e

proteção de motores principalmente.

Desta forma, a linha de produtos da Weg é mais destinada a centros de controle

de motores.

2.2.7.15 General Electric

A sua linha de produtos abrange painéis de 15 kV para distribuição interna. Na

área de painéis não atua fortemente no mercado brasileiro, sendo mais conhecida nesta

área nos Estados Unidos.

2.2.7.16 Beghim

A Beghim é um dos grandes fabricantes nacionais de painéis do tipo Metal-Clad,

atuando no mercado brasileiro há muitos anos.

Fabrica painéis com disjuntores a óleo e à vácuo de fabricação própria, e

também em várias configurações e modelos. A linha de produtos abrange várias tensões,

atuando mais na área de instalações comerciais.

2.8 Sistema de Aterramento:




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2.8.1 Introdução:

O aterramento em instalações elétricas tem por finalidade a proteção das pessoas

em contato com as instalações elétricas e a proteção dos equipamentos elétricos. Esta

proteção pode ser identificada nos aspectos de:

- Dar segurança as pessoas, evitando que as mesmas fiquem expostas a

potenciais considerados perigosos;

- Dar condições para que as correntes resultantes de um rompimento da isolação,

devido a curto circuitos, descargas atmosféricas ou sobre-tensões de manobra, possam

escoar para a terra sem causar danos para pessoas ou equipamentos;

- Permitir que o sistema de proteção instalado na SE tenha um funcionamento

perfeito.

O sistema de aterramento é uma das partes mais importantes do

dimensionamento de uma SE ou de uma indústria, porque além de proteger a vida das

pessoas, ele dá uma grande segurança para os equipamentos eletrônicos que muitas

vezes não podem parar e são os equipamentos de maior custo em uma SE ou indústria.

Existem dois aspectos importantes, a saber, no estudo de aterramento:

� O comportamento do sistema: quando da ocorrência de uma falta para a

terra na SE, a corrente, inicialmente injetada na malha de aterramento, se

divide por todo este sistema interligado, cabendo então a cada um dos seus

componentes, a função de dissipar uma fração da corrente de falta para o

solo;

� A interligação malha / solo é função, basicamente, da geometria da malha,

de estruturas metálicas eventualmente enterradas no solo dentro de sua

área de influência, e da estratificação do solo na região onde a mesma se

encontra. Esta interação se reflete na resistência de aterramento da malha

e nos gradientes de potencial no solo, decorrentes do processo de

dissipação de uma dada injeção de corrente.

O estudo de aterramento de subestações normalmente engloba quatro grupos de

informações:

- O dimensionamento da malha para o projeto, aí incluído a bitola do condutor, a

configuração e a profundidade da malha;




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- Os critérios de segurança estabelecidos e os resultados das simulações, onde se

destacam a resistência de aterramento da malha, a fração da corrente de falta dissipada

pela malha para o solo, os perfis de potencial na superfície do solo, e os potenciais de

passo e toque obtidos em direções previamente selecionadas;

- De cabos pára-raios e de blindagens de cabos de energia, o aterramento de

equipamentos, cercas, etc...;

- Recomendações específicas para as instalações especiais (centros de

processamentos de dados ou de controle, estações de comunicações, etc...).

2.9 Mufla Terminal Primária ou terminação:

2.9.1 Introdução:

É um dispositivo destinado a restabelecer as condições de isolação da extremidade

de um condutor isolado quando este for conectado a um condutor nu.

As muflas e terminações têm a finalidade de garantir a deflexão do campo elétrico,

obrigando a que os gradientes de tensão radial e longitudinal se mantenham dentro de

determinados limites.

Há uma grande variedade de muflas e terminações. As mais conhecidas, porém,

são as muflas de corpo de porcelana com enchimento de composto elastomérico e as

terminações constituídas de material termocontrátil. As primeiras podem ser

fabricadas para condutores unipolares (muflas terminais unipolares) ou para

condutores tripolares (muflas terminais trifásicas). O segundo tipo é sempre fabricado

na versão unipolar.

As normas de instalações elétricas, tanto de alta quanto de baixa tensão, não

traçam uma orientação precisa quanto ao emprego de muflas. O uso corrente nas

instalações, entretanto, não prescinde das mesmas, havendo linhas de fabricação

definidas de tais elementos usadas conjuntamente com os cabos, sobretudo no setor das

altas tensões. Destacam-se assim, dois casos bem distintos: as muflas terminais,

empregadas nas extremidades de um cabo e efetuando a sua ligação a um elemento

diferente do cabo primitivo, tal como barramento, dispositivo de comando, terminal de




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transformador ou outro semelhante, e, ainda, as muflas intermediárias, que interligam

extremidades de cabos entre si ou são montadas quando de um cabo principal derivam

um ou mais cabos.

Construtivamente, quanto à técnica de sua execução, encontramos três tipos: as

muflas de plástico, as de ferro, as de chumbo, devendo-se observar que nem todos os

cabos podem ser ligados a qualquer tipo de mufla. Em cada caso, é preciso verificar o

tipo de mufla para o cabo em questão.

2.10 Condutores

2.10.1 Barramentos

Para o transporte de altas correntes que cobrem distâncias razoavelmente

grandes num ambiente industrial, é muitas vezes econômico utilizar barramentos de

cobre apoiados sobre isoladores apropriados ou no interior de calhas ventiladas ou

fechadas, denominadas comumente de busway

2.10.2 Cabos

Os cabos condutores podem ser considerados como “veias” de um sistema

elétrico. São eles que conduzem a energia elétrica pelo sistema.

No dimensionamento de um condutor deve ser procedido uma análise detalhada

das condições de sua instalação e da carga a ser suprida. Os fatores básicos que

envolvem o dimensionamento de um cabo são:

- Tensão nominal;

- Freqüência nominal;

- Potência ou corrente da carga a ser suprida;

- Fator de potência da carga;

- Tipo de sistema;

- Maneira de instalação;

- Condições atmosféricas;

- Comprimento da linha;

- Corrente de curto-circuito.




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Um condutor mal dimensionado, além de implicar a operação inadequada da

carga, representa um elevado risco de incêndio para o patrimônio.

Atualmente existem inúmeros fabricantes de cabos elétricos no mercado

nacional entre os quais podemos citar:

- Pirelli

- Alcoa

- Furukawa

- Fulgor

2.11 Equipamentos de Proteção de Subestações

Por mais bem projetado, por melhor que seja feita a construção e montagem de

uma subestação, ela estará sujeita a defeitos, sejam eles permanentes ou de curto

período de duração.

Toda subestação, tanto as consideradas pequenas ( 15kV 300kVA, por exemplo)

até as de mais elevada potência devem ter um sistema de proteção que atenda requisitos

básicos tais como:

- Confiabilidade

- Sensibilidade

- Rapidez

- Seletividade

Todo o sistema de proteção é projetado para proteger os equipamentos, daí vem

a maior preocupação com o equipamento que normalmente é o mais caro da instalação:

o transformador.

As instalações de média e alta tensão tem por base a correta seletividade entre os

fusíveis e os relés que devem estar necessariamente ligados a um disjuntor que é quem

efetivamente desliga sistema ou parte dele.




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2.11.1 Fusíveis

2.11.1.1 Introdução

Os fusíveis são os equipamentos elétricos de origem mais antiga para a proteção

de sistemas elétricos, mas isto não significa que sejam ultrapassados ou não tenham

tecnologia.

Baseando-se no princípio de fusão de um elemento metálico para a interrupção

da corrente em um circuito (daí o nome fusível), estes equipamentos são largamente

utilizados para a proteção de sistemas elétricos de baixa, média e alta tensão por sua

praticidade, pelo baixo custo e por não necessitarem de manutenção para o seu

funcionamento.

Há dois tipos de tecnologias para fusíveis:

2.11.1.2 Fusíveis Limitadores:

Os fusíveis limitadores (current limiting fuses) são construídos em invólucros

aonde há uma fita de material metálico imersa em um meio fusível, normalmente um pó

cristalino (conhecido no meio comercial por "areia"). A fita metálica é perfurada em

certos pontos, permitindo que a corrente elétrica circule somente por pequenos espaços,

criando assim pontos fracos.

Quando ocorre um curto-circuito, a corrente elétrica eleva-se a valores muito

grandes, fazendo com que o material condutor se aqueça rapidamente a temperaturas

muito altas. O efeito das altas temperaturas faz com que nos pontos perfurados a fita

metálica derreta, fundindo-se, e o pó cristalino vire um tipo de vidro. Desta forma

corta-se o caminho da corrente elétrica pela destruição da fita metálica (fusão nos

pontos mais fracos) e pelo aumento da isolação, através da transformação da "areia" em

vidro, que é isolante.

Recebe o nome de fusível limitador porque nos limita a energia de um curto-

circuito ao diminuir gradativamente a corrente elétrica até o corte total.

Características:

Tensão nominal: pode ser encontrado desde 127 a 660 V, e de 1 kV a 34, 5 kV.

Corrente nominal: de 1 a 300 A (estes valores são os mais utilizados em alta

tensão).




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Capacidade de interrupção de curto-circuito: 12, 5 kA, 25 kA, 40 kA, 63 kA e

também de 100 kA.

Freqüência 50/60 Hz;

Principais fabricantes:

- SIBA (www.siba.de)

- Cooper Power Systems (www.cooperpower.com)

- GE (www.geindustrial.com)

2.11.1.3 Fusíveis de potência:

Os fusíveis de potência (power fuses)são construídos em invólucro aonde haja

um elo fusível e, dependendo das características elétricas do fusível, partes auxiliares

como mancais, molas, revestimentos especiais, etc.

O elo fusível é o elemento principal de um fusível de potência, sendo feito de

um material metálico com espessura menor do que os condutores utilizados no circuito.

O elo fusível também é construído de forma a derreter rapidamente quando atingir altas

temperaturas.

Ao ocorrer um curto-circuito, surgirão correntes com valores muito altos, bem

acima do valor nominal do circuito, desta forma todos os cabos e condutores da

instalação irão atingir altas temperaturas. O elo fusível, por ser de espessura bem menor

do que os cabos, esquenta muito mais rápido do que os condutores e acaba derretendo.

O derretimento do elo faz com que uma mola puxe uma parte do elo criando um arco

elétrico. O arco elétrico é então extinguido com a ajuda da mola, que puxa o arco, e pelo

revestimento interno do fusível, o qual abafa e esfria o arco, fazendo com que o mesmo

se apague.

Recebem o nome de fusível de potência por que funcionam baseados no

princípio que um elemento metálico derrete rapidamente (ou seja, sofre uma fusão) e

porque são usados em circuitos de potência elétrica elevada, como os normalmente

encontrados em média e alta tensão.

Características:

Tensão nominal: desde 4,16 kV a 138 kV.

Corrente nominal: de 1 a 400 A.




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Capacidade de interrupção de curto-circuito: 7,5 kA, 12,5 kA, 25 kA, 31,5 kA.

Freqüência 50/60 Hz;

Principais fabricantes:

- S&C Electric Company (www.sandc.com ou www.sandc.com.br)

- Cutler-Hammer (www.ch.cutler-hammer.com)

- Hitachi (www.hitachi.com ou www.hitachi.com.br)

2.11.2 Relés de Proteção

Com os avanços da eletrônica hoje, praticamente não mais são usados os relés

fluidodinâmicos, eletromagnéticos, eletrodinâmicos ou os de indução devido a sua

tecnologia ultrapassada e principalmente devido ao fato da sua construção ter se tornado

inviável ao longo do tempo.

Os relés microprocessados tem hoje um domínio muito grande no mercado pois

além da proteção permitem o monitoramento e a manobras serem feitas de locais

remotos.

2.11.2.1 Principais Fabricantes

Presentes no mercado nacional hoje contamos na área de proteção de sistemas

com os fornecedores que detêm uma grande tecnologia dos quais podemos citar:

- Siemens

- G.E.

- ABB

- Team Arteche

- SEG

- Schweitzer

- ZIV




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3. TECNOLOGIAS DE INTERRUPÇÃO DE ARCO

ELÉTRICO

3.1 Óleo Mineral:

O óleo é utilizado com o objetivo de atender a duas finalidades: garantir um

perfeito isolamento entre os componentes do equipamento, e dissipar para o exterior o

calor. Ou seja o óleo serve como isolante e refrigerante.

Para que o óleo possa cumprir satisfatoriamente às duas condições acima, ele deve

ser testado e apresentar boas condições de trabalho.

O óleo mineral isolante é utilizado em aparelhos elétricos como: transformadores,

reatores, disjuntores, religadores, e outros equipamentos que serão analisados neste

guia.

3.1.1 Generalidades:

São encontrados óleos de quatro tipos: animal, vegetal, mineral e sintético.

Os animais e vegetais, por exemplo, não servem para uso em transformadores,

pois mudam facilmente suas composições químicas e alteram suas propriedades físicas.

Os sintéticos também não são usados devido a sua tendência em se polimerizar,

alterando suas propriedades físicas.

Assim, os óleos usados em transformadores (por exemplo) correspondem aos

minerais, que são obtidos da refinação do petróleo. Esses óleos podem ser conseguidos

com uma grande gama de variação em suas propriedades físicas.

Torna-se, então, necessário fazer uma série de testes para se escolher os tipos

convenientes para uso em transformadores.

O óleo deve ser testado quanto aos seguintes aspectos:

a) Comportamento químico;

b) Ponto de inflamação e ponto de combustão;

c) Viscosidade;

d) Perdas por evaporação;

e) Rigidez dielétrica.

Cada conceito destes será discutido no apêndice referente a óleo isolante.




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3.2 Vácuo


O campo de utilização do princípio de chaveamento a vácuo está se expandindo.

A transmissão e distribuição de energia elétrica baseia-se em diferentes níveis de

tensão. Adequados a estes estão os diferentes disjuntores: em áreas de alta tensão hoje

são utilizados em sua maior parte disjuntores a SF6.

No campo da média tensão o usuário da técnica de chaveamento de potência

pode optar entre disjuntores a vácuo, a SF6 e disjuntores a pequeno volume de óleo; na

técnica de manobra sob carga, em sistemas blindados, as chaves a SF6 já começam a ser

maioria. No nível de baixa tensão são oferecidos, dependendo do objetivo de utilização,

disjuntores a vácuo ou de sopro magnético. Propriedades e requisitos especiais

caracterizam cada um dos níveis de tensão e cada caso de aplicação. No mais, a física da

aplicabilidade de um produto impõe limites.

O princípio de chaveamento a vácuo está se expandindo para áreas, onde são

requeridos a operação segura e altos ciclos de chaveamento. Também na técnica de

manobra sob carga (onde predominam as chaves seccionadoras) o vácuo tem sido

aplicado com sucesso. Especialmente em conexão com fusíveis de alta capacidade, as

chaves de manobra sob carga a vácuo oferecem um sistema seguro, já que satisfazem

melhor do que outros aparelhos de distribuição aos requisitos da instrução sobre

combinações de fusíveis e chaves seccionadoras de manobra sob carga (IEC420).

Em média tensão, atualmente, mais de 65% dos disjuntores usados no mundo

são disjuntores a vácuo. Na Europa ainda é grande a participação no mercado dos

disjuntores a SF6 , que é intensamente determinada pela estreita cooperação dos

fabricantes de disjuntores e algumas concessionárias de energia. A atual opinião

mundial, no entanto, é de que, na média tensão, a técnica de chaveamento a vácuo será o

princípio preponderante de chaveamento para a próxima década. Diversos fabricantes

japoneses oferecem há algum tempo a técnica de chaveamento a vácuo também para a

área de alta tensão. Inicialmente eram produzidos disjuntores a vácuo de 84KV; hoje já

é possível produzir esses disjuntores com uma tensão de até 145KV.




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3.3 SF6


O SF6, um elemento químico no estado gasoso chamado Hexafluoreto de

Enxofre, grupo 1080 de classificação da ONU. Desde a década de 70 o composto

hexafluoreto de enxofre - SF6 tem sido objeto de muitos estudos associados à sua

capacidade de isolar altas voltagens.

Graças à sua apreciável secção de choque de captura eletrônica o SF6 possui

excelentes propriedades dielétricas e ótimas propriedades de interrupção de arco

elétrico. Além disso, a sua atoxicidade e facilidade à manipulação tornam-o adequado

ao uso industrial.

A aplicação do SF6 comprimido como meio isolante em equipamentos de alta

tensão, quer em disjuntores de uso convencional, quer como isolamento de subestações

inteiras (então denominadas blindadas a SF6), ou ainda em cabos de transmissão de

altas potências ou transformadores é uma tecnologia recente, cuja demanda vem

crescendo exponencialmente.

Devido a sua capacidade de isolação 2,5 vezes maior do que o ar à pressão

atmosférica, foi possível compactar espaços (em até três vezes) antes necessários para o

afastamento mínimo de barramentos e contatos elétricos diversos. Por exemplo, uma

cabine primária de 24 kV, com cinco bays, pode ser entregue ao usuário totalmente

montado de fábrica. O tempo de duração da acomodação na obra e do comissionamento

pode ser inferior a 16 horas.

Principais equipamentos onde é usado o SF6:

� Disjuntores de extra alta tensão;

� Subestações de extra alta tensão blindadas;

� Contatores de alta tensão;

� Transformadores isolados a SF6.

O gás SF6 está sendo de enorme eficiência para o isolamento de sistemas

elétricos e construção de dispositivos, e vê-se um bom futuro para esta tecnologia que

vem a melhorar o desempenho dos sistemas elétricos e trazer benefícios quanto à

facilidade, operacionalidade, economia de espaço, custos, garantia de qualidade e menos

manutenções que outros equipamentos hoje em dia utilizado.




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3.4 APLICAÇÃO MUNDIAL EM PAINÉIS DE MÉDIA TENSÃO

* Vácuo USA, Japão, Europa, India

SE, Ásia, China

* SF6 Europa ( França, Itália )

* Air Magnetic USA

* Óleo Todo o mundo exceto USA

3.4.1 Histórico do Vácuo

Grande crescimento: Crescimento constante:

Grande decrescimento: Decrescimento constante:

- Progresso demorado devido a falta de:

• Tecnologia no processo de Alto Vácuo

• Disponibilidade de materiais livres de gases

- Disjuntores de Média Tensão a Vácuo

- Disponíveis desde o início da década de 1960

- Atualmente a tendência mundial para Média Tensão é o Vácuo

3.4.2 Histórico do SF6

- Início do trabalho após a 2a Guerra Mundial

- Primeira patente em interrupção em SF6 nos EUA




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• T.C. Browne da Westinghouse

• A.P. Strom da Westinghouse

- Propriedades físicas, químicas e elétricas muito favoráveis

3.5 CARACTERÍSTICAS DO SF6

Físicas

- Cinco vezes mais isolante que o ar

- Se mantém no estado gasoso a baixas temperaturas e altas pressões.

Químicas

- Inerte, não-tóxico

- Produto resultante da decomposição após um arco pode ser tóxico.

- É um dos gases mais agressivos ao meio ambiente (Efeito Estufa)

Elétricas

- Alta resistência dielétrica

- Alta taxa de tensão restabelecimento transitória

3.5.1 Problemas do SF6.

- É um potente gás agressivo a atmosfera

- Sistema SF6 sempre “vaza”

- Disposição do gás é de custo elevado

- Potencial p/ lei anti uso do SF6 é grande

- Produto tóxico após sujeito a arco necessita de proteção quando em serviço e

disposição com custo elevado

- Preço aumentando rapidamente

3.5.2 Discussão

- Efeito Estufa Natural

- Efeito Estufa Aumentando

- Mudança Climática

3.5.3 Questões Ambientais na Emissão de “Sf6”

- Potencial de aquecimento global

- Longa duração na atmosfera




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- Emissões aparentemente irão acumular, equipamento elétrico contendo SF6 “ vaza”

- Efeitos das emissões persistirão por muitos anos

3.6 CARACTERÍSTICAS DO VÁCUO

3.6.1 Impacto Ambiental

- Não agressivo a atmosfera

- Não tóxico

- Não possui problemas de disposição

- Baixo custo total se comparado a vida útil

3.6.2 Segurança

- Não violento

- Não explode ou implode com mal funcionamento

- Não causa danos a equipamentos vizinhos

- Não oferece risco de danos pessoais

- Não produz gases tóxicos em caso de falhas

3.6.3 Alta Confiabilidade

- Alta resistência a interrupções

• Baixa tensão de arco

• Tempo de arco reduzido

• Baixa energia de arco

• Junções elétricas não-deslizantes

- Alta resistência mecânica

• Poucas partes

• Curta pancada

• Mecanismos com baixa energia




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Confiabilidade

• Taxa de falhas proporcional ao número de partes

- Menos partes significa menos falhas

• Mecanismo de baixa energia com menos stress

- Menos falhas

• Habilidade maior número de interrupções cumulativas

- Maior durabilidade

3.6.4 Manutenção

• Totalmente encapsulado

- Não há necessidade de checagem/medições das condições do contato.

• Não há contaminação dos contatos

• Não há deterioração do meio de extinção

• Junções elétricas não deslizantes

• Mecanismos de menor energia

- Menos stress

• Se tornará livre de manutenção

3.7 COMPARAÇÃO ENTRE PARTES DOS DISJUNTORES

(MANUTENÇÃO)

N úm ero de: SF 6 Pu ffer Vacuum

Partes no Pólo 52 22

Partes M óveis no Pó lo 24 9

Partes M óveis na C âm ara de Arco 24 2




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3.8 MERCADO MUNDIAL DE DISJ. MT EFEITO SUBSTITUÇÃO

4. ESTUDO DE LAY-OUTs DE SUBESTAÇÕES INDUSTRIAIS

Em subestações industriais encontramos os mais diferentes tipos de lay-outs que

variam principalmente de acordo com a demanda envolvida, a confiabilidade desejada e

os critérios dos projetistas.

A seguir faremos uma análise de alguns modelos cujos quais

consideramos interessantes para efeito ilustrativo, mostrando um padrão e algumas

alternativas possíveis.

Lembramos que o objetivo é demonstrar que com algumas mudanças no

lay-out de uma subestação pela a adição ou mudança de um equipamento normalmente

utilizado por um equipamento similar ou alternativo. Com essas mudanças pode-se

atingir o efeito desejado com relação a custo, manutenção e confiabilidade.

Devido ao número de lay-outs e alternativas possíveis ser muito grande,

estaremos apresentando somente algumas alternativas possíveis. Acreditamos que para

um estudo mais completo e extenso dos vários lay-outs possíveis de uso em

subestações, com suas vantagens e desvantagens, um trabalho dedicado somente a esta

questão necessitaria ser executado.

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1980 1990 2000

Ar

Óleo

Gás (SF6)

Vácuo




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4.1 Exemplo 1 – Subestação de 13,8kV – 3Ø - 60Hz –

Entrada Única

Este é um das mais freqüentes configurações de subestação podendo ser

encontrada em qualquer tipo de indústria, utilizada para alimentação de cargas em

geral:

- QDF’s ( quadros de distribuição de força)

- CCM’s ( centro de controle de motores)

- Motores

- Equipamentos específicos

Entrada:

Apenas uma entrada em 13,8kV protegida por disjuntor extraível (SF6 ou

Vácuo) e pára-raios sendo possível o uso do pára-raios dentro do cubículo da subestação

ou apenas na entrada do ramal aéreo, outra possibilidade é a troca do disjuntor por

chave seccionadora e fusíveis limitadores de correntes. A proteção e medição é

normalmente feita por um único equipamento microprocessado podendo ser utilizado a

medição em separado. Os sinais para este equipamento vêm de dois transformadores de

potencial ligação em V e 3 Tc’s de barra podendo também ser a utilizado TC do tipo

janela.

Saídas:

Podemos ter várias saídas disjuntores extraíveis porém, também há a

possibilidade de usarmos chaves seccionadoras com ou sem fusíveis limitadores de

corrente.

A medição e a proteção nas saídas não é obrigatória podendo ser feita

junto a carga (QDF’s , CCM’s, etc), mas as vezes é necessário uma proteção completa e

a instalação de transformadores de corrente nas saídas é recomendável. O sinal de

tensão é proveniente da entrada.




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Vantagens e Desvantagens

Vantagens:

- Simplicidade

- Baixo custo de instalação e manutenção

Desvantagens:

- Confiabilidade menor pelo fato de possuir apenas uma entrada

- Manutenção do ramal de entrada acarreta em desligamento total do sistema

4.1.1 Alternativa

No caso de querermos aumentar a confiabilidade do sistema podemos aumentar

o número de entradas da subestação, no caso se aumentarmos para duas entradas isto

vai implicar na utilização de um disjuntor de interligação que terá a função de isolar as

barras do sistema. Próximo a este disjuntor podemos ter ou não transformadores de

corrente para controle através de intertravamentos, para medição e/ou proteção.

Vantagens:

- Baixo custo de manutenção

- Facilidades de manutenção dos equipamentos

- Maior confiabilidade e segurança para o sistema

Desvantagens:

- Custo mais elevado que a alternativa anterior

- Necessidade de proteções e medições mais elaboradas

- Necessidade de intertravamentos e controles para o perfeito funcionamento

do sistema.




página 76

SE 13,8kV –Entrada Única




página 77

Alternativa SE 13,8kV – 2 entradas




página 78

4.2 Exemplo 2 – Subestação de 13,8kV – 3Ø - 60Hz – 2

entradas

Este tipo de subestação normalmente encontrada em grandes industrias, tendo

como características duas entradas distintas e um arranjo especial para garantir várias

possibilidades de alimentação para as cargas, pois normalmente se precisa de uma boa

confiabilidade do sistema e facilidade para manutenção dos equipamentos.

Normalmente utilizada em industrias para alimentação de centro de

distribuição de cargas e centro de controle de motores de média tensão 2,4kV/4,16kV e

centro de controle de motores de baixa tensão 0,48kV/0,38kV, como por exemplo:

- Refinarias de petróleo

- Montadoras de automóveis

- Industrias navais

Desenho

O diagrama representado anteriormente tem por características relevantes:

- Duas entradas em 13,8kV

A característica desta subestação é a de alimentar cargas importantes para

o funcionamento da indústria por isso a necessidade de duas alimentações e como

conseqüência a utilização do disjuntor de interligação para seccionar o barramento

principal.

Neste caso normalmente é feita uma subestação abrigada e os painéis

utilizados são para uso interno com grau de proteção mínimo IP-21, sendo que nenhuma

parte condutora fica exposta, todos os barramentos, conexões a isoladores, buchas e

terminais são protegidos do ambiente externo.

A vantagem da utilização de cubículos é a diminuição do espaço

requerido para a instalação da subestação e facilidade para a ampliação dos painéis, sem

contar na facilidade de manutenção, pois cada cubículo contém um disjuntor do tipo

extraível, normalmente a vácuo ou a SF6.




página 79

Todos os compartimentos dos painéis de 13.800 V são do tipo “Metal-Clad”,

sendo em conformidade com as normas ANSI e IEC.

Saídas

Esta configuração permite ótima confiabilidade dos sistema,

principalmente se tivermos cargas divididas igualmente pelo dois lados da subestação,

e podemos suprir ainda de modo especial cargas consideradas vitais para o sistema.

No caso dividimos a mesma carga um pouco para cada lado da

subestação diminuindo a corrente dos disjuntores e aliviando os transformadores de

saída. Se ocorrer uma falha de alimentação em uma das entradas da subestação, com

uma manobra nos disjuntores de interligação das cargas fazemos a chamada operação

em “L”, para isso é necessário considerar o uso do transformador com potência nominal

acrescida de 25% devido ao uso de ventilação forçada, e um dimensionamento

adequado dos barramentos.

E poderemos alimentar a saída de uma das nossas cargas principais

fechando o disjuntor de interligação.

Vantagens e Desvantagens

Vantagens:

- Alta confiabilidade


- Bom desempenho do sistema

Desvantagens:

- Custo elevado devido a alta confiabilidade exigida

- Necessidade de proteção mais elaborada

- Utilização de maior número de equipamentos de medição, controle e

proteção.




página 80

4.2.1 Alternativa

No caso de querermos diminuir o custo da subestação mantendo ainda a sua

função podemos diminuir o número de equipamentos envolvidos para interligação do

sistema e também diminuindo os equipamentos de proteção dos sistema, no caso com a

nova configuração podemos diminuir um disjuntor de interligação e diminuir o número

de transformadores de potencial e proteções envolvidas.

Esta configuração mantém o mesmo desempenho diminuindo um pouco

a confiabilidade do sistema, podendo ainda ser utilizada além da proteção de

motores de 13,8kV para diversos tipos de cargas

Vantagens:


- Bom desempenho do sistema

- Custo inferior a alternativa anterior

Desvantagens:

- Confiabilidade menor do que na anterior

- Necessidade de proteção elaborada




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SE 13,8kV – 2 Entradas

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SE 1

3,8k

V




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4.3 Exemplo 3 – Subestação 34,5kV / 2x 3 MVA

Este tipo de subestação pode ser encontrada em indústrias de porte médio para grande onde

haja centros de carga distintos ou onde deseje-se uma confiabilidade garantida principalmente pela

manutenção dos equipamentos.

O Diagrama representado a seguir tem por características relevantes:

4.3.1 Entrada Única em 34,5kV

Esta faixa de tensão é usada por indústrias de médio porte localizadas em

áreas que sejam atendidas por linhas de 34,5kV que encontram-se normalmente em centros

industriais que visam um atendimento com um melhor aproveitamento da distribuição de

energia.

Normalmente as subestações atendidas nesta faixa de tensão possuem

somente uma entrada ficando mais sujeitas a serem prejudicadas devido a falhas no

fornecimento de energia.




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Subestação 34,5 / 2x 3 MVA




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4.3.2 Derivação do Circuito para 2 transformadores.

Do disjuntor de entrada a energia é conduzida até um barramento de onde

saem duas derivações (uma para cada transformador)

O objetivo desta configuração é possibilitar uma maior confiabilidade do

sistema através da manutenção preventiva freqüente sem a necessidade de grandes períodos

sem energia.

Na operação normal mantêm-se um transformador ligado e o outro desligado

garantindo a alimentação para todas as cargas através da chave de interligação nos

cubículos de 15kV.

Quando houver necessidade de manutenção em algum dos transformadores

há a necessidade de se desligar o disjuntor geral (desenergizando toda a fábrica), então abre-

se a chave seccionadora do transformador onde será executada a manutenção e fecha-se a

chave do transformador a ser usado. Após isso religa-se o disjuntor tomando-se o cuidado

de antes abrir a chave seccionadora do cubículo de 15kV ligada ao secundário do

transformador em manutenção.

Em outra situação poder-se-á deixar os 2 transformadores ligados a fim de

atender uma demanda maior, podendo-se eventualmente fazer a manutenção em um dos

transformadores desde os devidos cuidados sejam tomados para evitar a sobrecarga em um

deles.

4.3.3 Principais Vantagens e Desvantagens

Vantagens:

Simplicidade: Não há grandes problemas para a instalação dos equipamentos,

pelo reduzido número de equipamentos auxiliares para o seu funcionamento. A casa de

comando e sala de baterias necessárias para o funcionamento do disjuntor neste caso pode

ser de pequenas dimensões.




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Manutenção: Possuindo somente um disjuntor para manutenção e dois

transformadores, a manutenção é relativamente simples se comparada à lay-outs mais

complexos.

Desvantagens:

Confiabilidade: reduzida devido ao fato da necessidade do desligamento do

disjuntor de entrada no caso de manutenção, seja de algum dos transformadores ou do

próprio disjuntor.

4.3.4 - Primeira alternativa:

A mudança no lay-out da subestação se dá pela adição de uma chave

seccionadora para bypass do disjuntor e a adição de chaves fusível de 34,5 kV para proteção

individual de cada transformador.

O bypass no disjuntor tem por finalidade aumentar a confiabilidade da

instalação, de forma que uma manutenção no disjuntor de entrada não venha a ocasionar a

parada da fábrica.

Se houver falha em algum dos transformadores, não corre-se o risco de desligar toda

a instalação, pois os fusíveis isolam o transformador com defeito, diminuindo a

probabilidade de atuação do disjuntor de entrada.

No caso de manutenção dos transformadores os mesmos estariam protegidos pelos

fusíveis.

Outra mudança significativa se dá no setor de 15 kV. Nos cubículos, a saída para os

alimentadores é feita através de chaves sob carga e fusíveis. Tais fusíveis podem ser

limitadores ou do tipo fusível de potência (quais utilizam elos fusíveis).

Tal alternativa também poderia ter sido aplicada na subestação anterior, como a

proteção totalmente por disjuntores poderia também ser aplicada neste caso.

Isto depende de que tipo de carga, a corrente nominal e o nível de curto-circuito para

cada circuito.




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Alternativa 01 - 34,5 / 2x 3 MVA




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Vantagens:

Simplicidade: A instalação mantém-se relativamente simples, pois o

acréscimo de chaves seccionadoras e chaves fusíveis para proteção não requerem a

instalação de equipamentos auxiliares para seu funcionamento.

Manutenção: Quase não há grandes mudanças na manutenção da subestação,

pois as chaves fusível e seccionadoras instaladas são equipamentos não requerem tanta

atenção quanto o disjuntor.

Ao substituir-se nos alimentadores de 15 kV os disjuntores por chave sob carga com

fusíveis, diminuiu-se os pontos com necessidade de manutenção e também do número de


Confiabilidade e Operação: Aumento da confiabilidade no fornecimento de

energia, pois as chaves fusíveis isolam cada transformador separadamente. Assim, a

instalação não fica sujeita ao desligamento total quando de ocorrência de uma falta.

Desvantagens:

Proteção dos Transformadores: As chaves fusíveis de 34,5 kV atuam de

forma unipolar no caso de uma falha fase-terra em um transformador. Desta forma, as

outras duas fases estarão alimentando o transformador o que pode sobrecarregá-las

dependendo do tipo de ligação dos enrolamentos.

Eventualmente esta sobrecarga poderá ser sentida pelos fusíveis das fases

ainda em funcionamento levando-as à atuar. Porém, deve-se tomar cuidado especial para o

tempo de atuação dos fusíveis das fases agora sobrecarregadas não haja um

sobreaquecimento do transformador.

Do ponto de vista da confiabilidade, deve-se tomar cuidado de prever a

situação de sobrecarga das fases na curva de atuação do relé do disjuntor, de forma que este

não atue e toda a instalação seja desligada.




página 89

Espaço e Estruturas: A adição de novos equipamentos levar a necessidade de

adição de mais estruturas para a sua instalação. Consequentemente, o espaço requerido vai

ser maior.

4.3.6 - Segunda alternativa:

Neste lay-out as chaves fusíveis foram substituídas por disjuntores. No setor

de 15 kV, pode-se manter as chaves fusíveis nos alimentadores como mostrado ou fazer a

proteção através de disjuntores.

Isto depende do nível das correntes de curto-circuito esperado e do tipo de

carga alimentada. Usualmente, chaves sob carga não são capazes de manobrar correntes

capacitivas, logo uma consideração especial deve ser tomada para a proteção de bancos de

capacitores ou se há cabos isolados muito longos a serem protegidos. Nestes casos,

geralmente são usados disjuntores a vácuo ou a óleo. (maiores detalhes nos capítulos sobre

tecnologias e equipamentos)




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Alternativa 02 - 34,5 / 2x 3 MVA




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Vantagens:

Confiabilidade: a confiabilidade é aumentada em relação ao padrão e a

primeira alternativa. Com disjuntor para proteção de cada transformador, o usuário pode

isolar e proteger cada transformador individualmente, sem a necessidade de desligamento

do disjuntor geral.

Proteção dos Transformadores: A atuação do disjuntor é tripolar e bem mais

rápida do que a do fusível. Desta forma não há necessidade de se tomar cuidados extras na

coordenação de equipamentos, como as fases sobrecarregadas pela atuação de chave-

fusível em uma das fases e o sobreaquecimento do transformador.

Desvantagens:

Complexidade: A subestação é mais complexa pois requer um maior número

de equipamentos auxiliares do que antes levando à necessidade de maiores cuidados na

manutenção e instalação.

Manutenção: além do disjuntor de entrada e dos transformadores, há mais

dois disjuntores que requerem cuidados especiais periódicos para garantir seu bom

funcionamento. Há também um aumento do número equipamentos auxiliares, muitos deles

necessitando de manutenção periódica.

O usuário também deverá dedicar mais tempo para a manutenção do banco

de baterias e retificador, necessários para manter os disjuntores prontos para o

funcionamento.

Neste tipo de lay-out o tempo de manutenção é maior e devem ser alocados

maiores recursos para a mesma durante a vida útil da subestação.

Espaço e Estruturas: há a necessidade de maior espaço para a instalação dos

disjuntores pois requerem estruturas especiais para a sua colocação.

As salas de comando e baterias também serão maiores por causa do aumento

do número de equipamentos. O acréscimo de disjuntores exige maiores obras civis para a

sua instalação.




página 93

4.4 - Exemplo 4 – Subestação 69kV / 2x 5 MVA

Este tipo de subestação pode ser encontrada em indústrias de porte grande onde haja onde

deseje-se uma confiabilidade maior devido ao fornecimento através de duas linhas de transmissão

separadas.




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Subestação 69kV / 2x 5 MVA




página 96

O Diagrama representado anteriormente tem por características relevantes:

4.4.1 Duas Entradas em 69kV

Esta faixa de tensão é usada por indústrias de porte grande localizadas em

áreas que sejam atendidas por linhas de 69kV que encontram-se em centros industriais que

visam um atendimento com um melhor aproveitamento da transmissão de energia.

As subestações atendidas nesta faixa de tensão podem ter somente uma

entrada ficando mais sujeitas a falhas no fornecimento de energia ou por duas entradas

garantindo uma maior confiabilidade no fornecimento.

Escolhemos o modelo com duas entradas para melhor demonstrar as

alternativas aplicáveis em seu lay-out.

4.4.2 Derivação do Circuito para 2 transformadores.

Do disjuntor de entrada a energia é conduzida até um barramento de onde

saem duas derivações (uma para cada transformador). No uso normal, um disjuntor de

entrada pode estar fechado e outro pode estar aberto.

Como anteriormente, o objetivo desta configuração é possibilitar uma maior

confiabilidade do sistema através da manutenção preventiva freqüente sem a necessidade de

grandes períodos sem energia para a fábrica.

Na operação normal mantêm-se os dois transformadores ligados garantindo a

alimentação para todas as cargas. Quando da manutenção de um transformador a

alimentação é feita através da chave de interligação nos cubículos de 15kV.

Quando da necessidade de manutenção em algum dos transformadores há a

necessidade de se desligar o disjuntor geral (desenergizando toda a fábrica), então abrem-se

as chave seccionadoras de 69 e 15 kV do transformador onde será executada . Após isso

religa-se o disjuntor de entrada. Neste caso deve-se os tomar cuidado para evitar a

sobrecarga no transformador em funcionamento, geralmente pelo desligamento de cargas

não essenciais ao processo produtivo.




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Vantagens:

Confiabilidade: devido à duas entradas de energia separadas, quando há falha

no fornecimento de energia o usuário pode optar por usar a linha alternativa da

concessionária.

O uso de dois transformadores também permite que possa-se alimentar

cargas essenciais ao processo se houver falha ou se o transformador estiver em manutenção.

Proteção dos Transformadores: A atuação do disjuntor é tripolar e bem mais

rápida do que a de fusíveis.

Não há necessidade de se tomar cuidados extras na coordenação de equipamentos,

levando-se em consideração o sobrecarga das fases e a possibilidade de sobreaquecimento

do transformador.

Desvantagens:

Manutenção: Possuindo dois disjuntores para manutenção e dois

transformadores, a manutenção é complexa. O usuário deve sempre cuidar dos

equipamentos auxiliares e do banco de baterias/retificadores de forma a garantir que os

disjuntores sempre estejam prontos à atuar.

Relés e TC`s devem ser também monitorados para verificação de seu

funcionamento e exatidão.

Espaço e Estruturas: Os disjuntores e seus equipamentos auxiliares exigem

maior número de estruturas para a instalação dos mesmos. O espaço da subestação também

aumenta devido à necessidade de uma casa de comando e sala de baterias de maior porte

para acomodar os equipamentos auxiliares.

Também aumenta-se o número de eletrodutos e canaletas para acomodação

dos cabos de controle da subestação, bem como estruturas para instalação dos disjuntores.




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4.4.4 - Primeira alternativa:

Substituindo no lay-out da subestação os disjuntores por chaves fusível de

69 kV para proteção visa-se diminuir o custo de instalação e manutenção.

Como anteriormente falado, no caso de manutenção dos transformadores os mesmos

estariam protegidos pelos fusíveis.

Novamente para ilustrar uma mudança que pode ser feita, mudou-se no setor de 15

kV os disjuntores de saída por chaves sob carga e fusíveis

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Vantagens:

Manutenção: Há grandes mudanças na manutenção da subestação, pois as

chaves fusível e seccionadoras instaladas são equipamentos que não requerem tanta

manutenção quanto os disjuntores. Não há sala de baterias, nem sala de comando para o

setor de 69 kV

Ao substituir-se nos alimentadores de 15 kV os disjuntores por chave sob carga com

fusíveis, diminuiu-se os pontos com necessidade de manutenção e também do número de


Espaço e Estruturas: A instalação de chaves fusível evita a necessidade da

instalação de equipamentos auxiliares como TC`s, relés e sala de baterias.

Logo, não há a necessidade de previsão de estruturas civis para tais

equipamentos. Também diminui-se o número de canaletas e eletrodutos necessários para

controle da subestação.

O espaço do terreno para a subestação é menor do que aquele requerido para

a subestação com disjuntores.

Desvantagens:

Proteção dos Transformadores: Como no caso das chaves fusíveis de 34,5

kV, as chaves fusíveis de 69 kV atuam de forma unipolar no caso de uma falha fase-terra

em um transformador. As fases sem problema estarão alimentando o transformador,

podendo sobrecarregá-las dependendo do tipo de ligação dos enrolamentos.

A sobrecarga poderá ser sentida pelos fusíveis das fases ainda em funcionamento

levando à atuação dos outros fusíveis. Porém isso pode levar tempo e prever a situação de

sobrecarga das fases de forma que o transformador não sofra um sobreaquecimento.

Confiabilidade: O retorno ao serviço é mais demorado pois é necessário uma

operação mais complexa do que aquela utilizada para os disjuntores. É necessário abrir os




página 101

disjuntores do secundário do transformador, para então abrir as chaves seccionadoras e só

então substituir o fusível que atuou.

Porém em casos em que o motivo da falta persiste, isto não é muito relevante, pois

normalmente executa-se uma inspeção na instalação antes de se colocar o sistema de volta

em serviço, principalmente quando a falta é no transformador. Nestes casos, a inspeção

pode levar de minutos a algumas horas.

5. Estudo Comparativo de Viabilidade Aplicado as Subestações

Industriais de até 69kV, 10MVA

A finalidade deste estudo é a comparação econômica de sistemas genéricos para a

construção e ampliação de subestações com caraterísticas industriais, apresentando os devidos

resultados considerando-se as mais importantes variáveis presentes durante a construção e toda a

vida-útil estimada do sistema.

Com o aumento do número de fornecedores de equipamentos e as novas tecnologias que

surgiram nesses últimos anos, torna-se muito complicado definir qual fornecedor é melhor e como

conciliar o custo x qualidade. Usualmente as empresas já têm seus fornecedores tradicionais e não

percebem que podem obter um custo menor e a mesma (ou melhor) qualidade de fornecimento.

Esse estudo consiste em mostrar qual é o melhor sistema que pode ser implantado numa

subestação industrial tendo como fundamento principal a vida útil estimada deste sistema.

Nosso estudo foi elaborado tendo-se como base uma planilha de cálculo desenvolvida para

este mesmo fim. Com isso, foram tomadas algumas considerações para que o estudo ficasse

simples e eficaz.

Variáveis a ser consideradas no estudo comparativo de implantação de subestações:




página 102

5.1 Variáveis Financeiras e globais do Empreendimento.

5.1.1 Inicio da obra

A data de início do empreendimento consiste na data em que se determina o inícios dos serviços

desde a fase dos projetos e compra dos equipamentos.

5.1.2 Entrada em Operação

Data após o termino das obras e a energização da unidade fabril.

5.1.3 Taxa de Juros Mensais Considerada

Variável presente nas operações financeiras realizadas, em investimentos tais como

poupança ou fundos de renda fixa, afim de utilizarmos em nossos cálculos valores que possam ser

comparados com uma precisão maior tendo em vista pagamentos parcelados a médio e longo

prazo.

Esta variável torna-se necessário para conhecermos os custos em valor presente para

o caso de parcelamentos a longo prazo os pagamentos dos equipamentos e mão de obra tendo em

vista que o valor da compra integral do equipamento/serviço esteja disponível antes do pagamento

total afim de aproveitar-se esta capitalização em investimentos no mercado financeiro.

Para o caso de os eventos de quitação dos compromissos de pagamento dos

equipamentos / serviços ocorrerem ao passo em que se disponibiliza a verba, a taxa de juros pode

ser desconsiderada (igual a zero) pois não há ganho em operações financeiras desta forma.

5.2 Equipamentos

5.2.1 Custo total dos equipamentos com os impostos

Esse custo consiste do valor liquido do equipamento com os seus devidos impostos

agregados:

• IPI – Imposto Sobre Produto Industrializado;

• ICMS – Imposto sobre Circulação de Mercadoria e Serviço;

• PIS – Programa de Integração Social;

• COFINS – Contribuição para Fins Sociais.




página 103

Obs: Em nossos estudos não consideramos o crédito de impostos tendo em vista o Art. 52

do código tributário:

Art. 52 É vedado, salvo determinação em contrário da legislação, o crédito relativo a

mercadoria ou bem entrados no estabelecimento ou a prestação de serviços a ele feita:

I - decorrentes de operações ou prestações isentas ou não tributadas, ou que se refiram a

bens, mercadorias, ou serviços alheios à atividade do estabelecimento

5.2.2 Vida útil real do equipamento

É o tempo de vida útil do equipamento que deve ser informado pelo fornecedor.

Em nossos estudos temos a vida útil dos equipamentos baseada em análises e dados de

concessionárias brasileiras.

5.2.3 Vida útil contábil do equipamento

É o tempo de vida do equipamento que é considerado no cálculo da depreciação,

normalmente considerado para 10 anos.

5.2.4 Garantia do equipamento para peça de reposição

Consiste no período de tempo em que o fornecedor garante o perfeito funcionamento do

equipamento isentando o cliente de qualquer ônus eventual em relação a peças de reposição

5.2.5 Custo estimado mensal da manutenção

Consiste no valor aproximado que a empresa gasta para manter um bom funcionamento de

seus equipamentos, tendo como base os custos de pessoal (mão de obra e encargos) e ferramentas

especiais.

5.2.6 Custo estimado mensal das peças de reposição

Consiste no valor aproximado que a empresa vai gastar para repor peças que apresentarem

algum defeito. Esse custo não é considerado durante o tempo de garantia.

5.2.7 Custo mensal de espaço físico utilizado

O desenvolvimento de novas tecnologias contribuiu enormemente na redução do espaço

físico utilizado por uma Subestação Industrial. Mas como essa tecnologias são mais caras que as

tradicionais, devemos considerar a relação equipamento x espaço.




página 104

5.2.8 Taxa anual de seguro do equipamento agregado ao Sistema

As industrias fazem seguro de toda a empresa, foi considerado que uma parte desse valor

referencia a Subestação, ou seja, quanto mais cara for a Subestação mais caro fica o seguro da

industria.

5.3 Serviço de instalação

Uma subestação para ser construída requer um grande movimento de pessoas qualificadas

para execução de todas as etapas do processo (Gerenciamento, Projeto, Obra Civil, Montagem

Eletromecânica e Comissionamento). Essas etapas são bem distintas e seqüenciais, gerando um

grande custo dentro de todo o empreendimento.

5.4 Tarifação da energia:

Faz-se necessário contemplar o custo da energia nesse tipo de estudo, principalmente

quando tratar-se de sistemas com tensão diferente. Par isto é necessário:

Entender o seu custo de energia;

Comparar: Externamente – industriais similares / outras unidades;

Internamente – variações de custo mensal;

Entender quando a energia é utilizada;

Entender onde a energia é utilizada;

Combinar o uso da exigência;

Aumentar a Eficiência do sistema

Otimizar o fornecimento de energia.

A escolha da tarifação da sua industria depende basicamente da tensão de fornecimento e a

demanda contratada, sendo elas (para o sistema da Copel):

Horo-sazonal Azul.

A1 (230kV ou mais);




página 105

A2 (88 a 138kV);

A3 (69kV);

A3a (30 a 44kV);

A4 (2,3 a 25kV);

AS (subterrâneo).

Horo-sazonal Verde.

A3a (30 a 44 kV);

A4 (2,3 a 25 kV);

AS (subterrâneo).

Convencional.

A2 (88 a 138 kV);

A3 (69 kV);

A3a (30 a 44 kV);

A4 (2,3 kV a 25 kV);

AS (Subterrâneo).

Em nossos estudos consideramos a energia de entrada entregue na subestação, os custos

para levar essa energia até o local da subestação foram desconsiderados por tratar-se de

responsabilidade da concessionária ou de um comum acordo entre a empresa consumidora e a

concessionária.

Este gasto excedente, quando necessário pode ser incluído junto as variáveis decorrentes da

construção da subestação.




página 106

5.5 Resultados e Conclusões do Estudo.

Aplicando-se estas variáveis em nossa planilha de cálculo da maneira correta,

poderemos ter uma simulação do comportamento do fluxo de desembolso aplicado a cada um dos

sistemas a serem comparados.

Poderemos contar com um diagrama de fluxo de desembolso para o empreendimento

compreendendo desde o início das obras (considerando todos os gastos devidos a compra dos

equipamentos e pagamento dos serviços) até a entrada em operação do sistema (compreendendo os

gastos estimados com manutenção, peças de reposição, gastos com seguro, etc.) para até 3 anos.

Apresentaremos também um comparativo do fluxo de desembolso mensal estimado desde a

aquisição do sistema até os gastos estimados agregados a ele após a entrada em operação inclusive

considerando a depreciação dos equipamentos e os gastos estimados com energia elétrica.

Este último comparativo nos dá realmente uma idéia de como se comportam o peso dos

investimentos durante a vida útil do sistema.

Em seguida esta mostrado o manual de utilização da planilha “Implantação de

Subestações.xls” que está disponível em http://www.subestacoes.cjb.net juntamente com 4

exemplos de conclusões e análise de resultados.




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Também será fornecido ao usuário dados referentes ao custo mensal médio da subestação

no decorrer da sua vida útil relacionando-se de 10% a 100% da vida útil estimada do sistema todos

os gastos ocorridos com a implantação da subestação (ou ampliação de uma) somados aos gastos

mensais estimados com manutenção, peças de reposição, seguro, etc, inclusive considerando-se os

gastos com energia elétrica. Este gráfico tem a finalidade de apontar realmente qual será a

alternativa mais viável e em que momento ela se tornará mais viável financeiramente.




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Dados Necessários para a comparação

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OBS 1: os valores de mês/ano de início e fim das obras deverão ser colocados da maneira

correta sempre considerando os meses e o ano em questão, qualquer erro aqui prejudicará muito o

restante dos cálculos.

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OBS 2: os valores dos gastos com manutenção não precisam ser colocados aqui nesta

planilha, caso não se conheça os valores estimados a planilhas que seguirão irão sugerir valores de

manutenção e peças de reposição de acordo com cada equipamento relacionando-se diretamente

com o seu custo.

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página 143

Apêndice I – Tecnologias de Interrupção de Arco Elétrico

AI.1 Óleo Isolante

AI.1.1 Conceitos:

Serão abordados aqui alguns conceitos básicos relacionados a óleos isolantes:

AI.1.1.1 Óleos Minerais Isolantes:

Produto obtido do petróleo bruto por destilação e formado por mistura de hidrocarbonetos

naftalênicos, aromáticos, parafínicos e pequenas concentrações de outros compostos como enxofre,

nitrogênio e oxigênio.

AI.1.1.2 Análise Cromatográfica De Gases Dissolvidos Em Óleo Isolante:

Análise que determina os teores de gases dissolvidos no óleo isolante utilizado em

equipamentos elétricos.

AI.1.1.3 Análise Físico-Química De Óleo Isolante:

Conjunto de ensaios que determinam as propriedades físicas, químicas e elétricas do óleo

isolante, utilizadas para definir suas características quanto a qualidade, desempenho e condições de

utilização.

AI.1.1.4 Comparador Pfvo (Power Factor Valuable Of Oxidation):

Ensaio que consiste na aceleração do processo de oxidação do óleo em laboratório, com a

medida simultânea do seu fator de potência.

AI.1.1.5 Cor:

Valor obtido através de ensaio físico utilizado para indicar o grau de refinação do líquido

isolante, presença de contaminantes ou deterioração provocada por produtos resultantes de

envelhecimento.




página 144

AI.1.1.6 Densidade:

Valor obtido através de ensaio físico que serve para indicar o tipo de cru básico que

originou o líquido isolante ou mistura de volume significativo de produto de características

diferentes.

AI.1.1.7 Enxofre Total:

Valor obtido através de ensaio químico para determinação do teor total de enxofre presente

no óleo isolante, indicando performance, os processos de refinação e de manuseio.

AI.1.1.8 Fator De Potência:

Valor obtido através de ensaio elétrico que permite medir a potência dissipada para uma

potência aparente correspondente, indicando a alteração na qualidade, devido a presença de

contaminação ou produtos de deterioração e envelhecimento do óleo.

AI.1.1.9 Filtro Prensa:

Equipamento utilizado para retirar partículas sólidas não coloidais.

AI.1.1.10 Hidrocarbonetos:

Compostos químicos constituídos da mistura de carbono (C) e hidrogênio (H).

AI.1.1.11 Hidrocarbonetos Aromáticos:

Compostos químicos cíclicos insaturados.

AI.1.1.12 Hidrocarbonetos Naftalênicos:

Compostos químicos cíclicos saturados.

AI.1.1.13 Hidrocarbonetos Parafínicos:

Compostos químicos de cadeias abertas com ligações saturadas.

AI.1.1.14 Índice De Neutralização:

Valor obtido através de ensaio químico para determinar a quantidade necessária de uma

base para neutralizar compostos ácidos presentes no óleo isolante.




página 145

AI.1.1.15 Índice De Refração:

Valor obtido através de ensaio físico que é utilizado em conjunto com outras propriedades

para caracterizar hidrocarbonetos puros e suas misturas.

AI.1.1.16 Inibidor Dbpc:

Composto químico que inibe a oxidação do óleo isolante.

DBPC = 2,6 Di-terc-butil-para-cresol.

AI.1.1.17 Óleo Isolante Inibido:

Óleo aditivado com inibidor de oxidação.

AI.1.1.18 Óleo Mineral Isolante Naftalênico:

Composição típica situada nas faixas:

hidrocarbonetos naftalênicos 40 a 50%

hidrocarbonetos parafínicos 40 a 50%

hidrocarbonetos aromáticos 8 a 12%

AI.1.1.19 Óleo Mineral Isolante Parafínico:

Composição típica situada nas faixas:

hidrocarbonetos naftalênicos 30 a 40%

hidrocarbonetos parafínicos 50 a 60%

hidrocarbonetos aromáticos 7 a 12%

AI.1.1.20 Óleo Pós-Contato:

Óleo isolante novo após tratamento, que se encontra no interior do equipamento, antes da

energização deste.

AI.1.1.21 Ponto De Anilina:

Valor obtido através de ensaio físico, indicativo indireto de teor de hidrocabonetos

aromáticos presentes no óleo isolante, permitindo em conjunto com outras propriedades a

caracterização quanto à origem naftalênica ou parafínica.




página 146

AI.1.1.22 Ponto De Fulgor e Combustão:

Valor obtido através de ensaio físico que indica a presença de hidrocarbonetos leves e

inflamáveis próprios do óleo ou contaminações adquiridas durante seu manuseio, transporte ou

estocagem.

AI.1.1.23 Ponto De Fluidez:

Valor obtido através de ensaio físico indicativo da maior temperatura em que sob

determinadas condições, uma amostra de óleo deixa de fluir, reduzindo suas características de troca

térmica.

AI.1.1.24 Resistividade:

Valor obtido através de ensaio elétrico que mede a propriedade isolante elétrica do óleo,

sobre condições comparáveis, utilizado como ensaio complementar, que indica a presença de íons

livres, partículas ionizáveis e contaminantes condutivos.

AI.1.1.25 Rigidez Dielétrica:

Valor obtido através de ensaio elétrico que mede, sob determinadas condições, o máximo

valor de campo elétrico ao qual o óleo isolante pode resistir sem ruptura, indicando a presença de

contaminantes, tais como: sujeira, partículas condutoras e água.

AI.1.1.26 Tendência À Gaseificação:

Valor obtido através de ensaio elétrico que indica, sob determinadas condições, a

característica de um óleo isolante absorver ou emanar gases, quando submetido a um campo

elétrico, em função, principalmente, dos teores de hidrocarbonetos aromáticos.

AI.1.1.27 Tensão Interfacial:

Valor obtido através de ensaio físico que mede a força necessária para passar um anel de

arame de platina padronizado pela interface água - óleo, determinando a presença de pequenas

quantidades de contaminantes polares solúveis externos e/ou materiais utilizados na construção do

equipamento, ou ainda produtos formados pela oxidação do líquido isolante.




página 147

AI.1.1.28 Teor De Água:

Valor obtido através de ensaio químico que determina o teor total de água existente em um

óleo isolante.

AI.1.1.29 Equipamento De Termo-Vácuo:

Equipamento empregado no recondicionamento de óleo isolante, utilizando-se de filtragem,

aquecimento e vácuo, para remoção de gases dissolvidos e água.

AI.1.1.30 Terra-Füller/Bauxita:

Produto utilizado na regeneração de óleo isolante para remoção de contaminantes ácidos e

coloidais, bem como de produtos resultantes da oxidação.

AI.1.1.31 Tratamento:

É o processo físico e/ou químico que visa devolver ao óleo isolante suas características

básicas dielétricas através do recondicionamento e/ou regeneração.

AI.1.1.31.1 Recondicionamento:

Consiste na remoção de contaminantes do óleo, (água, gases e sólidos em suspensão) por

processos exclusivamente físicos (filtração, purificação a vácuo etc.).

AI.1.1.31.2 Regeneração:

Consiste na remoção de contaminantes ácidos e coloidais, bem como de produtos

resultantes da oxidação do óleo, por meio de reações químicas de neutralização e posterior

processo físico.

AI.1.1.32 Viscosidade:

Valor obtido através de ensaio físico que mede a resistência de um óleo isolante a um fluxo

uniformemente contínuo, sem turbulência, inércia ou outras forças. Em conjunto com outras

propriedades é utilizado para caracterizar o tipo de óleo isolante.




página 148

AI.1.2 Disposições Gerais:

AI.1.2.1 Identificação Dos Óleos Base Naftalênica Ou Parafínica:

São identificados através de ensaios físico-químicos específicos, tais como: densidade,

viscosidade, índice de refração, ponto de anilina, composição carbônica.

AI.1.3 Funções Básicas Do Óleo Isolante:

a) Isolamento: evita a formação de arco entre as partes submetidas a diferença de potencial

dentro de limites especificados.

b) Resfriamento: dissipa o calor originado da operação do equipamento.




página 149

AI.1.4 Recondicionamento Do Óleo Isolante:

O óleo isolante deverá ser recondicionado quando os valores de características dielétricas

limites estiverem ultrapassados conforme tabela a seguir:

VALORES LIMITES PARA ÓLEO ISOLANTE EM USO

EQUIPAMENTOS Classe

de

Tensão

Kv

Rigidez

Dielétrica

Kv

Acidez

mgKoH/

g

Fator de

Potência

% (25 C)

Fator de

Potência

% (100 C)

Teor

de

água

ppm

Tensão

interfacial

mN/m

Teor de Gases

Combustíveis

ppm

TRANSFORMADOR

DE POTÊNCIA,

TRANSFORMADOR

PARA

INSTRUMENTOS

>230

60

0,15

0,5

10 0

22

2500

REGULADOR DE

TENSÃO TRIFÁSICO

69 Kv

230

35

0,20

1,0

15 5

20

2500

REATOR DE

ATERRAMENTO

REATOR

<

69

30

0,20

1,0

15 0

20

2500

REGULADOR DE

TENSÃO

MONOFÁSICO

69

30

-

-

- 0

-

-

COMUTADOR DE

DERIVAÇÃO EM

CARGA

< 69

30

-

-

- 0

-

-

DISJUNTOR,

RELIGADOR,

CHAVE A ÓLEO

230

20

-

1,5

-

-

-

RECOMENDAÇÕES

-

A1

A

A

A 1

A

B

-

NBR-

6869

MB-494

ASTM-

D 924

ASTM –

D 924 B-936

MB-320

-




página 150

4.1.5 Regeneração De Óleo Isolante :

O óleo isolante deverá ser regenerado quando os valores de características físico-químicas

limites estiverem ultrapassados, conforme tabela anterior.




página 151

AI.2 Vácuo

AI.2.1 Procedimentos fabricação

A fabricação de câmaras a vácuo tem se aperfeiçoado continuamente nos últimos 30 anos:

no início, os aparelhos eram produzidos em várias etapas, como soldagem a vácuo, soldagem

subseqüente em salas descontaminadas e, posteriormente, evacuação das câmaras completas em

aquecimento simultâneo. Hoje, fabricantes como a Siemens utilizam a técnica de soldagem

estanque.

Aqui, a câmara a vácuo pode ser evacuada e soldada em uma etapa única no forno a vácuo,

possibilitando uma série de vantagens. Por um lado, esse processo possibilita a produção de

câmaras a vácuo compactas que, por sua vez, permitem dimensões menores para o disjuntor

completo.

Assim, por exemplo, o diâmetro das atuais câmaras a vácuo, em alguns tipos, foi reduzido

em 45% de seu valor de 1978. Por outro lado são necessários somente poucos pontos de conexão.

O processo de produção ocorre comandado por microprocessadores. Isso aumenta ainda mais a alta

confiabilidade das câmaras a vácuo.

AI.2.2 Chaveamento previsível, estável e seguro

Um critério decisivo é o comportamento de chaveamento previsível e estável. Isso requer

um princípio de chaveamento que não permita nem alterações do meio de extinção nem do sistema

de contato. Em disjuntores convencionais, como disjuntores a PVO ou a SF6, um movimento

relativo entre o arco elétrico e o meio de extinção deve ser produzido para a extinção do arco

elétrico. Dependendo do modo de chaveamento podem ocorrer falhas na capacidade de

chaveamento de alguns disjuntores. Em disjuntores a vácuo, essas falhas no comportamento de

extinção não ocorrem, pois aqui não é esperada nenhuma influência do arco elétrico.

Uma qualidade uniforme do vácuo, um material de contato apropriado, assim como um

sistema de contato suficientemente dimensionado, garantem um comportamento de chaveamento

seguro em toda faixa de corrente.

O vapor metálico gerado em uma câmara de vácuo (Figura 5) no processo de desconexão

tem uma tensão de manutenção tão baixa que a energia ali liberada quase não desgasta o material

de contato, que simplesmente se recombina com a superfície após a extinção do arco. As

propriedades necessárias do material de contato para um comportamento de chaveamento seguro




página 152

são mantidas. Além disso, o disjuntor a vácuo ainda demonstra uma particularidade que é única nos

aparelhos de chaveamento: devido à ação de chaveamento em si melhora-se a pressão interna em

uma câmara a vácuo. Isso significa um vácuo perfeito mesmo no fim da vida útil mecânica de uma

câmara a vácuo.

Essas duas propriedades contribuem para que a capacidade de chaveamento não piorem

durante sua vida útil total. Em disjuntores convencionais, no entanto, deve-se contar com uma

alteração das propriedades de chaveamento em paralelo com o crescente ciclo do mesmo, pois o

arco elétrico do chaveamento influencia negativamente tanto o material de contato como também o

gás ou o óleo.

AI.2.3 Taxa de restabelecimento de tensão após passagem por zero

Os modernos disjuntores a vácuo podem ser aplicados para todas as tarefas de chaveamento

nas redes de média tensão. Tanto nas redes de distribuição como também na indústria, esses

disjuntores prestam bons serviços

Afirmações de que os disjuntores a vácuo no chaveamento de transformadores em vazio

causam sobretensões e que seu desempenho é inferior aos disjuntores a SF6 no chaveamento

capacitivo são infundadas.

Ao contrário, o aperfeiçoamento das câmaras a vácuo nos últimos 20 anos leva a afirmar

que os disjuntores a vácuo dominam justamente esses casos de chaveamento sem problemas.

Materiais de contato especialmente desenvolvidos em base de cobrecromo (CuCr) asseguram que

as correntes de corte situem-se em média e, com isso, não originem sobretensões.

Desde 1986, sabemos que o disjuntor a vácuo apresenta valores de corrente de corte

comparáveis aos disjuntores a SF6. Entretanto, ensaios demonstram que, em disjuntores a SF6, a

corrente de corte depende mais intensamente da capacitância do trecho a ser chaveado do que em

disjuntores a vácuo. Com o crescimento da capacitância também aumenta a corrente de corte. Para

capacitâncias de 0,1 µF são medidas correntes de corte de até 12 A. Essa forte dependência não é

observada nos disjuntores a vácuo. A corrente de corte permanece quase independente da

capacitância de chaveamento e atinge somente 6A em 0,1µF.

Com os modernos materiais de contato, os disjuntores a vácuo também são capazes de

interromper correntes de curto-circuito, que se originem devido a falhas no secundário dos

transformadores. Nessas falhas, surgem altas taxas de restabelecimento da tensão transitória devido

às altas freqüências próprias dos transformadores, após a interrupção da corrente. A verificação das




página 153

taxas de restabelecimento do disjuntor é fundamental para a comprovação de sua confiabilidade.

Taxas de restabelecimento de tensão de até 7kV/µs podem ser controladas em uma tensão nominal

de 15kV e uma corrente de curto circuito de 36kA. A Siemens tem comprovado, com seus

disjuntores a vácuo fabricados em série, taxas de restabelecimento de tensão de mais de 10kV/µs

em correntes de curto circuito até 63kA.

Esse resultado demonstra a superioridade do disjuntor a vácuo, quando se trata de conter

altas taxas de restabelecimento da tensão após passagens por zero.

AI.2.4 Equipamentos inofensivos ao meio ambiente

Em disjuntores comuns, a gás ou a óleo, utilizam-se meios para resfriar o arco elétrico.

Com este processo, o arco elétrico tem sua energia retirada, a fim de evitar o

restabelecimento da tensão após a passagem da corrente pelo “0”. Nesse procedimento, o arco

elétrico, devido à alta temperatura, altera o meio de extinção em cada novo chaveamento. Em

disjuntores a SF6, o gás decomposto pode reagir com as partes internas dos terminais de

chaveamento. Aqui, deve-se tomar cuidado para que o vapor d'água não chegue ao interior do pólo

do disjuntor, pois a combinação de pólo do disjuntor, vapor d'água e SF6 em decomposição

possibilita a formação de ligações corrosivas como ácido fluorídrico, que, sob certas circunstâncias,

causa alterações prejudiciais das superfícies de contato e de alguns isoladores.

Em disjuntores a vácuo, não existem produtos de decomposição, pois aqui forma-se vapor

metálico na interrupção de corrente.

Como a câmara a vácuo é, ao contrário dos disjuntores a SF6, absoluta e hermeticamente

soldada, não ocorrem interações com o meio ambiente. Nem sujeira, nem poeira nem umidade

atingem a câmara. Dessa for-ma evita-se qualquer oxidação. Todos os materiais na câmara são

mantidos limpos durante a sua vida útil total. Como o desligamento desgasta a superfície de contato

de forma uniforme, a resistência do sistema de contato mantém seus valores baixos. Essa

independência de influências externas forma o pré-requisito para os altos ciclos de chaveamento e

um funcionamento isento de manutenção das câmaras a vácuo.

As câmaras a vácuo também são bem protegidas contra influências externas. Sua carcaça

consiste essencialmente em cerâmica de óxido de alumínio, insensível a oscilações de temperatura

devido aos rígidos pré-tratamentos térmicos. Em contrapartida, os disjuntores a SF6 utilizam um

invólucro de resina epóxi, no qual são fundidos eletrodos de metal. Nessa construção, as altas

temperaturas podem reduzir drasticamente a vida útil do disjuntor.




página 154

AI.2.5 Capacitores e transição de corrente

O chaveamento de capacitores impõe outras exigências aos disjuntores. Aqui, não é tão

importante um rápido restabelecimento da impedância entre contatos, mas que o disjuntor possa

suportar uma tensão alta após a passagem por zero de corrente: por isso são requisitados disjuntores

isentos de reignição.

Sobretudo, disjuntores a vácuo são apropriados devido ao seu material de contato especial e

à boa suportabilidade dielétrica, ideais para garantir a não ocorrência de reignições.

Também ao ligar os capacitores, o disjuntor a vácuo é especialmente adequado. Como em

todo dispositivo de chaveamento de bancos de capacitores, ocorre uma pré descarga antes da

conexão galvânica dos contatos.

Flui uma corrente de alta freqüência entre os gaps, a qual o disjuntor a vácuo pode

interromper devido a suas boas propriedades de extinção. Contudo, como a distância entre contatos

é pequena, não se pode formar sobretensão mesmo na extinção dessa corrente de alta freqüência. A

pequena distância entre gaps antes do toque entre os contatos limita a tensão máxima à tensão

nominal.

Uma particularidade do disjuntor a vácuo consiste em controlar uma transição de corrente.

tal situação pode ocorrer quando o tipo de falha muda durante o movimento dos contatos (por

exemplo, se um curto-circuito monopolar à terra se transforma em uma falta dupla fase à terra).

Enquanto disjuntores com outros princípios de extinção podem falhar, o disjuntor a vácuo

interrompe essa corrente sem problemas, pois não extingue ativamente, mas sim, aguarda

passivamente a próxima passagem por zero. Com isso, esta distância entre gaps no vácuo também

está sempre preparada para a extinção, mesmo quando o disjuntor esta aberto, e pode extinguir uma

corrente de corte causada por sobretensões externas já na primeira passagem por zero. Em outros

princípios de chaveamento, os arcos elétricos de corte "surpreendem" o disjuntor em estado

estático. Este não pode interromper essa corrente, causando, como conseqüência, uma interferência

na rede.

Em resumo, a difusão da técnica de chaveamento no vácuo, para a média tensão, se baseia

fortemente nas várias vantagens técnicas deste meio extintor. Um dos claros indicadores desta

difusão reside na própria produção da Siemens, que se aproxima dos 25.000 disjuntores entregues

ao mercado mundial anualmente.




página 155

AI.3 SF6

AI.3.1 Características

Molécula composta pela ligação iônica de 6 átomos de Flúor e um de Enxofre, formando

uma estrutura de corpo centrado como vista a seguir:

� Alta estabilidade molecular;

� Difícil decomposição e degeneração em subprodutos;

� Alta durabilidade;

� Baixa temperatura aproximadamente –106ºC;

� Aproximadamente três vezes mais denso que o ar;

� Altíssima resistividade elétrica quando sob pressão;

� Meio isolante controlado, resistente a influencias externa (poeira, umidade, etc...);

� Proteção contra contatos acidentais dos equipamentos;

� Proteção contra corrosão;

� Proteção do operador na ocorrência de arcos elétricos;

� Transformadores a SF6 não transmitem ruídos.

O SF6 sob pressão é acondicionado em contêineres de aço inox resistentes à corrosão. A

técnica mais moderna não utiliza vedações de borracha ou óleo. As buchas de resina em epóxi são

engatadas em anel de aço soldado ao contêiner. A transmissão mecânica dos acionamentos se faz




página 156

através de um fole metálico, também soldado. Sistemas automáticos de enchimento e testes

garantem a estanqueidade por mais de 30 anos.

AI.3.2 Perigos e Precauções

Os equipamentos isolados a SF6 não são perigosos se forem manipulados corretamente,

porém, se não forem tomados os devidos cuidados podem acontecer acidentes como lesões na pele

por congelamento, tontura e sufocação.

Ações de Emergência:

� Manter as pessoas afastadas: isolar a área de risco e impedir a entrada;

� Manter-se com o vento pelas costas: afastar-se de áreas baixas;

� Equipamentos autônomos de respiração e vestimentas usuais de combate ao fogo

oferecem proteção limitada.




página 157

AII. PRINCIPAIS NORMAS APLICÁVEIS

AII.1 Transformadores de Força

ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas).

NBR 3216/1981 - Aplicação de Cargas em Transformador de Potência – Procedimento.

NBR 5034/1983 - Buchas para Tensões Alternadas Superiores a 1 kV – Especificação.

NBR 5356/1981 - Transformador de Potência - Especificação.

NBR 5380/1982 - Transformador de Potência – Método de Ensaio

NBR 5440

NBR-6869 - Determinação da Rigidez Dielétrica de Óleos Isolantes- Método dos

Eletrodos de Disco.

NBR-7036 - Recebimento, Manutenção e Instalação de Transformadores de

Distribuição, Imersos em Líquidos Isolantes.

NBR-7037 - Recebimento, Manutenção e Instalação de Transformadores de

Potência, Imersos em Óleo Isolante Mineral.

NBR 9368

NBR 10295 – Transformadores de Potência Secos

AII.2 Cubículos / Painéis:


NBR 6979 – Conjunto de Manobra e Controle de Alta Tensão em invólucro metálico

NBR 6808 – Conjunto de Manobra e Controle de Baixa Tensão.

NBR-6146 - Graus de Proteção Promovidos por Invólucros.

AII.3 Transformadores de Potencial:





página 158

NBR 6546 – Transformadores para instrumentos – Terminologia.

NBR 6820 – Transformadores de potencial – Método de ensaio.

NBR 6855 – Transformadores de potencial – Especificação.

ANSI (American National Standards Institute).

C57.13 – Requirements for Instruments Transformers.

C93.2 – Requirements for Power-Line Coupling Capacitor Voltage Transformers.

IEC (International Electrotechnical Commission).

Publicação 186 – Voltage Transformers.

AII.4 Transformadores de Corrente:


NBR 6546 – Transformadores para instrumentos – Terminologia.

NBR 6821 – Transformadores de corrente – Método de ensaio.

NBR 6856 – Transformadores de corrente – Especificação.


C57.13 – IEEE – Standard Requirements for Instruments Transformers.


Publicação 185 – Current Transformers.

AII.5 Pára-Raios:

OBS: As normas aplicáveis à especificação de pára-raios são válidas somente para

dispositivos do tipo convencional, estando as normas aplicáveis a pára-raios de óxido de zinco

ainda em preparação pela IEC. Na ABNT, a norma de pára-raios convencionais está em fase de

revisão e não se dispõe de norma para pára-raios de ZnO.





página 159

NBR-5287 e NBR-5309 Pára-raios de resistor não-linear a carboneto de silício para

sistemas de potência - Projeto de revisão das normas;

NBR-5424 Guia de aplicação de pára-raios de resistor não-linear em sistemas de potência ;

NBR-6939 Coordenação de Isolamento;

NBR-8186Guia de aplicação de coordenação de isolamento, procedimento;


C62.1-1975;


IEC 99.1 Lightning arresters, Part 1 -. Non-linear resistor type arresters for a.c. systems;

IEC TC 37 WG-4 - Surge Arresters, Part 3: Metal oxide surge arresters for a.c. systems.

AII.6 Disjuntores:


NBR-7118 - Disjuntores de Alta Tensão.

AII.7 Sistema de Aterramento:


NBR 5410 – Instalações elétricas de Baixa Tensão;

NBR 5419 – Proteção de Estruturas contra descargas atmosféricas;

NBR 1117.

AII.8 Capacitores e Reatores de Potência:


NBR-5060 - Guia para Instalação e Operação de Capacitores de Potência.

NBR-5119 - Reatores para Sistema de Potência.

NBR-5282 - Capacitores de Potência.

NBR-5289 - Capacitores de Potência.

NBR-7569 - Reatores para Sistemas de Potência.




página 160

AII.9 Cabos e condutores:


NBR-5349 - Cabos de Cobre Nu para Fins Elétricos.

NBR-6148 - Fios e Cabos com Isolação Sólida Extrudada de Cloreto de Polivinila para

Tensões até 750 V.

NBR-6813 - Fios e Cabos Elétricos - Ensaio de Resistência de Isolamento.

NBR-6881 - Fios e Cabos Elétricos de Potência ou Controle - Ensaio de Tensão

Elétrica.

NBR-7270 - Cabos de Alumínio com Alma de Aço para Linhas Aéreas.

NBR-7271 - Cabos de Alumínio para Linhas Aéreas.

NBR-7286 - Cabos de Potência com Isolação Sólida Extrudada de Borracha Etileno-

Propileno

(EPR) para Tensões de 1 a 35 kV.

NBR-7288 - Cabos de Potência com Isolação Sólida Extrudada de Cloreto de

Polivinila (PVC) para Tensões de 1 a 20 kV.

NBR-7289 - Cabos de Controle com Isolação Sólida Extrudada com Polietileno (PE) ou

Cloreto de Polivinila (PVC) para Tensões até 1 kV.

AII.10 Instrumentos de medição:


NBR-6509 - Eletrotécnica e Eletrônica - Instrumentos de Medição.

AII.11 Isoladores:


NBR-5286 - Corpos Cerâmicos de Grandes Dimensões Destinados a Instalações

Elétricas.

NBR-6882 - Isoladores de Porcelana.




página 161

AII.12 Normas Gerais Aplicadas à Subestações:


NBR-5116 - Máquinas de Corrente Contínua.

NBR-5117 - Máquinas Síncronas.

NBR-5165 - Máquinas de Corrente Contínua - Ensaios Gerais.

NBR-5363 - Equipamentos Elétricos para Atm. Explosivas - Tipo de Proteção “d”

NBR-5383 - Máquinas Elétricas Girantes - Máquinas de Indução - Determinação das

Características.

NBR-5413 - Iluminância de Interiores.

NBR-5418 - Instalações Elétricas em Atmosferas Explosivas.

NBR-5420 - Equipamentos Elétricos para Atm. Explosivas - Tipo de Proteção “p”

NBR-5433 - Redes de Distribuição Aérea Rural de Energia Elétrica.

NBR-5434 - Redes de Distribuição Aérea Urbana de Energia Elétrica.

NBR-5597 - Eletrodutos rígidos de Aço-Carbono, com Revestimento Protetor, com

rosca ANSI.

NBR-5739 - Ensaio de Compressão de Corpos-de-Prova Cilíndricos de Concreto.

NBR-6936 - Técnicas de Ensaios Elétricos de Alta Tensão.

NBR-7094 - Máquinas Elétricas Girantes - Motores Elétricos de Indução.

NBR-7565 - Máquina Elétrica Girante - Limite de Ruído.

NBR-7566 - Máquina Elétrica Girante - Nível de Ruído Transmitido através do Ar

Método de Medição num Campo Livre sobre um Plano Refletor.

NBR-8370 - Equipamentos e Instalações Elétricas em Atmosferas Explosivas -

Terminologia.

NBR-8447 - Equipamentos Elétricos para Atm. Explosivas - Tipo de Proteção “i”

NBR-8451 - Postes de Concreto Armado para Redes de Distribuição de Energia Elétrica

- Especificação.

NBR-8453 - Cruzeta de Concreto Armado para Redes de Distribuição de Energia

Elétrica.

NBR-8601 - Equipamentos Elétricos Imersos em Óleo para Atm. Explosivas.

NBR-9518 - Equipamentos Elétricos para Atm. Explosivas - Requisitos Gerais.

NBR-9883 - Equipamentos Elétricos para Atm. Explosivas - Tipo de Proteção “e”

NBR-9884 - Máquinas Elétricas Girantes - Graus de Proteção Proporcionados por




página 162

Invólucros.

NBR-10898 - Sistema de Iluminação de Emergência.

API (American Petroleum Institute).

RP-505 - Recommended Practice for Classification of Locations for Electrical

Installations for Petroleum Facilities Classified as Class I, Zone 0, Zone 1,

and Zone 2.

RP-540 - Electrical Installations on Petroleum Processing Plants.

RP-550 - Manual on Installation of Refinery Instruments and Control Systems.

RP-2003 - Protection Against Ignitions Arising out of Static, Lightning and Stray

Currents.

NFPA (National Fire Protection Association).

70 - National Electric Code.

101 - Code for Safety to Life from Fire in Buildings and Structures.

496 - Purged and Pressurized Enclosure for Electrical Equipment.

780 - Lightning Protection Code.


55.1 - Tests on Impregnated Paper Insulated Metal Sheathed Cables.

56 - High-voltage Alternating-current Circuit breakers.

79-0 - Electrical Apparatus for Explosive Atmospheres - General Requirements.

79-1 - Electrical Appar. for Explosive Atmospheres - Type of Protection “d”.

79-2 - Electrical Appar. for Explosive Atmospheres - Type of Protection “p”.

79-5 - Electrical Appar. for Explosive Atmospheres - Type of Protection “q”.

79-6 - Electrical Appar. for Explosive Atmospheres - Type of Protection “o”.

79-7 - Electrical Appar. for Explosive Atmospheres - Type of Protection “e”.

79-11 - Electrical Apparatus for Explosive Atmospheres - Construction and

Test of Intrinsically-safe and Associated Apparatus.

79-14 - Electrical Apparatus for Explosive Gas Atmospheres - Electrical

Installations in Explosive Gas Atmospheres (other than mines).

79-15 - Electrical Appar. for Explosive Atmospheres - Type of Protection




página 163

“n”.

79-18 - Electrical Appar. for Explosive Atmospheres - Type of Protection

“m”

146-1(1) - General Requirements and Line Commutated Convertors-Specifications of

Basic Requirements.

146-1(2) - Semiconductors Convertors - Application Guide.

146-2 - Semiconductors Self-Commutated Convertors.

287 - Calculation of the continuous Rating of Cables (100% Load Factor).

801-1/2/3 - Electromagnetic Compatibility for Industrial - Process Measurement and

Control Equipment.

947 - Low-voltage Switchgear and Controlgear.


B1.20.1 - Pipe Threads.

C37.9 - Test Procedure for AC High -Voltage Circuit Breakers.

C37.9a - Supplement to Test Procedure for AC High-Voltage Circuit Breakers Rated

on a Symmetrical Current Basis.

C37.20 - Switchgear Assemblies, including Metal Enclosed Bus.

C37.35 - Guide for Application, Installation, Operation and Maintenance of High -Voltage

Air Disconnecting and Load Interrupter Switches.

C50.10 - General Requirements for Synchronous Machines.

C50.13 - Requirements for Cylindrical Rotor Synchronous Generators.

ASTM (American Society for Testing and Materials).

D877 - Test for Dielectric Breakdown Voltage of Insulation Liquid Using Disk

Electrical.

EEI (Edson Electric Institute).

Underground Systems Reference Book.

IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers).

Std 32 - Requirements Terminology and Test Procedure for Neutral Grounding




página 164

Devices.

Std 43 - Recommended Practice Testing Insulation Resistance of Rotating

Machinery.

Std 80 - Guide for Safety in AC Substation Grounding.

Std 81 - Recommended Guide for Measuring Ground Resistance and Potential

Gradients in the Earth.

Std 112 - Test Procedure for Polyphase Induction Motors and Generators.

Std 113 - Test Code for Direct - Current Machines.

Std 115 - Test Procedure for Synchronous Machines.

Std 118 - Master Test Code for Resistance Measurement.

Std 141 - Recommended Practice for Electric Power Distribution for Industrial

Plants.

Std 142 - Recommended Practice for Grounding of Industrial and Commercial Power

Systems.

Std 241 - Electric Power Systems in Commercial Buildings.

Std 242 - Recommended Practice for Protection and Coordination of Industrial and

Commercial Power Systems.

Std 485 - Recommended Practice for Sizing Lead-Acid Batteries for Stationary

Applications.

Std 519 - Recommended Practices and Requirements for Harmonic Control in

Electrical Power Systems.

Std 936 - Guide for Self-Commutated Converters.

Std 1100 - Recommended Practice for Powering and Grounding Sensitive

Electronic Equipment.

Std 1115 - Recommended Practice for Sizing Nickel-cadmium Batteries for Stationary

Applications.

NEMA (National Electrical Manufacturers Association).

MG1 - Motors and Generators.

RI2 - General Purpose and Communication Battery Chargers.

SG4 - Alternating Current High - Voltage Circuit Breakers.

VE1 - Cable Tray System.




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REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS:

- Materiais e Equipamentos utilizados no Setor Elétrico.

Eletrobrás, Centrais Elétricas Brasileiras S.A.

- GCOI (Grupo Coordenador para Operação Interligada) – Subcomitê de Manutenção.

TEMA: “Utilização de Óleo Regenerado e óleo Parafínico em Equipamentos”.

- Manutenção de Transformadores em Líquido Isolante.

Milan Milasch. Ed. Edgard Blücher LTDA.

- Transformadores (Teoria e Ensaios).

José Carlos de Oliveira, João Roberto Cogo, José Policarpo G. de Abreu. Ed. Edgard

Blücher LTDA.

- Equipamentos Elétricos. Especificação e Aplicação em Subestações de Alta Tensão.

Ary D` Ajus, Fábio M. Resende, F. M. Salgado Carvalho, Irapoan G. Nunes, Jorge

Amon Filho, L. E. Nora Dias, Marco Polo Pereira, Oscar Kastrup Filho, Sérgio de A Morais.

FURNAS.

- Metodologia para Desenvolvimento e Implantação de Sistemas de Gestão da

Qualidade em Empresas Construtoras de Pequeno e Médio Porte. SOUZA, Roberto;

ABIKO, Alex.. São Paulo: EPUSP. 1997. 46p. (Boletim Técnico da escola Politécnica da

USP, Departamento de Engenharia de Construção Civil, BT/PCC/190).

- Sistemas da Qualidade na construção de edifícios. PICCHI, Flávio augusto;

AGOPYAN, Vahan. São Paulo: EPUSP. 1993. 15p. (Boletim Técnico da escola Politécnica

da USP, Departamento de Engenharia de Construção Civil, BT/PCC/104).




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NORMAS:

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Normas de Gestão da

qualidade e garantia da qualidade, parte 1: Diretrizes para seleção e uso. NBR ISO 9000-1.

Rio de Janeiro: ABNT. 1994.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Gestão da qualidade e

elementos do sistema da qualidade, parte 1: Diretrizes. NBR ISO 9004-1. Rio de Janeiro:

ABNT. 1994.


elementos do sistema da qualidade, parte 2: Diretrizes para serviços. NBR ISO 9004-2. Rio

de Janeiro: ABNT. 1994.


elementos do sistema da qualidade, parte 4: Diretrizes para melhoria da qualidade. NBR

ISO 9004-4. Rio de Janeiro: ABNT. 1994.


garantia da qualidade - Terminologia. NBR ISO 8402. Rio de Janeiro: ABNT. 1994.

CATÁLOGOS TÉCNICOS DE FABRICANTES:

3M, ABB, ADELCO, ALCOA, ALSTOM, ARTECHE, BEGHIM, CAMARGO

CORREIA, CELCAT, CEMEC, COMTRAFO, CRISMEG, CUTLER-HAMMER, DELMAR,

EFACEC, FELTEN, FICAP, FURUKAWA, GE, INDUSCABOS, INEPAR, INTELLI,

INTEMEL, IPCE, LAELC, LEMAG, MASTIN, MITSUBISHI, MPE, ORTENG, PIRELLI,

RAYCHEM, REIPLAS, ROCWELL, ROMAGNOLE, S&C, SCHAK, SCHNEIDER, SERTA,

SIEMENS, SOLANO TRANSKAV, SOLTRAN, SPIG, STIELETRONICA, TOSHIBA, TRAFO,

VANALLES, WALTEC, WEG.




página 167

SITES:

http://www.3m.com

http://www.abb.com

http://www.adelco.com.br

http://www.alcoa.com.br

http://www.tde.alstom.com

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http://www.bicc-celcat.com

http://www.cemec.com.br

http://www.comtrafo.com.br

http://www.crismeg.com.br

http://www.ch.cutler-hammer.com

http://www.delmar.com.br

http://www.efacec.pt

http://www.moeller.net

http://www.ficap.com.br

http://www.furukawa.com.br

http://www.geindustrial.com

http://www.induscabos.com.br

http://www.inepar.com.br

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http://www.laelc-inducon.com.br

http://www.lemag.com.br

http://www.jakko.com.br

http://www.fujinor.com.br

http://www.grupompe.com.br

http://www.ortengrj.com.br




página 168

http://www.pirelli.com.br

http://www.raychem.com

http://www.cabos.com.br

http://www.rockwell.com

http://www.romagnole.com.br

http://www.sandc.com.br

http://www.schak.com.br

http://www.schneider.com.br

http://www.sertatransformadores.com.br

http://www.siemens.com.br

http://www.solanotranskav.com.br

http://www.soltran.com.br

http://www.spig.com.br

http://www.stieletronica.com.br

http://www.toshiba.com.br

http://www.trafo.com.br

http://www.vanalles.com.br

http://www.waltec.com.br

http://www.weg.com.br

˘ˇ ˆ - daelt - departamento acadêmico de...

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