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ENGENHEIRO DE

ELTRICA

SISTEMAS

INTEGRADOS DE

AUTOMAO E

PROTEO DE

SUBESTAES

JOS RAIMUNDO LIMA JNIOR

PLANO AULA 4 30/04/2015

Apresentar os principais arranjos aplicados em subestaes;

Ilustrar uma manobra de transferncia de disjuntor;

Apresentar exemplos de configuraes de subestaes em operao.

ARRANJO DE SUBESTAES


Uma subestao (SE) pode ser definida como um conjunto de equipamentos de manobra ou transformao de tenso;

Possuem a capacidade de, atravs de seus equipamentos e controle, compensar reativos e alterar o sentido do fluxo de

potncia;


As SEs podem ser classificadas de diversas formas.

1. Quanto funo:

Elevadoras: localizam-se na sada das usinas e elevam a tenso para nveis compatveis com o transporte econmico;

Abaixadoras: ficam na periferia das cidades e destinam-se a diminuir os nveis de tenso, evitando os inconvenientes da alta tenso, para a populao, como rdio-interferncia, campos magnticos intensos, faixa de passagem, etc.;

Distribuio: abaixam o nvel de tenso para que fique compatvel com a distribuio de energia urbana. Podem pertencer s concessionrias ou aos consumidores;

Manobras: fazem chaveamentos em linhas de transmisso;

Conversoras: associadas a sistemas de transmisso de corrente contnua(Retificadores e inversoras).



2. Quanto ao nvel de tenso:

Alta tenso (AT) : tenso nominal abaixo de 230 kV;

Extra Alta Tenso (EAT): tenso nominal igual ou acima de 230 kV.



3. Quanto ao tipo de instalao:

Cu aberto: so construdas em locais amplos, ao ar livre, e requerem o emprego de aparelhos e mquinas prprias para funcionamento em

condies atmosfricas diversas;

Abrigada: os equipamentos so colocados no interior de construes, e no esto sujeitos a intempries;

Blindadas: os equipamentos so completamente protegidos e encapsulados em compartimentos preenchidos com leo isolante,

material slido ou gs (SF6 Hexafluoreto de enxofre). Possuem baixa manuteno e dimenses reduzidas, da ordem de 10% de uma

subestao convencional;



4. Quanto forma de operao:

Assistida: Necessita de um operador devidamente treinado para realizar as tarefas de controle e comandos da subestao;

Semi-automtica: com computadores locais ou intertravamentos eletromecnicos que impedem operaes indevidas por parte do

operador local;

Automatizadas: com superviso distncia por intermdio de computadores.

ARRANJO DE SUBESTAES - BARRAMENTOS

A configurao dos barramentos de uma SE influi de forma decisiva na flexibilidade, tanto da sua operao quanto da sua manuteno.

desejvel que, mesmo durante um defeito, os consumidores no sejam afetados, mantendo seu fornecimento de energia.

Os barramentos podem ser classificados quanto sua continuidade e quanto ao seu arranjo;


Quanto continuidade:

Barramentos contnuos: no existem chaves ou disjuntores particionando ou interrompendo o barramento;

Barramentos seccionados: o barramento constitudo de duas ou mais sees interligadas por chaves ou disjuntores, onde cada seo pode

atender um ou mais consumidores.

BARRAMENTOS EM SUBESTAES QUANTO AO

ARRANJO


BARRA SIMPLES

Este o esquema mais simples encontrado em subestaes;

Neste esquema todos os circuitos se conectam mesma barra;

Na ocorrncia de uma falta, todos os circuitos sero desligados.


BARRA SIMPLES COM BY-PASS

Apresenta melhor disponibilidade em relao ao esquema de Barra Simples, devido a possibilidade de transferncia dos circuitos;

Permite a manuteno de um disjuntor sem indisponibilizar a barra;


BARRA SIMPLES SECCIONADA

O barramento seccionado por um disjuntor, conferindo maior seletividade proteo;


BARRA PRINCIPAL E TRANSFERNCIA

um esquema mais complexo quando comparado com os anteriores, porm atribui maior confiabilidade ao sistema.


Condio normal de operao (Chave 43T na posio N)


Programao da chave 43T

N Normal; ET Em transferncia; T Transferido.


1 Fechar seccionadoras do vo de transferncia e 43T em ET;





2 - Fechar o disjuntor de transferncia;





3 Fechar chave de transferncia do vo a ser liberado;





4 Abrir o disjuntor do vo ser liberado;





5 Isolar o disjuntor atravs da abertura das seccionadoras;





6 Chave ET na posio T;





Principais caractersticas do esquema Barra Principal e Transferncia:

Custo final relativamente baixo;

Requer um disjuntor extra para a conexo coma outra barra;

A ampliao da subestao realizada sem afetar a operao normal dos circuitos conectados;

Qualquer disjuntor pode ser retirado para manuteno sem prejuzos;

Uma falha no barramento ou em um dos disjuntores resulta no desligamento de toda a subestao.



BARRA DUPLA A QUATRO CHAVES

O esquema de Barra Dupla uma evoluo do arranjo Barra Principal e Transferncia.


Principais caractersticas do esquema BARRA DUPLA:

A falha em um barramento ou em um disjuntor no resulta na perda da subestao;

Permite maior flexibilidade com ambas as barras em operao;

Qualquer uma das barras pode ser isolada para manuteno e ampliao dos circuitos;

Facilidade da transferncia de um dos circuitos de uma barra para a outra com o uso de um nico disjuntor de transferncia e chaves de manobra;

Apresenta a desvantagem de necessitar de quatro chaves por circuito e um disjuntor extra para a conexo com a outra barra, acarretando em maiores custos de implementao e manuteno.

Falha no disjunto de transferncia pode levar perda da subestao.



DISJUNTOR E MEIO

Esquema bastante utilizado em subestaes de 500 kV ou 750 kV;

Neste arranjo, cada entrada e sada possui um disjuntor e meio.


Principais caractersticas do esquema DISJUNTOR E MEIO:

Maior flexibilidade de manobra;

Rpida recomposio;

Falha nos disjuntores adjacentes s barras retiram apenas um circuito de servio;

Chaveamento Independente por disjuntor;

Chaveamento e religamento automtico envolvem demasiado nmero de operaes;

Apresenta um custo de implementao elevado;

Apresenta um grande ndice de confiabilidade e disponibilidade.



BARRAMENTO EM ANEL

BARRAMENTO EM ANEL

Principais caractersticas do esquema EM ANEL:

Necessita de apenas um disjuntor por circuito;

Apresenta uma confiabilidade relativamente boa com o custo de implementao reduzido;

No utiliza a barra principal;

Se uma falta ocorre durante a manuteno de um dos disjuntores, o anel pode ser separado em duas sees;

Religamento automtico e circuitos complexos;

Para efetuar a manuteno e/ou ampliao de um circuito a proteo deixar de atuar durante esse perodo.


EXEMPLOS DE ARRANJOS DE SUBESTAES EM

OPERAO

SE FZD

SE RCD

SE CMD-69

SE JDM-500

EXEMPLOS

REFERNCIAS

[1] Apostila Subestaes, Prof. Celso Suckow

[2] Elementos de Anlise de Sistemas Eltricos de Potncia, W. D. Stevenson,

Editora McGrawHill, 1974

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