distribuição de energia 2

CURSO - SISTEMA DE POTÊNCIA

TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA

ELÉTRICA

11-09-2015

jrodrigues@coelba.com.br

Prof.: João Luiz Rodrigues

Transferência de energia elétrica para os

consumidores, a partir dos pontos onde se considera

terminada a transmissão (ou subtransmissão), até a

medição de energia, inclusive (NBR 5460/1992).

Diagrama Unifilar69/13,8R11,94 kV 11,94kV/220/127 V

LT PITUAÇU

LT MATATU

TRANSMISSÃO

SAÍDAS DOS ALIMENTADORES – POSTO DE TRANSFORMAÇÃO:

TRANSFORMADOR, CHAVE FUSÍVEL E PARA-RAIOS – 11,94 KV/220/127 V

SAÍDAS DOS ALIMENTADORES – POSTO DE TRANSFORMAÇÃO:

TRANSFORMADOR, CHAVE FUSÍVEL E PARA-RAIOS – 11,94 KV/220/127 VBARRAMENTO 69/13,8R11,94 kV

SE PITUAÇU

SE PITUAÇU

Parte de um sistema de distribuição associada a

um alimentador, compreendendo, além deste, os

transformadores de distribuição por ele alimentados,

com os respectivos circuitos secundários, e, quando

houver, os ramais de entrada dos consumidores que

recebem energia sob a tensão do alimentador.

Parte de uma rede de distribuição que alimenta,diretamente ou por intermédio de seus ramais osprimários dos transformadores de distribuição doconcessionário e/ou de consumidores.

Alimentador expresso

Alimentador sem derivações ao longo do seu percurso.

Ramal de alimentador

Linha elétrica derivada de um alimentador, para asmesmas finalidades deste.

SE Candeal – Saída Alimentadores

Rede Urbana – Aérea

SE Candeal – Saída Alimentadores

CARGA

É a potencia aparente (ativa e reativa), distribuídadentro de um sistema elétrico.

Carga de consumidor:

Potência elétrica solicitada, num dado momento, peloconsumidor (unidade consumidora).

Quanto ao Nível de Tensão

Sistema de distribuição

primário

Sistema de distribuição

secundário

Conjunto dos alimentadores

de um sistema de

distribuição dado, incluindo

os primários dos

transformadores de

distribuição pertinentes

Conjunto dos circuitos

secundários de um sistema

de distribuição dado,

incluindo os secundários

dos transformadores de

distribuição pertinentes e

os ramais de ligação dos

consumidores

Média Tensão(Coelba) - Distribuição Primária:

Redes 13,8kV (11,94kV – grande Salvador);

34,5 kV(áreas específicas);

Compõem os blocos de alimentadores, ou seja, saídas dos cubículos das

distribuidoras para os postes – localizadas nas zonas urbanas e rurais;

Até 4 alimentadores - saídas aéreas;

5 ou mais alimentadores - saídas subterrâneas.

Definição Prodist/ ANEEL

Baixa Tensão(Coelba) - Distribuição Secundária:

• Rede de distribuição, tensão entre fases cujo valor eficaz é igual ou

inferior a 1 kV (Classes de tensões de BT: 600V, 750V ou 1000V);

• Redes Secundárias(Coelba): saídas dos secundários dos

transformadores de distribuição em 220/127 ou 380/220V ou (440/220V

ou 254/127 V), estas em poucas situações.

Definição Prodist/ ANEEL

Quanto ao Tipo:

Sistema/Rede Aérea Sistema/Rede Subterrânea

Sistema ou parte de um

sistema elétrico constituído

essencialmente de linhas

aéreas;

Sistema/Rede de

distribuição constituída

essencialmente de

linhas subterrâneas

Linhas aéreas: Linha elétrica cujos condutores são mantidos acima do

solo, por meio de isoladores e suportes adequados.

Linha subterrânea: Linha elétrica constituída com cabos isolados,

enterrados diretamente no solo ou instalados em condutos enterrados

no solo.

Quanto a Localização

Rede Urbana (RDU) Rede Rural (RDR)

Situada dentro do

perímetro urbano de uma

cidade, vila ou povoado.

Situada fora do perímetro

urbano de uma cidade, vila

ou povoado

REDE DE DISTRIBUIÇÃO URBANA

POSTO DE TRANSFORMAÇÃO:

POSTO DE TRANSFORMAÇÃO:

Quanto a Configuração:

Sistema Radial Sistema em Anel Sistema Reticulada

Sistema radial

Sistema ou parte de um sistema elétrico no qual, emcondições normais de operação, só pode haver fluxode energia em único sentido fonte-carga.

Radial simples

• Mais econômico;

• Menor grau de confiabilidade;

• Nenhuma flexibilidade.

Quanto a Configuração

Radial com recursos

• Maior custo que o sistema anterior;

• Maior flexibilidade;

• Maior grau de confiabilidade;

• Só pode ser carregado até parte da sua capacidade.

Quanto a Configuração

Sistema Primário Radial com Recursos

Parte determinada de um sistema elétricoconstituída por um conjunto de linhas que formam umcircuito fechado, ao qual se ligam linhas de alimentaçãoe/ou de consumidores.

SISTEMA EM ANEL

Um anel pode ser operado em aberto ou fechado:

– Operação em anel aberto: operação em anel na qualcada ponto pode ser alimentado por um ou outro dedois trajetos diferentes.

– Operação em anel fechado: operação em anel naqual cada ponto é normalmente alimentado segundodois trajetos diferentes.

Maior grau de confiabilidade que o sistema radial.

SISTEMA EM ANEL

Subterrânea:

Radial simples

Coelba adota este sistema.

Reticulada

Algumas distribuidoras adotam este sistema

associado ao primário com alimentação radial.

Estrutura para rede subterrânea:

Transformadores instalados em cubículos de

transformação subterrânea ou de superfície;

Em área urbana: transformadores trifásicos com

resfriamento a óleo;

Potência dos transformadores: 150; 225; 300; 500;

1000 kVA;

Enrolamentos primário ligados em triangulo e os

secundários em estrela aterrado.

Configuração

Sistema de distribuição na qual todos os circuitossecundários de distribuição são interligados, de modo aformarem uma malha única, que alimenta as cargas a elaligadas;

Neste sistema o desligamento de um circuito primário ou deum ou mais transformadores não provoca a interrupção dofornecimento, pois, continua sendo feito pela redesecundária, alimentada pelos circuitos primários etransformadores restantes.

Configuração

Protetor de reticulado

Dispositivo automático instalado no secundário de umtransformador de distribuição, num sistema reticulado(secundário), destinado a impedir que haja fluxo de energia nosentido da malha secundária para o primário e a restabelecerautomaticamente a ligação quando do retorno do sistema àscondições normais de operação.

OBS: A Coelba já adotou, porém atualmente não está adotando

sistematicamente esse processo.

Definição Prodist/ ANEEL

Distribui a energia elétrica para o consumidor final;

Parte de um sistema elétrico destinada à distribuição de energia

elétrica, numa determinada localidade, ou numa parte determinada

desta;

Conjunto de instalações e equipamentos elétricos existentes na

área de atuação de uma distribuidora;

Tem importância fundamental no sistema elétrico.

Partem das subestações de distribuição;

Atendem:

Aos consumidores primários:

• Conjuntos comerciais;

• Indústrias de médio porte.

Estações transformadoras prediais;

Estações transformadoras (postes)que suprem a rede

de distribuição secundária.

Composto por estruturas de sustentação, cubículo(disjuntor, TC,

para-raios, rele) condutores, isoladores, transformadores, Chave

fusível, para-raios, equipamentos de medição TC e TP (Conjunto

de Medição), chave secionadora monopolar, religadores

automáticos (gás SF6 ou vácuo), chave seccionador a gás SF6 ou

a vácuo(automática e/ou manual), banco de capacitor(automático

ou fixo), regulador de tensão monofásico, controle e proteção das

redes elétricas, etc.

SAÍDA DE ALIMENTADOR (Vista Frontal e Corte Lateral)

COMPOEM O CUBÍCULO:

DISJUNTOR 3 F, VACUO, 15 kV, Ciclo: O-CO-0,3s-CO-15s,

TRANSFORMADOR DE CORRENTE – USO INTERNO, 15

KV, 10C50, FT 1,3, RELAÇÃO CORRENTE: RM600-5A, Ith 20

Ka

PARA RAIOS SE, 12 KV, Icc 10 kA, ICMS 10,2 kV, Classe 2,

Terminal Primário 2 Furos NEMA, etc.

Rele Controlador

Linha Elétrica: conjunto de condutores, isoladores e acessórios

montados em estruturas, destinados para transportar energia elétrica

entre dois pontos de um sistema elétrico.

Condutores: Utiliza o condutor de alumínio nú(redes aéreas),

protegido (redes aéreas) e isolados (redes subterrâneas), nesse caso:

material do Isolamento termofixos: XLPR ou EPR

Estruturas de sustentação: Utiliza metálica (galvanizada/zincada

a fogo), concreto armado(poste circular ou duplo T), madeira tratada ou

fibra(essa recém introduzida).

ESTRUTURA DE SUSTENTAÇÃO

Estruturas: U1, U2, U3 e U4

Aplicação:

• U1 - estrutura utilizada em tangente;

• U2 – estrutura utilizada em pequenos ângulos;

• U3 – estrutura utilizada em finais de linha;

• U4 – estrutura utilizada em amarrações e ângulos até 60 graus;

• U3-3 - estrutura utilizada em ângulos acima de 60 graus.

Estruturas monofásicas

Estrutura monofásica U1, Pino simples

Estruturas monofásica U2, Pino duplo:

Estruturas monofásica U3 – Ancoragem simples -Fim de linha

Estrutura monofásica U4 – ancoragem dupla:

ESTRUTURA NORMAL - N1

ESTRUTURA NORMAL - N2

ESTRUTURA NORMAL - N3

ESTRUTURA NORMAL - N4

ESTRUTURA N1 COM CRUZETA TIPO T

ESTRUTURA N2 COM CRUZETA TIPO T

ESTRUTURA N3 COM CRUZETA TIPO T

ESTRUTURA N4 COM CRUZETA TIPO T

ESTRUTURA TRIFÁSICA ESPECIAL TIPO TE

ESTRUTURA N1 COM N3 DERIVAÇÃO (N1– 3)

ESTRUTURAS BECO E MEIO BECO

Utilizado em ruas cujas calçadas tenham largura inferior a 2,50m;

Devem ser observadas as distancias de segurança entre a redeelétrica e as paredes, sacadas, janelas, etc.

ESTRUTURAS TIPO BECO - B

ESTRUTURA B1 COM POSTE TIPO DT

ESTRUTURA B2 COM POSTE TIPO CIRCULAR

ESTRUTURA B3 COM POSTE TIPO CIRCULAR

ESTRUTURA BECO- B4

ESTRUTURA COM ESTAIAMENTO EM TERRENO NORMAL:

Afastamento entre condutores de um mesmo circuito;

Afastamento entre condutores de circuitos diferentes;

Afastamento entre condutores e o solo;

Afastamento de estruturas;

Afastamento de condutores a edificações.

AFASTAMENTO ENTRE CONDUTORES DE UM MESMO CIRCUITO

AFASTAMENTOS MÍNIMOS ENTRE CONDUTORES DE CIRCUITOS DIFERENTES

AFASTAMENTOS MINIMOS ENTRE DIFERENTES CLASSES DE TENSÕES E

SERVIÇOS

AFASTAMENTOS MÍNIMOS ENTRE OS CONDUTORES E O SOLO

AFASTAMENTOS MÍNIMOS DE CONDUTORES A EDIFICAÇÕES

AFASTAMENTOS MÍNIMOS DE CONDUTORES A EDIFICAÇÕES

Afastamentos Mínimos (mm)

Tensão kV

a b C

K< 2500 K > 2500

e gD f d f

15 800 500 800

350 150 500 200

800 800

36,2 900 700 900 1000 1000

AFASTAMENTOS MÍNIMOS ENTRE DIFERENTES NÍVEIS E TIPOS DE

ESTRUTURAS

Não são permitidas construções civis sob as redes de

distribuição;

Em área rural, devem ser obedecidos os valores da faixa

de segurança;

A largura da faixa de segurança para redes de distribuição

rurais é no mínimo 15 m, distribuídos em 7,5 m de cada

lado em relação ao eixo da rede.

CASO REAL

NBR 15688:2009, Redes de distribuição aérea de energia

elétrica com condutores nus.

NBR 15992:2011, Redes de distribuição de energia elétrica

com cabos cobertos fixados em espaçadores para tensões

até 36,2 kV.

Transporte de energia elétrica:

Isoladores de vidro, porcelana e polimérico;

Resultado de vandalismo : Vidro ------ Explode;

Porcelana Trinca;

Polimérico Indiferente.

Acessórios de Sustentação: aço carbono galvanizado/zincado a

fogo.

Transformador de Corrente/Amper (TC): ligação em série entre a carga e

a fonte, medição indireta:

Compostos de enrolamentos secundários de medição e/ou proteção:

Ex: classe de exatidão erro 0,3%, carga C50 VA (0,3C50) - medição

de faturamento e/ou 10% de erro com carga de 50 VA (10C50 ) -

proteção do sistema);

Corpo em epoxi -------------- uso interno

Corpo em resina cicloalifática uso externo.

Definição (ABNT NBR 6856/2015)

.

Transformador de Potencial TP/Tensão (Volt): ligação em paralelo entre a carga e a

fonte, medição indireta:

Compostos de enrolamentos secundários de medição de faturamento 0,3% de erro

e/ou proteção 0,6% de erro, ambos com cargas de P75 VA;

Corpo em epoxi – uso interno – 1,0 kV ≤ U ≤ 36,2 kV ;

Corpo em resina cicloalifática – isolação a seco, uso externo, etc.

Nota: Resina cicloalifática: isolação a seco, uso externo – qualquer nível de tensão –

exclusivo para U = 72,5 kV. Para U ≥ 145 kV: somente com isolação a óleo.

Onde : U – Classe de tensão

Definição (ABNT NBR 6855/2009)

TP’s independentes : Arranjo utilizado para realizar a medição e

proteção de consumo indiretamente de equipamentos de redes;

Conjunto de Medição com Telemetria : 3TC´s, 3TP´s construídos em

epoxi (uso interno) e Medidor Eletrônico. Os TCs e TPs, são montados

dentro de uma caixa de resina cicloalifática uso externo. Porem o

medidor é montado numa caixa metálica fisicamente abaixo da

cicloalifática;

Medidor Eletrônico: Utilizado na medição direta na BT( sem o uso de

TC´s e TP´s) até 200 Amperes;

Definição (ABNT NBR 6855/2009)

Possui comutador manual (comutação sem tensão)••••> acionamento

externo ••••> mudança de TAPs ••••> 13,8kV, 13,2kV, 12,6kV, 12,00kV,

11,4kV, 10,8kV ••••> ligação em Delta;

Objetivo:

Tensão regulada no secundário do transformador BT ••••> ligação

em Estrela •••> Trifásico ;

Tensão regulada no secundário do transformador BT ••••> ligação

•••> Monofásico •••> Buchas X1 – Xo – X2;

220/127 Vca ou 380/220 Vca •••> Trifásico •••> BT com 4 fios;

440/220 Vca •••> Monofásico •••> BT com 3 fios •••> Sem

comutador •••> ligações externas diretamente nas buchas

X1 – Xo – X2;

• Condutores de alumínio – multiplexados: isolação em

PE/termoplásticos ou XLPE/termofixos para seções menores que

35 mm2 e somente XLPE/termofixos para seções iguais ou maiores

que 35 mm2.

• Nota: Para aumentar a confiabilidade e diminuir a interrupção de

energia, ocasionada pelo transformador de distribuição no poste,

principalmente em áreas agressivas/salitrosas, são utilizados

isoladores classe de tensão 24,2 kV em substituição aos de 15 kV, a

fim de aumentar a distancia de escoamento para 25 mm/kV.

Transformador de distribuição – saída na BT

Posto de Transformação RD – Exemplo:

Posto de Transformação RD – Trifásica – Exemplo:

Células Capacitivas

Os bancos de capacitores até 600 kVAr são protegidos porchaves fusíveis;

Os bancos de capacitores com potência superior a 600 kVAr sãooperados com 03 (três) chaves unipolares a vácuo de 200 Amontadas conforme padrão específico, porem com acionamentosimultâneo.

Características técnicas das células: 13,8 kV; Células 100 kVAr(duas por fase). Fusível externo;

Detalhe – Exemplo 1:

Detalhe – Exemplo 1:

VISTA GERAL

Detalhe Identificação : Ligada/ Cor Vermelha – Desligada /Cor Verde

REDE DE DISTRIBUIÇÃO

Classe de Tensão : 15 e 36,2 kV

Tensão Nominal : 13,8 e 34,5 kV

• NBI : 34/95 kV e 70/150 kV

• Nº Taps : ± 16 = 32

• Tensão aplicada BT : 2 kV a 60 Hz

• Isolamento : Óleo mineral Naftênico

• Tanque : Aço carbono 1010/1020/1045

• Acabamento : Pintura – cor cinza – espessura mínima –

220 µ

Norma ABNT : Idem TC, TP, Para-raios e Medidor

REDE DE DISTRIBUIÇÃO - ALIMENTADOR – OPERAÇÃO – TRIFÁSICA

REDE DE DISTRIBUIÇÃO - ALIMENTADOR – OPERAÇÃO – MONOFÁSICA

Ciclo de Operação : 0 – 0,1 a 180s – CO – 0,1 A 180s – CO – 0,1 a 180s - CO

Ciclo de Operação: 0 – 0,1 a 180s – CO – 0,1 A 180s – CO – 0,1 a 180s - CO

CHAVE FUSÍVEL – POSTO DE TRANSFORMAÇÃO

CHAVE FUSÍVEL – POSTO DE TRANSFORMAÇÃO – ELO FUSÍVEL

CHAVE FUSÍVEL – POSTO DE TRANSFORMAÇÃO – ELO FUSÍVEL

CHAVE FUSÍVEL – POSTO DE TRANSFORMAÇÃO – ELO FUSÍVEL

PROTEÇÃO DE DESCARGAS ATMOSFÉRICA E SURTOS DE MANOBRAS

REDE SPACER - COMPACTA

• Deve ser tratada como rede primária nua para todos os seus aspectos

de segurança, construção, operação e manutenção;

• Seus condutores e acessórios não podem ser tocados enquanto a rede

não estiver desligada e aterrada, exceto na condição de linha viva, sob

risco de colocar a segurança dos envolvidos na tarefa e terceiros;

USO DE SIGLAS – REDE SPACER - NBR 15992/2011

CE – Compacta em espaçadores;

CE1 - Incluído braço tipo L;

CE2 - Incluído isolador polimérico tipo pino;

CE3 - Incluído uma ancoragem de rede;

CE4 - Incluído duas ancoragem de rede;

CEA1 - Incluído braço antibalanço;

CE2 N2 - Estruturas montadas em níveis diferentes ( 1º e 2º níveis);

CE2.CE3 – Estruturas no mesmo nível e em lados opostos;

CF - Estrutura com chave fusível;

SU - Estrutura com seccionadora unipolar;

TR - Transformador Dist.; etc.

Rede Primária 13,8kV, 11,95kV e 34,5kV

Representação gráfica de um sistema elétrico em que se utilizam

linhas e símbolos associados aos equipamentos e instalações da rede

elétrica;

Representa sistemas monofásicos ou trifásicos;

Representa apenas uma fase do sistema;

Pode-se suprimir o neutro, indicando-se as partes componentes por

símbolos padronizados (única linha e símbolos apropriados).

Objetivo: fornecer de maneira concisa os dados mais significativos e

importantes de um sistema de potência;

A quantidade de informações contida num diagrama varia de acordo

com o objetivo do estudo;

SE com dois transformadores e barra simples seccionada

SE com dois transformadores e barras secundárias duplas

seccionadas

GRAMPO DE ANCORAGEM

GRAMPO DE SUSPENSÃO – MONO ARTICULADO

e densidade de maior carga:

OBRIGADO!