PROFESSOR: RONIMACK TRAJANO DE SOUZA

EQUIPAMENTOS ELÉTRICAS DE SUBESTAÇÕESEQUIPAMENTOS ELÉTRICAS DE SUBESTAÇÕES

TEMA DA AULA

TRANSFORMADORES

Um transformador (ou trafo) é um dispositivo destinado a transmitir energia elétrica ou potência elétrica de um circuito a outro, transformando tensões e correntes em um circuito de corrente alternada, ou a modificar os valores das impedâncias de um circuito elétrico.

Os transformadores de potência são destinados a rebaixar ou elevar a tensão e, consequentemente, elevar ou reduzir a corrente de um circuito, de modo que não se altere a potência do circuito.

TRANSFORMADORES

TRANSFORMADORES

FinalidadeTransformador de correnteTransformador de potencialTransformador de distribuiçãoTransformador de potência

Função no sistemaTransformador ElevadorTransformador de interligaçãoTransformador Abaixador

TRANSFORMADORES

Separação elétrica entre os enrolamentosTransformador de dois ou mais enrolamentos.Autotransformador

Material do núcleoFerromagnéticoNúcleo de ar

Quantidade de fasesMonofásicoPolifásico

TRANSFORMADORES

Transformador de potência – são utilizados transmitir e distribuir energia em circuitos com potência de 5 até 300 MVA e operam em tensões menores que 1.000 kV.

Transformador de distribuição – são utilizados para rebaixar a tensão a ser entregue aos clientes finais das empresas de distribuição de energia. Normalmente instalados em postes ou cabines subterrâneas, esses transformadores se aplicam a sistemas com potência entre 15 a 300 kVA, com tensões entre 13,8 kV a 34,5 kV no primário e 380/220 V ou 220/127 V no secundário.

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TRANSFORMADORES

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TRANSFORMADORES DE POTENCIAL

TerminalPrimário

Porcelana

TerminaisSecundários

Tank

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TRANSFORMADORES DE CORRENTE

PARA-RAIOS

O pára-raios é um dispositivo destinado a proteger os equipamentos contra descargas atmosféricas e sobretensões transitórias.

Atuam como limitadores de tensão, impedindo que valores acima de um determinado nível pré-estabelecido possam ser impostos aos equipamentos protegidos.

Os para-raios são formados por elementos não lineares (varistor), fabricados a partir de materiais como ZnO e SiC.

PARA-RAIOS

Localização dos pára-raios.

I

Pára-raiosPára-raios

Os pára-raios são instalados em paralelo ao equipamento que se deseja proteger. São instalados entre a fase e terra.

PARA-RAIOS

Característica V x I

Pára-raios ideal

Valor de pico da corrente

0

0,5

1,0

0,1 10 1000 10000

1,5

2,0

2,5

SiC ZnO

Valo

r de

pico

da

tens

ão n

omin

al d

o si

stem

a (p

.u.)

Característica v x i de para-raios de ZnO e SiC, (ABB, 1995).

DISJUNTORES

Os disjuntores são dispositivos mecânicos de manobra projetados para conduzir, restabelecer e interromper as correntes elétricas num determinado ponto do circuito, podendo ser operados de forma manual (através de um comando manual no circuito elétrico de fechamento/abertura) ou automática (através de relé de proteção elétrica).

DISJUNTORES

CLASSIFICAÇÃO DOS DISJUNTORES

O meio isolante utilizado para a interrupção do arco elétrico é o principal parâmetro para classificação de disjuntores.

Tipos de disjuntores:Disjuntores a óleo;Disjuntores a ar comprimido;Disjuntores a hexafluoreto de enxofre (SF6);Disjuntores a vácuo e,Disjuntores a semicondutores*.

Curva de evolução dos dielétricos em função da distância dos contatos (Bernard, 1995).

COMPARATIVO ENTRE MEIOS DE EXTINÇÃO DE ARCO

REATORES

Reatores em paralelo: Em linhas de transmissão de grande extensão, o espaço entre os condutores e o solo forma naturalmente um capacitor em paralelo com a linha de transmissão, o que provoca um aumento da tensão ao longo do trajeto. Dependendo da distância, do perfil da linha e a potência que está sendo transmitida, torna-se necessária a instalação de reatores em paralelo no circuito, para compensar este efeito.

REATORES

Reatores em série: Outro efeito do aumento da extensão das linhas de transmissão é o aumento da corrente de curto-circuito, cujo valor pode ultrapassar os limites de projeto dos equipamentos. Para limitar o valor da Icc na linha adota-se a instalação de reatores em série com a mesma, solução mais rápida e econômica à elevar-se a tensão do sistema ou proceder a substituição de transformadores, disjuntores e outros equipamentos.