UNIVERSIDADE FEDERAL DO ACRE

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS - CCET

CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA

ÍCARO FREITAS DO AMARAL RIBEIRO

ANÁLISE DO PROJETO ELÉTRICO E LEVANTAMENTO DO CUSTO FINANCEIRO DA SUBESTAÇÃO TAQUARI

69/34,5/13,8 kV

Orientador: Prof. Esp. José Elieser de Oliveira Junior

Trabalho de Conclusão de Curso – TCC elaborado junto ao curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica, da Universidade Federal do ACRE – UFAC, como parte dos requisitos para Graduação em Engenharia Elétrica.

Rio Branco - Acre

2015

RESUMO

O fornecimento de energia elétrica no Brasil é feito por meio de um grande e

complexo sistema de subestações e linhas de transmissão, interligadas às várias

usinas de diversas empresas, o que constituem o chamado Sistema Interligado

Nacional (SIN). Devido as essas razões, torna-se então fundamental um

confiável sistema de operação das subestações.

Devido à grande complexidade que o projeto elétrico de subestações de alta

tensão pode alcançar, poucos profissionais estão familiarizados com este

processo. Busca-se com esse trabalho de conclusão de curso, abordar o

embasamento teórico que possibilite aos profissionais da área de engenharia

elétrica entender como funciona o circuito elétrico de uma subestação.

Para tal fim, este trabalho aborda estudos básicos das características das

subestações, bem como a classificação de subestações, arranjos de

barramentos, tipo de operação e equipamentos de alta tensão usualmente

utilizados.

O trabalho é finalizado com a apresentação de um Estudo de Caso de uma

subestação real, a SE Taquari, onde é feito o levantamento financeiro do

empreendimento e o detalhamento do projeto elétrico da subestação em estudo.

1. INTRODUÇÃO

1.1. O Sistema Elétrico Brasileiro

Atualmente estamos em meio a um desenvolvimento nacional tanto na

economia quanto na área de engenharia. O setor elétrico brasileiro passa por

grandes mudanças devido ao aumento da demanda de energia elétrica, com isso

são necessários novos investimentos em geração, transmissão e distribuição

dessa energia.

Um sistema elétrico de potência é um sistema complexo que engloba os

equipamentos para a geração, transmissão e distribuição de energia elétrica [7].

De maneira representativa, podemos entender este sistema como observado na

Figura 1.

Figura 1 – Sistema Elétrico de Potência.

É possível observar que o sistema elétrico de potência compreende

basicamente de três partes principais [13]:

I. Geração

A energia produzida nas Centrais Elétricas, também chamada de estações

geradoras. Estas Centrais utilizam-se de outras formas de energia existente na

natureza para obtenção de energia elétrica. As principais em uso comercial

atualmente são:

Centrais Termelétricas: quando utilizam combustíveis fósseis.

Centrais Nucleares: quando utilizam a energia do átomo.

Centrais Hidrelétricas: quando utilizam o potencial energético das águas.

Toda a tecnologia de geração de energia elétrica é baseada no fato de que é

possível transformar as formas primitivas de energia disponível na natureza, em

energia elétrica e transmiti-la a grandes distâncias, de forma relativamente limpa,

segura e econômica. Essa energia é então novamente convertida em outras e

variadas formas úteis.

II. Transmissão

Para chegar às industrias, comércio e residências, a energia elétrica é

transmitida percorrendo enormes distâncias. Essa energia nasce em usinas e,

para chegar ao seu destino, é transmitida por linhas de transmissão de alta e

extra alta tensão, passando por subestações e chegando às empresas

distribuidoras, onde e reduzida às tensões adequadas para seu consumo final.

Todo processo de transmissão de grandes blocos de energia envolve ações

complexas e de muita responsabilidade. O planejamento, projeto, operação e a

manutenção de instalações de transmissão exigem alto grau de especialização

e tecnologia aplicada.

III. Distribuição

É a parte do sistema elétrico que distribui a energia elétrica para os

consumidores (residenciais ou industriais), em tensões mais baixas que a de

transmissão, geralmente, 13,8 kV e tensão secundária de consumo 127 V a

440V. Para consumidores industriais estes níveis chegam até 138 kV.

Para atender ao natural desenvolvimento da sociedade é necessário que as

técnicas de uso da energia elétrica caminhem proporcionalmente, com isso é

indispensável uma constante busca do aumento da eficiência, através de

melhorias das condições de atendimento ao consumidor. Devido as essas

razões, torna-se então fundamental um confiável sistema de operação das

subestações.

Segundo Muzy [12], subestação é um conjunto de equipamentos industriais

interligados entre si com os objetivos de controlar o fluxo de potência, modificar

tensões e alterar a natureza da corrente elétrica, assim como garantir a proteção

do sistema elétrico.

Funciona como ponto de controle e transferência em um sistema de

transmissão elétrica, direcionando e controlando o fluxo energético,

transformando os níveis de tensão e funcionando como pontos de entrega para

consumidores industriais.

1.2. Justificativa

O fornecimento de energia elétrica no Brasil é feito por meio de um grande e

complexo sistema de subestações e linhas de transmissão, interligadas às várias

usinas de diversas empresas, o que constituem o chamado Sistema Interligado

Nacional (SIN). Devido as essas razões, torna-se então fundamental um

confiável sistema de operação das subestações.

1.3. Objetivos

1.3.1. Objetivo Geral

Este trabalho de conclusão de curso tem como objetivo apresentar conceitos

sobre uma subestação, classificando-a quanto à sua funcionalidade, tipo de

operação, equipamentos utilizados e suas principais características.

1.3.2. Objetivos Específicos

Estudo de caso: Analise do projeto elétrico da Subestação Taquari

69/34,5/13,8 kV

Levantamento financeiro do empreendimento Subestação Taquari

69/34,5/13,8 kV.

1.4. Metodologia

A estrutura deste trabalho de conclusão de curso será composta por 6

capítulos, incluindo este primeiro introdutório.

O segundo capítulo irá apresentar a definição de subestação e também

aborda a classificação das subestações quanto à função, tipo de instalação e

arranjos de barramentos.

O terceiro capítulo irá apresentar os tipos de equipamentos de alta tensão

utilizados nas subestações e suas principais características.

O quarto capitulo irá apresentar conceitos básicos dos três tipos de projetos

necessários para a construção de subestações, que são: projeto civil, projeto

eletromecânico e projeto elétrico.

O quinto capitulo irá apresentar o Estudo de Caso de uma subestação real,

a SE Taquari, onde é feito o levantamento financeiro do empreendimento e o

detalhamento do projeto elétrico da subestação em estudo

Por fim, o sexto capitulo irá apresentar as conclusões da importância do

estudo de projetos de subestações para os profissionais da área de engenharia

elétrica.

1.5. Cronograma

TAREFA REALIZADA ABRIL MAIO JUNHO

Apresentação da proposta ao orientador X

Pesquisas bibliográficas X X

Elaboração da fundamentação teórica X

Elaboração do Estudo de Caso X X

Revisão do Trabalho de Conclusão de

Curso

X