pt 02 - serviços auxiliares

SERVIÇO AUXILIAR

PROF. JOSÉ BATISTA

SERVIÇOS AUXILIARES

Serviços Auxiliares : Sistema composto por todos os dispositivos / cargas necessários à operação dos equipamentos principais de uma subestação (ou da subestação como um todo).

Fonte auxiliar de corrente alternada Gerador de energia

Fonte auxiliar de corrente contínua O serviço auxiliar de corrente contínua de uma subestação é

responsável por fornecer corrente cc para todos os dispositivos. Ele é composto basicamente por um retificador, um carregador de baterias e um banco de baterias para cada nível de tensão ccnecessária.

Baterias

Subestação de 13,8 kV alguns utilização no-break.


Cargas Não Essenciais

Admitem interrupções por tempo mais prolongado. Geralmente são alimentadas em corrente alternada.

Exemplos : ILUMINAÇÃO NORMAL, TOMADAS DE USO GERAL, AQUECIMENTO DE EQUIPAMENTOS, REFRIGERAÇÃO DE TRANSFORMADORES, CONDICIONAMENTO DE AR E OUTROS.

Cargas de Emergência

Esse grupo abrange a iluminação de balizamento e segurança, prevista para o caso em que se perca o sistema de Serviços Auxiliares em Corrente Alternada. Geralmente compõe-se por grupos autônomos ou centrais de iluminação de emergência.


Cargas Permanentes

Não podem sofrer interrupções e estão relacionadas à continuidade operacional do sistema principal e à segurança de pessoas e instalações.

Nesses casos, é usual adotar-se a alimentação em corrente contínua e/ou, na impossibilidade de implantação de tais sub-sistemas, através de UPS

Exemplos : SISTEMAS DE PROTEÇÃO, CONTROLE, SINALIZAÇÃO, ALARME E TELEMEDIÇÃO.

Cargas Essenciais

Admitem interrupções de curta duração. Geralmente são alimentadas em corrente alternada e exigem que a fonte seja confiável (por exemplo : geradores).

Exemplos :CARREGADORES DE BATERIAS, MOTORES PARA CARRAGAMENTO DE MOLAS DE DISJUNTORES, REGISTRADORES GRÁFICOS, ILUMINAÇÃO ESSENCIAL, EQUIPAMENTOS DE COMUNICAÇÃO E CARGAS DO SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA INCÊNDIOS.

SERVIÇOS

AUXILIARES


Toda subestação de potência é dotada de duas fontes de tensão para suprir as cargas necessárias ao seu funcionamento, denominadas serviços auxiliares: fonte de tensão em corrente contínua e fonte de tensão em corrente alternada. abertura e fechamento da bobina dos disjuntores

religadores;

sistema de sinalização;

acionamento dos motores dos disjuntores,

religadores e chaves seccionadoras motorizadas;

iluminação de emergência;

sistema de medição;

sistema de comunicação;

alimentação dos relés de proteção


Fonte auxiliar de corrente contínua

A fonte auxiliar em corrente contínua é composta por um conjunto

de baterias, normalmente ligadas em série, alimentado por um

retificador-carregador. Para segurança do sistema, utiliza-se um

segundo retificador-carregador conectado ao primeiro e ambos

operando em paralelo.

As tensões DC normalmente utilizadas são 12 Vdc, 24 Vdc, 48

Vdc, 60 Vdc, 110 Vdc, 125 Vdc, 220 Vdc e 250 Vdc.


Os principais tipos de bateria utilizados atualmente são:

• Chumbo-ácido;

• Alcalinas (níquel/cádmio).

A capacidade das baterias chumbo-ácidas é, geralmente, de 10

horas, ao passo que as alcalinas podem ser de 3, 5 ou 10 horas.

A tensão de equalização por elemento de baterias chumbo-ácidas é da ordem de 2.2 V a 2.5 V/elemento, sendo o valor mais comum 2.33 V/elemento

A tensão de equalização por elemento de baterias alcalinas é da ordem de 1.4V a 1.7V/elemento, sendo o valor mais comum de 1.55 V/elemento.

Assim, a tensão total de equalização é o produto do número de acumuladores (n) vezes o valor da tensão de equalização (Veq).

SERVIÇOS AUXILIARES Características Principais

Tensão de flutuação (Vf1): é a tensão utilizada no processo de carga pela qual são compensadas as perdas por auto-descarga de um acumulador, no estado de plena carga.

Tensão Final de Descarga (Vfn): é a tensão mínima na qual o consumidor pode operar.

Tensão de Equalização (Veq): é a tensão mínima utilizada no processo de carregar uma bateria com uma tensão elevada.

Tensão de Carga Profunda (Vcp): nesta situação poderá ser notada uma intensa gaseificação. Só deve ser usada em caso de emergência. carregar uma bateria com uma tensão elevada.

Para baterias alcalinas a tensão de flutuação varia entre os seguintes valores (Vf1 = 1,38 a 1,12 V/elemento).Enquanto que para baterias chumbo- ácidos os valores estão compreendidos entre Vf1 = 2,15 a 2,2 V/elemento.

SERVIÇOS AUXILIARES Para a escolha do número de elementos que irão compor a bateria é

necessário que se defina as tensões máxima e mínima de funcionamento dos equipamentos que o sistema irá alimentar.

O número de elementos de uma bateria é definido através das seguintes relações:

Onde:

Vmáx = Tensão máxima admitida pelos equipamentos;

Vmín = Tensão mínima admitida pelos equipamentos.

Quando n1 = n2 = n3 , a solução encontrada é a ideal, com o aproveitamento máximo da bateria.

O valor de n não deve ser superior à relação Vmáx / Vf1.

O valor de n não deve ser inferior à relação Vmín / Vfn.

Tensão Final de Descarga (Vfn)

Tensão de Equalização (Veq): é a

tensão mínima utilizada no

processo de carregar uma

bateria com uma tensão

elevada.

Tensão de flutuação (Vf1)

𝑛1 =𝑉𝑚á𝑥

𝑉𝑒𝑞𝑛2 =

𝑉𝑚𝑖𝑛

𝑉𝑓𝑛𝑛3 =

𝑉𝑛𝑉𝑓𝑙


A bateria deve ser dimensionada com capacidade suficiente para suprir os

aparelhos consumidores por um tempo normalmente não inferior a 1 hora.

Assim, as capacidades mais utilizadas de baterias para subestações de

potência de pequeno e médio portes são de 100, 150 e 200 Ah.


DIMENSIONAMENTO DAS FONTES C.A.

Dimensionamento dos transformadores

Dimensionamento dos grupos geradores diesel

Equipamentos Fator de demanda

Refrigeração 100%

Ar condicionado 100%

Iluminação 100%

Tomadas 20%

Carregadores-retificadores 50%

Controle de comutador 100%

Motor disjuntor e seccionador 20%

Serviços auxiliar grupo diesel 180%

Equipamentos Fator de demanda

Refrigeração 50%

Ar condicionado 50%

Iluminação 100%

Tomadas 20%

Carregadores-retificadores 50%

Controle de comutador 100%

Motor disjuntor e seccionador 20%

Serviços auxiliar grupo diesel 180%


Fonte auxiliar de corrente alternada

As cargas alimentadas em corrente alternada apresentam os seguintes valores médios:

Aquecimento de quadros elétricos: 300 W/220 V/cubículo. Lâmpada de iluminação do quadro elétrico: 60 W/220 V/cubículo. Aquecimento e iluminação de transformadores de força: 1.500

W/220 V. Alimentação do comutador de derivação em carga: 1.000 W/220 V. Aquecimento e iluminação de disjuntor: 500 W/220 V. Sistema de ventilação forçada dos transformadores: 3.000 W/380

V/ventilador. Alimentação do retificador-carregador: 8 kW/380 V (para retificador

de 50 (A/cc)

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