ABINEE TEC Gestão e Planejamento Energético. Compactação de Subestações. Gilton R. Peixoto, MSc.

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1 Gestão e Planejamento Energético Compactação de Subestações Gilton R. Peixoto, MSc. Gerente de Concessionárias AREVA T&D Brasil - Technical Expert 1

2 Engenheiro Eletricista UFU (1992); Mestre em Engª Elétrica em Qualidade de Energia UFU (1995); Schneider Electric ( ); ABB Ltda ( ); AREVA T&D (Desde 2002); Autor de diversos artigos publicados em congressos nacionais e internacionais do Cigré e IEEE; GILTON PEIXOTO, MSc, GERENTE COMERCIAL - CONCESSIONÁRIAS T&D TECHNICAL EXPERT Tel: (11) Cel.: (11) Fax: (11) Responsável técnico pela concepção e projeto executivo de várias subestações abrigadas (convencionais e isoladas a gás) e também subestações compactas; Membro da comunidade de especialistas da AREVA T&D. T&D Areva T&D Brasil Av. Interlagos, São Paulo / SP gilton.peixoto@areva-td.com 2

3 Por quê compactar subestações? Imposição natural de grandes aglomerações (situação próxima ao centro de cargas); Disponibilidade de área/preço do m² de terreno; Problemas decorrentes de desapropriações de áreas já ocupadas e urbanizadas; Repotencialização/modernização de instalações; Impactos visuais causados ao meio ambiente; Redução do prazo do empreendimento. 3

4 Por quê compactar subestações? Estética; Espaço reduzido do terreno ocupado; Possibilidade de verticalização; Melhor atenuação de interferências eletromagnéticas; Maior segurança (invasão, vandalismo, ); Limitação dos níveis de ruído recomendados (execução abrigada); 4

5 Necessidades dos Qualidade / Elevada disponibilidade Menores prazos de projeto e construção Alternativas técnicas / Soluções Flexibilidade Bom retorno para o investimento Menores impactos ambientais / integração com o meio ambiente Custos de manutenção reduzidos; Usuários: 5

6 Evolução do Mercado de Eletricidade Resposta dos Fabricantes às novas tendências do mercado: Equipamentos de manobra inteligentes; Subestações compactas (integração de funções); A subestação do futuro! 6

7 Produtos Compactos Em resposta à evolução do mercado, a AREVA apresenta as seguintes soluções: AIM-S (Air Insulated Module) até 550kV; CAIS (Compact Air Insulated Switchgear) até 170kV; Subestações isoladas a gás SF6; Subestações abrigadas com equipamentos convencionais. 7

8 Conceito Conjunto Compacto de Equipamentos (integração de funções) MC - Módulo Compacto + Arranjo Compacto das Barras = AO TEMPO SUBESTAÇÃO COMPACTA ABRIGADA 8

9 Múltiplas Possibilidades MC Módulo Compacto Reengenharia Ampliação Nova Construção Retrofit Modificação Radical } } } CCE ACB/CCE ACB/CCE ACB/CCE Uso Móvel } CCE CCE : (Conjunto Compacto de Equipamentos) ACB : (Arranjo Compacto das Barras) 9

10 Redução de Área 840 m² 1400 m² MC MC MC MC Comparação da área necessária para um arranjo H em 145kV: Layout com Módulos Compactos (arranjo convencional) Redução de área ~40% 10

11 Integração de Funções Um bay típico é usualmente composto dos seguintes equipamentos: Disjuntor; Chaves seccionadoras; Transformadores de Corrente. Objetivos: combinar todas estas funções em um único equipamento; integrar inteligência a estas funções. 11

12 Integração de Funções TC não convencional integrado no polo do disjuntor 245kV Auto monitoramento e manutenção reduzida. 12

13 Air Insulated Module - S Disjuntor com contatos móveis solidários para função seccionadora Os contatos se fecham no próprio TC Lâmina de Terra integrada 13

14 Air Insulated Module - S Módulo de chaveamento compacto, incorporando Disjuntor, Transformador de Corrente, Chave Seccionadora e Chave de Aterramento. Disjuntor comprovado «Well proven» da AREVA tipo GL 312/F3 Fácil manutenção: o disjuntor pode ser extraído via trilhos Dispositivos de controle local integrados 14

15 Detalhes do AIM-S Secionador TC Lâmina de terra Disjuntor 15

16 Detalhes do AIM-S Remoção do polo simples e segura Pino de intertravamento para prevenir a extração do polo com a seccionadora fechada 16

17 AIM-S - Esquema H Economia de área = 30% 17

18 CAIS - Compact Air Insulated Switchgear TP s Integrados Disjuntor DT com TC s Integrados Contato do Secionador montado no topo do Disjuntor 72,5/170kV - Módulo compacto 18

19 CAIS - Compact Air Insulated Switchgear 55% área 42% fundação 78% materiais 78% estruturas Σ 25% economia (comparado com SE convencional) 145kV - Módulo compacto (externo) 19

20 CAIS - Compact Air Insulated Switchgear SS1 SS2 55% área 42% fundação 78% materiais 78% estruturas L1 L2 L3 L1 L2 L3 Σ 25% economia (comparado com SE convencional) 145kV - Módulo compacto (externo) 20

21 Ocupação do Terreno CONVENCIONAL = 100% Compacata CAIS= 50% CAIS CAIS CAIS CAIS Economia de até 50% na área ocupada 21

22 Subestação Isolada a Gás SF 6 - GIS 22

23 Subestação Isolada a Gás SF 6 - GIS 15% área 20% volume 300% obras civis 200% materiais 20% tempo de montagem (comparado com SE convencional) 72,5kV - Arranjo Barra Dupla (abrigada) 23

24 Subestação Isolada a Gás SF 6 - GIS 15% área 20% volume 300% obras civis 200% materiais 20% tempo de montagem (comparado com SE convencional) 550kV - Arranjo 1½ Disjuntor (abrigada) 24

25 OPTIGIM 25

26 O Conceito «Híbrido» Versão Híbrida Típica Versão Convencional 3 1. Chave Seccionadora 2. Disjuntor 3. Transformador de Corrente 4/7. Transformador de Potencial 5. Chave Seccionadora 6. Chave de Aterramento 26

27 Comparação AIS OPTIGIM GIS 27

28 OPTIGIM 245KV Termobahia - Brasil 28

29 OPTIGIM.e a natureza 29

30 Comparação full GIS 80 hybrid 60 full AIS 40 hyb1bb SE sem obras civis e sem transformadores 30

31 SE Abrigada - Planta 17,00 18,50 42,95 31

32 SE Abrigada - Corte 1 8,00 5,00 15,00 4,50 3,50 3,50 32

33 SE Abrigada - Corte 2 24,00 19,70 15,00 4,50 3,50 3,50 33

34 Sumário: Comparação Entre Equipamentos Conventional Type Compact Type Compact Conventional Type Type Compact Type Compact GIS Type Type GIS Type 34

35 Aspectos Técnicos - Considerações de Projeto Considerações de Projeto Arranjo; Acessibilidade e facilidade de manutenção; Segurança; Flexibilidade; Confiabilidade / Disponibilidade; Compatibilidade eletromagnética; NBI x distâncias de isolamento; Enclausuramento dos transformadores; Nível de ruído; Taxa de manutenção; Taxa de falhas; Sistema de proteção contra incêndio; Expansões; Sistema de coleta e armazenagem de óleo. 35

36 Aspectos Econômicos Retorno do investimento; Custo global (LCC); O & M; Integração / estética; Stakeholders; Vida útil; Modernização. 36

37 SE Abrigada 138kV (RJ) 37

38 Convencional x Compacta 345 / 138 kv 5 : 1 38

39 Convencional x Compacta 39

40 A subestação do futuro! 40

41 Gas Insulated Substation 41

42 Benefícios LAYOUT COMPACTO PRAZO DE IMPLANTAÇÃO CUSTO-BENEFÍCIO CONFIABILIDADE & DISPONIBILIDADE Economia de 40% (ou mais) na área requerida Período de implantação igual ou inferior à SE convencional Menor Custo Global do Empreendimento (LCC) Menor taxa de falhas se comparada à solução convencional MENOR IMPACTO AMBIENTAL Menos componentes, espaço e impacto visual 42

43 Benefícios Pré-fabricados, ensaios de rotina dos módulos montagem rápida no campo Adaptável a todos os Sistemas de P&C existentes MÓDULOS COMPACTOS Técnica de conexão otimizada 60% redução Custo efetivo até 25% de redução ƒ (solução/arranjo) 43

44 A AREVA está à sua disposição! Provedor de soluções completas, com tecnologia estado-daarte em projeto de sistemas de transmissão; Nossas soluções integram os principais equipamentos desenvolvidos e fabricados pela própria AREVA; Excelência em engenharia e gerenciamento de projetos; Garantia global para o fornecimento; Financiamento; Obtenção de licenças. 44

45 Bibliografia Recomendações para Projeto de Subestações Compactas de 145kV - USP / IEE; Catálogos e Manuais dos equipamentos AREVA T&D; Projetos de subestações compactas; 45

46 Obrigado pela sua atenção. Living better through advanced technology 46