TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA TDE. Aula 4 Subestações

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1 TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA TDE Aula 4 Subestações

2 Definição de Subestação (SE) Uma subestação é o conjunto de máquinas, aparelhos e circuitos cuja finalidade é controlar os níveis de tensão e corrente, permitindo a distribuição de energia a sistemas e linhas adjacentes. Funções Básicas: garantir a interligação dos sistemas de energia elétrica direcionar o fluxo de energia entre a fonte e as cargas Utilizam equipamentos de manobra e transformação de tensão melhorar a qualidade de energia devem ter capacidade para compensar reativos do sistema controle e manutenção dos níveis de tensão adequados proteger a integridade física do sistema e das pessoas possuem dispositivos de proteção capazes de detectar diferentes tipos de falta no sistema e isolar os trechos onde ocorrem as faltas 2

3 Classificação das Subestações (leitura por coluna) Tensão Relação de tensão Função principal Sentido do Fluxo de Potência Baixa Tensão (BT): V < 1kV Manobra: Mesmo nível de tensão Transmitir: Conecta as principais linhas do sistema de transmissão em tensões elevadas (Rede Básica) Transmissora: O fluxo de potência sai da SE para o sistema (próx. à fonte) Média Tensão (MT): 1 kv < V 35 kv Elevadora: Próximas às fontes de geração Subtransmitir: Interliga a Rede Básica às linhas de subtransmissão (AT, EAT e UAT) dos grandes centros consumidores Seccionadora: O fluxo de entrada é igual ao de saída (menos as perdas) Alta Tensão (AT): 35 kv< V 230kV Abaixadora: Próximas aos centros de carga Distribuir: Localizadas nos centros de carga das cidades elas rebaixam a tensão para níveis de distribuição (MT) nas ruas. Receptora: O fluxo de potência vem do sistema para a SE (próx. à carga) Extra Alta Tensão (EAT): 230kV< V 765kV Ultra Alta Tensão (UAT): V > 765 kv Consumir: Localizadas nas unidades consumidoras conectadas ao sistema de distribuição ou subtransmissão, elas rebaixam a tensão para níveis de adequado de utilização (BT) 3

4 PCH Celesc - Salto Pilão (Itajaí-Açu) Tensão: 13,8kV/138kV Relação: Elevadora Função: Transmitir Sentido: Transmissora SE Eletrosul - Blumenau Tensão: 500kV/230kV/138kV Relação: Manobra Função: Transmitir (Rede Básica) Sentido: Seccionadora SE Eletrosul JOI Vila Nova Tensão: 230kV/138kV/69kV Relação: Manobra Função: Subtransmitir Sentido: Seccionadora Transformador - Edifício Tensão: 13,8kV/380V Relação: Abaixadora Função: Consumir Sentido: Receptora SE CELESC - Glória Tensão: 69kV/13,8kV Relação: Abaixadora Função: Distribuir Sentido: Receptora 4

5 Classificação das Subestações TDE Transmissão e Distribuição de Energia Instalação Externa Construídas em locais amplos ao ar livre com emprego de aparelhos e máquinas próprias para funcionamento em condições atmosféricas adversas (chuva, vento, poluição, etc.) Interna Construídas em locais abrigados onde os equipamentos são colocados no interior de construções, não estando sujeitos a intempéries Blindada Construídas em locais abrigados com equipamentos completamente protegidos e isolados em óleo, com material sólido, ou em gás (ar comprimido ou SF 6) Natureza da Corrente Corrente Alternada (CA): A SE não altera na frequência ou número de fases (que ocorre em interligações com sistemas hexafásicos) Alternadora (CC CA): Converte energia em CC para energia em CA sem previsão para conversão no sentido oposto Retificadora (CA CC): Converte a energia em CA para energia em CC sem previsão para conversão no sentido oposto Móveis São montadas em veículos e/ou moduladas para atendimentos emergenciais: shows, feiras, exposições, manutenção preventiva ou programada de outra subestação Comutadora (CA CC): Converte a energia em CA para energia em CC e vice-versa e, geralmente, encontram-se nas fronteiras dos sistemas elétricos de interligação de países com tensões assíncronas. 5

6 Exemplos de Instalação EXTERNA TDE Transmissão e Distribuição de Energia MÓVEL BLINDADAS SE Celesc - Fpolis INTERNA 6

7 Componentes das Subestações Principais: atuação ativa durante a operação em regime permanente Transformadores Disjuntores Chaves seccionadoras e chaves fusíveis Barramentos Bancos de capacitores Reatores Auxiliares: atuação complementar ou para proteção e medição Transformadores de corrente e potencial Relés de proteção Pára-raios Muflas e buchas de passagem Resistor de aterramento Reguladores de tensão Religadores automáticos APRESENTAR VÍDEO 7

8 Exemplo 1 Diagrama Unifilar de uma SE abaixadora 8

9 Esquema Elétrico das SE s (como são definidos?) 9

10 Arranjo com barra simples (BS) TDE Transmissão e Distribuição de Energia 10

11 Barra simples seccionada (BSS) Barra principal e transferência (PT) 11

12 Barra dupla com disjuntor simples (BD) 12

13 Disjuntor e Meio (DM) TDE Transmissão e Distribuição de Energia 13

14 Barramento em anel simples TDE Transmissão e Distribuição de Energia 14

15 Exemplo 2 Diagrama Unifilar SE Eletrosul Joinville Centro 15

16 Bibliografia: HAFFNER, S. L. Notas de Aula Distribuição de Energia Elétrica. Disponível em CEFET-MG. Engenharia Industrial Elétrica. Aula 06 Esquemas elétricos básicos das subestações elétricas. Notas de aula. Subestações. Disciplina de Equipamentos e Subestações. Moodle da USP. 16