Subestações de 138; 69 e 34,5kV Critério de Projeto

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1 ETA 019 Rev. 0 Janeiro / 2010 Praça Leoni Ramos n 1 São Domingos Niterói RJ Cep Subestações de 138; 69 e 34,5kV Critério de Projeto Diretoria Técnica Gerência de Planejamento e Engenharia Engenharia e Obras 34 Páginas

2 ETA 019 Rev. 0 Subestações de 138; 69 e 34,5kV Critério de Projeto NOTA: No DATA DISCRIMINAÇÃO DA REVISÃO REVISOR APROVAÇÃO ELABORAÇÃO DATA: 04/01/2010 RESPONSÁVEL TÉCNICO (NOME E CREA) JOSÉ JÚLIO VENTURA BRIGIDO RJ 42752/D RUBRICA NOTAS DE CRÉDITO VISTO EMISSÃO APROVAÇÃO VANDERLEI ROBADEY CARVALHO ANDRÉ LUIZ BARATA PESSOA CESAR PEREIRA FERNANDES

3 Sumário 1 INTRODUÇÃO ESCOPO NORMAS E DOCUMENTOS COMPLEMENTARES Normas Brasileiras Normas Especificações Técnicas Norma Técnica de Fornecimento Normas Internacionais TERMINOLOGIA Subestação (SE) Subestação de Distribuição (SED) Subestação de Transmissão (SET) Sistema de Proteção CRITÉRIOS GERAIS Funcionalidade das Instalações Qualidade do Equipamento Preservação do Meio Ambiente Condições de Trabalho Confiabilidade e Custos CONDIÇÕES DE SERVIÇO Condições Ambientais Características Gerais do Sistema Elétrico PLANEJAMENTO E PROJETO DE SUBESTAÇÃO Critérios de Planejamento Classificação de Projetos Projeto de Construção (C) Projeto de Aumento da Instalação de Transmissão (AIT) Projeto de Aumento de Capacidade (AC) Projeto de Aumento da Instalação de Distribuição (AID) Projeto de Melhoria das Instalações de Distribuição (MID) Projeto de Melhoria das Instalações de Transmissão (MIT) Projeto de Instalação de Banco de Capacitores (IBC) Tipos de Padrões de Subestações TIPO ,8/11,95kV TIPO kV TIPO ,5kV TIPO ,8/11,95kV TIPO 5-34,5-13,8kV Características de cada Tipo de Subestação Modulações de Projetos de Subestações Exemplos Dados Preliminares para Projeto Escolha do Terreno Levantamento Topográfico e Sondagem Estudo da Resistividade do Solo Estudo da Alimentação de AT e MT PROJETO CIVIL Instalações Provisórias Movimento de Terra Edificação Arquitetura Engenharia e Obras Página 3 de 34

4 8.3.2 Instalações Elétricas Instalações Hidráulicas e Sanitárias Proteção contra Incêndio PROJETO ELETROMECÂNICO Aterramento e blindagem Sistema de Aterramento Barramentos Capacidade de Curto Circuito Isolamento sob poluição Estruturas EQUIPAMENTOS A INSTALAR NAS SUBESTAÇÕES Transformador de Potência Disjuntores Disjuntores de alta tensão Disjuntores de média tensão Secionadores Secionadores de alta tensão Secionadores de média tensão Transformadores de Instrumentos Transformadores de instrumentos de alta tensão Transformadores de instrumentos de média tensão Pára-raios Banco de Capacitores Cubículos de Media Tensão SERVIÇOS AUXILIARES Transformador de Serviços Auxiliares (TSA) Alimentação em Corrente Contínua Painel de CA/CC DIAGRAMAS UNIFILARES TÍPICOS Subestação de Distribuição Tipo Composição Inicial 15MVA Composição Final 66MVA Subestação de Distribuição Tipo Composição Inicial 67MVA Composição Final 134MVA Subestação de Distribuição Tipo Subestação de Distribuição Tipo Composição Inicial 25MVA Composição Final 50MVA Subestação de Distribuição Tipo Engenharia e Obras Página 4 de 34

5 1. INTRODUÇÃO Esta Especificação tem como objetivo estabelecer os requisitos técnicos mínimos a serem atendidos nos projetos das Subestações da, classes de tensão 138, 69, 34,5kV, de forma a assegurar que o desempenho das mesmas garanta o fornecimento de energia com confiabilidade, segurança e qualidade. 2. ESCOPO Os critérios definidos nesta Especificação devem ser de aplicação obrigatória em todos os novos projetos de Subestações e nas reformas ou ampliações que já tenham sido construídas conforme nesta estabelecido. Deve ser dada especial atenção à segurança de modo que a subestação seja segura, assim como, tenha um bom aspecto visual e seja integrada com o meio ambiente de modo a minimizar o impacto com os locais onde for instalada e, respeitando-se o que prescreve as normas da ABNT e a legislação emanada pelo órgão regulamentador do setor elétrico ANEEL. A qualquer tempo esta Especificação pode ser modificada por razões de melhoria contínua, avanço tecnológico e por razões de ordem técnica ou legal. Nas subestações existentes, cujo projeto não foi elaborado baseado nesta Especificação e que requeiram trabalhos de ampliação e/ou reforma deve ser aplicada na medida em que as condições particulares o permitam. Esta especificação não abrange aspectos sobre Sistemas de Proteção e Automação das Subestações, os quais serão abordados em documentação específica para estes assuntos. 3. NORMAS E DOCUMENTOS COMPLEMENTARES O projeto das Subestações, no que for aplicável, deve estar em conformidade com as Normas Técnicas da ABNT relacionadas a seguir: 3.1. Normas Brasileiras NBR Proteção contra incêndio em subestações elétricas convencionais, atendidas e não atendidas, de sistemas de transmissão; NBR Níveis de ruído para conforto acústico; NBR Avaliação do ruído em áreas habitadas, visando o conforto da comunidade Procedimento; NBR Execução de Sistemas de Proteção contra Incêndio, em Transformadores e Reatores de Potência, por Drenagem e Agitação do Óleo Isolante; NBR Instalações Prediais de Esgotos Sanitários; Engenharia e Obras Página 5 de 34

6 NBR Medição da resistividade do solo pelo método dos quatro pontos NBR Instalações prediais de água fria; NBR Instalações Elétricas de Baixa Tensão Normas Além das Normas Técnicas citadas acima, durante as etapas de planejamento, projeto e execução da obra devem ser observadas as seguintes Normas, em suas últimas revisões ou outras pertinentes que vierem a ser publicadas: 3.3. Especificações Técnicas E SE Transformador de Poder; E SE Interruptores de Alta Tensión; E SE Interruptores de Média Tensión; E SE Secionadores de Alta Tensión; E SE Transformador de Instrumentación de Alta Tensión; E SE Secionadores de Média Tensión; E SE Transformador de Instrumentación de Média Tensión; E SE Celda de Média Tensión; E SE Banco de Condensadores; E SE Pararrayos de Óxido Metálico para Subestaciones de Potencia; ETA Conjunto de Manobra e Controle de Baixa Tensão; ETA Bateria de Acumulador Chumbo-ácido Estacionário; ETA Retificador para Sistema de Corrente Contínua Norma Técnica de Fornecimento ETA Subestação de Consumidor de Alta Tensão Normas Internacionais IEC Guide for the Selection of Insulators in Respect of Polluted Conditions IEC Classification of environmental conditions. Environmental conditions appearing in nature. Temperature and humidity. 4. TERMINOLOGIA Para os efeitos desta especificação, aplicam-se as seguintes definições, complementadas pelas contidas nas Normas da ABNT: 4.1. Subestação (SE) É um conjunto de equipamentos de transformação, manobra ou de compensação de Engenharia e Obras Página 6 de 34

7 reativos utilizado para dirigir o fluxo de energia em um sistema de potência Subestação de Distribuição (SED) São subestações que abaixam o nível de tensão para que fique compatível com a distribuição de energia urbana (MT) Subestação de Transmissão (SET) São subestações elevadoras ou abaixadoras com níveis de tensão de operação em Alta Tensão (AT) Sistema de Proteção É o sistema ao qual estão associados todos os equipamentos necessários para detectar, localizar, iniciar e completar a eliminação de uma falta ou de uma condição anormal de operação de um sistema elétrico. 5. CRITÉRIOS GERAIS Os projetos das subestações devem ser realizados aplicando em forma integrada critérios gerais relacionados, a Funcionalidade das instalações, Qualidade do equipamento, Preservação do Meio Ambiente, Condições de Segurança na execução do trabalho e Confiabilidade do Sistema e Otimização de custos Funcionalidade das Instalações a) Escolha de diagramas unifilares capazes de evoluir, com etapa inicial de construção mínima; b) Disposições físicas que permitam a utilização de equipamentos localizados de maneira que se facilite sua manutenção, reforma e ampliações futuras, com o mínimo de interrupções de serviço; c) Operação da SE em forma automatizada; d) Capacidade de reserva na SE para no caso de falha de um transformador, termos um transformador de reserva ou SE Móvel ou sistema misto; e) Comunicação do estado dos equipamentos a Área de Manutenção; f) Eliminação de elementos e serviços prescindíveis Qualidade do Equipamento a) Equipamentos que garantam elevada confiabilidade. A qualidade dos equipamentos deve assegurar as condições, critérios e exigências indicadas nas Especificações, os quais se baseiam nas provas exigidas nas Normas Nacionais e Internacionais aplicáveis; b) Equipamentos que necessitem de baixa ou nenhuma manutenção; c) Equipamentos que preferentemente se auto-diagnostiquem e comuniquem seu estado; Engenharia e Obras Página 7 de 34

8 d) Preferência por equipamentos com características e padrões que correspondam a das linhas normais de fabricação; e) Incorporação de equipamentos com nova tecnologia somente quando se tenham suficiente antecedente de bom desempenho Preservação do Meio Ambiente Aplicação de medidas para atenuar os efeitos negativos ao impacto visual, ruído e eliminação de resíduos. Devem, ainda, serem verificadas as influências do nível de ruído dos Transformadores de Potência nas vizinhanças das subestações, para atendimento ao estabelecido nas normas NBR e Condições de Trabalho a) Segurança e facilidade para o pessoal nas manobras locais de equipamentos e nos serviços de manutenção; b) Ausência de obstáculos em zonas de trânsito para a circulação livre de pessoas e veículos; c) Eliminação de superfícies escorregadias; d) Sinalização adequada de todos os riscos (elétricos, mecânicos, etc.) Confiabilidade e Custos a) Diagramas unifilares baseados na obtenção dos melhores índices de confiabilidade / ampliação; b) Equipamentos e materiais que permitam otimizar custos, em toda vida útil e prazos de construção; c) Tamanho e desenvolvimento das subestações em concordância com as características da demanda; d) Adaptação das subestações a restrições externas tais como: regulamentações da autoridade reguladora, disponibilidade de espaço, meio ambiente, etc. 6. CONDIÇÕES DE SERVIÇO 6.1. Condições Ambientais Os equipamentos, dispositivos e materiais contemplados neste critério devem ser apropriados para clima tropical, atmosfera salina e submetidos às condições ambientais da Tabela 1: Engenharia e Obras Página 8 de 34

9 Tabela 1: Parâmetros ambientais Altitude máxima (m) <1000m Temperatura mínima e máxima (ºC) -10 / +40 Nível de Umidade IEC Velocidade do vento (m/seg) <34 Nível de contaminação (IEC 60815) Alto (III) Radiação solar máxima (W/m²) < Características Gerais do Sistema Elétrico Na Tabela 2 são apresentadas as características principais do sistema elétrico da. Tabela 2: Características principais do sistema elétrico Estrela com neutro solidamente Tipo do sistema aterrado ou aterrado através de resistor Número de fases AT e MT 3 Freqüência (Hz) 60 Tensão Nominal do Sistema/Tensão máxima de operação (kv) - AT1 138/145 AT2 69/72,5kV AT3 34,5/36 MT 13,8-11,95/17,5kV Nível de curto-circuito simétrico (ka) - AT1 40 AT2 25 AT3 16 MT 25 Nível Isolamento Um/Uf/Ui V (Nota1) - AT1 145/230/550 AT2 72,5/140/325 AT3 36/70/170 MT 17,5/34/95 Conexão do Transformador AT/MT Dyn1 Tensão auxiliar C.A. (Vca) 220/127 Tensão auxiliar C.C. (Vcc) 125 (+10%-20%) Nota: Un: Tensão nominal fase-fase do sistema (kvef) Um: Tensão máxima do equipamento (kvef) Uf: Tensão Suportável de frequência industrial (kvef) Ui: Tensão Suportável de impulso atmosférico (kvcrista) 7. PLANEJAMENTO E PROJETO DE SUBESTAÇÃO As obras de subestação, antes de seu projeto e construção, devem ser precedidas de um adequado planejamento Critérios de Planejamento O Planejamento deve determinar o tipo de projeto a ser aplicado. Este planejamento Engenharia e Obras Página 9 de 34

10 deve definir a capacidade atual e a capacidade futura e permitir um desenvolvimento progressivo da demanda dentro da expectativa de crescimento da localidade a ser atendida. Os dados abaixo devem ser informados pelo Planejamento: a) Levantamento da carga deve ser feito em função da carga a ser atendida na região. b) Estudo e definição da potência da subestação em função da carga demandada. O estudo deve ser efetuado baseado nos dados obtidos na alínea a. c) Planos diretores governamentais e dos órgãos de meio ambiente para a área. Subsídios fornecidos pelos órgãos públicos para o adequado planejamento do sistema elétrico. d) Previsão da densidade de crescimento da carga e/ou da área a ser atendida. e) Modelos de crescimento da carga: Curto prazo: densidade de carga constante; Longo prazo: densidade de carga crescente. f) Manter a área atendida e aumentar sua capacidade ou manter a capacidade e instalar novas subestações. g) Determinação dos módulos a serem aplicados conforme itens 7.5 e 12 desta especificação Classificação de Projetos Com base nas informações do Planejamento os projetos de subestação de Distribuição e Transmissão de ,5kV da classificam-se em: Projeto de Construção (C) Obras decorrentes de projetos que dão origem a novas subestações para atendimento a novas cargas elétricas Projeto de Aumento da Instalação de Transmissão (AIT) Obras decorrentes de projetos com a finalidade de atender novas cargas elétricas, que dão origem a acréscimo nas dimensões físicas das instalações como novas entradas e saídas de linha de ,5kV (EL/SL) Projeto de Aumento de Capacidade (AC) São obras que atuam sobre as instalações existentes com a finalidade exclusiva de aumento da capacidade instalada decorrente da adição de mais um transformador ou substituição do(s) existente(s) por outro(s) de maior capacidade Projeto de Aumento da Instalação de Distribuição (AID) Obras decorrentes de projetos com a finalidade de atender novas cargas elétricas, que dão origem a acréscimo nas dimensões físicas das instalações como novas saídas de Engenharia e Obras Página 10 de 34

11 alimentadores 13,8-11,95kV (AL) Projeto de Melhoria das Instalações de Distribuição (MID) Obras que envolvem a instalação ou substituição de equipamentos destinados à melhoria das condições operacionais das instalações do módulo AL ou TR Projeto de Melhoria das Instalações de Transmissão (MIT) Obras que envolvem a instalação ou substituição de equipamentos destinados à melhoria das condições operacionais do módulo EL ou SL Projeto de Instalação de Banco de Capacitores (IBC) Obras que envolvem a instalação de Bancos de Capacitores Tipos de Padrões de Subestações Os Tipos de padrões a seguir descritos devem ser adotados nas novas Subestações de Distribuição (SED) e Transmissão (SET). Os projetos das subestações existentes quando forem submetidas a reforma ou ampliação, devem ser adequados aos padrões descritos nesta especificação. Os Tipos padronizados das Subestações Distribuição e Transmissão são os seguintes: TIPO ,8/11,95kV Subestação de Distribuição atendendo as potências conforme Tabela 3 e 4, podendo se iniciar com um transformador de 15MVA e finalizar com 2 transformadores de 33,3MVA: Tabela 3: Características Básicas dos Equipamentos TIPO 1 Descrição Potência Instalada (MVA) Tensão Prim. (kv) Tensão Séc. (kv) I Nominal primário (A) I Nominal Secundário (A) Transformador 1 X 33, ,8/11, Transformador 2 X 33, ,8/11, X 1609 Disjuntor AT Disjuntor MT , Disjuntor AL ,5-800 Seccionadora AT Seccionadora MT , Seccionadora AL ,5-630 TC AT /800/500/400 - TC MT ,5-2000/1600/1200/800 TP AT1-138: TP MT ,8 ou 11,95: Pára-raios AT Pára-raios MT Engenharia e Obras Página 11 de 34

12 Tabela 4: Características Básicas dos Equipamentos TIPO 1 Descrição Potência Instalada (MVA) Tensão Prim. (kv) Tensão Séc. (kv) I Nominal primário (A) I Nominal Secundário (A) Transformador 1 X ,8/11, Transformador 2 X ,8/11, X 725 Disjuntor AT Disjuntor MT , Disjuntor AL ,5-800 Seccionadora AT Seccionadora MT , Seccionadora AL ,5-630 TC AT /800/500/400 - TC MT ,5-2000/1600/1200/800 TP AT1-138: TP MT ,8 ou 11,95: Pára-raios AT Pára-raios MT TIPO kV Subestação de Transmissão atendendo as potências conforme Tabela 5, podendo se iniciar com um autotransformador de 67MVA e finalizar com 2 autotransformadores de 67MVA: Tabela 5: Características Básicas dos Equipamentos TIPO 2 Descrição Potência Instalada (MVA) Tensão Prim. (kv) Tensão Séc. (kv) I Nominal primário (A) I Nominal Secundário (A) Auto-Transformador 1 X Auto-Transformador 2 X X 561 Disjuntor AT Disjuntor Linha AT2-72, Disjuntor Geral AT2-72, Seccionadora AT Seccionadora AT2-72, Secionadora AT2-72, TC AT /800/500/400 - TC AT2-72, x600/400/200 TP AT1-138: TP AT : Pára-raios AT Pára-raios AT TIPO ,5kV Subestação de Transmissão atendendo a potência conforme Tabela 6. Engenharia e Obras Página 12 de 34

13 Tabela 6: Características Básicas dos Equipamentos TIPO 3 Descrição Potência Instalada (MVA) Tensão Prim. (kv) Tensão Séc. (kv) I Nominal primário (A) I Nominal Secundário (A) Transformador Disjuntor AT Disjuntor Linha AT Disjuntor Geral AT Seccionadora AT Seccionadora AT Seccionadora AT TC AT /800/500/400 - TC AT /400/300/200/100 TP AT1-138: TP AT ,5: Pára-raios AT Pára-raios AT TIPO ,8/11,95kV Subestação de Distribuição atendendo as potências conforme Tabelas 7 e 8, podendo se iniciar com um transformador de 12,5MVA e finalizar com 2 transformadores de 25MVA: Tabela 7: Características Básicas dos Equipamentos TIPO 4 Descrição Potência Instalada (MVA) Tensão Prim. (kv) Tensão Séc. (kv) I Nominal primário (A) I Nominal Secundário (A) Transformador 1 X ,8/11, Transformador 2 X ,8/11, X 1208 Disjuntor AT2-72, Disjuntor MT , Disjuntor AL ,5-800 Seccionadora AT2-72, Seccionadora MT , Seccionadora AL ,5-630 TC AT1-72,5-2x600/400/200 - TC MT ,5-2000/1600/1200/800 TP AT1-69: TP MT ,8 ou 11,95: Pára-raios AT Pára-raios MT Engenharia e Obras Página 13 de 34

14 Tabela 8: Características Básicas dos Equipamentos TIPO 4 Descrição Potência Instalada (MVA) Tensão Prim. (kv) Tensão Séc. (kv) I Nominal primário (A) I Nominal Secundário (A) Transformador 1 X 12, ,8/11, Transformador 2 X 12, ,8/11, X 604 Disjuntor AT2-72, Disjuntor MT - 17, Disjuntor AL - 17,5-800 Seccionadora AT2-72, Seccionadora MT - 17, Seccionadora AL - 17,5-630 TC AT2-72,5-2x600/400/200 - TC MT - 17,5-800/600/400/200 TP AT2-69: TP MT ,8 ou 11,95: Pára-raios AT Pára-raios MT TIPO 5-34,5-13,8kV Subestação de Distribuição atendendo as potências, conforme Tabela 9, podendo se iniciar com um transformador de 7,5MVA e finalizar com 2 transformadores de 7,5MVA: Tabela 9: Características Básicas dos Equipamentos TIPO 5 Descrição Potência Instalada (MVA) Tensão Prim. (kv) Tensão Séc. (kv) I Nominal primário (A) I Nominal Secundário (A) Transformador 1 X 7,5 34,5 13, Transformador 2 X 7,5 34,5 13, X 362 Disjuntor AT Disjuntor MT ,5-800 Seccionadora AT Seccionadora MT ,5-630 TC AT /400/300/200/100 - TC MT ,5-800/600/400/200 TP AT3-34,5: TP MT ,8: Pára-raios AT Pára-raios MT Características de cada Tipo de Subestação A seguir são especificadas as características básicas de cada Tipo de subestação: Engenharia e Obras Página 14 de 34

15 Tabela 10: Características dos Tipos de Subestações Descrição Arranjo de Potências dos transformadores (MVA) Tipos de Subestação x 10/12,5/15 2 x 10/12,5/15 1 x 10/12,5/ x 20/26,6/33,3 1 x 20/26,6/33,3 2 x 20/26,6/33,3 1 x 50/67 (1) 2 x 50/67 (1) 1 x 15/20 1 x 10/12,5 2 x 10/12,5 1 x 10/12,5 + 1 x 15/20/25 2 x 15/20/25 1 x 5/6,25/7,5 2 x 5/6,25/7,5 Nível de Tensão AT (kv) , ,5 Nível de Tensão MT (kv) 13,8/11,95 Disponível 13,8/11,95kV do terciário do autotransformador. - 13,8/11,95 13,8/11,95 Nº de entradas de linha EL Máximo 2 Máximo 2 1 Máximo 2 1 Nº de saídas de linha SL Máximo 2 Máximo 4 Máximo 2 Máximo 2 - (2) principal e Tipo de barra AT principal e transferência (2) simples simples simples transferência Setor de MT aéreo ao tempo ou cubículos blindados abrigado aéreo ao tempo aéreo ao tempo aéreo ao tempo aéreo ao tempo Tipo de barra MT simples - simples simples simples Nº de alimentadores máximo máximo 10 2 Banco de Capacitor 2 x 4,8MVAr (2) x 4,8MVAr (2) 1 x 2,4MVAr (2) Proteção - Banco de Capacitor disjuntor (2) - - disjuntor (2) chave à vácuo Regulação comutador sob carga comutador sob carga TSA comutador sob carga 1 x 3Ø, 150kVA comutador sob carga regulador de tensão Equipamentos Arranjo Físico Nota: 1) Autotransformador de Potência. 2) Configuração do arranjo final. conforme item 11 desta Especificação. horizontalizado 7.5. Modulações de Projetos de Subestações Na elaboração do projeto para cada Tipo de Subestações deverão ser adotados os módulos padronizados de vão EL, SL, TR, AL, DJ, BC e outros. Cada módulo deverá estar equipado com os equipamentos e barramentos para a configuração final de cada Tipo de Subestação, a não ser que, excepcionalmente, seja estabelecido diferente pelo Planejamento. Os módulos foram desenvolvidos de forma a dar flexibilidade na montagem e na evolução das subestações, sendo utilizada a seguinte estrutura: Tabela 11 Módulos de Subestações SIGLA EL SL DJ TR AL BC SA BR DESCRIÇÃO Módulo de entrada de linha Módulo de saída de linha Módulo de disjuntor Módulo de transformador Módulo de alimentador Módulo de banco de capacitor Módulo de serviços auxiliares Módulo de banco de regulador Engenharia e Obras Página 15 de 34

16 Exemplos Configuração de modulação de uma Subestação de Distribuição de 34,5-13,8kV, uma Entrada de Linha, um Transformador de Potência de 7,5MVA, dois Alimentadores, um Regulador de Tensão e um Banco de Capacitor: a) Módulo EL - Entrada de Linha, composto de: Disjuntor 36kV. Transformadores de Instrumentos 36kV. Chaves Seccionadoras 36kV. Pára-raios 30kV. Barramento de AT. b) Módulo TR Transformador de Potência, composto de: Transformador de Potência 7,5MVA Pára-raios 30 e 12kV. Transformadores de Instrumentos 36kV. Chaves Seccionadoras 36kV. Pára-raios 30 e 12kV. c) Módulo BR Banco de Regulador, composto de: Regulador de Tensão, 416MVAr. Chaves Seccionadoras 17,5kV. Engenharia e Obras Página 16 de 34

17 d) Módulo AL Alimentador, composto de: Disjuntor, 17,5kV. Chaves Seccionadoras, 17,5kV. Pára-raios, 12kV. e) Módulo BC Banco de Capacitor, composto de: Banco de Capacitor, 2,4MVAr. Chaves Seccionadoras, 17,5kV. f) Módulo SA Serviços Auxiliares, composto de: Transformador de Distribuição, 150kVA. Chaves Fusíveis, 17,5kV. Engenharia e Obras Página 17 de 34

18 Baseando-se nos módulos descritos acima, o diagrama unifilar proposto como exemplo fica assim configurado: Engenharia e Obras Página 18 de 34

19 7.6. Dados Preliminares para Projeto Escolha do Terreno Após aprovação do estudo do planejamento deve ser feita a escolha do local adequado para a construção da SE. Deve ser verificada a posição do local em relação ao centro de carga, as condições climáticas, as vias de acesso e a infra-estrutura disponível (abastecimento de água, esgoto, etc). A seguir é apresentada a área máxima para cada Tipo de Subestação para uma configuração final de potência: Tabela 10: Área máxima da Subestação Tipo Área (m 2 ) Levantamento Topográfico e Sondagem A topografia tem por finalidade determinar o contorno, dimensão e posição relativa do terreno da SE. O levantamento planimétrico deve representar em um plano horizontal, os limites da superfície do terreno, ângulos, confinantes, bem como todas as particularidades notáveis, naturais e artificiais do terreno, como canais, via de acesso, cercas, obras d arte, etc. O levantamento altimétrico deve representar as medidas da diferença de nível entre diversos pontos. A sondagem deve ser feita para garantir a resistência e estabilidade da obra, através da realização de ensaios com base nas normas da ABNT referentes ao assunto Estudo da Resistividade do Solo Deve ser feito um estudo preliminar do solo e do subsolo para verificação da viabilidade de custo do sistema de aterramento Estudo da Alimentação de AT e MT Estudo das melhores condições físicas de entradas e saídas de linhas e alimentadores em função dos terrenos circunvizinhos e arruamentos. Projeto Civil, Eletromecânico e Elétrico O projeto civil deve apresentar, no mínimo, as plantas de levantamento planialtimétrico, terraplenagem, pavimentação e drenagem, planta hidrosanitária externa, bases para estruturas e equipamentos, caixa de passagem, muros, cercas e portões, memoriais, memórias de cálculo e lista de material e de desenhos. O projeto eletromecânico deve apresentar, no mínimo, as plantas referentes a situação, Engenharia e Obras Página 19 de 34

20 locação, arranjos físicos, estruturas suportes de barramento, arranjo elétrico, suporte de barramento, iluminação, sistema de aterramento, detalhes de instalação, lista de material, memoriais, memórias de cálculo e lista de desenhos. Deve ser apresentado no projeto elétrico, no mínimo, todas as proteções com detalhamento nos diagramas unifilares, trifilares, funcionais, placa diagramática, desenhos dos painéis, memorial descritivo e listas de materiais, de condutores e de desenhos. 8. PROJETO CIVIL 8.1. Instalações Provisórias O projeto deve contemplar as instalações provisórias para escritórios, almoxarifados e toda a infra-estrutura necessária a perfeita execução da obra Movimento de Terra A preparação do terreno deve envolver as seguintes etapas: a) Limpeza e raspagem do terreno. b) Terraplanagem. c) Escavação e reaterro. d) Drenagem e pavimentação Edificação Arquitetura As casas de comando e controle destinam-se a abrigar os cubículos de média tensão e o sistema de controle e proteção Instalações Elétricas O projeto de instalações elétricas deve ser elaborado de acordo com a norma NBR 5410 para as características da edificação e dos aparelhos a serem instalados Instalações Hidráulicas e Sanitárias O projeto deve ser executado considerando a ligação das instalações da subestação com a rede pública de abastecimento de água e esgoto atendendo as exigências da concessionária local. Para estas instalações devem ser seguidas as determinações constantes das normas NBR 8160 e NBR Engenharia e Obras Página 20 de 34

21 Proteção contra Incêndio A proteção contra incêndio do pátio e da casa de comando, controle e proteção deve ser executada conforme estabelecido nas NBR s e PROJETO ELETROMECÂNICO 9.1. Aterramento e blindagem Sistema de Aterramento O sistema de aterramento deve ser solidamente aterrado e atender ao Projeto de Norma da ABNT nº 03: a) Medição da Resistividade do Solo A medição da resistividade do solo deve ser feita logo após a terraplenagem conforme norma NBR b) Cálculo da Malha de Terra O cálculo da malha de terra deve ser realizado considerando os dados da resistividade do solo obtidos nas medições, o valor da corrente de curto-circuito previsto para um horizonte de 10 anos, disponibilizado pelo Planejamento da Barramentos Os barramentos deverão suportar os valores de corrente em regime permanente definidos pelos estudos de Planejamento, prevendo futuras expansões para os pátios das subestações, para o período de concessão da instalação. Para o projeto dos barramentos das subestações devem ser utilizados, preferencialmente, condutores e/ou tubos de alumínio conforme especificações e padrões de material da Capacidade de Curto Circuito Os barramentos, o sistema de aterramento e os equipamentos deverão suportar os níveis de curto-circuito máximos definidos pelos estudos de planejamento para os pátios das instalações, considerando os tempos máximos de eliminação de defeito Isolamento sob poluição As instalações deverão ser isoladas de forma a atender, sob tensão operativa máxima, às características de poluição da região, conforme classificação contida na IEC Estruturas Nos projetos de novas subestações podem ser apresentadas configurações utilizando-se Engenharia e Obras Página 21 de 34

22 estruturas metálicas (treliçadas ou tubulares), de concreto ou mistas. Para as ampliações de subestações o projeto deverá acompanhar a padronização existente no local. Para novas subestações poderá ser analisada a possibilidade de utilização de Container, fabricado com chapas de aço, em substituição as construções em alvenaria tradicionais. Nas subestações quando houver restrição de área para a construção do setor de 15kV aéreo, este deverá ser abrigado em células de Média Tensão. A edificação deve ser projetada de modo a abrigar os Cubículos e o Sistema Controle e Proteção. 10. EQUIPAMENTOS A INSTALAR NAS SUBESTAÇÕES São apresentados neste item os equipamentos padronizados que devem ser contemplados nos projetos das subestações da Transformador de Potência Na Tabela 11 estão apresentados todos os tipos de transformadores de potência padronizados com as principais características. Tabela 11: Transformadores de Potência - Especificação Técnica E-SE-001 Descrição Autotransformador de potência trifásico, tensão nominal 132,25x69-13,8kV, potência 50/67-15/20MVA, regulação 132,25 ±8 x 1,205%, com comutador de derivação sob carga. Transformador de potência trifásico, tensão nominal ,5kV, potência 15/20MVA, regulação 131,1±8x1,25%, com comutador sob carga. Transformador de potência trifásico, tensão nominal ,8/11,95kV, potência 20/26,6/33,3MVA, regulação 131,1±8x1,25%, com comutador sob carga. Transformador de potência trifásico, tensão nominal ,8/11,95kV, potência 10/12,5/15MVA, regulação 131,1±8x1,25%, com comutador sob carga. Transformador de potência trifásico, tensão nominal 69-13,8/11,95kV, potência 15/20/25MVA, regulação 65,55±8x1,25% - 13,8/11,95kV, com comutador sob carga. Transformador de potência trifásico, tensão nominal 34,5-13,8/11,95kV, potência 5/6,25/7,5MVA, regulação 34,5-6x0,75-13,8/11,95kV, com comutador sem tensão. Transformador de potência trifásico, tensão nominal 69-34,5kV, potência 10/12,5/15MVA, regulação 65,55±8x1,25% - 34,5kV, com comutador sob carga. Transformador de potência trifásico, tensão nominal 69-13,8/11,95kV, potência 10/12,5MVA, regulação 65,55±8x1,25% - 13,8/11,95kV, com comutador sob carga Disjuntores Disjuntores de alta tensão Os disjuntores de AT apresentados na Tabela 12 devem ser utilizados nos projetos das subestações. Tabela 12: Disjuntores de AT - Especificação Técnica E-SE-002 Descrição Disjuntor tripolar, 145kV, 2000 A, 40kA, NBI 550 Disjuntor tripolar, 72,5kV, 1250 A, 25kA, NBI 325 Engenharia e Obras Página 22 de 34

23 Disjuntores de média tensão A Tabela 13 apresenta os tipos de disjuntores de MT padronizados e que devem ser utilizados nos projetos das subestações. Tabela 13: Disjuntores de MT - Especificação Técnica E-SE-003 Descrição Disjuntor tripolar, 36kV, SF6 ou vácuo, 1250A, 16kA, NBI 170kV Disjuntor tripolar, 17,5kV, SF6 ou vácuo, 2000A, 25kA, NBI 95kV Disjuntor tripolar, 17,5kV, SF6 ou vácuo, 1600A, 25kA, NBI 95kV Disjuntor tripolar, 17,5kV, SF6 ou vácuo, 1250A, 25kA, NBI 95kV Disjuntor tripolar, 17,5kV, SF6 ou vácuo, 800A, 25kA, NBI 95kV, c/tc Secionadores Secionadores de alta tensão Na Tabela 14 abaixo estão apresentados os tipos de Secionadores de AT que devem ser utilizados nos projetos das subestações. Tabela 14: Secionadores de AT - Especificação Técnica E-SE-004 Descrição Secionador tripolar, 145kV, 1250A, NBI 550, 40kA, abertura central, comando manual, com lâmina de terra Secionador tripolar, 145kV, 1250A, NBI 550, 40kA, abertura central, comando manual, sem lâmina de terra Secionador tripolar, 145kV, 1250A, NBI 550, 40kA, abertura central, comando motorizado, com lâmina de terra Secionador tripolar, 145kV, 1250A, NBI 550, 40kA, abertura central, comando motorizado, sem lâmina de terra Secionador tripolar, 72,5kV, 1250A, NBI 325, 31,5kA, abertura central, comando manual, com lâmina de terra Secionador tripolar, 72,5kV, 1250A, NBI 325, 31,5kA, abertura central, comando manual, sem lâmina de terra Secionador tripolar, 72,5kV, 1250A, NBI 325, 31,5kA, abertura central, comando motorizado, com lâmina de terra Secionador tripolar, 72,5kV, 1250A, NBI 325, 31,5kA, abertura central, comando motorizado, sem lâmina de terra Secionadores de média tensão Os Secionadores de MT apresentados na Tabela 15 devem ser utilizados nos projetos das subestações. Engenharia e Obras Página 23 de 34

24 Tabela 15: Secionadores de MT - Especificação Técnica E-SE-006 Descrição Secionador tripolar, 36kV, 630 A, NBI 170kV, 16kA, abertura central, montagem vertical, comando manual, sem lâmina de terra Secionador tripolar, 36kV, 630 A, NBI 170kV, 16kA, abertura central, montagem vertical, comando manual, com lâmina de terra Secionador tripolar, 17,5kV, 2000 A, NBI 95kV, 25kA, abertura vertical, montagem horizontal, comando motorizado, sem lâmina de terra, distância entre pólos 800mm Secionador monopolar, 17,5kV, 2000 A, NBI 95kV, 25kA, abertura vertical, montagem vertical, comando manual, sem lâmina de terra Secionador tripolar, 17,5kV, 1250 A, NBI 95kV, 25kA, abertura vertical, montagem vertical, comando manual, sem lâmina de terra Secionador tripolar, 17,5kV, 2000 A, NBI 95kV, 25kA, abertura vertical, montagem tandem, comando manual, sem lâmina de terra Secionador monopolar, 17,5kV, 1250 A, NBI 95kV, 25kA, abertura vertical, montagem tandem, comando manual, sem lâmina de terra Secionador tripolar, 17,5kV, 630 A, NBI 95kV, 25kA, abertura vertical, montagem tandem, comando manual, sem lâmina de terra Secionador monopolar, 17,5kV, 630 A, NBI 95kV, 25kA, abertura vertical, montagem vertical, comando manual, sem lâmina de terra Secionador tripolar, 17,5kV, 1600 A, NBI 95kV, 25kA, abertura vertical, montagem horizontal, comando manual, sem lâmina de terra Secionador monopolar, 17,5kV, 1600 A, NBI 95kV, 25kA, abertura vertical, montagem vertical, comando manual, sem lâmina de terra Secionador monopolar, 17,5kV, 1600 A, NBI 95kV, 25kA, abertura vertical, montagem tandem, comando manual, sem lâmina de terra Secionador tripolar, 17,5kV, 1250 A, NBI 95kV, 25kA, abertura vertical, montagem horizontal, comando motorizado, com lâmina de terra, distância entre pólos 800mm Transformadores de Instrumentos Transformadores de instrumentos de alta tensão Os Transformadores de Corrente, mostrados na Tabela 16. Tabela 16: Transformadores de Instrumento de AT - Especificação Técnica E-SE-005 Descrição Transformador de Corrente, 145kV, 1000/800/600/400/300/ A Transformador de Corrente, 145kV, 2x300/ A Transformador de Corrente, 72,5kV, 2x600/400/ A Transformador de Corrente, 72,5kV, 300/200/ A Transformador de Potencial, 145kV, : / : Transformador de Potencial, 72,5kV, 69000: / : Transformadores de instrumentos de média tensão Os Transformadores de Instrumentos que devem ser contemplados nos projetos estão Engenharia e Obras Página 24 de 34

25 apresentados na Tabela 17. Tabela 17: Transformadores de Instrumento de MT - Especificação Técnica E-SE Pára-raios Descrição Transformador de Corrente, 17,5kV, 2000/1600/1200/ A Transformador de Corrente, 17,5kV, 800/600/400/ A Transformador de Corrente, 36kV, 600/400/300/200/ A Transformador de Potencial Indutivo, 17kV, 13800: / : V Transformador de Potencial Indutivo, 17kV, 11950: / : V Transformador de Potencial Indutivo, 36kV, 34500: / : V Os pára-raios apresentados na Tabela 18 devem ser utilizados nos projetos das subestações: Tabela 18: Pára-raios de AT e MT Especificação Técnica E-SE Banco de Capacitores Descrição Pára-raios, estação, 120kV, NBI 650kV Pára-raios, estação, 60kV, NBI 325kV Pára-raios, estação, 30kV, NBI 170kV Pára-raios, distribuição, 12kV, NBI 95kV Os bancos de capacitores são os apresentados na Tabela 19: Tabela 19: Banco de capacitores Especificação Técnica E-SE-009 Descrição Banco capacitor, 13,8kV, 4,8MVAr, NBI 95kV Banco capacitor, 13,8kV, 3,6MVAr, NBI 95kV Banco capacitor, 13,8kV, 2,4MVAr, NBI 95kV Banco capacitor, 11,95kV, 4,8MVAr, NBI 95kV Banco capacitor, 11,95kV, 3,6MVAr, NBI 95kV Banco capacitor, 11,95kV, 2,4MVAr, NBI 95kV Banco capacitor, 34,5kV, 2,4MVAr, NBI 170kV Cubículos de Media Tensão O cubículo de média tensão, conforme Tabela 20, deve ser utilizado no projeto de subestação quando não houver disponibilidade de espaço físico para a instalação dos equipamentos de 15kV ao tempo, com barramentos aéreos. Tabela 20: Cubículos de média tensão Especificação Técnica E-SE-008 Descrição Cubículo blindado tipo meta-clad, 15kV, 2500 A, 25kA, NI 95kV, uso interior, com 1 célula de entrada, 6 de saída, 1 de medição, 1 de serviços auxiliares e 1 de banco de capacitores. Engenharia e Obras Página 25 de 34

26 11. SERVIÇOS AUXILIARES Transformador de Serviços Auxiliares (TSA) Os transformadores de serviços auxiliares das subestações devem ser de 150kVA, 13,8/13,2/12,6/12,0/11,4-220/127 V, conforme Especificação Técnica E-MT Alimentação em Corrente Contínua Os sistemas auxiliares de cc das subestações devem dispor de um banco de bateria 125 Vcc (+10% -20%) e um carregador/retificador (125Vcc/220Vca), conforme Especificações Técnicas ETA-009 e ETA-012, respectivamente Painel de CA/CC O Painel de CA/CC deve estar de acordo com a Especificação Técnica ETA-007 e instalado na sala de controle e proteção das subestações. 12. DIAGRAMAS UNIFILARES TÍPICOS Os unifilares apresentados a seguir, representam os projetos padronizados das Subestações de Distribuição e Transmissão. Engenharia e Obras Página 26 de 34

27 12.1. Subestação de Distribuição Tipo Composição Inicial 15MVA Engenharia e Obras Página 27 de 34

28 Composição Final 66MVA Engenharia e Obras Página 28 de 34

29 12.2. Subestação de Distribuição Tipo Composição Inicial 67MVA Engenharia e Obras Página 29 de 34

30 Composição Final 134MVA Engenharia e Obras Página 30 de 34

31 12.3. Subestação de Distribuição Tipo 3 Engenharia e Obras Página 31 de 34

32 12.4. Subestação de Distribuição Tipo Composição Inicial 25MVA Engenharia e Obras Página 32 de 34

33 Composição Final 50MVA Engenharia e Obras Página 33 de 34

34 12.5. Subestação de Distribuição Tipo 5 Configuração Inicial 7,5MVA, Final 15MVA Engenharia e Obras Página 34 de 34

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