Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira

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1 Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Sócio: AREAM-Agência Regional da Energia e Ambiente da Região Autónoma da Madeira Autor: AREAM-Agência Regional da Energia e Ambiente da Região Autónoma da Madeira Data: Novembro de 2010

2 ÍNDICE 1. Objectivo Resumo dos dados gerais da rede Dados gerais da rede Resumo dos dados gerais da rede Subestações Postos de transformação Linhas e cabos da rede de transporte e distribuição Características do sistema electroprodutor Grupos de geração convencional Centrais Térmicas Centrais Hídricas Grupos de geração em regime especial Geração eólica Transformadores Subestações. Barras de conexão Novas subestações/aumentos de potência Painéis existentes nas subestações Energia emitida por nó de rede Potências de curto-circuito Linhas de transporte e distribuição Rede de Transporte do SEPM Rede de Distribuição MT do SEPM Cargas Cargas verificadas nas subestações Ligação à terra Projecto 2

3 4. Gestão técnica global do SEPM Aspectos gerais da segurança do sistema eléctrico da Madeira Princípios gerais Critérios de funcionamento e de segurança para a exploração do sistema eléctrico da Madeira Análises de segurança Estabelecimento de planos para a exploração do sistema eléctrico Exploração do sistema eléctrico regional em tempo real Controlo do sistema eléctrico regional em tempo real Controlo dos trânsitos de energia Controlo de tensões e perdas Modulação da produção e regulação frequência-potência Avaliação da segurança da rede Actuação em caso de incidente Actuação em caso de falha simples (critério N-1) Actuação em caso de falha de linhas de duplo circuito Actuação em caso de falha do maior grupo gerador em serviço Actuação em caso de alteração da frequência Comunicações para a exploração do sistema Avisos recebidos pela concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM Situações de carência absoluta de energia Actuação perante a ocorrência de avarias Actuação dos operadores Avaria na rede de telecomunicações de segurança Avaria no sistema de telecomando Avaria na alimentação de energia eléctrica Outras avarias Referências Projecto 3

4 Projecto 4

5 1. OBJECTIVO Este documento pretende caracterizar a rede eléctrica da Região Autónoma da Madeira (RAM). A informação presente neste documento está classificada de acordo com o tipo de dados a que corresponde: Dados gerais da rede Rede de ligação à terra Critérios operacionais Estudos de rede anteriores Registos históricos Outros dados Foi recolhida a maior quantidade de dados possível, de modo a permitir que os resultados sejam os mais próximos da realidade RESUMO DOS DADOS GERAIS DA REDE Tendo em conta a elevada quantidade de informação que se encontra neste relatório, neste subcapítulo é apresentado um resumo dos dados característicos das instalações da rede eléctrica e do sistema electroprodutor da Região Autónoma da Madeira referentes ao ano de DADOS GERAIS DA REDE Os dados gerais da rede estão relacionados com as instalações e os equipamentos. Podem ser apresentados da seguinte forma: Rede eléctrica básica: que corresponde a uma descrição dos diferentes nós de ligação, linhas, distâncias e grupos de geração indicando a sua potência. Rede eléctrica detalhada: informação desenvolvida da rede eléctrica básica. Aqui constam documentos e esquemas eléctricos detalhados RESUMO DOS DADOS GERAIS DA REDE Tendo em conta a elevada quantidade de informação que se encontra neste relatório, neste subcapítulo é apresentado um resumo dos dados característicos das instalações da rede eléctrica e do sistema electroprodutor da Região Autónoma da Madeira referentes ao ano de Projecto 5

6 Subestações Tabela 1 - Número de subestações por nível de tensão kv 30/6,6 60/6,6 60/30 60/30/6,6 Total Ilha da Madeira Ilha do Porto Santo Total RAM Tabela 2 Transformadores instalados nas subestações 30/6,6 60/6,6 60/30 Total N.º SE MVA N.º SE MVA N.º SE MVA N.º SE MVA Ilha da Madeira Ilha do Porto Santo Total RAM Nº SE número de subestações Postos de transformação Tabela 3 - Síntese dos postos de transformação Particulares Públicos Total Nº P. Inst. (MVA) Nº P. Inst. (MVA) Nº P. Inst. (MVA) Ilha da Madeira , , ,2 6,6 kv , , ,8 30 kv , ,4 Ilha do Porto Santo 21 12, , ,6 6,6 kv 21 12, , ,6 30 kv RAM , , ,7 6,6 kv , , ,4 30 kv 4 6, , , Linhas e cabos da rede de transporte e distribuição Tabela 4 Linhas e cabos da rede de transporte e distribuição Aérea Subterrânea Total Madeira 3771,5 1695,2 5466,7 Rede de 60 kv 68,6 10,2 78,9 Rede de 30 kv ,9 Rede de 6,6 kv 519,3 696,5 1215,8 Rede BT 2943,6 851,6 3795,6 Projecto 6

7 Porto Santo ,2 205,1 Rede de 30 kv 5,1 10,2 15,3 Rede de 6,6 kv 20 51,1 71,2 Rede BT 63,8 54,8 118,7 Total RAM 3860,5 1811,4 5671,9 Rede de 60 kv 68,6 10,2 78,9 Rede de 30 kv 245,1 147,2 392,2 Rede de 6,6 kv 539,3 747, Rede BT 3007,4 906,4 3913, Características do sistema electroprodutor Tabela 5 Sistema electroprodutor pertencente à EEM na ilha da Madeira Térmica Hidroeléctrica Total Nº de centrais Potência Instalada (MW) 158,5 50,4 208,9 Produção (GWh) ,5 673,5 Emissão (GWh) 523, ,6 Tabela 6 Sistema electroprodutor de entidades privadas na ilha da Madeira Térmica Hidroeléctrica Eólica Resíduos Urbanos PV* Total Nº de centrais Potência Instalada (MW) 36 0,7 37,9 8 0,4 83,1 Aquisições (GWh) 188,6 4,65 36,9 36,51 0,29 266,96 * Inclui microprodução e PRE Tabela 7 Sistema electroprodutor da ilha de Porto Santo Térmica EEM EEM Eólica ENEREEM Nº de centrais Potência Instalada (MW) 17,28 0,45 0,66 0,02 18,41 Produção (GWh) 36,93 0, ,58 Emissão (GWh) 34,23 0,65 1,17 0,01 36,05 PV Total 2.2. GRUPOS DE GERAÇÃO CONVENCIONAL Centrais Térmicas Na Ilha da Madeira existem duas centrais térmicas, a Central da Vitória, propriedade da Empresa Electricidade da Madeira (EEM), e a Central do Caniçal, gerida por um operador privado, a Atlantic Islands Electricity SA. Ambas produzem electricidade baseada na combustão de fuelóleo. Projecto 7

8 Existe também uma instalação de incineração de resíduos sólidos urbanos, onde estes são aproveitados para a produção de electricidade. Por sua vez, na Ilha do Porto Santo, existe uma central térmica, também baseada na combustão de fuelóleo e que é propriedade da EEM. Figura 1 Distribuição das centrais térmicas pelo Arquipélago da Madeira Central Térmica do Caniçal Relativamente à Central Térmica do Caniçal, na medida em que é operada por uma entidade privada, não existem dados pormenorizados disponíveis. A central está localizada na Zona Franca Industrial do Caniçal e é equipada com três grupos electrogéneos Sulzer ZAV 40 S de 12 MW de potência, totalizando 36 MW de potência instalada nesta central Central Térmica da Vitória A Central Térmica da Vitória é a maior central diesel do país, possui 15 grupos electrogéneos em funcionamento, com uma potência máxima contínua disponível de 117 MW e produz cerca de 60% do total da energia eléctrica da Ilha da Madeira. A central entrou em funcionamento em 1979 e está situada na margem esquerda da Ribeira dos Socorridos, à cota de 20 metros, freguesia de S. Martinho, concelho do Funchal. A instalação é constituída por duas naves industriais, tendo sido ao longo do tempo objecto de várias extensões até à sua configuração final. Na nave a sul (Vitória I), a primeira a entrar em funcionamento, encontram-se instalados os seis grupos mais antigos. Na nave a norte (Vitória II) estão instalados os restantes nove grupos mais recentes. Os grupos electrogéneos da central são do fabricante New Sulzer Diesel nas versões 16 ZV 40 e 16 ZAV 40S. O motor Sulzer Z 40 a quatro tempos foi introduzido no mercado dos diesel Projecto 8

9 estacionários semi-rápidos nos anos 70, é o único motor deste tipo com pistões rotativos e é uma máquina robusta e extremamente fiável. O ZA40S é um desenvolvimento do Z 40 que permite atingir potências de 720 kw por cilindro. A robustez e fiabilidade destes equipamentos estão amplamente demonstradas, possuindo a Central da Vitória mais de 1,6 milhões de horas de funcionamento, tendo vários grupos já ultrapassado as horas de operação. Os motores funcionam a fuelóleo como combustível primário, utilizando apenas o diesel quando é necessário fazer paragens prolongadas para revisões gerais. Em operação normal, os arranques e as paragens são efectuados a fuelóleo, tendo a central um consumo médio anual de cerca de toneladas de fuelóleo. O arrefecimento dos motores é efectuado em torres de refrigeração e radiadores, conseguindo-se desta forma alguma poupança de água. A lubrificação dos motores foi concebida e dimensionada para uma eficiente filtragem e depuração do lubrificante, com bombas, filtros automáticos e sistema de depuração contínuo e automático. Todos os sistemas auxiliares foram dimensionados com base no normal funcionamento em contínuo da instalação. Os motores possuem os seguintes sistemas auxiliares principais: Tratamento automático de combustível, óleo e água; Alimentação e circulação de combustível, óleo e água; Refrigeração de óleo, água e ar; Ar comprimido de arranque a 30 bar, e controlo a 7 bar; Produção de vapor por caldeiras de recuperação dos gases de escape. A central possui também dois grupos diesel de emergência, um em cada nave, de cerca de 350 kva, utilizados para arranque dos serviços auxiliares e da instalação em caso de blackout. No intuito de fazer face ao crescimento do consumo na Ilha da Madeira, a Central Térmica da Vitória possui ainda um equipamento específico, (turbina a gás dual-fuel), apenas para serviço de corte de pontas, com uma potência instalada de cerca de 12 MWe, funcionando a diesel e preparada para funcionar no futuro a gás natural. Equipamento eléctrico Os alternadores são trifásicos, com 50 Hz de frequência, auto-ventilados e com geração à tensão de 6,6 kv. Estão equipados com excitação do tipo brushless, com fonte de tensão contínua de 110 Vcc controlada por um regulador automático de tensão electrónico. A interligação à subestação é efectuada através de transformadores 6,6/30 kv, com grupo de ligação YNd5 e arrefecimento do tipo ONAF-ONAN. Os serviços auxiliares são alimentados por transformadores 30/0,4 kv de 1200 kva a partir do barramento de 30 kv da subestação. Os circuitos de comando e controlo são alimentados a partir de sistemas independentes de 24 e 110 Vcc. Projecto 9

10 Sistemas de Comando e Controlo O sistema de comando e controlo é constituído por dez autómatos de grupo e auxiliares, mais um de comando centralizado e supervisão, comunicando entre si através do respectivo interface. O autómato de comando centralizado, do qual dependem hierarquicamente os autómatos de grupo e auxiliares, controla o funcionamento global da instalação, e tem como objectivo optimizar a gestão da central e a eficiente utilização dos grupos. O autómato de comando centralizado efectua, em tempo real, o controlo das potências dos grupos, das grandezas relevantes para o seu funcionamento e a comunicação com os autómatos de grupo e auxiliares. Por sua vez, as principais funções dos autómatos de grupo são - o comando sequencial, a vigilância das medidas de potência, temperatura e pressão, a regulação das válvulas de vapor e a ligação ao autómato do comando centralizado. Os autómatos de grupo têm sete programas - arranque dos auxiliares; arranque do grupo; entrada na rede; saída da rede; paragem do grupo; paragem dos auxiliares e paragem de emergência. Os autómatos programáveis modelo Procontrol 214 da ABB, têm uma constituição modular e um funcionamento sequencial. A central possui uma central horária GPS com sincronização via satélite que é responsável pela hora padrão dos sistemas. Quanto ao sistema de supervisão este tem as seguintes funções principais: Arranque, sincronização e paragem dos grupos; Impressão dos principais eventos e alarmes do sistema; Registo em base de dados dos principais parâmetros do sistema; Controlo em tempo real dos grupos geradores e seus auxiliares; Controlo em tempo real das cargas e reserva girante da central; Visualização/impressão gráfica de alguns parâmetros do sistema. Outros Sistemas A central possui ainda os seguintes sistemas: Reguladores de velocidade Woodward; Reguladores de tensão Alstom e ABB-Unitrol; proteccções eléctricas Siemens, ABB e General Electric; Sistema de alarme e combate a incêndios; Sistema interno de vigilância. No que diz respeito às questões ambientais estas foram devidamente avaliadas e consideradas aquando do projecto de dimensionamento da instalação: Consumo de combustível pesado com teor de enxofre < 1%; Sistema de tratamento de hidrocarbonetos; Sistema de tratamento de águas residuais; Projecto 10

11 Isolamento acústico da nave principal. Nas tabelas que se seguem encontram-se sumarizadas as características técnicas dos equipamentos mecânicos e electrónicos da Central Térmica da Vitória. Projecto 11

12 Tabela 8 Características técnicas dos grupos electrogéneos da Central Térmica da Vitória Grupo Potência do motor (cv) Potência do motor (kw) Tipo Diesel Diesel Diesel Diesel Diesel Diesel Diesel Diesel Diesel Diesel Diesel Diesel Diesel Diesel Diesel Número de cilindros Número de tempos Número de R.P.M Cilindros (Verticais/Horizontais) V V V V V V V V V V V V V V V - Turbina a gás Construtor Sulzer Sulzer Sulzer Sulzer Sulzer Sulzer Sulzer Sulzer Sulzer Sulzer Sulzer Sulzer Sulzer Sulzer Sulzer Turbomach Potência do gerador (kva) Potência efectiva (kw) Tensão (Volts) Tipo de corrente CA CA CA CA CA CA CA CA CA CA CA CA CA CA CA CA Frequência (Hz) Factor de potência 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 Construtor Sepsa Sepsa Sepsa Alstho Alstho Alstho Alstho Alstho Alstho Alstho Alstho Sepsa Sepsa Sepsa Sepsa m m m m m m m m L.Sommer Ano de montagem na central Projecto 12

13 Tabela 9 Características técnicas dos transformadores da Central Térmica da Vitória Transformadores Principais Número Potência (kva) Razão de transformação (V/V) 6600/ / /30000 Construtor Siemens Siemens Siemens Ano de montagem na central /83/84/ /90/91/92/96/98 Transformadores Auxiliares Número Potência (kva) Razão de transformação (V/V) 30000/ / / / Central Térmica do Porto Santo A Central Térmica do Porto Santo entrou em funcionamento em 1992, está situada no sítio do Penedo, à cota de 15 metros, concelho do Porto Santo. A central possui 4 grupos electrogéneos em funcionamento, com uma potência máxima disponível de 16 MW e é responsável por cerca de 93% do total da energia eléctrica produzida na Ilha do Porto Santo. A instalação é constituída por uma única nave industrial. Os grupos mais antigos (grupo 1 e 2) estão desactivados e fora de exploração normal e só são utilizados em caso de emergência. O combustível primário utilizado é o fuelóleo, recorrendo-se ao diesel apenas durante as paragens prolongadas para revisões gerais. O arrefecimento dos motores é efectuado em torres de refrigeração e radiadores, conseguindo-se desta forma alguma poupança de água. A lubrificação dos motores foi concebida e dimensionada para uma eficiente filtragem e depuração do lubrificante, com bombas, filtros automáticos e sistema de depuração contínuo e automático. Todos os sistemas auxiliares foram dimensionados com base no normal funcionamento em contínuo da instalação. Os motores possuem os seguintes sistemas auxiliares principais: Tratamento automático de combustível, óleo e água; Alimentação e circulação de combustível, óleo e água; Refrigeração de óleo, água e ar; Ar comprimido de arranque a 30 bar, e controlo a 7 bar; Produção de vapor por caldeiras de recuperação dos gases de escape. A central possui também um grupo diesel de emergência, de cerca de 250 kva, utilizado apenas para arranque dos serviços auxiliares e da instalação em caso de blackout. Equipamento Eléctrico Os alternadores são trifásicos, com 50 Hz de frequência, auto-ventilados e com geração à tensão de 6,6 kv. Estão equipados com excitação do tipo brushless, com fonte de tensão contínua de 110 Vcc controlada por um regulador automático de tensão electrónico. Projecto 13

14 A interligação à subestação é efectuada através de transformadores 6,6/30 kv, com grupo de ligação YNd5 e arrefecimento do tipo ONAF-ONAN. Os serviços auxiliares são alimentados por transformadores 30/0,4 kv de 630 kva a partir do barramento de 30 kv da subestação. Os circuitos de comando e controlo são alimentados a partir de sistemas independentes de 24 e 110 Vcc. Sistemas de Comando e Controlo O sistema de comando e controlo é constituído por quatro autómatos de grupo e auxiliares, mais um de comando centralizado e supervisão, comunicando entre si através do respectivo interface. O autómato de comando centralizado, do qual dependem hierarquicamente os autómatos de grupo e auxiliares, controla o funcionamento global da instalação, visando optimizar a gestão da central e a eficiente utilização dos grupos. O autómato de comando centralizado efectua, em tempo real, o controlo das potências dos grupos, das grandezas relevantes para o seu funcionamento e a comunicação com os autómatos de grupo e auxiliares. Os autómatos de grupo têm como principais funções - o comando sequencial, a vigilância das medidas de potência, temperatura e pressão e a ligação ao autómato do comando centralizado. A central possui uma central horária GPS com sincronização via satélite que é responsável pela hora padrão dos vários sistemas. No que diz respeito ao sistema de supervisão este possui as seguintes funções principais: Impressão dos principais eventos e alarmes do sistema; Registo em base de dados dos principais parâmetros do sistema; Controlo em tempo real dos grupos geradores e seus auxiliares; Controlo em tempo real da carga, frequência e reserva girante da rede; Visualização/impressão gráfica de alguns parâmetros do sistema. Outros Sistemas A central possui também os seguintes subsistemas: Reguladores de velocidade Woodward; Protecções eléctricas Siemens; Sistema de alarme e combate a incêndios. As questões ambientais foram devidamente avaliadas e consideradas no projecto de dimensionamento da instalação: Consumo de combustível pesado com teor de enxofre < 1%; Sistema de tratamento de hidrocarbonetos; Sistema de tratamento de águas residuais. Nas tabelas que se seguem encontram-se sumarizadas as características técnicas dos equipamentos mecânicos e electrónicos da Central. Projecto 14

15 Tabela 10 - Características técnicas dos grupos electrogéneos da Central Térmica do Porto Santo Grupo 1 e 2 (desactivados) 3,4,5 e 6 Potência do motor (cv) Tipo Diesel Diesel Número de cilindros 12 6 Número de tempos 4 4 Número de R.P.M Cilindros (Verticais/Horizontais) V Em Linha Construtor Milress Sulzer Potência do gerador (kva) Potência efectiva (kw) Tensão (Volts) Tipo de corrente CA CA Frequência (Hz) Construtor Brush Leroy Sommer Ano de montagem na central /2001/2008 Tabela 11 - Características Técnicas dos Transformadores Transformadores Principais Número 2 3 Potência (kva) Razão de transformação (V/V) 6600/ /30000 Construtor Siemens Siemens Ano de montagem na central /2001/2008 Transformadores Auxiliares Número 2 Potência (kva) 630 Razão de transformação (V/V) 30000/ Estação de Tratamento de Resíduos Sólidos da Meia Serra A Estação de Tratamento de Resíduos Sólidos (ETRS) da Meia Serra foi construída no final da década de 80 e entrou em funcionamento em Esta ETRS foi dimensionada para tratar cerca de 165 toneladas de Resíduos Urbanos Sólidos (RSU) por dia, até Constituiu o primeiro sistema integrado de tratamento e destino final de RSU do País, sendo composto por uma instalação de compostagem, complementada por dois incineradores um com capacidade para processar uma tonelada por hora para refugos da compostagem e, outro, com capacidade para processar meia tonelada por hora de resíduos hospitalares e de matadouro e um aterro de apoio. Projecto 15

16 No entanto, devido à crescente produção de RSU na Região, aquela ETRS deixou de ter capacidade para os tratar. Assim, e com a necessidade de adequar os tratamentos existentes na ETRS às directrizes europeias e nacionais, bem como, adoptar uma solução integrada para a valorização, tratamento e confinamento dos resíduos devidamente articulada com a valorização multi-material, através de recolha selectiva e de reciclagem dos materiais, em 1998, foi adoptado um conjunto de soluções técnicas viáveis e mais adequadas para a ETRS da Meia Serra, nomeadamente, aterro controlado, compostagem e incineração. Actualmente, na ETRS da Meia Serra, os processos de tratamento de RSU instalados permitem, por um lado, a valorização, por compostagem, de parte da matéria fermentável dos resíduos, e por outro lado, a valorização energética dos restantes resíduos sólidos urbanos, através da sua incineração com produção de energia A instalação de incineração de RSU da ETRS da Meia Serra deu início à sua laboração a 6 de Agosto de 2002 e visa a valorização energética de resíduos urbanos, através de um processo controlado e automatizado que, para além de tratar os resíduos termicamente, possibilita a produção de energia eléctrica. Esta instalação, constituída por duas linhas de incineração independentes, com capacidade unitária de 8 toneladas/hora e funcionando 24 horas por dia, encontra-se dotada de dois sistemas forno-caldeira e dois sistemas de tratamento de gases (um por linha). A energia eléctrica produzida pela instalação é assegurada pelo grupo turbo-gerador, que possui uma capacidade nominal de 8 MW. Uma parte da energia produzida é encaminhada para auto-consumo na ETRS, enquanto a restante é direccionada para a rede de distribuição pública, tendo correspondido em 2007 a cerca de 4% do consumo total de electricidade da Região e a 15% do seu consumo doméstico. Na tabela seguinte encontram-se as principais características técnicas desta instalação, que está localizada no Sítio da Meia Serra, concelho da Camacha e é operada pela empresa Valor Ambiente - Gestão e Administração de Resíduos da Madeira S.A. Tabela 12 Principais características técnicas da instalação de incineração de RSU da ETRS da Meia Serra Combustível Processo Grelha RSU Combustão em massa com aproveitamento energético LENTJES Rostfeuerungen GmbH - "rolos" Área total ocupada (m 2 ) Capacidade de incineração (ton/hora) 2 x 8 Capacidade nominal de processamento (ton/ano) (90% de disponibilidade) Poder calorífico dos resíduos (nominal) (kj/kg) Regime de exploração 24 horas/dia durante horas/ano Nº de caldeiras de produção de vapor 2 Caudal de vapor da turbina (ton/hora) 19,44 Produção de energia eléctrica garantida (kwh/ton) Centrais Hídricas São dez as centrais hídricas ligadas à rede eléctrica regional, sendo que nove são propriedade da EEM e uma é operada por uma entidade privada. Projecto 16

17 Figura 2 Distribuição das centrais hidroeléctricas no Arquipélago da Madeira Nos subcapítulos que se seguem, apresentam-se pormenorizadamente as características das centrais hidroeléctricas da Região Central Hidroeléctrica da Serra d Água A Central Hidroeléctrica da Serra d Água foi inaugurada em 1953, fazendo parte da primeira fase dos aproveitamentos hidroagrícolas realizados na década de cinquenta. Funcionou durante muitos anos como uma central de compensação, regulando vários parâmetros importantes, nomeadamente a frequência da rede eléctrica da Ilha da Madeira. Actualmente, estando essas funções a serem executadas pela Central Térmica da Vitória, esta funciona como central de base hidroeléctrica, contribuindo normalmente com a sua potência máxima nas horas de ponta e nos regimes hidráulicos de inverno. Nos períodos de estio a central é forçada a funcionar a fio-de-água devido à necessidade de estabilização dos caudais de irrigação. Esta central fica situada na Ribeira da Achada, a 400 metros da sua confluência com a ribeira do Poço, sendo a altitude do solo da central de cerca de 568 metros. Esta utiliza águas do Paúl da Serra, captadas por um sistema de dois canais situados aproximadamente à cota metros: a levada das Rabaças e o canal do Norte. Este aproveitamento engloba uma rede de levadas cuja extensão total é de metros, dos quais metros se desenvolvem na encosta Norte da Ilha e metros que se estendem pela encosta Sul (sendo metros de levada em túneis). A jusante da central, saindo de uma bacia de compensação, regularizadora do caudal, tem início a levada do Norte, Lanço Sul, que se destina a conduzir águas para as estações de tratamento da Ribeira Brava e regadio da zona costeira entre a Ribeira Brava e Câmara de Lobos, abaixo da cota 550 metros. Parte dos caudais disponíveis, são turbinados em segunda queda na Central Hidroeléctrica da Fajã dos Padres. Desde 1994, as águas turbinadas nesta central que não são necessárias ao abastecimento público nem à rega (períodos de maior pluviosidade), são conduzidas para a Central Hidroeléctrica dos Projecto 17

18 Socorridos, onde são turbinadas em segunda queda, aumentando assim a quantidade de energia produzida para os caudais disponíveis. A contribuição média anual desta central é de cerca de 15 GWh. Equipamento hidromecânico A Central está dotada com dois grupos geradores com turbinas de fabrico Neyrpic do tipo Pelton de eixo horizontal. A roda da turbina possui 22 pás em aço inoxidável, um injector comandado por servoválvulas e um deflector comandado igualmente por servoválvulas. A turbina é provida de regulação automática de velocidade. A conduta forçada, com um comprimento aproximado de 835 metros divide-se, na parte final, em dois troços para alimentação às turbinas. Cada troço está dotado de válvulas de guarda do tipo cunha a montante das turbinas. No início da conduta existe uma válvula de topo do tipo borboleta, que pode ser manobrada manualmente no local ou por servomotor hidráulico. O túnel de fuga faz a restituição em escoamento livre para uma câmara de restituição. Cada grupo possui uma chumaceira da turbina, uma chumaceira de alternador e uma chumaceira de impulso. Existe um sistema de refrigeração às chumaceiras que utiliza as águas turbinadas. Equipamento eléctrico principal Os alternadores são trifásicos, 50 Hz e auto-ventilados. A excitação é feita através de um dínamo acoplado ao veio e controlada por um regulador de tensão. Os alternadores entregam a energia produzida a uma tensão de 6,6 kv a um transformador elevador para 30 kv com potência de kva. Duas linhas saem do barramento de 30 kv e fazem o transporte de energia para S. Vicente e Ponta Vermelha. A partir do barramento de 30 kv um transformador 30/6,6 kv faz a ligação a um monobloco de 6,6 kv, de onde saem três linhas para o fornecimento de energia à rede local. Os transformadores estão interligados em sala própria, com galeria comum, para ventilação e escoamento do óleo em caso de derrame. As subestações que alimentam as linhas de 30 kv e as de 6,6 kv estão interligadas no mesmo edifício da central e são do tipo interior. As protecções eléctricas são do fabricante GE e de tecnologia digital. Sistemas auxiliares Serviços Auxiliares de c.a.: Os serviços auxiliares são alimentados por um transformador 30/0,22 kv de 50 kva através de uma saída do barramento de 30kV. Serviços Auxiliares de c.c.: Os circuitos de controlo e comando são alimentados a partir de sistemas independentes de 24 e 110 V. No caso de falta de serviços auxiliares de c.a., os serviços essenciais são alimentados a c.c. a partir das baterias da central. O tempo de serviço assim assegurado depende da capacidade das baterias e do consumo que no momento esteja a ser assegurado. Projecto 18

19 As baterias existentes nesta central são baterias de 110 V, tipo ácidas de 54 elementos com capacidade de 145 Ah e, baterias de 24 V, tipo alcalinas de 19 elementos com capacidade de 145 Ah. Instalações de Comando e Controlo Localmente o comando pode ser efectuado directamente nos quadros de comando dos diversos equipamentos. O autómato de grupo centraliza o comando das operações necessárias entre estados estáveis dos grupos. Possui oito programas, nomeadamente arranque em vazio, sincronização com carga mínima, sincronização com carga base, saída da rede, paragem normal, paragem por protecção eléctrica, paragem por protecção mecânica e paragem de urgência (por telecomando). As paragens por protecção eléctrica e mecânica, são programas internos do autómato, só executáveis por comutação, ou seja, sem acesso pelo operador. Outros Sistemas/instalações O sistema de medição de nível da câmara de carga possui uma sonda instalada na câmara de carga, a indicação é enviada analogicamente para o autómato que faz a regulação de nível e para o quadro de comando hidráulico. O sistema de medição de pressão de água na conduta é do tipo capacitivo e está instalado junto à central no trecho final, este equipamento transmite informação para o autómato como indicação e registo. No sistema de sinalização da presença de pessoas, a informação é enviada para o autómato e permite dar conhecimento no centro de telecomando quando alguém entra na central. Na Tabela 13 encontram-se sumarizadas as características técnicas desta central. Tabela 13 Características Técnicas da Central Hidroeléctrica da Serra d Água Central Localização Serra de Água Entrada em serviço 1953 Potência máxima líquida (kw) 4800 Câmara de carga Nível máximo/cota do descarregador (m) 992 Capacidade total (m 3 ) Capacidade útil (m 3 ) 9410 Conduta forçada Comprimento (m) 835 Comprimento do canal a céu aberto (m) Comprimento da galeria (m) 9700 Circuito hidráulico Tipo de válvulas de topo Borboleta Nº de válvulas de isolamento da turbina 1 por grupo Tipo de válvulas de isolamento da turbina Cunha Turbinas Altura da queda bruta (m) Altura da queda útil (m) Tipo de roda Pelton Pelton Nº de pás da roda Diâmetro nominal da roda (m) 1,10 1,10 Projecto 19

20 Caudal máximo turbinável (m 3 /s) 0,75 0,75 Velocidade nominal (r.p.m.) Potência nominal (kw) Construtor Neyrpic Neyrpic Alternadores Potência nominal (kva) 3600 Potência efectiva (kw) 2400 Tensão nominal (V) 6600 Factor de potência nominal 0,8 Corrente nominal (A) 315 Frequência (Hz) 50 Construtor Alsthom Ano de montagem na central 1953 Transformadores Principais Potência nominal (kva) 3600 Razão de transformação (kv/kv) 6,6/30 Tipo de transformador Trifásico Grupo de ligações YNd11 Modo de refrigeração ONAN Construtor Merlin Gering Ano de montagem na central 1953 Transformador auxiliar Potência nominal (kva) 50 Razão de transformação (kv/kv) 30/0,4/0,11 Regulador de velocidade Tipo de regulador Nert 21 Tipo de regulação Electrónico-Modular Fornecedor Noell Regulador de tensão Tipo de regulador BBC 2/1 Tipo de regulação Reostato Fornecedor BBC Autómato de grupo Tipo de autómato Indatic 61 Número de Programas 8 Fornecedor ABB Protecção de grupos geradores Tipo Digitais Fornecedor GE Sincronizador Tipo Synchrotact 3 Fornecedor ABB Telecomando Tipo RTU Indatic 33/41 Fornecedor ABB Na figura seguinte encontra-se o esquema unifilar desta central hidroeléctrica. Projecto 20

21 Figura 3 Esquema unifilar da Central Hidroeléctrica da Serra d Água Central Hidroeléctrica da Calheta A Central Hidroeléctrica da Calheta foi igualmente integrada nas obras da primeira fase dos aproveitamentos hidroagrícolas, tendo ficado concluída em Inicialmente equipada com três grupos de diferentes quedas, foi posteriormente ampliada com um quarto grupo em Esta central, juntamente com a Central da Serra d Água, constituiu durante muito tempo a base da produção de electricidade da Ilha da Madeira e, ainda hoje, são as centrais hidroeléctricas mais regulares do sistema da EEM, contribuindo com uma parcela importante para a produção total da Ilha. A Central da Calheta fica situada na ribeira da Calheta, a cerca de 4 km a Nordeste da vila do mesmo nome, sendo a altitude do solo da central de cerca de 658 metros acima do nível médio do mar. Projecto 21

22 Nesta central estão agrupadas três quedas de água: o escalão do Paúl da Serra, o escalão do Rabaçal e o escalão da Rocha Vermelha. O desenvolvimento global de levadas no aproveitamento da Calheta é de cerca de metros, com metros em túneis. À saída da Central da Calheta as águas destas três quedas são conduzidas, através de uma bacia de compensação, para duas levadas de rega, cujo nível de água, à partida, está fixado à cota de 654 metros. Com a construção da Central da Calheta de Inverno, é ampliado o primeiro troço da levada da Ponta do Pargo (na extensão de metros), o qual fica assim adaptado ao transporte de caudais de inverno conduzidos até uma câmara de acumulação, situada no Lombo do Salão (à cota 650 metros). A contribuição média anual desta Central é de cerca de 16 GWh. Equipamento hidromecânico A Central está dotada com quatro grupos geradores com turbinas do tipo Pelton de eixo horizontal de fabrico Neyrpic para os grupos 1, 2 e 3 e de fabrico Voith para o grupo 4. A roda da turbina do grupo 1 possui 26 pás enquanto as rodas dos grupos 2 e 3 possuem 22 pás, todas em aço inoxidável. Os grupos 1, 2 e 4 possuem um injector e um deflector comandados por servoválvulas. O grupo 3 possui dois injectores e dois deflectores comandados por servoválvulas. Nesta central há quatro condutas forçadas, a do Paúl com cerca de metros, a do Rabaçal com cerca de 610 metros e a conduta da Rocha Vermelha com cerca de 349 metros. Do Paúl saem duas condutas, uma primeira de alimentação ao grupo 1, e posteriormente devido ao surgimento do grupo 4, uma outra de maior secção paralela à já existente. As turbinas são providas de regulação automática de velocidade. O grupo 1 possui uma chumaceira de turbina e duas chumaceiras de alternador, o grupo 2 e 3 possuem duas chumaceiras de turbina e duas chumaceiras de alternador. O grupo 4 possui uma chumaceira de turbina e uma chumaceira de alternador. Equipamento eléctrico principal Os alternadores são trifásicos, 50 Hz e auto-ventilados. A excitação é feita através de um dínamo acoplado ao veio e controlada por um regulador de tensão. Os alternadores entregam a energia produzida a um barramento de MT. Dois transformadores de 6,6/30 kv com kva de potência fazem a interligação deste barramento com um outro de 30 kv. Do barramento de 30 kv saem três linhas para, Lombo do Meio, Fonte do Bispo e subestação de 60 kv da Calheta. Os transformadores estão instalados em sala própria, com galeria comum, para ventilação e escoamento do óleo em caso de derrame. O barramento de 6,6 kv ao qual é entregue a energia produzida está interligado a uma subestação de 6,6 kv de onde saem duas linhas, para a Calheta e Rabaçal. O barramento de 30 kv da central também está interligado à subestação de 6,6 kv através de dois transformadores de 30/6,6 kv. Projecto 22

23 As subestações que alimentam as três linhas de 6,6 kv e as três linhas de 30 kv estão interligadas no mesmo edifício da central e são do tipo interior. Sistemas auxiliares Serviços Auxiliares de c.a.: Os serviços auxiliares são alimentados por dois transformadores, um de 6,6/0,11 kv com uma potência de 50 kva e outro de 6,6/0,22 kv com uma potência de 100 kva. Serviços Auxiliares de c.c.: Os circuitos de controlo e comando são alimentados a partir de sistemas independentes de 24 e 110 V. No caso de falta de serviços auxiliares de c.a., os serviços essenciais são alimentados a c.c. a partir das baterias da central. O tempo de serviço assim assegurado depende da capacidade das baterias e do consumo que no momento esteja a ser assegurado. As baterias existentes nesta central são baterias de 110 V, tipo alcalinas de 85 elementos (grupos 1, 2 e 3) com capacidade de 160Ah, 90 elementos (grupo 4 e Telecomando) com capacidade de 140 Ah, e baterias de 24 V, tipo alcalinas de 19 elementos com capacidade de 180 Ah. Instalações de Comando e Controlo As instalações de comando e controlo tem as mesma características que a Central Hidroeléctrica da Serra d Água. Outros Sistemas/instalações O sistema de medição de nível da câmara de carga do Paúl da Serra é do tipo capacitivo e possui uma sonda instalada na câmara de carga, a indicação é enviada analogicamente para o autómato que faz a regulação de nível e para o quadro de comando hidráulico. No sistema de medição de nível nos canais do Rabaçal e Rocha Vermelha (Sonda VEGA) a informação é enviada para o autómato como informação e registo e para o quadro de comando hidráulico onde é visionada. No sistema de sinalização da presença de pessoas a informação é enviada para o autómato e permite dar conhecimento no centro de telecomando quando alguém entra na central. Na Tabela 14 encontram-se sumarizadas as características técnicas desta central. Tabela 14 Características Técnicas da Central Hidroeléctrica da Calheta Central Localização Calheta (Lombo do Doutor) Entrada em serviço G1, G2 e G G Potência máxima líquida (kw) 4570 Câmara de carga Nível máximo/cota do descarregador (m) 1280 Capacidade total (m 3 ) Capacidade útil (m 3 ) Conduta forçada Comprimento (m) Comprimento do canal a céu aberto (m) Comprimento da galeria (m) 4700 Circuito hidráulico Tipo de válvulas de topo Borboleta Nº de válvulas de isolamento da turbina 1 por grupo Projecto 23

24 Tipo de válvulas de isolamento da turbina Cunha Turbinas Altura da queda bruta (m) Altura da queda útil (m) Tipo de roda Pelton Pelton Pelton Pelton Nº. de pás da roda Diâmetro nominal da roda (m) 1,025 0,91 0,91 0,995 Caudal máximo turbinável (m 3 /s) 0,22 0,22 0,37 0,50 Velocidade nominal (r.p.m.) Potência nominal (kva) Construtor Neyrpic Neyrpic Neyrpic Neyrpic Alternador Potência nominal (kva) Potência efectiva (kw) Tensão nominal (V) Factor de potência nominal 0,8 0,8 0,8 0,8 Corrente nominal (A) Frequência (Hz) Construtor Alsthom Alsthom Alsthom Alsthom Ano de montagem na central Transformadores principais Potência nominal (kva) 3000 Razão de transformação (kv/kv) 6,6/30 Tipo de transformador Trifásico Grupo de ligações YNd11 Modo de refrigeração ONAN Construtor Efacec Ano de montagem na central 1978 Transformadores auxiliares Potência nominal (kva) Razão de transformação (kv/kv) 6,6/0,23/0,11 6,6/0,4/0,22 Reguladores de velocidade Tipo de regulador Nert 21/22 GR4 ETR 74 Tipo de regulação Electrónico Electrónico Fornecedor Noell Voith Reguladores de tensão Tipo de regulador BBC 2/1 GR4 FREA Tipo de regulação Reostato Electrónico Fornecedor BBC ASEA Autómato de grupo Tipo de autómato Procontic Procontic Número de programas 8 8 Fornecedor ABB ABB Protecções dos grupos geradores Tipo Digitais GR4 Digitais Fornecedor GE GE Sincronizador Tipo Synchrotact 3 Fornecedor ABB Telecomando Tipo RTU Indatic 33/41 Fornecedor ABB Projecto 24

25 Na figura seguinte encontra-se o esquema unifilar desta central hidroeléctrica. Figura 4 Esquema unifilar da Central Hidroeléctrica da Calheta Central Hidroeléctrica da Calheta de Inverno A Central Hidroeléctrica da Calheta de Inverno foi construída em 1992, fica situada na vila da Calheta, junto à margem direita da ribeira com o mesmo nome, à cota de cerca de 13 metros e aproveita a água turbinada na Central da Calheta, utilizando uma queda útil de cerca de 610 metros. Esta central funciona principalmente durante o Inverno, sendo a água conduzida desde a Central da Calheta até à câmara de carga (com m 3 de capacidade), através de um canal com metros de extensão, construído sobre o troço inicial da levada da Ponta do Pargo. Durante o Verão, a água escoante na levada é essencialmente destinada ao regadio. Projecto 25

26 A água turbinada na central é restituída directamente ao mar, uma vez que a cota de jusante já não permite outra utilização. A contribuição média anual desta central é de cerca de 20 GWh. Equipamento hidromecânico A central está dotada de um grupo gerador com turbina de fabrico Sulzer, do tipo Pelton, de eixo horizontal, com dois injectores de comando independente, e alimentada por uma conduta forçada, com um comprimento aproximado de metros. A roda da turbina possui 20 pás em aço inoxidável e dois injectores comandados por servoválvulas de duplo efeito, e dois deflectores, um para cada injector, accionados por um servomotor de efeito simples com tendência permanente de fecho por mola incorporada. O sistema de detecção de velocidade tem montado no veio do alternador, lado da turbina, uma roda polar e o sistema de frenagem é feito com contra jacto de água oriundo do bypass. No início da conduta existe uma válvula de topo do tipo borboleta que é accionada por servoválvulas de duplo efeito, sendo o fecho feito por contrapeso. A montante da turbina existe uma válvula de isolamento do tipo esférico comandada por electro-válvulas com abertura e fecho por servomotor hidráulico de duplo efeito. A turbina está equipada para um funcionamento acoplado à rede em regulação de nível utilizando o caudal disponível a montante. O arranque da turbina é controlado pelo regulador de velocidade que leva o grupo a uma velocidade síncrona, para que se proceda à operação de acoplamento com a rede. O arranque em vazio, sem energia exterior, é feito a partir dos serviços auxiliares de corrente contínua. Para isso o grupo óleo hidráulico dispõe de electrobomba de corrente contínua assim como as electro-válvulas e regulador da turbina. Conjuntamente, a turbina, os sistemas auxiliares e a válvula esférica de isolamento funcionam comandadas por um autómato. O veio da máquina apoia-se em chumaceiras de deslizamento, lubrificadas por jacto de óleo de baixa pressão, com o sistema de refrigeração em serpentina mergulhada no canal de rejeição da turbina. Equipamento eléctrico principal Um alternador é trifásico de 50 Hz e auto-ventilado; Janelas com persianas automaticamente comandadas com a abertura e fecho da válvula de admissão responsáveis pela ventilação; Relé responsável pelo fecho das persianas é temporizado por outro relé; Um alternador, que possui um sistema de excitação brushless e é controlado por um regulador automático de tensão; Um transformador com a potência de kva e ligado por uma linha de 30 kv à subestação da Calheta, responsável pela elevação da energia produzida à tensão de 6,6 kv para 30 kv por um transformador. Sistemas auxiliares Serviços Auxiliares de c.a.: Os serviços auxiliares são alimentados a partir do barramento de 30 kv por um transformador 30/0,4 kv com uma potência de 250 kva. Projecto 26

27 Serviços Auxiliares de c.c.: Os serviços essenciais (circuitos de comando e controlo) são alimentados a partir de sistemas independentes de 24 e 110 Vcc. O tempo de serviço assim assegurado depende da capacidade das baterias e do consumo que no momento esteja a ser assegurado. A bateria de 110 V do tipo alcalinas tem 43 elementos com capacidade de 145 Ah, e, a bateria de 24 V também alcalina é composta por 19 elementos com capacidade de 145 Ah. Instalações de Comando e Controlo Localmente o comando pode ser efectuado directamente nos quadros de comando dos diversos equipamentos. O autómato de grupo centraliza o comando das operações necessárias entre estados estáveis do grupo. Possui seis programas, nomeadamente arranque em vazio, arranque com carga base, saída da rede, paragem normal, paragem de urgência e paragem central. A central está dotada de um registador cronológico que tem como função vigiar e registar permanentemente algumas das transições de estado da central. Estas informações binárias são enviadas através de uma interface série para uma impressora para comunicação com o operador. Outros Sistemas/instalações O sistema de transmissão de nível possui uma sonda pressostática instalada na câmara de carga. Para minorar os efeitos negativos da avaria do sistema, estão instalados detectores de nível por bóia, um para nível máximo dá um alarme respectivo, outro para nível mínimo efectua a paragem da turbina. O sistema de sinalização da presença de pessoas gera uma informação enviada ao centro de telecomando. Este sistema está instalado na central e na câmara de carga e é do tipo fim de curso. A transmissão de dados é feita por feixes hertzianos para o autómato de grupo. Em caso de falha nas comunicações, o autómato interpreta que a comunicação com a câmara de carga está fora de serviço. Os alarmes transmitidos assim como a medida de nível deixam de estar válidos, e o autómato toma a iniciativa de parar o grupo, desde que a falha se prolongue por mais de 20 minutos, para evitar que o nível da água na câmara de carga desça para níveis perigosos. O sistema de detecção de incêndio, instalado em armário mural na sala de comando, emite uma sinalização para o centro de despacho. Na Tabela 15 encontram-se sumarizadas as características técnicas desta central. Tabela 15 Características Técnicas da Central Hidroeléctrica da Calheta de Inverno Central Localização Vila da Calheta Entrada em serviço 1992 Potência máxima líquida (kw) 7300 Câmara de carga Nível máximo/cota do descarregador (m) 650 Capacidade total (m 3 ) Capacidade útil (m 3 ) Conduta forçada Comprimento (m) 3105 Comprimento do canal a céu aberto (m) 1800 Circuito hidráulico Projecto 27

28 Tipo de válvulas de topo Borboleta Nº de válvulas de isolamento da turbina 1 Tipo de válvulas de isolamento da turbina Esférica Turbina Altura da queda bruta (m) 637 Altura da queda útil (m) 610 Tipo de roda Pelton Nº de pás da roda 20 Diâmetro nominal da roda (m) 1 Caudal máximo turbinável (m 3 /s) 1,3 Velocidade nominal (r.p.m.) 1000 Potência nominal (cv) 9600 Construtor SULZER Alternador Potência nominal (kva) 8600 Potência efectiva (kw) 7000 Tensão nominal (V) 6600 Factor de potência nominal 0,8 Corrente nominal (A) 752 Frequência (Hz) 50 Construtor SEPSA Ano de montagem na central 1992 Transformador principal Potência nominal (kva) 9000 Razão de transformação (kv/kv) 6,6/30 Tipo de transformador Trifásico Grupo de ligações YNd11 Modo de refrigeração ONAN Construtor SIEMENS Ano de montagem na central 1992 Transformador auxiliar Potência nominal (kva) 250 Razão de transformação (kv/kv) 30/0,4 Regulador de velocidade Tipo de regulador ETR 21 Tipo de regulação Electrónica Fornecedor SULZER Regulador de tensão Tipo de regulador UNA Tipo de regulação Electrónica Fornecedor ABB Autómato de grupo Tipo de autómato Procontrol 214 Número de Programas 6 Fornecedor ABB Registador cronológico Tipo Procontrol 214 Nº de canais utilizados/disponíveis - Fornecedor ABB Protecção de grupos geradores Tipo Electromecânicos Fornecedor ABB Projecto 28

29 Sincronizador Tipo Synchrotact 3 Fornecedor ABB Telecomando Tipo RTU Indatic 33/41 Fornecedor ABB Na figura seguinte encontra-se o esquema unifilar desta central hidroeléctrica. Figura 5 Esquema unifilar da Central Hidroeléctrica da Calheta de Inverno Central Hidroeléctrica dos Socorridos O Aproveitamento de Fins Múltiplos dos Socorridos é, inquestionavelmente, uma das maiores obras hidráulicas construídas na RAM. Projectado para atingir simultaneamente três objectivos: Abastecimento de água ao Funchal e a Câmara de Lobos; Regularização dos caudais de rega e Produção de energia eléctrica. A central hidroeléctrica dos Socorridos entrou em funcionamento no ano de 1994 e encontra-se localizada na margem direita da Ribeira dos Socorridos, à cota de 89 metros, no sítio do Engenho Velho, freguesia e concelho de Câmara de Lobos. Esta central utiliza águas drenadas até ao Covão, por um sistema de túneis, canais e captações de que se refere: Túnel da Encumeada, com uma extensão de metros; Projecto 29

30 Túnel do Canal do Norte, com uma extensão de metros; Túnel do Pico Grande, com uma extensão de metros; Túnel do Curral das Freiras, com uma extensão de metros; Túnel dos Socorridos, com uma extensão de metros. A contribuição média anual desta Central é de cerca de 40 GWh. Equipamento hidromecânico A central está dotada com três grupos geradores com turbina de fabrico Noell/Andino, do tipo Pelton de eixo horizontal, com dois injectores de comando independente. A conduta forçada, com um comprimento aproximado de metros divide-se na sua parte final em três saídas para alimentação das turbinas, e uma outra para interligação à Central de Santa Quitéria. A conduta possui uma comporta a montante, do tipo vagão com fecho automático em caso de excesso de velocidade da água na conduta. Cada saída está dotada de válvulas esféricas de isolamento, com duplo vedante de fecho. A roda da turbina em aço inoxidável possui 19 pás e um conjunto de dois injectores e deflectores comandados por servoválvulas. A turbina é provida de regulação automática de velocidade. Equipamento eléctrico principal Os alternadores são trifásicos, e a excitação é do tipo brushless, assegurada por uma fonte de tensão contínua de 110 V e controlada por um regulador de tensão electrónico. Os alternadores entregam a energia produzida a uma tensão de 6,6 kv a um transformador de 6,6/60 kv com uma potência de 30 MVA. Esta ligação é feita num monobloco com celas separadas onde estão instalados os barramentos entrada/saída, disjuntores extraíveis de corte em vácuo, transformadores de medida e seccionador de terra. As protecções eléctricas são de tecnologia electrónica, com excepção da diferencial transformador que é analógica. Na subestação do tipo interior, com sete celas, estão equipadas com disjuntores de corte em SF6. Sistemas auxiliares Serviços Auxiliares de c.a.: Os serviços auxiliares são alimentados por um transformador 6,6/0,4 kv de 160 kva a partir do barramento de 6,6 kv do monobloco. Serviços Auxiliares de c.c.: Os circuitos de comando e controlo são alimentados a partir de sistemas independentes de 24 e 110 Vcc. As baterias existentes na central são do tipo alcalinas de 27 elementos para a de 110 V, e de 19 elementos para a de 24 V, tendo cada uma delas a capacidade de 245 Ah. No caso de falta dos serviços auxiliares de c.a., os serviços essenciais são alimentados a c.c. O tempo de serviço assim assegurado depende da capacidade das baterias e do consumo que no momento esteja a ser assegurado. Projecto 30

31 Instalações de Comando e Controlo O sistema de controlo é constituído por três autómatos de grupo e um de comando centralizado, comunicando entre si através de interface série equipados com modems NSK35 (modelo G3GP) à velocidade de 1200 baud. O autómato de comando centralizado, do qual dependem hierarquicamente os autómatos de grupo, controla o funcionamento global da instalação, visando optimizar a gestão da água e a utilização dos grupos. O autómato do comando centralizado faz o controlo das potências dos grupos, a parametrização da regulação do nível da câmara de carga, ajustando a potência produzida de acordo com os caudais afluentes, e a ligação aos autómatos de grupo. As principais funções atribuídas aos autómatos de grupo são o comando sequencial, a vigilância das medidas de temperatura, a regulação do nível da câmara de carga, a ligação ao centro de telecomando e a ligação ao autómato do comando centralizado. Os autómatos de grupo têm sete programas que são: arranque em vazio; arranque com carga mínima; arranque com carga base; saída da rede; paragem normal; paragem de emergência e paragem rápida. Os autómatos programáveis modelo Procontrol 214 da ABB, têm uma constituição modular e um funcionamento sequencial. A central está dotada com um registador cronológico do tipo Procontrol 214 da ABB. Este sistema de controlo tem como função, vigiar e registar permanentemente todas as transições de estado na central. Para isso regista toda a informação binária ocorrida na central, é composto por uma ou mais unidades de aquisição ligadas por porta série RS232C a um posto de operação. O registador possui uma impressora que comunica directamente com o posto de operação através de um interface Centronics. A central tem instalada uma central horária com sincronização via satélite que é responsável pela hora padrão do sistema. Outros Sistemas/instalações O sistema de medida de pressão na turbina é constituído por uma sonda montada na picagem a montante da válvula de isolamento. Esta medida é enviada ao autómato onde são programados os valores máximo e mínimo admissíveis da pressão. O sistema de medida de nível de água na câmara de carga é constituído por três sondas, duas pressostáticas e uma ultra-sónica. A medida do nível é dada pela média aritmética das sondas, sendo essa indicação enviada analogicamente para o autómato que faz a regulação de nível e para o quadro de comando hidráulico local e da central. O sistema de transmissão de dados entre a central e a câmara de carga é feito por modems encontra-se ligado a autómatos ABB-CS31. O sistema de sinalização da presença de pessoas gera uma informação enviada ao centro de telecomando. Estação de Bombagem A complementar o funcionamento desta Central Hidroeléctrica, a Estação de Bombagem dos Socorridos tem como principal objectivo garantir a disponibilidade da Central (24 MW) durante todo Projecto 31

32 o ano, especialmente nos meses de verão em que os caudais afluentes são nulos, uma vez que são totalmente utilizados para o abastecimento público. Com uma reserva estratégica de água de cerca de m 3 no Túnel do Covão à cota 547 m, esta é turbinada nas horas de ponta, sendo acumulada numa galeria com a mesma capacidade, na Estação de Bombagem à cota 85 m. Durante a noite e nos períodos de vazio, a água é colocada de novo no Túnel do Covão, em regime de bombagem pura, para início de novo ciclo. A estação de bombagem está equipada com três bombas de cerca de KW de potência unitária, mais uma de reserva, sendo o período de bombagem de cerca de 6 horas para a totalidade dos caudais acumulados. Está prevista uma utilização média anual desta instalação, de cerca de 800 horas. Na Tabela 16 encontram-se sumarizadas as características técnicas desta central. Tabela 16 Características Técnicas da Central Hidroeléctrica dos Socorridos Central Localização Engenho Velho (Câmara de Lobos) Entrada em serviço 1994 Potência máxima líquida (kw) Câmara de carga Nível máximo/cota do descarregador (m) 547 Capacidade câmara de carga (m 3 ) 2870 Capacidade câmara de carga + túnel (m 3 ) 7800 Capacidade útil (m 3 ) 7500 Conduta forçada Comprimento (m) 1175 Comprimento da galeria (m) Circuito hidráulico Tipo de válvulas de topo Comporta vagão Nº de válvulas de isolamento da turbina 1 por grupo Tipo de válvulas de isolamento da turbina Esférica Turbinas Altura da queda bruta (m) 457 Altura da queda útil (m)* 450/433 Tipo de roda Pelton Nº. de pás da roda 19 Diâmetro nominal da roda (m) 1,118 Caudal máximo turbinável (m 3 /s) 2 Velocidade nominal (r.p.m.) 750 Potência nominal (cv) 8000 Construtor Noell Alternadores Potência nominal (kva) Potência efectiva (kw) 8000 Tensão nominal (V) 6600 Factor de potência nominal 0,8 Corrente nominal (A) 875 Frequência (Hz) 50 Construtor VEM Ano de montagem na central 1994 Transformador principal Projecto 32

33 Potência nominal (kva) Razão de transformação (kv/kv) 6,6/30 Tipo de transformador Trifásico Grupo de ligações YNd11 Modo de refrigeração ONAF/ONAN Construtor SIEMENS Ano de montagem na central 1994 Transformador auxiliar Potência nominal (kva) 160 Razão de transformação (kv/kv) 6,6/0,4 Regulador de velocidade Tipo de regulador T 200s Tipo de regulação Digital Fornecedor Noell Regulador de tensão Tipo de regulador RGBEF BB Tipo de regulação Electrónica Fornecedor VEM Autómato de grupo Tipo de autómato Procontrol 214 Número de Programas 7 Fornecedor ABB Autómato comando centralizado Tipo Procontrol 214 Fornecedor ABB Registador cronológico Tipo Procontrol 214 Nº de canais utilizados/disponíveis 518/298 Fornecedor ABB Protecção de grupos geradores Tipo Electrónica Fornecedor ABB Sincronizador Tipo Synchrotact 4 Fornecedor ABB Telecomando Tipo RTU Indatic 33/41 Fornecedor ABB * 450 para 8 MW ou 433 para 24 MW. Na figura seguinte encontra-se o esquema unifilar desta central hidroeléctrica. Projecto 33

34 Figura 6 Esquema unifilar da Central Hidroeléctrica dos Socorridos Central Hidroeléctrica da Fajã da Nogueira A Central da Fajã da Nogueira foi a última das centrais hidroeléctricas construídas na segunda fase do plano hidroagrícola iniciado na década de cinquenta. Com a sua entrada em funcionamento em 1971, a Ilha da Madeira ficou dotada de um sistema de produção hidroeléctrica fundamental para a Região. A Central da Fajã da Nogueira está implantada junto à Ribeira da Ametade, sendo a altitude do solo da central de cerca de 625 metros. Esta central utiliza águas das levadas da Serra do Faial e do Juncal, conduzidas até uma câmara de carga localizada no Pico da Nogueira, à cota aproximada de 968 metros. O Aproveitamento da Fajã da Nogueira apresenta uma extensão total de levadas de metros. A jusante da Central a água entra na levada dos Tornos, através de um reservatório de compensação. Ainda hoje esta Central tem um papel fundamental nas horas de ponta, reservando-se muitas vezes a água da sua câmara de carga para turbinar nos períodos de maior consumo. A contribuição média anual desta central é de cerca de 7 GWh. Equipamento hidromecânico A Central está dotada com dois grupos geradores com turbinas de fabrico Meier, do tipo Pelton de eixo horizontal. Projecto 34

35 A conduta forçada, com um comprimento aproximado de 604 metros, divide-se, na parte final, em dois troços para alimentação às turbinas. A roda da turbina possui 16 pás em aço inoxidável e um injector comandado por servomotor. Existe igualmente um deflector, manobrado por um servomotor. A montante de cada turbina a conduta é dotada de uma válvula de segurança, do tipo guilhotina, comandada por um servomotor hidráulico, actuado de cada vez que o grupo pára e arranca. A turbina é provida de regulação automática de velocidade. Equipamento eléctrico principal Os alternadores são trifásicos, 50 Hz e auto-ventilados. A excitação é feita através de um dínamo acoplado ao veio e controlada por um regulador de tensão. Os alternadores entregam a energia produzida num monobloco de 30 kv através de transformadores 6,6/30 kv com kva de potência. Deste monobloco saem duas linhas de transporte para o Palheiro Ferreiro e Lombo do Faial. Os transformadores estão instalados em sala própria, com galeria comum para ventilação e escoamento de óleo em caso de derrame. A subestação de alimentação às linhas de 30 kv está interligada no mesmo edifício da Central e é do tipo interior. As protecções eléctricas são de tecnologia digital, do fabricante GE. Sistemas auxiliares Serviços Auxiliares de c.a.: Os serviços auxiliares são alimentados por um transformador 30/0,22 kv com uma potência de 50 kva. Serviços Auxiliares de c.c.: Os circuitos de controlo e comando são alimentados a partir de sistemas independentes de 24 e 110 V. No caso de falta de serviços c.a., os serviços essenciais são alimentados a c.c. a partir das baterias da central. O tempo de serviço assim assegurado depende da capacidade das baterias e do consumo que no momento esteja a ser assegurado. As baterias existentes nesta central são baterias de 110 V, tipo alcalinas de 91 elementos com capacidade de 145 Ah, e baterias de 24 V, tipo alcalinas de 21 elementos com capacidade de 145 Ah. Instalações de Comando e Controlo As instalações de comando e controlo tem as mesma características que a Central Hidroeléctrica da Serra d Água. Outros Sistemas/instalações O sistema de medição de nível da câmara de carga é do tipo capacitivo e possui uma sonda instalada na câmara de carga, a indicação é enviada analogicamente para o autómato que faz a regulação de nível e para o quadro de comando hidráulico. O sistema de medição de pressão de água na conduta é do tipo capacitivo, a instalação da sonda é feita na picagem a montante da válvula de isolamento. É no autómato que é detectado o valor do limite superior e inferior da pressão. Projecto 35

36 No sistema de sinalização da presença de pessoas a informação é enviada para o autómato e permite dar conhecimento no centro de telecomando quando alguém entra na central. Na Tabela 17 encontram-se sumarizadas as características técnicas desta central. Tabela 17 Características Técnicas da Central Hidroeléctrica da Fajã da Nogueira Central Localização Fajã da Nogueira Entrada em Serviço 1971 Potência máxima líquida (kw) 2400 Câmara de carga Nível máximo/cota do descarregador (m) 968 Capacidade total (m 3 ) 9400 Capacidade útil (m 3 ) 7000 Conduta forçada Comprimento (m) 604 Comprimento do canal a céu aberto (m) Comprimento da galeria (m) 3817 Circuito hidráulico Tipo de válvulas de topo Borboleta Nº. de válvulas de isolamento da turbina 1 por grupo Tipo de válvulas de isolamento da turbina Cunha Turbinas Altura da queda bruta (m) 343 Altura da queda útil (m) 338,6 Tipo de roda Pelton Nº. de pás da roda 16 Diâmetro nominal da roda (m) 0,73 Caudal máximo turbinável (m 3 /s) 0,43 Velocidade nominal (r.p.m.) 1000 Potência nominal (cv) 1740 Construtor Grasset-Meier Alternadores Potência nominal (kva) 1440 Potência efectiva (kw) 1200 Tensão nominal (V) 6600 Factor de potência nominal 0,8 Corrente nominal (A) 78 Frequência (Hz) 50 Construtor Efacec Ano de montagem na central 1971 Transformadores principais Potência nominal (kva) 1440 Razão de transformação (kv/kv) 6,6/30 Tipo de transformador Trifásico Grupo de ligações YNd11 Modo de refrigeração ONAN Construtor Efacec Ano de montagem na central 1971 Transformador auxiliar Potência nominal (kva) 50 Razão de transformação (kv/kv) 30/0,4/0,22 Projecto 36

37 Regulador de velocidade Tipo de regulador Nert 21 Tipo de regulação Electrónica Fornecedor Noell Regulador de tensão Tipo de regulador BBC 2/1 Tipo de regulação Reostato Fornecedor BBC Autómato de grupo Tipo de autómato Indatic Número de Programas 8 Fornecedor ABB Protecção de grupos geradores Tipo Digitais Fornecedor GE Sincronizador Tipo Synchrotact 3 Fornecedor ABB Telecomando Tipo RTU Indatic 33/41 Fornecedor ABB Na figura seguinte encontra-se o esquema unifilar desta central hidroeléctrica. Projecto 37

38 Figura 7 Esquema unifilar da Central Hidroeléctrica da Fajã da Nogueira Central Hidroeléctrica da Ribeira da Janela A Central da Ribeira da Janela foi a primeira das duas centrais hidroeléctricas construídas na segunda fase do plano hidroagrícola, tendo ficado concluída em Esta é a única central em regime de funcionamento permanente que está junto ao mar, na foz da ribeira, não sendo possível o reaproveitamento da água para irrigação, ou para um segundo patamar de produção. A Central da Ribeira da Janela fica situada na foz da Ribeira da Janela, à cota de cerca de 11 metros, constituindo um aproveitamento hidroeléctrico puro, sem quaisquer implicações a jusante. Esta central utiliza águas conduzidas pelo canal da Ribeira da Janela até uma câmara de acumulação localizada no sítio dos Lamaceiros, sobranceira à foz da ribeira, à cota de cerca de 410 metros. O canal da Ribeira da Janela apresenta dois troços, um primeiro designado por Levada dos Cedros (de pequena secção transversal), encontrando-se na margem direita da ribeira, tendo a sua origem no Ribeiro Gordo, à cota de 427 metros, apresentando um desenvolvimento de 2,800 metros (115 metros em túneis), até ao travessão situado no leito da ribeira, sendo aí que se faz a ligação com o segundo troço. Projecto 38

39 O canal da Ribeira da Janela (segundo troço) está implantado na margem esquerda da referida ribeira, onde se desenvolve, captando águas do seu leito, no citado travessão, estabelecido à cota 423 metros, na confluência com a Ribeira do Remal. A partir daí, recebe todas as escorrências até à câmara de acumulação, situada no sítio dos Lamaceiros, após um percurso de metros, (dos quais metros em túneis). A extensão do canal da Ribeira da Janela é assim de metros. A contribuição média anual desta central é de cerca de 8 GWh. Equipamento hidromecânico A Central está dotada com dois grupos geradores com turbinas de fabrico Grasset-Meier, do tipo Pelton de eixo horizontal. A roda da turbina possui 18 pás em aço inoxidável, um injector comandado por servoválvulas e um deflector também comandado por servoválvulas. A turbina é provida de regulação automática de velocidade. A conduta forçada, com um comprimento aproximado de metros divide-se, na parte final, em dois troços para alimentação às turbinas. Cada troço está dotado de válvulas de isolamento do tipo cunha. O canal de rejeição lança a água turbinada ao mar, uma vez que a cota residual não permite outra utilização. Cada grupo possui, 2 chumaceiras da turbina, 2 chumaceiras do alternador e chumaceira da excitatriz. Equipamento eléctrico principal Os alternadores são trifásicos, 50 Hz e auto-ventilados. A excitação é feita através de um dínamo acoplado ao veio e controlada por um regulador de tensão. Os alternadores entregam a energia produzida num monobloco de 30 kv através de transformadores 6,6/30 kv com kva de potência. Duas linhas de 30 kv saem deste monobloco e fazem o transporte de energia para o Seixal e Fonte do Bispo. Um transformador 30/6,6 kv faz a interligação do monobloco de 30 kv com um monobloco de 6,6 kv, e deste saem três linhas de distribuição para o Norte, Ribeira da Janela e Vila de Porto Moniz. Os transformadores estão instalados em sala própria, com uma galeria comum para ventilação e escoamento do óleo em caso de derrame. A subestação que alimenta as duas linhas de 30 kv e a que alimenta as três linhas de 6,6 kv estão interligadas no mesmo edifício da central. As protecções eléctricas são de tecnologia digital, do fabricante GE. Sistemas auxiliares Serviços Auxiliares de c.a.: Os serviços auxiliares são alimentados por um transformador 30/0,4 kv com uma potência de 50 kva. Serviços Auxiliares de c.c.: Os circuitos de controlo e comando são alimentados a partir de sistemas independentes de 24 e 110 V. Projecto 39

40 No caso de falta de serviços auxiliares de c.a., os serviços essenciais são alimentados a c.c. a partir das baterias da central. O tempo de serviço assim assegurado depende da capacidade das baterias e do consumo que no momento esteja a ser assegurado. As baterias existentes nesta central são baterias de 110 V, tipo alcalinas de 88 elementos com capacidade de 145 Ah, e baterias de 24 V, tipo alcalinas de 19 elementos com capacidade de 145 Ah. Instalações de Comando e Controlo As instalações de comando e controlo tem as mesma características que a Central Hidroeléctrica da Serra d Água. Outros Sistemas/instalações O sistema de medição de nível da câmara de carga é do tipo capacitivo e possui uma sonda instalada na câmara de carga, a indicação é enviada analogicamente para o autómato que faz a regulação de nível e para o quadro de comando hidráulico. O sistema de medição de pressão na conduta é do tipo capacitivo e é no autómato que é detectado o valor do limite superior e inferior da pressão, a instalação da sonda é feita na picagem a montante da válvula de isolamento. No sistema de sinalização da presença de pessoas a informação é enviada para o autómato e permite dar conhecimento no centro de Telecomando quando alguém entra na instalação. Na Tabela 18 encontram-se sumarizadas as características técnicas desta central. Tabela 18 Características Técnicas da Central Hidroeléctrica da Ribeira Janela Central Localização Ribeira da Janela Entrada em Serviço 1965 Potência máxima líquida (kw) 3200 Câmara de carga Nível máximo/cota do descarregador (m) 410 Capacidade total (m 3 ) Capacidade útil (m 3 ) Conduta forçada Comprimento (m) 1149 Comprimento do canal a céu aberto (m) Comprimento da galeria (m) 2800 Circuito hidráulico Tipo de válvulas de topo Borboleta Nº. de válvulas de isolamento da turbina 1 por grupo Tipo de válvulas de isolamento da turbina Cunha Turbinas Altura da queda bruta (m) 398 Altura da queda útil (m) 384 Tipo de roda Pelton Nº. de pás da roda 18 Diâmetro nominal da roda (m) 0,765 Caudal máximo turbinável (m 3 /s) 0,5 Velocidade nominal (r.p.m.) 1000 Potência nominal (cv) 2300 Projecto 40

41 Construtor Grasset-Meier Alternadores Potência nominal (kva) 2000 Potência efectiva (kw) 1500 Tensão nominal (V) 6600 Factor de potência nominal 0,8 Corrente nominal (A) 175 Frequência (Hz) 50 Construtor Efacec Ano de montagem na central 1965 Transformadores principais Potência nominal (kva) 2000 Razão de transformação (kv/kv) 6,6/30 Tipo de transformador Trifásico Grupo de ligações YNd11 Modo de refrigeração ONAN Construtor Efacec Ano de montagem na central 1965 Transformador auxiliar Potência nominal (kva) 100 Razão de transformação (kv/kv) 30/0,4/0,23 Regulador de velocidade Tipo de regulador Nert 21 Tipo de regulação Electrónica Fornecedor Noell Regulador de tensão Tipo de regulador BBC 2/1 Tipo de regulação Reostato Fornecedor BBC Autómato de grupo Tipo de autómato Procontic Número de Programas 8 Fornecedor ABB Protecção de grupos geradores Tipo Digitais Fornecedor GE Sincronizador Tipo Synchrotact 3 Fornecedor ABB Telecomando Tipo RTU Indatic 33/41 Fornecedor ABB Na figura seguinte encontra-se o esquema unifilar desta central hidroeléctrica. Projecto 41

42 Figura 8 Esquema unifilar da Central Hidroeléctrica da Ribeira Janela Centrais hidroeléctricas de menor dimensão Central Hidroeléctrica do Lombo Brasil Localizada perto da Central da Calheta, a Central do Lombo Brasil é uma central mini-hídrica que utiliza os caudais captados em galeria para abastecimento público. Com uma potência efectiva de 150 kw, esta Central é a mais pequena central da rede da EEM. O seu modo de funcionamento é automático e não acompanhado, e a energia que produz é debitada na subestação da Central da Calheta através de uma linha de 6,6 kv. Central Hidroeléctrica da Fajã dos Padres A Central da Fajã dos Padres é um aproveitamento hidroagrícola de iniciativa privada, financiado por apoios comunitários e explorado pela EEM. A central utiliza caudais excedentes recolhidos no lanço sul do Canal do Norte, mergulhando-os, quase na vertical, através de uma conduta de cerca de 300 metros fixada numa falésia junto ao Cabo Girão. Com um único grupo de kw, esta central funciona em modo automático e não acompanhado, arrancando quando há água disponível Projecto 42

43 e suspendendo a sua actividade quando aquela falta. O aproveitamento viabilizado pela Central da Fajã dos Padres possibilita a irrigação de uma vasta fajã que se espraia junto ao mar, na base da falésia. Central Hidroeléctrica de Santa Quitéria A Central de Santa Quitéria é uma central de fio-de-água com uma potência instalada de kw. Está localizada em junto à Estação de Tratamento de Águas do Covão, freguesia de Estreito de Câmara de Lobos, concelho de Câmara de Lobos, e é alimentada pela ribeira dos Socorridos. Central Hidroeléctrica da Terça A Central Hidroeléctrica da Terça é uma central de fio-de-água equipada com uma turbina que é alimentada pela Ribeira de Terça. Esta central pertence ao Instituto de Gestão da Água e está localizada na freguesia de São Roque do Faial, no concelho de Santana. Iniciou a sua produção em 1999 e conta com 800 kw de potência instalada GRUPOS DE GERAÇÃO EM REGIME ESPECIAL Geração eólica. Na Região Autónoma da Madeira existem seis parques eólicos ligados à rede eléctrica da EEM, quatro situam-se na Ilha da Madeira e dois na Ilha do Porto Santo. Três desses parques são propriedade da EEM e da empresa ENEREEM, Energias Renováveis Lda. e os restantes (dois no Paúl da Serra e um no Caniçal) de entidades privadas. Figura 9 Distribuição dos parques eólicos pelo Arquipélago da Madeira Em seguida, apresentam-se as características dos parques eólicos da Região. Por escassez de dados relativos aos parques eólicos operados por privados, nos subcapítulos que se seguem, os Projecto 43

44 parques eólicos que pertencem à EEM e à ENEREEM, Energias Renováveis Lda. apresentam dados mais detalhados Parque Eólico do Paúl da Serra A EEM, através da sua participação na empresa ENEREEM, Energias Renováveis Lda., opera um dos parques eólicos instalados no planalto do Paúl da Serra. Este parque está em funcionamento desde O parque está ligado à rede eléctrica através de uma linha de 30 kv, que transporta a electricidade produzida até à subestação do Lombo do Doutor, na Calheta. Este parque é composto por cinco aerogeradores modelo V47, potência de 660 kw, do fabricante VESTAS. Note-se que, para além deste parque, existem também dois parques operados por privados no planalto do Paúl da Serra. A Tabela 19 sumariza algumas características técnicas do parque da ENEREEM no Paúl da Serra. Tabela 19 - Características técnicas do Parque Eólico da ENEREEM no Paúl da Serra Tipo de turbina Vestas V47 Nº de turbinas 5 Potência de cada turbina (kw) 660 Potência instalada (kw) 3300 Altura das torres (m) 45 Número de pás 3 Comprimento das pás (m) 23 Sistema de controlo Pitch Control Produção em 2006 (GWh) 7,56 Curva de potência da turbina Vestas V47 A figura seguinte representa a curva de potência da turbina Vestas V47, de acordo com informações fornecidas pelo fabricante e considerando uma densidade média do ar de 1,225 kg/m 3. Esta turbina opera com velocidades do vento de 4 a 25 m/s, sendo a velocidade do vento nominal cerca de 15 m/s. Projecto 44

45 Potência (kw) PROGRAMA MAC Figura 10 Curva de potência da turbina Vestas V kw Velocidade do vento (m/s) Parque Eólico do Cabeço do Carvalho A EEM possui, desde 1996, no Cabeço do Carvalho, Ilha do Porto Santo, um parque eólico com uma potência instalada de 450 kw. No final do ano 2000, o parque foi ampliado adicionando-lhe um novo aerogerador de 660 kw. O parque está interligado à rede eléctrica pública através de duas linhas de 6,6 kv que transportam a electricidade produzida até às subestações da Vila Baleira e da Calheta do Porto Santo. Actualmente, o parque é composto por três aerogeradores, dois com potências de 225 kw cada, operados pela EEM, e um com potência de 660 kw, operado pela sociedade ENEREEM. As tabelas que se seguem sumarizam as características técnicas destes dois parques. Tabela 20 Características técnicas do parque da EEM do Cabeço do Carvalho Tipo de turbina Vestas V29 Nº de turbinas 2 Potência de cada turbina (kw) 50/225 Potência instalada (kw) 450 Altura das torres (m) 31 Número de pás 3 Comprimento das pás (m) 13 Sistema de controlo Pitch Control Produção em 2006 (GWh) 0,70 Projecto 45

46 Potência (kw) PROGRAMA MAC Curva de potência da turbina Vestas V29 A figura seguinte representa a curva de potência da turbina Vestas V29, de acordo com informações fornecidas pelo fabricante e considerando uma densidade média do ar de 1,225 kg/m 3. Figura 11 Curva de potência da turbina Vestas V29 225/50 kw Velocidade do vento (m/s) Esta turbina opera com velocidades do vento de 4 a 25 m/s, sendo a velocidade do vento nominal cerca de 18 m/s. Tabela 21 - Características Técnicas do parque da ENEREEM do Cabeço do Carvalho Tipo de turbina Vestas V47 Nº de turbinas 1 Potência de cada turbina (kw) 660 Potência instalada (kw) 660 Altura das torres (m) 45 Número de pás 3 Comprimento das pás (m) 23 Sistema de controlo Pitch Control Produção em 2006 (GWh) 1, Parques eólicos operados por privados Parque eólico do Paúl da Serra (Bica da Cana) propriedade da ENERGÓLICA SA Este parque eólico iniciou a sua produção em 1993 e conta actualmente com 12 aerogeradores de 150 kw, que perfazem kw de potência instalada. Está localizado no lugar de Bica de Canas, freguesia de Canhas, concelho de Ponta do Sol. Projecto 46

47 Parque eólico do Paúl da Serra propriedade da Perform 3 Este parque eólico iniciou a sua produção em 1992, com 3 aerogeradores de 130 kw. Desde 1993 que mais 14 aerogeradores de 150 kw se encontram em funcionamento neste local, perfazendo uma potência total instalada de kw. Está localizado na freguesia e concelho de São Vicente. Parque eólico do Caniçal Este parque eólico pertence à empresa ENERGÓLICA SA e iniciou a sua produção em 1993, contando actualmente com 6 aerogeradores de 150 kw, perfazendo 900 kw de potência instalada. Está localizado no lugar e freguesia do Caniçal, concelho de Machico TRANSFORMADORES Na Tabela 22 encontram-se os dados referentes ao ano de 2009 dos transformadores instalados nas subestações, nomeadamente o tipo de transformador, o refrigerante utilizado, a tensão, a pressão nominal, a tensão de curto-circuito (Ucc), o respectivo valor da resistência (R) e da reactância. Tabela 22 Transformadores instalados nas subestações em 2009 Unid Tipo (a) Refrigerante (b) Tensões [kv] Pressão nominal [MVA] Ucc [%] R [p.u.] (c) X [p.u.] (c) Ilha da Madeira Funchal TF1 TF2 TF3 T T T ONAF ONAF ONAF 30/6,6 30/6,6 30/6, ,0054 0,0054 0,054 0,0798 0,0798 0,0798 Amparo TF1 T ONAF 30/6, ,0063 0,0798 TF2 T ONAF 30/6, ,0063 0,0798 Vitória 6,6 kv TF1 T ONAF 30/6, ,0050 0,0798 TF2 T ONAF 30/6, ,0050 0,0798 TF1 T ONAF 60/6, ,0040 0,0999 Vitória TF2 T ONAF 60/6, ,0040 0,0999 TF3 T ONAF 60/6, ,0040 0,0999 TF4 T ONAF 60/6, ,0040 0,0999 Santa Quitéria TF1 T ONAF 30/6, ,0050 0,0798 Virtudes TF1 T ONAF 30/6, ,0072 0,0797 TF2 T ONAF 30/6, ,0072 0,0797 Alegria TF1 T ONAF 60/6, ,0048 0,0999 Viveiros TF1 T ONAF 60/6, ,0048 0,0999 TF2 T ONAF 60/6, ,0048 0,0999 Ponte Vermelha TF1 T ONAF 30/6, ,0050 0,0798 Lombo de Melo TF1 T ONAN 30/6,6 4 5,7 0,0055 0,0567 Central da Calheta TF1 T ONAN 30/6,6 0,5 4 0,0110 0,0385 TF2 T ONAN 30/6,6 0,5 4 0,0110 0,0385 Calheta TF1 T ONAF 30/6, ,0050 0,0798 Lombo do Doutor TF1 T ONAF 60/6, ,0040 0,0999 Ribeira da Janela TF1 T ONAF 30/6, ,0063 0,0597 Serra d Água TF1 T ONAN 30/6,6 4 5,7 0,0055 0,0567 Lombo do Faial TF1 T ONAF 30/6, ,0063 0,0597 Santana TF1 T ONAF 30/6, ,0063 0,0597 Machico TF1 T ONAF 60/6, ,0048 0,0999 TF2 T ONAF 60/6, ,0048 0,0999 Projecto 47

48 TF3 T ONAF 60/6, ,0068 0,0998 Caniço TF1 T ONAF 30/6, ,0063 0,0798 TF2 T ONAF 30/6, ,0063 0,0798 Livramento TF1 T ONAF 30/6, ,0050 0,0798 TF2 T ONAF 30/6, ,0050 0,0798 TF1 T ONAF 60/6, ,0048 0,0999 Palheiro Ferreiro TF2 T ONAF 60/6, ,0048 0,0999 TF3 T ONAF 60/6, ,0048 0,0999 TF4 T ONAF 60/6, ,0048 0,0999 S, Vicente TF1 T ONAF 30/6, ,0065 0,0596 Prazeres TF1 T ONAN 30/6,6 2 5,4 0,0085 0,0533 TF2 T ONAN 30/6,6 2 5,4 0,0085 0,0533 Caniçal TF1 T ONAF 60/6, ,0050 0,0999 Cabo Girão TF1 T ONAF 30/6, ,0050 0,0798 Santo da Serra TF1 T ONAF 30/6, ,0065 0,0596 Ponta Delgada TF1 T ONAF 30/6, ,0050 0,0798 São João TF1 T ONAF 60/6, ,0048 0,0999 TF2 T ONAF 60/6, ,0048 0,0999 Ilha do Porto Santo Nova Central TF1 T ONAF 30/6,6 4 5,7 0,0055 0,0567 Vila Baleira TF1 T ONAF 30/6,6 4 5,7 0,0055 0,0567 TF2 T ONAF 30/6,6 4 5,7 0,0055 0,0567 Calheta TF1 T ONAF 30/6, ,0055 0,0596 a) T - Transformador constituído por uma única unidade M - Transformador constituído por unidades monofásicas b) ONAF - Óleo Natural, Ar Forçado ONAN - Óleo Natural, Ar Natural c) Valor calculado com os valores de base do transformador 2.5. SUBESTAÇÕES. BARRAS DE CONEXÃO. A rede de transporte compreende as subestações (AT/MT e MT/MT) e as linhas de transmissão. Na RAM, os níveis de tensão utilizados no transporte são de 30 e 60 kv. Em 2009, registaram-se na RAM 31 subestações - 26 destinadas a alimentar a rede MT na ilha da Madeira e 3 a rede MT na ilha do Porto Santo. As 2 restantes destinam-se exclusivamente ao transporte (trânsitos de energia entre os níveis de tensão 60 e 30 kv). A Tabela 23 representa o resumo das potências totais instaladas na ilha da Madeira e do Porto Santo. Tabela 23 Potências instaladas Madeira Porto Santo 60/30 kv 170 MVA - 60/6,6 kv 125 MVA - 30/6,6 kv 251 MVA 18 MVA Projecto 48

49 Na Tabela 24 encontram-se pormenorizadas as potências instaladas nas diversas subestações espalhadas pelas ilhas da Madeira e do Porto Santo, no ano de Tabela 24 Potência Instalada nas subestações Entrada 30/6,6 60/6,6 60/30 Total em serviço N.º MVA* N.º MVA* N.º MVA* N.º MVA* Ilha da Madeira Funchal (FCH) Amparo (AMP) Vitória 6.6kV (VIT) Vitória 60kV (VTO) Santa Quitéria (STQ) Virtudes (1VTS) Alegria (ALE) Viveiros (VIV) Ponte Vermelha (PVM) Lombo do Meio (LDM) Central da Calheta (CAV) Calheta (CTS) Lombo do Doutor (LDR) Ribeira da Janela (RDJ) Serra d Água (SDA) Lombo do Faial (LDF) Santana (STA) Machico (MCH) Caniço (CAN) Livramento (LIV) Palheiro Ferreiro (PFE) S. Vicente (SVC) Prazeres (PRZ) Caniçal (CNL) Cabo Girão (CGR) Santo da Serra (SSR) Ponta Delgada (PDG) São João (SJO) Ilha do Porto Santo 4 18 Central Térmica (CNP) Vila Baleira (VBL) Calheta (CPS) Total RAM * Potência Unitária por transformador Novas subestações/aumentos de potência Para o período 2010/2012, estão previstas as seguintes novas instalações: Projecto 49

50 Ilha da Madeira Tabela 25 - Novas Subestações previstas entre 2010/2012 Data prevista Potência a Instalar (MVA) Nº TR s Total Tensão (kv) Finalidade Pedra Mole PML 2010/ /30 Transporte Fontes FNT 2010/ /6,6 Distribuição Ponta do Pargo PDP 2010/ /6,6 Distribuição A subestação PDP tem como fim garantir os valores regulamentares do perfil de tensões na rede de distribuição MT, dotar a rede de maior capacidade de reconfiguração (critério de segurança N- 1), melhorando assim os indicadores de qualidade de serviço técnico. Nas subestações existentes estão previstos os seguintes aumentos de potência: SE PRZ - instalação de um transformador de 6 MVA (30/6,6 kv), em 2010/12, no Lombo da Velha; SE PVM - instalação de um segundo transformador de 10 MVA (30/6,6 kv), em 2010/12; SE MCH - instalação de um segundo transformador de 15 a 25 MVA (60/30 kv) em 2010/12. Os aumentos de potência nas subestações e calendarização dos investimentos indicados, foram estabelecidos com base na previsão da evolução das cargas, pelo que poderão ser alterados, tendo em conta a sua real evolução. As localizações esquemáticas das novas subestações são indicadas no mapa da rede de transporte Painéis existentes nas subestações Nas tabelas seguintes encontram-se discriminados por nível de tensão os diversos painéis existentes nas subestações, referentes ao ano de Tabela 26 Painéis existentes nas subestações ao nível 60 kv Saídas Para transformadores Ocup. Reserv. Não equip. Disp. Ocup. Disp. Ilha da Madeira Vitória (VTO) Alegria (ALE) 0 (1) Viveiros (VIV) Lombo do Doutor (LDR) 0 (1) Machico (MCH) Palheiro Ferreiro (PFE) Caniçal (CNL) Socorridos (SCR) 0 (1) São João (SJO) Central Térmica do Caniçal (CTC) Projecto 50

51 1) A Linha entra directamente no painel do transformador Tabela 27 Painéis existentes nas subestações ao nível de 30 kv Ocup. Reser. Saídas Não. Equp. Para transformadores Disp. Ocup. Disp. Serviços auxiliares Ilha da Madeira Funchal (FCH) (1) Amparo (AMP) (1) Vitória 30kV (VIT) (1) Vitória (VTO) (1) Santa Quitéria (STQ) (1) Virtudes (VTS) (1) Ponte Vermelha (PVM) (1) Lombo do Meio (LDM) (1) Central da Calheta (CAV) Calheta (CTS) (1) Lombo do Doutor (LDR) (1) Ribeira da Janela (RDJ) Serra d Água (SDA) Lombo do Faial (LDF) (1) Santana (STA) (1) Machico (MCH) (1) Caniço (CAN) (1) Livramento (LIV) (1) Palheiro Ferreiro (PFE) (1) S. Vicente (SVC) (1) Prazeres (PRZ) (1) Fajã da Nogueira (FDN) Meia Serra (MSR) (1) Cabo Girão (CGR) (1) Lombo da Velha (LDV) (2) Santo da Serra (SSR) (1) Ponta Delgada (PDG) (2) Aeroporto (AEP) Fonte do Bispo (FDB) Bica da Cana (BDC) Pedras (PED) Loiral (LOI) Ilha do Porto Santo Nova Central (CNP) (1) Vila Baleira (VBL) (1) Calheta (CPS) (1) 1) Serviços Auxiliares Ligados aos 6,6 kv 2) Serviços Auxiliares na Rede BT local Tabela 28 Painéis existentes nas subestações ao nível de 6,6 kv Saídas Para Serviços Projecto 51

52 transformadores auxiliares Ocup. Reser. Não. Equp. Disp. Ocup. Disp. Ilha da Madeira Funchal (FCH) Amparo (AMP) Vitória 6.6kV (VIT) Santa Quitéria (STQ) Virtudes (VTS) Alegria (ALE) Viveiros (VIV) Ponte Vermelha (PVM) Lombo do Meio (LDM) Central da Calheta (CAV) (1) Calheta (CTS) Ribeira da Janela (RDJ) (1) Serra d Água (SDA) (1) Lombo do Faial (LDF) Santana (STA) Machico (MCH) Caniço (CAN) Livramento (LIV) Palheiro Ferreiro (PFE) S. Vicente (SVC) Prazeres (PRZ) Caniçal (CNL) Cabo Girão (CGR) Santo da Serra (SSR) Ponta Delgada (PDG) São João (SJO) Ilha do Porto Santo Nova Central (CNP) Vila Baleira (VBL) Calheta (CPS) ) Serviços Auxiliares Ligados aos 30 kv Legenda: Saídas: Ocup. - Referem-se os painéis efectivamente utilizados nas ligações; Reser. - São painéis que se encontram reservados já para futuras ligações, quer sejam para clientes ou para novas ligações da rede de distribuição ou de transporte, consoante o caso; Não Equip. - Referem-se a espaços existentes para novos painéis mas não equipados, que se encontram disponíveis para novas ligações; Disponíveis: Painéis equipados disponíveis para ligações Para Transformadores: Ocup. - Referem-se a painéis já ocupados por transformadores existentes; Projecto 52

53 Outras Celas: Disp. - Referem-se a painéis existentes equipados ou não equipados para futuros transformadores; Serv. Aux. - Referem-se a painéis existentes para o transformador de serviços auxiliares; Bat. de Cond. - Painéis destinados a baterias de condensadores, quer já instalados, quer para instalação futura Energia emitida por nó de rede As centrais de produção de energia eléctrica encontram-se ligadas a vários nós da rede a diferentes níveis de tensão. A Tabela 29 apresenta a energia emitida por central e por nó injector, para o ano de 2009, bem como a sua evolução em relação ao ano anterior. Tabela 29 Síntese de emissão de energia no Sistema Eléctrico de Serviço Público da Madeira (SEPM) Produção * Variação Nó injector GWh % 2009/2008 Ilha da Madeira 925,59 0,1 Hídricas 139,64 15,1 67,8 Serra d Água SDA 18,01 1,9 48,5 Calheta I CAV 19,50 2,1 60,3 Calheta II CTI 26,89 2,9 105,2 Ribeira da Janela RDJ 10,01 1,1 58,4 Fajã da Nogueira FDN 7,09 0,8 37,7 Lombo Brasil CTS 1,18 0,1-2,3 Fajã dos Padres CGR 0,00 0,0 - Sta Quitéria STQ 2,71 0,3 10,8 Socorridos SCR 49,60 5,4 86,4 Bombagem -1,05-55,9 Terça (priv.) ALE 4,65 0,5 13,4 Térmicas 748,76 80,9-9,6 Vitória CTV 523,65 56,6-12,4 Caniçal (priv.) CNL 188,6 20,4-2,2 Meia Serra (priv.) MSR 36,51 3,9-1,9 Eólicas 36,60 4,0 182,0 Perform Paúl (priv.) BDC 4,14 0,4 44,5 WindMad Paúl (priv.) PDR 4,97 0,5 - Energólica (priv.) BDC 0,42 0,0-34,3 Energólica (priv.) CNL 1,33 0,1-33,5 ENEREEM Loiral (priv.) LRL 7,27 0,8 - ENEREEM Pedras (priv.) PDR 13,58 1,5 - ENEREEM Paúl (priv.) BDC 5,19 0,6-31,5 Fotovoltaica ** (Rede BT) 0,29 0,03 Projecto 53

54 Ilha do Porto Santo 36,05-5,8 Térmica 34,23 94,9-2,2 Central Térmica CNP 34,23 94,9-5,2 Eólica 1,82 5,0-16,1 EEM CPS 0,65 1,8-26,3 ENEREEM (priv.) VBL 1,17 3,3-9,2 Fotovoltaica ** (Rede BT) 0,01 0,02 Energia total que entrou na rede do SEPM 961,64-0,1 Energia total emitida para a rede do SEPM 960,59 0,0 * Referidas à emissão para a rede ** Inclui a Microprodução e Produção em Regime Especial *** Exclui o consumo com a bombagem da Central dos Socorridos Na ilha da Madeira, a Central Térmica da Vitória é a instalação responsável pela regulação dos parâmetros da rede. Estão também ligados à rede um conjunto de centrais hidroeléctricas, parques eólicos, uma central de queima de resíduos e uma central térmica pertencente a um operador privado. Verifica-se que em 2009 a produção de electricidade de origem hídrica foi superior em 67,8% face a Este acréscimo deveu-se a um aumento significativo dos níveis de precipitação. Note-se que, a Central Hidroeléctrica dos Socorridos recorreu, sempre que necessário, à bombagem, contribuindo desta forma para o aumento verificado. O consumo de bombagem para efeitos hidroeléctricos foi da ordem dos 1,1 GWh. No que diz respeito à produção de electricidade de origem térmica esta atingiu os 748,8 GWh, representando cerca de 80,9 % da produção total. Por sua vez, na ilha do Porto Santo a produção de energia eólica, em 2009, sofreu um decréscimo de 16,1%, relativamente a Verifica-se também um decréscimo da produção de origem térmica de cerca de 5,2%, que pode ser explicado pelo decréscimo dos consumos de electricidade. Quanto à componente eólica esta representou, em 2009, cerca de 5,0% do total de electricidade emitida na rede Potências de curto-circuito As potências de curto-circuito trifásico simétrico, máxima e mínima, nos barramentos MT e AT das subestações e centrais, foram calculadas segundo a Norma CEI 909. Na Tabela 30 encontram-se registadas as potências de curto-circuito para cada nó da rede, por nível de tensão e por ilha. Note-se que: S Potência aparente de curto-circuito da rede a montante I Corrente simétrica de curto-circuito da rede de alimentação Projecto 54

55 Tabela 30 Potências de curto-circuito Tensão [kv] I cc [ka] Mínima S cc [MVA] I cc [ka] Máxima S cc [MVA] Período Ilha da Madeira Funchal 30,0 7, ,1 990 Verão 6,6 17, ,7 294 Verão Amparo 30,0 8, , Verão 6,6 14, ,1 218 Verão Vitória 6,6 kv 30,0 8, , Verão 6,6 14, ,6 224 Verão Vitória 60,0 3, ,1 943 Verão Sta Quitéria 30,0 7, ,5 961 Verão 6,6 9, ,5 131 Verão Virtudes 30,0 8, , Verão 6,6 18, ,3 301 Verão Alegria 60,0 3, ,5 775 Verão 6,6 7,8 89 8,4 96 Verão Viveiros 60,0 3, ,0 730 Verão 6,6 15, ,0 228 Verão Ponte Vermelha 30,0 4, ,3 533 Verão 6,6 7,9 90 9,7 111 Verão Lombo do Meio 30,0 1,8 94 6,7 346 Verão 6,6 3,7 43 5,6 64 Verão Central da Calheta 30,0 2, ,2 376 Verão 6,6 2,0 23 2,3 26 Verão Calheta 30 kv 30,0 2, ,1 369 Verão 6,6 5,7 65 8,8 101 Verão Calheta 60 kv 60,0 2, ,1 421 Verão 6,6 2, ,6 448 Verão Ribeira da Janela 30,0 1,3 68 3,8 195 Verão 6,6 3,8 43 6,4 73 Verão Serra d Água 30,0 3, ,9 359 Verão 6,6 4,7 53 5,7 65 Verão Lombo do Faial 30,0 1,3 67 3,6 185 Inverno 6,6 3,6 42 6,2 71 Inverno Santana 30,0 1,1 58 2,5 132 Inverno 6,6 3,3 38 5,4 61 Inverno 60,0 3, ,8 816 Inverno Machico 30,0 2, ,9 356 Inverno 6,6 12, ,0 206 Inverno Caniço Livramento Palheiro Ferreiro 30,0 3, ,0 470 Verão 6,6 8, ,3 175 Verão 30,0 3, ,9 461 Verão 6,6 9, ,3 175 Verão 60,0 3, ,2 851 Verão 30,0 4, ,2 736 Verão 6,6 12, ,3 175 Verão S. Vicente 30,0 2, ,9 356 Verão 6,6 5,5 62 7,0 80 Verão Prazeres 30,0 1,7 88 3,9 202 Verão 6,6 3,3 38 4,5 51 Verão Caniçal 60,0 3, ,9 823 Inverno 6,6 7, ,2 117 Inverno Cabo Girão 30,0 6, ,2 688 Verão Projecto 55

56 6,6 8, ,1 116 Verão Santo da Serra 30,0 1,6 85 4,3 225 Inverno 6,6 4,2 48 6,5 75 Inverno Ponta Delgada 30,0 2, ,8 198 Verão 6,6 5,3 61 7,4 84 Verão São João 60,0 3, ,4 670 Verão 6,6 14, ,4 222 Verão Bica da Cana 30,0 6, ,1 413 Verão Socorridos 60,0 3, ,8 810 Verão Aeroporto 30,0 2, ,0 363 Inverno Calheta de Inv. 30,0 2, ,5 288 Verão Meia Serra 30,0 3, ,7 450 Verão Fajã da Nogueira 30,0 2, ,1 215 Verão Fonte do Bispo 30,0 0,9 47 5,0 260 Verão Lombo da Velha 30,0 1,8 94 4,8 250 Verão Loiral 30,0 1,8 92 7,6 396 Verão Pedras 30,0 1,5 76 9,5 494 Verão Ilha do Porto Santo Central Térmica 30,0 0,4 22 1,4 73 Inverno 6,6 1,5 17 3,6 41 Inverno Vila Baleira 30,0 0,4 22 1,4 72 Inverno 6,6 1,7 19 4,5 52 Inverno Calheta 30,0 0,4 22 1,4 71 Inverno 6,6 1,5 17 3,2 37 Inverno Potências de curto-circuito mínimas As potências de curto-circuito dependem da composição do sistema electroprodutor e da configuração da rede. Nos vazios de Inverno, em que a componente hidroeléctrica é elevada, as subestações da zona do Funchal e da zona Este apresentam os valores de potências de curtocircuito mais baixos, enquanto nos vazios de Verão estes acontecem nas subestações da zona Oeste. Para efeitos de cálculo, considera-se que no Inverno há uma componente hídrica muito elevada, ficando apenas três grupos térmicos a regular os parâmetros da rede (tensão e frequência) - dois grupos na central da Vitória e outro na central do Caniçal (central de resíduos da Meia Serra). No vazio de Verão, alguns grupos hídricos participam na produção de energia activa, destinandose fundamentalmente a produzir energia reactiva, de modo a garantir a estabilidade de tensões na vizinhança de rede. Geralmente, funciona um grupo em cada uma das centrais clássicas - Serra de Água, Calheta, Ribeira da Janela e Fajã da Nogueira. No parque térmico, considerou-se cinco grupos na central da Vitória, dois na central do Caniçal e a central da Meia Serra (cenário I) ou quatro grupos na central da Vitória, três na central do Caniçal e a central da Meia Serra (cenário II). No Porto Santo, as potências mínimas ocorrem quando apenas existe um grupo em funcionamento, sem os parques eólicos, considerando-se que a rede de 30 kv é explorada radialmente. Potências de curto-circuito máximas Para o cálculo das potências máximas de curto-circuito, considera-se que todos os grupos existentes se encontram ligados (inclusive os parques eólicos), e que a rede de transporte é explorada em malha fechada. Projecto 56

57 2.6. LINHAS DE TRANSPORTE E DISTRIBUIÇÃO Rede de Transporte do SEPM A rede de transmissão destina-se a efectuar o transporte de energia entre as centrais e as subestações de distribuição. A rede de 30 kv é a mais extensa e antiga, tendo nascido com a electrificação rural nos anos 50. A rede mais antiga tem vindo a ser remodelada com o intuito de melhorar a qualidade de serviço e de aumentar a capacidade de transporte. No que diz respeito às novas ligações, os principais tipos de condutores e cabos utilizados são: Rede de 60 kv LXHIOLE - 3x1x630 mm 2 (45 MVA); Al-Aço mm 2 (59 MVA). Rede de 30 kv Al-Aço mm 2 (30 MVA); LXHIOV 3x1x240 mm 2 (20 MVA); LXHIOV 3x1x500 mm 2 (30 MVA); Nas redes mais antigas são utilizados nos troços aéreos condutores CU 25, 35 e 50 e nos traços subterrâneos cabos do tipo PCIAV 120 mm 2. Nas tabelas seguintes estão representadas pormenorizadamente as características das linhas de transporte a 60 kv e 30 kv para a ilha da Madeira e a Ilha de Porto Santo referentes ao ano de Barramentos Tabela 31 - Características das linhas de transporte a 60 kv Inst. Tipo Secção [mm 2 ] Comp [km] R [p.u.] (a) X [p.u.] (a) B [p.u.] (a) Cap. [A] (b) Cap. [MVA] (b) DERAL EG DERAL EG ALEG Subt. XHIOV 240 0,2 0,0005 0,0007 0, ,4 PFE6 Aérea AL-Aço 261 5,2 0,0195 0,0588 0, ,2 Inicial Final Ilha da Madeira VTO6- LDR6 VTO6 LDR6 Aérea AL-Aço ,8 0,0860 0,2596 0, ,2 VTO6- VIV6 VTO6 VIV6 Aérea AL-Aço 261 8,4 0,0317 0,0957 0, ,2 VIV6-PFE6 VIV6 PFE6 Aérea AL-Aço 261 7,4 0,0279 0,0844 0, ,2 VTO6- SCR6 VTO6 SCR6 Aérea AL-Aço 261 2,4 0,0089 0,0268 0, ,2 VTO6- DERAL ALE6- VTO6 EG PFE6 Aérea AL-Aço 261 6,2 0,0235 0,0710 0, ,2 VTO6- ALE6- PFE6 VTO6- ALE6- PFE6 PFE6- MCH6 PFE6 MCH6 Aérea AL-Aço ,9 0,0448 0,1354 0, ,2 CNL6- CNL6 CTC6 Aérea AL-Aço 261 0,7 0,0025 0,0001 0, ,2 Projecto 57

58 CTC6-1 CNL6- CTC6-2 MCH6- CNL6-1 MCH6- CNL6-2 CNL6 CTC6 Aérea AL-Aço 261 0,7 0,0025 0,0187 0, ,3 MCH6 ASM CH6C NL6_1 MCH6 ASM CH6C NL6_2 ASM CH6CN L6_1 CNL6 ASM CH6CN L6_2 CNL6 Aérea AL-Aço 261 0,7 0,0027 0,0081 0, ,2 Subt. LXHIOL E 630 6,7 0,0087 0,0186 0, ,3 Aérea AL-Aço 116 0,7 0,0027 0,0081 0, ,2 Subt. SJO6-VIV6 SJO6 VIV6 Subt. Nota: LXHIOL E LXHIOL E 630 6,7 0,0087 0,0186 0, , ,7 0,0048 0,0103 0, ,3 a) Os valores em p.u. são referidos à potência de base 100 MVA e à tensão de base de 60 KV b) A capacidade térmica do Inverno é igual à capacidade térmica do Verão R - resistência X - reactância B - Susceptância Tabela 32 - Características das linhas de transporte a 30 kv CTI3-CTS3 CTI3 CTS3 Aérea AL-Aço 116 1,8 0, ,8 LDM3- PVM3 LDM3- LDR3 LDM3 PVM3 Aérea AL-Aço 261 6,2 0, ,6 LDM3 ASLDM LDR3 Projecto Aérea AL-Aço 116 7,6 0, ,8 Cap. [MVA] (b) R X B Cap. Barramentos Secção Comp Inst. Tipo [mm 2 [p.u.] [p.u.] [p.u.] [A] ] [km] Inicial Final (a) (a) (a) (b) Ilha da Madeira PRZ3- LDV3 PRZ3 LDV3 Aérea CU 25 1,2 0, ,2 LDV3- CTS3 LDV3 CTS3 Aérea AL-Aço 116 4,8 0, ,8 LDV3- FDB3 LDV3 FDB3 Aérea CU 25 2,6 0, ,2 FDB3- RDJ3 FDB3 RDJ3 Aérea CU 35 9,6 0, ,5 FDB3- CAV3 FDB3 CAV3 Aérea CU , ,5 LDR3- CAV3 LDR3 CAV3 Aérea AL-Aço 116 1,2 0, ,8 LDR3- DerLRL LDR3 DerLRL Aérea AL-Aço 116 5,9 0, ,8 DerLRL3- DerLR BDC3 L3 BDC3 Aérea AL-Aço 116 3,1 0, ,8 LDR3- CTS3 LDR3 CTS3 Aérea AL-Aço 116 1,2 0, ,8 PRZ3- LDV3 LDV3- CTS3 LDV3- FDB3 FDB3- RDJ3 FDB3- CAV3 LDR3- CAV3 LDR3- DerLRL DerLRL 3-BDC3 LDR3- CTS3 CTI3- CTS3 LDM3- PVM3 LDM3- LDR3 58

59 PVM3- SDA3 PVM3- CGR3-1* PVM3- CGR3-2 SVC3- DerBDC3 DerBDC3- SXA3 SXA3- RDJ3 CTV3- VTO3TR ,5 CTV3- VTO3T ,5 R1 CTV3- VTO3TR ,5 CTV3- VTO3T ,5 R2 CTV3- VTO3TR ,5 CTV3- VTO3T ,5 R3 CTV3- CGR3-1* CTV3 - CGR3-2 CTV3 - AMP3-1 ASLD MLDR 3 PVM3 ASSD APVM 3-1 ASSD APVM 3-2 ASSD APVM 3-3 LDR3 Subt. LXHIOV 240 1,2 0, ,5 ASSDA PVM3 ASSDA PVM3-2 ASSDA PVM3-3 Subt. LXHIOV 240 4,1 0, ,5 Aérea CU 35 2,3 0, ,5 Subt. LXHIOV 240 2,4 0, ,5 SDA3 Aérea AL-Aço 261 0,3 0, ,6 PVM3 CGR3 Aérea CU 25 5,5 0,2356 PVM3 ASPV MCGR 3 SVC3 DerBD C3 SXA3 SASXA 3RDJ3 CTV3 CTV3 CTV3 CTV3 CTV3 CTV3 CTV3 SACTV 3CGR3 ASPVM CGR3 Aérea AL-Aço 261 5,3 0,0513 CGR3 Subt. LXHIOV 240 0,6 0,0094 DerBDC 3 0, , , , , ,5 Aérea AL-Aço ,8 SXA3 Aérea AL-Aço ,8 SASXA3 RDJ3 Subt. LXHIOV ,0668 RDJ3 Aérea AL-Aço 116 2,2 0,068 VTO3TR 1 VTO3TR 1 VTO3TR 2 VTO3TR 2 VTO3TR 3 VTO3TR 3 SACTV3 CGR3 Subt. LXHIOV 240 0,4 0,007 Subt. LXHIOV 240 0,4 0,007 Subt. LXHIOV 240 0,4 0,007 Subt. LXHIOV 240 0,4 0,007 Subt. LXHIOV 240 0,4 0,007 Subt. LXHIOV 240 0,4 0,007 Subt. LXHIOV 70 0,4 0,0124 CGR3 Aérea CU ,2142 CTV3 FNT Aérea AL-Aço 261 3,8 0,05125 FNT ASFNT 3CGR3 CTV3 SACTV 3AMP3 (1) ASFNT3 CGR3 Aérea AL-Aço 261 3,0 0,03979 CGR3 Subt. LXHIOV 240 0,6 0,00939 SACTV3 AMP3(1) Subt. LXHIOV 240 0,6 0,0107 AMP3 Aérea AL-Aço 116 2,2 0, , , , , , , , , , , , , , , , , ,8 PVM3- SDA3 PVM3- CGR3-1* PVM3- CGR3-2 SVC3- DerBD C3 DerBD C3- SXA3 SXA3- RDJ ,5 CTV3- CGR * 570,0 29,6 571,0 29,7 376,0 19,5 376,0 19,5 304,0 15,8 CTV3 - CGR3-2 CTV3 - AMP3-1 Projecto 59

60 CTV3 - AMP3-2 CTV3 - AMP3-3 CTV3- STQ3 CTV3 - VTS3-1 CTV3 - VTS3-2 CTV3 - VTS3-3 VTS3 - FCH3-1 VT53 - FCH3-2 VT53 - FCH3-3 VT53 - AMP3-1 VT53 - AMP3-2 VTS3 - STQ3 FCH3 - PFE3-1 FCH3 - PFE3-2 PFE3 - MSR3 MSR3 - FDN3 MSR3 - FDN3 CTV3 SACTV 3AMP3 (2) CTV3 SACTV 3AMP3 (3) CTV3 SACTV 3STQ3 ASCTV 3STQ3 SACTV3 AMP3(2) Subt. LXHIOV 240 0,6 0,01008 AMP3 Aérea AL-Aço 116 2,2 0,06761 SACTV3 AMP3(3) Subt. LXHIOV 240 0,6 0,0:008 AMP3 Aérea AL-Aço 116 2,2 0,06761 SACTV3 STQ3 ASCTV3 STQ3 Subt. LXHIOV 240 0,4 0,00688 Aérea AL-Aço 261 1,3 0,01686 STQ3 Subt. LXHIOV 240 1,0 0,01678 CTV3 VTS3 Subt. PCIAV 120 5,8 0,10752 CTV3 VTS3 Subt. PCIAV 120 5,8 0,10752 CTV3 VTS3 Subt. PCIAV 120 5,8 0,10752 VTS3 F C H3 Subt. PCIAV 120 3,4 0,06303 VTS3 F C H3 Subt. PCIAV 120 3,4 0,06303 VTS3 F C H3 Subt. PCIAV 120 3,4 0,06303 VTS3 AMP3 Subt. PCIAV 120 1,8 0,03337 VTS3 AMP3 Subt. PCIAV 120 1,8 0,03337 VTS3 S T Q 3 Subt. LXHIOV 240 3,0 0,05033 F C H3 D e r M SR F C H3 SAFCH 3PFE3( 2) D e r MS R Subt. LXHIOV 240 2,4 0,04026 PFE3 Aérea AL-Aço 261 2,6 0,03480 SAFCH3 PFE3(2) Subt. LXHIOV 240 2,4 0, PFE3 Aérea AL-Aço ,0348 PFE3 MSR3 Aérea AL-Aço ,08092 MSR3 MLMS R3FDN 3 MLMSR 3FDN3 Aérea AL-Aço 116 2,1 0,06342 FDN3 Aérea CU 35 5,1 0, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,0 19,5 304,0 15, ,5 304,0 15,8 376,0 19,5 570,0 29,6 376,0 19,5 270,0 14,0 270, ,0 14,0 270,0 14,0 270,0 14,0 270,0 14,0 270, , ,0 19,5 CTV3 - AMP3-2 CTV3 - AMP3-3 CTV3- STQ3 CTV3 - VTS3-1 CTV3 - VTS3-2 CTV3 - VTS3-3 VTS3 - FCH3-1 VT53 - FCH3-2 VT53 - FCH3-3 VT53 - AMP3-1 VT53 - AMP3-2 VTS3 - STQ3 376,0 19,5 FCH3 - PFE3-570,0 29, ,0 19,5 570,0 29,6 570,0 29,6 304,0 15,8 125,0 6,5 FCH3 - PFE3-2 PFE3 - MSR3 MSR3 - FDN3 MSR3 - FDN3 FDN3-0,000 FDN3 - FDN3 LDF3 Aérea CU 35 6,2 0, ,5 LDF3 13 LDF3 PFE3 - PFE3 CAN3 Aérea AL-Aço 261 4,3 0, , ,0 29,6 PFE3 - Projecto 60

61 CAN3 11 CAN3 ASCAN3 0,000 CAN3 Aérea AL-Aço 261 1,2 0, ,0 29,6 CAN3 - LIV3 03 CAN3 - UV3 ASCA 0,001 UV3 LIV3 Subt. LXHIOV 240 2,5 0, ,0 19,5 N3LIV3 76 ASCAN3 0,000 CAN3 Aérea AL-Aço 261 1,2 0, ,0 29,6 AEP3 03 CAN3 - AE03 CAN3 - DerAEP3 DerAEP3- MCH3 DerAEP3 - AEP3 MCH3 - AEP3 MCHI - SSR3 SSR3 - LDF3 LDF3 - STA3 PFE3 - LIV3 CGR3 - GR,FDP SVC3 - SDA3 SVC3 - PDG3 SVC3 - RCM LRL3- DerLRL3 ASCA N3AEP 3 CAN3 DerAE P3 DerAE P3 AEP3 Subt. LXHIOV 240 7,8 0,13069 DerAEP 3 Aérea CU 35 7,1 0,00264 MCH3 Aérea CU 35 2,0 0,12237 AEP3 Subt. LXHIOV 240 1,5 0,02466 MCH3 AEP3 Subt. LXHIOV 240 3,0 0,05033 MCH3 SSR3 Aérea AL-Aço 261 6,2 0,08381 SSR3 LDF3 Aérea AL-Aço 261 7,4 0,09975 LDF3 STA3 Aérea AL-Aço 261 7,0 0,0944! PFE3 LIV3 Subt. LXHIOV 240 4,6 0,07633 CGR3 GR,FDP Aérea CU SO SVC3 ASSVC SDA ASSVCS DA - TA 0,10065 Subt. LXHIOV 240 5,9 0,09898 SDA3 Aérea AL-Aço 261 0,3 0,00337 SVC3 PDG# Subt. LXHIOV ,5 0,17548 SVC3 RDJ3 Subt. LXHIOV ,0 0,30198 LRL3 DerLRL3 Subt. LXHIOV 240 1,8 0, , , , , , , , , , , , , , , , ,0 19, ,5 125,0 6, ,5 376,0 19,5 570,0 29,6 570,0 29,6 570,0 29,6 376,0 19,5 160,0 8,3 376,0 19,5 570,0 29,6 376,0 19,5 376,0 19,5 376,0 19,5 BDC3-0,001 BDC3 PDR3 Subt. LXHIOV 500 2,0 0,01600 PDR ,0 26,4 LDV3-0,002 LDV3 Rap. Subt. LXHIOV 240 3,0 0,05033 Rap,** ,0 19,5 Ilha do Porto Santo CNP3 0,124 CNP3 VBL3 Aérea LXHIOV 70 2,2 VBL , ,0 8,7 CNP3 0,150 CNP3 VBL3 Subt. LXHIOV 70 2,6 VBL , ,0 8,7 VBL3 0,277 VBL3 CPS3 Subt. LXHIOV 70 4,8 CPS , ,0 8,7 VBL3 CPS3-2 VBL3 ASVB LCPS 3(1) ASVBL CPS3(1 ) ASVBL CPS3(2 ) Subt. LXHIOV 70 0,5 Aérea LXHIOV 70 2,2 0, , , ,0 8,7 0, ,0 8,7 CAN3 - AE03 CAN3 - DerAEP 3 DerAEP 3- MCH3 DerAEP 3 - AEP3 MCH3 - AEP3 MCHI - SSR3 SSR3 - LDF3 LDF3 - STA3 PFE3 - LIV3 CGR3 - GR,FDP SVC3 - SDA3 SVC3 - PDG3 SVC3 - RCM LRL3- DerLRL 3 BDC3- PDR3 LDV3- Rap,** CNP3 VBL3-1 CNP3 VBL3-2 VBL3 CPS3-1 VBL3 CPS3-2 Projecto 61

62 ASVB LCPS 3(2) CPS3 Subt. LXHIOV 70 2,4 0, , ,0 8,7 a) Os valores em p.u. são referidos à potência de base 100 MVA e à tensão de base de 60 KV A capacidade térmica do Inverno é igual à capacidade térmica do Verão a) Em paralelo - dois ternos (Cu 35mm2 e Cu 25mm2) ligados nos mesmos painéis de linha b) ** Parte da futura ligação Lombo da Velha (Prazeres) à futura subestação da Ponta do Pargo c) *** Apenas o primeiro troço (LRL-ASLRL3) é linha nova. A Figura 12 representa a rede de transporte da Região Autónoma da Madeira. Projecto 62

63 Figura 12 Esquema da Rede de Transporte Projecto 63

64 Rede de Distribuição MT do SEPM A maioria dos postos de transformação é alimentada a 6,6 kv, no entanto existem alguns alimentados a 30 kv Postos de transformação Na Tabela 33 encontram-se sumarizadas as características dos diversos Postos de Transformação distribuídas por concelho, referentes ao ano de Tabela 33 Postos de Transformação Particulares Públicos Total N.º Pot. Inst. [kva] N.º Pot. Inst. [kva] N.º Pot. Inst. [kva] Ilha da Madeira , Funchal , C. Lobos , R. Brava , Calheta , Ponta do Sol , S. Vicente , Santana , Machico , Santa Cruz , Porto Moniz , Ilha do Porto Santo , Total Projecto 64

65 6, Projecto 65

66 Figura 13 - Esquema da rede de distribuição Projecto 66