o electrcsta 103 Henrque Rbero da Slva Dep. de Engenhara Electrotécnca (DEE) do Insttuto Superor de Engenhara do Porto (ISEP) projecto de postos de transformação {3.ª Parte - Elaboração do Projecto; Dados} A moderna abordagem ao projecto de postos de transformação ncde essencalmente na opção pela solução pré-fabrcada, modular ou compacta, em detrmento de formas mas tradconas de construr estas nstalações. 1 INTRODUÇÃO As razões que conduzem à actual tendênca para optar por soluções pré-fabrcadas, modulares ou compactas são: Economa de mão-de-obra de nstalação Tempos de entrada em servço reduzdos Soluções compactas reduzndo atravancamentos Possbldade de escolha da arqutectura mas adequada aos fns em vsta Equpamento normalzado e ntermutável Técnca expermentada e absolutamente fável. A abordagem ao projecto de postos de transformação para ser feta com algum detalhe tem de nclur nformação algo vasta, razão pela qual essa abordagem será repartda por város trabalhos a publcar sucessvamente. O presente trabalho ncdrá sobre as questões relaconadas com os dados necessáros à elaboração do projecto. 2 DADOS DO PROJECTO Antes de encetar o dmensonamento do PT, o projectsta tem de ter presente um conjunto de dados e outra nformação, base de partda para a boa realzação do seu projecto. 2.1 Dados Referentes ao Posto Os dados necessáros são: tpo de projecto de servço públco ou de servço partcular tpo de posto de transformação, de secconamento ou secconamento-transformação tpo de nstalação em cabne própra ou em edfíco para outros usos tpo de almentação radal ou em anel aberto 2.2 Dados Referentes às Característcas Eléctrcas Nesta vertente os dados necessáros são os seguntes: tensão nomnal da rede de méda tensão regme de neutro da méda tensão potênca de projecto a atrbur ao PT potênca de curto-crcuto prevsível no ponto de nstalação do posto corrente máxma de defeto unpolar à terra do lado da méda tensão tempo máxmo de corte da corrente de defeto pelas protecções da lnha de MT regme de neutro da baxa tensão resstvdade eléctrca do solo A stuação habtual da rede de méda tensão é a de ter o neutro lgado à terra através de uma mpedânca de lmtação (bobne de Petersen),.e, consttur uma rede de regme IT (mpedante). Informações sobre a potênca de curto-crcuto do lado da AT, corrente máxma de defeto à terra e tempo máxmo de elmnação do curto-crcuto devem procurar-se junto do Dstrbudor de Energa. Como valores médos de S cc podemos consderar os que se encontram na tabela 1 em função da localzação do PT. Localzação do PT Potênca de curto-crcuto MVA Zona rural 150 Zona sem-urbana 250 Zona urbana 350-500 Tabela 1. Potêncas de curto-crcuto médas. Relatvamente à corrente de defeto à terra,
o electrcsta ARTIGO TÉCNICO 104 os valores normas serão os constantes da tabela 2. Tpo de rede MT Tabela 2. Corrente de defeto. Corrente de defeto A Aérea 300 Subterrânea 1000 O defeto à terra por parte da lnha MT pode ocorrer a jusante do dsjuntor de protecção do transformador, stuação em que deve provocar a actuação e sua elmnação por parte do referdo aparelho, ou pode advr a montante dele e neste caso há-de provocar a actuação do dsjuntor ou dsjuntores na subestação de almentação da lnha (normalmente não se consderam os fusíves como elementos de nterrupção da corrente de defeto). Um valor habtual é consderar-se um tempo t = 800 ms. 3 POTÊNCIA DE PROJECTO A potênca a atrbur ao posto de transformação é um ponto essencal e sempre problemátco do projecto do mesmo, devdo à natureza ntermtente e nem sempre sufcentemente caracterzada do funconamento das cargas a almentar. A não ser em casos bastante tpfcados, em que estudos estatístcos puderam defnr com precsão o comportamento das cargas, ou naqueles em que são conhecdos de antemão os seus dagramas de potênca, por se conhecer o seu funconamento ou por comparação com casos dêntcos, a atrbução de uma potênca ao posto passa pelo recurso a factores de smultanedade nem sempre munes a dscussão. Na tabela 3 estão presentes algumas formas de estmar a potênca do posto de transformação. 4 RESISTIVIDADE DO SOLO O conhecmento da resstvdade do solo é um dado mportante para um efcaz projecto das redes de terra de protecção e servço. Utlzação Loteamentos e urbanzações Zonas ndustras Zonas comercas Lnhas de MT Tabela 3. Potêncas a atrbur aos postos de transformação (após normalzação). Um valor aproxmado pode extrar-se por nspecção da natureza do solo, onde se mplantarão os eléctrodos, consultando a tabela 4. Tpo de terreno Tabela 4. Valores médos de resstvdade eléctrca de dferentes tpos de terreno. Ou por medção, empregando o método de Wenner, por exemplo. Fgura 1. Modo de lgar o meddor de terra. Potênca do PT 0, 8 0, 2 + S u + S 0, 8 ou n 0, 2 + 0, 8 S u + S ou 0, 2 + 0, n8 S u + S ou 0, 2 + 0, S u 5 + S ou np P 0, 9 P0, 9 P 0, 90, 6 P0, 90, 6 P 0, 9 0, 6 P0, 9 0, 6 0, 85 0, 9 S PT 0, 85 0, 9 S PT 0, 85 S PT 0, 85 S PT Fgura 2. Dstânca de medção da resstvdade. A resstvdade, segundo este método, vrá dada de acordo com a relação: R letura dada pelo meddor Constró-se de seguda uma tabela onde, para város afastamentos entre eléctrodos A, se Resstvdade Wm Leto de ro 10 a 400 Argla, marga húmda 30 a 150 Terrenos pedregosos com plantas 200 a 300 Areas Rochas calcáras Húmdas 200 a 300 Secas 2000 a 5000 Húmdas 30 a 100 Secas 2000 a 5000 Turfas húmdas 200 a 300 Grantos, basaltos, betões 1000 a 5000 ρ = 2 π A R Ω.m
o electrcsta 105 determnam as correspondentes resstvdades do solo. Com estes dados determna-se o valor médo artmétco de resstvdade, calcula-se o desvo de cada medda em relação à méda e todas as que tverem valor superor a 50% desprezam-se do conjunto de elementos. Caso haja um grande número de valores desvados, repete-se o procedmento de medção. 5 FUNÇÕES DESENVOLVIDAS NUM POSTO DE TRANSFORMAÇÃO Às dversas funções desempenhadas pela aparelhagem num PT correspondam, na prátca construtva de alvenara, compartmentos separados uns dos outros por paredes a que se dá o nome de celas. Assm há a cela da entrada, de protecção, do transformador, da contagem, etc. Fgura 3. Esquema radal. Fgura 4. Esquema em anel. Outras confgurações mas adaptadas às necessdades são mostradas de seguda. Esta nomenclatura perdura, anda que também se lhes chame quadros, na concepção modular. Cada cela desempenha pos uma função a combnação das dversas celas formará o nosso posto e o seu número e natureza dependerão das característcas própras do mesmo. 6 ESQUEMAS ELÉCTRICOS USANDO CELAS MODULARES ISOLADAS A AR E CORTE EM SF 6 A fgura 3 mostra uma solução smples, para almentação radal, com duas celas, uma de entrada, sem corte, e a outra de protecção, por meo de fusíves, do transformador. A fgura 4, por sua vez, representa um esquema com três celas, duas de entrada/saída e uma de protecção. É o esquema típco da almentação em anel uma das celas recebe a almentação e a outra dá contnudade à lnha. A saída da cela de protecção almenta o transformador de potênca. Fgura 5. Posto para dstrbução públca, fabrco Efacec. A fgura 5 apresenta um esquema de posto para 630 kva, 15 kv, com almentação em anel e uma saída radal com a protecção do transformador a ser feta por uma cela CIS combnado nterruptor-secconador fusível. Fgura 6. Posto prvado, 315 kva, Efacec.
o electrcsta 107 Fgura 7. Planta da cave. O posto prvado da fgura 6 tem uma cela de corte de acesso restrto do dstrbudor. Pode haver ou não separação físca entre utlzador e dstrbudor. A cela de corte é gualmente de contagem. 8 CONCLUSÃO Tal como em qualquer tpo de projecto também o projecto de postos de transformação exge que o projectsta esteja na posse de todos os dados necessáros. Por sso, na fase preparatóra do projecto, o projectsta terá de procurar a nformação de que necessta e que poderão constar de regulamentos, manuas técncos, nformação estatístca, etc. É mportante que o projectsta tenha confança absoluta na fonte de onde os dados são retrados para evtar que o projecto seja estabelecdo a partr de uma base errada conduzndo a erros que podem ser graves. Depos de recolhdos os dados necessáros segue-se a fase dos cálculos, que serão apresentados nas próxmas partes deste trabalho. Fgura 8. PT com solução modular, almentação radal. 7 ESQUEMAS USANDO SOLUÇÕES COMPACTAS São nstalações monobloco soladas ntegralmente a SF6 e desgnadas normalmente por RMU (de Rng Man Unt undade da rede em anel). Com este tpo de undades os atravancamentos são reduzdos ao mínmo. BIBLIOGRAFIA Regulamento de segurança de subestações, postos de transformação e de secconamento Vlela Pnto MGCalc Semens Manual de Engª eléctrca (3 vol) DGE Guas-técncos de postos de transformação dos tpos A, CA e CB Catálogos de empresas Efacec, Schneder Electrc, ABB, Jayme da Costa Serrano José et al. Técncas y procesos en nstalacones de meda y baja tenson Cotrm Admaro Instalações eléctrcas Boss Antóno, Sesto Ezo Instalações eléctrcas Negrsol Manoel Instalações eléctrcas Fgura 9. RMU e exemplo de confgurações com funções nterruptor, fusível e dsjuntor - Schneder.