Introdução
•Capacidade geradora em 2000 de
62076MW.
•Total mais de 6700km de linha de
transmissão com tensão supeior a
230 KV
Prof. Kleber Montalvão
Tipos de SE e seus
arranjos típicos
• Seccionadoras: seccionam
linhas de transmissão que
possuem mesmo nível de
tensão.
• Seccionadoras abaixadoras ou
elevadora: interligam partes do
sistema de energia elétrica,
para diferentes níveis de
tensão.
Barramentos
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Numa subestação de energia elétrica é
formada basicamente por circuitos que
nela chegam e dela partem, sendo que
internamente esses circuitos são
conectados a sistema de barramento por
chaves seccionadoras e disjuntores. A
esse barramento, são agregados também
equipamentos de medição, proteção e
transformadores, quando necessários.
A escolha de um ou outro tipo de Arranjo
de SE , implica: flexibilidade de operação,
confiabilidade desejada, bem como o
custo.
Tipos:
Barramento simples (barra única e barra
seccionada);
Barramento principal e transferência;
Arranjo de barra dupla principal e
transferencia;
Barra principal e principal/transferência;
Barra dupla e barra dupla com disjuntor e
meio;
Arranjo em anel.
Configuração interna suubstaçao
Linhas e barramentos são
interligados para prover o
funcionamento adequado SE.
Arranjos.
Barramentos
• Barramento simples:
• Menor custo
• SE pequena
importância. Sua
queda ou desligamento
por manutenção não
afeta o sitema elétrico
integrado. As cargas
podem ser desligadas
ou alimentadas por
outras SE.
• Barra seccionada:
• Possibilita operação
metade da capacidade
da SE em caso de
defeito no barramento
Barramento principal e
transferência.
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Uma das vantagens é que não
ocorre a perda do circuito
quando se faz a manutenção do
disjuntor.
Quando se faz a manutenção de
D1, as providências são:
Desligar D1 e depois abrir S12,
S13.
Agora a corrente de linha passa
do S11,SP1,DP,SP2 chegando a
barra principal.
Esse arranjo possibilita a
manutenção de todos
disjuntores, porém um defeito no
barramento principal implica na
perda de SE.
Este problema pode se
minimizado utilizando um
seccionamento na barra
principal (alternativa mais em
conta) ou utilizando outros
esquemas de SE. Como será
visto a seguir.
Arranjo de barra dupla
principal e transferência
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Circuito L1 alimentados
pelas barras principais P1
e P2. Com este esquema
podemos fazer a
manutenção de qualquer
disjuntor ou barra sem
desligar a carga. Para a
manutenção de D1
transferimos o circuito
para a barra de
transferência e disjuntor
DP.
Uma alternativa mais
econômica deste tipo de
arranjo é o indicado na
figura 2.5.
Arranjo barra dupla
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Neste tipo de arranjo temos a
alimentação do circuito por duas
barras principais.O esquema com
barramento duplo aumenta
consideravelmente a flexibilidade
de manobras, a confiabilidade, e
a facilidade na manutenção de
SE.
O arranjo de 1,5 dijuntores
(disjuntor e meio) por circuito,
como mostra na figura2.7.Com
este último esquema diminuímos
o custo da SE. Esse tipo de
arranjo é o mais utilizado no
brasil nos sistemas de 500 e 765
KV,é mais econômico e tem
praticamente a mesma
confiabilidade que o arranjo de
barra dupla e disjuntor duplo.
Arranjo disjuntor e 1/3
Podemos estender
esse tipo de
conceito para
múltiplo
circuitos no
mesmo vão,
tendo como
exemplo o
esquema da
figura 2.8, na
qual temos 3
circuitos entre
Arranjo em anel
• Este tipo de arranjo está
indicado na figura
2.9.Ele permite a
manutenção de todos os
disjuntores e seções de
barramento e exige
apenas um disjuntor por
linha de transmissão e
por transformador. Os
defeitos em seções de
barramentos são
facilmente isoladas, mas
prejudicam as linhas de
transformadores
conectados na seção
defeituosa.
Elementos de uma
subestação,suas proteções
e supervisões
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Em uma SE existem vários equipamentos, dentre os quais podemos citar os principais:
Transformador de Potência (que é o componente mais caro da SE).
Barramentos;
Disjuntores de alta e média tensão;
Chaves seccionadoras;
Transformadores de potencial e corrente (TPs e TCs);
Reatores;
Banco de capacitores;
Pára-raios;
Circuitos auxiliares.
Uma transformador, deve ter uma série de proteções que podem enviar sinais de disparo
para disjuntor e desliga-lo em situação de emergência ou ainda sinalizar no painel uma
situação de pré-emergência como o sobrecarregamento dos enrolamentos através da
imagem térmica da temperatura. Pode-se definir prioridades para os alarmes do
transformador como para qualquer outro dispositivo sensoriado. Tais proteções são
basicamente:
Relé de aterramento (51-GB)para ligação estrela-aterrada;
Relé Bulcholz (63) ou relé de sobrepressão no óleo devido a decomposição de gases por
efeito de uma sobrecarga elevada ou um curto-circuito.
Relé de subtensão;
Relé de temperatura do óleo e do enrolamento.
.
• Os barramentos possuem um relé
diferencial percentual baseado em
acopladores lineares.
Já as linhas de transmissão
possuem proteções baseadas em
relés do tipo impedância ou de
distância associados a dispositivos
tipo “carrier” de comunicação, hoje
em dia pode ser feito por fibras
óticas que podem estar localizadas
no interior do próprio cabo pára-raio.
Interface homem máquina
e alarmes em uma
subestação.
• A interface homem-máquina de
uma subestação permite ao
operador visualizar e entrar com
dados, implementar operações
manuais e inicializar
procedimentos de diagnóstico e
manutenção.
Visualização de dados:
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Diagrama unifilar;
Alarmes;
Sequência de eventos gravados;
Visualização do status de
dispositivos;
• Visualização de calibração de relés;
• Visualização da configuração do
sistema de controle, incluindo
pontos fora de serviço e tabelas de
rotas de sinais;
• Visualização dos pontos de controle
Entrada de dados
• Código de acesso do operador;
• Mudanças na calibrações dos
relés;
• Statatus de dispositivos
operados manualmente;
• Procura de valor, tendência das
entradas de controle.
Operações de controle
manual
• Operações de abertura de
disjutores e desconexão de
chaves;
• Sequência de chaveamentos;
• Habilita ou desabilita funções
de controle;
• Seleção de controle remoto ou
local;
Funções de diagnósticos e
manutenção
• Visualização de dados de
falhas;
• Visualização de erros estatícos;
• Inicialização de testes de
diagnósticos;
• Habilita ou desabilita funções;
• Sequência de chaveamento
passo a passo.
Todos os pontos de alarmes podem ser
classificados em diferentes categorias, que
podem ser mostrados em tela de vídeo
(alarmes instantâneos ou listas de alarmes)
ou armazenados em meio magnético ou
relatórios contínuos para análises futuras.