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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA AULA 2 Conceituação e Classificação das Subestações Elétricas O conceito de “Subestação Elétrica” pode ser entendido como sendo “o conjunto de instalações elétricas que compreendem equipamentos instalados em ambiente abrigado ou ao tempo, destinado à transformação da tensão, distribuição de energia, seccionamento de linhas de transmissão e, em alguns casos, à conversão de freqüência ou conversão de Vca em Vcc”. CONCEITUAÇÃO CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA No Brasil, a legislação específica que define os níveis de tensão a serem obedecidos nos sistemas elétricos encontra respaldo no DECRETO N°73.080, DE 5.11.1973 CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA NÍVEIS DE TENSÃO Vca DO PONTO DE VISTA DA LEGISLAÇÃO DISTRIBUIÇÃO PRIMÁRIA 34,5kV 23kV 13,8kV SUB- TRANSMISSÃO 138kV 69kV TRANSMISSÃO 1050kV 750kV 500kV 460kV 345kV 230kV REDE BÁSICA ONS (EM ESTUDO) CONCESSIONÁRIAS Obs.: São comuns também as expressões EAT (Extra Alta Tensão) para os níveis de 230kV a 500kV e UAT (Ultra Alta Tensão) para os níveis acima de 500kV. (*) (*) (*) Níveis de tensão não normalizados pelo Dec. N° 73.080, de 05.11.73 (*) CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA TIPOS USUAIS DE SUBESTAÇÕES: SUBESTAÇÕES DE CONCESSIONÁRIAS DE SERVIÇO DE ENERGIA ELÉTRICA SUBESTAÇÕES INDUSTRIAIS CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA e CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA CLASSIFICAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES Podemos classificar as subestações elétricas atendendo aos seguintes itens: Quanto à natureza dos parâmetros elétricos Quanto ao tipo construtivo Quanto ao tipo de instalação Quanto ao fluxo de potência entre a subestação e o sist. de transmissão Quanto à sua função no sistema elétrico Quanto ao fluxo de potência (se direcional) Quanto à relação entre os níveis de tensão de entrada e de saída CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA QUANTO À RELAÇÃO ENTRE OS NÍVEIS DE TENSÃO DE ENTRADA E DE SAÍDA: Subestação de Manobra Subestação Transformadora Mantém o mesmo nível de tensão Muda o nível de tensão CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA QUANTO AO FLUXO DE POTÊNCIA (SE DIRECIONAL): Elevadora Subestação Transformadora Abaixadora A tensão de saída é superior à de entrada A tensão de saída é inferior à de entrada CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA QUANTO À SUA FUNÇÃO NO SISTEMA ELÉTRICO: Subestação de Transmissão Subestação de Sub Transmissão Subestação de Distribuição Ligada a LT’s (destinada a transporte de energia elétrica em bloco, entre subestações, normalmente sem derivações) Ligada a Linhas de Sub Transmissão (destinada a transporte de energia elétrica das subestações de transmissão para as subestações de ramificações, anéis) Recebe energia das linhas de Sub Transmissão e as transporta para as redes de distribuição (geralmente com abaixamento de tensão) CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA QUANTO AO FLUXO DE POTÊNCIA ENTRE A SUBESTAÇÃO E O SISTEMA DE TRANSMISSÃO: Subestação Seccionadora Subestação Receptora O sentido do fluxo de potência sempre parte da subestação Subestação de manobra inserida numa LT do sistema de potência O sentido do fluxo de potência parte sempre do sistema para a subestação Subestação Transmissora CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA QUANTO AO TIPO DE INSTALAÇÃO: Subestação Abrigada Subestação Interna Instalada ao tempo Protegida das intempéries por um teto Instalada no interior de uma edificação Subestação Externa Subestação Móvel Montada sobre um veículo CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA Subestação em Cabine Metálica Subestação Blindada Os equipamentos são construtivamente independentes uns dos outros, e são interligados por ocasião da montagem Com todos equipamentos e interligações executados em fábrica Barramentos e equipamentos principais dotados de invólucro e isolamento específico Subestação Convencional Subestação Subterrânea Equipamentos e conexões instaladas sob o nível do piso QUANTO AO TIPO CONSTRUTIVO: CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA QUANTO À NATUREZA OS PARÂMETROS ELÉTRICOS: Subestação Conversora de Freqüência Subestação Conversora de Fases Sem alteração de freqüência e do número de fases Destinada a converter a energia de uma determinada freqüência para outra freqüência Destinada a converter a energia de um determinado número de fases para um número de fases diferente Subestação de Corrente Alternada CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA Subestação Alternadora Destinada a converter energia de corrente contínua para corrente alternada, sem previsão para conversão em sentido oposto Subestação Retificadora Destinada a converter a energia de corrente alternada para corrente contínua, sem previsão para conversão em sentido oposto QUANTO À NATUREZA DOS PARÂMETROS ELÉTRICOS (cont.): Subestação Mutadora Destinada a converter a energia de corrente alternada para corrente contínua e vice-versa CONSIDERAÇÕES SOBRE AS SUBESTAÇÕES DE CONCESSIONÁRIAS DE SERVIÇO DE ENERGIA ELÉTRICA CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA SUBESTAÇÕES NO NÍVEL DE DISTRIBUIÇÃO (1 a 34,5kV) • São planejadas, projetadas e construídas segundo as normas ABNT NBR-14039, relatórios da ABRADEE e Resoluções do ANEEL; • Além dessas recomendações, devem obedecer às exigências específicas das distribuidoras de energia (concessionárias) através das ND’s (Normas de Distribuição); • Caracterizam-se pelo fornecimento aos consumidores com demandas na faixa de 75 a 2500 kW, tipos residenciais (condomínios), hospitais, pequenos estabelecimentos industriais e setor público (hospitais, escolas, etc) CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA SUBESTAÇÕES NO NÍVEL DE SUB-TRANSMISSÃO (acima de 34,5kV até 138kV) • São planejadas, projetadas e construídas segundo as Resoluções do ANEEL e das distribuidoras de energia (concessionárias) através de manuais de instruções específicos para grandes consumidores; • Em alguns casos, o nível de 138 kV pode ser atendido pelo ONS (Operador Nacional do Sistema Elétrico), dependendo da localização e topologia da subestação; CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA SUBESTAÇÕES NO NÍVEL DE TRANSMISSÃO (acima de 138kV) • Estes níveis de tensão (230, 500 e 750 kV) compõem a chamada “Rede Básica”; • A rede básica é administrada pelo ONS (Operador Nacional do Sistema Elétrico); • Além das exigências do ONS essas subestações se subordinam às Resoluções da ANEEL. CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA CONSIDERAÇÕES SOBRE AS SUBESTAÇÕES INDUSTRIAIS CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA A – SE RECEPTORA • A SE Receptora (ou SE Principal) tem a sua tensão definidapelo fornecedor da energia (Concessionária ou ONS) em função da topologia do sistema elétrico - rede básica ou não, da demanda contratada e do local onde será instalada; • Eventualmente, o consumidor industrial pode ser auto-produtor (dispor de geração própria). Ainda nesse caso, deve-se subordinar às exigências da ANEEL ou ONS onde aplicável; CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA B – SE’s DE DISTRIBUIÇÃO • Tratam-se de Subestações internas à planta industrial, com a finalidade de fornecer alimentação às cargas em nível de tensão adequado; • Usualmente, esses níveis de tensão situam-se entre 2,4 e 34,5 kV; CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA EXEMPLOS DE SUBESTAÇÕES DE CONCESSIONÁRIAS DE ENERGIA CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA EXEMPLOS DE SUBESTAÇÕES INDUSTRIAIS CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA
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