Livro TAESA Furnas

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EquipamEntos dE alta tEnsão
prospecção e Hierarquização 
de inovações tecnológicas
Organizador
Sergio O. Frontin
EquipamEntos dE alta tEnsão
prospecção e Hierarquização 
de inovações tecnológicas
Organizador
Sergio O. Frontin
Brasília
2013
1ª edição
Tiragem 2.000 livros
	
  
Agência Nacional de Energia Elétrica – Aneel
SGAN Quadra 603, Módulos I e J, Asa Norte. CEP: 70830-030. Brasília – DF 
Romeu Donizete Rufino
Diretor Geral
Transmissora Aliança de Energia Elétrica S.A. – TAESA
Praça XV de Novembro, nº 20, salas 601, 602, 1002 e 1003.
Centro – Rio de Janeiro – RJ – CEP 20.010-010
José Aloise Ragone Filho
Diretor Superintendente Geral
Brasnorte Transmissora de Energia S.A. – Brasnorte
Praça XV de Novembro, nº 20, Salas 602 e 1003 (PARTE)
Centro – Rio de Janeiro – RJ – CEP 20.010-010
Márcio Augusto Vasconcelos Nunes
Diretor Presidente
Fundação de Empreendimentos Científicos e Tecnológicos – Finatec
Universidade de Brasília, Campus Universitário Darcy Ribeiro
Av. L3 Norte – Edifício FINATEC
Asa Norte – Brasília – DF – CEP 70.910-900
Prof. Martim Francisco Bottaro Marques
Diretora Presidente
Capa, projeto gráfico e diagramação:
Goya Editora LTDA.
Revisão:
Ricardo Dayan
Catalogação na fonte
Centro de Documentação – CEDOC / ANEEL
Equipamentos de alta tensão – prospecção e hierarquização de inovações 
tecnológicas / Sergio de Oliveira Frontin (organizador). --- 
Brasília : Teixeira, 2013.
936 p. : il.
ISBN: XXX-XX-XXXXX-XX-X
1. Energia elétrica, transmissão. 2. Equipamento elétrico. 
3. Inovação. 4. Prospecção. 5. Hierarquização. I. Título.
CDU: 621.3(81)
Esta publicação é parte integrante das atividades desenvolvidas no âmbito do Programa de P&D da Aneel. 
Todos os direitos estão reservados aos autores de cada capítulo.
Os textos contidos nesta publicação podem ser reproduzidos, armazenados ou transmitidos, desde que citada a fonte.
Fotos de abertura de capítulos: dreamstime.com
5Participantes do Projeto INOVAEQ
ParticiPantes do Projeto inovaeq
coordenador do Projeto e autor
Sergio de Oliveira Frontin – Engenheiro eletricista formado pela Escola 
Nacional de Engenharia da UFRJ em 1969 e mestre em Sistemas de Po-
tência pelo Rensselaer Polytechnic Institute em Troy (New York – Estados 
Unidos) em 1971. Trabalhou em Furnas Centrais Elétricas S.A (1967-1987 
e 1992-1997), Centro de Pesquisas de Energia Elétrica (1988), Itaipu Bi-
nacional (1989-1991) e Agência Nacional de Energia Elétrica (1998-2008). 
Ex-professor da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro – 
PUC/RJ (1972-1977), Instituto Militar de Engenharia do Rio de Janeiro – IME/RJ (1978) e 
Universidade Estadual do Rio de Janeiro - UERJ (1980-1986). Atualmente, é pesquisador 
colaborador da Universidade de Brasília – UnB e consultor nas áreas de energia, regula-
ção, geração, transmissão, tecnologia da informação e gestão de conhecimento.
representantes da taesa
Gliender Pereira de Mendonça – Pós-graduado em Gestão de Negócios 
de Energia Elétrica pela Fundação Getúlio Vargas - FGV e em Direito dos 
Contratos pelo Centro Universitário do Distrito Federal - UniDF, atuan-
do desde 2001 no segmento de Energia Elétrica. Fez parte do quadro de 
funcionários da Aneel e Eletronorte e, atualmente, ocupa as funções de 
Gerente de Relações Institucionais e Regulatórias e Gerente dos Progra-
mas de Pesquisa e Desenvolvimento da Transmissora Aliança de Ener-
gia Elétrica S.A. – TAESA.
Paulo Vollu Cyriaco – Engenheiro eletricista formado pela Universida-
de Federal Fluminense - UFF em 2006 e pós-graduado no MBA em Ges-
tão de Negócios pelo Ibmec Business School em 2013. Atualmente, é 
Coordenador Técnico na área de subestações e equipamentos da Ge-
rência de Engenharia de Operação e Manutenção, da Transmissora 
Aliança de Energia Elétrica S.A. – TAESA.
Geyza Gabrielli Rigo – Bacharel em Administração de Empresas forma-
da pela Universidade Gama Filho - UGF em 2011. Atualmente, é Ana-
lista Financeiro e de Projetos de P&D na área de gestão de ativos da 
Transmissora Aliança de Energia Elétrica S.A. – TAESA.
Equipamentos de Alta Tensão – Prospecção e Hierarquização de Inovações Tecnológicas
P&D Aneel – Taesa – Brasnorte – Finatec – UnB
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autores em ordem alfabética
Airton Violin – Engenheiro eletricista, graduado em 1982 pela Escola 
Federal de Engenharia de Itajubá – EFEI, Curso de Engenharia de Siste-
mas Elétricos – CESE em 1991 pela mesma instituição, mestrado na área 
de Sistemas de Potência em 2003 pela Universidade Federal de Itajubá 
– UNIFEI e atualmente concluindo doutorado na mesma área e insti-
tuição, no tema Avaliação de Confiabilidade em Subestações. Atuou no 
Departamento de Planejamento Elétrico da Eletronorte (1984-1993) e 
atualmente atua como consultor na área de estudos elétricos envolvendo subestações, 
tais como estudos para definição de concepção de subestações, estudos de transitórios 
eletromagnéticos para definição de equipamentos. A área de interesse para pesquisa e 
desenvolvimento é confiabilidade em subestações.
Alexandre Maduro-Abreu – Professor-adjunto do Departamento de Ad-
ministração da Universidade de Brasília - UnB. Graduado em Adminis-
tração de Empresas, especialista em Gestão e Marketing do Turismo 
(CET/UnB), mestre e doutor em Desenvolvimento Sustentável (CDS/
UnB). Desenvolve pesquisas nas seguintes áreas: consumo, valores, de-
senvolvimento sustentável, gestão e planejamento local, desenvolvi-
mento rural e energia. Antes de ingressar na UnB, atuou como consultor 
de organismos internacionais e cargos de gestão na iniciativa privada. 
Andréia Maia Monteiro – Engenheira eletricista formada pela Univer-
sidade Federal Fluminense - UFF em 2000 e mestre em Sistemas de Po-
tência pela Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ em 2005. En-
genheira do Operador Nacional do Sistema Elétrico desde 2000, sendo 
responsável pelas atividades do Grupo de Trabalho para Análise de Su-
peração de Equipamentos de Alta tensão (GT-AS) desde 2008. 
Antonio Carlos C. de Carvalho – Engenheiro eletricista formado em 
1978 na Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ e mestre em sis-
temas de potência pela Coppe/UFRJ (1984). É membro do Cigré desde 
1981 com atuação no Comitê de Estudos A3 – Equipamentos de Alta 
Tensão. É especializado na iteração equipamentos-rede e em soluções 
para sistemas de transmissão. Trabalhou com P&D no CEPEL e em de-
senvolvimento de equipamentos na ABB. Atualmente, ocupa a Gerên-
cia de Padrões de Desempenho e Requisitos Mínimos da Rede Básica no ONS.
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Antonio C. P. Brasil Junior – Graduado em Engenharia Mecânica pela Uni-
versidade Federal do Pará - UFPA (1982) com mestrado em Engenharia 
Mecânica pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro – PUC/
RJ (1985). Seu doutorado na área de Thérmique et Energetique foi obtido 
na Ecole Centrale de Lyon - França em 1992. Atualmente, é professor as-
sociado da Universidade de Brasília - UnB, com lotação no Departamen-
to de Engenharia Mecânica e no Centro de Desenvolvimento Sustentável. 
Na área de ciências mecânicas, os principais temas de interesse são: elementos finitos em 
fluidos, escoamentos turbulentos e escoamentos ambientais. Alternativamente, o docente 
atua na área de desenvolvimento sustentável, com interesses nos modelos para o desenvol-
vimento nos biomas amazônia e pantanal, explorando temáticas de pesquisa que envolvam 
de maneira interdisciplinar a sustentabilidade de opções tecnológicas.
Ary D’Ajuz – Engenheiro eletricista formado pela Universidade Gama 
Filho - UGF em 1977 e mestrado em Sistemas de Potência pela Coppe/
UFRJ em 1988. Trabalhou na Internacional de Engenharia (1976-1978), 
em Furnas Centrais Elétricas S.A. (1978-1986), nas Centrais Elétricas do 
Norte do Brasil S.A. – Eletronorte (1986-2000) e desde 2000 trabalha para 
o OperadorNacional do Sistema Elétrico – ONS.
Bianca Maria Salatiel Matos de Alencar – Engenheira eletricista forma-
da pela Universidade de Brasília – UnB (2009) e mestre em Engenharia 
de Sistemas Eletrônicos e de Automação (2012) pela mesma instituição. 
Trabalhou na Companhia Energética de Brasília – CEB Distribuição 
(2011-2012) na área de planejamento elétrico. Atualmente, é Analista 
de Infraestrutura no Ministério de Minas e Energia.
Caio Fernandes Lopes – Engenheiro eletricista, com ênfase em siste-
mas elétrico de potência pela Universidade Federal de Itajubá – UNIFEI 
(2003). Integrou, juntamente com Ritz do Brasil e Cemig, o time de de-
senvolvimento de seccionador 500kV para manutenção de linhas vivas, 
trabalho publicado na Revista Eletricidade Moderna (outubro de 2011) 
e premiado no IV Cittes (Buenos Aires-2009). Participou da elaboração 
do projeto de P&D Alstom Grid/ Cemig: “Implementação de um bay di-
gital – SE Bom Despacho 2”. Trabalhou como Supervisor Técnico-Comercial para disjun-
tores, seccionadores, para-raios e transformadores de instrumentos na Alstom Grid. Atu-
almente, dedica-se à área de treinamentos e consultorias em equipamentos de manobra 
e NR-10 (segurança em eletricidade) como Sócio-Diretor da Konekta Soluções.
Participantes do Projeto INOVAEQ
Equipamentos de Alta Tensão – Prospecção e Hierarquização de Inovações Tecnológicas
P&D Aneel – Taesa – Brasnorte – Finatec – UnB
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Carlos Pederneiras Raja Gabaglia – Engenheiro eletricista formado pela 
Pontifícia Universidade Católica - PUC/RJ em 1977. Trabalha em Furnas 
Centrais Elétricas S.A desde 1977.
Claudio Frate – Ph.D em Desenvolvimento Sustentável pela Universi-
dade de Brasília - UnB, onde também fez mestrado. Graduou-se em En-
genharia Elétrica – ênfase Sistemas de Potência - pela Universidade de 
Fortaleza - Unifor. Foi Visiting Scholar na Texas Agriculture and College 
Station - USA. É pesquisador associado da UnB onde pesquisa as pon-
tes criadas entre a sociedade, a economia e a natureza para o aprovei-
tamento de fluxos energéticos da água, do vento e da biomassa.
Claudir Afonso Costa – Engenheiro eletricista formado pelo Instituto 
de Educação Superior de Brasília - IESB e mestrando em Engenharia 
Elétrica na Universidade de Brasília - UnB. Trabalhou na Companhia 
Energética de Minas Gerais na área de distribuição de energia elétrica, 
prestou serviços na área de tecnologia para a Agência Nacional de Ener-
gia Elétrica. Atualmente, é Analista de Infraestrutura no Ministério da 
Integração Nacional, onde atua na Gestão de Contratos de obras eletro-
mecânicas do projeto de Integração do Rio São Francisco com Bacias Hidrográficas do 
Nordeste Setentrional.
Delmo de Macedo Correia – Engenheiro eletricista pela Universidade 
Federal Fluminense - UFF em 1975, mestre em Sistemas de Potência 
pela Universidade Federal de Pernambuco – UFPE em 1992 e Doktor-
-Ingenieur pela Technische Universität Hamburg-Harburg (Hamburgo, 
Alemanha) em 1998. Trabalhou na IESA, Themag e IEE-USP em proje-
tos de linhas de transmissão, estudos de engenharia de equipamentos 
e qualidade de energia para Chesf, Eletropaulo, CTEEP, Eletrosul, Fur-
nas, Itaipu. É atuante no Cigré, no grupo de trabalho C4 – Desempenho de Sistemas Elé-
tricos. Atualmente atua como engenheiro no ONS. 
Fabio Machado Resende – Engenheiro eletricista formado pela Ponti-
fícia Universidade Católica – PUC/RJ em 1968 e mestre em Sistemas de 
Potência pelo Rensselaer Polytechnic Institute em Troy (New York – Es-
tados Unidos) em 1971. Trabalhou em Furnas Centrais Elétricas S.A 
(1968-1974 e 1979-1999), Themag Engenharia (1975-1979) e FMR Con-
sultoria (1999-2003). Foi Diretor de Operação do Sistema e Comerciali-
zação de Energia de Furnas Centrais Elétricas S.A (2003-2009). Atual-
mente, é consultor nas áreas de energia, geração e transmissão.
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Francisco Manoel Salgado Carvalho – Engenheiro eletricista pela Es-
cola de Engenharia da Universidade Federal do Rio de Janeiro – UFRJ 
em 1971. Curso de Extensão Universitária em Análise de Sistemas de 
Potência na University of Wisconsin em 1979. Curso de Engenharia de 
Sistemas Elétricos (CESE-1980), pós-graduação patrocinada pela Ele-
trobras, realizada na Escola Federal de Engenharia de Itajubá (EFEI, hoje 
UNIFEI) em 1980. Mestre em Ciências em Engenharia Elétrica pela Es-
cola Federal de Engenharia de Itajubá (EFEI, hoje UNIFEI) em 1982. Doutor em Ciências 
em Engenharia Elétrica pela Coppe/UFRJ em 2004. Trabalhou na Companhia Força e Luz 
Cataguases-Leopoldina, de 1969 a 1970. Trabalhou na Electra – Eletrotécnica Consulto-
ria e Projetos Ltda, de 1970 a 1972. Trabalhou em Furnas – Centrais Elétricas S.A., de 1972 
a 1998. Foi professor-adjunto do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade 
Federal Fluminense - UFF, de 1999 a 2009. Desde 2002, é pesquisador sênior do Cepel - 
Centro de Pesquisas de Energia Elétrica (Eletrobras Cepel). 
Jonas de Oliveira e Silva Pinto – Engenheiro eletricista formado pela 
Universidade São Judas Tadeu - USJT em 2007 e mestrando em Sistemas 
de Potência pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo – USP 
em 2013. Membro do grupo de trabalho Cigré A3.30 Overstressing of HV 
Substation Equipment. Atualmente, é engenheiro especialista em trans-
formadores para instrumentos no Centro de Tecnologia da empresa 
ABB China. 
Jorge Amon Filho – Engenheiro (1975) e mestre (1986) em Engenharia 
Elétrica pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro – PUC/
RJ. Trabalha em Furnas Centrais Elétricas desde 1976. Chefe da Divisão 
de Estudos para Equipamentos do Departamento de Planejamento de 
Transmissão desde 1998. Coordenador do Comitê Brasileiro de Usuários 
do EMTP/ATP-CBUE desde de 2002, professor dos cursos de graduação 
em Engenharia dos Departamentos de Engenharia Elétrica da PUC/RJ, 
disciplina Estações e Equipamentos, no período de 1990 a 1995 e da Universidade Esta-
dual do Rio de Janeiro UERJ, disciplinas Eletrotécnica Aplicada I e II, nos anos 2000, 2001 
e 2003. Membro do Comitê SC A3 (High-Voltage Equipment) do Cigré de 2000 a 2010. Atu-
almente, é secretário do comitê equivalente CE A3 do Cigré-Brasil, do grupo de trabalho 
A3.30 Impact of overstressing of substation equipment e membro sênior do IEEE. 
Participantes do Projeto INOVAEQ
Equipamentos de Alta Tensão – Prospecção e Hierarquização de Inovações Tecnológicas
P&D Aneel – Taesa – Brasnorte – Finatec – UnB
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José Alexander Araújo – Professor-adjunto 4 do Departamento de En-
genharia Mecânica da Universidade de Brasília - UnB. Engenheiro me-
cânico pela Universidade Federal de Uberlândia - UFU. Mestre em En-
genharia Mecânica pela UnB. Ph.D em Ciências da Engenharia pela 
University of Oxford – UK. Pesquisador de produtividade nível 2 do Con-
selho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq. 
Membro fundador e integrante do Comitê Executivo do Comitê de Me-
cânica da Fratura, Fadiga e Integridade Estrutural da Associação Brasileira de Ciências 
Mecânicas-ABCM. Membro correspondente do Working Group do Cigré Internacional 
WG-B2.49 “Safe Design Tensions for Conductors Fitted with Elastomer Cushioned Sus-
pension Units”. Membro afiliado da Academia Brasileira de Ciências - ABC. Membro do 
Subcomitê Nacional do Cigré (CIGRÉ SCB2 WG11).
José Antonio Jardini – Engenheiro eletricista (1963), mestre (1969) e 
doutor (1973) pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo 
-USP. Trabalhou na Themag no cargo de superintendente e como pro-
fessor e pesquisador na Escola Politécnica da USP (professor titular). 
Atuou nos projetos: sistema de transmissão de Itaipu, Cesp, Chesf, Ele-
tronorte, Furnas, Eletrosul. É atuante no Cigré, no grupo de trabalho B2 
(Linhas) e B4 (Corrente Contínua). É atuante também no IEEE onde 
participou da organização de vários congressos. É Fellow Member do IEEE e atuou como 
DistinguishedLecturer nas Sociedades de Potência (PES) e Industrial (IAS). Coordenou 
inúmeros projetos de P&D no âmbito do programa da Aneel. Atualmente, é consultor in-
dependente e Diretor da J2 Consultoria. 
José Carlos Mendes – Engenheiro eletricista, mestre e doutor em Enge-
nharia Elétrica, pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo 
– POLI/USP. É membro do IEEE e do Cigré. Trabalhou na SIEMENS en-
tre 1981 a 1984 e, desde então, na ABB Asea Brown Boveri (anterior BBC 
Brown Boveri) onde atua como Gerente de Tecnologia, Engenharia e 
Desenvolvimento da Divisão de Transformadores da ABB Brasil e como 
Global Corporate Executive Engineer da Divisão de Produtos de Potên-
cia da ABB. Experiência com desenvolvimento, projeto elétrico, projeto mecânico, simu-
lação, carregamento, monitoração em tempo real, diagnósticos, análise de estado, aná-
lises de falhas e análise de interação transitória com o sistema elétrico de transformador 
ou reator de potência. Atuou como professor de Engenharia Elétrica com participação 
em bancas de defesas de dissertações de mestrado e teses de doutorado em universida-
des como USP, USP/SC, UFSC, UFU, UFPE e UNIFEI. É autor de artigos técnicos e capí-
tulos de livros publicados no Brasil e exterior e palestrante em conferências técnicas re-
alizadas no Brasil e em vários outros países.
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José Roberto de Medeiros – Graduado em Engenharia Elétrica pelo Ins-
tituto Militar de Engenharia - IME (1976) e mestre em ciências pela Co-
ppe/UFRJ (1991). Trabalhou como engenheiro em Furnas (1977-1998). 
Atualmente trabalha para o ONS como engenheiro consultor nas áreas 
de qualidade de energia e fontes de energia renovável.
Lauris Rodrigues Perfeito – Engenheira eletricista formada pela Uni-
versidade de Brasília – UnB (2012). Estagiou na Themag Engenharia e 
Gerenciamento Ltda (2011-2012) na Engenharia do Proprietário do pro-
jeto do Bipolo 1 de Corrente Contínua – 3.150MW em ±600kV CC da 
Transmissão do Rio Madeira, Lote C. Atualmente, atua como projetista 
na área de Sistemas de Proteção, Controle e Automação de Subestações 
em Alta Tensão na ENGEVIX Engenharia S.A.
Leonardo Brant Murça – Engenheiro mecânico pela Universidade de Bra-
sília – UnB (2009), mestre em Ciências Mecânicas (UnB-2011). Desenvol-
veu pesquisas na área transmissão de energia elétrica com foco para o 
comportamento mecânico de cabos condutores. Atualmente, trabalha no 
setor de óleo & gás como engenheiro de desenvolvimento de produtos.
Dr. Manuel L B Martinez – Nasceu em São Paulo, obteve o título de en-
genheiro eletricista e mestre em Engenharia Elétrica em 1982 e 1993, 
respectivamente, na Universidade Federal de Itajubá - UFU. Doutor em 
Engenharia Elétrica em 2000 pela Universidade de São Paulo - USP. Tra-
balhou na 3 M do Brasil, Themag e Eletronorte - Centrais Elétricas do 
Norte do Brasil, de 1982 a 1994. Atualmente, é o chefe do Laboratório 
de Alta Tensão da UFU, autor e coautor de mais de 300 contribuições 
técnicas e artigos sobre equipamentos elétricos, ensaios, transitórios eletromagnéticos 
e projetos de subestações.
Marcelo Spinella Moraes – Engenheiro eletricista formado pela Univer-
sidade de Mogi das Cruzes - UMC em 1989, com especialização em sis-
tema de potência (1992) e mestre em Engenharia de Energia e Automa-
ção pela Escola Politécnica da USP (2004). Ex-professor da Faculdade 
de Tecnologia de São Paulo – FATEC; trabalhou na Siemens como enge-
nheiro de aplicação na área de dispositivos FACTS onde participou ati-
vamente da transferência de tecnologia de bancos de capacitores série 
entre Alemanha e Brasil. Atualmente, gerencia e desenvolve projetos de eletrônica de 
potência e compensadores estáticos para a Alstom Grid no Brasil e nos Estados Unidos. 
Participantes do Projeto INOVAEQ
Equipamentos de Alta Tensão – Prospecção e Hierarquização de Inovações Tecnológicas
P&D Aneel – Taesa – Brasnorte – Finatec – UnB
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Marcos Bernert Schwarz – Engenheiro eletricista formado pela Univer-
sidade Federal de Santa Catarina - UFSC em 1986, especialização em 
Administração da Produção (1992) e MBA em Gerência de Projetos pela 
Fundação Getúlio Vargas - FGV (2006). Trabalhou em várias empresas 
fabricantes de equipamentos de manobra, como Lorenzetti, Merlin Ge-
rin, Schneider Electric Alta Tensão, Vatech, Areva. Membro do Cigré e 
IEEE. Atualmente, é responsável pela área de Engenharia de Aplicação 
na Siemens Ltda, E T HP (Energy Sector, Transmission Division, High Voltage Products).
Marcos E. Guerra Alves – Engenheiro eletricista formado pela Universi-
dade São Judas Tadeu – USJT em 2001 e mestre em Energia e Automação 
pela Universidade de São Paulo – USP em 2005. Cursa atualmente o dou-
torado em Energia pela USP. Trabalha com a Treetech Sistemas Digitais, 
desde 1992, atualmente como Gerente Técnico e Coordenador de Pes-
quisa, Desenvolvimento & Inovação (PD&I). É especializado em sistemas 
de controle e monitoramento de equipamentos de alta tensão, como 
transformadores de potência, reatores, disjuntores, seccionadores e transformadores de 
instrumentos. É membro do IEEE/PES e do Cigré, onde participou de diversos grupos de 
trabalho, além de colaborar com o COBEI na elaboração de normas técnicas brasileiras.
Marta Lacorte – Engenheira eletricista formada pela Pontifícia Univer-
sidade Católica do Rio de Janeiro - PUC/RJ em 1983. Mestre em Enge-
nharia Elétrica pela Coordenação de Programas de Pós-graduação em 
Engenharia da Universidade Federal do Rio de Janeiro – Coppe/UFRJ, 
em 1988. Pesquisadora do CEPEL, de 1984 a 1991, tendo atuado na área 
de pesquisa em equipamentos de manobra e proteção contra sobrecor-
rentes. Em 1992, transferiu-se para a ABB Suíça, onde trabalhou até 2001 
no Departamento de Subestação Isolada a Gás SF6 (GIS) como suporte técnico. Em 2002, 
retornou ao Brasil como representante da fábrica de disjuntores de gerador da ABB Suíça 
para América Latina. Desde 2011, é responsável técnica pelos equipamentos de Alta Ten-
são da ABB Brasil. 
Oscar Kastrup Filho – Engenheiro eletricista formado pela Pontifícia 
Universidade Católica do Rio de Janeiro - PUC/RJ em 1969. Trabalhou 
em Furnas Centrais Elétricas S.A (1969-1973 e 1981-2001), Eletrosul 
Centrais Elétricas do Sul do Brasil (1973-1974) e na Themag Engenharia 
(1974-1981). Ex-professor da PUC/RJ (1977 a 1989) e da Universidade 
Estadual do Rio de Janeiro - UERJ (1978-1985). Ministrou cursos de es-
pecialização em transitórios eletromagnéticos e equipamentos elétricos 
para diversas concessionárias de energia elétrica no Brasil e no exterior (Colômbia, Equa-
dor e Uruguai). Foi consultor do ONS – Operador Nacional do Sistema Elétrico, de 2001 
a 2007. É atualmente consultor independente.
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Paulo Cesar Vaz Esmeraldo – Engenheiro eletricista formado pela Esco-
la de Engenharia da Universidade Estadual do Rio de Janeiro - UERJ em 
1972, mestre em Ciências pela Universidade Federal de Itajubá - UNIFEI 
em 1976. Participou do Power Technology Course da PTI (Schenectady, 
USA) no ano de 1974. Trabalhou em Furnas Centrais Elétricas por cerca 
de 30 anos, onde foi Chefe da Divisão de Estudos de Equipamentos e 
Chefe do Departamento de Planejamento, tendo atuado em Estudos de 
Planejamento da Transmissão, Estudos em Sistemas de EAT, HVDC e FACTS, Estudos de 
Concepção de Linhas em 765kV, 500 kV, ±600 kV CC, torres compactas e LPNE e Estudos 
de Sobretensões e Coordenação de Isolamento, incluindo Estudos em Simuladores e EMTP. 
Recebeu no ano 2000 as premiações de IEEE Fellow e Cigré Technical Award. Foi Superin-
tendente de Transmissão de Energia na Empresa de Pesquisa Energética - EPE (2005-2013), 
responsável pelos estudos de planejamento do Sistema Interligado Nacional. Atualmente, 
é Diretor-geral do CESI-Brasil.
Rafael Fernando Mendonça de Alencar – Engenheiro mecânico forma-
do pela Universidade de Brasília - UnB em 2011. Ex-estagiáriona Petro-
bras na Gerência de Grandes Consumidores (GRCCO). Trabalha e de-
senvolve estudos com o grupo de Fadiga, Fratura e Materiais na área de 
fadiga ocasionada por vibrações eólicas em linhas de transmissão e no 
estudo de determinação de características dos condutores como auto-
amortecimento. Atualmente, é mestrando em integridade de materiais 
de engenharia pela Universidade de Brasília – UnB. 
Ricardo Carvalho Campos – Engenheiro eletricista formado pela Esco-
la Federal de Engenharia de Itajubá - EFEI em 2001. Trabalhou na Als-
tom como Engenheiro de Projetos, de 2002 a 2005, e como Supervisor 
de Engenharia, de 2007 a 2012. Também trabalhou no Operador Nacio-
nal do Sistema Elétrico como Engenheiro de Sistemas de Potência em 
2006. Atualmente, exerce o cargo de Gerente do Departamento Técnico 
e Comercial da unidade de Compensação Reativa da Alstom, em Itaju-
bá/MG. É membro regular do IEEE, Cigré Brasil e da SBQEE – Sociedade Brasileira de 
Qualidade da Energia Elétrica.
Rivaele José da Silva – Engenheiro eletricista formado pela Faculdade 
de Engenharia São Paulo - FESP em 2006 e pós-graduado em Automa-
ção Industrial pela Faculdade SENAI de Tecnologia Mecatrônica em 
2009. Em 2010, transferiu para ABB Componentes como Engenheiro de 
Aplicação na área de Componentes para Transformadores na ABB Bra-
sil, Divisão de Produtos de Alta Tensão. 
Participantes do Projeto INOVAEQ
Equipamentos de Alta Tensão – Prospecção e Hierarquização de Inovações Tecnológicas
P&D Aneel – Taesa – Brasnorte – Finatec – UnB
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Roberto Vaisman – Engenheiro eletricista formado pelo Instituto Mili-
tar de Engenharia - IME em 1975 e mestre em Sistemas de Potência pela 
Coppe/UFRJ em 1981. Trabalhou na PTEL de 1975 a 1978, em Furnas 
Centrais Elétricas de 1978 a 1986 e, desde então, é pesquisador do Cen-
tro de Pesquisas de Energia Elétrica, Eletrobras Cepel. É professor des-
de 1981 da Universidade Veiga de Almeida - UVA. Foi representante de 
Furnas e posteriormente do Cepel na elaboração das normas brasileiras 
ABNT de Coordenação de Isolamento. É coautor do livro “Transitórios Elétricos e Coor-
denação de Isolamento – Aplicação em Sistemas de Potência de Alta Tensão”.
Sérgio de Azevedo Morais – Engenheiro eletricista (1967) pela Escola 
Nacional de Engenharia da Universidade do Brasil, atual UFRJ, mestre 
em Ciências (1977) pelo University of Manchester Institute of Science and 
Technology – UMIST (Inglaterra). Trabalhou em Furnas – Centrais Elé-
tricas S.A., de 1968 a 1992. No período 1997 a 1998, voltou a colaborar 
com essa firma como bolsista de pesquisa do Conselho Nacional de De-
senvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq. Pela firma Percurso – 
Engenharia, Consultoria e Serviços Ltda., prestou serviços de consultoria à Light – Servi-
ços de Eletricidade, ABB Switchgear, ABB Brasil, ONS, Power Consult, Marte Engenharia 
(1999-2000) e Aneel (2004-2006). Desde 2006, vem trabalhando para a empresa SNC-La-
valin Marte. Desde 1979, participa de comitês de estudo e grupos de trabalho relaciona-
dos com disjuntores e equipamentos de manobra no âmbito do Cigré-Brasil e Cigré In-
ternacional, do qual é Distiguished Member.
Sidnei Cabral – Tecnólogo formado pelo Instituto Federal de Educação, 
Ciência e Tecnologia de São Paulo em 2003. Eletrotécnico pela Escola 
Técnica Estadual Basilides Godoy, em 2000. Licenciado em Matemática 
pela Faculdade Renascença em 1997. Iniciou carreira na ABB Transfor-
madores, em 2001, atuando na Engenharia de Produto na área de com-
ponentes para transformadores. Larga experiência em ensaios de bu-
chas para transformadores de potência.
Thamise Sampaio Vasconcelos Vilela – Engenheira mecânica formada 
pela Universidade de Brasília – UnB em 2011. Ex-estagiária no Centro 
de Apoio ao Desenvolvimento Tecnológico (CDT). Foi pesquisadora 
bolsista na área de fadiga por fretting na École Centrale de Lyon, Fran-
ça. Trabalha e desenvolve estudos com o grupo de Fadiga, Fratura e Ma-
teriais (GFFM-UnB) em pesquisas associadas à falha por fadiga provo-
cada por vibrações eólicas em linhas de transmissão e no estudo de 
análise de tensões em cabos condutores de energia elétrica a partir da extensometria. 
Atualmente, é aluna de mestrado em Ciências Mecânicas na UnB. 
15
Yoshio Nomi – Engenheiro eletricista formado pela Universidade de 
Mogi das Cruzes - UMC em 1981. Membro Cigré e ABNT. Iniciou carrei-
ra na ABB Transformador em 1975. Em 1985, transferiu para ABB Com-
ponentes como engenheiro de Aplicação e Produto na área de Compo-
nentes para Transformadores na ABB Brasil, Divisão de Produtos de Alta 
Tensão. Especialista em Buchas de Alta Tensão e Comutadores. De 2010 
a 2011, atuou na ABB Suíça, Micafil no desenvolvimento, coordenação 
e implantação de Bucha RIS na Suíça. Atualmente, é responsável técnico de ABB Com-
ponentes na América do Sul. 
Participantes do Projeto INOVAEQ
17Sumário
sumário
Prefácios iniciais
Equipamentos de Alta Tensão – 
Prospecção e Hierarquização de Inovações Tecnológicas .....................................43
Prospecção e Hierarquização de Inovações Tecnológicas – 
A Transmissão do Conhecimento ..........................................................................................45
Conhecimento Técnico e Acadêmico – 
A Bússola das Novas Pesquisas...............................................................................................47
Resumo Executivo ............................................................................................................................49
caPÍtuLo 1
Planejamento e Custos dos Equipamentos de Alta Tensão
1. ObjetivO .................................................................................................................................. 56
2. O PlanejamentO da exPansãO dO sistema de transmissãO ..............................................................56
3. as Premissas dO PlanO decenal .........................................................................................................56
Premissas Demográficas ...................................................................................................................57
Taxa de Crescimento do Nível de Atividade....................................................................................57
Taxa de Crescimento do Nível de Investimento .............................................................................58
Consumo de Energia Elétrica ...........................................................................................................58
Geração de Energia ...........................................................................................................................59
Transmissão de Energia ....................................................................................................................60
Linhas de Transmissão .............................................................................................................60
Capacidade de Transformação ................................................................................................62
Configurações do Sistema em 2012 e 2030 ............................................................................63
4. investimentOs em GeraçãO e transmissãO .........................................................................................64
5. metOdOlOGia de cOmPOsiçãO das Unidades mOdUlares de sUbestações .....................................66
Terminologia ......................................................................................................................................67
Módulo de Infraestrutura .................................................................................................................68
Módulo de Manobra .........................................................................................................................68Módulo de Equipamento .................................................................................................................68
Equipamentos de Alta Tensão – Prospecção e Hierarquização de Inovações Tecnológicas
P&D Aneel – Taesa – Brasnorte – Finatec – UnB
18
6. elabOraçãO de OrçamentO de sUbestações ......................................................................................69
Custo Direto .......................................................................................................................................70
Montagem Eletromecânica ..............................................................................................................71
Canteiro de Obras ..............................................................................................................................71
Comissionamento .............................................................................................................................71
Engenharia .........................................................................................................................................71
Administração Local .........................................................................................................................72
Eventuais ............................................................................................................................................72
Custo Indireto ....................................................................................................................................72
7. OrçamentO simPlificadO de sUbestações ..........................................................................................72
8. cUstOs de eqUiPamentOs .....................................................................................................................73
9. cOnstatações .......................................................................................................................... 75
10. referências .........................................................................................................................................77
caPÍtuLo 2
Subestações de Alta Tensão
1. ObjetivO .................................................................................................................................................80
2. intrOdUçãO ...........................................................................................................................................80
3. cOnfiGUrações de barra .....................................................................................................................84
Barra Simples – BS .............................................................................................................................85
Barra Principal e Transferência – BP+T ...........................................................................................86
Barra Principal Seccionada e Transferência – BPS+T ....................................................................88
Barra Dupla com Disjuntor Simples a Três Chaves – BD-Ds-3 ch ................................................88
Barra Dupla com Disjuntor Simples a Quatro Chaves – BD-Ds-4 ch ...........................................89
Barra Dupla com Disjuntor Simples a Cinco Chaves – BD-Ds-5 ch .............................................90
Barra Dupla com Disjuntor Simples a Três e Quatro chaves – BD-Ds-3 e 4 ch...................91
Barra Dupla e Transferência com Disjuntor Simples a Três e Quatro Chaves – BD+T ...............92
Barra Dupla Seccionadas com Disjuntor Simples a Quatro Chaves – BDS-Ds-4 ch ..................93
Anel Simples – AN ..............................................................................................................................94
Anel Múltiplo – ANM.........................................................................................................................95
Barra Dupla com Disjuntor e Meio – BD-D1/2 ..............................................................................97
Barra Dupla com Disjuntor e Meio Modificado – BD-D1/2-M.....................................................98
Barra Dupla com Disjuntor e Um Terço – BD-D1/3 ......................................................................99
Barra Dupla com Disjuntor Duplo – BD-Dd .................................................................................100
4. classificaçãO qUalitativa de cOnfiGUrações de barra .................................................................102
5. sUbestações isOladas a Gás sf
6
 – Gis .............................................................................................103
6. módUlOs cOmPactOs ............................................................................................................. 105
7. a leGislaçãO e as sUbestações dO sistema elétricO brasileirO ....................................................106
Referências de Configurações de Barra .........................................................................................106
Qualidade dos Serviços da Transmissão .......................................................................................109
8. avaliaçãO de cOnfiabilidade de sUbestações ..................................................................................110
Evolução da Metodologia ...............................................................................................................110
Exemplo de Aplicação .....................................................................................................................114
9. cOnstatações ......................................................................................................................................118
10. referências .......................................................................................................................................119
19
caPÍtuLo 3
Desempenho de Equipamentos de Alta Tensão 121
1. ObjetivO ................................................................................................................................ 122
2. intrOdUçãO ........................................................................................................................... 122
3. definições ...........................................................................................................................................122
4. Os PrOcedimentOs de rede ...............................................................................................................124
Módulo 2 – Requisitos Mínimos para Instalações e 
Gerenciamento de Indicadores de Desempenho ........................................................................125
Submódulo 2.3 – Requisitos Mínimos para Transformadores e 
para Subestações e seus Equipamentos ...............................................................................126
Módulo 16 – Acompanhamento de Manutenção ........................................................................126
Submódulo 16.3 – Gestão de Indicadores para Avaliação de Desempenho de 
Equipamentos e Linhas de Transmissão na Perspectiva da Manutenção ........................126
Módulo 22 – Análise de Ocorrências e Perturbações ...................................................................127
Submódulo 22.4 – Análise de Falhas em Equipamentos e Linhas de Transmissão .........127
Módulo 23 – Critérios para Estudos ..............................................................................................127
Submódulo 23.3 – Diretrizes e Critérios para os Estudos Elétricos ...................................127
Módulo 25 – Apuração de Dados, Relatórios da Operação do Sistema Interligado Nacional e 
Indicadores de Desempenho .........................................................................................................128Submódulo 25.8 – Indicadores de Desempenho de Equipamentos e 
Linhas de Transmissão e das Funções de Transmissão e Geração ....................................128
5. desliGamentOs fOrçadOs de eqUiPamentOs dO sistema elétricO brasileirO .......................... 129
Transformadores de Potência ........................................................................................................129
Reatores em Derivação ...................................................................................................................134
Capacitores em Derivação ..............................................................................................................137
Compensadores Estáticos ..............................................................................................................141
Capacitores Série .............................................................................................................................144
6. desliGamentOs fOrçadOs de linhas de transmissãO 
PrOvOcadOs POr falhas e defeitOs nOs eqUiPamentOs terminais ......................................................146
Consolidação dos Resultados ........................................................................................................148
7. Padrões de desemPenhO da fUnçãO transmissãO ..........................................................................149
8. desemPenhO de eqUiPamentOs de alta tensãO em ÂmbitO internaciOnal ..................................150
Disjuntores a SF
6
 ..............................................................................................................................151
Com Relação ao Tipo Construtivo.........................................................................................151
Com Relação ao Tipo de Aplicação e Nível de Tensão ........................................................151
Com Relação ao Mecanismo de Operação ...........................................................................152
Frequência de Falhas por Nível de Tensão ...........................................................................152
Frequência de Falhas por Tipo de Aplicação e por Tipo Construtivo ................................153
Frequência de Falhas em Função do Ano de Instalação e Tipo Construtivo ....................153
Frequência de Falhas em Função da Causa .........................................................................154
Seccionadores e Chaves de Aterramento ......................................................................................154
Com Relação ao Tipo ..............................................................................................................154
Com Relação ao Nível de Tensão ...........................................................................................155
Frequência de Falhas por Nível de Tensão ...........................................................................156
Frequência de Falhas em Função do Ano de Instalação .....................................................156
Frequência de Falhas em Função do Tipo Construtivo ......................................................157
Frequência de Falhas em Função da Causa .........................................................................157
Sumário
Equipamentos de Alta Tensão – Prospecção e Hierarquização de Inovações Tecnológicas
P&D Aneel – Taesa – Brasnorte – Finatec – UnB
20
Transformadores de Instrumento .................................................................................................158
Com Relação ao Nível de Tensão ...........................................................................................158
Frequência de Falhas por Nível de Tensão ...........................................................................158
Frequência de Falhas em Função do Tipo ............................................................................159
Frequência de Falhas em Função do Ano de Instalação .....................................................160
9. cOnstatações ......................................................................................................................................160
Com Relação aos Transformadores ...............................................................................................161
Com Relação aos Reatores em Derivação .....................................................................................161
Com Relação aos Capacitores em Derivação ...............................................................................161
Com Relação aos Compensadores Estáticos ................................................................................162
Com Relação aos Capacitores Série ...............................................................................................162
Com Relação a Desligamentos de Linhas Provocadas por Equipamentos Terminais .............162
Com Relação às Pesquisas Internacionais ....................................................................................163
10. referências .......................................................................................................................................164
caPÍtuLo 4
Estudos Básicos para Especificação de Equipamentos
1. ObjetivO ...............................................................................................................................................166
2. intrOdUçãO ........................................................................................................................... 166
3. cOrrente nOminal [1] .......................................................................................................................167
4. cOrrente de cUrtO-circUitO [1] ......................................................................................................167
5. sObretensões [2] .................................................................................................................................168
Métodos de Controle da Sobretensões .........................................................................................169
Resistores de Pré-inserção dos Disjuntores .........................................................................169
Para-raios .................................................................................................................................170
Modificações na Configuração do Sistema ..........................................................................170
Blindagem de Linhas de Transmissão e Subestações Contra Descargas Atmosféricas ........170
6. isOlamentOs [2] ..................................................................................................................................171
Níveis de Isolamento dos Equipamentos .....................................................................................171
7. cOOrdenaçãO de isOlamentO [2] ......................................................................................................172
Métodos de Coordenação de Isolamento .....................................................................................173
Efeito-distância................................................................................................................................173
Espaçamentos Elétricos e Distância de Segurança ......................................................................174
Distância de Escoamento de Buchas e Isoladores .......................................................................175
8. estUdOs Para a exPansãO da transmissãO [3] ......................................................................... 175
Relatório R1 ......................................................................................................................................175
Arranjos de Barramento .........................................................................................................176Definição das Correntes Nominais dos Barramentos e Equipamentos ............................176
Análise das Correntes de Curto-circuito ..............................................................................176
Definição de Tipo, Potência e Tensões Nominais e 
Derivações das Unidades Transformadoras ........................................................................176
Análise de Adequações das Instalações Existentes .............................................................177
Relatório R2 ......................................................................................................................................177
Relatório R3 ......................................................................................................................................177
Relatório R4 ......................................................................................................................................178
21
9. PrOcedimentOs de rede [4] ...............................................................................................................178
Corrente em Regime Permanente .................................................................................................178
Capacidade de Curto-circuito ........................................................................................................179
Tensão em Regime Permanente ....................................................................................................179
Isolamento sob Poluição ................................................................................................................179
Desempenho sob Descargas Atmosféricas ...................................................................................179
Transformadores de Potência ........................................................................................................180
Banco de Capacitores em Derivação .............................................................................................180
Reatores em Derivação ...................................................................................................................180
Banco de Capacitores Série ............................................................................................................180
Dispositivos FACTS .........................................................................................................................180
Disjuntores .......................................................................................................................................180
Seccionadores, Lâminas de Terras e Chaves de Aterramento .....................................................181
Para-raios .........................................................................................................................................181
Transformadores de Potencial e Transformadores de Corrente .................................................181
10. edital de leilãO de transmissãO [5] ..............................................................................................181
Subestações ......................................................................................................................................182
Equipamentos .................................................................................................................................182
Disjuntores ..............................................................................................................................182
Seccionadores, Lâminas de Terra e Chaves de Aterramento ..............................................183
Para-raios .................................................................................................................................183
Transformadores de Corrente e Potencial ............................................................................183
Unidades Transformadoras de Potência ..............................................................................184
Reatores em Derivação...........................................................................................................184
Banco de Capacitores Série ...................................................................................................185
Demonstração da Conformidade das Instalações de Transmissão [6] ......................................185
11. referências .......................................................................................................................................186
caPÍtuLo 5
Transformadores de Potência
1. ObjetivO ...............................................................................................................................................188
2. intrOdUçãO .........................................................................................................................................188
Função no Sistema ..........................................................................................................................188
Princípio Básico e Propriedades Gerais ........................................................................................188
Transformador Ideal .......................................................................................................................189
Aspectos Construtivos ....................................................................................................................191
Partes Constituintes ...............................................................................................................191
Enrolamentos ..........................................................................................................................191
Núcleo ......................................................................................................................................192
Isolação ....................................................................................................................................192
Tipos de Transformador .................................................................................................................193
Critérios de Classificação .......................................................................................................193
Finalidade e Função no Sistema ...........................................................................................193
Autotransformadores Versus Enrolamentos Separados .....................................................194
Enrolamento Terciário ...........................................................................................................194
Material do Núcleo .................................................................................................................194
Sumário
Equipamentos de Alta Tensão – Prospecção e Hierarquização de Inovações Tecnológicas
P&D Aneel – Taesa – Brasnorte – Finatec – UnB
22
Quantidade de Fases ..............................................................................................................195
Tensão Variável ........................................................................................................................195
3. desemPenhO térmicO .........................................................................................................................195
Conceitos Básicos ............................................................................................................................195
Limites de Elevação de Temperatura ....................................................................................196
Condições de Carregamento .................................................................................................196
Gestão do Desempenho Térmico ..................................................................................................197Etapas de Gerenciamento de uma Unidade Transformadora Nova ..................................198
Gerenciamento da Operação de Unidades Transformadoras............................................201
Determinação do Envelhecimento .......................................................................................202
Temperatura do Ponto mais Quente do Ano Anterior ........................................................202
Curvas de Carga e Temperatura Ambiente do Ano Anterior ..............................................202
Distribuição da Temperatura do Ponto mais Quente do 
Ano Anterior para a Situação de Regime Normal e de Emergência ...................................203
Curva de Carga e Temperatura Ambiente do Ano Anterior 
Caracterizadas por Dados Típicos de uma Semana de Cada Mês .....................................203
Curva de Carga e Temperatura Ambiente do Ano Anterior 
Caracterizadas por Dados Típicos de um Dia de Cada Mês ...............................................204
Estabelecimento da Capacidade Operativa .........................................................................204
Sistema de Monitoração ........................................................................................................205
4. esPecificaçãO Para PrOjetO e fabricaçãO .........................................................................................206
Parâmetros de Operação ................................................................................................................207
Especificação de Transformador ...................................................................................................208
Normas ....................................................................................................................................208
Dados de Especificação..........................................................................................................208
Perdas em Vazio e em Carga – Otimização ...........................................................................212
Capitalização de Perdas em Vazio e em Carga .....................................................................213
Transformador e Circuitos Equivalentes ......................................................................................216
Transformador de Dois Enrolamentos .................................................................................216
Transformador de Três Enrolamentos ..................................................................................219
Transformador de Três Enrolamentos e Carregamento Simultâneo .................................220
Enrolamento Terciário em Autotransformador ...................................................................222
Desempenho de Transformador ....................................................................................................224
Desempenho do Núcleo ........................................................................................................224
Desempenho Térmico ...........................................................................................................228
Desempenho Mecânico .........................................................................................................230
Desempenho em Sobre-excitação ........................................................................................231
Desempenho dos Enrolamentos ..........................................................................................234
Desempenho dos Acessórios .................................................................................................246
Transformador e o Sistema Elétrico ..............................................................................................246
Estado de Operação em Regime Permanente .....................................................................246
Estado de Operação em Regime Transitório ........................................................................247
Interação Transformador – Sistema Elétrico ........................................................................249
Proteção de Transformador ............................................................................................................252
Proteção por Sinal Elétrico ....................................................................................................252
5. OPeraçãO .............................................................................................................................................256
Sistema de Isolação .........................................................................................................................256
Confiabilidade e Falhas...................................................................................................................257
23
Consequências de Falhas ...............................................................................................................257
Sobretensões Locais e Remotas ao Local da Falha .......................................................................258
Sobrecorrentes Locais e Remotas ao Local da Falha ...................................................................258
Solicitações Térmicas .............................................................................................................259
Contaminação por Umidade, Sujeira e Partículas ..............................................................259
Solicitações Mecânicas em Componentes Externos ...........................................................259
Monitoração, Estado e Diagnósticos de Transformadores em Operação .................................260
Monitoração em Tempo Real .................................................................................................260
Análise de Estado e Diagnóstico ...........................................................................................261
Estado do Óleo ........................................................................................................................262
Estado da Isolação Sólida .......................................................................................................264
Estado dos Acessórios ............................................................................................................266
6. revitalizaçãO OU sUbstitUiçãO .........................................................................................................268
Análise e Classificação de Estado ..................................................................................................268
Envelhecimento e Final de Vida Útil .............................................................................................269
Revitalização de Transformador ....................................................................................................269
7. nOvas tecnOlOGias .............................................................................................................................270
Projetos Avançados .........................................................................................................................270
Materiais Avançados .......................................................................................................................273
8. referências ........................................................................................................................... 273
caPÍtuLo 6
Reatores em Derivação
1. ObjetivO ................................................................................................................................ 278
2. intrOdUçãO .........................................................................................................................................278
3. POtência reativa e cOntrOle de tensãO ..........................................................................................278Função no Sistema Elétrico ............................................................................................................280
4. reatOr em derivaçãO..........................................................................................................................281
Princípio Básico e Propriedades Gerais ........................................................................................282
Tipos de Reatores em Derivação ....................................................................................................288
Tipos de Ligação – Não Manobrável ou Manobrável ..........................................................288
Tipos de Núcleo – Ar ou Ferromagnético .............................................................................288
Número de Fases – Monofásicos ou Trifásicos ....................................................................288
Aspectos Construtivos ....................................................................................................................289
Componentes de um Reator em Derivação .........................................................................289
Núcleo ......................................................................................................................................290
Enrolamentos ..........................................................................................................................291
Isolação ....................................................................................................................................292
Resfriamento ...........................................................................................................................292
5. reqUisitOs fUnciOnais .......................................................................................................................293
Tolerância do Valor da Reatância ...................................................................................................293
Esquema de Aterramento ...............................................................................................................293
Regime de Operação .......................................................................................................................293
Vida Útil ............................................................................................................................................294
Perda .................................................................................................................................................294
Sumário
Equipamentos de Alta Tensão – Prospecção e Hierarquização de Inovações Tecnológicas
P&D Aneel – Taesa – Brasnorte – Finatec – UnB
24
6. esPecificaçãO de reatOr em derivaçãO ............................................................................................294
Normas .............................................................................................................................................294
Dados de Especificação ..................................................................................................................295
Potência Nominal ...................................................................................................................296
Tensão Nominal e Tensão Máxima Operativa .....................................................................297
Reatância e Indutância Nominal ...........................................................................................297
Ligações Entre Enrolamentos ................................................................................................298
Níveis de Isolamento ..............................................................................................................298
Limites de Elevações de Temperatura do Óleo e Enrolamento .........................................298
Carregamento e expectativa de vida útil da isolação ..........................................................299
Sistema de Resfriamento .......................................................................................................299
Linearidade do Núcleo ...........................................................................................................300
Suportabilidade a Sobretensões Dinâmicas ........................................................................300
Características Especiais ........................................................................................................300
Perdas Totais e Otimização .............................................................................................................301
Capitalização de Perdas ..................................................................................................................301
Reator e Circuito Equivalente ........................................................................................................302
Baixa Frequência.....................................................................................................................302
Média Frequência ...................................................................................................................302
Alta Frequência .......................................................................................................................303
7. desemPenhO de reatOr em derivaçãO ..............................................................................................304
Desempenho Eletromagnético ......................................................................................................304
Fluxo Magnético e Indução Magnética ................................................................................304
Forças Eletromagnéticas ........................................................................................................305
Desempenho Térmico ....................................................................................................................307
Perdas Totais ............................................................................................................................307
Equilíbrio Térmico ..................................................................................................................309
Elevações de Temperatura .....................................................................................................309
Limites de Elevações de Temperaturas .................................................................................309
Expectativa de Vida da Isolação ............................................................................................310
Desempenho Dielétrico..................................................................................................................311
Desempenho Acústico ....................................................................................................................312
Desempenho Mecânico ..................................................................................................................313
Vibrações Mecânicas ..............................................................................................................313
Vibrações Mecânicas e Ensaios .............................................................................................314
Desempenho de Acessórios ...........................................................................................................314
8. reatOr em derivaçãO e O sistema elétricO .....................................................................................314
Estado de Operação em Regime Permanente ..............................................................................315
Estado de Operação em Regime Transitório ................................................................................315Correntes de Ligação (Inrush) ...............................................................................................315
Sobretensões Temporárias e Transitórias .............................................................................316
9. PrOteçãO de reatOr em derivaçãO ...................................................................................................317
Proteção por Sinal Elétrico .............................................................................................................317
Proteção Diferencial ...............................................................................................................318
Proteção de Sobrecorrente ....................................................................................................318
Proteção de Corrente de Neutro ............................................................................................318
Proteção por Sinal Térmico ou Mecânico .....................................................................................319
25
10. OPeraçãO ...........................................................................................................................................319
Carregamento, Isolação e Confiabilidade .....................................................................................319
Monitoração, Estado e Diagnósticos de Reator em Operação ....................................................320
11. nOvas tecnOlOGias...........................................................................................................................320
Reator com Potência Reativa Variável ...........................................................................................321
Aplicação e Benefícios de VSR ...............................................................................................322
Aspectos de Projeto de VSR ....................................................................................................323
Aplicação de VSR .....................................................................................................................324
Reator-transformador .....................................................................................................................324
Potência do Enrolamento Secundário ..................................................................................325
Tensão Secundária ..................................................................................................................325
Tensão Secundária para Serviços Auxiliares ........................................................................325
12. referências .......................................................................................................................................327
caPÍtuLo 7
Buchas
1. ObjetivO ...............................................................................................................................................330
2. intrOdUçãO ........................................................................................................................... 330
3. históricO .............................................................................................................................................330
Buchas Sólidas ou Bulk Bushing, Sem Partição Capacitiva ........................................................330
Buchas Capacitivas .........................................................................................................................331
4. fUndamentOs de bUchas ...................................................................................................................332
5. tiPOs .....................................................................................................................................................332
Bucha Não Capacitiva .....................................................................................................................333
Bucha Capacitiva .............................................................................................................................334
6. tecnOlOGia ............................................................................................................................ 334
Buchas Sólidas ou Buchas Secas (Bulk Bushing) .........................................................................334
Buchas Sólidas de Isolação Combinada (Resina Epóxi e Silicone).............................................335
Buchas de Papel Aglutinado com Resina (RBP) ...........................................................................335
Buchas de Papel Impregnado com Óleo (OIP) .............................................................................335
Buchas de Papel Impregnado com Resina (RIP) ..........................................................................336
Buchas Isoladas a Gás SF
6
 ...............................................................................................................336
Buchas com Isolação Combinada de Papel Impregnado 
com Óleo (OIP) e Gás (SF
6
) .............................................................................................................337
Buchas com Isolação Combinada de Papel Impregnado com Resina (RIP) e Gás (SF
6
) ............. 338
Buchas de Fibra Sintética Impregnado com Resina (RIS) ...........................................................338
7. nOrmas técnicas ................................................................................................................... 338
8. aPlicações ............................................................................................................................. 339
Aplicação Óleo-Ar e SF
6
-Ar .............................................................................................................339
Aplicação Óleo-Óleo e Óleo-SF
6
.....................................................................................................340
Aplicação Ar-Ar ................................................................................................................................340
Sistema Interior-Interior ........................................................................................................340
Sistema Interior-Exterior .......................................................................................................341
Sistema Exterior-Exterior .......................................................................................................341
9. características cOnstrUtivas ............................................................................................... 341
Sumário
Equipamentos de Alta Tensão – Prospecção e Hierarquização de Inovações Tecnológicas
P&D Aneel – Taesa – Brasnorte – Finatec – UnB
26
10. características elétricas ...............................................................................................................343
Sistema de Isolação .........................................................................................................................343
11. ensaiOs ..............................................................................................................................................345
Ensaios de Rotina ............................................................................................................................345
Medição do Fator de Perdas Dielétricas (Tang ∆) e 
da Capacitância, na Temperatura Ambiente .......................................................................346
Ensaio de Tensão Suportável Nominal à Frequência na Industrial a Seco .......................346
Medição da Intensidade de Descargas Parciais ...................................................................346
Ensaio de Tensão Suportável Nominal à Frequência Industrial das