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Subestacao-Eletrica

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SUBESTAÇÕES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELABORAÇÃO: Prof° ROMILDO ALVES DOS PRAZERES 
 
 
 
 
 
 
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APRESENTAÇÃO 
 
 
 
Essa apostila tem por objetivo ajudar o estudante da área elétrica dos 
cursos de tecnologia e engenharia, a ter os conhecimentos básicos 
necessários de uma Subestação Elétrica. 
Nos capítulos que se seguem, será visto os conceitos sobre uma 
subestação elétrica, suas funções, tipos e a localização de seus vários setores, 
os equipamentos utilizados e sua representação gráfica no diagrama unifilar 
elétrico, os tipos de arranjos de barramentos utilizados, a planta de 
barramentos, cortes e vistas parciais, além das distâncias mínimas de 
segurança da parte energizada para com os equipamentos e solo. 
Conheceremos os sistemas de comunicação, proteção e medição usados em 
subestação, além de noções de terraplenagem. 
Quanto ao aterramento da subestação, veremos todos os procedimentos 
para determinar a resistividade do solo, as tensões de passo, contato e 
transferência e todo o cálculo da malha de terra de uma subestação. 
 Reafirmo que o aluno deve estar em contínua reciclagem em função das 
alterações constantes causadas pela evolução tecnológica desta área. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 ÍNDICE 
 
1. Sistema Elétrico 
2. Subestações Elétricas – SE 
 As funções de uma Subestação 
 Tipos de Subestações 
 Termos usados para definir partes de uma SE 
 Localização dos vários setores de uma SE 
3. Tipos de Diagramas Elétricos utilizados em SE 
- Diagramas unifilares simplificados 
- Diagramas unifilares completos 
- Diagramas unifilares operacionais 
- Diagramas funcionais ou elementares 
- Diagramas trifilares 
- Diagramas sinóticos 
4. Equipamentos utilizados na SE 
 Barramentos 
 Chave Seccionadoras 
 - Tipos de Chaves Seccionadoras 
 Disjuntores 
 - Tipos de Disjuntores 
 - Disjuntor e Baipasse 
 - Disjuntor de Transferência 
 - Disjuntor Religador Automático 
 Pára-raios 
 Chave fusível 
 Chave de Aterramento 
 Transformadores de Força 
 Tipos de Transformadores 
 Reator Trifásico de Aterramento 
 Cabos Subterrâneos 
 Transformador de Corrente – TC 
 Transformador de Potencial – TP 
 Instrumentos de Medição 
 Os instrumentos utilizados 
 Sistemas de Comunicação 
 Conjunto Carrier para intercomunicação 
 Comunicação Digital por meio de fibra óptica 
 Sistemas de Proteção 
 Tipos de Relés utilizados em SE 
 Exemplos de aplicação de Relés 
5. Arranjos de Barramentos 
 Tipos de Arranjos 
6. Arranjo Físico de uma SE 
 Planta de Barramentos e Equipamentos 
 Cortes e Vistas Parciais 
7. Canaletas para Cabos de Controle 
8. Terraplenagem em SE 
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8.1 Levantamento Topográfico 
 9. Distâncias de Segurança 
 10. Aterramento em Subestação 
 10.1 Tensão de Passo – Ep 
 10.2 Tensão de Contato – Ec 
 10.3 Tensão de Transferência – Et 
 10.4 Determinação da resistividade do solo 
 10.4.1 Metodologia e equipamento utilizado 
 10.4.2 Identificação e escolha dos pontos a serem usados 
 10.5 Dimensionamento da Malha de Terra de uma SE 
 10.5.1 Dados de entrada: - Resistência medida 
 - Dados complementares 
 10.5.2 Determinar a Resistividade média do solo 
 10.5.3 Dimensionamento da seção dos condutores da malha 
 10.5.4 Determinação do número de condutores paralelos da malha 
 10.5.5 Cálculo do comprimento dos condutores da malha 
 10.5.6 Determinação do Potencial de Passo admissível e calculado 
 10.5.7 Determinação do Potencial de Contato admissível e calculado 
 10.5.8 Verificação da Corrente de Choque que passa pelo corpo humano 
devido ao potencial de passo na periferia da malha 
 10.5.9 Verificação da Corrente de Choque que passa pelo corpo humano 
devido ao potencial da malha 
 10.5.10 Verificação da Corrente de Pick-up 
 10.5.11 Determinação da Resistência de Aterramento da malha 
 11. O efeito Corona 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1- SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA 
 
Podemos considerar que o sistema elétrico de potência é basicamente composto dos seguintes 
setores: 
 
- Geração 
- Transformação (elevação da tensão) 
- Transmissão 
- Transformação (abaixamento da tensão) 
- Distribuição 
 
 
 Configuração de um sistema elétrico de potência. 
 
Tensão 
“kV” 
Sistema 
13,8 
34,5 
 
Distribuição 
69 
138 
Subtransmissão 
230 Transmissão 
 
EAT(EHV) 
UAT(UHV) 
 
345 
500 
750 
 
A energia elétrica para ser encaminhada desde a geração até a distribuição, tem que ter meios 
de dirigi-la adequadamente através de conexões, para que permitam manobrar as linhas de 
transmissão e os alimentadores da forma mais confiável possível. Além das manobras, temos que ter 
meios de modificar a tensão e regular seus níveis visando melhor atender as necessidades dos vários 
consumidores. Essa variação e regulação dos níveis de tensão são obtidas através das subestações, 
que possibilitam enviar adequadamente esses blocos de energia de um ponto a outro. 
 
2- SUBESTAÇÕES ELÉTRICAS – “SE” 
 
As subestações são partes componentes do "Sistema de Transmissão" (sistema elétrico sem a 
geração, distribuição e consumidores) e podem ser definidas como sendo um conjunto de 
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equipamentos destinados a transformar e regular as tensões geradas ou transportadas, permitir a 
operação segura das partes componentes do sistema, eliminar ou reduzir as faltas e permitir o 
estabelecimento de alternativas para o suprimento (o mais continuo possível) da energia elétrica. 
 
- As Funções de uma Subestação 
 
Basicamente temos as seguintes funções: 
 
- Transformação: alteração dos níveis da tensão de modo a adequa-lo às conveniências de 
transmissão, distribuição e consumo. 
- Regulação: regular os níveis de tensão de modo a mantê-los nos limites aceitáveis e 
admissíveis. 
- Chaveamento: conexão e desconexão de componentes do sistema de transmissão ou dis-
tribuição, para orientar o fluxo de energia e isolar partes com defeitos, mantendo a continuidade no 
suprimento de energia elétrica. 
 
Algumas subestações, além das funções acima, possuem uma quarta que é a de modificar as 
características originais da energia elétrica. Estas subestações são denominadas de conversoras e 
destinam-se a modificar a freqüência ou a corrente alternada para continua e vice-versa. Como 
exemplo temos a subestação de Bateias que pertence a Itaipu. 
 
- Tipos de Subestações 
 
Considerando que as subestações podem interligar sistemas elétricos (duas ou mais fontes), 
distribuir energia na tensão de transmissão para outros centros consumidores, ou para distribuição 
local em tensões de subtransmissão e distribuição, podemos considerar os seguintes tipos de 
subestações: 
 
- SE Elevadora: recebe energia na tensão de geração e a eleva para tensões de subtransmissão 
ou de transmissão. Embora raras, podem receber energia em tensão de subtransmissão e elevar para 
a tensão de transmissão. 
 
- SE Abaixadora: recebe tensão de transmissão ou subtransmissão, reduzindo para tensão de 
subtransmissão e/ou distribuição. Dependendo da localização da SE ou da forma

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