apostila-de-subestacoes

das cargas é realizado pelo 
carregador. Nas situações de defeito,ou manutenção do retificador, o sistema 
de bateria assumi a alimentação de todas as cargas. 
Em condições normais de operação, carregador alimenta as cargas e mantém a 
bateria em regime de flutuação. 
 
b) Centrais Elétricas/Subestações de grande porte 
A figura 6, mostra um diagrama unifilar típico de uma subestação, onde 
destaca-se o sistema auxiliar representado por duas fontes auxiliares de 
corrente contínua, sendo dois carregadores retificadores e duas baterias. 
 
Conforme ilustra o diagrama unifilar da figura 6, na ausência de um conjunto 
carregador e bateria haverá uma comutação manual ou automática dos 
disjuntores “A”, “B” e “C” de forma que o outro conjunto supra as cargas de 
ambas as barras. 
 
Em condições normais de operação, cada carregador pode alimentar as cargas 
da barra a ele associado com a recarga da bateria sendo feita por ele ou não. 
 
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CAPÍTULO 12 – NOÇÕES SOBRE SISTEMAS AUXILIARES UTILIZADOS NAS 
SUBESTAÇÕES 
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CARREGADOR
RETIFICADOR 1
CARREGADOR
RETIFICADOR 2
BATERIA 1 BATERIA 2
Intertravamento Elétrico
A
C
B
Normal Segurança
125 Vcc
 
figura 6 – diagrama auxiliar de uma SE de grande porte/central elétrica; 
 
4 – DIMENSIONAMENTO DAS FONTES C.A. 
 
4.1 – DIMENSIONAMENTO DOS TRANSFORMADORES 13,2 / 0,22 
KV ou 13,2 / 0,44 KV. 
 
Conforme apresentado anteriormente, cada transformador deve ser capaz de 
alimentar todas as cargas da subestação. Nesta deve-se dividir as cargas em 
dois tipos: 
 
- CARGAS ESSENCIAIS: São aquelas que não podem ficar desligadas 
a não ser por curtos períodos de tempo, para evitar prejuízos operacionais à 
subestação.São normalmente as seguintes: 
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CAPÍTULO 12 – NOÇÕES SOBRE SISTEMAS AUXILIARES UTILIZADOS NAS 
SUBESTAÇÕES 
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- Refrigeração dos transformadores 
- Carregadores retificadores 
- Iluminação parcial e tomadas das edificações 
- Serviços auxiliares dos grupos geradores Diesel 
- Iluminação externa suplementar 
- Controle dos comutadores sob carga 
- Motores de disjuntores e seccionadores 
- Sistemas supervisivos. 
 
- CARGAS NÃO ESSENCIAIS: São aquelas que podem ficar desligadas 
por períodos mais longos de tempo sem causar prejuízos operacionais à 
subestação. São normalmente as seguintes: 
- Ar condicionado 
- Iluminação complementar das edificações 
- Iluminação e aquecimento dos quadros e caixas dos equipamentos 
- Iluminação externa normal 
- Tomadas externas 
- Iluminação de áreas administrativas 
- Tratamento de óleo 
- Água potável 
 
Para a especificação dos transformadores deve-se levantar os valores nominais 
das cargas descritas acima. A partir dos dados nominais dos equipamentos, 
aplica-se os fatores de demanda normalmente considerados, de acordo com a 
tabela 1. 
 
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CAPÍTULO 12 – NOÇÕES SOBRE SISTEMAS AUXILIARES UTILIZADOS NAS 
SUBESTAÇÕES 
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Tabela 1 – Valores do fator de demanda em função das cargas 
Refrigeração 100% 
Ar condicionado 100% 
Iluminação 100% 
Tomadas 20% 
Carregadores-retificadores 50% 
Controle de comutador 100% 
Motor disjuntor e seccionador 20% 
Serviços auxiliar grupo diesel l80% 
 
 
 
Deve-se realizar a somatória das cargas acima descrita com seus respectivos 
fatores de demanda. Este fator é definido como sendo a relação entre a 
demanda máxima e a carga instalada. Enquanto que, o fator de diversidade 
entre as cargas é definido pela relação entre a somatória das demandas 
máximas individuais e a demanda máxima do conjunto. 
 
Para subestações do tipo ETT, pode-se considerar como demanda máxima do 
conjunto a somatória das demandas máximas de refrigeração de 50% dos 
bancos de transformadores, de 100% da iluminação, ar condicionado e 
carregadores, com 50% das demandas máximas de refrigeração de 50% dos 
bancos de transformadores, tomadas, controle de comutador, motor de 
disjuntores e seccionadores e serviços auxiliares do grupo gerador-diesel . 
 
 
 
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CAPÍTULO 12 – NOÇÕES SOBRE SISTEMAS AUXILIARES UTILIZADOS NAS 
SUBESTAÇÕES 
15
 
 
4.2 – DIMENSIONAMENTO DOS GRUPOS GERADORES DIESEL 
 
O(s) grupo(s) diesel gerador(es) devem alimentar apenas as cargas essenciais. 
Sendo assim, deve-se fazer a somatória das cargas essenciais já aplicadas 
sobre as mesmas os fatores de demanda descritos no item 4.1, e sobre esta 
somatória, aplica-se o fator de diversidade. Nesta situação, chega-se ao valor 
da potência do(s) grupo(s) geradores diesel. 
 
Para determinar o fator de diversidade para subestações do tipo ETT, 
considera-se como demanda máxima do conjunto a somatória das demandas 
máximas de refrigeração de 50% dos bancos de transformadores, de 100% da 
iluminação parcial e carregadores, com 50% das demandas máximas de 
refrigeração dos bancos de transformadores, controle de comutador, motor de 
disjuntores e seccionadores e serviços auxiliares do grupo diesel . 
 
5 - DIMENSIONAMENTO DE FONTES C.C. 
 
5.1 – DEFINIÇÕES E CONCEITOS BÁSICOS 
 
5.1.1 – ACUMULADORES ELÉTRICOS 
 
a) Definições 
É o dispositivo capaz de transformar energia química em energia elétrica e 
vice-versa, em reações quase completamente reversíveis, destinado a 
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CAPÍTULO 12 – NOÇÕES SOBRE SISTEMAS AUXILIARES UTILIZADOS NAS 
SUBESTAÇÕES 
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armazenar sob forma de energia química, a energia elétrica que lhe tenha sido 
fornecida e restituí-la em condições determinadas. 
São classificados em dois tipos: 
• Alcalinos (Ni – Cd, tipo bolsa) 
• Chumbo- ácidos 
 
Os tipos chumbo- ácidos, divide-se em: 
- Placas positivas e negativas empastadas com grades de chumbo-
antimônio ou chumbo-cálcio; 
- Placas positivas planté (rosetas) e por placas negativas do tipo Box; 
- Placas positivas tubulares com grades Pb-Sb e Pb-Ag e placas 
negativas empastadas. 
 
b) Comparação Alcalina x Chumbo- ácida 
As baterias do tipo alcalina apresentam melhor desempenho técnico nas 
seguintes condições: 
• Auto descarga; 
• Não há formação de gases corrosivos; 
• Facilidade de armazenamento; 
• Resistência mecânica; 
• Menor possibilidade de ocorrência de curtos internos; 
• Maior vida útil; 
• Menor peso e volume; 
• Menor custo de manutenção em Hh. 
 
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CAPÍTULO 12 – NOÇÕES SOBRE SISTEMAS AUXILIARES UTILIZADOS NAS 
SUBESTAÇÕES 
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As baterias do tipo chumbo-ácido apresentam melhor desempenho técnico nas 
seguintes condições: 
• Verificação do estado da carga (proporcional à densidade do 
eletrólito. Para alcalinas a densidade é aproximadamente 
constante.); 
• Menor influência da alta temperatura; 
• Menor necessidade de troca do eletrólito (nas alcalinas o hidróxido 
empregado não é estável e reage com o ar absorvendo CO2 
formando carbonato de potássio.); 
• Maior capacidade para atender o mesmo ciclo de descarga; 
• Maior número de fornecedores. 
 
As baterias alcalinas resultam em uma capacidade menor (até 50%), que 
as chumbo- ácidos desde que ocorram picos elevados durante o ciclo de 
descarga, mas mesmo assim o seu custo é 30% maior. 
 
c) Características Principais 
• Tensão de flutuação (Vf1): é a tensão utilizada no processo de carga 
pela qual são compensadas as perdas por auto-descarga de um 
acumulador, no estado de plena carga. 
 
• Tensão Final de Descarga (Vfn): é a tensão mínima na qual o 
consumidor pode operar. 
 
• Tensão de Equalização (Veq): é a tensão mínima utilizada no 
processo de carregar uma bateria com uma tensão elevada. 
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CAPÍTULO 12 – NOÇÕES SOBRE SISTEMAS AUXILIARES UTILIZADOS NAS 
SUBESTAÇÕES 
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• Tensão de Carga Profunda