TRABALHO DE CABINE PRIMÁRIA 15042020

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DAS AMÉRICAS - FAM
GRADUAÇÃO EM ENGNHARIA ELÉTRICA 
JACKSON NOVAIS RUAS - RA: 020507
ROGERS BARROSO PEREIRA – RA: 021967
MANUTENÇÕES CORRETIVA E PREVENTIVA EM CABINE PRIMÁRIA PARA ATENDIMENTO EM MÉDIA TENSÃO E ALTA TENSÃO
São Paulo
2020
JACKSON NOVAIS RUAS - RA: 020507
ROGERS BARROSO PEREIRA – RA: 021967
ENGENHARIA ELÉTRICA 7º SEMESTR 
Trabalho de Manutenção Corretiva e Preventiva de cabine primária de media e alta tensão apresentada ao Curso de Engenharia Elétrica do Centro Universitário das Américas Engenharia Elétrica. Orientador: Professor Cessar Dantas.
São Paulo 
2020
JACKSON NOVAIS RUAS - RA 020507
ROGERS BARROSO PEREIRA - RA 021967
PROFESSOR - CESAR DANTAS 
Resumo: 
Este Trabalho de Conclusão de Curso tem como foco principal abranger de forma simples e objetiva o que é uma cabine primária, quais são as principais ferramentas utilizadas para manutenção preventiva e manutenção corretiva em cabine primária. Também será relatado qual profissional pode executar o serviço de manutenção em cabine primária, quais são os equipamentos de proteção necessários, qual a frequência de manutenção aplicável a uma cabine primária, além de explicar o seu funcionamento, passando por seus componentes, instalação e modelos. 
Palavras-chave: Manutenção preventiva, manutenção corretiva em cabine primária, média e alta tensão.
LISTA DE ABREVIATURAS 
kV quilo volt 
VCA 
Tensão corrente alternada 
TC Transformador de Corrente 
TP Transformador de Potencial 
V volt 
RT Relação de transformação 
NR-10 Norma regulamentadora número 10 
Hz hertz
 MTE Ministério do trabalho e emprego 
A Ampère 
kW quilo Watts 
SEESMT Serviço especializado de engenharia e segurança do trabalho AT Alta tensão 
BT Baixa tensão 
AC Aquecimento corrigido 
TA Temperatura ambiente 
MAA Máximo aquecimento admissível 
MTA Máxima temperatura admissível 
IEC Internation Electrical Commission 
CFCA Critério flexível de classificação de aquecimento 
Tc Temperatura corrigida 
NR-6 Norma regulamentadora número 06 
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas
LISTA DE FIGURAS 
Figura1 - Tipode cabine primária............................................................................................16 
Figura 2 - Tipo de cabine primária..........................................................................................16 
Figura 3 - Tipo de cabine primária..........................................................................................17 Figura 4 - Modelo de transformador.......................................................................................23 Figura 5 - Modelo de para-raios.............................................................................................26 Figura 6 - Exemplo de análise termográfica ..........................................................................45 Figura 7 - Exemplo de análise termográfica...........................................................................45 Figura 8 - Exemplo de Inspeção Termográfica......................................................................46 Figura 9 - Exemplo de Inspeção Termográfica......................................................................47 Figura 10 - Gráfico de ocorrências após análise termográfica...............................................48
1. INTRODUÇÃO
O consumo de energia elétrica é indispensável para os dias atuais. Esta necessidade é ainda maior quando se trata de uma indústria, seja ela de pequeno, médio ou grande porte. A fim de conseguir utilizar esta energia de forma aplicável as suas necessidades, as indústrias de um modo geral precisam se adequar para conseguir utilizar a energia elétrica. Esta adequação se faz por meio de uma cabine primária ou cubículo primário, que tem a função de reduzir a energia elétrica entregue pelas concessionárias. As concessionárias classificam a entrega de energia elétrica em três classes: baixa, média e alta tensão. Ao longo deste trabalho será relatado o funcionamento de uma cabine primária para atendimento em média tensão. Por se tratar de um item extremamente crítico, existem alguns métodos e procedimentos necessários para o bom funcionamento de uma cabine primária. Tais métodos e procedimentos serão descritos ao longo deste trabalho, contemplando métodos preventivos, corretivos quando necessário, o profissional capaz de executar tal tarefa e o comportamento seguro para executar tal tarefa.
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
2.1 DEFINIÇÕES DE CABINE PRIMÁRIA. 
ENEL DISTRIBUIDORA D ENRGIA Cabine Primária é o local que chega a energia e transforma de acordo com o consumo de um cliente, na planta elétrica de uma instalação industrial que transforma a energia que vem das concessionárias que está numa alta voltagem para que possa ser aproveitada pelos equipamentos e instalações de sua empresa. Após sua geração, ela é transmitida por grandes linhas de transmissão que podem atravessar grande parte do país até o consumidor. A rede elétrica que chega às empresas geralmente chega já transformada em baixa tensão. A responsabilidade por fazer esta "transformação", da energia de alta tensão dos fios para a energia que conhecemos (110V, 220V ou a gosto do cliente) é da concessionária de energia.
2.1.1 UMA CABINE PRIMÁRIA
Uma Cabine primária é um conjunto formado por instalações elétricas e civis, e é destinada a alojar medição, proteção e transformação. Ela é formada por um conjunto de equipamentos que devem atender às necessidades de fornecimento de energia elétrica das instalações por ela alimentadas, permitindo sempre a flexibilidade de manobras, a acessibilidade para manutenções, a confiabilidade quanto à proteção e à operação, e a segurança tanto para os equipamentos quanto para o pessoal envolvido. Cabine Primária - Subestações de Alta-Tensão de Consumidor - Benjamim F. de Barros e Ricardo Luis Gedra - 4a Edição
2.2 TIPOS DE CABINE PRIMÁRIA 
Esta parte da ABNT NBR IEC 62271 especifica requisitos para o conjunto de manobra e controle de invólucro metálico para corrente alternada, montado em fábrica, para tensões nominais acima de 1 kV até e inclusive 52 kV, para instalação abrigada e ao tempo, para freqüências de serviço até 60 Hz, inclusive. Os invólucros podem incluir componentes fixos e removíveis e podem ser preenchidos com fluido (líquido ou gás) para prover a isolação.
Imagem 1 http://fsdobrasil.com.br/conteudo.php?pagina=cabine_primaria
Imagm 2 https://www.mille.com.br/manutencao-cabine-primaria
Imagem 3 http://www.jbftransformadores.com.br/cabines-primarias/cabine-primaria-blindada-convencional/cabine-primaria-blindada-convencional-uberlandia
2.3 CONJUNTOS DE MANOBRA EM ALVENARIA 
Os conjuntos de manobra em alvenaria têm seus equipamentos instalados em edificação civil, o ramal de alimentação pode ser aéreo ou subterrâneo. Os conjuntos de manobras blindados são constituídos de uma estrutura metálica, onde os componentes são instalados, apresentam alto nível de segurança, pois na necessidade de manobras, todas as partes energizadas ficam confinadas. É importante ressaltar que o fabricante deste tipo de conjunto de manobras deve submeter um protótipo aos ensaios conforme estabelecidos pela norma ABNT NBR IEC 62271, e também homologar seu projeto junto às concessionárias de distribuição de energia. O conjunto de manobras simplificado com transformador único só e permitido conforme norma ABNT-NBR 14039, Esta norma estabelece um sistema para o projeto e execução de instalações elétricas de média tensão, com tensão nominal de 1,0 kV a 36,2 kV, à frequência industrial, de modo a garantir segurança e continuidade de serviço.
2.4 ITENS D UMA CABINE PRIMÁRIA
Imagm4 https://www.academia.edu/41012281/KLS
2.4.1 TRANSFORMADOR DE CORRENTE (TC)
Um transformador de corrente ( TC ou TI) é um dispositivo que reproduz no seu circuito secundário, a corrente que circula em um enrolamento primário com sua posição vetorial substancialmente mantida, em uma proporçãodefinida, conhecida e adequada. Os transformadores de corrente, também chamados de transformadores de instrumentos, utilizados em aplicações de alta tensão (situações essas onde circulam, frequentemente, altas correntes), fornecem correntes suficientemente reduzidas e isoladas do circuito primário de forma a possibilitar o seu uso por equipamentos de medição, controle e proteção. 
Simbologia e Convenções: A simbologia padrão dos transformadores de corrente (TC´s) mostra os terminais primários de alta tensão H1, H2 ou H3 e os terminais secundários X1, X2 ou X3. O ponto, para transformadores com polaridade aditiva, indica onde entra a corrente no primário e onde sai a corrente no secundário (defasamento de 180°). 
Modelos industriais de TCs têm os terminais de alta tensão marcados como P1 e P2 (Primário 1 e Primário 2), sendo que em muitos casos pode haver diferentes ligações do circuito primário que permitam alterar a relação de transformação. Os terminais secundários são marcados como 1s1, 1s2, 2s2... (número, algarismo, número), indicando respectivamente o número do enrolamento, o símbolo de terminal secundário (s) e o número da derivação do terminal secundário. 5 20 Tipos construtivos: São classificados de acordo com o modelo do enrolamento primário, já que o enrolamento secundário é constituído por uma bobina com derivações (taps) ou múltiplas bobinas ligadas em série e/ou paralelo, para se obter diferentes relações de transformação. Quanto aos tipos construtivos, os TCs mais comuns, são: 
• Tipo enrolado
 Este tipo é usado quando são requeridas relações de transformações inferiores a 200/5. Possui isolação limitada e, portanto, se aplica em circuitos até 15kV. Ocorre quando o enrolamento primário, constituído de uma ou mais espiras, envolve mecanicamente o núcleo do transformador. 
• Tipo barra Transformador de corrente cujo enrolamento primário é constituído por uma barra, montada permanentemente através do núcleo do transformador. 
• Tipo bucha Consiste de um núcleo em forma de anel (núcleo toroidal), com enrolamentos secundários. O núcleo fica situado ao redor de uma “bucha” de isolamento, através da qual passa um condutor, que substituirá o enrolamento primário. Este tipo de TC é comumente encontrado no interior das “buchas” de disjuntores, transformadores, religadores, etc.. 
• Tipo janela Tem construção similar ao tipo bucha, sendo que o meio isolante entre o primário e o secundário é o ar. O enrolamento primário é o próprio condutor do circuito, que passa por dentro da janela.
• Tipo Núcleo Dividido Transformador de corrente tipo janela em que parte do núcleo é separável ou basculante, para facilitar o enlaçamento do condutor primário. 
• Tipo com vários enrolamentos primários Transformador de corrente com vários enrolamentos primários distintos e isolados separadamente. 
• Tipo com vários núcleos Transformador de corrente com vários enrolamentos secundários isolados separadamente e montados cada um em seu próprio núcleo, formando um conjunto com um único enrolamento primário, cujas espiras enlaçam todos os secundários. 
Classificação: Os transformadores de corrente são classificados em dois tipos: 
• Transformadores de Corrente para serviços de medição Utilizados para medição de correntes em alta tensão, possuem características de boa precisão (ex.: 0,3%-0,6% de erro de medição) e baixa corrente de saturação (quatro vezes a corrente nominal). 
• Transformadores de Corrente para serviços de proteção: 
 Utilizados para proteção de circuitos de alta tensão, são caracterizados pela baixa precisão (ex.: 10%-20% de erro de medição) e elevada corrente de saturação (da ordem de 20 vezes a corrente nominal).
2.4.2 TRANSFORMADOR DE TENSÃO (TP)
Transformador de Potencial (TP) é um equipamento usado principalmente para sistemas de medição de tensão elétrica, sendo capaz de reduzir a tensão do circuito para níveis compatíveis com a máxima suportável pelos instrumentos de medição. Sua principal aplicação é na medição de tensões com valores elevados, ou seja, em seu circuito primário (entrada) é conectada a tensão a ser medida, sendo que no secundário (saída) será reproduzida uma tensão reduzida e diretamente proporcional a do primário. Assim, com menor custo e maior segurança, pode-se conectar o instrumento de medição (voltímetro) no secundário. A razão (divisão) entre a tensão no primário sobre a tensão apresentada no secundário de qualquer transformador é uma constante chamada de relação de transformação (RT). A RT é determinada na fabricação do TP pela razão entre o número de espiras do enrolamento primario sobre o número de espiras do enrolamento secundário, assim conhecendo-se a RT e a tensão no circuito secundário, tem-se o valor da tensão no circuito primário. Os TPs podem ser considerados especiais, pois são fabricados de forma a apresentar uma RT com ótima exatidão, ou seja, uma pequena variação na tensão do primário causará uma variação proporcional também no secundário, permitindo assim que indicação no voltímetro apresente uma incerteza de medição muito pequena. A tensão reduzida do circuito secundário do TP também é usada para alimentar, de forma igualmente segura, os circuitos de proteção e controle de subestações.
2.4.3 Grupos de Ligação e Tensões Primárias Nominais
 Os TP’s são separados em três grupos de ligação:
 Grupo 1: São TP’s destinados para conexão Fase-Fase, largamente utilizados em sistemas onde se necessita somente as tensões Fase-Fase, como em algumas funções de proteção e circuitos de medição que utilizam a conexão Aron. Nesse aspecto, destaca-se a economia de um TP (pois, são utilizadas apenas duas unidades em um circuito trifásico). Tipicamente, são utilizados em circuitos até 69 kV. 
Grupo 2: são TP’s destinados para conexão Fase-Terra em sistemas aterrados. São utilizados em sistemas onde se necessita as tensões Fase-Fase ou Fase-Terra, pois, são utilizadas três unidades em um circuito trifásico. Tipicamente, são utilizados em circuitos de AT e EAT. 
Grupo 3: são TP’s destinados para conexão Fase-Terra em sistemas isolados ou fracamente aterrados. Estes TP’s são mais robustos que o do grupo 2 pois deverão suportar sobretensões em regime permanente de até 3 superior à tensão Fase-Terra, por exemplo, durante uma falta à terra em um sistema isolado. São utilizados em sistemas onde se necessita as tensões Fase-Fase ou Fase-Terra, pois, são utilizadas três unidades em um circuito trifásico. Tipicamente, são utilizados em circuitos de AT e EAT isolados.
2.4.4 CHAVE SECCIONADORA 
Chave seccionadora ou chave faca (sua lâmina de contato lembra uma faca) é um dispositivo destinado a manobras e desligamento de distribuição primária. São instaladas em pontos estratégicos visando seccionar a rede para minimizar os efeitos das interrupções programadas, estabelecer seccionamento visível em equipamentos como religadores automáticos, chaves a óleo, estabelecer “by pass” em equipamentos como reguladores de tensão.
2.4.4. DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO 
Uma das alternativas na busca de altos níveis de confiabilidade e com o melhor custo benefício está na correta utilização dos dispositivos de proteção existentes nos sistemas de distribuição, os quais devem ser eficazes e seletivos, pois caso os mesmos não sejam corretamente aplicados podem vir a interferir diretamente nos indicadores técnicos de continuidade de forma negativa. Dentre os diversos componentes dos sistemas de distribuição, os dispositivos de proteção apresentam uma importância fundamental, visto que visam manter a integridade física não só de equipamentos, mas também dos eletricistas e da população em geral. A aplicação correta destes dispositivos demanda um tempo elevado e é extremamente trabalhosa, bem como ao fato de que ao se estudar seus ajustes é necessário levar em conta diversos fatores, tais como, a corrente de carga futura, níveis de correntes de curto-circuito máximos e mínimos, ajustes dos dispositivos de proteção a jusante e a montante. Os dispositivos de manobra e proteção tradicionalmente utilizadosnas redes de distribuição são as chaves fusíveis, chaves repetidoras (religadoras),seccionalizadoras, chaves unipolares do tipo faca e chaves trifásicas com abertura sob carga. Estes dispositivos apresentaram nos últimos anos apenas evoluções construtivas, pois os seus princípios de funcionamento não evoluíram muito. Cada um destes equipamentos apresenta características próprias de aplicação, operação e ajustes. Para uma melhor compreensão, descreve-se a seguir as suas características construtivas e operacionais.
a) Chave e Elos Fusíveis
Chave e Elos Fusíveis Os elos fusíveis são dispositivos de proteção amplamente utilizados em sistemas de distribuição. Suas aplicações envolvem basicamente a proteção de ramais de alimentadores, cargas e transformadores de distribuição. Em caso de atuação, os fusíveis resultam na súbita interrupção da corrente que circula pelo circuito, necessitando serem manualmente substituídos para que o sistema volte a sua condição de operação normal. O elo fusível atua quando uma corrente de valor acima de sua capacidade de condução circula pelo elemento fusível, que entra em fusão, interrompendo o circuito. Apresenta um tempo de atuação que varia de acordo com a intensidade da corrente. O elemento fusível é o principal componente do elo fusível, formado por um fio composto de liga de estanho, prata ou níquel-cromo, conforme mostrado na Figura 45(a). Os elos fusíveis são utilizados juntamente com chaves mecânicas que abrem os contatos em casos de rompimento do fusível, facilitando também a sua troca e o religamento do circuito. Estas chaves são chamadas chaves fusíveis e um exemplo delas pode ser visto na Figura 45(b). O elo fusível é alojado dentro de um tubo de fibra isolante o qual é revestido internamente por uma fibra especial. A queima desta fibra no instante de fusão do elemento fusível produz gases desionizantes importantes na extinção do arco elétrico que surge no momento em que o circuito é aberto.
Os elos fusíveis têm a característica inversa na relação tempo x corrente, isto é, quanto maior a corrente de curto-circuito, menor o tempo de fusão do elo fusível. Existem diversos tipos de bases para as chaves fusíveis dependendo de sua aplicação. Para os sistemas de distribuição de energia elétrica, os tipos de bases mais utilizadas são do tipo A e C, na qual a sua diferenciação está no tamanho, na sua corrente nominal e capacidade de interrupção de corrente de curto-circuito. Da mesma forma que as chaves fusíveis, existem diversos tipos de elos fusíveis que variam de acordo com as suas aplicações. Para os sistemas de distribuição de energia os mais utilizados são os elos do “TIPO K”. Os elos “TIPO K” têm características rápidas de atuação e admitem sobrecargas de 1,5 vezes os seus valores nominais, sem causar excesso de temperatura ou perda de sua característica “tempo x corrente” (Corrente admissível). Por outro lado, a fusão dos elos “TIPO K” se dá com duas vezes o seu valor nominal. Os elos fusíveis não possuem um tempo de atuação exato, pois como a sua atuação depende da temperatura de fusão do elemento fusível, esta é influenciada pela temperatura ambiente, corrente de carga, dentre outros. Desta forma o fabricante determina uma faixa de operação aceitável entre duas curvas. Para um mesmo elo fusível, existe a curva de tempo mínimo de fusão (T.mín. F) e a curva de tempo máximo de fusão (T.máx. F). Em resumo, um elo fusível "nunca deve” fundir antes do T.mín. F e nem ultrapassar o T.máx.F. Desta forma o fabricante estabelece uma faixa de tolerância onde pode ocorrer a fusão, que é chamada de "faixa de operação" do elo fusível
Imagem https://slideplayer.com.br/slide/5643855/
4.4.5 RELIGADORS
 Os religadores automáticos são amplamente utilizados pelas concessionárias de distribuição de energia. Seu uso aumentou em função das desvantagens geradas pela atuação dos elos fusíveis em alguns casos, pois estes não são capazes de diferenciar uma falta permanente de uma transitória, sendo que estas últimas representam de 60 a 90% dos casos de falta ocorridos. A atuação dos elos fusíveis em casos de faltas transitórias gera elevados custos de operação e principalmente um maior período da interrupção, sendo os índices de qualidade relacionados avaliados pelas agências reguladoras, podendo resultar em multas para a empresa. O religador é um dispositivo que pode ser trifásico ou monofásico e constituído de chaves controladas e submersas em óleo ou a vácuo. Estas são ligadas em série no circuito, interrompendo-o de forma temporizada. Após detectar o defeito através da medida da corrente em seus terminais o religador dispara rapidamente, abrindo o circuito. Após um determinado tempo os terminais do religador são fechados. Se a falta for de caráter transitório, o sistema continua operando após um mínimo tempo de interrupção. O processo de abrir e fechar pode se repetir várias vezes até que a falta seja eliminada. Se o defeito continuar após as várias tentativas, o religador abre definitivamente seus contatos, isolando a parte defeituosa do sistema. Os tempos de operação, o número de interrupções, os ajustes da corrente de disparo e outros parâmetros podem ser facilmente modificados pelo usuário, resultando em grande flexibilidade e possibilitando a coordenação com outros dispositivos de proteção, como os fusíveis, por exemplo [6]. A operação do religador não se limita apenas a sentir e interromper os defeitos na linha e efetuar os religamentos. O religador é dotado também de um mecanismo de temporização, o qual pode ser ajustado em duas características distintas, as operações rápidas, que reduzem ao mínimo as possibilidades de danos ao sistema, evitando ao mesmo tempo a queima de elos fusíveis entre o local do defeito e o religador e as operações lentas, proporcionando maior tempo para eliminar defeitos permanentes queimando os elos fusíveis entre o local do defeito e o religador. É importante citar que entre um religamento e outro, o sistema permanece por um curto período de tempo desenergizado, o que para consumidores residenciais, por exemplo, é quase imperceptível, porém para alguns consumidores industriais esse período pode comprometer seriamente o processo industrial, acarretando paradas da linha de produção, perda da qualidade do produto e outros prejuízos possíveis. Os religadores são classificados em diferentes classes como monofásicos ou trifásicos, com controle hidráulico ou eletrônico, com meio de interrupção do arco elétrico a vácuo, a óleo ou a gás SF6.
2.4.6 TRANSFORMADOR A SECO 
Transformador é uma máquina estática que por meio de indução eletromagnética,
transfere energia elétrica de um circuito (primário).
Para outros circuitos (secundário e/ou terciário), mantendo a mesma frequência, mas
geralmente com valores de tensões e correntes diferentes. 
Eles podem ser a óleo ou a seco.
Quanto à classificação os transformadores podem ser classificados de elevador, eleva a
tensão do enrolamento secundário em relação ao primário, abaixador, abaixa a tensão do
enrolamento secundário em relação ao enrolamento primário. Quanto aos tipos podem ser
monofásico ou trifásico. Quanto à ligação os transformadores podem ser ligados em estrela,
triângulo (delta) ou zig-zag. Normalmente nas estações primárias, os transformadores são
trifásicos, abaixadores e suas ligações são em triângulo (enrolamento primário), estrela
(enrolamento secundário). Seus Principais Componentes são: Enrolamento, Bobinas.
Primário e secundário são condutores elétricos enrolados ordenadamente sobre um
núcleo de ferro. O enrolamento primário está sempre conectado a fonte de energia, já o
enrolamento secundário é sempre conectado a carga e sua fonte de energia é induzida do
primário. Na prática a relação de transformação depende exclusivamente do número de
espiras na bobina primária (N1) e secundária (N2).
Imagem 
diferentes. Eles podem ser a óleo ou a seco. 
Núcleo: A importância do núcleo no transformador é grande, pois é através dele que
flui o fluxo magnético do enrolamento primário parao secundário. É composta de chapas de
ferrosilício isolada sobreposta uma sobre a outra formando um bloco de ferro concentrado.
Tanto as bobinas como o núcleo, devem estar isoladas entre si, para isto são empregados
papel, papelão e verniz, e para sua sustentação, madeira, todo este material deve esta bem
fixo e prensado para evitar ruídos e vibração.
Óleo Isolante: Em geral os transformadores de média e alta tensão são imersos em
óleo isolante, que tem a finalidade de proporcionar um meio isolante entre as partes
energizadas, e como transferência de calor do núcleo para o exterior do tanque. Os
principais líquidos usados como meio isolante são: o ascarel, (hoje proibido seu uso, devido
à agressão que o mesmo provoca ao meio ambiente), silicone e o óleo isolante mineral
derivado do petróleo.
Tanque principal: É através do tanque que o calor transferido do núcleo e do
enrolamento através do óleo isolante, é liberado. Os tanques são confeccionados em chapas
de ferro reforçados, já que sua função também é de sustentação da parte ativa do
transformador.
Radiadores: Os radiadores são fixados na parte externa do tanque, e tem como
finalidade ajudar na refrigeração do óleo isolante, transferindo o calor para fora do tanque.
São confeccionados em chapas, com paletas abertas em suas extremidades, o que
possibilita o movimento do óleo em seu interior, recebendo o óleo com temperatura mais
elevada na parte superior, e retornando o óleo com temperatura menor pela parte inferior.
Tanque de Expansão, (Balonete): O balonete é utilizado com a finalidade de compensar as variações do volume do óleo no tanque, em decorrência da mudança de temperatura no interior do transformador, em função da carga e a temperatura ambiente.
Instalado na parte externa e no ponto mais alto do transformador, o balonete recebe o volume de óleo após sua dilatação, e o libera após sua contração, ajudado pelo
deslocamento do óleo, para o tanque, através de gravidade (geralmente o volume do óleo no
balonete deve ficar em torno de 25 a 50% de sua capacidade).
Característica:
· Óleo Mineral isolante derivado do petróleo;
· Cor amarelado embranquecido quando novo.
· Função Do Óleo No Transformador:
· Isolar e Refrigerar.
· Tipos:
Para-raio
Conforme material cedido pela empresa Engecron, é destinado a proteger os
equipamentos de um circuito contra surto de tensão transitória provocada por descargas
elétricas atmosféricas, e/ou eventos e anomalias.
Tipos:
· Cabo para-raios.
· Para-raios tipo haste reta (Franklin, Gaiola de faraday).
· Para-raios tipo válvula.
Situado acima dos condutores de uma linha aérea o cabo para-raios tem a finalidade
de protegê-la contra descargas atmosféricas diretas e atenuar a indutância da linha.
Instalado nas partes mais altas das construções, o para-raios tipo hastes retas, que
são constituídas por uma haste metálica reta mais captor, ou gaiola de Faraday tem a função
de proteger a instalação civil contra descargas elétricas atmosféricas.
Conectado a terra e em paralelo com o circuito, os pára-raios tipo válvula são os
utilizados nas estações, com objetivo de proteger os equipamentos elétricos do circuito. Com
um tubo isolante que internamente possui elementos de proteção, composto por cilindros
metálicos (centelhadores), isolados entre si, que em condições normais isola a linha a terra.
Ao receber um valor de tensão superior, provocado por descarga elétrica atmosférica ou
eventual anomalia (surto de tensão) ele forma um caminho de baixa impedância a terra
descarregando-se e protegendo os equipamentos do circuito.
 
Classificação de zona de risco conforme norma regulamentadora NR 10:
Zona de Risco: entorno de parte condutora energizada, não segregada, acessível
inclusive acidentalmente, de dimensões estabelecidas de acordo com o nível de tensão, cuja
aproximação só é permitida a profissionais autorizados e com a adoção de técnicas e
instrumentos apropriados de trabalho.
Zona Controlada: entorno de parte condutora energizada, não segregada, acessível,
de dimensões estabelecidas de acordo com o nível de tensão, cuja aproximação só é
permitida a profissionais autorizados.
A tabela 01 (um) a seguir apresenta as distâncias permissíveis (zona de risco e zona
controlada) para faixas de tensões conforme primeira coluna.
Distâncias no ar que delimitam radialmente as zonas de risco, controlada e livre. [Fonte: NR 10]
Imagem
FONTE http://www.ccb.usp.br/arquivos/arqpessoal/1360237189_nr10atualizada.pdf
DISJUNTOR GERAL
Conforme material cedido pela empresa Engecron, um disjuntor é um dispositivo
eletromecânico, que funciona como um interruptor automático, destinado a proteger uma
determinada instalação elétrica contra possíveis danos causados por curto-circuitos e
sobrecargas elétricas. A sua função básica é a de detectar picos de corrente que
ultrapassem o adequado para o circuito, interrompendo-a imediatamente antes que os seus
efeitos térmicos e mecânicos possam causar danos à instalação elétrica protegida.
Uma das principais características dos disjuntores é a sua capacidade em poderem
ser rearmados manualmente, d epois de interromperem a corrente em virtude da ocorrência
de uma falha. Diferem assim dos fusíveis, que têm a mesma função, mas que ficam
inutilizados quando realizam a interrupção. Por outro lado, além de dispositivos de proteção,
os disjuntores servem também de dispositivos de manobra, funcionando como interruptores
normais que permitem interromper manualmente a passagem de corrente elétrica.
Existem diversos tipos de disjuntores, que podem ser desde pequenos dispositivos
que protegem a instalação elétrica de uma única habitação até grandes dispositivos que
protegem os circuitos de alta tensão que alimentam uma cidade inteira.
2.4.6.2.1 MODELOS DE DISJUNTORES
Os modelos de disjuntores serão descritos conforme material cedido pela
empresa Engrecron.
Disjuntores magnéticos: A forte variação de intensidade da corrente que atravessa
as espiras de uma bobina produz - segundo as leis do eletromagnetismo - uma forte
variação do campo magnético. O campo assim criado desencadeia o deslocamento de um
núcleo de ferro que vai abrir mecanicamente o circuito e, assim, proteger a fonte e uma parte
da instalação elétrica, os condutores elétricos entre a fonte e o curto-circuito.
A interrupção é instantânea no caso de uma bobina rápida ou controlada por um
fluido no caso de uma bobina que permite disparos controlados. Geralmente, está associado
a um interruptor de alta qualidade projetado para efetuar milhares de manobras.
O tipo de funcionamento dos disjuntores magnéticos permite-lhes substituir os
fusíveis em relação aos curto-circuitos. Segundo o modelo, o valor de intensidade da
corrente com um setpoint de três a 15 vezes a intensidade nominal. Existem numerosas
outras possibilidades, que incluem o disparo por tensão na bobina (com setpoint proveniente
de sensores), interruptor/disjuntor para montagem em painel, compatibilidade com dupla
tensão 100/200 volts, bobina sobtensão (disjuntor mantido a partir de um setpoint de
tensão), disparo à distância e rearme à distância. Existem numerosas curvas de disparo para
corrente contínua, corrente alternada, 50/60 Hz e 400 Hz.
A proteção magnética tem como fim principal, proteger os equipamentos contra as
anomalias como as sobrecargas e os curto-circuitos. Normalmente, é escolhida para os
casos onde existe a preocupação de proteger o equipamento com grande precisão.
Disjuntor termomagnético: É muito utilizado em instalações elétricas residenciais e
comerciais ou disjuntor magnetotérmico ou termomagnético, como é chamado no Brasil.
Esse tipo de disjuntor possui três funções:
Manobra (abertura ou fechamento voluntário do circuito);
Proteção contra curto-circuito - Essa função é desempenhada por um
atuador magnético (solenóide), que efetua a abertura do disjuntor com o aumento
instantâneo da corrente elétrica no circuito protegido;
Proteção contra sobrecarga - É realizada através de um atuador
bimetálico, sensível ao calor e provoca a abertura quando acorrente elétrica
permanece, por um determinado período, acima da corrente nominal do disjuntor.
As características de disparo do disjuntor são fornecidas pelos fabricantes através de
duas informações principais: corrente nominal e curva de disparo. Outras características são
importantes para o dimensionamento, tais como: tensão nominal, corrente máxima de
interrupção do disjuntor e número de pólos (unipolar, bipolar ou tripolar).
Disjuntores de Alta Tensão: Para a interrupção de altas correntes, especialmente na
presença de circuitos indutivos, são necessários mecanismos especiais para a interrupção do arco voltaico (ou arco elétrico), resultante na abertura dos pólos. Para aplicações de
grande potência, esta corrente de curto-circuito, pode alcançar valores de 100 kVA.
Após a interrupção, o disjuntor deve isolar e resistir às tensões do sistema. Por fim, o
disjuntor deve atuar quando comandado, ou seja, deve haver um alto grau de confiabilidade.
Alguns tipos de disjuntores de alta potência:
Disjuntor a grande volume de óleo;
Disjuntor a pequeno volume de óleo;
Disjuntor a ar comprimido;
Disjuntor a vácuo;
Disjuntor a hexafluoreto de enxofre (SF6).
Atuador: equipamento utilizado para desligar ou resetar manualmente o disjuntor.
Também indica o estado do disjuntor (Ligado/Desligado ou desarmado). A maioria
dos disjuntores são projetados de forma que desarme mesmo que o atuador seja
segurado ou travado na posição "liga".
Mecanismo atuador: junta ou separa o sistema da rede elétrica.
Contatos: permitem que a corrente flua quando o disjuntor está ligado e seja
interrompida quando desligado.
Parafuso calibrador: permite que o fabricante ajuste precisamente a corrente de trip
do dispositivo após montagem.
2.5 MANUTENÇÃO PREVENTIVA EM CABINE PRIMÁRIA
De acordo com a NR-10, a operação de em posto primário deverá ser efetuada por pessoas qualificadas e autorizadas com treinamento prévio de NR-10 curso básico e complementar Itens 10.8, e 10.7, 1,2 da NR-10 do M.T.E. (Ministério do Trabalho) e que estejam familiarizados com o sistema energético.
Com exceção da manobra de emergência, em média e alta tensão é essencial que seja feita uma programação prévia e uma lista de procedimentos á serem executados, para assegurar que a operação de manobra será feita corretamente.
De acordo com a norma, de segurança NR-10. Itens 7,4 e 10.11, este Procedimento
e de responsabilidade da empresa e deve ser assinado por um profissional legalmente
habilitado e com a participação do serviço especializado de engenharia segurança do
trabalho o (SEESMT) e o responsável pelas estações e pessoal envolvido.
MANUTENÇÃO SEMESTRAL
PÁRA-RAIOS
Apertar fixações e verificar terminais;
Verificar ligação para terra;
Limpar cuidadosamente o conjunto;
Inspecionar minunciosamente a porcelana quanto ás trincas e rachaduras.
SECCIONADORA
· Examinar articulações, pinos, molas e travas;
· Reapertar ligações do cabo terra, conexões gerais e fixação da estrutura;
· Operar e alinhar fechamento dos contatos e lubrificar;
· Lubrificar partes móveis;
· Verificar condições dos isoladores e suportes;
· Ajustar limites de abertura e fechamento;
· Verificar intertravamento;
· Limpar cuidadosamente o conjunto;
· Verificar estado das facas.
DISJUNTOR A. T.
Lubrificar contatos, caso necessário;
Examinar e apertar fixações e conexões;
· Examinar mecanismos de operação, pinos, molas, braços e articulações;
· Lubrificar partes móveis;
· Testar operação manual e automática, alinhando fechamento dos contatos;
· Inspecionar fiação, reapertando as conexões da fiação de comando;
· Verificar nível do óleo, completando se necessário;
· Verificar intertravamento;
· Verificar sinalização;
· Verificar desgaste e pressão dos contatos;
· Limpar cuidadosamente o conjunto;
· Examinar extintores de arco;
· Examinar todas as partes metálicas quanto à corrosão ou falhas metálicas;
· Verificar vazamento;
· Relé primário verificar fluído do relé de sobrecorrente e completar, se necessário.
BARRAMENTO
· Limpar barramento e isoladores e indicar anormalidades;
· Reapertar fixações e conexões.
TRANSFORMADORES
· Medir e anotar o valor da tensão entre fases do secundário, verificando se o valor obtido está correto;
· Medir e anotar o valor da corrente por fase do secundário, verificando se esta coerente com a tensão do Trafo;
· Medir e anotar o valor da temperatura com a instalação funcionando a plena carga por mais de duas horas;
· Medir a anotar o valor da reatância e isolação das bobinas;
· Limpar cuidadosamente o conjunto e reapertar parafusos, conexões e terminais;
· Examinar tanque, tampa e radiadores;
· Examinar termômetros;
· Verificar nível do óleo, completando se necessário;
· Verificar vazamentos;
· Inspecionar acessórios e sua fiação;
· Verificar sistema de proteção e testar circuitos elétricos;
· Verificar ruídos e vibrações;
· Examinar buchas e isoladores quanto a rachaduras, indicando anormalidades;
· Apertar fixação a terra;
· Examinar sílica-gel e trocar, se necessário;
· Verificar se há sinais de oxidação;
· Verificar respiradores;
· Verificar e aferir os aparelhos de medição e indicadores;
· Testar ventilação forçada.
RAMAL DE ENTRADA
· Verificar estado dos isoladores do ramal aéreo;
· Verificar a isolação das muflas de entrada e da saída do ramal subterrâneo;
· Medir isolação dos cabos;
· Verificar presença de umidade nos dutos;
· Verificar as armações de sustentação das muflas, fixando as que se encontrarem soltas.
TRANSFORMADORES DE CORRENTE E POTENCIAL
· Limpar cuidadosamente o conjunto;
· Inspecionar partes metálicas e conexões;
· Medir e anotar o valor da resistência de isolação.
· Corrigir todas as anormalidades verificadas.
MANUTENÇÃO ANUAL
PÁRA-RAIOS
· Medir e anotar o valor da resistência da malha de terra;
· Medir e anotar o valor da resistência de isolação
2.5.2.2 SECCIONADORA A. T. 
 
 
• Medir e anotar o valor da resistência de isolação. 
 
 
2.5.2.3 DISJUNTOR A. T. 
 
 
• Medir e anotar o valor da resistência dos contatos; • Medir e anotar o valor da resistência de isolação; • Medir e anotar o valor da rigidez dielétrica do óleo; 
• Aferir e regular todos os réles, segundo os parâmetros estabelecidos em projeto. 
 
 
2.5.2.4 BARRAMENTO 
 
 
• Medir e anotar o valor da resistência de isolação do barramento.
2.5.2.5 TRANSFORMADOR 
 
 
• Testar relé bucholz e limpar contatos; 
• Verificar (teste) relação de espiras;
 • Testar óleo isolante; 
• Verificar estado da pintura.
2.5.2.6 TRANSFORMADOR DE CORRENTE E DE POTENCIAL 
 
 
• Medir e anotar o valor da resistência dos enrolamentos. 
 
 
2.5.2.7 MALHA DE TERRA 
 
 
• Medir e anotar o valor da resistência da malha de terra da subestação, providenciando a sua correção caso ultrapasse 10 (dez) ohms. 
 
 
 
2.5.2.8 DIVERSOS 
 
 
• Corrigir todas as anormalidades verificadas. 
 
2.5.3 CUSTOS PARA MANUTENÇÃO PREVENTIVA 
 
 
O custo médio para manutenção preventiva anual em posto primário convencional com 
entrada de 13.800 (treze mil e oitocentos) volts gira em torno de R$ 7.000,00 (sete mil reais), conforme pesquisa realizada no primeiro semestre de 2012 (dois mil e doze).
2.5.4 MÉTODO DE ANÁLISE POR TERMOGRAFIA
Conforme o autor L. X. Nepomuceno descreve em seu livro Manutenção Preditiva em
Instalações Industriais – Procedimentos Técnicos de 1985, a técnica que estende a visão
humana através do espectro infravermelho é chamada termografia.
A termografia possibilita a obtenção de imagens térmicas chamadas termogramas, os
quais permitem uma análise para determinação precisa de temperatura, bem como a
identificação de níveis isotérmicos.
Por meio desta técnica objetos estacionários ou em movimento podem ser
observados a distancias seguras, o que é de grande importância quando altas temperaturas, cargas elétricas e gases venenosos. Os sistemas infravermelhos, até a metade da década de 60 necessitavam de tempos próximos há 10 minutos para a formação de uma imagem térmica, o que os limitava a objetos fixos e distribuiçõesde temperatura mais ou menos estáveis. 
Em 1965 foi introduzido no mercado, pela AGA INFRARED SYSTEMS, o primeiro instrumento capaz de formar imagens térmicas em tempo real (instantâneas) tanto de 
objetos fixos como em movimento. Desde então e principalmente na década de 70 a 
termografia se firmou como uma técnica de grande valia e confiabilidade em siderúrgicas, 
companhias de energia elétrica, indústria petroquímica, etc. 
Principais sistemas infravermelhos: 
Os sistemas infravermelhos têm por objetivo transformar a radiação infravermelha 
captada em informação térmica que, dependendo da finalidade a que se destina, pode ser 
qualitativa ou quantitativa. Com o propósito de atender as necessidades especificas de cada 
aplicação, diverso tipos de sistema foram desenvolvidos, diferindo entre si na forma de 
realizar a varredura da cena, tipo de detector utilizado e na apresentação da informação. A 
seguir são apresentados os principais sistemas infravermelhos atualmente em uso: 
Radiômetros: são os sistemas mais simples, neles a radiação é coletada por um 
arranjo óptico fixo e dirigida a um detector do tipo termopilha ou piroelétrico, onde é 
transformada em sinal elétrico. Para a realização de medições, um anteparo (chopper) é 
alternadamente interposto na trajetória da radiação, servindo como referência. Como não 
possuem mecanismo de varredura próprio, o deslocamento do campo de visão instantâneo é 
realizado pela movimentação do instrumento como um todo. Os radiômetros são em geral 
portáteis, mas podem ser empregados também no controle de processos a partir de 
montagens mecânicas fixas ou móveis. Graças à utilização de microprocessadores, os 
resultados os resultados das medições podem ser memorizados para o cálculo de 
temperatura e seleção de valores. A apresentação dos resultados é normalmente feita 
através de mostradores analógicos e digitais, podendo ainda ser impressa em papel ou 
gravada em fita magnética para posterior análise. Alguns radiômetros são diretamente 
conectados com unidades de controle para a memorização de processos. 
Sistemas de varredura linear (line scanners): são sistemas nos quais um mecanismo 
de varredura desloca o campo de visão instantâneo do equipamento repetidamente ao longo 
de uma mesma linha. Em geral esses sistemas apresentam a informação térmica na forma 
de perfil de temperaturas, mas podem construir imagens linha por linha, desde que haja 
deslocamento relativo entre o sistema e o objetivo a ser observado. Os sistemas de 
varredura linear são utilizados principalmente na monitorização de processos contínuos e em 
equipamentos rotativos. Versões mais sofisticadas, capazes de sensoriar várias faixas 
espectrais simultaneamente (multispectral scanners), são empregadas no mapeamento 
térmico do solo a partir de aeronaves e satélites. 
Visores térmicos (termal viewers): os visores termais são sistemas desenvolvidos a 
partir de seus equivalentes militares, destinados à localização noturna de tropas e veículos 
inimigos. Sendo sistemas de excelente portabilidade e robustez, desenvolvidos 
primordialmente para a geração de imagem e não para a medição de temperaturas. 
Destinam-se à localização de pontos aquecidos e analises térmicas qualitativas, sobretudo 
em locais de difícil acesso. A geração de imagens nos visores térmicos é realizada a partir 
de vidicons piroelétricos (PEV) e arranjos de detectores resfriados termeletricamente. Em 
ambos os casos, a energia necessária para o funcionamento dos sistemas é fornecida por 
baterias recarregáveis. 
Termovisores: são sistemas imageadores dotados de recursos para análise e 
medição de distribuições térmicas. Os termovisores compõem-se em geral de uma unidade
de câmera e de uma unidade de vídeo (display). A unidade de câmera encerra o receptor 
óptico, mecanismo de varredura vertical e horizontal, detector e recipiente dexar para o 
resfriador do detector, no caso nitrogênio liquido. Tal como nos sistemas fotográficos, os 
termovisores possuem objetivas intercambiáveis que possibilitam adequar o campo de visão 
do aparelho as necessidades específicas de cada observação. 
Aplicações industriais: as principais aplicações da termografia na indústria situam-se 
na área elétrica, onde é importante a localização de componentes defeituosos sem a 
necessidade de contato físico, e as áreas siderúrgicas e petroquímicas, onde é grande o 
numero de processos envolvendo vastas quantidades de calor, e problemas operacionais 
podem ser relacionados diretamente com as distribuições externas de temperatura nos 
equipamentos. A termografia é utilizada também em fábricas de papel e no controle de 
perdas térmicas, o que é de grande importância em vista dos crescentes custos da energia. 
Inspeção termográfica em sistemas elétricos: frequentemente falhas na rede de 
transmissão e distribuição causam a interrupção no fornecimento de energia elétrica à 
comunidade. A utilização da termografia na inspeção de sistemas elétricos ajuda e se evitar 
interrupções, podendo ser realizada em toda extensão do sistema, incluindo geração, 
transmissão, subestações e distribuição. Como os componentes elétricos podem ser 
corroídos ou sofrer deterioração passa a haver um obstáculo à passagem da corrente. 
Nesse caso a energia dissipada na forma de calor provoca uma elevação de temperatura no 
mesmo. Assim, a identificação e classificação do componente defeituoso é feita pela 
diferença entre sua temperatura e a do meio ambiente. 
Geralmente a inspeção elétrica é levada a efeito nos períodos de pico de demanda 
ou a noite para se evitar o aquecimento provocado pela radiação solar (em locais 
especialmente quentes). Os componentes defeituosos são então evidentes como pontos quentes isolados em comparação com o ambiente ou componentes similares.