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Sistemas Elétricos de Potência Instrutor: ADENÍ MARCONE Conceituação Básica Função do Sistema elétrico de potência Geração de energia Linhas de transmissão Distribuição de energia elétrica Subestação 2 - Geração de Energia Elétrica Energia hídrica Energia térmica Energia nuclear Energia eólica Energia solar ou fotovoltaica Energia maremotriz Biomassa Gás natural Energia geotérmica Célula combustível Trabalho 3 - Linhas de Transmissão Tensões de transmissão - Padronização Materiais utilizados Cabos condutores Isoladores e ferramentas Ferragens e acessórios Estruturas das linhas de transmissão Disposição dos condutores Dimensões das estruturas Classificação das estruturas Cabos pára-raios Escolha do traçado Projeto 4. Características de Transmissão de Energia em Corrente alternada e Corrente contínua 5. Condutância de Dispersão e Efeito Corona Perdas nos isoladores Efeito Corona Formação dos eflúvios de corona Previsão do desempenho das linhas quanto à formação de corona Gradiente de potencial na superfície dos condutores Análise quantitativa das manifestações do efeito corona Radiointerferência Ruídos acústicos Perdas de energia por corona (Eflúvio elétrico, descarga elétrica obscura ou fracamente luminosa, sem aquecimento nem efeitos mecânicos) 6 . Linhas de Distribuição Estudo das cargas elétricas Introdução Classificação das cargas Curvas de carga (Diagrama de Cargas) Modelos de cargas elétricas Composição de cargas Materiais utilizados Dimensionamento de uma linha de distribuição Escolha do traçado Projeto 7. Redes de Distribuição Materiais utilizados Iluminação pública Dimensionamento de uma RD Apresentação e análise de projeto de uma RD Conceituação Básica Rede de Distribuição Rede de Sub-transmissão Rede de Transmissão Linhas de Interligação Geração ou Produção 1. 1 Função do Sistema Elétrico de Potência Integração dos Sistemas Regionais Possibilidades de intercâmbio de energia entre os diversos sistemas de acordo com as disponibilidades e necessidades diferenciadas. O excesso de energia disponível em um dos sistemas em certas ocasiões é absorvido por outro que se encontra temporariamente com escassez que a devolverá em seguida, quando inverte a situação de disponibilidade hídrica. Possibilidade de construção de centrais maiores e mais eficientes e economicamente mais viáveis em cada sistema isoladamente. Aumento de capacidade de reserva global das instalações de geração para casos de acidentes em alguma central dos sistemas componentes. Aumento da confiabilidade de abastecimento em situações anormais ou de emergência. Possibilidade de um despacho de carga única e mais eficiente com alto grau de automatização e otimização. Possibilidade de manutenção de um órgão de alta categoria, em conjunto de rateio de despesas, e consequentemente menor incidência sobre os custos de cada sistema. Linhas de Transmissão São linhas que operam com as tensões mais elevadas do sistema, tendo como função principal o transporte de energia entre os centros de produção e centros de consumo, como também a interligação de centros de produção e mesmo sistemas independentes. Em geral, são terminadas em subestações abaixadoras regionais onde a tensão é reduzida a nível para o início da distribuição a granel pelas linhas de sub-transmissão. Em um mesmo sistema pode haver, e em geral há, linhas de transmissão em dois ou mais níveis de tensão. Linhas de Sub-Transmissão Normalmente operam em tensões inferiores àquelas dos sistemas de transmissão, não sendo, no entanto incomum operarem com uma tensão também existente nestes. Sua função é a distribuição a granel da energia transportada pelas linhas de transmissão. Nascem nos barramentos das subestações abaixadoras locais. Das subestações regionais saem diversas linhas de sub-transmissão tomando rumos diversos. Em um sistema é possível também haver dois ou mais níveis de tensão de sub-transmissão, como ainda um sub-nível de sub-transmissão. Linhas de Distribuição Primária São linhas de tensão suficientemente baixas para ocuparem vias públicas e suficientemente elevadas para assegurarem boa regulação, mesmo para potências razoáveis. Às vezes desempenham o papel de linhas de sub-transmissão em pontas de sistemas. 10 Linhas de Distribuição Secundárias Operam com as tensões mais baixas do sistema e em geral seu comprimento não excede 200 a 300 metros. Sua tensão é apropriada para uso direto em máquinas, aparelhos e lâmpadas. No Brasil estão em uso sistemas de 220/127V (fase-fase e fase-neutro) e 380/220V, deriváveis de sistemas trifásicos com neutro, e o sistema 220/110V derivável de sistema monofásico. Geração de Energia Elétrica Fontes de Energia Fontes Geradoras de Energia Convencionais Não Convencionais ou Alternativas Exóticas Petróleo Gás Natural Carvão Hidroeletricidade Biomassa Marés Ventos Ondas Xisto Geotérmica Fissão nuclear Solar (produção de calor e/ou eletricidade) Energia solar (produzida no interior do Sol) Calor dos oceanos Fusão nuclear Características das Principais Fontes Geradoras de Energia Fonte Obtenção Usos Vantagens Desvantagens Petróleo Matéria resultante de transformações químicas de fósseis animais e vegetais. Extraído em reservas marítimas ou continentais. Produção de energia elétrica. Matéria-prima da gasolina e do diesel e de outros produtos como plástico, borracha sintética, ceras, tintas, gás e asfalto. Domínio da tecnologia para exploração e refino. Facilidade de transporte e distribuição. É um recurso esgotável. Libera dióxido de carbono na atmosfera, poluindo o ambiente e colaborando para o aumento da temperatura. Gás Natural Ocorre na natureza associado ou não ao petróleo. A pressão nas reservas impulsiona o gás para a superfície, onde é coletado em tubulações. Aquecimento; combustível para geração de eletricidade, veículos, caldeiras e fornos; matéria-prima de derivados do petróleo. Pode ser utilizado nas formas gasosa e líquida; existe um grande número de reservas. É um recurso esgotável.. A construção de gasodutos e metaneiros (navios especiais) para o transporte e distribuição requer altos investimentos. Influencia na formação de chuva ácida e na alteração climática. Nuclear Reatores nucleares produzem energia térmica por fissão (quebra) de átomos de urânio. A energia produzida aciona um gerador elétrico. Produção de energia elétrica. Fabricação de bombas atômicas. As usinas podem ser instaladas em locais próximos aos centros de consumo. Não emite poluentes que influem sobre o efeito estufa. Não há tecnologia para tratar o lixo nuclear. A construção dessas usinas é cara e demorada. Há riscos de contaminação nuclear. Fonte Obtenção Usos Vantagens Desvantagens Hidro Eletricidade A energia liberada pela queda de grande quantidade de água represada move uma turbina que aciona um gerador elétrico. Produção de energia elétrica. Não emite poluentes. A produção é controlada. Não influencia no efeito estufa. Inundação de grandes áreas, deslocamento de populações. A construção dessas usinas também é cara e demorada. Carvão mineral Matéria que resulta das transformações químicas de grandes florestas soterradas. Extraído em minas subterrâneas ou a céu descoberto em bacias sedimentares. Produção de energia elétrica. Aquecimento. Matéria-prima de fertilizantes. Domínio da tecnologia de aproveitamento. Facilidade de transporte e distribuição. Influencia na formação da chuva ácida devido à liberação de poluentes como dióxido de carbono (CO2) e enxofre (SO2) e óxidos de nitrogênio durante a combustão. Eólica O movimento dos ventos é captado por hélices ligadas a uma turbina que aciona um gerador elétrico. Produção de energia elétrica. Movimentação de moinhos. Grande potencial para geração de energia elétrica. Não influi no efeito estufa. Não ocupa áreas de produção agrícola. Exige investimentos para transmissão da energia gerada. Produz poluição sonora. Interfere nas transmissões de rádio e TV. Características das Principais Fontes Geradoras de Energia Características das Principais Fontes Geradoras de Energia Fonte Obtenção Usos Vantagens Desvantagens Solar Lâminas ou painéis recobertos com material semicondutor capturam a luminosidade recebida do Sol para gerar corrente elétrica. Produção de energia elétrica.. Aquecimento. Não é poluente. Não influi no efeito estufa. Não precisa de turbinas ou geradores para a produção de energia elétrica. Exige investimentos iniciais de relativa monta para o seu aproveitamento. Biomassa A matéria orgânica é decomposta em caldeiras ou em biodigestores. O processo gera gás e vapor que aciona uma turbina e move um gerador elétrico. Aquecimento. Produção de energia elétrica. Produção de biogás ou gás natural (metano). É fonte renovável. Sua ação sobre o efeito estufa pode ser equilibrada: o gás carbônico liberado durante a queima é absorvido no ciclo de produção. Exige investimentos iniciais para o seu aproveitamento. Uso das Fontes de Energia Fonte Energética % do uso mundial % do uso no Brasil (2000) Problemas associados Fóssil Carvão Petróleo Gás natural 27,0 39,8 23,2 4,9 33,3 2,7 Poluição do solo e da água, pela mineração e processamento; poluição atmosférica pela emissão de gases e partículas na combustão. Principais responsáveis pelo efeito estufa. Nuclear 7,3 0,6 Alto risco de acidentes e sérios problemas com rejeitos. Hidráulica 2,7 38,6 Grande impacto ambiental em função das alterações na paisagem e das grandes áreas alagadas. Biomassa Lenha Álcool - - 8,5 10,0 Desmatamento e monoculturas. Tem a vantagem de anular o efeito estufa, já que o replantio da cultura utilizada significa crescimento da área verde. Limpas permanente Solar Eólica Geotérmica Maremotriz - - - - - - 1,4 - Ainda enfrenta desafios tecnológicos para o uso em grande escala. A oferta depende de condições geográficas e a disponibilidade é variável. Normalmente constroem-se diques que represam o curso da água, acumulando-a num reservatório a que se chama barragem. Esse tipo de usina hidráulica é denominado Usina com Reservatório de Acumulação. Em outros casos, existem diques que não param o curso natural da água, mas a obrigam a passar pela turbina de forma a produzir eletricidade, denominando-se Usinas a Fio de Água. Vantagens e Desvantagens da Energia Hídrica Vantagens: Não emite poluentes; A produção é controlada; Não influencia no efeito estufa. Desvantagens: Inundação de grandes áreas, deslocamento de populações; A construção dessas usinas também é cara e demorada. Construção de Reservatórios e seus Impactos Os principais impactos detectados são: Inundação de áreas agricultáveis; Perda de vegetação e da fauna terrestres; Interferência na migração dos peixes; Mudanças hidrológicas a jusante da represa; Alterações na fauna do rio; Interferências no transporte de sedimentos; Aumento da distribuição geográfica de doenças de veiculação hídrica; Perdas de heranças históricas e culturais, alterações em atividades econômicas e usos tradicionais da terra; Problemas de saúde pública, devido à deterioração ambiental; Problemas geofísicos devido a acumulação de água foram detectados em alguns reservatórios; Perda da biodiversidade, terrestre e aquática; Efeitos sociais por relocação; Nem todos os efeitos da construção de reservatórios são negativos. Deve-se considerar também muitos efeitos positivos como: Produção de energia: hidroeletricidade; Retenção de água regionalmente; Aumento do potencial de água potável e de recursos hídricos reservados; Criação de possibilidades de recreação e turismo; Aumento do potencial de irrigação; Aumento e melhoria da navegação e transporte; Aumento da produção de peixes e na possibilidade de aquacultura; Regulação do fluxo e inundações; Aumento das possibilidades de trabalho para a população local. Usinas e Reservatórios Brasileiros Não somente razões técnicas que definem o porte das barragens. A decisão por uma grande, média ou pequena barragem depende do volume do corpo d`água, suas características topo-altimétricas e de uma gama de considerações, com as necessidades do mercado e oportunidades econômicas, aspectos políticos, avaliações de ordem social e das fragilidades ambientais das localidades + ao máximo aproveitamento do potencial de um curso d`água. Algumas vezes são usos conciliados que estabelecem a cota máxima da elevação das águas: as barragens destinadas à navegação e de apoio a esta, ou cujo fim é a regularização da vazão e controle de cheias, ou irrigação, aquicultura e muitos outros casos. Na maioria das vezes, os custos são os fatores restritivos. Esses custos são tanto os da obra, diretos, como os indiretos e associados, relativos aos aspectos socioambientais, de implantação de usos múltiplos e promoção do desenvolvimento regional, por exemplo. As 10 maiores hidrelétricas do Brasil 1º. Usina Hidrelétrica de Itaipu - Rio Paraná, 14.000 MW - Paraná 2º. Usina Hidrelétrica de Belo Monte - Rio Xingu, 11.233 MW - Pará 3º. Usina Hidrelétrica São Luiz do Tapajós - Rio Tapajós, 8.381 MW - Pará 4º. Usina Hidrelétrica de Tucuruí - Rio Tocantins, 8.370 MW - Pará 5º. Usina Hidrelétrica de Jirau - Rio Madeira, 3.450 MW - Rondônia 6º. Usina Hidrelétrica de Ilha Solteira - Rio Paraná, 3.444 MW - São Paulo e Mato Grosso do Sul 7º. Usina Hidrelétrica de Xingó - Rio São Francisco, 3.162 MW - Alagoas e Sergipe 8º. Usina Hidrelétrica Santo Antônio - Rio Madeira, 3.150 MW - Rondônia 9º. Usina Hidrelétrica Paulo Afonso IV - Rio São Francisco, 2.462 MW - Bahia 10º. Usina Hidrelétrica Jatobá - Rio Tapajós, 2.338 MW - Pará As 10 maiores UHE do mundo, em capac.de produção de eletricidade. 1º. Três Gargantas (China): 18.200 megawatts (MW) 2º. Itaipu (Brasil/Paraguai): 14.000 MW 3º. Belo Monte (Brasil): 11.233 MW [Em construção] 4º. Guri (Venezuela): 10.000 MW 5º. Tucuruí I e II (Brasil): 8.370MW 6º. Grand Coulee (EUA): 6.494 MW 7º. Sayano-Shushenskaya (Rússia): 6.400 MW 8º. Krasnoyarsk (Rússia): 6.000 MW 9º. Churchill Falls (Canadá): 5.428 MW 10º. La Grande 2 (Canadá): 5.328 MW Fonte: Aneel Operação - 83 GW 33,4% 2.2 Energia Térmica Usina Termelétrica Instalação que produz energia elétrica a partir da queima de carvão, óleo combustível ou gás natural em uma caldeira projetada para esta finalidade específica. Funcionamento de uma Usina Termelétrica O funcionamento das centrais termelétricas é semelhante, independentemente do combustível utilizado. O combustível é armazenado em parques ou depósitos adjacentes, de onde é enviado para a usina, onde será queimado na caldeira. Esta gera vapor a partir da água que circula por uma extensa rede de tubos que revestem suas paredes. A função do vapor é movimentar as pás de uma turbina, cujo rotor gira juntamente com o eixo de um gerador que produz a energia elétrica. Essa energia é transportada por linhas de alta tensão aos centros de consumo. O vapor é resfriado em um condensador e convertido outra vez em água, que volta aos tubos da caldeira, dando início a um novo ciclo. Para minimizar os efeitos contaminantes da combustão sobre as redondezas, a central dispõe de uma chaminé de grande altura (algumas chegam a 300 m) e de alguns precípitadores que retêm as cinzas e outros resíduos voláteis da combustão. As cinzas são recuperadas para aproveitamento em processos de metalurgia e no campo da construção, onde são misturadas com o cimento Vantagens e Desvantagens Vantagens: Podem ser construídas onde são mais necessárias, economizando assim o custo das linhas de transmissão; Produz energia elétrica a partir da queima de carvão, óleo combustível ou gás natural. Desvantagens: Alto preço do combustível; Impactos ambientais, como poluição do ar, aquecimento das águas, o impacto da construção de estradas para levar o combustível até a usina,... 2.3 Energia Nuclear É a quebra, a divisão do átomo, tendo por matéria prima minerais altamente radioativos, como o urânio (descoberto em 1938). A energia nuclear provém da fissão nuclear do urânio, do plutônio ou do tório ou da fusão nuclear do hidrogênio. É energia liberada dos núcleos atômicos, quando os mesmos são levados por processos artificiais, a condições instáveis. A fissão ou fusão nuclear são fontes primárias que levam diretamente à energia térmica, à energia mecânica e à energia das radiações, constituindo-se na única fonte primária de energia que tem essa diversidade na Terra. Como forma térmica de energia primária, foram estudadas as aplicações da energia nuclear para a propulsão naval militar e comercial, a núcleo eletricidade, a produção de vapor industrial, o aquecimento ambiental e a dessalinização da água do mar. Apesar de polêmica, a geração da energia núcleo elétrica é responsável pelo atendimento de 18% das necessidades mundiais de eletricidade. São as aplicações da ciência e tecnologia nucleares que resultam em benefícios mais significativos, de amplo alcance e de maior impacto econômico e social. Como é o Funcionamento de uma Usina Nuclear Os átomos são quebrados numa máquina chamada reator, emitindo uma grande quantidade de calor; A caldeira é aquecida com a fissão nuclear; O vapor é produzido pela caldeira; A turbina é movida por um Jato de Vapor sob forte pressão. Depois do uso, o vapor é jogado fora na atmosfera; O gerador possui um eixo que é movido pela Turbina; A Energia Elétrica é produzida pelo Gerador. Usinas Nucleares do Brasil Angra I Para atender as possíveis necessidades futuras, em 1972 foi iniciada a construção de Angra I, mas só em 1985 a usina entrou em operação comercial. Em 1999 alcançou um fator de disponibilidade de 96% e uma geração bruta de 3.976.943 Mwh. Angra I tem 657 MW de potência. Funciona com reator de água pressurizada, moderado e refrigerado a água com prédio de contenção. Foi construída na praia de Itaorna em Angra dos Reis - Rio de Janeiro, e mesmo obedecendo aos mais exigentes padrões internacionais de segurança, ainda há muita polêmica. Além de programas de segurança, testes periódicos de rotina garantem a proteção contra acidentes com liberação de radioatividade para o meio ambiente. Angra II Em junho de 2000, Angra II teve seu reator entrou em fissão, com potência de 1.309 MW. Angra III A ELETROBRÁS e o MME (Ministério de Minas e Energia) decidiram que a usina Angra III irá entrar em funcionamento em 2006, com potência de 1.309 MW. A usina de Angra III atenderá as regiões sul/sudeste e centro-oeste. Segundo os especialistas do setor energético a paralisação da construção da Usina Nuclear de Angra 3 é devido à crise energética. A ELETRONUCLEAR está efetuando estudos técnicos e de viabilidade econômica de Angra 3. Vantagens e Desvantagens Vantagens: As usinas podem ser instaladas em locais próximos aos centros de consumo; Não emite poluentes que influem sobre o efeito estufa. Desvantagens: Não há tecnologia para tratar o lixo nuclear; A construção dessas usinas é cara e demorada; Há riscos de contaminação nuclear. 2.4 Energia Eólica A energia eólica é a energia obtida pelo movimento do ar (vento). É uma abundante fonte de energia renovável, limpa e disponível em “todos os lugares.” Origem dos ventos Os ventos são gerados pela diferença de temperatura da terra e das águas, das planícies e das montanhas, das regiões equatoriais e dos polos do planeta Terra. A avaliação precisa do potencial de vento em uma região é o primeiro e fundamental passo para o aproveitamento do recurso eólico como fonte de energia. Para a avaliação do potencial eólico de uma região é necessário a coleta de dados de vento com precisão e qualidade, capaz de fornecer um mapeamento eólico da região Um aerogerador consiste num gerador elétrico movido por uma hélice, que por sua vez é movida pela força do vento. A hélice pode ser vista como um motor a vento, cuja a quantidade de eletricidade que pode ser gerada pelo vento depende de quatro fatores: Quantidade de vento que passa pela hélice; Dimensão da hélice; Dimensão do gerador; Rendimento de todo o sistema. Impactos e Problemas Apesar de não queimarem combustíveis fósseis e não emitirem poluentes, fazendas eólicas não são totalmente desprovidas de impactos ambientais. Elas alteram paisagens com suas torres e hélices e podem ameaçar pássaros se forem instaladas em rotas de migração. Emitem um certo nível de ruído (de baixa frequência), que pode causar algum incômodo. Além disso, podem causar interferência na transmissão de televisão. O custo dos geradores eólicos é elevado, porém o vento é uma fonte inesgotável de energia. E as plantas eólicas têm uma retorno financeiro a um curto prazo. Outro problema que pode se citado é que em regiões onde o vento não é constante, ou a intensidade é muito fraca, obtêm-se pouca energia e quando ocorrem chuvas muito fortes, há desperdício de energia. Como é o Funcionamento de uma Usina Eólica A hélice é movida pelo vento; O Gerador possui um eixo que é movido por uma enorme hélice; Energia Elétrica é produzida por um Gerador, na Casa de Força. Vantagens e Desvantagens Vantagens: Grande potencial para geração de energia elétrica; Não influi no efeito estufa; Não ocupa áreas de produção agrícola; É considerada a energia mais limpa do planeta. Desvantagens: – Exige investimentos para transmissão da energia gerada; – Produz poluição sonora; – Interfere nas transmissões de rádio e TV; – Em regiões onde o vento não é constante, ou a intensidade é muito fraca, obtêm-se pouca energia e quando ocorrem chuvas muito fortes, há desperdício de energia. Principais Componentes das Centrais Hidroelétricas Uma central geradora é composta pelas máquinas geradoras e por um numero de outros equipamentos necessários à sua utilização. Define-se central hidroelétrica como o tipo de central geradora que utiliza uma máquina hidráulica para geração de energia elétrica. Classificação e Descrição Há diversos critérios segundo os quais as centrais hidráulicas instaladas em rios podem ser classificadas. Quanto à finalidade da central Quanto ao tipo do reservatório Quanto à queda Quanto à potência Quanto à forma de captação da água Quanto ao sistema de fornecimento de energia Quanto à sua função na rede de distribuição de energia Quanto à finalidade da central Centrais que produzem somente energia elétrica Centrais que produzem energia elétrica e cujo reservatório se presta a outras finalidades 3 .Linhas de Transmissão 3.1 Tensões de Transmissão – Padronização Tensão Nominal – é a tensão fase-fase eficaz na qual o sistema é projetado. Tensão Máxima de Operação do Sistema – é a tensão mais alta fase-fase eficaz que é esperada em condições normais de operação em qualquer instante e em qualquer parte do sistema. Alta Tensão – é a designação para tensões de transmissão abaixo de 230 Kv. Extra Alta Tensão – entre 230 Kv e 600 Kv. Ultra Alta Tensão – acima de 600 Kv. Vnom (KV) Vmáx (KV) 13,8 15 23 25,8 34,5 38 44 48,3 69 72,5 88 92,4 138 145 230 242 345 362 440 460 500 550 750 800 Relação entre Tensão Nominal e Máxima Linhas de Transmissão Sob o ponto de vista de sistemas elétricos, o desempenho de uma linha de transmissão pode ser caracterizado pela presença de quatro parâmetros. 1 Indutância da linha [H/m] - L; 2. Capacitância em paralelo da linha [F/m]-C 3. Resistência da linha [Ω/m] - R; 4. Condutância em paralelo da linha [Ω-1/m]-G Resistência e Condutância em paralelo da linha : Estes parâmetros são de menor importância porque não afetam de forma significativa a capacidade de transmissão da linha. Estes elementos estão relacionados com as perdas ativas da transmissão. Linhas de Transmissão A medida em que é empregado o uso de altas tensões de transmissão, o campo elétrico existente na superfície de condutores de maior diâmetro é reduzido. Como resultado, há uma menor probabilidade de ocorrência do “Efeito Corona” (ionização da atmosfera após alcançar uma intensidade de campo elétrico superior a 3000 kV/m). O efeito corona está associado com a perda de energia e pode causar interferência nas comunicações. Para tensões superiores a 230 [kV], não é de fato, possível, utilizar um único condutor circular. Neste caso, é empregado um feixe de dois, três ou quatro condutores por fase, espaçados cerca de 45 [cm], entre si. Para as bitolas em uso e os longos comprimentos entre as torres, não é pratico utilizar condutores sólidos. O mais comum é o cabo de alumínio com alma de aço – ASCR (aluminum cable steel reinforced). Linhas de Transmissão Linhas de Transmissão A Condutância em paralelo (G) está associada à corrente de dispersão entre as fases e a terra. Esta dispersão ocorre principalmente ao longo das colunas de isoladores, variando com as condições climáticas e com o depósito de material (sujeira) sobre os isoladores. Em condições normais de operação seu valor é desprezível. Indutância da linha : É, sem sombra de dúvida, o mais importante dos parâmetros da linha. No projeto de linhas de transmissão, a reatância é o fator predominante na impedância e afeta diretamente a capacidade de transmissão da linha. A indutância de uma linha está diretamente associada com o fluxo magnético no interior e em torno do condutor ou condutores. Linhas de Transmissão Quanto à distribuição do fluxo algumas observações importantes podem ser destacadas: 1- Embora o volume interno do condutor é relativamente pequeno, as densidades de campo apresentam valores elevados no interior do mesmo, e não são desprezadas no cálculo do valor da reatância (responsável pelo efeito pelicular) 2-A presença do solo afeta de maneira insignificante a geometria do campo magnético, pois a permeabilidade magnética da terra é praticamente a mesma do ar, e a condutividade elétrica do solo é relativamente pequena. Assim, as correntes de superfície induzidas são desprezíveis e não afetam o valor do campo; 3-No caso de linhas trifásicas, as proximidades dos condutores de outras fases e as correntes que circulam por estes condutores, influem na distribuição do fluxo magnético em cada condutor Linhas de Transmissão 4 - De acordo com a geometria utilizada para a linha trifásica, geralmente uma das fases sofrerá uma influência maior das outras duas. Assim, haverá um desequilíbrio entre os valores das reatâncias das fases. As fases das extremidades poderão apresentar impedâncias equivalentes iguais, mas diferentes da impedância da fase central. A Transposição de linhas de transmissão é o método utilizado para equilibrar as reatâncias equivalentes das três fases da linha. Para obter uma linha transposta, deve-se dividir o comprimento da linha em três partes, e em cada trecho trocar as fases de posição na geometria utilizada, como ilustrado Linhas de Transmissão Capacitância da Linha : A Resistência e a Reatância constituem os elementos de uma impedância série na linha de Transmissão. A Condutância e a Capacitância formam uma admitância paralela da linha em questão. Os Modelos de uma Linha de Transmissão Dessa forma, de acordo com o comprimento e com a tensão, as linhas podem ser classificadas em: Linhas Curtas Linhas Médias Linhas Longas. Linhas de Transmissão Linhas Curtas Linhas Médias Linhas Longas – acima de 400KV e mais de 200Km 52 Características físicas das linhas aéreas de transmissão Linhas de Transmissão Cabos condutores: condutores ideais para linhas aéreas de transmissão seriam aqueles que possam apresentar as características abaixo: Alta condutibilidade elétrica: perdas por efeito joule (R.I²), possam ser mantidas economicamente, dentro de limites toleráveis. Oneram diretamente o custo do transporte de energia. Baixo custo: é uma parcela ponderável do investimento total (custo dos cabos), influindo de maneira decisiva no custo de transporte de energia. Boa resistência mecânica: assegurar integridade mecânica à linha, garantindo continuidade de serviço e segurança às propriedades e às vidas. Baixo peso específico: as estruturas de suporte são dimensionadas para absorver os esforços mecânicos transmitidos pelos condutores, um dos quais, o seu próprio peso. Portanto quanto maior for este, mais robustos e caras serão as estruturas. Alta resistência à oxidação e a corrosão por agentes químicos: para que não sofram redução da seção ao longo do tempo, provocando redução na sua resistência mecânica e eventual ruptura. 53 Linhas de Transmissão Características Alumínio T. dura Cobre T. dura Condutividade à 20ºC 61% IACS 97% IACS Condutores Padronizados O encordoamento normal dos cabos condutores, quando compostos de fios de mesmos diâmetros, obedece à seguinte lei de formação: N = 3x² + 3x + 1 Onde: N = número total de fios componentes X = número de camadas ou coroas Logo: Para 1 camada – 7 fios Para 2 camadas – 19 fios Para 3 camadas – 37 fios Para 4 camadas – 61 fios , etc. Para 1 Camadas = 7 Fios Para 2 Camadas = 19 Fios Para 3 Camadas = 37 Fios Para 4 Camadas = 61 Fios Linhas de Transmissão Padronização brasileira ABNT Condutores de cobre – aplica-se à EB-12 – cabos nus de cobre Seção em milímetros quadrados. Composição, ou números de filamentos Classe de encordoamento Normas ABNT – EB-11 e EB-12 – regulam as características que os cabos e fios nus devem possuir: Qualidade do material, suas características elétricas e físicas Acabamento Encordoamento, passo do encordoamento Emendas Variação do peso e da resistência elétrica Dimensões, construção e formação Tolerâncias no comprimento dos cabos Embalagem e marcação desta Propriedades mecânicas e elétricas Ensaios de aceitação Responsabilidades dos fabricantes Linhas de Transmissão Condutores de alumínio e alumínio-aço Normas ABNT: EB 219 – fios de alumínio para fins elétricos EB 292 – fios de aço zincado para alma do cabo de alumínio EB 193 – cabos de alumínio (CA) e cabos de alumínio com alma de aço (CAA) para fins elétricos. Sua designação deve ser feita pela área nominal da seção do alumínio, expressa em mm², pela formação, pelo tipo (CA ou CAA), pela classe de encordoamento correspondente, e eventualmente, pela referência comercial. Para Cabos CA – nomes de flores Para Cabos CAA – nomes de aves, ambos na língua inglesa Exemplo: Código – Tulip – Cabo CA alumínio, composto de 19 filamentos. Diâmetro dos filamentos = 3381 mm Diâmetro do cabo (nominal) = 16,92 mm Peso do cabo (nominal) = 467,3 Kg / Km Carga ruptura = 2995 Kg Resistência elétrica em CC à 20ºC = 0,168 Ω / Km Código – Penguin – Cabo CAA, composição 1 fio aço e 6 de Al c/ seção de 125,1 mm² Bitola AWG nº 0000 Diâmetro do fio de aço = 4,77 mm Diâmetro do fio de alumínio = 4,77 mm Diâmetro do cabo (nominal) = 14,31 mm Peso do cabo (nominal) = 432,5 Kg / Km Carga de ruptura = 3820 Kg Resistência elétrica em CC À 20ºC = 0,26719 Ω / Km Linhas de Transmissão Condutores em liga de alumínio O alumínio, em liga metálica com outros materiais, aumenta consideravelmente sua resistência mecânica, porém aumenta também sua resistência elétrica. Essas ligas podem aumentar consideravelmente sua resistência à oxidação e corrosão em regiões de atmosfera poluída ou à beira-mar. Essas ligas têm diversos nomes de acordo com suas composições. Na Europa o ALDREY é muito utilizado. Nos EUA e Canadá temos dois tipos de condutores em ligas de Alumínio: Tipo AAC – cabos homogêneos compostos de fios iguais em ligas de alumínio de diversas composições. Tipo ACAR – idênticos ao cabo CAA, exceto pela alma, que nesse caso será composta de liga de alumínio, ao invés de aço. Estes condutores são fabricados no Brasil. Condutores Copperweld e Alumoweld Seu emprego em linhas de transmissão como cabos condutores é limitado a situações especiais em que são necessárias pequenas seções de materiais condutores aliados a elevadas resistências mecânicas. Como cabos pára-raios tem largo emprego e em linhas de telecomunicações e mesmo como condutor neutro em sistemas de distribuição, urbanos e rurais. Condutores Tubulares e expandidos A fim de reduzir os gradientes de potencial nas superfícies dos condutores e com isso aumentar o valor da tensão crítica de corona dos cabos, introduziram-se diversos tipos de condutores designados como expandidos empregando materiais diversos. A figura abaixo mostra um cabo CAA expandido e alguns exemplos de condutores de cobre ou bronze tubulares. O condutor CAA expandido tem um diâmetro externo cerca de 15% maior que um condutor de mesmas características elétricas. a) Condutores Expandidos b) Condutores Ocos c) Condutores CAA Expandidos Condutores Múltiplos S S S S Isoladores e Ferramentas Os cabos são suportados pelas estruturas através dos isoladores, que como seu próprio nome indica, mantém isolados eletricamente das mesmas. Devem resistir tanto as solicitações mecânicas como as elétricas. Os isoladores são submetidos às solicitações mecânicas que lhe são transmitidos pelos cabos condutores. São de 3 tipos: a) Forças verticais – devido ao próprio peso dos condutores (nos países de clima frio, este peso é acrescido do peso da capa de gelo que pode se formar em tono dos mesmos). b) Forças horizontais axiais – no sentido dos eixos longitudinais das linhas necessárias, para que os condutores se mantenham suspensas sobre o solo. c) Forças horizontais transversais – em sentido ortogonal aos eixos longitudinais das linhas, devidas a ação da pressão do vento sobre os próprios cabos. Isoladores e Ferramentas Esses esforços são transmitidos pelos isoladores às estruturas, que devem absorvê-los. As solicitações de natureza elétrica a que um isolador deve resistir são as tensões mais elevadas que podem ocorrer nas linhas, e que são: Tensão normal e sobretensões em frequência industrial; Surtos de sobretensão de manobra que são de curta duração, podendo no entanto, atingir de 3 a 5 vezes a tensão normal entre fase e terra. c) Sobretensões de origem atmosférica, cujas intensidades podem ser muito elevadas e variadas. Isoladores e Ferramentas Para a sua fabricação empregam-se dois tipos de materiais: a) Porcelana Vitrificada: resistência dielétrica, deve ser da ordem de 6 a 6,5 KV/mm b) Vidro temperado: uma resistência dielétrica da ordem de 14 KV/mm e resistência mecânica equivalente a da porcelana. Isoladores e Ferramentas Tipos de Isoladores Em linhas de transmissão emprega-se basicamente três tipos de isoladores. Isoladores de pino Isoladores tipo pilar Isoladores de suspensão Monocorpo para 25kV Multicorpo para 69kV Isoladores tipo pilar– são menos usados entre nós em L.T. do que os isoladores de pino, podendo ser construídos de uma única peça, também de porcelana, para tensões mais elevadas. Dado o seu sistema de fixação, resistem a esforços mecânicos, bem mais elevados tanto de compressão como flexão. Nos EUA construíram-se linhas com esse tipo de isolador com tensões até 110 Kv. Isoladores de suspensão – representam o tipo de isoladores de maior importância para as linhas de transmissão, pois trabalhando a tração, condição muito favorável de solicitação tanto para o vidro como para a porcelana, ajustam-se facilmente às condições de serviço impostas em linhas em tensão extra-elevadas e ultra-elevadas. Empregam-se basicamente dois tipos de isoladores de suspensão: Isoladores monocorpo ou barra longa Isoladores de disco Características dos Isoladores de Suspensão a) Características físicas e mecânicas Resistência eletromecânica Carga máxima de trabalho Resistência ao impacto Resistência aos choques térmicos b) Características elétricas Tensões disruptivas a seco e sob chuva em frequência industrial Tensões disruptiva sob impulso Tensão de perfuração Tensão de radio interferência e corona Ferragens e Acessórios São representados pelo conjunto de peças que devem suportar os cabos e ligá-los às cadeias de isoladores e estas às estruturas. No conjunto, o seu desenho é de extrema importância, mesmo em detalhes mínimos, pois podem construir-se fontes corona e importantes fontes de radio interferência, mesmo com tensões relativamente baixas Cadeias de suspensão: as cadeias de isoladores devem suportar os condutores e transmitir aos suportes todos os esforços destes. Na parte superior devem possuir uma peça de ligação à estrutura, em geral um gancho ou uma manilha, e na parte inferior, terminam em uma pinça (ou grampo de suspensão) que abraça e fixa o cabo condutor. Pinça de suspensão Dispositivo antivibrantes Armadura antivibrantes Festões Amortecedores stock bridge Grampos de suspensão armados Cadeias de ancoragem: suportam além dos esforços que devem suportar as cadeias de suspensão também os esforços devidos ao tracionamento dos cabos. Podem ser constituídos de uma simples coluna de isoladores, como também de diversas colunas em paralelo, dependendo da força de tração a que estão sujeitas. De passagem: o cabo é retido por pressão, atravessando o grampo sem seccionamento, havendo diversas formas de execução; De compressão: o cabo é seccionado no ponto de ancoragem e o grampo é aplicado por compressão do material por meio de prensa hidráulica ou alicate prensa de grande capacidade. Para os cabos CAA pode ser constituído de duas peças, uma interna que retém o núcleo de aço e que suporta o esforço mecânico e uma externa de alumínio que possui sapatas terminais para a ligação elétrica da derivação. Estruturas das linhas de transmissão As estruturas constituem os elementos de sustentação dos cabos das L.T.’s terão tantos pontos de suspensão quanto forem os cabos condutores e cabos pára-raios a serem suportados. Suas dimensões e formas dependem, portanto, de diversos fatores, destacando-se: Disposição dos condutores; Distância entre condutores; Dimensões e formas de isolamentos; Flechas dos condutores; Altura de segurança; Função mecânica; Forma de resistir; Materiais estruturais; Número de circuitos, etc; Daí a grande variedade de estruturas em uso. Disposição dos Condutores Nas linhas trifásicas empregam-se, fundamentalmente, três disposições de condutores: Disposição triangular Disposição horizontal Disposição vertical 74 Disposição triangular: os condutores estão dispostos segundo os vértices de um triângulo, que poderá ser equilátero ou outro qualquer, no primeiro caso desde que a disposição seja eletricamente simétrica, no segundo assimétrica. Disposição horizontal: os condutores são fixados em um mesmo plano horizontal, onde o nome usado ás vezes é lençol horizontal. Pode ser simétrica ou assimétrica. Sua principal vantagem reside em permitir, estruturas de menor altura para um mesmo condutor e vão do que as demais disposições, porém estruturas mais largas. É a disposição preferida das linhas a circuitos simples, para tensões elevadas e extra-elevadas. Disposição vertical: ou em lençol, é a disposição preferida para linhas a circuito duplo e para linhas que acompanham vias públicas. Nestes os condutores se encontram montados em um plano vertical. Até 138 KV Para as linhas a circuito prefere-se as disposições abaixo: Dimensões das estruturas As dimensões principais das estruturas são determinadas principalmente pelos seguintes fatores: Tensão nominal de exercício Sobretensões previstas Como fatores secundários: Flexão dos condutores Forma de sustentação de condutores Diâmetro dos condutores Essas dimensões (distância entre condutores, altura dos seus pontos de suspensão, distância entre as partes aterradas) variam grandemente de país para país, dependendo das normas adotas. No Brasil, esses elementos são fixados em norma pela ABNT (NB – 182/1972) Classificação das estruturas das L.T.’s Há diversos critérios pelos quais podemos classificar as estruturas das L.T.’s, sendo os mais usados: Quanto à sua função na linha; Quanto à sua forma de resistir Quanto ao material empregado em sua fabricação Funções das estruturas nas linhas As estruturas além de sua função geral de suporte dos condutores, possuem também funções subsidiárias, cuja influência é marcante em seu dimensionamento. Essas funções estão relacionadas com o tipo de cargas que devem suportar. b) Estrutura de Suspensão Estruturas de Suspensão b) Estruturas de Ancoragem Ancoragem parcial– também chamadas de ancoragem intermediária, servindo normalmente como pontos de Tensionamento. Ancoragem total – também chamadas de estruturas de fim de linha c) Estruturas para ângulos – são dimensionadas para resistir aos esforços normais, inclusive das forças horizontais devidas a presença dos ângulos. Resistem geralmente às cargas excepcionais. d) Estruturas de derivação – quando se deve fazer uma derivação, sem haver necessidade de interrupção ou seccionamento nesse ponto, a linha é simplesmente derivada de estruturas apropriadas para esse fim. e) Estruturas de transposição ou rotação de fase A classificação das estruturas em dois grupos, quanto ao seu componente face a essas cargas Estruturas autoportantes Estruturas estaiadas Estruturas Autoportantes São estruturas que transmitem todos os esforços diretamente para as suas fundações, comportando-se como vigas engastadas verdadeiras, com elevados momentos fletores junto à linha de solo. Elas podem ser: Rígidas Flexíveis Mistas ou semi-rígidas Estruturas rígidas: são dimensionadas para resistir aos esforços normais e sobrecargas, sem deformações elásticas perceptíveis, e às cargas excepcionais, com deformações elásticas de menor importância. Em seu aspecto geral, são simétricas em ambas as direções (longitudinais e transversais), com dimensões relativamente grandes e construídas em estruturas metálicas treliçadas. 2. Estruturas Flexíveis: resistem apenas ás cargas normais sem deformações perceptíveis , resistindo às sobrecargas e esforços excepcionais com deformações elásticas consideráveis. São simétricas em ambas as direções e se caracterizam pelo elevado grau de esbelteza; os postes singelos são exemplos típicos desse tipo de estrutura, como também o são os pórticos articulados 3. Estruturas mistas ou semi-rígidas: são rígidas em uma direção e flexíveis em outro. Assim, são estruturas assimétricas, com dimensões maiores na direção em que são rígidas e menores na outra. É o caso dos pórticos contraventados ou rígidos Estruturas Estaiadas São normalmente estruturas flexíveis ou mistas que são enrijecidas através de tirantes ou estais. Os tirantes absorvem parte dos esforços horizontais, transmitindo axialmente pela estrutura. Os tirantes em geral são constituídos com cabos de aço galvanizado a fogo, com sete fios e diâmetros nominais variáveis. As estruturas estaiadas, até pouco tempo, tinham emprego limitado às linhas com estruturas de madeira ou concreto e tensões até 230Kv. Mais recentemente foram introduzidas estruturas metálicas estaiadas para tensões até 750Kv. Linha de Transmissão em CC REDES AÉREAS DE DISTRIBUIÇÃO CONVENCIONAL Sistema de Distribuição Rede de Sub-Transmissão Tem a função de transportar a energia elétrica das subestações de transmissão às subestações de distribuição e aos consumidores, operando em tensões de 34,5 - 69, 88 e 138 kV. Subestações de distribuição São supridas pela rede de subtransmissão e são responsáveis pela transformação da tensão de subtransmissão para a de distribuição primária (13,8 kV). Sistemas de distribuição primária As redes de distribuição primária (média tensão) emergem das SEs de distribuição e operam, no caso da rede aérea, radialmente, com possibilidade de transferência de blocos de carga entre circuitos para o atendimento da operação em condições de contingência, devido à manutenção corretiva, preventiva e outras situações. Redes de Distribuição As redes de distribuição alimentam consumidores residenciais e industriais de médio e pequeno porte, consumidores comerciais e de serviços. Redes de Média Tensão Os troncos dos alimentadores empregam, usualmente, condutores de seção 336,4 MCM permitindo, na tensão de 13,8 kV, o transporte de 12MVA de potência máxima, que face a necessidade de transferência de blocos de carga entre alimentadores, fica limitada em torno de 8 MVA. Estas redes atendem os consumidores primários e aos transformadores de distribuição (estações transformadoras). Podem ser aéreas ou subterrâneas, sendo que as primeiras são mais difundidas devido ao seu custo menor, e, as segundas têm grande aplicação em áreas de maior densidade de carga (zona central de uma metrópole). Redes em Baixa Tensão (BT) O objetivo das redes em baixa tensão é transportar eletricidade das redes de média tensão para os consumidores de baixa tensão. A rede BT representa o nível final na estrutura de um sistema de potência. Um grande número de consumidores, setor residencial, é atendido pelas redes em BT. Tais redes são em geral operadas manualmente, nas tensões de 220/127 V ou 380/220 V. Conceitos básicos da Distribuição Rede de Distribuição Aérea Urbana → Parte integrante do Sistema de Distribuição Aérea, localizada dentro de perímetro urbano de cada localidade. Rede de distribuição aérea rural → Rede de Distribuição situada fora do perímetro urbano de cidades. Rede de Distribuição Primária → Parte de uma Rede de Distribuição que alimenta transformadores de distribuição e / ou pontos de entrega sob uma mesma tensão primária nominal. Alimentador de Distribuição → Parte da Rede de Distribuição Primária que alimenta, diretamente ou por intermédio de seus ramais, os transformadores de distribuição da concessionária e/ou consumidores. Conceitos básicos da Distribuição Tronco de Alimentador → Parte de um Alimentador de Distribuição que transporta a parcela principal da carga total. Ramal de Alimentador → Parte de um Alimentador de Distribuição que deriva do Tronco de Alimentador e que alimenta diretamente os transformadores de distribuição e / ou pontos de entrega de consumidores em tensão primária. Rede de Distribuição Secundária → Rede elétrica que leva energia dos transformadores de distribuição aos pontos de entrega. Ramal de Ligação → Conjunto de condutores e acessórios que ligam uma Rede de Distribuição Secundária a uma ou mais unidades de consumo. Carga Instalada → Soma das potências nominais (em kW) dos equipamentos de uma unidade de consumo que, uma vez concluídos os trabalhos de instalação, estão em condições de entrar em funcionamento. Demanda → Potência (kVA ou kW), requisitada por determinada carga instalada, durante um intervalo de tempo especificado. Normalmente se considera a potência média de 15 minutos. Demanda Máxima → Maior de todas as demandas registradas ou ocorridas durante um intervalo de tempo especificado. Demanda Simultânea → Soma das demandas verificadas num mesmo intervalo de tempo especificado. Conceitos básicos da Distribuição Demanda Simultânea Máxima → Maior das demandas simultâneas registradas durante um intervalo de tempo especificado. Fator de Demanda → Relação entre a demanda máxima de uma instalação, verificada em um intervalo de tempo especificado e a correspondente carga instalada total. Fator de Carga → Relação entre a demanda média obtida com base no consumo e a demanda máxima no mesmo intervalo de tempo especificado. Conceitos básicos da Distribuição Conceitos básicos da Distribuição Demanda Diversificada → Contribuição de um consumidor para a demanda máxima do grupo a que pertence e que está alimentado pela mesma fonte de energia elétrica. É também a demanda resultante da carga, tomada em conjunto de um grupo de consumidores ligados em um mesmo circuito. Queda de Tensão → Diferença entre as tensões elétricas existentes em dois pontos distintos de um circuito, percorrido por corrente elétrica, observadas no mesmo instante. Fator de Potência → Relação entre a potência ativa e a potência aparente. Consumo → Quantidade de energia elétrica (kWh) absorvida em um dado intervalo de tempo. Conceitos básicos da Distribuição Consumidores Especiais → Consumidores cujas cargas ocasionam flutuações de tensão na rede, necessitando, portanto, de uma análise específica para o dimensionamento elétrico da mesma. Chaves de Proteção → Chaves utilizadas com a finalidade básica de proteção dos circuitos primários de distribuição ou de equipamentos neles instalados, desligando automaticamente os circuitos ou equipamentos que estejam sob condições de defeito ou sob tensão ou correntes anormais. Chaves Fusíveis de Distribuição → Chaves com função principal de proteger ou isolar automaticamente parte da rede, baseado em princípio térmico, através de sobreaquecimento e fusão de um elo condutor fusível quando atingido o limite de corrente pré-estabelecido. Conceitos básicos da Distribuição Chaves Seccionadoras Tipo Faca → Chaves com função principal de permitir conexão ou desconexão de parte da rede nas manobras por ocasião das operações de fluxo de carga, de manutenção, de reforma ou de construção, através de fechamento ou abertura de um componente em forma de barra metálica basculante condutora, e operado mecanicamente com auxílio de vara de manobra 2- REDES AÉREAS DE DISTRIBUIÇÃO 2.1 – Introdução → São redes primárias e secundárias, cujo transporte de energia elétrica das subestações aos consumidores é feito, através, de condutores, geralmente de alumínio nú, instalados em estruturas constituídas de postes, cruzetas, isoladores, ferragens e acessórios. 2.1.1 - Redes aéreas urbanas São redes que atendem os consumidores residenciais, comerciais e industriais situados na área urbana dos municípios. Utilizam, geralmente, transformadores trifásicos para o abaixamento da tensão, para suprimento dos consumidores em BT, tanto residenciais, como comerciais e industriais de pequeno porte. Utilizam, também, poste de concreto do tipo circular ou duplo T. 2.1.2 - Redes aéreas rurais São aquelas que suprem os consumidores situados na área rural dos municípios. Devido abaixa densidade de carga utilizam-se redes monofásicas (fase/neutro) e transformadores monofásicos. Os postes das estruturas são, geralmente, de madeira. 2.2 - MATERIAIS DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO AÉREA 2.2.1 - POSTES → São os elementos básicos das estruturas. São especificados pelas suas dimensões geométricas (altura), material, forma e pela resistência à flexão (máximo esforço horizontal). Exemplo: Poste de concreto, seção circular, 11 m, 300 Kg. Podem ser de madeira, concreto e aço. Armação do suporte de ferro do poste de concreto circular Armação do suporte de ferro do poste de concreto circular Teste de esforço mecânico do poste de concreto circular Colocação da armação de ferro na forma do poste de concreto Redes Aéreas de Distribuição Poste de Concreto → Usado em todo tipo de redes aéreas. É mais pesado, mais frágil em seu manuseio, e mais caro que o de madeira, porém, suporta esforços mecânicos maiores que o poste de madeira. Podem ser: Duplo T. Observação: Preferencialmente, deverão ser instalados em poste de concreto, equipamentos como: chave faca, chave fusível, banco de capacitores, estação transformadora, religador, seccionalizador, regulador de tensão, entrada primária. Circular Tipos de postes de concreto de uma concessionária de energia elétrica Altura (m) Cód. da concessionária Esforço máximo (kgf) 10,5 14 300 15 600 18 1000 12 20 300 23 600 25 1000 Redes Aéreas de Distribuição Locação dos postes Para isto algumas regras básicas devem ser seguidas tais como: As observações feitas no levantamento de campo, devidamente marcadas em planta, devem ser respeitadas; Utilizar vão básico igual a 35 m melhorando desta maneira os níveis de iluminação pública. Para regiões rurais o vão básico poderá ser igual a 70 m, prevendo-se expansões futuras onde será locado um poste intermediário de tal modo que o vão básico seja reduzido a 35 m; Nas vias públicas onde existam curvas, evidentemente a distância entre postes poderá ser menor, evitando-se que condutores atravessem propriedades particulares; Prever para que a poste não se localize em frente as portas, janelas, sacadas , marquises, garagens, rebaixamentos de guias ou postos de gasolina. Para isto, devem-se observar os afastamentos mínimos impostos pelos manuais de padronização da concessionária local; Os postes devem ser locados no lado onde houver menor arborização; Em ruas onde a grande maioria dos consumidores se localizam em um certo lado, os postes devem ser colocados neste mesmo lado. CRUZETAS → Elemento onde são colocados os pinos para fixação dos isoladores. Normalmente são de madeira, medindo de 2 a 2,4 m, podendo, também, ser de concreto, pouco usadas, de ferro, usadas em casos especiais tais como travessias de ferrovias, rodovias, etc. ou de fibra de vidro para atmosfera agressiva, com alto índice de poluição. Proporcionam o espaçamento entre os condutores da rede primária. Para sua fixação ao poste utiliza-se parafuso de cabeça quadrada, porcas e arruelas, também, quadradas. Para anular o balanço, usa-se mão francesa. Redes Aéreas de Distribuição Poste de rede de distribuição equipado com cruzetas Redes Aéreas de Distribuição ISOLADORES → Os isoladores são elementos sólidos dotados de propriedades mecânicas capazes de suportar os esforços produzidos pelos condutores. Eletricamente, exercem a função de isolar os condutores, submetidos a uma diferença de potencial em relação à terra (estrutura do suporte) ou em relação a um outro condutor de fase. De maneira geral classificam-se em duas categorias: Apoio Suspensão Isoladores de apoio → São aqueles nos quais se apoiam os condutores. No caso de redes de distribuição, os condutores são fixados aos isoladores através de laços pré-formados, de forma a permitir um pequeno deslocamento devido ao trabalho durante o ciclo de carga. Isolador roldana → É utilizado predominantemente nas redes de distribuição urbana e rural secundária (220 ou 380 V). Podem ser encontrados tanto em porcelana vitrificada, como em vidro recozido. Redes Aéreas de Distribuição Isolador de Pino → É utilizado geralmente em redes de distribuição urbana e rural, primárias, até tensões de distribuição de 34,5 KV. Podem ser fabricados em porcelana vitrificada ou vidro temperado. Redes Aéreas de Distribuição Redes Aéreas de Distribuição Isoladores de suspensão → São aqueles, quando fixados à estrutura, permitem o livre deslocamento em relação à vertical, através da rotação do seu dispositivo de fixação. A fabricação dos isoladores, ainda, está restrita a utilização de três matérias básicas: Cerâmica (porcelana marrom vitrificada) Vidro (temperado ou recozido) Fibra (epóxi, fibra de vidro ou resinas) Isolador de disco → Ou isolador de suspensão, são utilizados em redes de distribuição urbana e rural primária, em estruturas de ancoragem e amarração. Podem ser construídos tanto em porcelana vitrificada, como em vidro temperado. Redes Aéreas de Distribuição 120 Alça pre-formada utilizada na amarração dos condutores de redes aéreas de distribuição Redes Aéreas de Distribuição Redes Aéreas de Distribuição FERRAGENS DE ESTRUTURAS BÁSICAS (Rede Convencional) Segue abaixo uma descrição de algumas ferragens utilizadas na rede aérea de distribuição: Afastador de armação secundária → ferragem instalada no poste na qual é fixada uma armação secundária, para aumentar a distância desta ao poste. Armação secundária → ferragem de que se fixa num poste e, na qual, são fixados condutores de uma rede de BT em isoladores tipo roldana. Redes Aéreas de Distribuição Redes Aéreas de Distribuição Cinta → ferragem que se fixa em torno do poste para proporcionar um apoio rígido para uma outra ferragem ou equipamento. Redes Aéreas de Distribuição Mão francesa → ferragem de linha aérea que se impede a rotação de uma cruzeta em torno de seu ponto de fixação num poste, segundo um plano vertical. Redes Aéreas de Distribuição Pino de isolador → ferragem de linha aérea que se fixa numa superfície, em geral a face superior de uma cruzeta, no qual é fixado um isolador de pino. Redes Aéreas de Distribuição Sela para cruzeta → ferragem de linha aérea que se apoia uma cruzeta num poste de concreto circular. Redes Aéreas de Distribuição Suporte para transformador → ferragem utilizada para apoiar um transformador de distribuição. Redes Aéreas de Distribuição Condutores → O cabo de alumínio (CA) é um encordoado concêntrico de condutores, composto de uma ou mais camadas helicoidais (coroas) de fios de alumínio, usualmente de mesmo diâmetro. As camadas helicoidais sucessivas são enroladas em sentidos opostos. A primeira camada (fio central) é constituída por um único fio, a segunda camada contará com 6 fios e a cada camada subsequente são adicionados 6 fios, de modo que se terá no total 7, 19, 37, 61 fios conforme o cabo disponha de 2, 3, 4 ou 5 camadas. seção reta de um cabo CA (a), com 19 fios de alumínio, e de um CAA (b), com 7 fios de aço e 30 fios de alumínio. Os cabos CAA são identificados, dentre outros elementos, pelo número de fios de alumínio e de aço, assim, para o caso da figura 21 (b) teremos cabo CAA 30 Al/7 Aço, ou, mais simplesmente, cabo CAA 30/7. 129 Redes Aéreas de Distribuição Os cabos CAA são utilizados, mais correntemente, em linhas de transmissão que apresentam os maiores vãos. Nas redes de distribuição em média tensão urbanas, estando o vão limitado a cerca de 30 a 40 m, utilizam-se cabos CA. Para as redes rurais podem-se utilizar os dois casos em função das características da área onde a rede se desenvolve. Finalmente, nas redes de baixa tensão utilizam-se cabos CA protegidos ou nus. Redes Aéreas de Distribuição Condutores padronizados para redes de distribuição → Os condutores padronizados para uso nas redes primárias das concessionárias, em geral, são os seguintes: Cabo de alumínio nú, sem alma de aço, nas bitolas 1/0 AWG, 3/0 AWG, e 336.4 MCM; Cabo de alumínio nú, com alma de aço, nas bitolas 1/0 AWG, 3/0 AWG, e 336.4 MCM; Cabo de alumínio, semi isolado através de capa de PVC, ou XLPE nas bitolas 1/0 AWG 3/0 AWG e 336.4 MCM; Cabo pré-reunido de alumínio, isolado em XLPE ou EPR, formação tríplex com cabo mensageiro, na bitola 240 mm²; Cabo isolado, subterrâneo, de cobre, bitola 500 MCM (exclusivamente para as saídas de ETDs). Cabo dotado de cobertura protetora entrudadas (XLPE), nas bitolas 70 mm2 e 185 mm2; Cabo Mensageiro, cordoalha composta por fios de aço zincado, diâmetro 9,54 mm (3/8”), utilizado para sustentação da Rede Compacta; Cabo de Alumínio Multiplexado, auto sustentado, neutro nú em alumínio e fases em alumínio isolado, em XLPE 0,6/1 kV, nas bitolas 70 mm2 e 120 mm2. Redes Aéreas de Distribuição Redes Aéreas de Distribuição EQUIPAMENTOS DE REDES AÉREAS Transformadores de Distribuição 15 – 30 – 45 – 75 112,5 - 150 – 225 300 kVA. Redes Aéreas de Distribuição Acessórios complementares Tanque Buchas Radiador Comutador Placa de Identificação Banco de Capacitores Redes Aéreas de Distribuição Fluxo de reativos indesejável na rede pode ser detectado pelo fator de potência. Um circuito pode, então, apresentar problemas por queda de tensão, por fator de potência baixo, ou ambos. As soluções em tais casos são buscadas na seguinte ordem: a) Circuito com fator de potência baixo: aplicação de banco capacitores. b) Circuitos com fator de potência baixo e queda de tensão fora dos limites aceitáveis: aplicação de banco de capacitores; aplicação de reguladores de tensão, caso ainda necessário. c) Circuitos com fator de potência acima do limite mínimo aceitável e queda de tensão fora dos limites aceitáveis: aplicação de regulador de tensão; divisão de circuito. Redes Aéreas de Distribuição Os bancos de capacitores trazem os seguintes benefícios para a rede. Diminuição das perdas no alimentador Melhoria no fator de potência Aumento da disponibilidade de carga do sistema Elevação do nível de tensão Redes Aéreas de Distribuição Para-raios Para-raios polimérico de rede de distribuição Pára-raios de carboneto de silício (SiC) Pára-raios de óxido de zinco (ZnO) Redes Aéreas de Distribuição Para-raios Polimérico REDE DISTRIBUIÇÃO PRIMÁRIA e SECUNDARIA ARQUITETURA Rede de Distribuição Primária → A rede primária faz parte da rede de distribuição aérea de energia elétrica, sendo um conjunto de linhas elétricas com equipamentos e materiais diretamente associados, destinados à distribuição de energia elétrica em alta tensão. Em sistemas complexos que abrangem áreas consideráveis, a rede primária compreende os alimentadores e ramais primários que alimentam os transformadores de distribuição, situados entre a subestação elétrica e os consumidores de um modo geral. Configuração Básica Radial Simples: São aqueles em que o fluxo de potência tem um único trajeto, da fonte para a carga e apresenta baixa confiabilidade devido a falta de recurso para manobras. Radial com Recurso: São aqueles circuitos em que o sentido do fluxo de potência poderá ser orientado por diversos trajetos até as cargas Posição da Rede Primária no Poste A rede primária pode estar na posição tangente em relação ao poste ou fim de linha(ancoragem). A rede deve ser representada no desenho paralela à linha de propriedade, centrada em relação aos símbolos dos postes e com linha tracejada. Chaves de operação As chaves seccionadoras de operação são destinadas a abrir e fechar circuitos da rede primária em operação de manobra. Estão instaladas em postes de 12m com a abertura para o lado da fonte “SE” Ligações de consumidores em Alta Tensão Estruturas da Rede Primária MONTAGEM DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO AÉREA URBANA TRIFÁSICA 13,8 E 34,5 KV ESTRUTURA N 1 É utilizada quando a rede primária passa em tangencia pelo poste. Os ângulos máximo são limitados pelo esforço longitudinal aplicado nos isoladores fixados nas cruzetas, Que não deve ser superior a 150kgf a 0º. A deflexão máxima horizontal da rede primária para vãos até quarenta metros Cabos 2/0 AWG é 20º e cabo 336,4 MCM é 8,5º, utilizando-se de isoladores do tipo pilar. ôs 149 MONTAGEM DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO AÉREA URBANA TRIFÁSICA 13,8 E 34,5 KV É utilizada quando a rede primária termina no poste (Fim de Rede) ESTRUTURA N 3 MONTAGEM DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO AÉREA URBANA TRIFÁSICA 13,8 E 34,5 KV É utilizada quando ocorre mudança de bitola da rede primária ou quando está em ângulo até 30º ESTRUTURA N 4 MONTAGEM DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO AÉREA URBANA TRIFÁSICA 13,8 E 34,5 KV ESTRUTURA DN3 É utilizada na derivação da Rede Primária e a estrutura é fixada a 50cm do topo do poste. imagem MONTAGEM DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO AÉREA URBANA TRIFÁSICA 13,8 E 34,5 KV ESTRUTURA DN3CF É utilizada na derivação da Rede com chave de operação, em derivação deve-se usar poste de 12m devido a luminária com braço BR 2, cuja distância da cabaça da luminária até a AT deve ter no mínimo 1m (segurança) MONTAGEM DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO AÉREA URBANA TRIFÁSICA 13,8 E 34,5 KV ESTRUTURA N4CF É utilizada em abertura da rede primária com chave de operação MONTAGEM DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO AÉREA URBANA TRIFÁSICA 13,8 E 34,5 KV ESTRUTURA N1TTPRCF É utilizada na montagem dos transformador trifásico(TT), pára-raio(PR) e chave fusível (CF) Estruturas da Rede Secundária sECUNDÁRIA 156 Rede secundária A rede secundária ou rede de baixa tensão é energizada pelo secundário dos transformadores de distribuição. Nesta rede são ligados os consumidores de em baixa tensão e as luminárias instaladas nos postes. Configuração, dimensionamento e tipos de estruturas A rede secundária deverá ser projetada no sistema radial, evitando-se que o mesmo consumidor seja atendido ao mesmo tempo por dois ou mais transformadores. Não poderá haver cruzamento de secundários de transformadores. O dimensionamento da bitola da rede secundária deverá atender até o quinto ano, procurando observar o crescimento da região, os limites de capacidade técnica dos condutores e a máxima queda de tensão fixada para o perfil adotado. Área com probabilidade de pequeno desenvolvimento: 5% QT Área com probabilidade de médio desenvolvimento: 4,5% QT Área com probabilidade de grande desenvolvimento: 3,5% QT Quadro de bitolas Legenda: CA: condutor de alumínio simples (indicar apenas a bitola) Ex: 3x02(02). CCA: condutor de alumínio com alma de aço (após a bitola indicar CAA) Ex: 3x04 CAA. CU: condutor de cobre (após a bitola indicar CU). Ex: 3x02(02) CU Os condutores de alumínio simples (CA) são utilizados para vãos de até 40m, se na rede secundária, e 80m para rede primária. Os condutores de alumínio com alma de aço (CAA) são utilizados na rede rural ou redes primárias que exigem vãos maiores que o normal. Os condutores de cobre (CU) são utilizados somente nas redes litorâneas. Atualmente são usados para a rede secundária os seguintes condutores: Condutores de alumínio: 2 AWG; 2/0 AWG; 4/0 AWG; Condutores de cobre: 16mm²; 35mm² e 70mm² Posição da Rede Secundária no Poste A rede secundária deve ser desenhada paralela à linha de propriedade, tangente aos símbolos dos postes e do lado da pista de rolamento, exceto no caso que haja instalação de transformador ou posteamento duplo, quando então passarão para o lado da calçada. Esta rede é representada no desenho por uma linha contínua. A rede secundária pode estar na posição tangente em relação ao poste ou em fim de linha (ancoragem). Posição da Rede Secundária no Poste Especificação da Rede Ramal de Ligação Inserir Imagem Indicação dos endereçamentos em um projeto elétrico ESTRUTURAS DA REDE SECUNDÁRIA MONTAGEM DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO AÉREA URBANA Secundária TRIFÁSICA 220/127V ESTRUTURA S1 É utilizada quando a rede secundária passa em tangencia pelo poste INSERIR IMAGEM MONTAGEM DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO AÉREA URBANA Secundária TRIFÁSICA 220/127V ESTRUTURA S3 É utilizada no final da rede secundária Inserir foto e desenho MONTAGEM DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO AÉREA URBANA Secundária TRIFÁSICA 220/127V ESTRUTURA S4 É utilizada em fim de rede secundária dupla podendo ser interligada ou não Inserir foto e desenho MONTAGEM DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO AÉREA URBANA Secundária TRIFÁSICA 220/127V ESTRUTURA S1-3 É utilizada em redes secundárias de mesmo circuito. Uma passa tangente e a outra deriva 90º Inserir foto e desenho MONTAGEM DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO AÉREA URBANA Secundária TRIFÁSICA 220/127V ESTRUTURA ST1 É utilizada em poste com transformador MONTAGEM DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO AÉREA URBANA Secundária TRIFÁSICA 220/127V Aterramento da rede secundária Um sistema de aterramento na rede secundária é um conjunto de condutores horizontais (neutro) e hastes de terra cravadas verticalmente, com o objetivo de realizar o contato entre o circuito e o solo com a menor impedância possível. Praticamente, todo esse conjunto forma uma grande malha de terra. Na rede de distribuição aérea, classe de 15kV, a malha de terra é de 20𝞨. O elemento terra tem a sua simbologia colocada no poste inclinada a 45º, do lado da rua e do lado contrário ao relé da luminária. Deve ser instalado nos postes de fim de rede secundária, nas aberturas de circuito secundário e postes com transformadores . Se a abertura de circuito secundário for com estai de poste a poste, somente um poste é aterrado, já que o cabo de aço do estai é ligado no neutro. Inserir foto e desenho É um conjunto de postes que sustentam os equipamentos e cabos de uma rede de distribuição de energia elétrica. São usados postes de concreto armado do tipo circular e seção duplo T. Atualmente o poste mais utilizado entre as concessionárias é o de seção duplo T. P O S T E A M E N T O 9 metros 10,5 ou 11metros 12 metros D/150kgf D/150kgf B/300kgf B/300kgf B/300kgf B/600kgf B/600kgf B/600kgf B-1,5/1000kgf B – 1,5/1000kgf Postes duplo T mais utilizados Aplicação dos postes em função da altura mínima 9,0 metros São utilizados para redes secundárias sem previsão de instalação futura da rede primária 10,5 ou 11 metros São utilizados em redes primárias e secundárias ou onde só existe rede secundária, com possibilidade de uma futura instalação de rede primária 12,0 metros São utilizados em travessias (rodovias, linha de trem, etc.), circuitos duplo de AT, redes compactas, postes com equipamentos (transformadores, chaves de operação, etc.), derivações em AT e/ou situações especiais em que o poste de 10,5m se mostre ineficiente. Aplicação dos postes em função da altura mínima Pag. 37 e38 Nos cruzamentos aéreos de alta e baixa tensão, dois postes devem ser de 12m para que um circuito passe 0,50 metros sobre o outro. P O S T E A M E N T O Posicionamento do Poste em relação ao eixo da rede de distribuição A posição normal é a mais utilizada, tendo a sua face lisa paralela ao eixo da rede Posição Topo é quando a face cavada é paralela ao eixo da rua e a face lisa voltada para a situação de maior esforço no poste (vento, equip.condutores) POSTEAMENTO Região do poste encoberto pelo solo ENGASTAMENTO POSTEAMENTO POSIÇÃO DO POSTE NA RUA OU AVENIDA Posteamento simples ( de um só lado da rua) Usado em ruas com largura de até 20 metros POSTEAMENTO POSIÇÃO DO POSTE NA RUA OU AVENIDA POSTEAMENTO CENTRAL: Usado em ruas ou avenidas com largura compreendida entre 21 e 30 metros que possuam canteiro central POSTEAMENTO DUPLO: (dos dois lados da rua) Usado em avenida com largura superior a 24 metros. POSTEAMENTO POSIÇÃO DO POSTE NA RUA OU AVENIDA POSTEAMENTO Distância entre vãos A distancia entre postes deverá permanecer na faixa de 30 a 40 metros. Nos locais de maior densidade populacional, a distância deve ficar entre 30 e 35 metros. Nos locais onde existem somente rede primária, o Posteamento poderá, inicialmente, ter vãos de 60 a 80 metros prevendo-se futuras intercalações de postes. Nas zonas rurais o vão ficará entre 40 e 80. Quando o vão for superior a 50 metros, o espaçamento entre os condutores da rede secundária deverá ser aumentado de 20 para 40cm POSTEAMENTO Distância entre vãos 186 Cruzamento Aéreo POSTEAMENTO POSTEAMENTO Cruzamento Aéreo Os dois postes mais próximos do cruzamento aéreo devem estar a uma distância de, no mínimo, 2 a 7 metros da esquina, a partir da propriedade (alinhamento frontal do terreno). Geralmente são adotados 5 metros para ambos os postes (distância adotada pela maioria das concessionárias do Brasil). Esta distância deve ser observada para que, do poste ao cruzamento aéreo, a distância não seja superior a terça parte deste vão (devido a ação dos ventos). Para um vão de 40m, a distância do centro do poste ao cruzamento aéreo não deve ser superior a 13 metros. Cruzamento Aéreo Cruzamento Aéreo POSTEAMENTO Locação dos postes Os postes devem sempre que possível ser locados nas divisas dos lotes ou no meio destes. Não locar postes nas entradas de garagens, guias rebaixadas, postos de gasolina, ao lado de praças evitando também a locação dos mesmos em frete a anúncios luminosos, marquises e sacadas. Para afastar a rede destas marquises ou sacadas, utilize afastadores para rede secundária e estrutura tipo beco para rede primária. Locação dos postes O comprimento máximo para a instalação de ramal de ligação do consumidor (do poste da concessionária ao poste do consumidor) é de 30 metros, e no final da rede secundária pode chegar a 35 metros. Podem ser ligados, máximo, seis ramais de ligação em baixa tensão, por poste 193 Locação dos postes Os postes serão instalados na calçada a 0,50 metros do meio fio (medida tirada a partir do centro do poste) e em calçadas não inferiores a dois metros de largura, prevendo-se para este caso estruturas tipo beco ou compacta na rede primária. 1 23 24 15 25 8 22 2 3 26 9 10 27 11 12 4 5 6 7 13 14 20 21 18 19 16 17 28 29 31 30 NUMERAÇÃO DOS POSTES NO PROJETO Transformadores de distribuição Os transformadores deverão ser dimensionados de forma a minimizar os custos de investimentos, substituições e perdas dentro do horizonte do projeto. Para atender as evoluções das cargas previstas, no mínimo, até cinco anos. O carregamento máximo recomendado inicial de 90% da capacidade nominal. Oficina Teórica Onde são utilizados os postes de 10,5m de altura na Rede Distribuição? Onde são utilizados os postes de 12m na rede de distribuição. Exemplifique, por meio de desenho duas situações. Em quais posições em relação ao eixo da rede o poste pode ser disposto. Descreva cada uma O que é engastamento? Calcule o engastamento para um poste de 12m. Onde é permitido ou não locar um poste dentro de uma calçada. Localização dos Transformadores O transformador deve ser instalado o mais próximo possível do centro de carga, equilibrando os dois lados do circuito. O transformador deve ser colocado na frente de cargas consideráveis e dimensionado em função das mesmas. Ex: hospitais, cinemas, industrias, edifícios de uso coletivo ligados em BT, clinicas com aparelhos de raio X etc. Obs: sendo corrente limitada em 200A e a potência nominal em 76kVA. Os transformadores de distribuição não poderão ser instalados em postes de cruzamento aéreo, bem como naqueles, que não estejam a uma distância mínima de 10m da esquina, a partir da linha de propriedade. O símbolo do transformador deve ser tangente ao poste, para o lado da pista de rolamento e perpendicular à linha de propriedade. Simbologia e especificação do transformador Transformadores Usados na distribuição Transformadores TRIFASICOS(kVA) 15 30 45 75 112,5 150 225 15 e 30kVA – são utilizados para consumidores isolados da rede rural. 45 e 75kVA – são utilizados para reforços e ampliação de redes secundária. 112,5kVA – são utilizados apenas para melhoria ou reformas da rede secundária. 150 e 225kVA – são utilizados para edifício de uso coletivo. Conforme a potência nominal do transformador, determinamos as bitolas do circuito secundário. Trafo (kVA) Tronco Ramal 1 Ramal 2 45 3x20(20) 3x20(20) 3x20(20) 75 e 112,5 3x40(40) 3x20(20) 3x20(20) Inserir figura – pag.54 Dimensionamento dos postes em função do transformador De acordo com a potência do transformador será determinada a resistência nominal do poste. Porém, a altura deverá ser sempre de 12m. Potência do Trafo(kVA) Tipo de Poste 15, 30 e 45 B/300 kgf/12m 75, 112,5 e 150 B/600 kgf/12m Alerta: é mais conveniente utilizar o poste de B/600kgf/12m no transformador de 45kVA, pois além de prever o aumento de carga e a troca por um transformador de 75kVA, pode-se terminar a AT nele. Pára-raios São representados nos postes inclinados em relação a linha de propriedade, e para o lado da pista de rolamento. Dependendo da concessionária os pára-raios podem estar fixados no tanque do transformador Inserir figura pag. 54 Estai da rede de distribuição São utilizados no poste para anular o esforço mecânico provocado pela tração dos cabos da rede de distribuição em estrutura de fim de circuito de primário e/ou secundário. Devem ser colocados no poste sempre no sentido oposto ao da resultante dos esforços mecânicos dos cabos. Nos estais da rede de distribuição são utilizados os cabos de aço de bitola 6 e 9mm. Estai de contraposte de concreto É um tipo de estai que utiliza como contraposte um poste duplo T do tipo B/600kgf/5m. Esse poste é instalado a 8 metros do poste a ser estaiado. Esse tipo de estai pode assegurar individualmente a rede primária ou a rede secundária, assim como segurar as duas redes ao mesmo tempo dependendo do cálculo de esforços mecânicos dos cabos, já que a sua resistência está limitada no contraposte (poste B/600kgf/5m Inserir figura pag – 58 e 59 Estai de poste a poste É um cabo de aço que pode ser de bitola 6 ou 9mm e que tem a função de transportar o esforço mecânico de um poste para o outro. Quando utilizado na rede secundária em abertura de circuito ele economiza um vão de cabos e, nesse caso, se ambos os circuitos forem de bitola 4/0 AWG (3x40(40)) o cabo de aço do estai deve ser de bitola 9mm, para os demais casos utiliza-se a bitola 6mm. Inserir figura – pag 60/1 Estai de âncora Utilizado somente em redes de distribuição na região rural. A sua resistência nominal depende da bitola do cabo de aço (6 ou 9mm). Inserir figura Pag.62 Iluminação Pública NBR - 5101 Iluminação Pública CD-1 (50x50x50cm) Iluminação Pública CD-2 (40x40x40cm) Iluminação Pública Condutores utilizados na rede subterrânea da iluminação pública São cabos de cobre com isolação em XLPE (de 0,6 a 1kV), bitola de 10 a 35mm² e protegidos por eletrodutos de PVC ou duto corrugado flexível. Tipos de cabos para redes subterrâneas – alimentação das luminárias: 10mm² - cabo de cobre com isolação em XLPE 1000V 16mm² - cabo de cobre com isolação em XLPE 1000V 25mm² - cabo de cobre com isolação em XLPE 1000V 35mm² - cabo de cobre com isolação em XLPE 1000V Inserir figura Rede Compacta Protegida e Isolada Vantagens da rede compacta protegida Representação da Rede Compacta no Projeto Tipos de estruturas da rede compacta Estrutura CA: Estrutura passante, sem braço antibalanço, quando não acorre deflexão horizontal da rede. Tipos de estruturas da rede compacta Estrutura C1: estrutura passante, semelhante a do tipo CA, acrescida do braço antibalanço, permitindo deflexão da rede de 6 graus Estrutura C2: estrutura passante, semelhante a do tipo C1, com mensageiro fixado no poste, permitindo deflexão máxima horizontal da rede de 15 graus. Tipos de estruturas da rede compacta Estrutura C3: estrutura de ancoragem simples, com mensageiro fixado no poste, cabos coberto em configuração triangular, podendo no caso de equipamentos, conter para-raios. Tipos de estruturas da rede compacta Estrutura C4 : Estrutura de ancoragem dupla, semelhante à estrutura C3, utilizada em ângulos superiores a 15 graus ou em casos de mudança de bitola. Tipos de estruturas da rede compacta Estrutura CS: estrutura passante, com mensageiro fixado no poste, permitindo deflexão máxima horizontal da rede de 45 graus. Tipos de estruturas da rede compacta Estrutura D-C3 : Estrutura com derivação de ancoragem, fazendo um ângulo horizontal entre 45 e 90 graus. Tipos de estruturas da rede compacta Estrutura CH-AP-PR – Estrutura com transformador autoprotegido e para-raios. Pag.79 Dimensionamento de condutores de baixa tensão Cálculo de Queda de Tensão Para calcular a queda de tensão, adota-se a seguinte sequência 1º Definir o posicionamento dos postes na planta em função da largura da rua ou avenida. 2º Desenhar os postes na planta observando as distâncias dos cruzamentos aéreos e dos vãos dos postes. 3º Endereçar as cargas dos consumidores nos postes observando o limite máximo de ramais de ligação por poste, e a distância máxima permitida do ramal de ligação do consumidor. 4º Somar as cargas endereçadas em cada poste, noturna e diurna separadamente não esquecendo de somar a demanda noturna de cada poste. Depois, somar as cargas noturnas e diurnas dos postes determinando, pela maior demanda, a potência do transformador que atenderá este circuito. 228 5º Posicionar o transformador, sempre que possível, no centro das cargas do circuito BT e determinar as suas bitolas em função da potência do transformador. 6º Antes de fazer o calculo da queda de tensão do circuito para confirmar ou não as bitolas estimadas no item anterior, faz-se necessário desenhar o esquema unifilar do circuito, representando cada poste por meio de um ponto e colocando em cada um deles as demandas noturnas(N) e diurnas(D) endereçadas neste poste. Depois colocar letras nos pontos principais do circuito: transformador (início do cálculo), cruzamentos aéreos, mudança de bitola s e finais de circuitos. Deve-se representar a distância dos vãos, e os postes dos cruzamentos aéreos deverão estar mais próximos entre sí esquema unifilar. Legenda explicativa da planilha de cálculo de queda de tensão Item 1 – Designação: corresponde ao inicio e fim do trecho do qual será calculado a queda de tensão. Ex: T - A Item 2 – hm: corresponde ao comprimento do trecho designado em hectômetro (m/100). Ex: 0,35 hm Item 3 – Distribuída (D): corresponde a carga existente entre os extremos do trecho designado. Ex: 0 kVA Item 4 – Concentrada (C) : corresponde a carga existente fora do trecho designado, incluindo o ponto. Ex: 25 kVA. Item 5 – Total: corresponde ao valor total da carga no trecho designado. É determinado pela formula: (D/2) + C Item 6 – Condutores: corresponde à bitola dos condutores que farão a alimentação do trecho designado. Ex.: 3x20(20). Item 7 - kVA x hm: corresponde à multiplicação do valor da carga total (definido no item 5) com o valor do hm (definido no item 2). Ex.: 25x0,35=8,75 Item 8 - Queda unitária: coeficiente determinado em função da bitola do cabo e do fator de potência do circuito. Os coeficiente de queda de tensão unitária encontram-se nas tabelas de coeficiente de queda de tensão no início deste capítulo. Ex.: 0,1183 (coeficiente unitário para bitola 2/0 do trecho T-A). Item 9 - Queda parcial: corresponde à multiplicação do valor do kVA x hm (definido no item 7) com o valor da queda unitária (definido no item 8). Ex.: 8,75 x 0,1183 = 1,035% (é o valor da queda parcial no ponto A). Item 10 - Total: corresponde à soma das quedas de tensão nos trechos designados. No exemplo, a queda de tensão total é igual à parcial (1,035% para o trecho T-A), pois este foi o primeiro trecho calculado, sendo necessário continuar o cálculo para determinar as quedas tensão nos outros trechos (A-C, A-B e A-D), e determinar as queda de tensão do transformador até os fins de circuito. Se fosse o trecho A-B, o valor da queda de tensão parcial no ponto B somaria com a queda de tensão total do ponto A para de ter a queda de tensão total do ponto B. Agora, se a queda de tensão total no final do circuito for maior que 5% ou de um valor predefinido, troca-se a bitola do trecho para uma imediatamente superior, refazendo novamente o cálculo. Por exemplo, se no ponto H ocorre uma queda de tensão total maior que 5%, troca-se a rede secundária de 3X20(20), para 3X40(40) e refaz-se os cálculos dos trechos E-H e E-G para verificar se ficaram menores ou iguais a 5%. Há casos em que é necessária a troca da posição do transformador para um poste mais próximo do ponto onde ocorreu a queda de tensão. Item 11 - Carga diurna: corresponde à soma de todas as demandas diurnas dos consumidores (ver item 16). Ex.: 32,5 kVA. Item 12 - Iluminação pública: corresponde à soma de todas as demandas das lâmpadas de cada poste (ver na tabela 3 no item demandas dos circuitos de baixa tensão). Ex.: 0,10x8= 0,8 kVA. Item 13 - Carga noturna: corresponde á soma de todas as demandas noturnas dos consumidores (ver no item 16). Ex.: 40 kVA. Item 14 – Aproveitamento diurno: é quanto do transformador está sendo solicitado no período diurno. Ex.: 72,5%. Item 15 – Aproveitamento noturno: é quanto do transformador está sendo solicitado no período noturno (somatório das cargas noturnas com a iluminação pública).Ex.: 90,66%. Item 16 - Desenho do esquema unifilar do circuito. CÁLCULOS de esforços MECÂNICOS nos postes Para dimensionar corretamente um poste é necessário conhecer três parâmetros básicos: Sua resistência Nominal Sua altura Determinar os Esforços Externos que atuam nele PRUMO INCLINADO FLANBADO FLANBADO e INCLINADO 235 CÁLCULOS de esforços MECÂNICOS nos postes Um poste mal dimensionado poderá sofrer inclinação (fora do prumo) por ultrapassar o limite de resistência do engastamento, mas se o engastamento suportar esse esforço, o poste poderá flambar (entortar) por ter excedido o seu limite de resistência nominal. Quando o poste possui flexão e inclinação (poste flambado e fora de prumo) tem ambos os limites excedidos, ou seja o do poste e o do engastamento. Para evitar esses inconvenientes é necessário calcular os esforços mecânicos que atuam no poste. Para esse cálculo será necessário conhecer a altura do poste a ser aplicado em função da rede de distribuição aérea (RDA), o tipo a bitola e o número de condutores usados nessa rede, além da profundidade do engastamento. CÁLCULOS de esforços MECÂNICOS nos postes POSTE DE CONCRETO SEÇÃO DUPLO T Para esse tipo de poste o fabricante garante, a 15cm do topo (início da furação para a fixação das estruturas primárias) conforme a posição de sua montagem (fase lisa ou cavada), quanto da sua resistência nominal ele suporta. Face lisa: na face lisa o poste suporta um esforço mecânico até 40% maior que sua resistência nominal. CÁLCULOS de esforços MECÂNICOS nos postes Face cavada: na face cavada o poste suporta um esforço mecânico não superior à metade da sua resistência nominal. CÁLCULOS de esforços MECÂNICOS nos postes Para iniciar os cálculos de esforços mecânicos nos postes precisamos, antes, conhecer o que sejam e como atuam numa estrutura no poste. Duas situações que devemos entender quanto aos esforços mecânicos na estrutura do poste. 1 – Momento no poste: é a força da tração (dimensionamento) que os cabos exercem no poste multiplicada pala distância do braço (primário ou secundário), a física diz que momento é a força aplicada pela sua distância do ponto de fixação. CÁLCULOS de esforços MECÂNICOS nos postes 2 – Tração dos cabos: O Tensionamento dado em cada cabo depende de sua bitola, conforme tabelas abaixo: Para iniciar os cálculos devemos lembrar que “momento é a força aplicada no poste (tracionamento dos cabos), multiplicado pela distância do solo ao ponto de fixação”. O ponto de fixação do poste depende do seu engastamento, e a partir dessa diferença é que determinamos o braço primário, já que o braço secundário é fixado em 7,00 metros. CÁLCULOS de esforços MECÂNICOS nos postes Legenda: Ep = Esforços dos cabos da rede primária(Kgf) tcp = Tensionamento cabos da rede primária(Kgf) dp = distância do braço da rede primária(m) Es = Esforços dos cabos da rede secundária(Kgf) tcs = Tensionamento cabos da rede secundária(Kgf) ds = distância do braço da rede secundária (m) Et = Esforço total dos cabos no poste (Kgf) Para saber o Tensionamento da rede primária basta multiplicar a quantidade de cabos primários pelo seu Tensionamento unitário. CÁLCULOS de esforços MECÂNICOS nos postes Para calcular na rede secundária, multiplica-se a quantidade de cabos secundários pelo seu Tensionamento unitário e esse pela distância do braço secundário, dividindo pela distância do braço primário. CÁLCULOS de esforços MECÂNICOS nos postes O esforço total resultante dos cabos das redes primárias e secundárias no poste é o somatório de seus esforços, e a resistência nominal da fase usada do poste escolhido deve ser superior ao esforço total resultante. Et = Ep + Es Na abertura de circuito secundário com cabos de mesma bitola não há necessidade de efetuar o calculo já que a resultante é nula. Se a abertura dos circuitos secundários for com cabos 3X02(02) ou 3X20(20), o cabo de aço do estai de poste a poste deve ser de 6mm. A bitola 9mm somente é utilizada quando a abertura do circuito for de cabos 3X40(40) devido ao esforço resultante desses cabos (901 kgf) CÁLCULOS de esforços MECÂNICOS nos postes A diferença entre os circuitos é (901 – 566 = 335kgf), onde colocamos do lado de maior esforço um poste cuja resistência nominal seja superior a essa diferença. Ou seja: B/300kgf/10,5m de topo que suporta 420kgf (40% a + na RN) Para abertura de circuito secundário no mesmo poste, o critério a ser seguido é o mesmo. CÁLCULOS de esforços MECÂNICOS nos postes CÁLCULOS de esforços MECÂNICOS em postes com ESTRUTURA em ângulo CÁLCULOS de esforços MECÂNICOS em postes com ESTRUTURA em ângulo CÁLCULOS de esforços MECÂNICOS em postes com ESTRUTURA em ângulo CÁLCULOS de esforços MECÂNICOS em postes com ESTRUTURA em ângulo Cálculo do dimensionamento de estrutura em ângulo num poste de 10,5m, no qual devemos sempre deixara fase lisa, que é a de maior resistência, voltada para a resultante dos esforços mecânicos. Composição de Forças Solução: projetar um poste seção duplo T Tipo B-1,5/1000kgf/10,5m para o suportar a resultante 1070kgf. Rua Professor Marluz Humberto Geronasso 3x33XLPE-13.8kV-9mm 3x40(40) 170765-3-75 3x40(40) Av: Billy Grahan 3x33XLPE-13.8kV-9mm 3x20(20) SUBESTAÇÃO Subestação As subestações elétricas tem as seguintes funções: Transformação: altera os níveis da tensão de modo a adequá-los às conveniências de transmissão, distribuição e consumo. Regulação: regula os níveis de tensão a fim de mantê-los nos limites aceitáveis e admissíveis. Chaveamento: Conecta e desconecta os componentes do sistema de transmissão ou distribuição com a finalidade de orientar o fluxo de energia elétrica isolando as partes em manutenção e mantendo a continuidade no fornecimento de energia elétrica. Essas subestações são denominadas de conversoras e destinam-se a modificar a frequência ou a corrente de alternada para continua. Ex: Subestação de Bateias – Itaipu binacional Subestação COLETORA PVH – Santo Antônio Energia Algumas subestações, além das funções citadas, possuem uma quarta que é a de modificar as características originais da energia elétrica. TIPOS DE SUBESTAÇÕES Subestação elevadora: Recebe energia na tensão de geração e a eleva para tensões de subtransmissão ou de transmissão. Subestação abaixadora: Recebe tensão de transmissão ou subtransmissão, reduzindo para tensão de subtransmissão e/ou distribuição. Localização no Sistema Subestação Interligadora: Recebe energia de duas ou mais fontes objetivando o transporte para grandes centros consumidores. Subestação de transmissão: Recebe grandes blocos de energia e a transmite a outros centros consumidores nas tensões de transmissão e/ou subtransmissão. Subestação de distribuição: Destinada a abaixar a tensão ao nível de distribuição e/ou subtransmissão de modo adequado para utilização direta dos consumidores. Subestação industrial: Recebe tensões de transmissão ou subtransmissão e transforma a tensão de distribuição adequada a indústria. .Exemplo de esquemas de subestações Diagramas de Subestações O diagrama é a representação gráfica por meio de símbolos que caracterizam um equipamento. Numa subestação indica a quantidade de equipamento, suas funções e interligação. Num diagrama deve-se manter a posição real dos equipamentos. Os diagramas podem ser: unifilares multifilares. Os mais usados em subestações são: a) Unifilares simplificados: indica somente o arranjo funcional e a disposição dos principais equipamentos da SE. b) Unifilares completos: este diagrama além de indicar os mesmos elementos do simplificado, mostra também outros detalhes de medição, proteção e forma de atuação dos relés. c) Unifilares operacionais: basicamente são diagramas iguais aos simplificados, diferenciando deles apenas quanto a identificação dos equipamentos de manobra(seccionadoras e disjuntores. EQUIPAMENTOS DE SUBESTAÇÃO Barramento: É um dispositivo elétrico cuja finalidade é receber energia elétrica de uma ou mais fontes e distribuir para uma ou mais cargas na mesma tensão. Efetuar as conexões entre as linhas de transmissão ou distribuição e podem ser confeccionadas de barras ou cabos metálicos. Chaves Seccionadoras: é um dispositivo elétrico destinado a isolar um circuito ou trecho de circuito ou um equipamento. Normalmente estar intertravada com um disjuntor, e não pode ser aberto com carga. EQUIPAMENTOS DE SUBESTAÇÃO Disjuntores: é um dispositivo elétrico capaz de interromper a corrente elétrica com carga e, inclusive, em condições de curto circuito, sem sofrer os danos ocasionado pelo arco voltaico e quando acoplado a relés, proporciona um perfeito sistema de proteção aos circuitos a ele ligados. EQUIPAMENTOS DE SUBESTAÇÃO Tensão nominal em Vca; Nível de isolamento; Frequência nominal de operação; Corrente nominal de operação; Tempo de interrupção em ciclos: 3-8 ciclos em 60 Hz. Valores de Placa Podemos ter os seguintes TIPOS de disjuntores: com grande volume de óleo – com óleo reduzido e a gás SF6 EQUIPAMENTOS DE SUBESTAÇÃO 263 EQUIPAMENTOS DE SUBESTAÇÃO O relé fecha seu contato quando a corrente no secundário do TC é superior a nominal. Nesse intervalo a bobina de abertura do disjuntor está sendo energizada por uma fonte auxiliar e vai mandar abrir o disjuntor. Acionamento de um disjuntor É um disjuntor simples acoplado a sistema de religamento automático que pode ser eletrônico ou hidráulico. Os religadores automáticos são utilizados nas saídas dos alimentadores de 13.8kV e 34,5kV da rede de distribuição das subestações, por permitir que os defeitos transitórios sejam eliminados sem a necessidade de deslocamento do pessoal de manutenção para percorrer o alimentador em falta. Detectar condições de sobrecorrente; Interromper o circuito se a sobrecorrente persiste por um tempo pré especificado Automaticamente religar para reenergizar a linha; Bloquear depois de completada a sequência de operação para o qual foi programado. EQUIPAMENTOS DE SUBESTAÇÃO Religadores Automáticos EQUIPAMENTOS DE SUBESTAÇÃO EQUIPAMENTOS DE SUBESTAÇÃO Princípio e funcionamento Opera quando detecta correntes de curto-circuito, desligando e religando automaticamente os circuitos um número pré-determinado de vezes. Os contatos são mantidos abertos durante determinado tempo, chamado tempo de religamento, após o qual se fecham automaticamente para reenergização da linha. Se, com o fechamento dos contatos, a corrente de falta persistir, a sequência abertura/fechamento é repetida até três vezes consecutivas e, após a quarta abertura, os contatos ficam abertos e travados. O novo fechamento só poderá ser manual. A prática comum de uso de religadores automáticos pelas concessionárias de energia elétrica tem reduzido a duração das interrupções de patamares de 1h para menos de 1 min, acarretando em benefícios para as concessionárias quanto aos valores de seus indicadores de continuidade. Os religadores podem ser instalados quer em SE de distribuição ou em circuitos de distribuição, basicamente em circuitos radiais. Normalmente os religadores são projetados para ter uma seqüência de religamento de no mínimo uma até quatro operações e ao fim da sequência completa a abertura final bloqueará a sequência. EQUIPAMENTOS DE SUBESTAÇÃO Seqüência de operação Caso seja escolhido seqüência típica de quatro disparos e três religamentos: a)Uma rápida ou instantânea (1I) e três retardadas ou temp. (3T); b) Duas rápidas (2I) e duas retardadas (2T); c) Três rápidas (3I) e uma retardada (1T); d) Todas rápidas (4I); e) Todas retardadas (4T); EQUIPAMENTOS DE SUBESTAÇÃO EQUIPAMENTOS DE SUBESTAÇÃO EQUIPAMENTOS DE SUBESTAÇÃO Chave de aterramento É um equipamento colocado na saída de uma linha de transmissão da subestação, cuja finalidade é interligar as fases dessa linha à terra para que haja proteção quando for desligada, contra a tensão que aparece devido a eletrização por fricção causada pelo vento, além do efeito capacitivo da linha. PODE SER: a) Chave de aterramento intertravada b) Chave de aterramento rápido Chave Fusível: Chave em subestação é um equipamento destinado à proteção contra sobrecorrente em circuitos de distribuição de 13.8 a 34,5kV São Instaladas na entrada do primário do transformador de distribuição(serviços auxiliares) É dotada de um elemento fusível que responde pela proteção contra sobrecorrentes no circuito a ela ligada. EQUIPAMENTOS DE SUBESTAÇÃO Muflas Terminais Primária EQUIPAMENTOS DE SUBESTAÇÃO É um dispositivo destinado a restabelecer as condições de isolação da extremidade de um condutor isolado quando este é conectado a um condutor nu. As mais utilizadas: Corpo de porcelana vitrificado com enchimento composto elastomérico Pode ser: Singelo ou Trifásico. 276 Transformadores de Força São dispositivos empregados tanto no sistema de distribuição e transmissão de energia elétrica das concessionárias, como no atendimento a cargas industriais. Destina-se à transformação de tensão e de corrente sem alterar a potência. EQUIPAMENTOS DE SUBESTAÇÃO MANUTENÇÃO EM SUBESTAÇÃO Manutenção em Subestação 1 – Introdução O objetivo desta curso é demonstrar de forma clara e objetiva toda a sistemática de manutenção de uma subestação. Aqui, serão apresentados todos os passos para uma boa manutenção, definições e os testes necessários para que se possa diagnosticar algum problema. 2 – Manutenção Combinação de todas as ações técnicas e administrativas, incluindo as de supervisão, que se realizam através de processos diretos ou indiretos nos equipamentos, obras ou instalações, com a finalidade de assegurar-lhes condições de cumprir com segurança e eficiência as funções para as quais foram fabricados ou construídos, levando-se em consideração as condições operativas e econômicas. A manutenção pode incluir uma modificação de um item. Conjunto de ações desenvolvidas sobre um equipamento e/ou sistema com programação antecipada e efetuada dentro de uma periodicidade através de ações sistemáticas, detecção e medidas necessárias para evitar falhas com o objetivo de mantê-lo operando ou em condições de operar dentro das especificações do fabricante. Obedecem a um plano previamente elaborado, baseado em intervalos definidos de tempo. 2.1 - Manutenção Preventiva 2.2 - Manutenção Corretiva Conjunto de ações desenvolvidas com objetivo de fazer retornar às condições especificadas, um equipamento ou sistema após a ocorrência de baixo rendimento, defeitos ou falhas. Pode ter a sua execução programada quando a anormalidade for detectada dentro de uma manutenção preventiva. 2.3 - Manutenção Preditiva Tipo de manutenção que permite garantir uma maior assertividade do intervalo entre as intervenções. É baseada no acompanhamento, por monitoramento sistemático, das condições do óleo lubrificante, das vibrações, da temperatura, etc, evidenciando assim a evolução destas ao longo do tempo e possibilitando uma parada preventiva para manutenção no momento mais otimizado, refletindo na redução significativa das manutenções corretivas e na diminuição das preventivas. 3.0 – Diagnósticos na Manutenção Preventiva Dentre as falhas mais comuns podemos descrever as seguintes: Falhas em disjuntores, como mau funcionamento do mecanismo de manobra, baixa resistência de isolamento; Falta de ajuste das chaves seccionadoras tipo facas; Mau contato provocado por conexões frouxas; Queima do transformador por falta de óleo ou óleo com baixa isolação; - Problemas diversos em transformadores, como buchas soltas, testes insatisfatórios. 3.1 – Instrução de Manutenção Preventiva Em uma manutenção preventiva, todos os itens abaixo devem ser executados: - Limpeza da Subestação; - Reaperto das conexões dos transformadores, disjuntores, cabos, barramentos e QGBT; - Teste de resistência de isolamento nos disjuntores; - Teste de resistência de contato nos disjuntores; - Teste de tempo de fechamento e abertura dos disjuntores; - Teste de resistência de isolamento dos transformadores; - Teste de resistência de enrolamento dos transformadores; - Teste de relação de transformação dos transformadores; - Teste do fator de potência da isolação - Coleta de óleo dos transformadores para execução do teste de rigidez dielétrica em laboratório; 4.0 – Procedimento de Segurança para Desenergização do Circuito Conforme NR10, só serão consideradas desenergizadas as instalações mediante procedimento apropriado, seguindo a sequência abaixo: A - Desligar: Significa abrir efetivamente o circuito; B - Bloquear: Significa travar por meios mecânicos (cadeado), um dispositivo de manobra fixo em determinada posição, de forma a impedir uma operação não autorizada. C - Testar: Significa testar a ausência de tensão em cada uma das fases por meio de instrumento apropriado; D - Aterrar: Significa executar através de dispositivos apropriados, uma ligação elétrica intencional dos condutores de fase a um potencial de terra, que deve ser mantida durante toda a intervenção; E - Proteger: Significa verificar se existem circuitos energizados nas proximidades da intervenção, e se for o caso, instalar uma proteção isolante; F - Sinalizar: Significa utilizar etiquetas e avisos de segurança. 5.0 – Testes Realizados Podemos destacar dentro de uma subestação dois componentes que são vitais para seu funcionamento: o transformador e o disjuntor. Para o transformador, existe uma grande variedade de testes e ensaios que são realizados nos mesmos, mas nem todos são aplicados para uma manutenção preventiva. Para o disjuntor são realizados os seguintes teste: - Resistência Ôhmica do Isolamento; - Resistência Ôhmica dos Contatos; - Relação do Número de Espiras; Resistência de Isolamento com Corrente Contínua; - Resistência Ôhmica dos Enrolamentos; Dielétrica do Óleo Isolante; Fator de Potencia da Isolação Conferir o nível do óleo Verificar se não existem trincas nos isoladores(buchas)
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