Aula 2_Introdução as Subestações e Equipamentos R6

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SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
Prof. Dr. Methodio Godoy
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
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ÍNDICE GERAL
1) OBJETIVOS
2) INTRODUÇÃO
3) CONCEITOS BÁSICOS DE SUBESTAÇÕES
4) EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
5) DIAGRAMAS ELÉTRICOS
OBJETIVOS
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
OBJETIVOS
 Apresentar de forma geral os equipamen-
tos elétricos, as subestações e os diagra-
mas elétricos.
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INTRODUÇÃO
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
SUBESTAÇÕES
 É um conjunto de equipamentos elétricos que tem a
função de transformar, seccionar, transportar, distribuir
e até gerar energia elétrica para atender as cargas de
uma planta.
 As tensões empregadas no Brasil são 13.8KV, 34.5
KV, 69 KV, 88 KV, 138 KV, 230 KV, 345 KV, 440KV,
500 KV e 765 KV.
 Na região Nordeste, as tensões usadas para
distribuição secundária são 380V entre fases e 220V
entre fase e neutro e para distribuição primária, 13,8
KV.
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
SUBESTAÇÃO A AR EM 138KV
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
FUNÇÕES DE UMA SUBESTAÇÃO
 Manobra, permitindo conectar e desconectar
equipamentos elétricos,
 Transformação, permitindo elevar ou baixar a
tensão quando for mais conveniente para o
sistema elétrico,
 Seccionamento, permitindo limitar os compri-
mentos dos trechos de LTs e cabos,
 Distribuição, permitindo a subdivisão do fluxo
de potência para atender a diversos alimenta-
dores.
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
CLASSIFICAÇÃO DE SUBESTAÇÕES
 Quanto à Função:
• Elevadoras
• Abaixadoras
• Seccionadoras
• De Manobra
 Quanto ao Sistema Suprido:
• De Consumidor.
• De Distribuição
• De Subtransmissão
• De Transmissão.
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO NÍVEL DE TENSÃO
 Baixa tensão: até 1 KV;
 Média tensão: entre 1 KV e 66 KV;
 Alta tensão: entre 69 KV e 230 KV;
 Extra Alta tensão entre 231 KV e 800 KV;
 Ultra Alta tensão acima de 800 KV.
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
CLASSIFICAÇÃO DE SUBESTAÇÕES
 Quanto a Instalação:
• Ao tempo (Externas)
• Abrigadas (Internas)
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
SUBESTAÇÃO AO TEMPO
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
SUBESTAÇÃO ABRIGADA
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
QUANTO A ISOLAÇÃO
 AR – São subestações onde o meio isolante é
o ar. (menor custo)
 BLINDADAS - São subestações onde o meio
isolante é um gás isolante (SF6). Possuem
dimensões reduzidas quando comparadas
coma subestações a ar, são adotadas regiões
com elevado custo do terreno, ou onde a
questão "espaço" é determinante.
 HÍBRIDAS - São subestações onde parte o
meio isolante é o ar e parte é o gás.
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
QUANTO A ISOLAÇÃO
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
SUBESTAÇÕES ISOLADAS A AR
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
SUBESTAÇÃO ISOLADA A GÁS
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
SUBESTAÇÃO BLINDADAS
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
SUBESTAÇÕES BLINDADAS A SF6
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
SUBESTAÇÕES HÍBRIDAS
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
MÓDULO HÍBRIDO
CONCEITOS BÁSICOS DE 
SUBESTAÇÕES
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
SUBESTAÇÕES
 Toda subestação é formada por setores ou
pátios e cada SETOR é constituído de uni-
dades funcionais ou bays.
 A área de uma subestação sempre é isolada
do ambiente externo, através de muros, grades
ou telas. Ainda, esta deverá possuir ótima dre-
nagem e preferencialmente ser plana.
 Os pátios são compostos por um solo em
cascalho (brita) a fim de que se obtenha uma
maior resistência de contato.
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
TIPOS DE BAYS OU CÉLULAS
 BAY DE LINHA – é o conjunto de equipamentos
responsáveis pela conexão de uma LT ao barramento
da subestação.
 BAY DE TRANSFORMAÇÃO – é o conjunto de equipa-
mentos responsáveis pela conexão do transformador
ao barramento da subestação.
 BAY DE INTERLIGAÇÃO DE BARRAS – é o conjunto
de equipamentos responsáveis responsáveis pela
interligação às barras da subestação.
 BAY DE REATOR
 BAY DE CAPACITOR
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EQUIPAMENTOS
ELÉTRICOS
EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
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EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
 São responsáveis por gerar, transmitir,
distribuir, seccionar e controlar a energia
elétrica e ainda convertê-la em outras
formas de energia.
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
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EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
 Quanto a função, se classificam em:
• EQUIPAMENTOS PRINCIPAIS,
• EQUIPAMENTOS DE MANOBRA,
• EQUIPAMENTOS DE MEDIÇÃO, PROTE-
ÇÃO, COMANDO E CONTROLE,
• EQUIPAMENTOS DE UTILIZAÇÃO DE
ENERGIA.
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
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EQUIPAMENTOS PRINCIPAIS
 São equipamentos responsáveis pela ge-
ração, transformação, controle e regula-
ção de energia elétrica.
 Os equipamentos principais são:
• Transformadores de potência,
• Geradores,
• Capacitores e
• Reatores...
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
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TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
TRANSFORMADORES 500 kV/345 KV
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
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CAPACITORES DE 13,8 KV
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
BANCO CAPACITOR
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
BANCO CAPACITOR SÉRIE
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
REATOR DERIVAÇÃO 500 KV
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
REATOR DERIVAÇÃO
Normalmente linear até 150% da Vn
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
COMPENSADOR SÍNCRONO
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
COMPENSADOR SÍNCRONO
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
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EQUIPAMENTOS DE MANOBRA 
 São equipamentos responsáveis por estabele-
cer, interromper e isolar componentes e circui-
tos dos sistemas elétricos.
 Os equipamentos de manobra são:
• Disjuntores
• Chaves Seccionadoras
• Interruptores
• Fusíveis
• Chaves de Operação em Carga....
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
DISJUNTORES DE ALTA TENSÃO
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
SECCIONADORES
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
SECCIONADORES
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
EQUIPAMENTOS DE MPCC
 São equipamentos elétricos usados nos
circuitos de medição, proteção, comando
e controle nos sistemas elétricos.
 Os equipamentos de MPCC são:
• Pára-raios,
• Transformadores de Instrumentos,
• Medidores de Tensão, Corrente, Energia...
• Relés,
• Contatores, CLPs...
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
TRANSFORMADOR DE CORRENTE
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
TRANSFORMADOR DE CORRENTE
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
DIVISOR CAPACITIVO (TPC)
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
BOBINAS DE BLOQUEIO
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
BOBINAS DE BLOQUEIO
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
BOBINAS DE BLOQUEIO
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
PÁRA-RAIOS
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
PÁRA-RAIOS
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SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
EQUIPAMENTOS DE UTILIZAÇÃO DE ENERGIA
 São equipamentos elétricos usados para
converter energia elétrica em outras formas de
energia.
 Os equipamentos de utilização de energia são:
• Motores Elétricos,
• Sistemas de Iluminação,
• Equipamentos de Escritório como fax, com-
putador, copiadoras...
• Eletrodomésticos como televisor, geladeira,
forno...
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DIAGRAMAS ELÉTRICOS
SISTEMAS ELÉTRICOS
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
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DIAGRAMAS ELÉTRICOS
 São diagramas que permitem planejar,
projetar, construir, montar, operar, manter
e reformar os sistemas elétricos.
 Se dividem em dois grandes grupos de
desenhos:
• EXPLICATIVOS
• CONSTRUTIVOS
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
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DIAGRAMAS ELÉTRICOS
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOSELÉTRICOS
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DIAGRAMAS EXPLICATIVOS
 São diagramas que permitem a visualização e
o entendimento do funcionamento dos sis-
temas elétricos.
 Cada equipamento e material é representado
por um símbolo normalizado.
 Esses diagramas não podem ser utilizados
para determinar o posicionamento físico e sim
para indicar o posicionamento de um equipa-
mento em relação aos outros.
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
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DIAGRAMAS CONSTRUTIVOS
 São diagramas que permitem a visualização
física de um sistema elétrico.
 Tem ampla aplicação nas fases de projeto,
construção e montagem de um sistema
elétrico.
 Apresentam o real posicionamento de cada
equipamento e material.
 Os tipos mais comuns são: Vistas, Plantas,
Cortes e Detalhes.
DIAGRAMAS EXPLICATIVOS
SISTEMAS ELÉTRICOS
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
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DIAGRAMAS EXPLICATIVOS
 São diagramas que permitem a visualização e
o entendimento do funcionamento dos sis-
temas elétricos.
 Cada equipamento e material é representado
por um símbolo normalizado.
 Os diagramas explicativos se dividem em:
• UNIFILARES
• MULTIFILARES ou TRIFILARES e
• FUNCIONAIS.
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
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DIAGRAMAS UNIFILARES
 São diagramas explicativos onde o sistema
elétrico é representado por apenas uma de
suas fases e cada equipamento por um
símbolo normalizado.
 Os diagramas unifilares são os mais comuns
pela facilidade que apresentam de permitir a
visualização de todo um sistema elétrico.
 O nível de detalhamento do diagrama unifilar
depende do tipo de uso desse diagrama.
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
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DIAGRAMAS UNIFILARES
 Os equipamentos de manobra são represen-
tados sempre na posição aberta ou dese-
nergizada.
 A forma mais simplificada dos diagramas
unifilares contém apenas os equipamentos
principais e de manobra.
 A representação dos equipamentos de MPCC
nos diagramas unifilares é menos usualmente
encontrada.
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
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DIAGRAMAS UNIFILARES
 A principais desvantagens do diagrama unifilar
é não informação da ligação dos enrolamentos
de transformadores e motores e da quantidade
de componentes.
 Para resolver a desvantagem da ligação dos
enrolamentos é indicado ao lado do símbolo o
tipo de ligação dos enrolamentos.
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
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DIAGRAMA UNIFILAR
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
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SIMBOLOGIA
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SIMBOLOGIA
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SIMBOLOGIA
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SIMBOLOGIA
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SIMBOLOGIA
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SIMBOLOGIA
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SIMBOLOGIA
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DIAGRAMAS TRIFILARES
 São diagramas explicativos onde o sistema
elétrico é representado em todas as suas
fases.
 São detalhistas e permitem verificar a quanti-
dade de componentes e se eles estão ligados
por fase ou entre fases.
 Apresentam a desvantagem de serem com-
plexos para permitir uma visualização completa
do sistema elétrico.
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
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DIAGRAMA TRIFILAR
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
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DIAGRAMAS FUNCIONAIS
 São diagramas explicativos que tem a função de
explicar o funcionamento dos circuitos de medição,
proteção, comando e controle.
 São divididos em circuitos, cada um com uma função
bem definida.
 Em cada circuito, os componentes são conectados de
forma a cumprir a função do circuito e sem conexão
com o seu posicionamento físico.
 A cada equipamento estão associados contatos com a
sua condição de operação.
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
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DIAGRAMA FUNCIONAL
DIAGRAMAS CONSTRUTIVOS
SISTEMAS ELÉTRICOS
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
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DIAGRAMAS CONSTRUTIVOS
 São diagramas que mostram os equipamentos
e materiais elétricos como eles estão fisica-
mente nos sistemas elétricos.
 Nos diagramas construtivos se tem o posicio-
namento dos equipamentos, bem como a
distância entre eles.
 São utilizados nas fases de construção,
instalação, montagem e ensaios nos sistemas
elétricos.
SUBESTAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
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DIAGRAMAS CONSTRUTIVOS
 Os principais diagramas construtivos são:
• Vistas,
• Cortes,
• Plantas,
• Detalhues...
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DIAGRAMA CONSTRUTIVO
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DIAGRAMA SINÓTICO
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DIAGRAMA DE FIAÇÃO
Methodio Godoy 
e-mail: mgodoy @br.inter.net