Subestações: Projecto, Construção, Fiscalização (Preview)

SUBESTAÇÕES PROJECTO, CONSTRUÇÃO, FISCALIZAÇÃO

Manuel Bolotinha

AUTOR Manuel Bolotinha TÍTULO Subestações: Projecto, Construção, Fiscalização EDIÇÃO Publindústria, Edições Técnicas Praça da Corujeira n.o 38 . 4300-144 PORTO www.publindustria.pt DISTRIBUIÇÃO Engebook – Conteúdos de Engenharia e Gestão Tel. 220 104 872 . Fax 220 104 871 . E-mail: apoiocliente@engebook.com . www.engebook.com DESIGN Leonor Albuquerque Publindústria, Produção de Comunicação, Lda.

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Este livro não se encontra em conformidade com o novo Acordo Ortográfico de 1990.

CDU 621.3

Engenharia Elétrica

ISBN Papel: E-book:

978-989-723-221-3 978-989-723-222-0

Engebook – Catalogação da publicação Família: Eletrotecnia Subfamília: Produção, Transporte e Dist. de Energia Elétrica

SUBESTAÇÕES PROJECTO, CONSTRUÇÃO, FISCALIZAÇÃO

Manuel Bolotinha

ÍNDICE 1.

SIGLAS E ACRÓNIMOS

11

2.

ÍNDICE DE TABELAS E FIGURAS

13

3.

3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8

CONCEITOS GERAIS DE SUBESTAÇÕES CONSIDERAÇÕES GERAIS TENSÕES DE SERVIÇO DISTÂNCIAS DE SEGURANÇA NO AR CONFIGURAÇÕES DE SUBESTAÇÕES TIPOS CONSTRUTIVOS TRABALHOS A REALIZAR TIPOS DE DEFEITOS DIMENSIONAMENTO DOS EQUIPAMENTOS

19 19 20 21 21 26 30 31 32

4.

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6

ORGANIZAÇÃO DO ESTALEIRO E PREPARAÇÃO DOS TRABALHOS NORMAS E REGULAMENTOS APLICÁVEIS DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA ORGANIZAÇÂO DO ESTALEIRO PREPARAÇÃO DOS TRABALHOS MEDIDAS DE SEGURANÇA E SAÚDE INFRA-ESTRUTURAS DE ESTALEIRO

39 39 39 39 39 40 40

5.

5.1 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.2 5.3

CONSTRUÇÃO CIVIL TRABALHOS A REALIZAR Trabalhos gerais Trabalhos no Parque Exterior da Subestação Construção de Edifícios Técnicos TOLERÂNCIAS ADMISSÍVEIS REGULAMENTOS APLICÁVEIS

41 41 41 41 41 42 42

6.

EMBALAGEM, TRANSPORTE E ARMAZENAMENTO

DE EQUIPAMENTOS E MATERIAIS 6.1 NORMAS E REGULAMENTOS APLICÁVEIS 6.2 DOCUMENTAÇÂO 6.3 EMBALAGEM 6.4 TRANSPORTE 6.5 O PROBLEMA DO TRANSPORTE DOSTRANSFORMADORES 6.6 ARMAZENAMENTO

43 43 43 43 44 44 45

7.

ESTRUTURAS METÁLICAS 7.1 ÂMBITO 7.2 NORMAS E REGULAMENTOS APLICÁVEIS

47 47 47

7.3 7.4

DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA PROCEDIMENTO DE MONTAGEM

48 48

8.

BARRAMENTOS E LIGADORES 8.1 ÂMBITO 8.2 NORMAS E REGULAMENTOS APLICÁVEIS 8.3 DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA 8.4 PROCEDIMENTO DE MONTAGEM 8.4.1 Materiais utilizados 8.4.2 Colunas e Cadeias de isoladores 8.4.3 Ligadores

49 49 49 49 49 49 51 53

9.

9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6

55 55 56 58 59 59 59

TERRAS E PROTECÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS TENSÕES DE PASSO E DE CONTACTO CÁLCULO E CONSTITUIÇÃO DA REDE DE TERRAS SISTEMA DE PROTECÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS NORMAS E REGULAMENTOS APLICÁVEIS DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA PROCEDIMENTO DE MONTAGEM

10.

EQUIPAMENTOS DE MAT E AT 10.1 CARACTERÍSTICAS DOS EQUIPAMENTOS MAT E AT 10.1.1 Geral 10.1.2 Transformadores MAT/MAT e MAT/AT 10.1.3 Disjuntores 10.1.4 Seccionadores 10.1.5 Transformadores de medida de tensão 10.1.6 Transformadores de medida de intensidade 10.1.7 Descarregadores de sobretensões 10.1.8 Condensadores de acoplamento e bobinas tampão 10.1.9 Reactâncias de neutro 10.1.10 Impedâncias limitadoras de curto-circuito 10.1.11 Baterias de condensadores 10.1.12 Blocos extraíveis 10.2 NORMAS E REGULAMENTOS APLICÁVEIS 10.3 DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA 10.4 PROCEDIMENTO DE MONTAGEM 10.5 TOLERÂNCIAS ADMISSÍVEIS

63 63 63 63 77 80 83 85 89 90 91 91 93 94 94 95 95 95

11.

QUADROS DE MÉDIA TENSÃO 11.1 CARACTERÍSTICAS GERAIS 11.2 TIPOS DE QUADROS MT 11.2.1 Metal-Enclosed 11.2.2 Metal Clad

97 97 98 98 99

11.2.3 11.3 11.4 11.5 11.6

Ring Main Unit (RMU) EQUIPAMENTO MT – TIPOS E CARACTERÍSTICAS NORMAS E REGULAMENTOS APLICÁVEIS DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA PROCEDIMENTO DE MONTAGEM

100 100 103 103 103

12.

CABOS E CAMINHOS DE CABOS 12.1 DEFINIÇÕES E CARACTERÍSTICAS 12.2 NORMAS E REGULAMENTOS APLICÁVEIS 12.3 DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA 12.4 PROCEDIMENTO DE MONTAGEM 12.4.1 Cabos 12.4.2 Caminhos de cabos

105 105 107 107 107 107 111

13.

SISTEMA DE COMANDO CONTROLO E PROTECÇÃO 13.1 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO 13.1.1 Princípios Gerais 13.1.2 Comando 13.1.3 Controlo 13.1.4 Protecção 13.1.5 Religação 13.1.6 Teleprotecção e teledisparo 13.1.7 Oscilopertubografia 13.1.8 Medida 13.2 NORMAS E REGULAMENTOS APLICÁVEIS 13.3 DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA

113 113 113 116 116 117 119 122 123 124 125 125

14.

SERVIÇOS AUXILIARES DE CORRENTE ALTERNADA 14.1 FUNÇÕES E CONSTITUIÇÃO DOS SERVIÇOS

AUXILIARES DE CORRENTE ALTERNADA 14.1.1 Geral 14.1.2 Filosofia e constituição dos SACA 14.1.3 Transformador dos Serviços Auxiliares (TSA) 14.1.4 Grupo Gerador de Emergência 14.1.5 Quadro dos Serviços Auxiliares de Corrente Alternada (QSACA) 14.2 NORMAS E REGULAMENTOS APLICÁVEIS 14.3 DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA 14.4 PROCEDIMENTO DE MONTAGEM

127

15.

SERVIÇOS AUXILIARES DE CORRENTE CONTÍNUA 15.1 FUNÇÕES E CONSTITUIÇÃO DOS SERVIÇOS

AUXILIARES DE CORRENTE CONTÍNUA 15.1.1 Geral 15.1.2 Formação de polaridades de comando e controlo

127 127 127 128 128 130 130 131 131 133 133 133 133

15.1.3 15.1.4 15.2 15.3 15.4

Conjunto bateria - rectificador Quadro dos Serviços Auxiliares de Corrente Contínua (QSACC) NORMAS E REGULAMENTOS APLICÁVEIS DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA PROCEDIMENTO DE MONTAGEM

134 135 136 136 136

16.

INSTALAÇÕES COMPLEMENTARES DOS EDIFÍCIOS 16.1 NORMAS E REGULAMENTOS APLICÁVEIS 16.2 DOCUMENTAÇÂO 16.3 DESCRIÇÃO DAS INSTALAÇÕES COMPLEMENTARES 16.4 DESCRIÇÃO DOS TRABALHOS A REALIZAR 16.4.1 IEG 16.4.2 AVAC 16.4.3 SES

137 137 137 137 138 138 138 138

17.

INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS EXTERIORES 17.1 NORMAS E REGULAMENTOS APLICÁVEIS 17.2 DOCUMENTAÇÂO 17.3 DESCRIÇÃO DAS INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS EXTERIORES 17.4 DESCRIÇÃO DOS TRABALHOS A REALIZAR

139 139 139 139 139

18.

PLANO DE INSPECÇÕES E ENSAIOS 18.1 ORGANIZAÇÃO DOS ENSAIOS 18.2 PRINCÍPIOS DO PLANO DE INSPECÇÕES E ENSAIOS 18.3 ESTABELECIMENTO DO PLANO DE INSPECÇÃO E ENSAIOS 18.4 TERMINOLOGIA ANEXO – CONTEÚDO DO RELATÓRIO DE ENSAIO

141 141 141 143 145 147

19.

ENSAIOS E COMISSIONAMENTO 19.1 NORMAS E REGULAMENTOS APLICÁVEIS 19.2 DOCUMENTAÇÂO 19.3 ENSAIOS EM FÁBRICA (FAT) 19.4 ENSAIOS EM OBRA E COMISSIONAMENTO 19.4.1 Recepção dos equipamentos em obra 19.4.2 Ensaios em obra (SAT) e de funcionamento da instalação 19.4.3 Aparelhos de medida e outros equipamentos utilizados nos ensaios 19.4.4 Não Conformidades

149 149 149 149 150 150 150 153 155

20. SEGURANÇA 20.1 OS EFEITOS DA CORRENTE ELÉCTRICA NO CORPO HUMANO 20.2 COMUNICAÇÃO PRÉVIA DE ABERTURA DE ESTALEIRO 20.3 TÉCNICO DE HIGIENE E SEGURANÇA 20.4 EQUIPAMENTOS DE PROTECÇÃO 20.5 LEGISLAÇÃO, NORMAS E REGULAMENTOS APLICÁVEIS

157 157 159 160 160 163

20.6 DOCUMENTAÇÂO

164

21.

165

MEIOS DE MONTAGEM – FERRAMENTAS E EQUIPAMENTOS

ANEXO 1 – RELAÇÃO DE NORMAS RELEVANTES 1.

NORMAS EN, NP E NP EN 2.

NORMAS IEC 3.

NORMAS AMERICANAS 4.

OUTRAS NORMAS

171 171 171 174 176

ANEXO 2 – FORMULÁRIO E CARACTERÍSTICAS E VALORES TIPO PARA CÁLCULO 177 1.

ESFORÇO TÉRMICO DE CURTO-CIRCUITO – FACTORES “m” E “n” 177 2.

CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS E MECÂNICAS

DE BARRAS E TUBOS CONDUTORES 178 2.1.

Barra de cobre 178 2.2.

Barra de alumínio 178 2.3.

Tubo de cobre 179 2.4.

Tubo de alumínio 179 2.5.

Correcção de temperatura 180 2.6.

Valor máximo da tensão mecânica admissível (σ02) 180 3.

IMPEDÂNCIAS EQUIVALENTES TÍPICAS DE EQUIPAMENTOS 181 3.1.

Introdução 181 3.2.

Geradores 181 3.3.

Transformadores e reactâncias 181 3.4.

Cabos de potência 182 3.5.

Impedâncias homopolares 183 4.

REDE DE TERRAS – RESISTIVIDADE DO SOLO 183 ANEXO 3 – ÍNDICES DE PROTECÇÃO DOS EQUIPAMENTOS 1.

INTRODUÇÃO 2. ÍNDICE DE PROTEÇÃO DOS EQUIPAMENTOS CONTRA

A PENETRAÇÃO DE CORPOS SÓLIDOS E DE ÁGUA 3. ÍNDICE DE PROTEÇÃO DOS EQUIPAMENTOS

CONTRA OS IMPACTOS MECÂNICOS

185 185

ANEXO 4 – SISTEMA DE UNIDADES

187

185 186

BIBLIOGRAFIA 189

Índice de Tabelas e Figuras

1. SIGLAS E ACRÓNIMOS –– Entidades: D.O. (Dono de Obra); ADJC (Adjudicatário de Construção); EDP (Energias de Portugal); REN (Redes Energéticas Nacionais); ACT (Autoridade para as Condições de Trabalho); –– Regulamentos: RSLEAT (Regulamento de Segurança de Linhas Eléctricas de Alta Tensão)1; RSSPTS (Regulamento de Segurança de Subestações e Postos de Seccionamento)2; RSRDEEBT (Regulamento de Segurança de Redes de Distribuição em Baixa Tensão)3; RTIEBT (Regras Técnicas de Instalações Eléctricas de Baixa Tensão)4; Regulamento de Estruturas de Betão Armado e Pré-Esforçado (REBAP)5; Regulamento de Segurança e Acções em Estruturas de Edifícios e Pontes (RSAEEP)6; Regulamento de Estruturas em Aço para Edifícios (REAE)7; Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE)8; Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios (RSECE)9; –– Normas: IEC (International Electrical Commission); EN (Normas Europeias); NP EN (Normas Portuguesas Harmonizadas com as Normas Europeias); ISO (International Standards Organization); ANSI (American National Standards Institute); IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers); ASTM (American Society for Testing and Materials); –– Outros Documentos: CE (Caderno de Encargos) FPS (Fichas de Procedimentos de Segurança); LVCS (Listas de Verificação e Controlo de Segurança); PSS (Plano de Segurança e Saúde); –– Outros: MAT (Muito Alta Tensão); AT (Alta Tensão); MT (Média Tensão); BT (Baixa Tensão); TT (Transformador de Tensão); TI (Transformador de Intensidade); IED (Intelligent Electronic Device); SSCP (Sistema de Comando, Controlo e Protecção); SCADA (Supervision, Control and Data Aquisition); RDP (Registador Digital de Perturbações); SACA (Serviços Auxiliares de Corrente Alternada); TSA (Transformador dos Serviços Auxiliares); SACC (Serviços Auxiliares de Corrente Contínua); IEG (Instalações Eléctricas Gerais); AVAC (Ar Condicionado, Ventilação, Aquecimento e Climatização); EPI (Equipamento de Protecção Individual).

1

Decreto Regulamentar nº 1/92 de 18 de Fevereiro.

2

Decreto nº 42895 de 31 de Março de 1960, alterado pelos Decretos Regulamentares nº 14/77 de 18 de Fevereiro e nº 56/85 de 6 de Setembro.

3

Decreto Regulamentar nº 90/84 de 26 de Dezembro.

4

Portaria nº 949-A/2006 de 11 de Setembro.

5

Decreto-Lei nº349-C/83 de Julho.

6

Decreto-Lei nº 235/83 de 31 de Maio.

7

Decreto-Lei nº 221/86 de 31 de Julho.

8

Decreto-Lei nº 80/2006 de 4 de Abril.

9

Decreto-Lei nº 79/2006 de 4 de Abril.

11

Conceitos Gerais de Subestações

3. CONCEITOS GERAIS DE SUBESTAÇÕES 3.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS As Subestações (SEs) MAT/MAT e MAT/AT não integradas nas centrais eléctricas estão incorporadas na Rede de Transporte de Energia (Rede Primária), enquanto as Subestações AT/MT integram a Rede de Distribuição de Energia, o que se ilustra na Figura 1.

Central Elétrica

Linha AT ou MAT

SE MAT/MAT/AT

SE MT/MAT ou MT/AT

Linha MAT

SE MAT/AT

Linha AT Linha AT

SE AT/MT

SE AT/MT

Produção de Energia Rede Primária Rede de Distribuição

Figura 1 – Esquema simplificado da Rede Primária

Em Portugal as Subestações MAT/MAT e MAT/AT são propriedade da REN, enquanto as Subestações AT/MT são propriedade da EDP. Existem situações em que no mesmo local das subestações MAT/AT existem painéis AT pertencente à EDP, quando este concessionário alimenta directamente em AT clientes industriais que necessitam de um valor elevado de potência a alimentar.

Nas Subestações MAT/MAT e MAT/AT existem igualmente instalações MT, destinadas à alimentação do(s) Transformador(es) dos Serviços Auxiliares de Corrente Alternada.

19

Subestações: Projecto, Construção, Fiscalização

Alguns clientes industriais, cujo consumo de energia eléctrica é elevado (cimenteiras, siderurgias, fundições, refinarias, etc.) são alimentadas em MAT ou AT, dispondo portanto de subestações privadas MAT/AT e/ou AT/MT, cujo interface com a entidade fornecedora de energia tem que ser considerado.

3.2 TENSÕES DE SERVIÇO A classificação dos níveis de tensão difere de país para país, razão pela qual devem ser referidos os valores das tensões normalizadas, de acordo com a Norma IEC 60038, que correspondem aos valores máximos de tensão suportados pelos equipamentos e que se indicam na Tabela 1.

Tabela 1 – Tensões normalizadas

Nível de Tensão

BT

MT

AT

MAT

Tensão mais elevada (kV ef) ≤ 1 (CA) ≤ 1,5 (CC) 3,6 7,2 12 17,5 24 36 52 72,5 123 170 245 300 420 550

Tensões suportáveis mínimas Ao choque 50Hz, 1m atmosférico (kV ef) (kV pico) ≤2

≤ 12

10 20 28 38 50 70 95 140 230 325 395 460 630 740

40 60 75 95 125 170 250 325 550 750 950 1050 1425 1675

Os valores indicados para as tensões suportáveis mínimas referem-se aos valores das tensões de ensaio dos equipamentos.

Os valores adoptados em Portugal são os seguintes, sendo Us a tensão de serviço: –– MAT: Us ≥ 110 kV (150 kV; 220 kV; 400 kV); –– AT: 45 kV < Us < 110 kV (60 kV); –– MT: 1 kV < Us ≤ 45 kV (6 kV10; 10 kV; 15 kV; 30 kV); –– BT: Us ≤ 1 kV (0,4-0,231 kV).

10 Nível de tensão não utilizado nas redes públicas, sendo contudo habitual em instalações industriais devido à existência de motores MT.

20

Conceitos Gerais de Subestações Módulo Linha-Linha

Módulo Transformador-Linha

Módulo Transformador-Transformador

Módulo Autotransformador-Linha

Linha 2

Linha 2

Transformador 2

Linha 2

Linha 1

Transformador 1

Transformador 1

Módulo TT/ST

B2

B1

Autotransformador 1

Figura 3 – Duplo barramento

23

Subestações: Projecto, Construção, Fiscalização

Os equipamentos MT são instalados normalmente no interior.

Contudo, em situações em que o espaço disponível é escasso, ou o ambiente no qual as subestações são construídas é muito agressivo, os equipamentos são instalados no interior de um invólucro metálico, tendo como elemento isolante o gás SF6, obedecendo ao estipulado na Norma IEC 62271.

Estas subestações designam-se por Gas Insulated Substations (GIS), cujo esquema se representa na Figura 9.

4

8

6 3

5 7

2 1

1 Barramento combinado com seccionador e seccionador de terra 2 Disjuntor 3 Transformador de intensidade 4 Transformador de tensão 5 Seccionador com facas de terra 6 Seccionador de terra de segurança 7 Caixa terminal de cabo 8 Armário de comando

Figura 9 – Esquema de um GIS

Este tipo de subestações utiliza-se habitualmente em AT e MAT, sendo normalmente instaladas no interior (ver Figura 10), embora existam também versões para montagem exterior (ver Figura 11).

Figura 10 – GIS para montagem interior

28

Conceitos Gerais de Subestações

Os equipamentos, incluindo as estruturas metálicas, devem ser dimensionados, tendo não só em atenção a corrente de serviço, mas também os esforços térmicos e electrodinâmicos da corrente de curto-circuito; o cálculo das correntes de curto-circuito permite igualmente definir as características dos equipamentos (por exemplo o poder de corte dos disjuntores) e definir os “set points” das protecções.

Recordam-se as fórmulas utilizadas, de acordo com as Normas IEC 60865-1 e 2 e 60909-0,1 e 4.

1) Correntes de curto-circuito • Entre Fases: o Trifásico I”k3 = 1,1 × Un / (√3 × Zd ) – máximo I”k3 = 0,95 × Un / (√3 × Zd ) – mínimo o Fase-Fase I”k2 = 1,1 × Un / (2 × Zd ) – máximo I”k2 = 0,95 × Un / (2 × Zd ) – mínimo • Fase-Terra: I”k1 = 1,1 × Un / (2 × Zd + Z0 ) – máximo I”k1 = 0,95 × Un / (2 × Zd + Z0 ) – mínimo Os valores máximos são usados para o dimensionamento dos equipamentos, enquanto os valores mínimos, conjuntamente com os valores máximos, são normalmente utilizados para a definição dos “set-points” das protecções e para os estudos de selectividade e coordenação de protecções.

2) Esforço térmico • Ith = I”k3 × √(m+n) • s (mm2) = (Ith / α)x√(t/Δθ) 3) Esforço electrodinâmico em barramentos • Is = 1.8 × √2 × I”k3 • σmax ≤ σ02 • σmax (N/mm2) = Mmax / W (W: mm3) • Mmax (Nmm) = F × l/12 (l: mm) • F(N) = 2,2 × 10-7 × Is2 × (√(1+d2 / l2) - d/l) (d: mm) 4) Frequência de ressonância fr = 112 ×

E×J p × l4

O objectivo deste cálculo é garantir que o vão da instalação (distância entre apoios) não está compreendido entre os valores do vão de ressonância a ± 10% da harmónica fundamental (50 Hz) e da segunda harmónica (100 Hz), isto é, têm que ser calculados os vãos de ressonância a 45 Hz, 55 Hz, 90 Hz e 110 Hz (se a frequência da rede fosse 60 Hz, o cálculo seria feito para 54 Hz, 66 Hz, 98 Hz e 132 Hz).

33

Subestações: Projecto, Construção, Fiscalização

Barramento em tubo

Figura 19 – Barramento em tubo

Barramento em cabo

Ligação tendida

Figura 20 – Barramento em cabo e ligações tendidas

Actualmente, e por questões económicas, utilizam-se preferencialmente tubos e cabos nus em liga de alumínio. Esta solução apresenta ainda a vantagem, relativamente ao cobre, de o alumínio não ser susceptível de ser roubado.

Em Portugal, designadamente nas subestações da REN, é utilizado o cabo de liga de alumínio do tipo 570 AL4 (antigo ASTER 570).

No caso de serem utilizados tubos, os comprimentos dos vãos não devem exceder o comprimento máximo de fabrico e/ou entrega desses tubos, a fim de evitar soldaduras.

50

Equipamentos de MAT e AT

Tabela 5 – Principais grupos de ligações

Índice de Desfasagem ou Horário

Símbolo da Ligação

Diagrama Vectorial Tensão mais elevada

Tensão menos elevada

A

a

Dd0 C

0 (0º)

B

c

b

A

a

Yy0 C

B

c

b a

A

Dz0 C

B

c

b c’

A

Dy5

b’ C

5 (150º)

B

a’ c’

A

Yd5

b’ C

B

a’ c’

A b’

Yz5 C

B

a’ b’

A

c’

Dd6 C

6 (180º)

B

a’ b’

A

c’

Yy6 C

B A

a’ c’

b’

Dz6 C

B

a’ a

A

Dy11

b C

11 (330º) (-30º)

B

c a

A

Yd11

b C

B A

c a

Yz11

b C

B

c

65

Subestações: Projecto, Construção, Fiscalização

De entre as vantagens da instalação deste tipo de equipamento destacam-se: –– Economia no custo de construção da subestação, devido ao facto de os valores das correntes de curto-circuito serem menores; –– Reforço da segurança, estabilidade e eficiência do sistema de potência; –– Redução (ou eliminação) de situações de “black-out” que atinjam grandes áreas, redução de disrupções localizadas e do tempo de restabelecimento; –– Redução dos custos de manutenção.

Estes equipamentos (também conhecidos pela sigla inglesa FCL – Fault Current Limiter) podem ser instalados à entrada do barramento ou na posição de inter-barras.

Impedância limitadora

FCL

FCL

Figura 61 – Instalação de uma impedância limitadora de curto-circuito

As primeiras impedâncias limitadoras eram do tipo “reactância”, mas devido às perdas e às quedas de tensão que introduziam na rede, a actual tecnologia é a de utilizar limitadores do tipo High Temperature Superconductors (HTS), que não apresentam aqueles inconvenientes.

Estes equipamentos podem ser do tipo resistivo ou indutivo.

92

Equipamentos de MAT e AT

Power Lead Out - Typical

Power Lead In - Typical High Voltage Insulator Vacuum Pass-through

Cryocooler

Cryostat

Heat Sink

Insulated Suport

Insulator MLI Superconducting Coil Element

Figura 62 – Limitador do tipo HTS

10.1.11 Baterias de condensadores Para a compensação de energia reactiva (e consequentemente proceder a uma regulação da tensão), quando necessário, serão instaladas baterias de condensadores, que se mostram na Figura 63.

A porta de acesso da rede de vedação da bateria de condensadores dispõe de um encravamento que apenas permite a sua abertura após uma temporização, para garantir a descarga completa dos condensadores, com o objectivo de garantir a segurança do operador.

Figura 63 – Bateria de condensadores

93

Subestações: Projecto, Construção, Fiscalização

13.1.6 Teleprotecção e teledisparo Em caso de defeito numa linha de transmissão, actuará primeiro a protecção de distância que “vir” o defeito mais rapidamente. A fim de evitar que o defeito continue a ser alimentado até que a protecção situada no outro extremo da linha “veja” o defeito, deverá ser implementado um sistema de teleprotecção que provoque o disparo simultâneo do disjuntor do outro extremo da linha.

A

O defeito F3 é visto primeiro por A e o defeito F2 é visto primeiro por B.

B

Zona 1 de A

F3

Zona 1 de B

F1

F4

F2

Zona 2 de B

Zona 2 de A

Figura 86 – Actuação das protecções de distância

Os sinais de comando nas interfaces de teleprotecção utilizarão 2 canais bidireccionais.

A lógica de actuação da teleprotecção será configurada pelos relés do sistema de protecção da linha, em função da recepção dos diversos sinais de comando das interfaces de teleprotecção e do sinal associado à perda de canal.

Nos esquemas de teleprotecção devem ser utilizados equipamentos de telecomunicação independentes e redundantes para a protecção principal e alternada, preferencialmente com a utilização de meios físicos de transmissão independentes, de tal forma que a indisponibilidade de uma via de telecomunicação não comprometa a disponibilidade da outra via.

Cada equipamento de comunicação deve ter o número de canais necessários para o correcto desempenho do esquema de teleprotecção utilizado.

As opções adoptadas para a teleprotecção são através dos cabos de guarda das linhas aéreas (OPGW) ou através do sistema PLC, já anteriormente referido.

Existe ainda uma função auxiliar, externa aos relés de protecção, denominada de teledisparo, que mediante a actuação do sistema de protecção de falha de disjuntor, são emitidos 2 sinais para cada extremo envolvido no incidente, para que estes também efectuem um disparo ao disjuntor, eliminando assim o defeito de uma forma mais expedita.

122

Segurança

–– –– –– –– –– ––

Capacete; Botas de biqueira de aço; Luvas de protecção; Óculos de protecção; Protectores auriculares; Colete reflector.

Colete reflector Fato de trabalho Botas de biqueira de aço impermeáveis

Capacete

Botas de biqueira de aço

Luvas

\ Protecções auriculares

Óculos de protecção

Figura 100 – EPIs

No estaleiro e nos locais de trabalho devem ser afixados painéis de sinalização, indicando os EPIs obrigatórios, como se exemplifica na Figura 101.

Figura 101 – Painel de sinalização

Para trabalhos em altura, os trabalhadores devem ser munidos de arnês e cinto de segurança, como indicado na Figura 102 e ser criada uma “linha de vida”.

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OUTRAS OBRAS DO AUTOR:

GESTÃO, CONTROLO E ANÁLISE DE PROJECTO ISBN: 978-989-51-4149-4 Editora: Chiado Idioma: Português Data: Maio 2015

DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉCTRICA EM MÉDIA E BAIXA TENSÃO ISBN: 978-989-723-150-6 (e-book: 978-989-723-151-3) Editora: Publindústria Idioma: Português Data: Janeiro 2016

BASICS OF HV, MV AND LV INSTALLATIONS ISBN: 978-989-8720-32-0 Editora: Ómega Idioma: Inglês Data: Janeiro 2017

Publindústria, Edições Técnicas Porto, 2017

SUBESTAÇÕES PROJECTO, CONSTRUÇÃO, FISCALIZAÇÃO

Manuel Bolotinha

Sobre o Livro Esta obra pretende ser uma ferramenta de fácil consulta para os engenheiros e técnicos que se dedicam ao projecto, coordenação de montagem e fiscalização de subestações, apresentando os documentos normativos e regulamentares, as configurações e os princípios básicos das subestações, os trabalhos a realizar, os processos construtivos, ferramentas e meios de montagem e os sistemas e equipamentos que integram as subestações e respectivas características técnicas.

Sobre o Autor Manuel Bolotinha licenciou-se em 1974 em Engenharia Electrotécnica no Instituto Superior Técnico, onde foi Professor Assistente.

Tem desenvolvido a sua actividade profissional nas áreas do projecto, fiscalização de obras e gestão de contratos de empreitadas de instalações eléctricas, não só em Portugal, mas também em África, na Ásia e na América do Sul. Membro Sénior da Ordem dos Engenheiros e Membro da Cigré e do IEEE, é também Formador Profissional, credenciado pelo IEFP, conduzindo cursos de formação, de cujos manuais é autor, em Portugal, África e Médio Oriente.

Também disponível em formato e-book

ISBN: 978-989-723-221-3

www.engebook.com