Caminho da
energia, da
geração até o
consumidor
final
Estação Primária de consumidor industrial: conjunto de componentes
de entrada consumidora, em tensões acima de 34,5kV.
Compreende instalações elétricas e civis destinadas a alojar a
transformação de potência, a proteção e a medição
Deve atender aos requisitos de:
Flexibilidade: modificações no sistema
Acessibilidade: para manutenções corretiva e preventiva
Confiabilidade: na operação e de sua proteção e medição
Segurança: para os equipamentos e pessoas nas imediações
Postos Primários
Simplificado
Aplicáveis para a demanda máxima de
300kVA, com um único transformador
trifásico.
A medição é feita no lado de baixa
tensão.
A proteção é feita no lado de alta
tensão, através de elos fusíveis.
Elas podem ser do tipo:
Interna: abrigada, em alvenaria
Externa: suspensa em postes ou em
plataforma entre postes duplos
Conjunto Blindado: cubículos de metal
TRAFO ELO TENSÃO DISJ FASE NEUTRO T-N TUBO
45 3H 220/127V
380/220V
120 A
70 A
50,0mm
35,0mm
50,0mm
35,0mm
25,0mm
25,0mm
3" (80mm)
3" (80mm)
75 5H 220/127V
380/220V
200 A
120 A
120,0mm
50,0mm
120,0mm
50,0mm
70,0mm
25,0mm
4" (100mm)
3" (80mm)
112,5 6K 220/127V
380/220V
300 A
175 A
240,0mm
120,0mm
240,0mm
120,0mm
120,0mm
70,0mm
4" (100mm)
4" (100mm)
150 8K 220/127V
380/220V
400 A
225 A
2x120,0mm
185,0mm
2x120,0mm
185,0mm
120,0mm
95,0mm
2x4" (100mm)
4" (100mm)
225 10K 220/127V
380/220V
600 A
350 A
2x240,0mm
2x120,0mm
2x240,0mm
2x120,0mm
240,0mm
120,0mm
2x4" (100mm)
2x4" (100mm)
300 15K 220/127V*
380/220V
800 A
450 A
2x240,0mm
2x185,0mm
2x240,0mm
2x185,0mm
240,0mm
120,0mm
2x4" (100mm)
2x4" (100mm)
•= Cabos XPLE ou EPR 90 (300KVA-220/127V)
•A malha de aterramento geral deverá ser bitola mínima de 50,0mm e 3 hastes 5/8"x2400mm
e a resistência máxima de 10 Ohms em qualquer época do ano.
Posto Primário Simplificado Poste Duplo
Posto Primário Simplificado Poste Duplo sobre Plataforma
Cabine Primária
Na região de concessão de
São Paulo, para potência total
Instalada superior a 75kW já
se exige uma cabine primária,
com medição do lado da alta
tensão, proteção geral através
de disjuntor (desligamento
automático) e sua atuação por
meio de relés de proteção,
primários ou secundários.
Convencional abrigada em alvenaria
Convencional abrigada – conjunto blindado
Cubículo de Medição Cubículo de Proteção
RAMAL DE ENTRADA
É o conjunto de condutores, com os respectivos acessórios necessários
para a interligação entre o ponto de entrega de energia e os terminais de
entrada da subestação do consumidor
Tipos:
Ramal de entrada aéreo: constituído de condutores nus, suspensos em
estruturas destinadas à instalações aéreas.
Ramal de entrada subterrâneo: constituído de condutores isolados,
instalados dentro de eletrodutos que são enterrados no solo.
Cabo de média tensão
PÁRA RAIOS
Dispositivo destinado a proteger os equipamentos alimentados por um
circuito contra surtos de tensão transitória, provocados por descargas
atmosféricas ou sobretensões de manobra.
Tipos: 1) Haste Reta:
Haste reta - Franklin
É constituído de uma haste metálica reta e do
captor, deve ser instalado nas partes mais altas
das construções para protegê-la das descargas
atmosféricas
Captor
Válvula
2) Válvula: São conectados à terra e em paralelo com o circuito,
devem ser instalados nas estações para proteger os equipamentos
alimentados pelos circuitos.
Constituição: um tubo isolante que possui, internamente, os
elementos de proteção – centelhadores (cilindros metálicos de zinco
Zn) que são isolados entre si.
Princípio de funcionamento: em condições
normais de operação da rede ele apresenta
uma alta impedância (isola a linha da terra).
Quando ocorre uma descarga atmosférica
ou um surto de manobra que ultrapassa o
valor da sua tensão de ruptura ele forma um
caminho de baixa para a terra,
descarregando essa sobretensão e
protegendo os equipamentos do circuito.
Chaves Seccionadores
Chaves Faca Unipolares
São dispositivos destinados a realizar manobras de seccionar e isolar um
circuito elétrico sem carga (sem corrente).
O seccionador é uma extensão do condutor do ramal, que se desloca quando
acionado manualmente, movimentando o contato móvel em relação ao fixo
(abrindo ou fechando).
Em condições normais e estando os seus contatos fechados, devem ser
capazes de manter a condução da corrente nominal e a de curto circuito, sem
sofrer sobreaquecimento.
Em média tensão as operações de abertura e fechamento são realizadas
manualmente com a utilização de um bastão isolante; cada fase é acionada
individualmente.
Seccionador tripolar de comando único
Cada faca possui uma base (1) onde está fixado um isolador para sustentação do
contato fixo (2) e outro para sustentação do contato móvel (7) que esta ligado à um
braço de acionamento (3) (varão) que é um eixo rotativo preso à uma alavanca
manual (4) e os respectivos terminais (6) para a conexão dos cabos.
O acionamento da alavanca manual provoca o fechamento ou abertura simultânea
das três facas do contato móvel.
Em alta tensão e acionamento pode manual ou motorizado.
Seccionador interruptor tripolar (abertura em
carga)
Trata-se de um dispositivo destinado a abrir e
fechar um circuito sob carga, os seus contatos
são acionados por meio de molas para acelerar
a sua abertura e fechamento e o arco elétrico é
extinto dentro de uma câmara.
Utilizada em média tensão e é projetado para
ser instalado em ambiente abrigado, cabines ou
cubículos.
Chave Fusível:
(conhecida como Chave Mattews)
São utilizadas na média tensão e
executam a função normal de
comando sem carga, fazendo a vez do
contato móvel; como também a de
proteção, pois quando da ocorrência
de um curto-circuito queima-se o elo
fusível existente dentro do cartucho e
ela se destrava da parte superior e
abre o circuito.
A sua operação é idêntica à da chave
faca unipolar.
Disjuntor a Pequeno Volume
de Óleo para média tensão
DISJUNTORES
São equipamentos destinados a interromper a corrente elétrica de um circuito em
condições normais (corrente nominal) ou anormais (sobrecarga ou curto circuito.
Eles são definidos conforme o meio de extinção do arco elétrico que eles utilizam.
Devem ser analisados, também, os seguintes fatores: aumento rápido do arco
elétrico, o seu resfriamento e o restabelecimento da rigidez dielétrica.
Esses fatores definem os
tipos existentes: grande
volume de óleo (GVO),
pequeno volume de óleo
(PVO), sopro magnético
(ar comprimido), vácuo e
gás.
DISJUNTORES A ÓLEO
São disjuntores que utilizam o óleo isolante como
agente de extinção do arco elétrico.
A quantidade de óleo utilizada e seu tamanho é que
determinam as siglas GVO e PVO.
Constituição:
1 – Cabeça – conexão ao ramal
2 – Contato fixo
3 – Câmara de extinção do arco
4 – Contato móvel
5 – Corpo Isolante
6 – Braço do contato móvel
7 – Manivela
8 – Base
9 – Reservatório de óleo
DISJUNTORES A SOPRO MAGNÉTICO
São disjuntores que utilizam um campo magnético e o ar comprimido
como mecanismo de extinção do arco elétrico.
Câmara de extinção e suas placas de amianto
Mecanismo de extinção do arco elétrico:
Uma bobina é introduzida no caminho do
arco elétrico e como consequência limita o
valor dessa corrente, formando um campo
eletromagnético e o arco recebe um sopro
de ar comprimido, por meio do acionamento
de um pistão, que direciona o arco para
dentro da câmara de extinção (câmara corta
arco – constituída de placas de amianto) que
fraciona, resfria e extingue o arco elétrico
formado.
Disjuntores a vácuo:
São disjuntores que utilizam o vácuo para a
extinção do arco elétrico
É um sistema bastante vantajoso pois:
- na extinção do arco não há a decomposição de
gases;
- não existe interferência do meio ambiente pois
as câmaras são seladas hermeticamente,
mantendo a integridade do dielétrico;
é garantida uma resistência de contato baixa,
pois não acontece a queima nem a oxidação dos
mesmos, o que aumenta a vida útil desse
equipamento. A câmara de extinção é um
recipiente vedado de porcelana ou vidro
vitrificado, com dois contatos internos, cujo
acionamento para fechar é auxiliado por dois
foles.
Nesses contatos não é possível de se fazer
qualquer tipo de manutenção e a sua vida útil é
em torno de 20 anos ou 30 mil operações.
1 – Contato fixo
2 – Terminação
3 – Isolador – Cerâmica
4 – Câmara de comutação
5 – Fole metálico
6 – Mancal / guia
7- Contato móvel
8 - Acionamentos
Disjuntores a gás:
São disjuntores que utilizam um gás para a extinção
do arco elétrico, normalmente o Hexafluoreto de
Enxofre (SF6), que é um gás altamente dielétrico,
inerte, não inflamável, não tóxico e inodoro (em
condições normais).
Essas características aumentam a eficácia do
disjuntor reduzindo o desgaste dos contatos e, em
consequência, diminuindo os custos de
manutenção.
Um fato importante é que a característica dielétrica
do gás SF6 permite, quando colocado em tubos e
sob pressão, diminuir a distância entre as partes
energizadas.
Mecanismos de acionamento dos disjuntores:
Os disjuntores de alta tensão possuem
acionamentos através do comando de molas,
pneumáticos ou hidráulicos.
Os disjuntores de média tensão possuem
acionamentos, somente, através do comando
de molas:
- um motor comprime a mola de ligar (nessa
condição o disjuntor pode ser ligado de forma
manual ou por comando elétrico);
- ao ligarmos o disjuntor a mola de ligar se
descarrega fechando os seus contatos e
carregando a mola de desligar (fica tensionada
e em condições de desligar o disjuntor).
O desligamento pode ser por comando elétrico
ou por tripe mecânico, ambos liberam uma
trava (bico de papagaio) que descarrega a mola
afastando os contatos.
Controle dos Disjuntores:
Controle Manual: é o controle localíssimo, feito no próprio disjuntor, por meio do
mecanismo manual de ligar ou desligar; por questões de segurança esse
acionamento só deve ser utilizado nos testes de manutenção do disjuntor.
O acionamento do dispositivo de desligamento manual provoca atuação direta na
trava de sustentação do bastão de acionamento, liberando-o e causando o
desligamento do disjuntor.
Controle Elétrico: é feito por meio de botoeiras ou manoplas que comandam,
eletricamente, as bobinas de ligar ou desligar do disjuntor que atuaram nas travas
das respectivas molas. O comando é local quando realizado no próprio disjuntor ou
no seu cubículo ou remoto (telecomando feito de uma central de operação).
Controle Automático: é realizado por meio de relés de proteção, uma vez
operado o relé teremos a energização da bobina de ligar (relés de religamento) ou
da bobina de desligar (relés de proteção),
CONTINUA
NA
PARTE 2

01 cabines primárias parte 1

  • 1.
    Caminho da energia, da geraçãoaté o consumidor final
  • 3.
    Estação Primária deconsumidor industrial: conjunto de componentes de entrada consumidora, em tensões acima de 34,5kV. Compreende instalações elétricas e civis destinadas a alojar a transformação de potência, a proteção e a medição Deve atender aos requisitos de: Flexibilidade: modificações no sistema Acessibilidade: para manutenções corretiva e preventiva Confiabilidade: na operação e de sua proteção e medição Segurança: para os equipamentos e pessoas nas imediações
  • 4.
    Postos Primários Simplificado Aplicáveis paraa demanda máxima de 300kVA, com um único transformador trifásico. A medição é feita no lado de baixa tensão. A proteção é feita no lado de alta tensão, através de elos fusíveis. Elas podem ser do tipo: Interna: abrigada, em alvenaria Externa: suspensa em postes ou em plataforma entre postes duplos Conjunto Blindado: cubículos de metal
  • 5.
    TRAFO ELO TENSÃODISJ FASE NEUTRO T-N TUBO 45 3H 220/127V 380/220V 120 A 70 A 50,0mm 35,0mm 50,0mm 35,0mm 25,0mm 25,0mm 3" (80mm) 3" (80mm) 75 5H 220/127V 380/220V 200 A 120 A 120,0mm 50,0mm 120,0mm 50,0mm 70,0mm 25,0mm 4" (100mm) 3" (80mm) 112,5 6K 220/127V 380/220V 300 A 175 A 240,0mm 120,0mm 240,0mm 120,0mm 120,0mm 70,0mm 4" (100mm) 4" (100mm) 150 8K 220/127V 380/220V 400 A 225 A 2x120,0mm 185,0mm 2x120,0mm 185,0mm 120,0mm 95,0mm 2x4" (100mm) 4" (100mm) 225 10K 220/127V 380/220V 600 A 350 A 2x240,0mm 2x120,0mm 2x240,0mm 2x120,0mm 240,0mm 120,0mm 2x4" (100mm) 2x4" (100mm) 300 15K 220/127V* 380/220V 800 A 450 A 2x240,0mm 2x185,0mm 2x240,0mm 2x185,0mm 240,0mm 120,0mm 2x4" (100mm) 2x4" (100mm) •= Cabos XPLE ou EPR 90 (300KVA-220/127V) •A malha de aterramento geral deverá ser bitola mínima de 50,0mm e 3 hastes 5/8"x2400mm e a resistência máxima de 10 Ohms em qualquer época do ano.
  • 6.
  • 7.
    Posto Primário SimplificadoPoste Duplo sobre Plataforma
  • 8.
    Cabine Primária Na regiãode concessão de São Paulo, para potência total Instalada superior a 75kW já se exige uma cabine primária, com medição do lado da alta tensão, proteção geral através de disjuntor (desligamento automático) e sua atuação por meio de relés de proteção, primários ou secundários. Convencional abrigada em alvenaria
  • 9.
    Convencional abrigada –conjunto blindado Cubículo de Medição Cubículo de Proteção
  • 10.
    RAMAL DE ENTRADA Éo conjunto de condutores, com os respectivos acessórios necessários para a interligação entre o ponto de entrega de energia e os terminais de entrada da subestação do consumidor Tipos: Ramal de entrada aéreo: constituído de condutores nus, suspensos em estruturas destinadas à instalações aéreas. Ramal de entrada subterrâneo: constituído de condutores isolados, instalados dentro de eletrodutos que são enterrados no solo. Cabo de média tensão
  • 11.
    PÁRA RAIOS Dispositivo destinadoa proteger os equipamentos alimentados por um circuito contra surtos de tensão transitória, provocados por descargas atmosféricas ou sobretensões de manobra. Tipos: 1) Haste Reta: Haste reta - Franklin É constituído de uma haste metálica reta e do captor, deve ser instalado nas partes mais altas das construções para protegê-la das descargas atmosféricas Captor
  • 12.
    Válvula 2) Válvula: Sãoconectados à terra e em paralelo com o circuito, devem ser instalados nas estações para proteger os equipamentos alimentados pelos circuitos. Constituição: um tubo isolante que possui, internamente, os elementos de proteção – centelhadores (cilindros metálicos de zinco Zn) que são isolados entre si. Princípio de funcionamento: em condições normais de operação da rede ele apresenta uma alta impedância (isola a linha da terra). Quando ocorre uma descarga atmosférica ou um surto de manobra que ultrapassa o valor da sua tensão de ruptura ele forma um caminho de baixa para a terra, descarregando essa sobretensão e protegendo os equipamentos do circuito.
  • 13.
    Chaves Seccionadores Chaves FacaUnipolares São dispositivos destinados a realizar manobras de seccionar e isolar um circuito elétrico sem carga (sem corrente). O seccionador é uma extensão do condutor do ramal, que se desloca quando acionado manualmente, movimentando o contato móvel em relação ao fixo (abrindo ou fechando). Em condições normais e estando os seus contatos fechados, devem ser capazes de manter a condução da corrente nominal e a de curto circuito, sem sofrer sobreaquecimento. Em média tensão as operações de abertura e fechamento são realizadas manualmente com a utilização de um bastão isolante; cada fase é acionada individualmente.
  • 14.
    Seccionador tripolar decomando único Cada faca possui uma base (1) onde está fixado um isolador para sustentação do contato fixo (2) e outro para sustentação do contato móvel (7) que esta ligado à um braço de acionamento (3) (varão) que é um eixo rotativo preso à uma alavanca manual (4) e os respectivos terminais (6) para a conexão dos cabos. O acionamento da alavanca manual provoca o fechamento ou abertura simultânea das três facas do contato móvel. Em alta tensão e acionamento pode manual ou motorizado.
  • 15.
    Seccionador interruptor tripolar(abertura em carga) Trata-se de um dispositivo destinado a abrir e fechar um circuito sob carga, os seus contatos são acionados por meio de molas para acelerar a sua abertura e fechamento e o arco elétrico é extinto dentro de uma câmara. Utilizada em média tensão e é projetado para ser instalado em ambiente abrigado, cabines ou cubículos.
  • 16.
    Chave Fusível: (conhecida comoChave Mattews) São utilizadas na média tensão e executam a função normal de comando sem carga, fazendo a vez do contato móvel; como também a de proteção, pois quando da ocorrência de um curto-circuito queima-se o elo fusível existente dentro do cartucho e ela se destrava da parte superior e abre o circuito. A sua operação é idêntica à da chave faca unipolar.
  • 18.
    Disjuntor a PequenoVolume de Óleo para média tensão DISJUNTORES São equipamentos destinados a interromper a corrente elétrica de um circuito em condições normais (corrente nominal) ou anormais (sobrecarga ou curto circuito. Eles são definidos conforme o meio de extinção do arco elétrico que eles utilizam. Devem ser analisados, também, os seguintes fatores: aumento rápido do arco elétrico, o seu resfriamento e o restabelecimento da rigidez dielétrica. Esses fatores definem os tipos existentes: grande volume de óleo (GVO), pequeno volume de óleo (PVO), sopro magnético (ar comprimido), vácuo e gás.
  • 19.
    DISJUNTORES A ÓLEO Sãodisjuntores que utilizam o óleo isolante como agente de extinção do arco elétrico. A quantidade de óleo utilizada e seu tamanho é que determinam as siglas GVO e PVO. Constituição: 1 – Cabeça – conexão ao ramal 2 – Contato fixo 3 – Câmara de extinção do arco 4 – Contato móvel 5 – Corpo Isolante 6 – Braço do contato móvel 7 – Manivela 8 – Base 9 – Reservatório de óleo
  • 20.
    DISJUNTORES A SOPROMAGNÉTICO São disjuntores que utilizam um campo magnético e o ar comprimido como mecanismo de extinção do arco elétrico. Câmara de extinção e suas placas de amianto
  • 21.
    Mecanismo de extinçãodo arco elétrico: Uma bobina é introduzida no caminho do arco elétrico e como consequência limita o valor dessa corrente, formando um campo eletromagnético e o arco recebe um sopro de ar comprimido, por meio do acionamento de um pistão, que direciona o arco para dentro da câmara de extinção (câmara corta arco – constituída de placas de amianto) que fraciona, resfria e extingue o arco elétrico formado.
  • 22.
    Disjuntores a vácuo: Sãodisjuntores que utilizam o vácuo para a extinção do arco elétrico É um sistema bastante vantajoso pois: - na extinção do arco não há a decomposição de gases; - não existe interferência do meio ambiente pois as câmaras são seladas hermeticamente, mantendo a integridade do dielétrico; é garantida uma resistência de contato baixa, pois não acontece a queima nem a oxidação dos mesmos, o que aumenta a vida útil desse equipamento. A câmara de extinção é um recipiente vedado de porcelana ou vidro vitrificado, com dois contatos internos, cujo acionamento para fechar é auxiliado por dois foles. Nesses contatos não é possível de se fazer qualquer tipo de manutenção e a sua vida útil é em torno de 20 anos ou 30 mil operações.
  • 23.
    1 – Contatofixo 2 – Terminação 3 – Isolador – Cerâmica 4 – Câmara de comutação 5 – Fole metálico 6 – Mancal / guia 7- Contato móvel 8 - Acionamentos
  • 24.
    Disjuntores a gás: Sãodisjuntores que utilizam um gás para a extinção do arco elétrico, normalmente o Hexafluoreto de Enxofre (SF6), que é um gás altamente dielétrico, inerte, não inflamável, não tóxico e inodoro (em condições normais). Essas características aumentam a eficácia do disjuntor reduzindo o desgaste dos contatos e, em consequência, diminuindo os custos de manutenção. Um fato importante é que a característica dielétrica do gás SF6 permite, quando colocado em tubos e sob pressão, diminuir a distância entre as partes energizadas.
  • 25.
    Mecanismos de acionamentodos disjuntores: Os disjuntores de alta tensão possuem acionamentos através do comando de molas, pneumáticos ou hidráulicos. Os disjuntores de média tensão possuem acionamentos, somente, através do comando de molas: - um motor comprime a mola de ligar (nessa condição o disjuntor pode ser ligado de forma manual ou por comando elétrico); - ao ligarmos o disjuntor a mola de ligar se descarrega fechando os seus contatos e carregando a mola de desligar (fica tensionada e em condições de desligar o disjuntor). O desligamento pode ser por comando elétrico ou por tripe mecânico, ambos liberam uma trava (bico de papagaio) que descarrega a mola afastando os contatos.
  • 26.
    Controle dos Disjuntores: ControleManual: é o controle localíssimo, feito no próprio disjuntor, por meio do mecanismo manual de ligar ou desligar; por questões de segurança esse acionamento só deve ser utilizado nos testes de manutenção do disjuntor. O acionamento do dispositivo de desligamento manual provoca atuação direta na trava de sustentação do bastão de acionamento, liberando-o e causando o desligamento do disjuntor. Controle Elétrico: é feito por meio de botoeiras ou manoplas que comandam, eletricamente, as bobinas de ligar ou desligar do disjuntor que atuaram nas travas das respectivas molas. O comando é local quando realizado no próprio disjuntor ou no seu cubículo ou remoto (telecomando feito de uma central de operação). Controle Automático: é realizado por meio de relés de proteção, uma vez operado o relé teremos a energização da bobina de ligar (relés de religamento) ou da bobina de desligar (relés de proteção),
  • 27.