O termo subestação de energia é utilizado para definir o local onde é feito manobra, controle, transformação e distribuição da energia elétrica. Nesse presente documento vamos tratar especificamente das subestações de média tensão, que são instalações no qual o nível de tensão varia de 1 a 36,2kV. A norma que preconiza os requisitos mínimos que devem ser adotados nesse tipo de instalação é a NBR14039.
As subestações de média tensão são utilizadas para diversas finalidades pelas concessionárias e pelos consumidores, podendo destacar:
– Sistema de Distribuição de Energia
– Consumidores do Grupo A – Com potência maior que 75kW
– Acessantes de Minigeração Distribuída
– Clientes Livres ou Especiais
Dentre desse contexto existem diversos tipos de subestações que podem ser aplicados a instalações de média tensão. Para aplicar a melhor solução do ponto de vista técnico-econômico é preciso conhecer os tipos de subestações bem como as vantagens e desvantagens da utilização de cada uma delas.
Subestação Aérea ou Posto Simplificado
As subestações aéreas são montadas sobre uma estrutura em poste onde fica alocado o transformador responsável por fazer a adequação do nível de tensão. Esse tipo de arranjo é realizado para potências instalada de transformação de 75 até 300kVA ou em alguns casos particulares até 500kVA.
Nesse arranjo temos uma proteção na média tensão feita por para-raios e chave fusível com elo do tipo K ou H. Na baixa tensão em quadro de sobrepor localizado na mureta ou estrutura próxima ao poste temos o disjuntor de baixa tensão. Se tratando de cabines primárias de entrada para concessionárias ainda teremos na mureta a parte de medição de energia, que inclusive foi um dos motivos pelo qual algumas concessionárias não admitem mais esse tipo construtivo. Isso ocorre pelo fato de que com a medição sendo feito na baixa tensão, as perdas do transformador ficam a cargo da concessionária, o que traz prejuízos no resultado da distribuidora. Sendo assim esse arranjo vem sendo substituído por cabines em alvenaria e blindadas com medição na média tensão para as subestações de entrada.
Subestação Abrigada em Alvenaria
Esse tipo de subestação é feito em estrutura civil de alvenaria onde é construído o que chamamos de cubículos destinados a uma determinada função, sendo as principais medição, proteção, seccionamento, transformação e derivação. Esse modelo traz a possibilidade de realizar a alocação dos equipamentos de tal forma que se consiga layouts diferentes a depender da necessidade da instalação.
É importante definir o modelo de entrada dos cabos de energia pois a depender se o ramal for aéreo ou subterrâneo pode ser utilizado um pé direito de 3 ou 6m. Normalmente subestações com pé direito de 6m tem-se a entrada aérea evitando assim a necessidade de um poste auxiliar dentro da propriedade do cliente para fazer a entrada dos cabos no cubículo de entrada ou medição da subestação.
Subestação Blindada
Esse tipo de subestação consiste em compartimentos individualizados em um espaço reduzido para trazer uma solução que seja mais compacta e rápida do ponto de vista de execução. Essa solução foi concebida para utilização ao tempo e segue uma série de ensaios de tipo que garanta sua operação de forma segura.
Um dos inconvenientes de se utilizar esse tipo de solução é que a depender do Layout desejado da subestação o fabricante deverá fazer algumas adaptações de projeto o que pode aumentar o custo de aquisição dessa solução. Além disso, pelo fato de os equipamentos estarem confinados muito próximos um dos outros, a falha de um equipamento como um TP pode danificar outros elementos dentro do cubículo.
Subestação ao tempo
Esse tipo de arranjo normalmente é visto em níveis de tensão maiores. Se tratando de média tensão é comum ver essa solução sendo adotada no nível de tensão de 34,5kV. Pelo fato dos equipamentos dessa subestação estarem ao tempo, deve-se utilizar equipamentos que suporte a ação de agentes externos, como chuva, vento, intempéries etc.
Nesse tipo de subestação é comum vermos também a utilização de Religadores ao invés de disjuntores, visto que a utilização desse equipamento traz redução de custos e espaço útil utilizado da subestação, pelo fato de já estar incorporado no equipamento transformadores de corrente e de potencial.
Subestação Compacta
Esse tipo de subestação é utilizado em alvenaria com o intuito de compactar a área útil utilizada garantindo uma maior segurança operativa, praticidade na montagem e padronização da instalação. Por ser uma solução mais recente com alto valor tecnológico empregado, esse tipo de instalação possui um valor de aquisição mais elevado diante das outras soluções. Porém esse custo elevado de aquisição é compensado pela redução da necessidade de manutenção, vida útil dos equipamentos utilizados e durabilidade da cabine. Os módulos compactos normalmente são isolados a ar, vácuo ou SF6.
Eletrocentro
Esse tipo de solução é pouco conhecido e difundido, mas é uma solução bastante inovadora e interessante. Os eletrocentros são montados inteiramente em fábrica o que reduz drasticamente o tempo de execução em campo, trazendo agilidade na entrega da obra. Uma das vantagens dessa solução é o fato de poder mover a estrutura para que seja utilizado em outro local, o que em algumas aplicações como Mineradoras é bem interessante.
Mas qual solução adotar?
Basicamente devemos partir da premissa se essa subestação é para entrada de energia ou será alocada dentro da planta do cliente. Para subestações de entrada ou cabines primárias temos que observar os seguintes aspectos:
- Tipos e padrões construtivos da concessionária que iremos fazer a conexão
- Disponibilidade de espaço e alocação na planta do cliente
- Valor de investimento que o cliente está disposto a fazer
Esses três fatores são mandatórios na escolha da subestação de entrada de energia. Porém se tratando de subestações internas do cliente, podemos utilizar a solução desejada, respaldado sempre pelas normas técnicas pertinentes da ABNT, que traga o melhor resultado técnico-econômico para o cliente. É fundamental o papel do projetista nessa etapa para orientá-lo e mostrar as possibilidades que melhor se encaixam para aquela instalação.
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