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IEC 62271-212: a montagem de equipamento compacto para subestação de distribuição

Essa norma, publicada pela International Electrotechnical Commission (IEC) em 2016, especifica as condições de serviço, as características nominais, os requisitos estruturais gerais e os métodos de ensaio dos conjuntos das principais unidades funcionais elétricas de uma subestação de distribuição de alta/baixa tensão, devidamente interligada, para corrente alternada de funcionamento nominal.

12/04/2017 - Equipe Target

Os equipamentos para alta tensão

A IEC 62271-212:2016 - High-voltage switchgear and controlgear - Part 212: Compact Equipment Assembly for Distribution Substation (CEADS) especifica as condições de serviço, as características nominais, os requisitos estruturais gerais e os métodos de ensaio dos conjuntos das principais unidades funcionais elétricas de uma subestação de distribuição de alta/baixa tensão, devidamente interligada, para corrente alternada de funcionamento nominal. Inclui as tensões acima de 1 kV e até incluindo 52 kV no lado de alta tensão, frequência de serviço 50 Hz ou 60 Hz. Esta montagem deve ser conectada por cabo à rede e destinada a ser instalada dentro de uma área de operação elétrica fechada interna ou externa. Esta publicação deve ser lida em conjunto com a IEC 62271-1: 2007.

Tradicionalmente, uma subestação de distribuição de alta tensão/baixa tensão é uma instalação com os principais equipamentos ou componentes elétricos de alta tensão, transformadores de distribuição e os painéis de distribuição de baixa tensão correspondentes - dentro de uma área. Pode ser um quarto dentro de um prédio destinado a outros usos não elétricos ou uma edificação (pré-fabricadas ou não) concebida especificamente para conter os equipamentos da subestação ou uma área aberta limitada por cercas.

Há alguns anos, vem se buscando por uma subestação mais padronizada e compacta, seria o conceito de subestação pré-fabricada. A IEC 62271-202 abrange este tipo de subestação. De acordo com este documento, os principais componentes elétricos ou equipamentos de alta tensão, transformadores e os equipamentos de baixa tensão devem estar totalmente em conformidade com as respectivas normas e toda a subestação, incluindo as interligações e o recinto, deve ser projetada e ensaiada posteriormente à fabricação e rotineiramente ensaiada na fábrica. Ou seja, a qualidade da subestação deve ser assegurada pelo fabricante.

Além disso, também outros tipos de montagens foram introduzidos no mercado. Assim, os principais componentes elétricos ativos da subestação e seus componentes de interconexões podem ser entregues como um único produto. O produto pode, portanto, ser ensaiado após serem fabricados, rotineiramente testados na fábrica, transportados e depois instalados em uma área de operação elétrica. Este tipo de produto montado em fábrica e testado por tipo recebe o nome de genérico de Compact Equipment Assembly for Distribution Substation (CEADS).

São possíveis numerosos arranjos e este documento fornece orientação sobre todos eles, que poderiam ser previstos. Um CEADS não é coberto pela IEC 61936-1. No entanto, o CEADS pode se tornar parte da subestação de distribuição. Levando-se em conta a proximidade dos componentes que ainda podem partilhar algumas partes (invólucro, isolamento sólido ou fluido, etc.) é muito relevante prestar atenção à potencial interação entre eles. Portanto, para cobrir o CEADS não é suficiente nem sempre aplicar as normas de produtos. Este documento abrange quaisquer requisitos de concepção e construção e métodos de ensaio aplicáveis aos diferentes tipos de CEADS. Para além das características especificadas, foi dada especial atenção à especificação relativa à proteção das pessoas, tanto dos operadores como do público em geral.

Pode-se dizer que uma subestação é um conjunto de equipamentos industriais interligados entre si com os objetivos de controlar o fluxo de potência, modificar tensões e alterar a natureza da corrente elétrica assim como garantir a proteção do sistema elétrico. Funciona como ponto de controle e transferência em um sistema de transmissão elétrica, direcionando e controlando o fluxo energético, transformando os níveis de tensão e funcionando como pontos de entrega para consumidores industriais. Durante o percurso entre as usinas e as cidades, a energia elétrica passa por diversas subestações, onde os transformadores aumentam ou diminuem a sua tensão. Ao elevar a tensão elétrica no início da transmissão, os transformadores evitam a perda excessiva de energia ao longo do caminho. Já, ao rebaixarem a tensão elétrica perto dos centros urbanos, permitem a distribuição da energia por toda a cidade.

Um tipo de substação é a switchyard, instalações que conectam os geradores à rede elétrica e também fornecem energia em offsite para a planta. As switchyards tendem a ser grandes instalações e estão sujeitas ao planejamento, às finanças e aos esforços de construção diferentes dos projetos de subestações de rotina. Outro tipo de subestação é normalmente conhecido como a subestação do cliente. Este tipo possui um cliente particular como a principal fonte de fornecimento de energia. Os requisitos técnicos e o tipo de construção dessa instalação podem variar bastante, pois depende muito dos requisitos do cliente, mais do que nas necessidades dos serviços públicos.

Outro tipo de subestação envolve uma transferência de em massa de energia por toda a rede e é referido como uma estação de comutação. Estas estações maiores geralmente servem como os pontos finais de linhas de transmissão provenientes das subestações switchyards. Fornecem a energia elétrica para os circuitos que alimentam as estações de distribuição e são essenciais para a confiabilidade em longo prazo e para integridade do sistema elétrico.

Também permitem que grandes blocos de energia possam ser movidos por geradores aos centros de carga. Essas estações de comutação são instalações estratégicas e geralmente muito caras para se construir e se manter.

Por fim, existe mais um tipo de subestação que é a de distribuição. Estas são as mais comuns em sistemas de energia elétrica e fornecem os circuitos de distribuição que abastecem diretamente a clientes diversos. Elas estão normalmente localizadas perto dos centros de carga, o que significa que geralmente estão localizadas dentro ou perto das regiões que elas fornecem.

Quanto à sua função, existem as subestações transformadoras, aquelas que convertem a tensão de suprimento para um nível diferente, maior ou menor, sendo designada, respectivamente, transformadora elevadora e transformadora abaixadora. Geralmente, uma subestação transformadora próxima aos centros de geração é uma elevadora (elevam a tensão para níveis de transmissão e subtransmissão proporcionando um transporte econômico da energia).

As subestações no final de um sistema de transmissão, próximas aos centros de carga, ou de suprimento a uma indústria é uma transformadora abaixadora (diminuem os níveis de tensão evitando inconvenientes para a população como rádio interferência, campos magnéticos intensos e faixas de passagem muito largas. A subestação seccionadora, de manobra ou de chaveamento é aquela que interliga circuitos de suprimento sob o mesmo nível de tensão, possibilitando a sua multiplicação. É também adotada para possibilitar o seccionamento de circuitos, permitindo sua energização em trechos sucessivos de menor comprimento.

FONTE: Equipe Target

Baseado nos documentos visitados

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