Uma subestação elétrica é um dispositivo elétrico ou grupo de equipamentos que faz parte de um sistema elétrico. Sua principal função é a geração, conversão, regulação e distribuição de energia elétrica. As subestações devem modificar e estabelecer os níveis de tensão da infraestrutura elétrica para que a energia elétrica possa ser transmitida e distribuída.
Neste artigo vamos contar tudo o que você precisa saber sobre subestações elétricas, suas características e importância.
Tipos de subestações elétricas
Uma subestação elétrica é uma instalação responsável por transformar a tensão, frequência, número de fases ou conexões de dois ou mais circuitos. Eles estão localizados perto de usinas, na periferia de áreas de consumo, ou dentro e fora de edifícios. As subestações nas cidades geralmente estão localizadas dentro de edifícios para economizar espaço e reduzir a poluição. Em contrapartida, as instalações ao ar livre estão localizadas na periferia dos centros urbanos. Existem vários tipos de subestações elétricas:
- Subestações de transformação. Eles convertem a tensão da energia elétrica através de um ou mais transformadores. Eles podem ser step-up ou step-down.
- Subestação de comutação. Eles conectam dois ou mais circuitos e funcionam. Neste tipo de subestação a tensão não é convertida.
- Transformadores elevadores: Este tipo de subestação eleva a tensão gerada para um nível mais alto para convertê-la.
- Transformadores abaixadores: Finalmente, ao contrário das subestações elevadoras, os transformadores redutores reduzem as altas tensões a níveis moderados para distribuição.
Subestações elétricas step-up e step-down
Os elevadores aumentam a tensão gerada de média para alta ou muito alta para transmiti-la. Eles estão a céu aberto, ao lado da usina. A tensão primária do transformador é geralmente entre 3 e 36 kV. A tensão secundária do transformador é determinada pela tensão da linha de transmissão ou linha de interligação (66, 110, 220 ou 380 kV).
Por outro lado, os redutores são subestações que têm a função de reduzir a alta ou extra alta tensão para média tensão para posterior distribuição. A tensão primária do transformador depende da tensão da linha de transmissão (66, 110, 220 ou 380 kV). A tensão secundária do transformador depende da tensão da linha de distribuição (entre 6 e 30kV).
Tipos de falhas
As falhas mais comuns nos circuitos são:
Curto circuito: É uma conexão voluntária ou acidental onde há uma diferença de potencial entre dois pontos em um circuito. Essas falhas devem ser eliminadas em 5 segundos.
Os sistemas de proteção utilizados são:
- Interruptor de isolamento.
- Interruptor solenóide.
Sobre corrente: É uma força maior que a nominal, que pode produzir sobrecarga ou curto-circuito ao longo do tempo. A sobrecarga é entendida como um aumento da corrente acima da corrente nominal.
Os sistemas de proteção utilizados são:
- fusível
- Interruptores eletromagnéticos e magnetocalóricos.
Contato direto: é o contato entre a pessoa e as partes móveis do dispositivo. Os sistemas de proteção utilizados são:
- Isole as partes ativas da instalação.
- Garantir uma distância segura através de obstáculos.
contato indireto: contato humano com uma massa inesperadamente carregada, como é frequentemente o caso de carcaças de motores. A proteção de contato indireto mais utilizada é aquela que combina uma chave diferencial com um corpo de aterramento.
Interferências:
- Sobretensão: Tensão superior ao valor máximo que pode existir entre dois pontos de uma instalação elétrica. Para evitar surtos, são usados relés de proteção contra surtos.
- Subtensão: A tensão é inferior à tensão nominal de operação do circuito. Para evitar subtensões, é instalado um relé de proteção de subtensão.
Sistemas de proteção
É necessário dotar as diferentes instalações elétricas de sistemas de proteção como:
fusíveis
São dispositivos usados para cortar circuitos automaticamente quando a corrente que passa por eles é muito alta. Um fusível é uma parte de um circuito que derreterá se exceder sua resistência fabricada. Um fusível é apenas uma folha ou fio condutor usado para derreter e, assim, quebrar um circuito, enquanto um fusível também inclui um invólucro, material de apoio, etc.
relé térmico
Um dispositivo de proteção com a capacidade de detectar um fluxo de corrente inadmissível. Por si só, você não pode remover a falha, você precisa de outro elemento para desconectar a pia. As luzes de sinalização são geralmente usadas ao fechar o circuito para indicar que o relé térmico disparou devido a uma sobrecorrente inadmissível.
Interruptor automático
Equipamento eletromecânico capaz de cortar por si só sobrecorrentes não permitidas e possíveis curtos-circuitos.
- curto-circuito aberto: Funciona de acordo com o princípio da operação magnética. A bobina magnética gera uma força através do sistema de alavancas responsáveis pela abertura dos contatos móveis (entrada de corrente). Se a corrente através do disjuntor exceder a força nominal várias vezes, o disjuntor abrirá em menos de 5 milissegundos.
- Sobrecarga de viagem: Neste caso, funciona no princípio da operação térmica. O bimetal flexiona quando passa por uma sobrecorrente inadmissível e cria uma força transmitida pela alavanca e quebra o contato móvel. O tempo de ação é determinado pela intensidade pela qual passa: quanto maior a intensidade, menos tempo dura a ação.
Interruptor diferencial
Dispositivos de proteção para detectar e eliminar defeitos de isolamento. Este dispositivo é muito importante em instalações elétricas, É necessário evitar sobrecorrentes e curtos-circuitos., coloque um interruptor magnetotérmico na frente.
Durante a operação normal deste equipamento, a corrente que entra no receptor tem o mesmo valor que a corrente que sai do receptor. Porém, em caso de falha de isolação, haverá um desequilíbrio entre as correntes de entrada e saída; a mudança atual não será zero. Quando o interruptor diferencial detecta que esta mudança de corrente não é zero, ele atua abrindo o circuito.
interruptor de isolamento
Dispositivo mecânico de conexão e desconexão que permite alterar as conexões de um circuito elétrico para isolar um elemento ou parte de uma rede elétrica do resto da rede. Antes de usar o seccionador, a corrente no circuito deve ser cortada.
Espero que com essas informações você possa aprender mais sobre subestações elétricas e suas características.