Pt 02 - Serviços Auxiliares
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SERVIÇO AUXILIAR
PROF. JOSÉ BATISTA
SERVIÇOS AUXILIARES
Serviços Auxiliares : Sistema composto por todos os dispositivos / cargas necessários à operação dos equipamentos principais de uma subestação (ou da subestação como um todo).
Fonte auxiliar de corrente alternada Gerador de energia
Fonte auxiliar de corrente contínua O serviço auxiliar de corrente contínua de uma subestação é
responsável por fornecer corrente cc para todos os dispositivos. Ele é composto basicamente por um retificador, um carregador de baterias e um banco de baterias para cada nível de tensão ccnecessária.
Baterias
Subestação de 13,8 kV alguns utilização no-break.
SERVIÇOS AUXILIARES
Cargas Não Essenciais
Admitem interrupções por tempo mais prolongado. Geralmente são alimentadas em corrente alternada.
Exemplos : ILUMINAÇÃO NORMAL, TOMADAS DE USO GERAL, AQUECIMENTO DE EQUIPAMENTOS, REFRIGERAÇÃO DE TRANSFORMADORES, CONDICIONAMENTO DE AR E OUTROS.
Cargas de Emergência
Esse grupo abrange a iluminação de balizamento e segurança, prevista para o caso em que se perca o sistema de Serviços Auxiliares em Corrente Alternada. Geralmente compõe-se por grupos autônomos ou centrais de iluminação de emergência.
SERVIÇOS AUXILIARES
Cargas Permanentes
Não podem sofrer interrupções e estão relacionadas à continuidade operacional do sistema principal e à segurança de pessoas e instalações.
Nesses casos, é usual adotar-se a alimentação em corrente contínua e/ou, na impossibilidade de implantação de tais sub-sistemas, através de UPS
Exemplos : SISTEMAS DE PROTEÇÃO, CONTROLE, SINALIZAÇÃO, ALARME E TELEMEDIÇÃO.
Cargas Essenciais
Admitem interrupções de curta duração. Geralmente são alimentadas em corrente alternada e exigem que a fonte seja confiável (por exemplo : geradores).
Exemplos :CARREGADORES DE BATERIAS, MOTORES PARA CARRAGAMENTO DE MOLAS DE DISJUNTORES, REGISTRADORES GRÁFICOS, ILUMINAÇÃO ESSENCIAL, EQUIPAMENTOS DE COMUNICAÇÃO E CARGAS DO SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA INCÊNDIOS.
SERVIÇOS
AUXILIARES
SERVIÇOS AUXILIARES
Toda subestação de potência é dotada de duas fontes de tensão para suprir as cargas necessárias ao seu funcionamento, denominadas serviços auxiliares: fonte de tensão em corrente contínua e fonte de tensão em corrente alternada. abertura e fechamento da bobina dos disjuntores
religadores;
sistema de sinalização;
acionamento dos motores dos disjuntores,
religadores e chaves seccionadoras motorizadas;
iluminação de emergência;
sistema de medição;
sistema de comunicação;
alimentação dos relés de proteção
SERVIÇOS AUXILIARES
Fonte auxiliar de corrente contínua
A fonte auxiliar em corrente contínua é composta por um conjunto
de baterias, normalmente ligadas em série, alimentado por um
retificador-carregador. Para segurança do sistema, utiliza-se um
segundo retificador-carregador conectado ao primeiro e ambos
operando em paralelo.
As tensões DC normalmente utilizadas são 12 Vdc, 24 Vdc, 48
Vdc, 60 Vdc, 110 Vdc, 125 Vdc, 220 Vdc e 250 Vdc.
SERVIÇOS AUXILIARES
Os principais tipos de bateria utilizados atualmente são:
• Chumbo-ácido;
• Alcalinas (níquel/cádmio).
A capacidade das baterias chumbo-ácidas é, geralmente, de 10
horas, ao passo que as alcalinas podem ser de 3, 5 ou 10 horas.
A tensão de equalização por elemento de baterias chumbo-ácidas é da ordem de 2.2 V a 2.5 V/elemento, sendo o valor mais comum 2.33 V/elemento
A tensão de equalização por elemento de baterias alcalinas é da ordem de 1.4V a 1.7V/elemento, sendo o valor mais comum de 1.55 V/elemento.
Assim, a tensão total de equalização é o produto do número de acumuladores (n) vezes o valor da tensão de equalização (Veq).
SERVIÇOS AUXILIARES Características Principais
Tensão de flutuação (Vf1): é a tensão utilizada no processo de carga pela qual são compensadas as perdas por auto-descarga de um acumulador, no estado de plena carga.
Tensão Final de Descarga (Vfn): é a tensão mínima na qual o consumidor pode operar.
Tensão de Equalização (Veq): é a tensão mínima utilizada no processo de carregar uma bateria com uma tensão elevada.
Tensão de Carga Profunda (Vcp): nesta situação poderá ser notada uma intensa gaseificação. Só deve ser usada em caso de emergência. carregar uma bateria com uma tensão elevada.
Para baterias alcalinas a tensão de flutuação varia entre os seguintes valores (Vf1 = 1,38 a 1,12 V/elemento).Enquanto que para baterias chumbo- ácidos os valores estão compreendidos entre Vf1 = 2,15 a 2,2 V/elemento.
SERVIÇOS AUXILIARES
SERVIÇOS AUXILIARES Para a escolha do número de elementos que irão compor a bateria é
necessário que se defina as tensões máxima e mínima de funcionamento dos equipamentos que o sistema irá alimentar.
O número de elementos de uma bateria é definido através das seguintes relações:
Onde:
Vmáx = Tensão máxima admitida pelos equipamentos;
Vmín = Tensão mínima admitida pelos equipamentos.
Quando n1 = n2 = n3 , a solução encontrada é a ideal, com o aproveitamento máximo da bateria.
O valor de n não deve ser superior à relação Vmáx / Vf1.
O valor de n não deve ser inferior à relação Vmín / Vfn.
Tensão Final de Descarga (Vfn)
Tensão de Equalização (Veq): é a
tensão mínima utilizada no
processo de carregar uma
bateria com uma tensão
elevada.
Tensão de flutuação (Vf1)
𝑛1 =𝑉𝑚á𝑥
𝑉𝑒𝑞𝑛2 =
𝑉𝑚𝑖𝑛
𝑉𝑓𝑛𝑛3 =
𝑉𝑛𝑉𝑓𝑙
SERVIÇOS AUXILIARES
A bateria deve ser dimensionada com capacidade suficiente para suprir os
aparelhos consumidores por um tempo normalmente não inferior a 1 hora.
Assim, as capacidades mais utilizadas de baterias para subestações de
potência de pequeno e médio portes são de 100, 150 e 200 Ah.
SERVIÇOS AUXILIARES
SERVIÇOS AUXILIARES
DIMENSIONAMENTO DAS FONTES C.A.
Dimensionamento dos transformadores
Dimensionamento dos grupos geradores diesel
Equipamentos Fator de demanda
Refrigeração 100%
Ar condicionado 100%
Iluminação 100%
Tomadas 20%
Carregadores-retificadores 50%
Controle de comutador 100%
Motor disjuntor e seccionador 20%
Serviços auxiliar grupo diesel 180%
Equipamentos Fator de demanda
Refrigeração 50%
Ar condicionado 50%
Iluminação 100%
Tomadas 20%
Carregadores-retificadores 50%
Controle de comutador 100%
Motor disjuntor e seccionador 20%
Serviços auxiliar grupo diesel 180%
SERVIÇOS AUXILIARES
Fonte auxiliar de corrente alternada
As cargas alimentadas em corrente alternada apresentam os seguintes valores médios:
Aquecimento de quadros elétricos: 300 W/220 V/cubículo. Lâmpada de iluminação do quadro elétrico: 60 W/220 V/cubículo. Aquecimento e iluminação de transformadores de força: 1.500
W/220 V. Alimentação do comutador de derivação em carga: 1.000 W/220 V. Aquecimento e iluminação de disjuntor: 500 W/220 V. Sistema de ventilação forçada dos transformadores: 3.000 W/380
V/ventilador. Alimentação do retificador-carregador: 8 kW/380 V (para retificador
de 50 (A/cc)