1. Introdução

Em termos gerais, as subestações podem ser classificadas como:

A escolha do número de subestações dentro de uma planta industrial depende da localização e concentração das cargas, bem como o fator econômico que envolve essa decisão, cujas linhas de orientação são assim delineadas:

Um projeto de Subestação deve conter os seguintes elementos:

a) Memorial descritivo - Visa fornecer aos interessados os seguintes dados:

A legislação estabelece que a concessionária de serviço público de eletricidade obrigasse a suprir seus consumidores em média tensão até uma demanda máxima contratada de 2500 kW. A partir desse valor, o suprimento deve ser em alta tensão.

2. Subestação de Consumidor de Média Tensão

A escolha do tipo de subestação a ser adotada depende de muitos fatores, sendo os mais significativos os que seguem:

2.1. Partes componentes de uma subestação de consumidor

2.1.1. Entrada de Serviço - Compreende o trecho entre o ponto de derivação da rede e distribuição pública e os terminais de medição.

2.1.1.2. Ramal de ligação - É o trecho do circuito aéreo compreendido entre o ponto de ligação e o ponto de entrega.

2.1.1.3. Ponto de Entrega - É aquele no qual a concessionária se obriga a fornecer a energia elétrica, sendo responsável, tecnicamente, pela execução dos serviços de construção, operação e manutenção.

Dependendo do tipo de subestação de consumidor, o ponto de entrega pode ser:

a) Subestação com entrada aérea - O ponto de entrega se localiza nos limites da propriedade particular com o alinhamento da via pública, quando a fachada do prédio da unidade consumidora é construída no referido limite de passeio.

b) Subestação com entrada subterrânea - De preferência, deve ser localizado em domínio particular, porém, no caso de unidades consumidoras cuja fachada do prédio se limita com a via pública, o ponto de entrega poderá situar-se no poste fixado no passeio. Neste caso, os terminais do lado externo devem ser instalados a uma altura mínima de 5,5 m.

2.1.1.4. Ramal de Entrada - É o conjunto de condutores, com os respectivos materiais necessários à sua fixação e interligação elétrica, do ponto de entrega aos terminais de medição.

Pode ser definido diferentemente, em função do tipo de subestação:

b) Ramal de entrada subterrâneo - É aquele constituído de condutores isolados instalados dentro de um duto ou diretamente enterrados no solo.

Por motivo de segurança, não é permitido que sejam colocados no mesmo duto dos circuitos primários alimentadores que operem em tensão secundária de distribuição.

Dependendo das condições técnicas e econômicas do projeto, pode ser adotado um ou mais tipos de subestação para suprimento da carga da instalação.

Prescrições básicas a serem adotadas no projeto e construção de subestações de transformação:

A instalação de equipamentos que contenham líquido isolante inflamável superior a 100 litros deve seguir os seguintes requisitos:

Em geral, as subestações podem ser classificadas em:

3.1. Subestação de Instalação Interior - É aquela em que os equipamentos e aparelhos são instalados em dependências abrigadas das intempéries.

Para essa maneira de instalação, as subestações podem ser construídas em alvenaria ou em invólucro metálico:

3.1.1. Subestação em alvenaria - É o tipo mais comum de subestação industrial, apresenta um custo reduzido e é de fácil montagem e manutenção, requer, no entanto, uma área construída relativamente grande. A sua aplicação é mais notável em instalações que tenham espaços disponíveis próximos aos centros de carga.

São divididas em compartimentos denominados postos ou cabines, cada um desempenhando uma função bem definida.

a) Posto de Medição Primária - É aquele destinado à localização dos equipamentos auxiliares da medição, como os transformadores de corrente e potencial.

A sua construção é obrigatória nos seguintes casos

b) Posto de Proteção Primária - É destinado à instalação de chaves seccionadoras, fusíveis ou disjuntores responsáveis pela proteção geral e seccionamento da instalação.

A NBR 14039 estabelece que, para subestações com capacidade de transformação trifásica superior a 300 kVA, a proteção geral na média tensão deve ser realizada por meio de um disjuntor acionado por relés secundários com as funções 50 e 51, proteções de fase e neutro.

A mesma norma estabelece que, para subestações com capacidade de transformação trifásica igual ou inferior a 300 kVA, a proteção geral na média tensão deve ser realizada por meio de um disjuntor acionado por relés secundários com as funções 50 e 51, proteções de fase e neutro, ou por meio da chave seccionadora e fusível, sendo, neste caso, adicionalmente, a proteção geral na baixa tensão ser realizada por disjuntor.

Quanto à forma de energização da bobina do disjuntor geral da subestação, são utilizados dois diferentes tipos de solução.

c) Posto de Transformação - É aquele destinado à instalação dos transformadores de força, podendo conter ou não os equipamentos de proteção individual.

A NBR 14039 estabelece que nas instalações de transformadores de 500 kVA ou maiores, em líquido isolante inflamável, devem ser observadas as seguintes precauções:

Construção de dispositivos adequados para drenar ou conter o líquido proveniente de um eventual rompimento do tanque.

As subestações em alvenaria podem ainda ser classificadas quanto ao tipo de ramal de entrada.

a) Subestação alimentada por ramal de entrada subterrâneo - Quando montadas no nível do solo, as subestações alimentadas por ramal de entrada subterrâneo são construídas, normalmente, com altura mínima definida pela distância entre partes vivas e entre partes vivas e terra, pela altura dos equipamentos e pela altura de instalação das chaves, barramento, isoladores, etc. (pág 1404)

b) Subestação alimentada por ramal de entrada aéreo - Quando montadas ao nível do solo, as subestações alimentadas por ramal de entrada aéreo são construídas normalmente com altura mínima de 6 m ou superior.

3.1.2. Subestação Modular Metálica - Também chamada de subestação em invólucro metálico, é aquela destinada à indústria ou outras edificações onde, em geral, o espaço disponível é reduzido. Pode ser construída para uso interno ou ao tempo.

3.1.2.1. Classificação - Podem ser classificadas, segundo sua construção, em quatros tipos básicos:

a) Subestação com transformador com flanges laterais - Este é um dos tipos mais utilizados em instalações industriais, principalmente quando se deseja prover determinado setor de produção de grandes dimensões e um elevado número de máquinas, de um ponto de suprimento localizado no centro de carga.

É constituída de transformador de construção especial, onde as buchas, primária e secundária, são fixadas lateralmente à carcaça e protegidas por um flange de seção retangular, que se acopla aos módulos metálicos, primário e secundário.

b) Subestação com transformador com flange superior e lateral - É constituída de um transformador de construção convencional, acoplado aos módulos metálicos, primário e secundário, por meio de duas caixas flangeadas, sendo uma fixada na parte superior do transformador e a outra lateral.

c) Subestação com transformador enclausurado em posto metálico em tela armada - Essa subestação é constituída por transformadores instalados internamente a um invólucro metálico, cuja cobertura é feita de chapa de aço, em geral, 2 mm.

d) Transformador e demais equipamentos enclausurados em posto metálico em chapa de aço - É composto de transformadores instalados internamente a invólucros metálicos, constituídos totalmente em chapa de aço de espessura adequada, geralmente 2 mm e providos de pequenas aberturas para ventilação.

3.2. Subestação de Instalação exterior - É aquela em que os equipamentos são instalados ao tempo e, normalmente, os aparelhos encontram-se abrigados.

3.2.1. Podem ser classificadas, segundo a montagem dos equipamentos, em dois tipos:

a) Subestação aérea em plano elevado - São assim consideradas as subestações cujo transformador está fixado em torre ou plataforma e, em geral, são fabricadas em concreto armado, aço ou madeira.

Todas as partes vivas não protegidas devem estar situadas, no mínimo, a 5 m acima do piso.

Os equipamentos podem ser instalados da seguinte forma:

b) Subestações de Instalação no nível do solo - É aquela em que os equipamentos, como os disjuntores e transformadores, são instalados em bases de concreto construídas ao nível do solo e os demais equipamentos, como para-raios, chaves fusíveis e seccionadoras, são montados em estruturas aéreas. ( mais assunto pág. 1416~1417)

Esse tipo de subestação, em local urbano, normalmente é de custo muito elevado, em virtude dos equipamentos serem apropriados para instalação ao tempo e devido ao preço do próprio terreno.