Upload
hoangngoc
View
217
Download
3
Embed Size (px)
Citation preview
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 1
SSVTTransformador de Potencial para Serviços Auxiliares
Luiz Paulo Parente, Agosto de 2015 – Automation & Power World Brasil
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 2
Conteúdo
Introdução
A Solução
Características
Aplicações
Normas
Proteção
Cases de Sucesso
Experiência
Conclusões
Introdução
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 4
IntroduçãoPossibilidades
A infraestrutura de linhas de
transmissão no Brasil é de mais de
100 000 km.
Cada vez mais cresce o desafio em
energizar cargas pequenas e
distantes, com mínimo impacto
ambiental.
Tensão auxiliar e controle para
Subestações;
Pequenas cargas rurais.
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 5
IntroduçãoDesafios
Subestações em regiões remotas
frequentemente encontram desafios
no suprimento de tensão auxiliar e
controle:
Subestações de Chaveamento;
Parques Eólicos;
Parques Solares;
Mineração;
Pequenas usinas;
Etc.
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 6
IntroduçãoDesafios
Quando afastadas dos grandes
centros de carga, pequenas cargas
dependem da construção de longas
linhas de distribuição da
concessionária local para sua
energização.
Fazendas, criadouros;
Pequenos municípios ou
comunidades rurais (Projeto Luz
Para Todos).
A Solução
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 8
A SoluçãoDefinição
Os Transformadores de Tensão Auxiliar SSVT e SSMV consistem em
um design monofásico, diretamente conectado à rede de Alta
Tensão, fornecendo tensão de controle e serviços auxiliares em Baixa
ou Média Tensão dentro da subestação, ou ainda energizando cargas
remotas, como pequenas usinas ou vilas rurais.
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 9
A SoluçãoSSVT – Station Service Voltage Transformer
Primário
Tensão primária de 34,5kV até
362kV
Secundário
Um ou dois enrolamentos de
potência, tensões de 110/220V,
220/380V, etc.
De 10 até 333 kVA monofásicos
(1 MVA trifásico)
60 Hz, 50 Hz
Isolado a óleo
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 10
A SoluçãoSSMV – Station Service Medium Voltage
Primário
Tensão primária até 145 kV
Secundário
Um enrolamento de potência,
tensões de 6600 V ou 7200 V
100, 200 kVA monofásicos
60 Hz, 50 Hz
Isolado a óleo
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 11
A SoluçãoTIP – Isolamento a gás SF6
Primário
Tensão primária até 550 kV
Secundário
Enrolamento de potência com
tensões desde 110V até 7.200 V
Até 333 kVA monofásicos
60 Hz, 50 Hz
Isolado a gás SF6
Aplicações
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 13
AplicaçõesTensão Auxiliar e Controle na Subestação
Terciário do Transformador
PrincipalCircuito de Média Tensão
direto do Transformador
Linhas de Distribuição
ExternasGerador Diesel
SSVT
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 14
AplicaçõesCargas Isoladas
Não há uma subestação de AT dentro de uma distância acessível.
Uma subestação convencional é economicamente inviável, dado que a carga
é, por exemplo, menor do que 500kVA.
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 15
AplicaçõesCargas Isoladas
Solução convencional
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 16
AplicaçõesCargas Isoladas
Cargas distantes em até 1 km da LT
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 17
AplicaçõesCargas Isoladas
Cargas distantes em até 30 km da LT
Proteção
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 23
ProteçãoPrimário
Contra sobretensões:
Externa: Pára-raios.
Interna: Blindagem Eletrostática
nos enrolamentos.
Contra sobrecorrentes:
Assim como os transformadores de
potencial convencionais, não
precisa.
O transformador pode ser
conectado diretamente à Linha de
Transmissão ou barramento.
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 24
ProteçãoBlindagem Eletrostática
Convencionalmente, se formaria uma capacitância entre o primário e o
secundário de um transformador.
Esta capacitância atua como um filtro passa altas.
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 25
ProteçãoBlindagem Eletrostática
Os enrolamentos do SSVT são protegidos por folhas de alumínio
aterradas.
Esta blindagem faz com que os transitórios eletromagnéticos sejam
conduzidos diretamente para terra.
O lado primário fica elétrica e magneticamente isolado do secundário.
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 26
ProteçãoPrimário – Curto Circuito
A impedância do SSVT é da ordem de 5 a 10%, ou seja, sua corrente de
curto é de 10 a 20 vezes a corrente nominal (In).
Exemplo: Corrente de falha em um SSVT 100kVA, impedância de 5%,
tensão primária de 230kV:
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 27
ProteçãoPrimário – Falhas Internas
Caso uma falha interna ocorra, provocando uma sobrecorrente, o condutor
primário atuará como um fusível, como um TP convencional.
# AWG Corrente Fusível (A)
22 41
16 117
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 28
ProteçãoPrimário
Para sistemas em 69kV e 138kV, pode
ser fornecido uma chave base-fusível,
que será instalada entre os para-raios
e o SSVT.
O dimensionamento da chave será de
acordo com as características do
sistema, e especificações do Cliente.
A solução passa a ser uma
micro-subestação.
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 29
ProteçãoSecundário
O secundário do SSVT deverá ser
protegido pelo painel de Baixa Tensão,
responsável pela distribuição da
tensão auxiliar.
Os fusíveis, disjuntores
termomagnéticos e relés continuam
sendo utilizados.
O painel de distribuição deve estar
localizado juntamente ao SSVT.
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 30
ProteçãoSecundário
Quando o secundário está em Média
Tensão, o equipamento será
incorporado com um para-raios,
acoplado em sua carcaça.
Nenhuma proteção adicional entre os
terminais de saída e o painel de
distribuição é necessária.
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 31
ProteçãoFalhas de aterramento
O SSVT pode ser equipado com
pequenos TCs em seus cabos de
aterramento.
Desta forma, qualquer falha a terra
poderá ser detectada.
Os TCs enviarão um sinal para o
sistema de proteção, que atuará
conforme necessário.
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 32
ProteçãoRelés de pressão súbita
Relés de pressão subida podem ser
instalados no próprio tanque do
equipamento.
Através da variação de pressão do
óleo, um sinal será emitido pelo relé ao
sistema de proteção, que fará a leitura
da falha, e atuará conforme
necessário.
Qualquer falha construtiva pode ser
detectada rapidamente.
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 33
SSVTMicro Subestação AT/MT/BT
Cases de Sucesso
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 35
Cases de SucessoEletrificação Rural
Através de um projeto social no Congo,
sete vilarejos puderam receber energia
elétrica para suas casas.
As comunidades foram energizadas
diretamente pela linha de transmissão,
em 245kV.
Entre as cargas energizadas, estavam
residências, escolas, e pequenos
hospitais.
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 36
Cases de SucessoEletrificação Rural
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 37
Cases de SucessoEletrificação Rural
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 38
Cases de SucessoEletrificação Rural
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 39
Cases de SucessoEletrificação Rural
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 40
Cases de SucessoEletrificação Rural: Micro-Subestação 245kV
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 41
Cases de SucessoEletrificação Rural: Micro-Subestação 245kV
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 42
Cases de SucessoEletrificação Rural: Micro-Subestação 245kV
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 43
Cases de SucessoParques Eólicos e Solares
Em 2013 e 2014, seis parques eólicos
em 170kV, no Uruguai, aplicaram o
SSVT em suas subestações, para
sistemas auxiliares.
Florida Windfarm
Astidey Windfarm
Aguas Leguas Windfarm
Carape Windfarm
FVR Solar (PV)
Melowind Windfarm
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 44
Cases de SucessoMineração
A planta de Alpamarca, no Peru,
instalou um sistema SSVT em 50kV,
para tensão de controle e serviços.
Requerimento sísmico;
Altitude;
Alto nível de poluição.
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 45
Cases de SucessoTorres de Transmissão
Serviços auxiliares em torres de celular
e comunicações;
Iluminação de linhas de transmissão;
Saídas para longos circuitos de Média
Tensão, onde subestações
convencionais não são
economicamente viáveis;
Tensão de serviço para elementos de
chaveamento de linhas de
transmissão.
Experiência
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 47
ExperiênciaUnidades fornecidas
Em 2014 foram fornecidas 450 unidades.
Aproximadamente 3.000 unidades vendidas nos últimos 15 anos.
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 48
ExperiênciaFabricação – ABB USA
Tensão nominal de 25kV até 765kV
Normalizados por ANSI e IEC
Transformadores imersos em óleo
Transformadores de Instrumentos
disponiveis:
Transformadores de Potencial para
Serviços Auxiliares, SSVT / SSMV
Transformadores de Corrente
Transformadores de Tensão Indutivos
Transformadores de Tensão Capacitivos
Transformadores combinados de Tensão e
Corrente
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 49
ExperiênciaFabricação – ABB USA
Fábrica
Crystal Springs, MS
Lexington, KY
Marketing e Vendas, EEUU
Marketing e Vendas
Miami, FL
Conclusões
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 51
Conclusões
Mais uma alternativa para serviços
auxiliares em subestações;
Promove a eletrificação de pequenas e
distantes comunidades rurais;
Todas as principais classes de tensão;
Combina a funcionalidade de um
transformador de potência e
transformador de potencial;
Solução compacta, modular e flexível;
Mínimos custos de instalação e
manutenção.
© ABB Group August 20, 2015 | Slide 52