Parque de Aparelhagem Exterior

No parque exterior de aparelhagem haverá um painel linha-transformador de barramento simples que poderá ser aumentado futuramente. Também se encontrará o transformador de

4.4. Projeto Elétrico da Subestação 95

potência trifásico com os níveis de tensão já mencionados, as baterias de condensadores de média tensão, a reatância de neutro que faz a ligação à terra do lado barramento de MT. Nesta planta, será possível aumentar a potência e ligar mais painéis de linha ou de transformador no futuro.

Transformador de potência

O parque exterior terá um transformador de potência com as seguintes caraterísticas: • Potência nominal: 120/150 MVA

• Relação de transformação: 220 ± 9 x 1,1 % / 33 kV • Grupo de ligação: YNd11

• Frequência nominal: 60 Hz • Refrigeração: ONAN / ONAF

• O transformador disporá de regulação em carga com 21 tomadas e os seguintes acessórios: • Depósito de expansão.

• Indicador de nível de óleo. • Secador de sílica gel. • Proteção Buchholz.

• Termómetro da temperatura do óleo. • Válvula de redução de pressão. • Válvula de esvaziamento. • Válvulas de filtro.

• Radiadores desmontáveis.

Baterias de Condensadores 1 e 2

As duas baterias de condensadores, ambas de 11 MVAr, são constituídas por 22 condensadores monofásicos que perfazem essa potência. Encontram-se envoltas por uma cabine metálica, de forma a resistirem às adversidades climatéricas. Dentro desta proteção, também estão um transformador de corrente para o desequilíbrio da bateria e um seccionador que assegura a ligação do sistema à terra. A bateria tem também três reatâncias a ligar em série, que limitam a corrente transitória. Os seccionadores das celas ficarão encravadas por uma chave que apenas será acessível quando o disjuntor na cela MT ligado à bateria ficar aberto. A corrente nos painéis das baterias de condensadores 1 e 2 será:

𝐼𝑠= 𝑆𝐵 √3 ∗ 𝑉𝑝

= 11 000

√3 ∗ 33= 192,4 𝐴 (4.130)

Sendo as caraterísticas do equipamento das baterias o seguinte: • 22 condensadores monofásicos (fazer tabela)

 Potencia nominal ... 500 kVAr (11 MVAr)  Tensão nominal ... 18.200 V  Configuração. ... Dupla estrela • Um transformador de intensidade para desequilíbrio

 Nível de isolamento ... 36 kV  Relação de transformação ... 1/1 A  Secundário ... 10 VA cl 5P10

• Um seccionador com ligação à terra

 Nível de isolamento ... 36 kV  Corrente de curta duração ... 16 kA  Comando das lâminas ... Manual • Três reactâncias monofásicas

 Tensão nominal ... 36 kV  Corrente de curta duração ... 16 kA  Indutância ... 50 μH

Reatância de Neutro

O regime de neutro considerado para o andar de MT da subestação de Flamenco será o de ligação à terra através da criação de um neutro artificial, que será assegurado pela instalação de uma reactância trifásica limitadora da corrente de defeito fase-terra de 200 A, ligada ao barramento de 33 kV. A reactância de neutro será ligada ao barramento de MT através de uma cela. Assim, assegurará a ligação à terra, diminuindo os níveis de sobretensões e correntes de defeito através da reatância de 200 A e também de uma resistência de 90 Ω.

▪ Painel Linha-transformador do lado 220 kV

Como já foi calculada na equação (4.1), a corrente no painel de saída linha-transformador do lado de 220 kV é 347,2 A:

Assim, os equipamentos a apresentar encontram-se neste painel e estão todos dimensionados para suportar as correntes que nele se verificam.

Disjuntor de AT

Um Disjuntor tripolar de serviço exterior, com corte em SF6, a instalar no painel linha/transformador do lado do transformador:

• Tensão de funcionamento ... 245 kV • Corrente máxima em funcionamento contínua ... 2.500 A • Poder de corte ... 40 kA • Tensão suportada à frequência industrial ... 460 kV • Nível básico de impulso (onda 1,2/50 µs) ... 1.050 kV

A sua tensão de funcionamento é a tensão máxima da rede à frequência industrial (60 Hz) para o lado de 220 kV, sendo a sua corrente de funcionamento em serviço contínuo claramente superior à calculada para o painel, pelo que o equipamento é adequado. Além disso, sendo um disjuntor, vemos que o seu poder de corte é superior à corrente de curto-circuito máxima calculada para o ramo de 220 kV (10,5 kA).

Seccionador AT com ligação à terra

Um seccionador tripolar giratório com abertura lateral e ligação à terra, de linha/transformador (no lado da linha) com as seguintes caraterísticas:

• Tensão nominal ... 245 kV • Corrente máxima em funcionamento contínuo ... 2.000 A • Corrente de defeito ... 40 kA • Comando ... AE-90

4.4. Projeto Elétrico da Subestação 97

Para a manobra tripolar o seccionador terá um acionamento elétrico e para as lâminas de encravamento terá um funcionamento manual. Este equipamento terá de suportar a corrente de funcionamento e as correntes de defeito que possam surgir, uma vez que se encontrará fechado e em condução, sendo o corte da responsabilidade do disjuntor. Assim, a sua corrente máxima é superior à corrente no painel (347,2 A) e suportará uma corrente de curta duração superior aos 10,5 kA.

Descarregadores de Sobretensão de 220 kV

Há três descarregadores de AT para a proteção do lado do transformador de potência e três para a proteção do lado da linha. As suas caraterísticas são:

• Tensão atribuída ... 192 kV • Tensão máxima de serviço contínuo ... 154 kV • Classe ... 3 • Distância de fuga mínima ... 7 595 mm • Corrente de descarga nominal (8/20 µSg) ... 10 kA • Nível de isolamento ... 1 050 kV • Serviço ... Exterior

A corrente de descarga nominal do equipamento suporta o valor do curto-circuito para um segundo (10,5 kA), pelo que é um equipamento ajustado.

Transformadores de Tensão Indutivos

Três transformadores de tensão, do tipo indutivo, para medida e proteção, a instalar do lado da linha. É de referir que, na projeção inicial da subestação, os TT utilizados eram do tipo capacitivo. No entanto, a rapidez exigida aos relés de proteção de distância implica a utilização de transformadores de tensão do tipo indutivo. Os transformadores capacitivos, embora mais baratos, não têm a precisão necessária. [35]

• Tensão máxima em regime permanente ... 245 kV • Relação de transformação • Primário ... 220 √3 kV • Secundários ... 0,110 √3 kV – 0,110 √3 kV– 0,110 √3 kV • Potências e classes de precisão:

• Secundário para medida ...10 VA Cl. 0,2 • Secundários para proteção ... 2 x (10 VA Cl. 3P) Transformadores de Corrente

Três grupos de três transformadores de corrente, cada um para medida e proteção, um a instalar no lado da linha e os outros dois a instalar do lado do transformador. O grupo do lado da linha terá as seguintes características:

• Tensão máxima em regime permanente ... 245 kV • Relação de transformação ... 1000-2000 / 1-1-1-1-1 A • Potências e classes de precisão:

• Secundários para medida ... 2 x (10 VA Cl. 0,2s) • Secundários para proteção ... 3 x (10 VA Cl. 5P10)

Um dos grupos instalados do lado do transformador terá exatamente as mesmas caraterísticas que o grupo do lado da linha com a diferença que a sua relação de transformação será 400-800 / 1-1-1-1-1 A. A ligação da configuração em estrela do transformador de potência à terra terá um TI igual mas apenas com um enrolamento secundário para proteção (10 VA Cl. 5P20). Haverá outro grupo de três transformadores do lado do transformador com as seguintes caraterísticas:

• Tensão máxima em regime permanente ... 245 kV • Relação de transformação ... 400 / 1-1 A • Potências e classes de precisão:

• Secundários para medida ... 30 VA Cl. 0,2s • Secundários para proteção ... 30 VA Cl. 5P10 O primário de todos os transformadores de corrente é superior a 347,2 A, pelo que o equipamento está corretamente dimensionado. O facto de existirem correntes alternativas no primário como 800 e 1000 representa a possibilidade de expansão futura da configuração de barramento simples da subestação, o que irá necessariamente acarretar um aumento da corrente e portanto, caraterísticas superiores de intensidade dos transformadores. Assim, qualquer um dos dois valores pode ser adotado como máximo do TC.

Isoladores de Suporte

Vão utilizar isoladores de suporte do tipo C6-1050 para o lado de 220 kV e do tipo C6-170 para o lado de 33 kV. Esta classificação representa:

• C = isolador de apoio, cilíndrico, de material cerâmico, para exterior, com armaduras metálicas externas.

• 6 = classe de esforço, em kN.

• 1050/170 = tensão suportada a um impulso de origem atmosférica, em kV crista.

Suportes e Estruturas

Os suportes dos equipamentos do parque exterior terão perfis metálicos normalizados e galvanizados. As estruturas de suporte do barramento e do pórtico de saída da linha de evacuação também serão assim. Estas estruturas estarão dimensionadas para suportar os esforços exercidos pelos condutores, bem como os efeitos atmosféricos adversos. As estruturas metálicas que integrarão serão então:

• Um pórtico de entrada.

• Três suportes de Transformador de tensão indutivo no lado da linha. • Três suportes de descarregadores de AT no lado da linha.

• Um suporte de Seccionador tripolar com ligação à terra no lado da linha. • Três suportes de transformadores de corrente no lado da linha.

• Doze suportes para isoladores de apoio.

• Três suportes de transformadores de corrente no lado do transformador. • Três suportes para Interruptor Tripolar no lado do transformador.

• Três suportes de descarregadores auto válvulas A.T. no lado do transformador.

▪ Painel de Transformador do lado 33 kV

Como já foi calculada na equação (4.2), a corrente no painel do transformador do lado de 33 kV é 2 315A.

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Das saídas do enrolamento secundário do transformador de potência a ligação é feita de forma direta à cela de alimentação do lado de 33 kV, através de quatro cabos de potência por fase de 630 mm2 de cobre, tipo RHZ1 20/33kV e terminais flexíveis, que suportam uma intensidade máxima de 2315A.

Transformadores de Corrente

Do lado do secundário do transformador haverão três transformadores de corrente com as seguintes caraterísticas:

• Tensão máxima em regime permanente ... 36 kV • Relação de transformação ... 3000 / 1 A • Potências e classes de precisão:

Secundário para medida ... 10 VA Cl. 0,2s Este TI tem uma corrente primária superior à que se verifica no lado de 33 kV (2 315A), sendo um equipamento adequado.

Para-Raios

No parque exterior de aparelhagem, vão-se instalar para-raios (hastes de Franklin) com 50 metros de ação. Dois estarão no cimo do pórtico de saída do painel linha-transformador, do lado de AT, dois estarão na área do transformador de potência no cimo de postes, dois farão a proteção do edifício de controlo e outros dois protegerão a adega. Esta disposição pode ser consultada no anexo D.

4.4.2.3. Edifício de Comando