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AES Sul Distribuidora Gaúcha de Energia S.A.
BRASIL
Santa Maria - RS
Barramento Móvel AES SUL 23-13,8kV 20MVA
Dados Autor
Carlos Augusto Benevenuto Pinto
Técnico de Operação e Manutenção
AES Sul
Técnico Industrial - Habilitação Eletrotécnico
Fone 55 55 226 2829/ Fax 55 55 226 3838
[email protected]
Dados Direção Empresa
Charles Lenzi
Diretor-Geral
AES Sul
Engenheiro Mecânico
Fone 55 51 3316 1400/ Fax 55 51 3316 1476
[email protected]
Resumo – Este trabalho tem como objetivo
apresentar o Barramento Móvel AES Sul 23-13,8kV
20MVA através de uma descrição técnica dos seus
componentes básicos. Em seguida, se desenvolve
sobre a sua aplicação prática, destacando-se que o
equipamento pode ser utilizado em casos onde seja
necessário o remanejo de carga nos módulos de
saída de AL´s (em 23 e 13,8 kV) de uma subestação
de distribuição de energia elétrica, mediante
programação e até mesmo em situações de
emergência.
construção do Barramento Móvel AES Sul 23-13,8kV
20MVA. Primeiramente, foram feitos contatos com
diversas empresas, a fim de obtermos os orçamentos
para a implantação deste projeto. Após definições
estratégicas, iniciou-se a fase de implantação do
projeto.
Palavras-chave – Subestação Rebaixadora de
Distribuição de Energia Elétrica. Módulos de Saída
para Alimentadores 23-13,8kV. Barramento Móvel
23-13,8kV. Remanejo de Carga.
Para melhor detalhar este trabalho segue abaixo uma
breve descrição dos principais componentes do
Barramento Móvel AES Sul 23-13,8kV 20MVA:
I. INTRODUÇÃO
S
urgiu, inicialmente, como uma simples idéia do
pessoal dos Times de Manutenção AT da AES Sul.
Contudo buscava-se uma alternativa prática para o
remanejo das cargas de alimentadores (AL´s) de 2313,8kV, em subestações rebaixadoras de distribuição de
energia elétrica (SE´s).
E com isso, esta idéia ganhou corpo dentro da
empresa, devido ao grande ritmo de obras de
manutenção e/ou de expansão em nossas SE´s e em
decorrência à grande necessidade de mantermos
abastecidos satisfatoriamente nossos clientes com uma
energia elétrica de qualidade.
De maneira a suprir esta imensa carência técnica, o
desenvolvimento do projeto para a construção do
Barramento Móvel AES Sul 23-13,8kV 20MVA veio ao
encontro de nossas expectativas.
Assim, foram iniciados os trabalhos para a
II. DESCRIÇÃO BÁSICA DOS COMPONENTES
A. Semi-Reboque
O implemento automotivo escolhido para suportá-lo
foi o Semi-Reboque Randon SR CA, com chassi nº
9ADG0452XXS143567, com placa IIS 6101, de cor
cinza e cujo ano/modelo é 1999/1999, que servia
anteriormente para transportar os cabos da Subestação
Móvel AES Sul 138-69kV/23-13,8kV 25 MVA.
Este semi-reboque possui como característica
construtiva um chassi construído em perfis de aço
estrutural, com longarinas e travessas passantes e
pára-lamas metálicos retos com apara-barro de
borracha.
A suspensão possui suportes e balancins
estampados, do tipo “Tandem”, de modo a transferirem
as cargas mecânicas aos eixos, que são tubulares com
capacidade para 11 toneladas.
O sistema de freio é a ar comprimido, com linhas de
serviço de emergência (tubeless ∅ 16 1/2" X 8”), de
acordo com o a resolução 777/93 do CONTRAN.
O sistema elétrico tem por finalidade sinalizar o semireboque, quando da frenagem, indicação de direção,
alerta e sinalização noturna, sendo que a conexão do
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sistema elétrico do veículo-trator ao semi-reboque dá-se
por meio de chicotes elétricos com mangueira plástica e
plugs 7 pólos, conforme norma do CONTRAN;
O acoplamento mecânico do semi-reboque ao
veículo trator se faz através do engate fixado na traseira
do veículo-trator e a ponteira giratória do cambão do
reboque. Além disso, é fundamental a verificação dos
acoplamentos pneumáticos e elétricos.
B. Estrutura Eletromecânica e Equipamentos
O Barramento Móvel AES Sul 23-13,8kV 20MVA foi
concebido para possibilitar a utilização de três módulos
de saída para Alimentadores (AL´s) em tensões de 2313,8kV (ver FOTO 1).
FOTO 1 – Vista Lateral
Fonte: Projeto Barramento Móvel AES Sul 23-13,8kV 20MVA.
FIGURA 2 – Vista Superior
Fonte: Projeto Barramento Móvel AES Sul 23-13,8kV 20MVA.
Fonte: Arquivo Fotográfico Manutenção AT
A estrutura metálica foi instalada sobre o assoalho do
semi-reboque. A estrutura sustenta necessariamente a
instalação dos demais equipamentos do Barramento
Móvel AES Sul 23-13,8kV 20MVA.
Ela foi confeccionada com perfis seção “I”, “U” e “L”
de aço galvanizado, fixados entre si por meio de solda
elétrica e/ou parafusos com arruelas e porcas. Destacase que esta estrutura foi dimensionada para uma
capacidade máxima de três módulos de saída de AL´s
23/13,8kV. Maiores detalhes construtivos podem ser
observados nas FIGURAS 1, 2 e 3 abaixo:
FIGURA 3 – Vista Lateral
FIGURA 1 – Vista Transversal Traseira
Fonte: Projeto Barramento Móvel AES Sul 23-13,8kV 20MVA.
No Barramento Móvel AES Sul 23-13,8kV 20MVA, o
Barramento de operação foi dimensionada e construída
com tubos de alumínio com 5m de comprimento e com
diâmetro 1 ¼".
E a sustentação e a fixação da barra de operação na
estrutura metálica dá-se por meio de isoladores
pedestal porcelana. Também, destaca-se que este tipo
de montagem eletromecânica comumente denomina-se
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de “asa delta”.
Assim, com a energização desta barra de operação,
habilita-se para condições de manobra as chaves
seccionadoras monopolares de entrada e de saída de
cada um dos módulos dos AL´s.
Estas chaves seccionadoras são de acionamento
manual, sendo que para o acionamento é necessário o
auxílio de uma vara de manobra, em fibra de vidro.
Como características elétricas estas chaves possuem
uma classe de tensão em 25kV e uma capacidade para
400A.
Os dispositivos de proteção contra sobrecorrente
empregados nos módulos de saída para AL´s com
níveis de tensão em 23-13,8kV são religadores
McGraw-Edison1. Estes dispositivos automáticos são
destinados a fechar, abrir e religar circuitos de corrente
alternada, de acordo com uma seqüência de operações
predeterminada, utilizando uma combinação de até dois
tipos de curva tempo versus corrente (rápidas e lentas).
Cada módulo de saída do Barramento Móvel AES
Sul 23-13,8kV 20 MVA apresenta um duplo conjunto de
pára-raios poliméricos. Estes pára-raios estão
instalados de modo a possibilitar uma conexão
alternativa, de acordo com a necessidade, em classes
de tensão 21kV e 12kV, ambos com capacidade de
interrupção de 12kA.
Na realização da ancoragem dos cabos condutores
dos AL´s nas saídas dos módulos do Barramento Móvel
AES Sul 23-13,8kV 20MVA são utilizados isoladores
poliméricos classe 25kV.
Todos os conectores utilizados para realizar as
conexões elétricas no Barramento Móvel AES Sul 2313,8kV 20 MVA são de liga bimetálica, reduzindo a
possibilidade de existência de “pontos-quente”.
E para possibilitar a conexão elétrica entre um
transformador de força (TR) e o Barramento Móvel AES
Sul 23-13,8kV 20MVA, utilizam-se cabos isolados
especiais para a tensão nominal de 25kV, tipo NH07,
com bitola de 4/0AWG e de fabricação pela Ficap.
Estes cabos isolados especiais interligam as buchas
de saída do transformador de força (em 23-13,8kV) e a
barra de operação do Barramento Móvel AES Sul 2313,8kV 20 MVA, independentemente, da tensão de
saída a ser aplicada. Isto ocorre porque a isolação
elétrica do Barramento Móvel AES Sul 23-13,8kV
20MVA foi concebida para suportar uma classe de
tensão de 25kV.
C. Transformador de Serviços Auxiliares
Além disso, o Barramento Móvel AES Sul 23-13,8kV
20MVA possui instalado um transformador de serviço
auxiliar (TR Serv Aux), com potência de 15kVA que foi
projetado especialmente de acordo com as nossas
necessidades de instalação e adaptação nas diferentes
condições do sistema de distribuição de energia elétrica.
Assim, construtivamente, o TR Serv Aux possui os
seus enrolamentos primários e secundários ligados em
estrela-estrela (Y-Y), com derivações ou TAP’s nos
mesmos, obtendo-se assim tensões nominais que
possibilitam,
alternativamente,
uma
alimentação
primária tanto em 22kV como em 13,2kV e tensões
secundárias em 380-220V ou 220-217V (ver FIGURA
4).
FIGURA 4 – Esquema Ligação TR Serviço Auxiliar
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Dentre os diferentes religadores da marca McGraw-Edison da
AES Sul, podemos citar alguns tipos que já foram empregados
conjuntamente com o Barramento Móvel AES Sul 23/13,8kV 20 MVA:
R e R com GTS (Ground Trip Solenóide) – religador automático
trifásico à oleo, controles operacionais hidráulicos-eletromecânicos,
classe 15kV;
RV e RV com GTS (Ground Trip Solenóide) – religador automático
trifásico à oleo, controles operacionais hidráulicos-eletromecânicos,
classe 25kV;
VW e VW com GTS (Ground Trip Solenóide) – religador automático
trifásico à vácuo, controles operacionais hidráulicos-eletromecânicos,
classe 15kV;
VWV e VWV com GTS (Ground Trip Solenóide) – religador
automático trifásico à vácuo, controles operacionais hidráulicoseletromecânicos, classe 25kV;
KF – religador automático trifásico à vácuo, controles operacionais
hidráulicos-eletrônicos, classe 15kV;
KFVE – religador automático trifásico à vácuo, com Ground Trip
Solenóide (GTS), controles operacionais hidráulicos-etromecânicos,
classe 25kV;
Fonte: Projeto Barramento Móvel AES Sul 23-13,8kV 20MVA.
As comutações dos níveis de tensão de entrada e de
saída são bastantes práticas, pois são efetuadas
simplesmente com a conexão de cabos nos terminais
das buchas correspondentes aos níveis de tensão
escolhidos e desejados, dispensando a existência de
comutador interno, visto que não ocorre a necessidade
de abertura de janela ou tampa de inspeção para a
realização da comutação.
FOTO 2 - TR Serviço Auxiliar
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Fonte: Arquivo Fotográfico Manutenção AT
Fonte: Arquivo Fotográfico Manutenção AT
Além disso, o transformador de serviço auxiliar é
protegido por uma chave-fusível convencional classe de
tensão 25 kV. E conforme o nível de tensão utilizado no
Barramento Móvel AES Sul 23-13,8kV 20 MVA, são
instalados elos fusíveis para operar em curtos-circuitos
no transformador de 0,5H (In = 0,39 A; 23kV) e de 0,5H
(In = 0,63 A; 13,8kV).
Outra aplicação deste equipamento dá-se em
situações emergenciais, ou seja, aplica-se o Barramento
Móvel AES Sul 23-13,8kV 20 MVA para solucionar
problemas causados por curto-circuitos, com danos
físicos à disjuntores dos módulos de saída dos
alimentadores, como uma excelente alternativa para
contornar estas graves situações.
FOTO 3 – Instalação do Barramento Móvel AES Sul 2313,8kV 20 MVA, no módulo de 13,8 kV
da SE Caçapava do Sul 1
III. APLICAÇÕES EM CAMPO
Desde a implantação do projeto do Barramento Móvel
AES Sul 23-13,8kV 20 MVA, este equipamento já foi
instalado em diversas ocasiões, mas sempre em obras
de manutenção e em obras de ampliação de SE´s,
como por exemplo nas SE´s Santa Maria 2, Faxinal do
Soturno, São Sepé, Caçapava do Sul 1, Uruguaiana 1 e
Esteio.
Contudo, nestas aplicações práticas que envolveram
manutenções em módulos de saída para alimentadores,
destaca-se que as instalações e as retiradas do
Barramento Móvel AES Sul 23-13,8kV 20MVA foram
sempre efetuados por uma equipe de linha-viva
capacitada para trabalho em SE´s.
Abaixo observa-se uma aplicação em campo,
especificamente na SE Caçapava do Sul 1, do
Barramento Móvel AES Sul 23-13,8kV 20 MVA. Neste
caso, ele estava conectado na saída do TR1 (69-13,8kV
10MVA) de modo que se efetuasse uma manutenção
em todo o barramento de 13,8kV, ou seja, substituição
de cabos, chaves seccionadoras monopolares,
conectores, isoladores, pára-raios, entre outros serviços
(ver FOTOS 3 e 4).
FOTO 3 – Instalação do Barramento Móvel AES Sul 2313,8kV 20 MVA, no módulo de 13,8 kV
da SE Caçapava do Sul 1
Fonte: Arquivo Fotográfico Manutenção AT
Podemos afirmar que as aplicações em campo do
Barramento Móvel AES Sul 23-13,8kV 20 MVA são
muito amplas, pois outras possibilidades (programadas
ou não) podem ser viabilizadas para a aplicação do
Barramento Móvel AES Sul 23-13,8kV 20MVA, como
por exemplo, associando-o à Subestação Móvel AES
Sul 138-69kV/23-13,8kV 25 MVA.
IV. CONSIDERAÇÕES FINAIS
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Primeiramente, temos que explicitar o ganho logístico
decorrentes do emprego do Barramento Móvel AES Sul
23-13,8kV 20MVA, dado à existência ao seu transporte
e quanto à rapidez nos deslocamentos e agilidade na
colocação do equipamento em operação.
Também fica claro a existência de ganho econômico,
resultante do emprego reduzido de materiais evitandose as montagens provisórias para o contínuo
fornecimento de energia elétrica e
As lições retiradas da criação desse equipamento é a
importância da liberdade das pessoas manifestarem ou
debaterem suas idéias, tendo como conseqüências o
surgimento de boas ferramentas de trabalho.
As recomendações referente ao Barramento Móvel
AES Sul 23-13,8kV 20MVA
é a necessidade de
isolação da área em volta do local na qual ele foi
instalado.
Também temos o interesse em realizar uma alteração
no projeto do Barramento Móvel AES Sul 23-13,8kV
20MVA com a instalação de um Transformador de
Potencial (TP), com o objetivo de monitorar o nível de
tensão através de instrumento de medição.
Apesar de tudo, devemos apresentar uma deficiência
técnica do Barramento Móvel AES Sul 23-13,8kV
20MVA, ou seja, a inexistência de uma barra de
transferência, decorrente da sua concepção compacta.
Conclusivamente, podemos afirmar que a utilização
do Barramento Móvel AES Sul 23-13,8kV 20MVA
representa um avanço técnico para os Times de
Manutenção AT que atuam na manutenção de SE´s.
V. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] AES Sul Distribuidora Gaúcha de Energia S.A.
“Manual de Proteção de Sistemas Elétricos de
Distribuição”, 2004 (revisão).
[2] AES Sul Distribuidora Gaúcha de Energia S.A.
“Projeto Barramento Móvel AES Sul 23-13,8kV 20
MVA”, 2000.
[3] Manual do Proprietário de Implemento Randon –
Semi-Reboque. Literatura Técnica. 3ª Edição. 1998.