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DISJUNTORES TEORIA E CONCEPÇÃO

DISJUNTORES TEORIA E CONCEPÇÃO. DISJUNTORES: TEORIA E CONCEPÇÃO. DISJUNTORES – TEORIA E CONCEPÇÃO. PROGRAMA. 1- Conceitos básicos; 2- Definições; 3- Principais normas aplicáveis; 4- Disjuntores - Siemens; 5- Pólos / Unidade de Interrupção; 6- Painel de comando / Acionamento;

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DISJUNTORES TEORIA E CONCEPÇÃO

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Presentation Transcript

  1. DISJUNTORES TEORIA E CONCEPÇÃO

  2. DISJUNTORES: TEORIA E CONCEPÇÃO

  3. DISJUNTORES – TEORIA E CONCEPÇÃO • PROGRAMA 1- Conceitos básicos; 2- Definições; 3- Principais normas aplicáveis; 4- Disjuntores - Siemens; 5- Pólos / Unidade de Interrupção; 6- Painel de comando / Acionamento; 7- Considerações gerais;

  4. DISJUNTORES – TEORIA E CONCEPÇÃO DISJUNTORES 72,5 a 800kV 1- Conceitos Básicos.

  5. 1- CONCEITOS BÁSICOS PROJETO DE TRANSMISSÃO CONSUMO TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO GERAÇÃO

  6. 1- CONCEITOS BÁSICOS TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO

  7. 1- CONCEITOS BÁSICOS TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO EQUIPAMENTOS DE MANOBRA O QUE SÃO EQUIPAMENTOS DE MANOBRA ?

  8. SECIONADORES – TEORIA E CONCEPÇÃO DISJUNTORES 72,5 a 800kV 2- Definições

  9. DISTÂNCIA DE ISOLAMENTO 2. Definições Equipamentos de manobra: São dispositivos mecânicos, que na posição aberta asseguram uma distância de isolamento e na posição fechada mantém a continuidade do circuito elétrico POSIÇÃO ABERTA POSIÇÃO FECHADA

  10. 2. Definições Equipamentos de manobra: Disjuntores Secionadores Disjuntoré um dispositivo mecânico de manobra, capaz de estabelecer, conduzir e interrromper correntes nas condições normais do circuito, assim como estabelecer, conduzir durante um tempo especificado e interromper correntes sob condições anormais especificadas do circuito, tais como as de curto-circuito

  11. 2. Definições • O Disjuntores de alta tensão, frequentemente denominados disjuntores de potência, são os principais elementos de segurança, bem como os mais eficientes e complexos aparelhos de manobra em uso nas redes elétricas. • Possuem uma capacidade de fechamento e de ruptura que deve atender a todos os requisitos preestabelecidos de manobra sob as condições normais e anormais de operação.

  12. 2. Definições • No estado ligado (fechado) o disjuntor deve suportar a corrente nominal de linha sem que venha a se aquecer além de limites permissíveis • No estado desligado (aberto) a distância de isolamento entre contatos deve suportar a tensão de operação, bem como sobretensões internas, devido a surto de manobras ou descargas atmosféricas

  13. 2. Definições • PORTANTO, uma confiabilidade total é exigida do disjuntor de potência e esta confiabilidade deve ser conseqüência de: Projeto racional Controle de qualidade Escolha da matéria prima Revisão de entrada Controle dos processos de fabricação Ensaios – subconjuntos e finais

  14. DISJUNTORES – TEORIA E CONCEPÇÃO DISJUNTORES 72,5 a 800kV 3- Normas aplicáveis

  15. 3.Principais Normas Aplicáveis • As Normas Técnicas tem por finalidade definir parâmetros e métodos padronizados para verificar e garantir as características funcionais e de aplicações dos Equipamentos. • ABNT-NBR-7118 - Disjuntores de Alta Tensão - Especificação • ABNT-NBR-5389 - Técnicas de Ensaios Elétricos de Alta Tensão - Método de Ensaio • ABNT-NBR-6936 - Técnicas de Ensaios Elétricos de Alta Tensão - Procedimento • ABNT-NBR-5034 - Buchas para Equipamento Elétrico de Tensão Superior a 1 kV - Especificação • ABNT-NBR-5051 - Buchas para Equipamento Elétrico de Tensão Superior a 1 kV - Método de Ensaio • ABNT-NBR-6939 - Coordenação de Isolamento - Procedimento • ABNT-NBR-7038 - Guia para Ensaios de Disjuntor em Condições de Discordância de Fases - Procedimento.

  16. 3. Principais Normas Aplicáveis • Tipos principais de disjuntores • Disjuntor a sopro magnético • Disjuntor a óleo • Grande volume de óleo • Pequeno volume de óleo • Disjuntores a vácuo • Disjuntores a ar comprimido • Disjuntores a SF6

  17. DISJUNTORES – TEORIA E CONCEPÇÃO DISJUNTORES 72,5 a 800kV 4- Disjuntores Siemens

  18. 4. Disjuntores - Siemens • Desenvolvimento dos disjuntores de AT a SF6 na Siemens 1952 A Siemens começa a pesquisar os princípios de extinção do arco voltaico em gás SF6 no departamento de Física do Plasma de seu Laboratório de Pesquisa 1956 A Siemens constrói um protótipo do disjuntor a SF6 1957/58 Construção de um disjuntor de média tensão (36 kV) a SF6 com princípio de dupla pressão 1962 Início do desenvolvimento do disjuntor de alta tensão a SF6 para 123 kV 1964/65 Primeiro disjuntor a SF6 para 242 kV, 2 câmaras de interrupção por pólo, sistema de dupla pressão e acionamento a ar comprimido

  19. 4. Disjuntores - Siemens • Desenvolvimento dos disjuntores de AT a SF6 na Siemens (continuação) 1965 Início do fornecimento dos disjuntores a SF6 para kV e 40 kA 1966 5 dias de experiências de interrupção com as maiores potências de curto-- circuito possíveis na época na rede da maior concessionária Alemã, a RWE. O disjuntor a SF6 de 245 kV, interrompeu correntes de até 40 kA de forma totalmente satisfatória. 1968/69 Disjuntor a SF6 para 245 kV com 2 câmaras de extinção por pólo. Substituição do acionamento pneumático pelo já aprovado acionamento eletro-hidráulico. Disjuntor SF6 para 420 kV, com 4 em vez de 6 câmaras de extinção por pólo. 1974 Entrega dos primeiros disjuntores 3AS4 para 420 kV, 63 kA

  20. 4. Disjuntores - Siemens • Desenvolvimento dos disjuntores de AT a SF6 na Siemens (continuação) 06/77 Concorrência CDI para fabricação de disjuntores de alta tensão a SF6 no Brasil. 12/77 Entrega do projeto de nacionalização da Siemens S.A ao CDI. 06/78 Aprovação do projeto de nacionalização dos seguintes concorrentes: SIEMENS S.A, DELLE ALSTHOM, posteriormente BBC. 02/80 Início da fabricação dos disjuntores a SF6 no Brasil (3AS1/145 kV). 05/82 Constituição da empresa INSAT através do “Joint Venture” da Siemens e Mendes Jr.

  21. 4. Disjuntores - Siemens • Desenvolvimento dos disjuntores de AT a SF6 na Siemens (continuação) 10/83 Início da fabricação de disjuntores a SF6 em prédio próprio. Após o estudo de várias alternativas foi escolhido o parque industrial da Lapa, tempo em vista a infra-estrutura já existente. 10/84 Fornecimento dos primeiros disjuntores 3AT2 - 460 kV (Eletropaulo). 06/87 Fornecimento do disjuntor de numero 250. 02/90 Final do Projeto CDI. Com isso terminam todas as obrigações junto ao CDI, inclusive a “Joint Venture”. Saída da empresa Mendes Jr. 10/90 A INSAT torna-se novamente Siemens S.A 06/95 Fornecimento do primeiro disjuntor 550 kV, 63 kA para Chesf - Brasil, de fabricação Brasileira

  22. 4. Disjuntores - Siemens • Desenvolvimento dos disjuntores de AT a SF6 na Siemens– (continuação) 01/04 Mudança da PTD HP LAPA para o site de Jundiaí 10/04 Aquisição da empresa Lorenzetti Alta Tensão - Secionadores 01/05 Fabricação de secionadores de Alta Tensão na PTD HP Jundiaí 06/05 Aquisição mundial das empresa Trench (TI´s) 11/05 Aquisição mundial da empresas Vatech (disjuntores) 08/06 Fabricação de disjuntores Vatech na PTD HP Jundiaí 05/07 Ampliação do site de Jundiaí (Presidente Luis Inácio LULA da Silva)

  23. 4. Tipos de Disjuntores - Siemens • Brasil – PTD HP • Fabricação de disjuntores de alta tensão de 72,5 kV até 800 kV • Fabricação de secionadores de 15 kV até 800 kV • Comercialização de pára-raios de 12kV até 800 kV • Comercialização de TPC´s de 72,5kV até 800 kV

  24. Tipo 3AP1/3AQ1 3AP2/3AQ2 3AT2/3 3AT4/5 Tensão nominal [kV] 72,5 123 145 170 245 300 362 420 245 300 362 420 550 362 420 550 800140 230 275 325 460 460 520 610 460 460 520 610 800 520 610 800 1150325 550 650 750 1050 1050 1175 1425 1050 1050 1175 1425 1550 1175 1425 1550 2100- - - - - 850 950 1050 - 850 950 1050 1175 950 1050 1175 14254000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 400040 40 40 40 40 40 50 50 80 63 63 63 63 80 80 63 63 Tensão nominal a frequência industrial [kV] Tensãode impulso atmosférico [kV] Tensão de impulso de manobra [kV] Corrente nominal, até [A] Corrente de curto circuito até [kA] 4. Disjuntores - Siemens • Tipos de disjuntores

  25. 4. Disjuntores - Siemens Disjuntores com acionamento a mola 3AP1 FG 3AP1 FI 3AP2/3

  26. 4. Disjuntores - Siemens Disjuntores com acionamento hidráulico 3AT 2/3 3AT 4/5

  27. 4. Disjuntores - Siemens

  28. DISJUNTORES – TEORIA E CONCEPÇÃO DISJUNTORES 72,5 a 800kV 5- Pólos / Unidade de Interrupção

  29. 5.Pólos / Unidade de Interrupção Pólos / Unidade

  30. 5. Pólos / Unidade de Interrupção - Siemens 3AP1 FI

  31. 5. Pólos / Unidade de Interrupção - Siemens 3AP1 FI

  32. 5. Pólos / Unidade de Interrupção - Siemens Contato de arco fixo Bocal de extinção Dedos de contato Contato de arco móvel Cilindro de aquecimento Válvula de retenção Válvula de aquecimento FECHADO ABERTO

  33. 5. Pólos / Unidade de Interrupção - Siemens 3AP1 FG

  34. DISJUNTORES – TEORIA E CONCEPÇÃO DISJUNTORES 72,5 a 800kV 6- Painel de Comando / Acionamento

  35. 6.Painel de Comando / Acionamento Painel de Comando

  36. 6.Painel de Comando / Acionamento Acionamento Por mola, tipo FA 2 Peso 130 kg Tensão do motor 60 a 250 V CC Potência motor 800 W Tensão de controle 60 a 250 V CC Potência bobina 300 W Carga manual da mola 30 voltas

  37. 6.Painel de Comando / Acionamento Acionamento a Mola

  38. 6.Painel de Comando / Acionamento Cuidados na manobra • - Não manobrar o mecanismo a mola sem estar • acoplado no disjuntor. • Não manobrar o disjuntor sem que esteja com • a pressão mínima para operação mecânica. • - Perigo de quebra.

  39. DISJUNTORES – TEORIA E CONCEPÇÃO DISJUNTORES 72,5 a 800kV 7- Considerações Gerais

  40. 7. Considerações Gerais • Denominação dos disjuntores de alta tensão - Siemens • 3A (a) (b) (c) (d) 3A - disjuntor tripolar • – tipo do disjuntor P – Disjuntor com câmara tipo auto extinção Q – Disjuntor com câmara tipo pistão insuflador (“puffer type”) T – Disjuntor com câmara tipo pistão insuflador (2 ciclos) • - número de câmaras por pólo 1 – uma câmara por pólo 2 – duas câmaras por pólo 3 – duas câmaras por pólo com resistor de pré-inserção 4 – quatro câmaras por pólo 5 – quatro câmaras por pólo com resistor de pré-inserção

  41. 7. Considerações Gerais • Denominação dos disjuntores de alta tensão - Siemens • 3A (a) (b) (c) (d) (c) – Acionamento E – mecanismo de acionamento hidráulico F – mecanismo de acionamento a mola (d) – disposição dos pólos G – base única I – base individual Exemplo: 3AP1 FG 145kV Disjuntor tripolar utilizando como meio de isolante e de extinção o gás SF6 (hexafluoreto de enxofre), acionamento a mola, com póloes sobre uma mesma base (somente religamento tripolar), para sistemas em 145kV

  42. 7. Considerações Gerais • Representação da Documentação • Contatos dos densímetros estão representados em estado sem pressão • Todos os contatos estão representados em estado desenergizado • Chaves auxiliares representadas na posição aberta dos disjuntores • Documentação dos esquemas elétricos consistem nos seguintes tópicos: • Características Gerais • Disposição dos componentes • Esquema elétrico • Lista de componentes • Lista de bornes

  43. 7. Considerações Gerais • Estrutura Geral • Centralização de todos os componentes em um único armário de comando. • Bloqueio geral • - No caso de insuficiência de pressão impede a abertura ou fechamento do disjuntor • - O bloqueio geral afetará os três pólos, por se tratar de um acionamento comum

  44. 7. Considerações Gerais • Bloqueio de Fechamento • - Pressão de SF6 baixa a valores inadmissíveis • - Comando de fechamento não desligado • Bloqueio de Abertura • Pressão de SF6 baixa a valores inadmissíveis ( reação a B4 – K10 )

  45. 7. Considerações Gerais CIRCUITO DE FECHAMENTO S8 - Chave local – remoto S9 – Botoeira ( fechamento local ) S1 - Chave auxiliar S16 - Chave carregamento da mola Y1 – Disparador de fechamento K75 - Contator ( antibombeamento ) K10 – Bloqueio geral K111 – Superv. Bobina Fechamento

  46. 7. Considerações Gerais CIRCUITO DE ABERTURA S8 – Chave local – remoto S3 – Botoeira ( Abertura local ) S1 - Chave auxiliar K10 – Bloqueio Geral K112 – Supervisor de bobina Y3 – Disparador de abertura

  47. 7. Considerações Gerais CIRCUITO DE COMANDO B4 - Densímetro ( contatos 21, 22, 23 ) K10 - Bloqueio geral S1 - Chave auxiliar ( contato passante ) P1 - Contador de operações

  48. 7. Considerações Gerais COMANDO MOTOR DO ACIONAMENTO F1 – Disjuntor de proteção do motor S16 – Chave auxiliar – carregamento da mola M1 – motor do acionamento

  49. 7. Considerações Gerais ALARME E SINALIZAÇÃO B4 - Densímetro ( contatos 11, 12, 13) / 5,2-0,2 bar K10 – Bloqueio geral S16 – Bloqueio mecanismo de fechamento S8 – Chave local S16 – Mola de fechamento descarregada K111/112/113 – Superv. de bobinas

  50. 7. Considerações Gerais AQUECIMENTO / ILUMINAÇÃO / TOMADA R1 a R6 - Resistores de aquecimento E1 - Lâmpada S10 - Chave fim de curso X106 – Tomada S10 e S11 – Chave Fim de curso

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