Anexo - Especificação Básica

CENTRAIS ELÉTRICAS DO NORTE DO BRASIL S.A - ELETRONORTE
DIRETORIA DE PLANEJAMENTO E ENGENHARIA - DE
SUPERINTENDÊNCIA DE PLANEJAMENTO DA EXPANSÃO - EPP
GERÊNCIA DE PLANEJAMENTO DA EXPANSÃO DA TRANSMISSÃO – EPPT
01
Revisão
04/11/2011 Revisão das impedâncias dos transformadores existentes
Data
Descrição
Emissão inicial:
07/10/11
Elaboração
Aprovação
JFJ
MRQ
Gerente
Marinete da Rocha
Quintanilha
SISTEMA NORTE / NORDESTE
SUBESTAÇÃO SÃO LUIS II
Ofício ANEEL Nº 057/2011
AUTOTRANSFORMADORES
MONOFÁSICOS
AT4 - 200 MVA – (550/3) / (242/3) - 15 kV
ESPECIFICAÇÃO BÁSICA
JFJ
Resp.
№:
EB-EPPT - 1.049/11
1. OBJETIVO
O presente documento tem por objetivo fornecer as características elétricas básicas a serem incluídas
na especificação do banco de autotransformador, a ser adquirido pela Eletrobras Eletronorte,
conforme solicitado no ofício ANEEL. Nº 057/2011.
2. LOCAL DE INSTALAÇÃO
Esta especificação básica aplica-se ao autotransformador monofásico (AT4) 550/3 / 230/3 – 13,8
kV - 200 MVA a ser instalado na SE São Luis II, do sistema Norte / Nordeste da Eletronorte
compondo, portanto, um banco de autotransformadores de 600 MVA.
3. CONFIGURAÇÃO DO SISTEMA
O banco de autotransformadores será instalado na SE São Luis II, em paralelo com os outros bancos
existentes. Os terciários (13,8 kV) destes bancos não foram concebidos para operar em paralelo.
4. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
4.1. TIPO
* Imerso em óleo mineral isolante, para instalação ao tempo.................................................. ( x )
* Transformador de potência................................................................................................... ( )
* Autotransformador de potência............................................................................................ ( x )
* Transformador regulador...................................................................................................... ( )
4.2. CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS
4.2.1. Número de fases : .......................................................................................................... 1
4.2.2. Frequência nominal (Hz) : ............................................................................................ 60
4.2.3. Ligação dos enrolamentos e deslocamento angular : .......................................... YN,a0,d1
4.2.4. Método de resfriamento : ....................................................... ONAN / ONAF1 / ONAF2
4.2.5. Classe de temperatura dos enrolamentos pelo método da variação
da resistência (C): ......................................................................................................... 65
NOTA: utilizar papel termoestabilizado.
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* Temperatura limite do óleo para carregamento normal (C) ..................................... 105
* Temperatura limite do óleo para carregamento de
emergência de longa duração (C) ............................................................................... 110
* Temperatura limite do óleo para carregamento de
emergência de curta duração (C) ................................................................................ 110
* Temperatura limite do ponto mais quente do enrolamento
para carregamento normal (C) ......................................................................................120
* Temperatura limite do ponto mais quente do enrolamento para carregamento de
emergência de longa duração (C)..................................................................................130
* Temperatura limite do ponto mais quente do enrolamento para carregamento de
emergência de longa duração (C)..................................................................................140
O banco de autotransformadores deverá ser dimensionado para manter a transferência
nominal de potência AT-BT, sem exceder os limites de temperatura de projeto (classe
65ºC), enquanto a tensão do enrolamento AT variar entre 475 e 550 kV. A comprovação
do atendimento a esse requisito deverá ser por cálculo a partir dos resultados do ensaio de
elevação de temperatura.
* O banco deverá ser capaz de operar com a fase reserva atual, e com os demais bancos
existentes (AT1, AT2 e AT3).
4.2.6. Impedância de dispersão por fase, a 75 C, referida à potência de 200 MVA e tensões
nominais fase-neutro dos enrolamentos, considerando a média dos autotransformadores
monofásicos existentes, na subestação de São Luis II, conforme tabela abaixo
- AT/MT (%): ..............................................................................................…... 6,55
- AT/BT (%): ...................................................................................................... 52,28
- MT/BT (%): ...................................................................................................... 40,17
Em caráter informativo apresentamos os valores das impedâncias dos bancos de
autotransformadores que irão operar em paralelo:
Impedâncias dos enrolamentos dos autotransformadores 1, 2 e 3 existentes
Equip.
Fabricante
FASE
RESERVA
BBC
AT 3
Fase
SP-18294
AT 1
AT 2
Nº. de Série
550 SQRT 3/230
SQRT 3 (%)
550 SQRT 3/13,8
SQRT 3 (%)
552 SQRT 3/230
SQRT 3 (%)
6,45
51,86
39,94
SP-18293
A
6,61
52,16
39,87
SP-18290
B
6,54
52,33
41,40
SP-18291
V
6,56
52,44
40,57
SP-18295
A
6,53
52,38
39,94
SP-18292
B
6,53
52,4
40,0
SP-18289
V
6,59
52,45
40,17
SP-21335
A
6,58
52,2
39,9
SP-21334
B
6,57
52,18
39,77
SP-21336
V
6,59
52,45
40,17
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Base
200 MVA
AT
BT
T
4.2.7. Potências nominais – ONAF2 (MVA) : ................................................ 200
200
45 (2)
4.2.8. Potências nominais – ONAF1 (MVA) ................................................. 160
160
36 (2)
4.2.9. Potências nominais - ONAN (MVA) : ................................................. 120
120 27 (2)
Foto da Placa do Transformador existente “AT2-Fase A”.
(2) - O enrolamento terciário será utilizado exclusivamente para estabilização, não sendo
permitida a aplicação de qualquer carga externa. Se possível, o fabricante por meio de estudo
das impedâncias (Xps,Xpt eXst) poderá limitar o nível de curto-circuito em 50 kA.
* O banco deverá ser capaz de operar com a fase reserva atual, e com os demais bancos
existentes (AT1, AT2 e AT3).
4.2.10. Tensão máxima do equipamento (kV eficaz) : ............................ (550/3) / (242/3) - 15
4.2.11. Relação de tensões nominais ( kV eficaz ) : ........................... (550/3) / (230/3) – 13,8
4.2.12. Faixa do comutador de derivações sem tensão,
referida à tensão nominal 550 kV (%) : ........................................................................ (**)
4.2.13. Faixa do comutador de derivações em carga, CDC,
referida à tensão nominal de 230 kV: .......................................................................... (**)
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(**) Conforme tabela abaixo em anexo. Este autotransformador deverá funcionar em paralelo
com outros autotransformadores existentes, cujos comutadores em carga, possuem as
características abaixo.
Características do comutador
Posição do
Comutador
Seletor de Derivações
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17a
17b
17c
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
k
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Página 5 de 12
TENSÃO (kV)
550
550
550
550
550
550
550
550
550
550
550
550
550
550
550
550
550
543
543
543
536
530
523
517
511
505
500
494
488
482
476
471
466
461
456
450
230
196
199,1
202.2
205,4
208,5
211,7
214,8
218
221
224
227
230
233
236
239
242
242
242
242
242
242
242
242
242
242
242
242
242
242
242
242
242
242
242
242
13,8
13,8
13,8
13,8
13,8
13,8
13,8
13,8
13,8
13,8
13,8
13,8
13,8
13,8
13,8
13,8
13,8
13,62
13,62
13,62
13,45
13,3
13,12
12,97
12,82
12,67
12,55
12,39
12,24
12,09
11,94
11,82
11,69
11,57
11,44
11,3
* Foto da placa da ATR1 “Fase V”:
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4.2.14. Níveis de isolamento para os enrolamentos terminal de linha :
AT
BT
T
* Tensão suportável nominal de impulso
atmosférico pleno ( kV crista ) : ........................................................1550
950
150
* Tensão suportável nominal de impulso
atmosférico cortado ( kV crista ) : ................................................... 1705
1045
165
* Tensão suportável nominal de impulso
de manobra ( kV crista ) : .............................................................. 1300
750
---
* Tensão suportável nominal a frequência
industrial ( kV eficaz ) : ................................................................ 680
395
50
* Tensão induzida de longa duração ( kV eficaz ) : ............ (conforme norma NBR 5356)
4.2.15. Níveis de isolamento para os enrolamentos terminal de neutro :
AT
BT
T
* Tensão suportável nominal de impulso
atmosférico pleno ( kV crista ) : ........................................................ 110
110
---
* Tensão suportável nominal a frequência
industrial ( kV eficaz ) : ..................................................................... 34
34
---
BT
T
* Tensão suportável nominal de impulso
atmosférico pleno ( kV crista ) : ..................................................... 1675
1050
150
* Tensão suportável nominal de impulso
de manobra ( kV crista ) : ............................................................. 1425
---
---
* Tensão suportável nominal a frequência
industrial ( kV eficaz ) : .....................................................................790
460
60
4.2.16. Níveis de isolamento para as buchas de linha, conforme a NBR 5034:
AT
4.2.17. Níveis de isolamento para as buchas de neutro, conforme a NBR 5034 :
AT
BT
T
* Tensão suportável nominal de impulso
atmosférico pleno ( kV crista ) : ....................................................... 150
150
---
* Tensão suportável nominal a frequência
industrial ( kV eficaz ) : ..................................................................... 60
60
---
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4.2.18.
AT
Distância de escoamento total .........
para 31 mm/kV fase-fase (mm)....................................... 17050
BT
T
7502
465
4.3. REQUISITOS DE SOBRECARGA
4.3.1. Cargas máximas admissíveis
* Percentual da corrente nominal para carregamento normal (%) ............................. 130
* Percentual da corrente nominal para carregamento
em emergência de longa duração (%)......................................................................... 130
* Percentual da corrente nominal para carregamento
em emergência de curta duração (%)........................................................................... 140
Os equipamentos auxiliares, tais como buchas, comutadores de derivações e outros, devem
suportar sobrecargas correspondentes a até uma vez e meia a potência nominal do transformador.
4.4. REQUISITOS DE CURTO-CIRCUITO
O equipamento deverá ser capaz de suportar, sem avarias, os efeitos mecânicos e térmicos
provocados por correntes de curto-circuito, de acordo com a norma NBR 5356-5/2005,
considerando as contribuições e configurações:
AT
BT
T
* Nível de curto-circuito trifásico no terminal (MVA/kA): . 44000/50 16000/40
--* Nível de curto-circuito monofásico no terminal (MVA/kA):. 44000/50
16000/40
---
* Unidades em paralelo : ................................................................................................. 04
4.5. CARACTERÍSTICAS DOS TRANSFORMADORES DE CORRENTE – TIPO BUCHA
A serem definidos pela área de engenharia – EETS
4.6. CURVA DE SATURAÇÃO
O joelho da curva de saturação deve estar no valor de 115% da tensão nominal de 550 kV, ou
acima deste. A reatância de núcleo de ar, Xac, deverá ser informada pelo fabricante.
* O banco deverá ser capaz de operar com a fase reserva atual, e com os demais bancos
existentes (AT1, AT2 e AT3).
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4.7. AVALIAÇÃO DE PERDAS
O valor médio das perdas totais, à tensão e freqüência nominais, deverá ser inferior a 0,3% da
potência nominal do autotransformador.
4.8. CARACTERÍSTICAS DE SUPORTABILIDADE A SOBRETENSÕES :
4.8.1. Transitórias e temporárias:
2,00 pu – 0,16 s (10 ciclos)
1,82 pu – 0,33 s (20 ciclos)
1,50 pu – 1,66 s (100 ciclos)
1,40 pu – 3,6 s
1,35 pu – 10 s
1,25 pu – 20 s
1,20 pu – 60 s
1,15 pu – 480 s
1,10 pu – continuamente
5. INFORMAÇÕES REQUERIDAS DO FABRICANTE :
* Impedância de todos os enrolamentos e em qualquer derivação .........................................(x)
* Curva de sobreexcitação ..................................................................................................... (x)
* Capacitâncias entre enrolamentos e entre cada enrolamento e a terra ............................... (x)
* Curva de saturação, levantada pelos métodos de corrente alternada ou contínua .............. (x)
* Perdas no cobre, à corrente nominal .................................................................................. (x)
* Perdas no ferro à tensão nominal e a 10 % de sobretensão ................................................ (x)
* O fabricante deverá informar o valor do Xac................... .................................................. (x)
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6. ANEXOS:
Anexo I:
Segue abaixo foto da placa dos bancos existentes na SE São Luis II :
Placa do AT1
Placa do AT2
Placa do AT3
Anexo II:
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Foto do ATR2 “Fase A”
Página 11 de 12
7. REFERÊNCIAS
7.1. Especificações básicas dos autotransformadores 200 MVA – (550/3) / (230/3) – 13,8 kV dos
autotransformadores 1,2 e 3 existentes na subestação de São Luis II.
7.2. Guia para Especificação Básica de Transformadores de Potência Nota Técnica – EPLQ.
7.3. Uso de Enrolamentos Terciários de Transformadores e Autotransformadores de Potência Barbosa e Mortara.
7.4. Equipamentos Elétricos – Especificação e aplicação em subestações de alta tensão.
7.5. Procedimentos de rede – submódulo 2.3 – Requisitos mínimos para subestações e equipamentos
associados - ONS.
7.6. Diretrizes e critérios para estudos elétricos - Submódulo 23.3 – ONS.
7.7. Resolução Normativa ANEEL - 191/2005 – Capacidade operativa das instalações de
transmissão integrantes da Rede Básica.
7.8. NBR 5356/1993 - Transformadores de Potência - Especificação.
7.9. NBR 5336-5/2005 - Transformadores de Potência - Parte 5 - Capacidade de resistir a curtoscircuitos.
7.10.
NBR 7570/1982 – Guia para ensaios de impulso atmosférico e de manobra para
transformadores e reatores – Procedimento.
7.11.
NBR 8667/1984 – Comutador de derivações em carga – Especificação.
7.12.
NBR 5380/1993 – Transformador de potência – Método de ensaio.
7.13.
NBR 8153/1983 – Guia de aplicação de transformadores de potência – Procedimento.
7.14.
NBR 8186/1983 – Guia de aplicação de coordenação de isolamento – Procedimento.
7.15.
NBR 6939/2000 – Coordenação de isolamento – Procedimento.
7.16.
NBR 5034/1989 – Buchas para tensões alternadas superiores a 1 kV – Especificação.
7.17.
NBR 5416/1997 - Aplicação de cargas em transformadores de potência – Procedimento.
7.18.
ABNT EB-2108/1991 – Reguladores de tensão – Especificação.
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