SSVT - Station Service Voltage Transformer - rev.3

Luiz Paulo Parente, Agosto de 2015 – Automation & Power World Brasil
SSVT
Transformador de Potencial para
Serviços Auxiliares
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Conteúdo
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Introdução
A Solução
Características
Aplicações
Normas
Proteção
Cases de Sucesso
Experiência
Conclusões
Introdução
Introdução
Possibilidades
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
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.
Introdução
Desafios

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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.
Introdução
Desafios

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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
A Solução
Definição
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.
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A Solução
SSVT – Station Service Voltage Transformer

Primário
Tensão primária de 34,5kV até
362kV


Secundário

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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
A Solução
SSMV – Station Service Medium Voltage

Primário
Tensão primária até 145 kV


Secundário

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Um enrolamento de potência,
tensões de 6600 V ou 7200 V

100, 200 kVA monofásicos

60 Hz, 50 Hz

Isolado a óleo
A Solução
TIP – Isolamento a gás SF6

Primário
Tensão primária até 550 kV


Secundário

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Enrolamento de potência com
tensões desde 110V até 7.200 V

Até 333 kVA monofásicos

60 Hz, 50 Hz

Isolado a gás SF6
Aplicações
Aplicações
Tensão Auxiliar e Controle na Subestação
Terciário do Transformador
Principal
Circuito de Média Tensão
direto do Transformador
SSVT
Linhas de Distribuição
Externas
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Gerador Diesel
Aplicações
Cargas 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.
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Aplicações
Cargas Isoladas
Solução convencional
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Aplicações
Cargas Isoladas
Cargas distantes em até 1 km da LT
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Aplicações
Cargas Isoladas
Cargas distantes em até 30 km da LT
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Proteção
Proteção
Primário


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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.
Proteção
Blindagem Eletrostática

Convencionalmente, se formaria uma capacitância entre o primário e o
secundário de um transformador.

Esta capacitância atua como um filtro passa altas.
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Proteção
Blindagem 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.
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Proteção
Primário – 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:
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Proteção
Primário – Falhas Internas

Caso uma falha interna ocorra, provocando uma sobrecorrente, o condutor
primário atuará como um fusível, como um TP convencional.
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# AWG
Corrente Fusível (A)
22
41
16
117
Proteção
Primário

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.
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Proteção
Secundário
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
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.
Proteção
Secundário
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
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.
Proteção
Falhas de aterramento
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
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.
Proteção
Relés de pressão súbita
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
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.
SSVT
Micro Subestação AT/MT/BT
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Cases de Sucesso
Cases de Sucesso
Eletrificação Rural
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
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.
Cases de Sucesso
Eletrificação Rural
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Cases de Sucesso
Eletrificação Rural
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Cases de Sucesso
Eletrificação Rural
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Cases de Sucesso
Eletrificação Rural
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Cases de Sucesso
Eletrificação Rural: Micro-Subestação 245kV
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Cases de Sucesso
Eletrificação Rural: Micro-Subestação 245kV
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Cases de Sucesso
Eletrificação Rural: Micro-Subestação 245kV
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Cases de Sucesso
Parques Eólicos e Solares

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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
Cases de Sucesso
Mineração

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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.
Cases de Sucesso
Torres de Transmissão
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
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
Experiência
Unidades fornecidas

Em 2014 foram fornecidas 450 unidades.

Aproximadamente 3.000 unidades vendidas nos últimos 15 anos.
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Experiência
Fabricação – ABB USA
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
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
Experiência
Fabricação – ABB USA
Lexington, KY
Marketing e Vendas, EEUU
Fábrica
Crystal Springs, MS
Marketing e Vendas
Miami, FL
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Conclusões
Conclusões
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
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.
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