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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 04/11/2011 Revisão das impedâncias dos transformadores existentes JFJ
Revisão Data Descrição Resp.
Emissão inicial:
07/10/11 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
№ :
EB-EPPT - 1.049/11
Elaboração
JFJ
Aprovação
MRQ
Gerente
Marinete da Rocha
Quintanilha
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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:
Equip. Fabricante Nº. de Série Fase550 SQRT 3/230
SQRT 3 (%)
550 SQRT 3/13,8
SQRT 3 (%)
552 SQRT 3/230
SQRT 3 (%)Base
FASE
RESERVASP-18294 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
200 MVABBC
AT 1
Impedâncias dos enrolamentos dos autotransformadores 1, 2 e 3 existentes
AT 3
AT 2
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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
TENSÃO (kV)
550 230 13,8
1 17 550 196 13,8
2 16 550 199,1 13,8
3 15 550 202.2 13,8
4 14 550 205,4 13,8
5 13 550 208,5 13,8
6 12 550 211,7 13,8
7 11 550 214,8 13,8
8 10 550 218 13,8
9 9 550 221 13,8
10 8 550 224 13,8
11 7 550 227 13,8
12 6 550 230 13,8
13 5 550 233 13,8
14 4 550 236 13,8
15 3 550 239 13,8
16 2 550 242 13,8
17a 1 543 242 13,62
17b k 543 242 13,62
17c 1 543 242 13,62
18 2 536 242 13,45
19 3 530 242 13,3
20 4 523 242 13,12
21 5 517 242 12,97
22 6 511 242 12,82
23 7 505 242 12,67
24 8 500 242 12,55
25 9 494 242 12,39
26 10 488 242 12,24
27 11 482 242 12,09
28 12 476 242 11,94
29 13 471 242 11,82
30 14 466 242 11,69
31 15 461 242 11,57
32 16 456 242 11,44
33 17 450 242 11,3
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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 ---
4.2.16. Níveis de isolamento para as buchas de linha, conforme a NBR 5034:
AT 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
4.2.17. 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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AT BT T
4.2.18. Distância de escoamento total .........
para 31 mm/kV fase-fase (mm)....................................... 17050 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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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 curtos-
circuitos.
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.