Um guia completo para estudantes de EE | Como funciona uma subestação elétrica?

Qual ​​é a função de uma subestação nos sistemas de energia elétrica

A subestação desempenha um papel vital no sistema de energia elétrica. A continuidade do fornecimento de energia elétrica depende do bom funcionamento da subestação. A subestação é um local central onde a energia elétrica é fornecida a partir da casa de força e essa energia elétrica é fornecida através de uma rede de linhas de transmissão e distribuição. Portanto, é essencial cuidar ao projetar e construir a subestação.

Existem alguns pontos que devem ser levados em consideração durante o projeto da subestação.

1. Deve estar localizado em um local adequado, na medida do possível; deve estar localizado no centro de gravidade da carga.
2. Deve fornecer um fornecimento seguro e confiável aos consumidores. Também para fins de confiabilidade, ele deve ser projetado e construído de maneira adequada.
3. Deve ser operado e mantido facilmente.
4. Deve ser construído com base no custo econômico.

Classificação das subestações

Existem várias maneiras de classificar as subestações. Mas aqui vamos discutir duas categorias principais de subestações.

• Requisito de serviço

Subestações transformadoras:Aquelas subestações que alteram o nível de tensão da tensão de entrada e entregam em algum outro nível de tensão aos consumidores.

• Subestações de comutação:Estas subestações não alteram o nível de tensão das linhas de entrada e saída. Simplesmente eles realizam a operação de comutação das linhas de energia.
• Subestação de correção do fator de potência: Essa subestação que melhora o nível do fator de potência do sistema é chamada de subestação de correção do fator de potência. Essas subestações geralmente usam condensador síncrono como equipamento de melhoria do fator de potência.
• Subestações de trocador de frequência: As subestações que alteram a frequência de alimentação são conhecidas como subestações comutadoras de frequência. Essas frequências podem ser necessárias para utilização industrial.
• Conversão de subestações: As subestações que convertem a quantidade Ac para a quantidade Dc são chamadas de subestações conversoras. Essas subestações recebem energia como uma grandeza Ac e depois a convertem em Dc com a ajuda de retificadores.
• Subestações industriais: As subestações que fornecem energia elétrica para as indústrias individuais são chamadas de subestações industriais.

Recursos construtivos

De acordo com as características construtivas, as subestações possuem muitos componentes como disjuntores, chaves, fusíveis, instrumentos etc. que devem ser dispostos de forma adequada para garantir o serviço confiável. Em termos de construção, eles são classificados como:

• Subestação interna:Esses tipos de subestações são instaladas para tensão de 11kv devido a considerações econômicas. Este é construído sob as sombras devido à atmosfera contaminada; estas subestações podem ser erguidas para tensões até 66kv.
• Subestação externa: quando o nível de tensão ultrapassa 66kv, os equipamentos são instalados ao ar livre devido a essa alta tensão. O equipamento e os condutores requerem espaço livre.
• Subestações de metrô : Em áreas congestionadas onde o espaço livre para instalação de subestações é muito difícil, então as subestações são construídas no subsolo.
  
  
  
• Subestações montadas em postes: Este tipo de subestação é instalado ao ar livre em estrutura de 4 pólos. É a forma mais barata de subestação para uma tensão não superior a 11kv ou 33kv em alguns casos.

  
  

Subestação do transformador:

A maior parte do sistema de energia se preocupa com a mudança do nível de tensão, o que pode ser conhecido como subestação do transformador porque o transformador é o principal componente para alterar o nível de tensão, subestação do transformador estação pode ser classificada em,

1. a) Subestação intensificada   b) Subestação primária
2. c) Subestação secundária d) Subestação de distribuição

No diagrama a seguir, um sistema de alimentação elétrica típico mostrando a posição dos tipos de subestações acima.

• Subestação intensificadora:Este tipo de subestação eleva a tensão de geração (11kv) para alta tensão (220kv) para afetar a economia do sistema elétrico de energia. Isso é conhecido por intensificar a subestação, que geralmente está localizada nas casas de força.
• Subestação principal: Os 220 kV são transmitidos através do sistema aéreo trifásico de 3 fios da subestação degrau para o centro de carga. A energia é então recebida pela subestação da rede primária que reduz o nível de tensão para 66kv para transmissão secundária.
• Subestação secundária: A energia elétrica de 66kv da estação de rede primária é transmitida no sistema trifásico de 3 fios para várias subestações secundárias localizadas em diferentes posições. Na subestação secundária, o nível de tensão é reduzido para 11kv, cujas linhas de transmissão percorrem a beira da estrada.
• Subestação de distribuição: Esses tipos de subestações recebem energia de 11kv das subestações secundárias e localizadas próximas às localidades dos consumidores. Aqui a tensão é reduzida para 400v, 3 fases 3 fios para os consumidores. A tensão b/w bifásico é 400v enquanto b/w monofásico e neutro é 220v.