Distribuição de energia: o que são subestações e como funcionam

Você já parou para pensar como a energia que consumimos chega até nós? Para que isso aconteça, a energia elétrica percorre um longo caminho até seguir para o consumidor final. Hoje vamos entender mais o que são subestações, como funcionam e suas diferentes classificações.

O que são subestações e como funcionam?

Você sabia que o quadro de luz da sua casa é uma pequena subestação?

 

Sim!  As subestações são instalações que têm como função adequar o nível de tensão e corrente da rede elétrica, guiando a energia de sua fonte até os destinos corretos. No quadro de luz da sua casa, por exemplo, o transformador do poste de luz recebe e transforma a energia para o nível de tensão da sua residência e o quadro distribui para os diferentes cômodos e aparelhos.

 

Simples, não é? Agora vamos pensar em uma escala um pouco maior.

 

Como o sistema brasileiro funciona de forma interligada, as subestações funcionam para garantir sua segurança elétrica e operacional.. Você vai encontrar uma subestação sempre que precisar distribuir energia, ou seja, tanto na saída das usinas geradoras, como na entrada das indústrias, hospitais e até mesmo em nossas casas.

 

As subestações estão em todos os lugares.  Elas podem ser fixas ou instaladas em espaços públicos e privados, em locais abertos ou fechados.

 

As subestações de média tensão (até 36kV) são muito utilizadas em indústrias de médio e grande porte pois elas servem para distribuir a energia dentro das instalações. Isso pode evitar possíveis problemas como por exemplo:  se uma linha precisar ser paralisada para manutenção não é necessário parar toda a produção, mas somente a parte que foi danificada. Em relação a sua estrutura, elas podem ser internas, externas, compactas ou subterrâneas.

 

As subestações compactas são um grande diferencial da Siemens. Essas subestações são montadas em contêineres e levadas praticamente montadas e testadas para sua instalação. Elas economizam espaço e o tempo de instalação em mais de 50%, se comparadas com as subestações tradicionais.

 

A forma de operação das subestações também pode variar.

 

No mercado há instalações que funcionam a partir de um operador, que é responsável por controlar o sistema e pelas tomadas de decisão. As subestações semi-automáticas contam com o auxílio de computadores e sistemas próprios de segurança que auxiliam o operador. Já as subestações automatizadas, os controles do sistema são realizados exclusivamente por máquinas e softwares específicos.

 

A Siemens se destaca com um extenso portfólio em produtos, serviços e soluções tecnológicas economicamente viáveis para todos os tipos de subestação. O que há de mais moderno em termos de desenvolvimento no mercado de distribuição de energia você encontra em nosso portfólio. São hardwares, softwares e produtos inteligentes que ajudam a garantir a segurança no fornecimento de energia, bem como operações eficientes da rede colhendo os benefícios promovidos pela digitalização.

Como a distribuição de energia funciona no Brasil

O sistema elétrico do Brasil é conhecido como Sistema Interligado Nacional (SIN), um sistema hidro-termo-eólico de grande porte, com predominância de usinas hidrelétricas e com múltiplos proprietários que é constituído por quatro subsistemas: Sul, Sudeste/Centro-Oeste, Nordeste e a maior parte da região Norte.

 

A interconexão dos sistemas elétricos é feita através da malha de transmissão, que propicia a transferência de energia entre subsistemas, permite a obtenção de ganhos sinérgicos e explora a diversidade entre os regimes hidrológicos das bacias. A integração dos recursos de geração e transmissão permite o atendimento ao mercado com segurança e economia.

 

Mais chegamos ao principal desafio: o sistema brasileiro é interligado e precisa transmitir a energia por longos caminhos, o que poderia ocasionar muitas perdas elétricas.

 

Para que isso não aconteça, subestações são colocadas no caminho para redistribuir a energia e evitar perdas no sistema.

 

Quando a energia chega nas cidades o nível de corrente precisa estar em níveis seguros para o consumo. As subestações entram aqui para fazer esse papel e distribuir a energia. Como falamos anteriormente, na entrada de toda cidade tem uma subestação de energia. Ela é responsável por rebaixar e distribuir a energia até nossas casas e trabalhos.

 

Para otimizar de forma ainda mais eficiente o monitoramento de falhas dentro do processo, a recomendação da Siemens é digitalizar ao máximo os sistemas elétricos brasileiros. Afinal, quanto mais rápido um problema na rede for verificado, menor a perda de recursos gerada.

A importância dos disjuntores nas subestações de média tensão

Toda subestação possui disjuntores, dispositivos de manobra usados para abrir e fechar o sistema evitando picos de energia e garantindo a segurança. Quando acontece uma falha, o disjuntor “abre” e interrompe a passagem de corrente. Os disjuntores podem ser acionados de forma manual ou remota, por meio de relés conectados no circuito.

 

Os Disjuntores são conhecidos como o coração do painel de distribuição, utilizados na alimentação, distribuição, interligação e saída de circuitos nos painéis elétricos em aplicações industriais, de edificações e de infraestrutura. Dois exemplos deste produtos são os Disjuntores a Vácuo SION e os Disjuntores a Vácuo 3AH5, voltados ao portfólio de média tensão.

 

Além destes, você pode encontrar nos links abaixo nossa gama de painéis de media tensão, que tem todos os produtos já agrupados adequadamente – incluindo, claro, os disjuntores.

 

Nx Air

Simosec

8DADB

8DJH

Dispositivos Modulares de Comando, Manobra e Medição

Além dos disjuntores, os dispositivos modulares de comando, manobra e medição também são ferramentas indispensáveis para o bom funcionamento das subestações e são indicados para acionar diversas cargas permitindo ao usuário total segurança e flexibilidade de manuseio, e proporcionar uma leitura eficiente de grandezas elétricas de modo fácil e rápido. Por possuírem grande flexibilidade e alto nível de segurança, estes dispositivos proporcionam economia nas instalações, podendo ser instalados em painéis de distribuição ou até mesmo em pontos de acesso do usuário comum.

Subestações digitais já são uma realidade

O sistema de energia está se transformando: antes totalmente centralizado, agora possui um fluxo bidirecional. A descentralização da geração elétrica possibilita uma maior proximidade com os centros de consumo, fazendo com que menos energia seja perdida no caminho.

 

Mas não é só isso que está mudando.

 

Novos tempos exigem novas mudanças e soluções. Por isso, as subestações digitais aparecem como uma alternativa rumo à transformação digital e aos desafios enfrentados por operadores de rede. Nessa subestação mais moderna e conectada, o coração da fonte de alimentação se torna digital, possibilitando a coleta de dados valiosos de toda a rede elétrica.

 

Como componentes essenciais das redes elétricas, as subestações digitais  conectam redes de diferentes níveis de tensão, e tem como principal função estabilizar o sistema em sua totalidade com confiabilidade, eficiência e sustentabilidade a partir de seis aspectos: 

 

Digitalização da subestação: assegura a distribuição otimizada de recursos operacionais, conecta equipamentos à tecnologia de controle de rede e assegura proteção digital confiável no caso de condições críticas de rede e falhas causadas por influências ambientais.

 

Digitalização de processos: possibilita economizar dinheiro e espaço enquanto assegura a transmissão de dados otimizada, além de aumentar a eficiência geral da subestação e a segurança das pessoas, visto que todas as medições passam a ser digitais.

 

Cibersegurança: garante uma operação segura e eficiente ao proteger as infraestruturas críticas de ataques digitais, prevenir paradas, danos pessoais e materiais.

 

Gestão de ativos: reduz os custos de ciclo de vida da subestação e aumenta sua disponibilidade, proteção e segurança, além de alertar previamente sobre possíveis problemas e auxiliar no planejamento de medidas de manutenção preventiva.

 

Operação de rede: propicia o monitoramento eficiente para redes extensas de transmissão e distribuição de energia, realiza simulações dinâmicas para avaliar a estabilidade da rede e previne paradas.

 

Engenharia integrada: otimiza a interação entre planejamento do sistema, engenharia, parametrização, testes e comissionamento a partir do fornecimento de dados relevantes à gestão de ativos e interação rápida de dados.

 

Os sistemas de energia do futuro são cada vez mais descarbonizados, distribuídos e digitalizados. Essa transformação fundamental está em pleno andamento e apresenta desafios para todas as partes interessadas que só podem ser vencidos com a digitalização das redes de energia e, claro, das subestações.

 

A digitalização das subestações é um passo decisivo para moldar com sucesso a transformação dos sistemas de energia, permitindo uma operação mais econômica ao longo de todo o seu ciclo de vida. Uma subestação digital também aumenta a disponibilidade, confiabilidade e sustentabilidade de todo o fornecimento de energia, gerando valor agregado relevante para empresas de serviços públicos e operadoras de rede

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