A cada dia, o avanço das tecnologias tem se mostrado como sendo uma realidade nos sistemas elétricos e, via de consequência, nas subestações elétricas que são partes integrantes de tais sistemas. Aliada a esta realidade, se faz necessário, portanto, que o planejamento e as qualidades operativas das subestações sejam entendidas como itens relevantes a serem praticados.
Este artigo se propõe a apresentar alguns aspectos relacionados a este tema, os quais poderão ser úteis àqueles envolvidos nos estudos e projetos desta natureza.
Aspectos Fundamentais
Como se sabe, toda subestação faz parte integrante dos sistemas elétricos, seja qual for a sua capacidade ou porte.
Para garantia do seu bom desempenho, torna-se necessária a implantação de algumas exigências operacionais, com foco na sua segurança e disponibilidade, entre outras. Estas exigências, uma vez praticadas de forma eficaz, serão os pilares para que a subestação opere em atendimento a todos objetivos dela esperados.
Neste aspecto, uma tendência que vem se solidificando ao longo dos últimos anos diz respeito à análise de riscos, prática que vem ocupando expressivo espaço na gestão de ativos dos empreendimentos. Particularmente, em se tratando das subestações elétricas, pela sua própria natureza e exigibilidade, a análise de riscos deve ser tratada de maneira prioritária em todas as etapas da implantação dos projetos. Este fato é confirmado pela boa avaliação dos resultados obtidos onde estes procedimentos têm sido implantados.
Fatores Relacionados
Independentemente de qualquer que seja a atividade, o planejamento, associado às normas e procedimentos, é o caminho mais adequado para o sucesso de um empreendimento. Em se tratando de subestações elétricas, esta condição confirma a premissa de que alguns dos fatores a elas relacionados assumem um elevado grau de importância em todo o processo de implantação. Basicamente, os fatores que promovem a consistência da instalação são os seguintes:
• Custo
• Confiabilidade
• Segurança operacional
• Continuidade
• Flexibilidade operativa
• Qualidade na manutenção
• Simplicidade na proteção
• Expansão/ampliações
Fator Custo
Ao lado dos fatores associados às exigências técnicas, o planejamento e as qualidades operativas de uma subestação elétrica encontram no fator custo um dos seus principais elementos para concretização do empreendimento.
Daí, é de se entender a necessidade de que o fator custo deva ser analisado em toda sua abrangência, no atendimento a cada uma das etapas do investimento.
Fator Confiabilidade
Tecnicamente, o fator confiabilidade se impõe como sendo um dos itens fundamentais. Em se tratando de subestações elétricas, um conceito bem apropriado de confiabilidade pode ser definido como sendo “a expectativa do bom funcionamento das instalações, de forma a se atingir o objetivo de manter o fornecimento confiável a todas as cargas a elas conectadas”.
Fator segurança operacional
Em uma concepção mais ampla, pode-se afirmar que o fator segurança operacional se confunde com a própria confiabilidade. Aqui, podemos entender “segurança” como sendo “a capacidade do esquema elétrico em eliminar defeitos sem que, no entanto, seja comprometida a sua operacionalidade”. Esta afirmação nos leva a admitir que a segurança também esteja relacionada ao sistema de proteção elétrica da subestação.
Em assim considerando, e admitindo-se que o custo da instalação seja um dos fatores predominantes no planejamento e nas qualidades operativas, é bastante provável que, em um mesmo sistema elétrico, possam existir subestações elétricas com diferentes níveis de segurança operacional, conforme seja sua importância.
Uma abordagem sucinta neste aspecto sempre irá concluir que as análises de riscos, tanto a pessoal quanto a operacional, se comportam como elementos obrigatórios em qualquer planejamento que tenha como foco a segurança das pessoas e dos ativos envolvidos.
No entanto, um conceito deve ficar bem claro: nenhuma instalação será 100% segura.
Fator continuidade
Em termos de qualidade, o próprio nome diz o que este fator representa para a continuidade operacional do sistema elétrico no qual a subestação elétrica esteja inserida.
Se partirmos da premissa de que a continuidade operativa de uma subestação está associada à possibilidade de seu funcionamento em qualquer condição, particularmente contra defeitos nela própria, veremos que nenhum esquema elétrico irá garantir esta possibilidade. No entanto, sabe-se que determinados esquemas elétricos retiram a subestação de serviço qualquer que seja o defeito e outros mantêm parte dela em funcionamento, ainda que na presença de um ou mais defeitos simultâneos.
Uma condição básica no planejamento da subestação elétrica reside, portanto, na definição do nível de continuidade operativa desejado, ou seja, qual ou quais circuitos predeterminados devem se manter em serviço, ainda que durante os defeitos. Daí, é de se admitir que as SE’s industriais devem ter a sua concepção estudada de modo a preservar o nível de sua continuidade requerida, com base na importância das cargas que elas venham alimentar.
Fator flexibilidade operativa
O conceito de flexibilidade operativa pode ser explicado como sendo a “característica do esquema elétrico que permita selecionar a melhor forma de alimentação das cargas, minimizando interrupções e mantendo o sistema de potência operando nas condições normal ou de emergência”.
A flexibilidade operativa é, portanto, por sua própria conceituação, uma qualidade muito importante, principalmente quando a subestação alimenta cargas com elevado nível de exigências para se manter em operação.
Por esta razão, o esquema elétrico deve permitir que os circuitos possam ser mantidos em operação utilizando conexões alternativas. Um exemplo que pode indicar uma boa flexibilidade operativa é o esquema que utiliza mais de uma barra com chaveamentos. Nesta configuração são possíveis vias alternativas para alimentação dos circuitos, muito embora, para alguns, a instalação do duplo barramento não se destine à flexibilidade operativa propriamente dita, mas sim à possibilidade de se dar manutenção em cada uma das barras, principalmente se a instalação estiver localizada em regiões de elevada poluição ambiental.
Outra condição de flexibilidade operativa reside na existência de mais de um circuito com transformadores de potência operando ou não em paralelo. Nesta situação eles são dimensionados de forma que um deles assuma o montante das cargas de outro, nos casos da retirada em serviço, seja na condição de defeito ou manutenção.
Fator qualidade na manutenção
O fator qualidade na manutenção se reporta a uma condição operativa relacionada com a subestação em si própria. Isto quer dizer que, na concepção da subestação devem ser tomados cuidados especiais quanto à facilidade de se promover a sua manutenção.
Em se tratando da qualidade na manutenção, alguns aspectos devem ser observados, voltados principalmente para o atendimento à segurança pessoal e dos ativos:
- Acesso dos veículos transportando equipamentos, instrumentos e materiais;
- Acesso até o local da instalação ou retirada dos equipamentos, de modo a possibilitar os trabalhos de forma segura;
- Espaço suficiente que possibilite uma manutenção segura dos pontos de vista de mão de obra, manuseio de materiais e instrumentos;
- Espaço seguro para manutenção de um circuito, estando os circuitos vizinhos energizados.
Fator simplicidade na proteção
A proteção elétrica concebida com simplicidade se constitui em uma qualidade operativa da subestação.
É importante ressaltar, no entanto, que “simplicidade” não significa “economia” das necessidades de ordem técnica. Não se deve, por exemplo, suprimir uma determinada proteção, sem que a justificativa desta medida esteja apoiada em uma sólida base técnica.
Considerando que a seletividade (proteção coordenada) se impõe como o carro-chefe do sistema de proteção elétrica, é de se admitir que um sistema de proteção seja efetivamente seletivo caso o esquema elétrico da subestação permita que os circuitos possam continuar operando, ainda que os disjuntores correspondentes se encontrem em processo de manutenção. A proteção elétrica deve ser simples, porém:
- seletiva/coordenada;
- de rápida atuação;
- incluindo todas as funções operacionais requeridas pelo sistema elétrico.
Em outras palavras, a simplicidade da proteção terá um maior grau de qualidade operativa quanto mais simples e completa for a sua concepção.
Uma prática que vem ganhando espaço nos projetos das SE’s industriais, e que tem contribuído para o melhor desempenho da proteção elétrica, é a implantação dos eletrocentros. Neste particular, se destacam algumas de suas reconhecidas vantagens, a exemplo da rapidez nos prazos de sua construção, padronização da proteção e comissionamento, incorporando os amplos recursos da automação hoje disponíveis.
Fator expansões/ampliações
Como se sabe, a maioria das subestações é construída por etapas. Este fato leva o planejamento a se manter atento para o fator expansões/ampliações, de forma que essas premissas sejam devidamente incluídas no início de sua implantação.
O planejamento deve, portanto, incluir uma previsão de áreas físicas adicionais na subestação e ainda estar atento para os possíveis desligamentos dos circuitos em operação durante as obras de expansão, ampliação etc.
Neste aspecto, a definição do esquema elétrico a ser adotado assume uma grande relevância pois um esquema pode ser considerado excelente para operação da subestação em sua primeira etapa, porém pode não oferecer facilidades para futuras expansões/ampliações.
Conclusões
Planejamento e qualidades operativas nunca devem ser negligenciadas em nenhuma das etapas dos projetos (FEL’s), principalmente quando se tratar de subestações elétricas, uma vez que estas etapas se comportam como o norte a orientar os caminhos da garantia e do bom desempenho do empreendimento.
Aos empreendedores cabe, portanto, se aliarem aos fatores aqui abordados, praticando uma eficaz gestão de ativos, padronizando seus procedimentos e priorizando as análises de risco em todos os seus aspectos e fundamentos, sob pena de, assim não o fazendo, comprometer a segurança pessoal e operativa, além de colocar em risco seus ativos.
As abordagens aqui elencadas, uma vez corretamente praticadas, certamente se prestarão como elementos a contribuir para que as subestações elétricas registrem segurança e disponibilidade ao longo de toda sua vida útil.
