O setor industrial é um dos principais consumidores de energia no Brasil, devido à utilização de equipamentos e máquinas como motores, compressores, fornos e bombas. Por isso, contar com uma subestação de energia elétrica dedicada é importante e, muitas vezes, essencial.
Ela é responsável por fornecer energia com as características ideais para complexos industriais, de acordo com as necessidades de cada empresa e com as características dos equipamentos utilizados no processo de produção.
Continue a leitura para saber mais sobre o papel da subestação de energia na indústria!
Qual é a função de uma subestação de energia elétrica na indústria?
A subestação de energia elétrica é responsável por receber, distribuir e controlar a eletricidade em uma indústria. Ela tem como objetivo assegurar a disponibilidade de energia para o funcionamento de máquinas e para a execução de processos. Saiba mais:
- Transformação de tensão: transformação da alta tensão recebida pela rede de transmissão em um padrão com níveis adequados de energia para os processos industriais;
- Distribuição de energia: fornecimento de energia elétrica para diversos setores de um complexo industrial;
- Monitoramento e proteção: monitoramento e proteção do sistema elétrico de uma indústria, a partir de equipamentos de controle;
- Isolamento: desativação do fornecimento de energia de acordo com as necessidades da empresa, que pode ocorrer por equipamentos, setores, etc;
- Reserva de potência: fornecimento de energia extra em períodos de alta demanda ou de falhas em outros componentes.
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Tipos de subestações de energia elétrica
As subestações de energia elétrica podem ser divididas em diferentes tipos. A classificação varia de acordo com a função, nível de tensão, tipo de instalação e forma de operação.
Ao conhecer as categorias, é possível compreender como as subestações são utilizadas e qual é o papel que cada uma desempenha. Acompanhe:
Por função
A função de uma subestação de energia elétrica representa o papel que ela desempenha dentro do sistema elétrico, que pode variar dependendo das necessidades da indústria em que está inserida.
De acordo com a função da subestação de energia elétrica, ela pode ser classificada das seguintes formas:
- Distribuidora: recebe em alta tensão e distribui a tensão em níveis mais baixos;
- Transformadora: eleva ou reduz a tensão conforme as necessidades específicas;
- Elevadora: aumenta a tensão elétrica para viabilizar a transmissão em longas distâncias;
- Abaixadora: reduz a tensão elétrica para atender às necessidades de operações específicas;
- De chaveamento: faz o chaveamento de circuitos elétricos, aprimorando o controle e permitindo seccionar partes da rede.
Por tensão
Tensão é a diferença de potencial elétrico entre dois pontos, medida em volts (V). Ela é o que impulsiona o fluxo de elétrons através de um condutor, como um fio ou cabo, e é fundamental para a transmissão, distribuição e utilização da energia elétrica.
Veja as classificações das subestações de energia de acordo com a tensão:
- Baixa tensão: opera abaixo de 1kV, ideal para a distribuição final;
- Média tensão: atua entre 1 kV e 34,5kV;
- Alta tensão: apresenta níveis entre 34,5 kV e 230kV;
- Extra alta-tensão: possui níveis acima de 230 kV, podendo chegar a 750 kV.
Por tipo de instalação
O tipo de instalação representa a maneira como a subestação é instalada e a sua localização física em relação ao ambiente ao seu redor. Essas características podem influenciar nos custos, eficiência operacional, impacto ambiental e segurança.
Saiba a classificação das subestações de energia elétrica de acordo com a sua localização:
- Subestação a céu aberto: opera em locais com vasto espaço ao ar livre. Para isso, seus componentes precisam resistir a intempéries;
- Subestação de energia elétrica interna: fica dentro de estruturas fechadas, como prédios e espaços subterrâneos.
Por forma de operação
Forma de operação é como a subestação trabalha para realizar suas funções dentro do sistema elétrico. Esse aspecto está relacionado com a maneira como os componentes da subestação são organizados e interagem para receber, transformar, distribuir e controlar a energia elétrica que passa por ela.
De acordo com o funcionamento, a subestação apresenta três tipos principais. Veja quais são:
- Convencional: depende da atuação dos operadores humanos para que os equipamentos e componentes funcionem como o esperado;
- Semi-automática: é parcialmente controlada por operadores e por tecnologia;
- Automatizadas: sensores e dispositivos de automação controlam a operação.
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A importância das subestações na indústria
As subestações de energia elétrica desempenham um papel fundamental nas indústrias, fornecendo uma série de benefícios essenciais para o funcionamento eficiente e seguro das operações industriais.
Confira quais são seus principais benefícios:
Eficiência na distribuição elétrica
A principal vantagem proporcionada por uma subestação de energia elétrica é a distribuição de energia elétrica de maneira eficiente, levando em conta as necessidades específicas de cada indústria e minimizando perdas durante todo o processo.
Alimentação de energia estável
A subestação atua como um ponto de controle e regulação dentro do sistema elétrico, permitindo a estabilização do fluxo de energia e prevenindo flutuações indesejadas. Essa característica é importante para evitar problemas de excesso ou falta de carga para alimentar as máquinas.
Redução dos custos
Além de proporcionar maior estabilidade operacional, a subestação de energia elétrica contribui com a proteção dos equipamentos e o aumento da sua vida útil, resultando em redução de custos de manutenção e de substituição de ativos.
Diminuição da perda energética
A subestação de energia elétrica reduz o desperdício na transmissão e distribuição de energia através de medidas como controle preciso da tensão, seleção de rotas eficientes para o fluxo de carga e emprego de sistemas avançados de monitoramento e controle.
Como funciona uma subestação de energia elétrica?
Apesar das usinas hidrelétricas serem bastante comuns no Brasil, a produção de energia elétrica também pode ocorrer por usinas termelétricas, eólicas, solares e até nucleares. Em seguida, a energia produzida é conduzida até a subestação de transmissão.
A entrada da energia na subestação ocorre por meio dos transformadores. Geralmente, a tensão que chega através da rede elétrica é mais elevada do que a utilizada na indústria, o que permite a sua transmissão de forma eficiente por distâncias mais longas. Isso ocorre porque é preciso ter uma corrente proporcionalmente menor.
Na subestação de energia elétrica, são estabelecidos novos processos devido à inadequação da alta tensão transportada para os equipamentos e sistemas industriais. Portanto, é comum que ela seja transformada para atender às necessidades específicas da indústria.
Isso ocorre nas subestações distribuidoras, que são responsáveis por reduzir a tensão e torná-la adequada para utilização nas demandas industriais.
Disjuntores, relés de proteção, switches e outros componentes são utilizados para integrar e monitorar o sistema. Com a identificação de eventuais falhas ou curtos, por exemplo, é possível agir para garantir a eficiência operacional.
Em subestações automatizadas, é possível encontrar outros componentes como controladores lógicos programáveis atuando no sistema de controle e coleta de dados.
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Projetos de subestações de energia elétrica para o setor industrial
Para elaborar um projeto de subestação de energia elétrica para a indústria é preciso avaliar as necessidades de cada empresa, de acordo com as características do seu processo produtivo.
O principal aspecto que deve ser avaliado é a capacidade da subestação de energia. Ela precisa ser suficiente para atender às demandas dos processos da indústria. Inclusive, para desenvolver uma reserva de potência.
Vale ressaltar que uma subestação com capacidade muito maior do que a necessidade da empresa leva ao desperdício e mau aproveitamento de recursos.
É necessário considerar a localização da indústria, da usina e das demais subestações. Essas características ajudam a definir a distância a ser percorrida e qual deverá ser a tensão da subestação.
Também é importante considerar a regulamentação vigente sobre o tema. É crucial seguir tanto as normas técnicas para subestações quanto eventuais legislações locais.
Soluções na gestão de subestações na indústria
O bom desempenho de uma subestação de energia elétrica está relacionado com os equipamentos utilizados no projeto. Por isso, é importante contar com empresas de confiança, como a Altus.
As Unidades Terminais Remotas (UTRs) da Série Hadron Xtorm da Altus são utilizadas em diferentes etapas do sistema elétrico industrial, como na transmissão e distribuição de energia elétrica.
Elas são uma solução modular e robusta, capaz de atender até mesmo às necessidades de ambientes críticos. Além disso, as UTRs oferecem confiabilidade para o sistema, garantindo o fornecimento de energia.
Já os painéis elétricos da Série Quasar da Altus oferecem segurança, customização e versatilidade para serem utilizados em diversos projetos.
A empresa possui painéis de automação, de proteção e de baixa tensão, além de painéis híbridos, que desempenham funções tanto de proteção quanto de automação.
Os switches industriais da Série Connect oferecem mais velocidade e integração, favorecendo a comunicação entre dispositivos e uma coleta de dados mais eficiente. Eles também propiciam melhor funcionamento e confiabilidade, especialmente para subestações automatizadas ou remotas.
Além da seleção criteriosa dos componentes de uma subestação de energia elétrica, é importante realizar manutenções preventivas para garantir a qualidade da operação.
Melhore o desempenho da subestação de energia elétrica na indústria
Uma subestação de energia elétrica possui impacto direto no desempenho da indústria. Por isso, é fundamental que ela seja projetada, dimensionada e equipada corretamente, garantindo os benefícios associados a essa solução.
Para melhorar o desempenho de uma subestação de energia elétrica, conheça as soluções da Altus!
