Manutenção do interruptor de óleo / gás tripolar

Manutenção em Chave a Óleo/Gás

Tripolar

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Conteúdo

1 . Chave a gás SF6 ....................................................................................................... 4

2 . Chave a óleo isolante ................................................................................................ 7

3 . Descrição das etapas de manutenção ....................................................................... 9

3.1. Substituição de Equipamentos por Unidade Reserva ................................................ 9

3.2. Manutenção em Chave a Óleo .................................................................................. 9

3.2.1. Instrumentos necessários para realização da manutenção .................................. 10

3.2.2. Relação Homem-Hora .......................................................................................... 10

3.2.3. Manutenção em Chave a Gás .............................................................................. 10

3.3. Ensaios .................................................................................................................... 11

3.3.1. Ensaio de Resistência de Contato........................................................................ 11

3.2. Ensaio de Resistência de Isolação .......................................................................... 12

4 . Documentos de referência ....................................................................................... 13

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INTRODUÇÃO

As chaves a óleo e a gás tripolares são dispositivos de seccionamento de

alimentadores utilizados nas redes de distribuição de energia elétrica. Elas

seccionam partes de alimentadores em caso de manutenção em determinado ponto

da rede, ou servem de entrada para circuitos de contingência, onde mais de um

alimentador supre a demanda de energia em determinados pontos estratégicos, tais

como hospitais e indústrias. Assim, em caso de perda de um alimentador, pode-se

seccionar o circuito em falta e fechar o de retaguarda, através dessas chaves

tripolares, restabelecendo o suprimento de energia no ponto, enquanto o problema

não for solucionado.

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1 . Chave a gás SF6

A chave a gás SF6 deve ser do tipo tripolar para operação em carga, com

operação manual não dependente, de duas vias (fonte e carga) e três posições (aberta,

fechada e aterrada).

A chave deve ter como meio de isolamento o gás SF6 (hexafluoreto de enxofre) e

de interrupção o SF6 ou vácuo. O gás deve ser incolor, não tóxico, quimicamente inerte,

estável, não inflamável, inodoro e isento de umidade e impurezas. O SF6 deve estar de

acordo com a norma NBR 11902, quando novo, e de acordo com a IEC 480, quando

usado.

Características Gerais: as chaves devem ser fornecidas com todos os acessórios

necessários para sua instalação e seu perfeito funcionamento, mesmo os não

explicitamente citados nesta especificação.

Características do local da instalação: as chaves devem ser adequadas para

instalação em estações transformadoras subterrâneas e situadas ao nível do solo,

devendo ser submersíveis e podendo ser instaladas ao tempo, sob as seguintes

condições locais:

a) Temperatura ambiente entre 0 ºC e 40 ºC

b) Temperatura média anual de 20,5 ºC

c) Altitude de até 1.000 m

d) Umidade relativa do ar no inverno: 25% em média, podendo chegar a 10%.

e) Umidade relativa do ar no verão: 68% em média, podendo chegar a 100%.

Peças sobressalentes e acessórios adicionais:

a) O proponente deve incluir na proposta uma relação das peças sobressalentes

recomendáveis para as chaves;

b) A relação deve incluir os respectivos preços unitários, quantidades

recomendadas e o código da peça devidamente referenciada nos desenhos apresentados

para facilitar a eventual aquisição e posterior estocagem das mesmas;

c) O proponente deve informar ainda, a relação dos acessórios não previstos neste

documento, mas cujo uso entenda ser recomendável, indicando:

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• Preço unitário;

• Quantidade;

• Justificativa do seu uso.

d) O fabricante deve se comprometer a fornecer, dentro de no máximo dois meses

da data de emissão da ordem de compra, qualquer peça cuja substituição venha a ser

necessária durante um período mínimo de 10 anos a contar da data de entrega da chave.

Embalagem e transporte: as chaves devem ser fornecidas completamente montadas em

embalagens individuais adequadas para garantir que seu transporte e as operações de

carga e descarga sejam seguras. A chave deve ser para uso interno e externo, com grau

de proteção IP 54 ou superior, e atender as seguintes características construtivas:

Base de fixação e invólucro: a chave deve ser adequada para fixação em piso de

concreto através de parafusos chumbadores. O invólucro deve ser provido de dispositivo

para içamento da chave pela parte superior. As superfícies internas e externas do

invólucro devem receber um tratamento que lhes confira proteção eficiente contra a

corrosão e serem isentas de rebarbas e impurezas. A pintura de acabamento deve ser na

cor cinza claro. No caso da chave ser construída em aço inox polido, não há necessidade

de pintura.

Terminal e conector de aterramento: a chave deve ser provida de um terminal de

aterramento, fixado na parte inferior externa de uma de suas laterais, equipado com

conector em liga de cobre, apropriado para ligação de um cabo de cobre nu com seção de

50 a 150 mm2.

Figura 1 – Chave a gás tripolar

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Aterramento das vias: as vias chaveadas devem dispor, internamente ao

invólucro, de uma posição de aterramento. Essa posição deve ser selecionada através da

alavanca de operação.

Buchas primárias: a chave deve ser provida de buchas que possibilitem a

conexão dos condutores de entrada e saída através de terminais desconectáveis para 15

kV, classe 200A, tipo TDC ou TDR. As buchas devem vir equipadas com inserto de

acordo com a norma ANSI/IEEE 386 e o tanque da chave deve dispor de suporte

adequado para prover meio de fixação da alça de sustentação fornecida com o conector

Elbow. Os insertos devem ser montados na bucha pelo fabricante.

Placa de identificação: a chave e o mecanismo de operação devem ser

fornecidos com placas de identificação que atendam os requisitos do item 4.2 da NBR

10860. A placa de identificação da chave deve conter ainda as seguintes informações

adicionais:

a) Indicação da pressão interna do SF6 a 25ºC para operação segura da chave;

b) Diagrama trifilar esquemático, com identificação das fases.

Acionamento e dispositivo de sinalização: a chave deve ser provida de um

dispositivo de manobra para possibilitar sua operação manual. O dispositivo de manobra

deve possuir meios que assegure seu travamento, tanto na posição aberta quanto

fechada e aterrada, para prevenir operação não autorizada. As posições ligada, desligada

e aterrada da chave devem ser indicadas de forma clara e inequívoca, preferencialmente

através das palavras “FECHADA”, “ABERTA” e “ATERRADA”, respectivamente. A direção

de movimento do dispositivo de manobra, tanto no sentido de fechamento quanto no de

abertura e de aterramento, deve estar visivelmente marcada.

Sinalização por baixa pressão do gás: na situação em que a pressão do gás no

interior do tanque cair abaixo do limite inferior para operação segura definido pelo

fabricante, a chave deve sinalizar externamente através de um indicador de baixa pressão

do gás, facilmente visível. O fornecedor deverá garantir que, numa eventual operação de

chaveamento com o nível de pressão baixo, os possíveis danos causados à chave não

colocarão em risco a integridade física do operador.

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Acessórios: a chave deve ser fornecida com os seguintes acessórios:

a) Válvula para recarga do gás SF6; e

b) Manômetro com faixa colorida que indique a pressão mínima admitida e de

operação segura.

Caso haja possibilidade de elevação súbita da pressão do gás SF6 com risco de

explosão, seja em operação normal ou devido a falha na extinção do arco elétrico, a

chave deve ser fornecida com dispositivo de alívio de pressão que evite acidente dessa

natureza. Para segurança do usuário, a exaustão do gás não deve ser para a direção de

operação.

Motorização: a chave deve prever a possibilidade do acoplamento posterior de

motorização para automatizar sua operação através de comando elétrico local e remoto.

Essa facilidade não deve impedir a operação manual da chave. Com a motorização, deve

ser possível equipar a chave com dispositivo de trava por baixa pressão do gás. Esse

dispositivo deve atuar impedindo qualquer operação de chaveamento quando a pressão

do gás no interior do tanque cair abaixo do limite inferior para operação segura definido

pelo fabricante.

Telecomando e telesupervisão: a chave deve prever a possibilidade da

instalação de unidade terminal remota (UTR) destinada à transmissão de sinais relativos

às grandezas elétricas da rede, sinalização da posição dos contatos, sinalização de baixa

pressão do gás, bem como viabilizar a sua operação remotamente.

2 . Chave a óleo isolante

Na seleção e adequada utilização das chaves em sistemas de alta-tensão, devem

ser observadas as características do sistema em que elas serão aplicadas e a função que

devem desempenhar.

Entre as características do sistema estão as de natureza térmica e elétrica

(capacidade de condução de correntes nominal e de curto-circuito, suportabilidade às

solicitações dielétricas etc.) e as de natureza mecânica (esforços devidos às correntes de

curto-circuito, ventos etc.), além do tipo de instalação onde ficará localizada a chave (se

para uso interno ou externo).

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As chaves podem desempenhar nas subestações diversas funções, sendo a mais

comum a de seccionamento de circuitos por necessidade operativa, ou por necessidade

de isolar componentes do sistema (equipamentos ou linhas) para a realização de

manutenção nos mesmos. Neste último caso, a(s) chave(s) aberta(s) que isola(m) o

componente em manutenção deve(m) ter uma suportabilidade entre terminais às

solicitações dielétricas de forma que o pessoal de campo possa executar o serviço de

manutenção em condições adequadas de segurança.

As chaves a óleo tripolares são definidas como sendo um dispositivo de manobra

projetado para instalação externa, destinado a estabelecer, interromper até o valor de sua

corrente nominal e seccionar circuitos elétricos, provendo distância de isolamento que

garanta condições de segurança especificadas em relação a quaisquer circuitos

energizados.

Figura 2 – Chave a óleo tripolar em estoque

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3 . Descrição das etapas de manutenção

3.1. Substituição de Equipamentos por Unidade

Reserva

No caso de substituição de equipamento em operação por equipamento reserva,

devem ser cumpridos os procedimentos conforme descrito no manual de procedimento

operacional M-109 específico para a substituição de equipamento.

3.2. Manutenção em Chave a Óleo

• Realizar limpeza;

• Verificar nível de óleo e possível vazamento;

• Verificar possível infiltração de Água

• Lubrificar as partes móveis;

• Verificar as vedações;

• Combater a corrosão;

• Executar os ensaios:

Resistência de Aterramento conforme M-051;

Resistência de Contato;

Resistência de Isolamento.

Nota: Para registro de dados dos ensaios da manutenção em chave a óleo / gás, utilizar o

formulário F-ENG-077. A limpeza deve ser feita com o solvente ecothinner cuja ficha de

informação de segurança é o FISPQ-06. Se necessário, utilizar pano seco. Se o

equipamento não estiver de acordo com a distância de segurança para se trabalhar, a

equipe deve abrir uma nota de avaria para que a linha viva coloque-o dentro do padrão

vigente. Quando o equipamento estiver em reserva, deverão ser feitas somente as

verificações descritas a seguir com as mesmas periodicidades dos equipamentos em

operação:

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Nível de óleo e vazamento;

Ensaio de Resistência de Isolamento.

3.2.1. Instrumentos necessários para

realização da manutenção

• 1 microhmímetro;

• 1 megôhmetro;

• 1 terrôhmetro;

• 1 multímetro;

• 1 torquímetro;

• 1 detector de gás (aplicável somente para Chave a Gás).

3.2.2. Relação Homem-Hora

• Quantidade de colaboradores técnicos: 2;

• Tempo médio estimado para execução da manutenção: 3h.

3.2.3. Manutenção em Chave a Gás

• Controle da pressão de SF6, adequando se necessário;

• Limpeza;

• Verificar as vedações;

• Combater a corrosão;

• Executar os ensaios:

Resistência de Aterramento conforme M-051;

Resistência de Contato;

Resistência de Isolamento;

Notas: Para registro de dados dos ensaios da manutenção em chave a óleo / gás, utilizar

o formulário F-ENG-077. A limpeza deve ser feita com o solvente ecothinner cuja ficha de

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informação de segurança é o FISPQ-06. Se necessário, utilizar pano seco. Quando o

equipamento estiver em reserva, deverá ser feito somente o ensaio de Resistência de

Isolamento com as mesmas periodicidades dos equipamentos em operação:

3.3. Ensaios

Para realizar os ensaios corretamente nas chaves a óleo / gás, deve-se levar em

consideração o esquema da figura 1 abaixo, que descreve a localização dos terminais 1,

2, 3, 4, 5 e 6, sendo cada fase possuindo 2 terminais:

Fase Fase Fase

Figura 3 – Esquema da chave a óleo tripolar

Nota: Toda retirada de equipamento de rede deve ser feito conforme manual de

procedimento M-115. O valor mínimo aceitável para o resultado do Ensaio de Resistência

de Isolamento é de 5000 M
. Caso esse resultado não seja atingido, realizar o Ensaio de

Rigidez Elétrica.

3.3.1. Ensaio de Resistência de Contato

O ensaio de resistência de contato é feito com o uso do instrumento

microhmímetro e deve ser repetido para as três fases. Esse ensaio deve ser o

antepenúltimo a ser realizado, sendo obrigatoriamente feito após inspeção, verificação,

limpeza e reparo.

1 3 5

2 4 6

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Descrição:

- A - Com a chave a óleo / gás na posição fechada, colocar um cabo de corrente na fonte

e outro cabo de corrente na carga, respeitando cada fase 1-2, 3-4, 5-6.

- B - Os cabos de tensão devem ser colocados entre os cabos de corrente respeitando as

cores dos cabos no mesmo terminal (vermelho e preto).

- C - Aplicar 100 A. Fazer a leitura do valor da resistência no aparelho.

Nota:

1- Realizar os ensaios nas três fases do equipamento de acordo

com os terminais, 1-2, 3-4, 5-6.

2- Caso o resultado da resistência de contato ultrapasse o valor

máximo permitido, realizar três manobras completas na chave e repetir o

ensaio.

Os valores de referência e aceitáveis para cada tipo de chave a óleo /

gás estão descritos na tabela 1 abaixo:

Tabela 1 – Valores de referência aceitáveis

3.2. Ensaio de Resistência de Isolação

O ensaio de resistência de isolação é feito com o uso do instrumento megôhmetro. Esse

ensaio deve ser o penúltimo a ser realizado, sendo obrigatoriamente feito após inspeção,

verificação, limpeza e reparo.

Descrição:

- A - Com a chave a óleo / gás fechada, interconectar (usar jumper) os

Equipamento INOMINAL (A) IAPLICADA (A) Valores máx. aceitável (μW)

COB-N 400 100 A > 400

CTO 400 100 A > 400

COB 400 100 A > 600

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cabos dos terminais 1, 3 e 5. Conectar o cabo de alta tensão do instrumento

megôhmetro nos terminais interconectados e o cabo de baixa tensão na carcaça

da chave a óleo / gás. Aplicar 5 kV por um período de 30 segundos e anotar

leitura.

- B - Com a chave a óleo / gás fechada, interconec