O que é uma Baia de Subestação? Tipos e Funções

Uma baía de subestação refere-se a um conjunto completo e operável de forma independente de equipamentos elétricos dentro de uma subestação. Pode ser considerada uma unidade fundamental do sistema elétrico da subestação, geralmente compreendendo disjuntores, seccionadores (isoladores), chaves de aterramento, instrumentação, relés de proteção e outros dispositivos associados.

A função principal de uma baía de subestação é receber energia elétrica do sistema de energia na subestação e, em seguida, entregá-la aos destinos necessários. É um componente crítico para o funcionamento normal da subestação. Cada subestação contém várias baías, com cada baía operando independentemente e equipada com seus próprios sistemas de proteção, controle e dispositivos de comutação para permitir o controle e a proteção segmentados dentro da subestação.

Geralmente, o número de baías em uma subestação depende dos requisitos e capacidade do sistema de energia. Sistemas de energia maiores requerem mais baías para alcançar um controle e proteção segmentados mais eficientes. A confiabilidade e segurança das baías de subestação desempenham um papel vital na garantia da estabilidade e segurança geral do sistema de energia. Portanto, o projeto, fabricação, operação e manutenção das baías de subestação devem estar em conformidade com os padrões e regulamentos nacionais para garantir o funcionamento adequado da subestação e aumentar a confiabilidade e segurança do sistema de energia.

Com base em diferentes configurações de equipamentos e princípios de operação, as baías de subestação podem ser classificadas nos seguintes tipos comuns:

• Baías de Subestação com Óleo
  As baías com óleo são gabinetes selados de equipamentos elétricos preenchidos com óleo isolante especial. São principalmente utilizadas em sistemas de transmissão de alta tensão e corrente elevada e fornecem efetivamente funções como isolamento, interrupção e isolamento.

• Baías de Subestação com Isolamento a Gás (GIS)
  As baías GIS utilizam tecnologia de equipamentos elétricos com isolamento a gás, reduzindo significativamente o tamanho do equipamento. Essas baías empregam gás SF6 de alta pressão para isolamento e extinção de arco, oferecendo vantagens como tamanho compacto, peso leve e alta densidade de potência. São comumente utilizadas em áreas urbanas, plantas petroquímicas, instalações aeroespaciais e outros ambientes que exigem altos níveis de proteção e eficiência espacial.

• Baías de Subestação do Tipo Vácuo
  As baías do tipo vácuo utilizam tecnologia de interrompedores a vácuo, onde a comutação e a extinção de arco são realizadas em um ambiente de alto vácuo. Essas baías não contêm gás isolante, oferecendo maior segurança e sendo adequadas para aplicações de alta tensão (geralmente acima e além de 12 kV) e cenários de corrente elevada.

• Baías de Subestação sem Condutores
  As baías sem condutores referem-se a configurações de baía que usam links de fibra ótica para transmissão de dados e sinalização de controle, em vez de condutores metálicos tradicionais. Tais baías oferecem vantagens como alta segurança, imunidade a raios, e forte resistência a interferências eletromagnéticas. Elas também não são afetadas por temperaturas extremas ou ambientes corrosivos.

Os quatro tipos comuns de baías de subestação mencionados acima são, no entanto, outros tipos podem existir dependendo dos cenários de aplicação específicos e dos requisitos do sistema.

A divisão de baías dentro de uma subestação deve ser determinada com base nos requisitos funcionais da subestação e nas necessidades do sistema de energia. Geralmente, a segmentação de baías pode ser abordada a partir das seguintes perspectivas:

• Segmentação Funcional:
  As baías podem ser categorizadas de acordo com suas funções—por exemplo, baías de transformador principal, baías de linha de saída, baías de ligação, baías de barramento, baías de capacitores acoplantes e baías de compensação de reatância. A segmentação funcional permite um layout e integração racional de equipamentos dentro da subestação.

• Segmentação Baseada em Parâmetros Elétricos:
  As baías também podem ser classificadas por nível de tensão—como alta, média e baixa tensão. As diferenças nos parâmetros elétricos afetam a segurança, confiabilidade, capacidade e impedância, que, por sua vez, influenciam a seleção, instalação e comissionamento de equipamentos.

• Considerações de Disposição Espacial:
  A divisão de baías deve levar em conta a disposição física e a alocação espacial. As dimensões e o layout das baías devem ser determinados com base no tipo e especificações do equipamento para garantir ventilação adequada, segurança e facilidade de manutenção.

• Considerações Operacionais e de Manutenção:
  Para conveniência operacional e eficiência de manutenção, as baías podem ser agrupadas por tipo e função de equipamento. O planejamento de interconexões e caminhos de acesso para manutenção também deve ser incorporado ao design.

Em resumo, a segmentação de baías de subestação deve levar em consideração parâmetros elétricos, funcionalidade do equipamento, disposição espacial e requisitos operacionais e de manutenção para alcançar uma integração otimizada de equipamentos e um desempenho eficiente da subestação.