Subestação x Transformador: Qual é a diferença?

Subestação

O que é uma subestação?

Uma subestação é um local onde a tensão é alterada. Para transmitir a eletricidade gerada pelas usinas de energia para locais distantes, a tensão deve ser elevada a um nível alto, tornando-se eletricidade de alta tensão, e depois reduzida conforme necessário próximo aos usuários. Esse trabalho de elevar e reduzir a tensão é realizado pelas subestações.

Uma subestação geralmente está localizada no final da linha de transmissão. Os principais equipamentos de uma subestação são os comutadores e os transformadores de subestação. Isso inclui subestações elevadoras e redutoras de vários níveis de tensão.

Qual é a função de uma subestação?

Uma subestação é uma instalação elétrica no sistema de energia que transforma a tensão, recebe e distribui energia elétrica, controla o fluxo de eletricidade e ajusta os níveis de tensão. Ela conecta redes elétricas em diferentes níveis de tensão por meio de seus transformadores.

Em aplicações específicas, as subestações realizam processos de conversão CA-CC-CA. Como, por exemplo, em cabos de transmissão submarinos ou na transmissão de energia de longa distância. Alguns sistemas utilizam a transmissão de corrente contínua de alta tensão (HVDC). Ela supera as perdas por reatância capacitiva associadas à transmissão de corrente alternada (CA). Oferece benefícios de economia de energia.

As subestações reduzem principalmente a tensão de alta para média, ou convertem alta tensão para um nível mais baixo de alta tensão. Elas ocupam áreas relativamente grandes. O tamanho das áreas varia de acordo com os diferentes níveis de tensão e capacidades. É por isso que são comumente chamadas de subestações.

Uma subestação funciona como um elo intermediário entre as usinas de energia e os usuários finais. Como as usinas de energia costumam estar localizadas longe das cidades e das instalações industriais, e como a tensão gerada nessas usinas é relativamente baixa, a corrente resultante torna-se muito alta.

De acordo com a lei de Joule, a alta corrente gera calor significativo ao longo das linhas de transmissão, o que pode danificá-las e representa perda de energia na forma de calor. Portanto, é necessário aumentar a tensão da usina de geração, por meio das subestações, para até 500.000 volts para a transmissão de longa distância para áreas urbanas e fábricas. Ao chegar ao destino, as subestações locais reduzem essa tensão e a distribuem por diversos meios até atingir os 220 volts padrão utilizados em aplicações domésticas e industriais do dia a dia.

A localização da subestação

Do ponto de vista da economia do fornecimento de energia, as subestações e estações de distribuição devem estar próximas ao centro de carga.

Do ponto de vista da produção, a subestação e a estação de distribuição não devem impedir a produção ou o transporte dentro da fábrica. O transporte dos próprios equipamentos da subestação também deve ser conveniente.

Do ponto de vista da segurança, as subestações e estações de distribuição devem evitar áreas inflamáveis e explosivas.

A subestação e a estação de distribuição devem estar localizadas no lado a barlavento da unidade. Em empresas, não é aconselhável instalá-las em locais propensos ao acúmulo de poeira e fibras. As subestações e estações de distribuição não devem ser localizadas em áreas densamente povoadas. A seleção do local e a construção das subestações e estações de distribuição também devem levar em consideração os requisitos de combate a incêndios, prevenção de corrosão, prevenção de poluição, proteção contra água, proteção contra chuva, proteção contra neve, proteção contra terremotos e prevenção da entrada de pequenos animais.

Transformador

O que é um transformador?

Um transformador é um dispositivo elétrico estático utilizado para transformar tensão e corrente alternadas e transmitir energia elétrica alternada. Ele realiza a transmissão de energia elétrica com base no princípio da indução eletromagnética.

Os transformadores podem ser classificados em transformadores de potência, transformadores de distribuição, transformadores de teste, transformadores de medida e transformadores para fins especiais, de acordo com suas aplicações.

Os transformadores de potência são equipamentos essenciais para a transmissão e distribuição de energia, bem como para a distribuição aos usuários finais.

Um transformador de teste é um dispositivo utilizado para realizar testes de tensão de resistência (tensão de elevação) em equipamentos elétricos.

Os transformadores de instrumentos são utilizados para medição elétrica e proteção por relés em sistemas de distribuição de energia (PT, CT).

Os transformadores para fins especiais incluem transformadores para fornos elétricos de fundição, transformadores para soldagem elétrica, transformadores retificadores para eletrólise e pequenos transformadores reguladores de tensão, etc.

Princípio de funcionamento do transformador

Um transformador é um dispositivo que transforma tensão, corrente e impedância alternadas. Quando a corrente alternada flui pela bobina primária, um fluxo magnético alternado é gerado no núcleo de ferro (ou núcleo magnético), induzindo tensão (ou corrente) na bobina secundária.

Um transformador é composto por um núcleo de ferro (ou núcleo magnético) e bobinas. As bobinas possuem dois ou mais enrolamentos, entre os quais o enrolamento conectado à fonte de alimentação é chamado de enrolamento primário, e os demais são chamados de enrolamentos secundários. Em um gerador, seja a bobina se movendo através de um campo magnético ou o campo magnético se movendo através de uma bobina fixa, uma força eletromotriz pode ser induzida na bobina.

Em ambos os casos, o valor do fluxo magnético permanece inalterado, mas o número de fluxos magnéticos que se cruzam com a bobina varia. Esse é o princípio da indução mútua. Um transformador é um dispositivo que utiliza a indução eletromagnética mútua para transformar tensão, corrente e impedância.