Análise comparativa entre subestações de média tensão convencionais e com cubículos isolados a SF6: avaliação dos aspectos de projeto, proteção e desempenho operacional
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2026-06-29
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O presente trabalho apresenta uma análise comparativa entre subestações de média tensão convencionais isoladas a ar, Air Insulated Substation (AIS), e subestações compostas por cubículos compactos isolados a Hexafluoreto de Enxofre (SF6), Gas Insulated Substation (GIS), aplicada a um estudo de caso real da Tramontina Eletrik S.A. A pesquisa foi motivada pela necessidade de otimizar o espaço físico disponível em instalações industriais, elevar os níveis de segurança operacional e avaliar a viabilidade técnica e econômica da adoção de cubículos compactos em média tensão. Para isso, foram desenvolvidas duas propostas de subestação, uma em configuração convencional AIS e outra com cubículos isolados a SF6, contemplando estudos de curto-circuito, dimensionamento das proteções, especificação dos equipamentos, elaboração de diagramas unifilares, definição dos layouts e comparação entre as alternativas. Os resultados analíticos de curto-circuito foram validados por meio de simulação no software Aspen OneLiner, fornecendo base para a especificação dos dispositivos de proteção e manobra. Na comparação de área ocupada, a configuração com cubículos isolados a SF6 apresentou redução aproximada de 56,7% em relação à subestação convencional isolada a ar, evidenciando sua principal vantagem para aplicações com restrição de espaço. No comparativo econômico, a solução GIS apresentou custo inicial superior ao da solução AIS, principalmente em função do maior custo dos cubículos compactos isolados a SF6. Entretanto, os resultados demonstraram vantagens relevantes quanto à compactação, segurança operacional, menor exposição de partes energizadas e redução das necessidades de manutenção preventiva. Dessa forma, concluiu-se que, para a aplicação estudada, a subestação com cubículos isolados a SF6 mostrou-se a alternativa mais adequada, tendo sido adotada pela empresa, implementada e energizada, encontrando-se atualmente em operação. [resumo fornecido pelo autor]