Aula sobre Instalações Elétricas e Ponto de Entrega de Energia

4º Aula Entrada de energia Objetivos de aprendizagem Ao término desta aula vocês serão capazes de diferenciar o ponto de entrega a subestação e os quadros de baixa tensão identificar os tipos de quadros elétricos de baixa tensão definir qual é a documentação mínima para segurança em instalações elétricas e serviços em eletricidade Prezadosas estudantes Como dito anteriormente o objetivo deste curso não é formar projetistas Contudo iremos verificar e usar alguns conceitos usados na elaboração de projetos para que o aluno tenha uma compreensão ampla a respeito das instalações elétricas Vamos então à leitura da aula Boa leitura Bons estudos 311 Instalações Elétricas 34 1 Seções de estudo Ponto de entrega e entrada de energia 2 Documentação da Instalação 1 Ponto de entrega e entrada de energia Com o verificamos em aulas anteriores a energia gerada pelas usinas é transmitida e distribuída até o consumidor final A distribuição se faz por empresa que detém o direito de explorar esse serviço por meio de concessão pública Essa empresa por outro lado tem o dever de garantir o fornecimento de energia ao consumidor até o ponto de entrega Na Figura 62 temos a ilustração básica de uma instalação elétrica industrial muito comum Neste exemplo a indústria é alimentada pela rede da distribuidora de energia e o ponto de entrega se localiza na subestação próximo ao limite da via pública com a indústria Subestação Ponto de entrega da concessionária de distribuição Industria Transformação Medição Proteção Seccionamento Produção Administração QDF Quadro de distribuição de Força QDL Quadro de distribuição de iluminação CCM Centro de controle De Motores Equipamentos da produção Derivação para o consumidor Iluminação Ponto de Força ou Tomadas QGBT Quadro Geral de Baixa tensão QDL Quadro de distribuição de iluminação Figura 62 Ilustração de uma instalação elétrica industrial POLTRONI ERI 2018 Na subestação podemos encontrar principalmente os equipamentos de transformação seccionamento medição e proteção Além desses ainda encontramos o Quadro Geral de Baixa tensão QGBT e outros componentes Da subestação por meio das linhas elétricas a energia segue para os outros ambientes da indústria como a Administração e a Produção A energia chega aos respectivos quadros como Centro de controle De Motores CCM Quadro de distribuição de Força QDF Quadro de distribuição de iluminação QDL Nesses quadros os circuitos principais são divididos em outros secundários para atender Por sua vez esses atendem equipamentos da produção ex motores tomadas ou pontos de força para outros equipamentos Computadores geladeiras equipamentos para alarme etc além de iluminação Vamos ver com mais detalhes alguns equipamentos além dos conceitos para dimensionar condutores e as proteções Mas primeiro verificaremos as normas que são utilizadas para isso 11 Dimensionamento da carga e pedido de ligação As condições e o processo para pedido de fornecimento são informados pela distribuidora de energia que detém a concessão que lhe permite explorar esse serviço Assim ela fará de acordo com as condições normas técnicas e legislações vigentes no momento da solicitação Logo quando se solicita a ligação de uma nova unidade consumidora a distribuidora baseandose nas condições avaliará se o projeto protocolado pelo solicitante usuário as atende A distribuidora analisará de alguns documentos e informações como os que seguem a seguir para verificar se será ou não possível atender à solicitação de ligação A documentação exigida pode variar de acordo com a distribuidora contudo a documentação básica é exigida com base nas normas técnicas da Aneel Endereço do empreendimento Tipo de atividade desse empreendimento Projeto elétrico com demonstração de todo processo de dimensionamento da carga até se obter o nível de tensão da alimentação a Potência instalada a demanda e a localização do ponto de entrega A Distribuidora analisará toda a documentação para verificar Detalhe de nível de tensão que será a alimentação Necessidade de construção ou ampliação de rede para que se faça a alimentação Dos itens apresentados anteriormente cabe ressaltar a importância do projeto elétrico por meio dele será definida todas as condições adequadas para o fornecimento A empresa de distribuição analisando todos os documentos e as informações e caso seja aprovada a solicitação é celebrado contrato de conexão com o solicitante É definido 111 Características das Cargas Estas informações podem ser obtidas diretamente pelo responsável do projeto técnico industrial ou por meio do manual de especificações dos equipamentos A exemplo de Motores elétricos podemos verificar na Figura 63 os dados de placa de um motor de alto rendimento da Weg Como principais características destacase Potência nominal Tensão nominal Corrente nominal Frequência nominal Número de polos Número de fases Ligações possíveis Regime de funcionamento 312 35 Figura 63 Dados de Placa de motor WEG Fonte do autor Essas informações serão importantes para por exemplo dimensionar a proteção do motor e os condutores que o ligaram a fonte alimentação E por fim para especificar sua aplicação Por exemplo nas estações de captação de água existem unidades de captação que se chamam Booster Nelas há um conjunto de equipamentos que podemos destacar como principais o motor e a bomba Para o correto funcionamento do sistema Booster o projetista desse sistema verificou entre outras coisas quais equipamentos são ideias para essa aplicação Para isso utilizouse das normas técnicas e também das informações dos fabricantes dos equipamentos Figura 64 Sistema de supervisão de uma estação pressurizadora Imbil IMBIL 2018 p 4 112 Passos para orientar a concepção do projeto O objetivo desse curso não é formar projetistas contudo é importante de forma geral a título de orientação que vocês possam seguir os passos apontados como metodologia racional para a concepção do projeto elétrico Os passos basicamente se resumem em Divisão da Carga em blocos Localização dos quadros de distribuição de circuitos terminais Localização do quadro de distribuição geral Caminhamento dos circuitos de distribuição e circuitos terminais Localização da subestação Definição dos sistemas 1121 Divisão da carga em blocos Com base na planta baixa com a disposição das máquinas devese dividir a carga em blocos Cada bloco de carga também denominado Setor de Carga deve corresponder a um quadro de distribuição terminal com alimentação comando e proteção individualizados A escolha dos blocos de carga em princípio é feita considerandose os setores individuais de produção também denominados Setores de Produção bem como a grandeza de cada carga de que são constituídos para avaliação da queda de tensão Cada tipo indústria possuí uma divisão por setor de forma a otimizar a produção e outros O projetista irá avaliar a melhor forma de agrupar os blocos de carga para também otimizar a distribuição de circuitos Sendo que dependendo da queda de tensão quando ultrapassar o valor mínimo poderá dividir um setor em dois ou mais blocos Assim como poderá agrupar em um único bloco vários setores desde que a queda de tensão nos terminais delas seja permissível igual ou inferior ao valor mínimo 1122 Localização dos quadros de distribuição de circuitos terminais Segundo Mamede 2017 os quadros ou painéis de distribuição de circuitos terminais devem ser localizados em pontos que satisfaçam em geral as seguintes condições No centro de carga Próximo à linha geral dos dutos de alimentação canaletas eletrocalhas etc Afastado da passagem sistemática de funcionários Em ambientes bem iluminados Em locais não sujeitos a gases corrosivos inundações trepidações etc Em locais de temperatura adequada Podemos nomear os quadros terminais de acordo com os componentes neles instalados como Centro de Controle de Motores CCM e Quadro de Distribuição de Luz QDL Nas grandes indústrias onde o número de equipamentos é muito grande comumente encontrarmos salas ou até mesmo prédios onde se localizam os CCMs 313 Instalações Elétricas 36 Figura 65 Centro de Controle de Motores CCM de baixa tensão Fonte http wattscombraplicacoespaineisccm Acesso em 15082018 Figura 66 Quadro de distribuição de iluminação QDL Fonte httpsfotos habitissimocombrfotoqdlquadrodedistribuicaodisjuntoresdeservico648126 Acesso em 15082018 Nem sempre esses quadros estão localizados no centro de carga já que esse local pode não ser o mais conveniente visto que na indústria esse ponto pode estar em locais de difícil acesso como entre máquinas e equipamentos 1123 Localização do quadro de distribuição geral Esses quadros geralmente são instalados no interior ou próximo das subestações e ainda próximo da unidade de transformação São quadros dimensionando para alta potência pois em muitos casos toda a carga da unidade consumidora passará por ele Contudo vale observar que haverá casos que a unidade terá uma subestação principal onde se localiza a medição a proteção geral e o barramento principal de derivação Esses empreendimentos caracterizamse por possuir áreas que se localizam a grandes distâncias da subestação principal e ainda são áreas que demandam uma quantidade muito grande de energia Para não afetar a qualidade da tensão os circuitos são divididos no barramento da subestação principal para atender essas áreas específicas A tensão permanece a mesma da alimentação distribuída geralmente em alta tensão ou seja os circuitos são divididos antes da transformação Assim cada área terá sua subestação de transformação com um quadro geral de distribuição próximo a unidade de transformação No caso do nosso exemplo da Figura 62 isso não acontece já que há apenas um QGBT na subestação principal e a partir dele são separados os circuitos que alimentam os outros quadros instalados nas áreas específicas de produção administrativo e assim por diante 1124 Localização da Subestação A localização ideal para subestação é no centro de carga da unidade Conforme Mamede 2017 isso pode ser obtido pelo cálculo do baricentro dos pontos considerados como de carga puntiforme e correspondente à potência demanda de cada galpão industrial com suas respectivas distâncias em relação à origem Equação 31 Equação 32 Onde X e Y são as coordenadas que indicam onde deveria se localizar a su bestação da unida de consumidora Entretanto nem sempre é possível instalar nesse local visto que outros parâmetros devem ser analisados como por exemplo Custos impacto estético segurança etc Exemplo 6 Na Figura 67 temos o exemplo de uma indústria com quatro galpões Cada galpão possuí uma carga total em kVA Quilo Volt Ampere SUBESTAÇÃO P1 500KVA P2 500KVA P2 300KVA P4 400KVA Figura 67 Ilustração de localização das cargas em uma indústria POLTRONIERI 2018 As coordenadas dos pontos das car gas puntiformes são os Utilizando as equações Equação 31 e Equação 32 314 37 315 150 500 150x500 150 x 300 150 x 400 relatério técnico das inspegdes atualizadas com x 5994500500500 5294m recomendagoes cronogramas de adequacoes 100 x 500 100 x 500 100 x 300 100 x 400 contemplando as alineas de a a f Y s00 550045005500 2383 A empresa deve ctiar a cultura correta visando atender todos os itens dessa norma que vao além dos citados anteriormente para assegurar a seguranga de todos os trabalhadores ABNT 2016 2 Documentagdo da Instalagdo ae 22 Caminhamento dos circuitos Segundo a NRB 5410 2004 p 87 a instalagao deve ser de distribuicgdo e circultos terminals executada a partir de projeto especifico que deve conter no a ae minimo O caminhamento dos circuitos de distribuicao e citcuitos terminais é feito pelas linhas elétricas utilizando a plantas componentes como cletrodutos eletrocalhas canaletas etc b esquemas unifilares outros quando aplicaveis O caminhamento deve tespeitar as normas que estabelecem c detalhes de montagem quando necessitios as condises que exigem principalmente a seguranga dos d memorial descritivo da instalacio usuatios e das instalacgoes e especificacao dos componentes descticdo caracteristicas Conforme NBR 5410 2004 p 87 os componentes nominais normas que devem atendet devem ser escolhidos dispostos de modo a impedir f parimetros de projeto correntes de curtocircuito qualquer influencia prejudicial entre as instalac6es eletricas queda de tensio fatores de demanda considerados temperatura 28 instalacoes naoeletricas bem como entre as instalacoes ambiente etc elétricas de energia e de sinal da edificagao Ainda de acordo com a NBR5410 2004 p 88 a selecao Além disso os projetos devem estar sempre atualizados ea instalacao de linhas elétricas devem levar em conta os fielmente como esta executado Essa documentagao é prainciplos fundamentais conhecida como as built Esses principios sao 21 Seguranga em instalagdes Protecio contra choques elétricos elétricas e servicgos em Eletricidade Protecdo contra efeitos térmicos Protecado contra sobrecorrentes Carosas esse curso nao tem a finalidade de aprofundar Circulacio de correntes de falta os estudos nesse tema mas trabalhadores que direta Protecio contra sobretensées ou indiretamente interajam em instalacdes clétricas e Servicos de seguranca servicos com eletricidade devem atentarse aos requisitos Desligamento de emergéncia e condicgdes estabelecidos na NR 10 SEGURANCA EM Seccionamento INSTALAGOES E SERVIGOS EM ELETRICIDADE sTndependéncia da instalacio elétrica Principalmente gestores de industrias e de grandes Acessibilidade dos componentes empresas que certamente irao ter a necessidade de entender Selecio dos componentes 0 quanto é importante atender 0 que se solicita essa norma Prevencio de efeitos danosos ou indesejados Pois citando aqui a NR 10 os estabelecimentos com Instalacio dos componentes catga instalada superior a 75 kW devem constituir e manter Vetificacao da instalacio Prontuario de Instalagdes Elétricas contendo entre outros Qualificacio profissional ABNT 2004 p 88 itens no minimo conjunto de procedimentos e instrugdes técnicas e administrativas de seguranga e satide implantadas e relacionadas a esta NR e descricao das medidas de Retomando a aula controle existentes documentagéo das inspecdes e medigdes do sistema de protecao contra descargas atmosféricas e i aterramentos elétricos Ficacio dos eauipamentos de protecio coletiva Chegamos ao final da aula Vamos recordar 0 que Speen cagae aep Prone damos e individual e o ferramental aplicaveis conforme petuod determina esta NR ey documentacio comprobatdria da qualificacio Pp q cao habilitacao capacitacao autorizacao dos 1 Ponto de entrega e entrada de energia trabalhadores e dos tretnamentos realizados resultados dos testes de isolacao elétrica realizados Foi apresentado na secio 1 um resumo sobre o ponto de em equipamentos de protegao individual e coletiva entrega o que precisamos ter de informag6es para solicitar a certificagdes dos equipamentos materiais elétricos ligacao de uma unidade cosumidora e ainda falamos como em Areas classificadas a carga é distribufda em uma instalagao e a localizacao dos Instalag6es Elétricas 38 quadros elétricos que fazem a distribuigao de energia 2 Documentacao da Instalacao Na seco 2 apresentamos os documentos que devemos ter para executar a obra de uma instalagio elétrica e os documentos que deve ser armazenado na instalagao para garantit a seguranca em instalacdes elétricas e servicos em eletricidade Vale a pena alk Pe a S Vale a pena ler InstalacGes Elétricas de Ademaro Cottim Pearson Prentice Hall 2003 19392000 ABNT NBR 5410 Introdugao a anilise de circuitos de Robert L Boylestad Pearson Prentice Hall 2012 4 Minhas anotades 7