Canoas, 20 de julho de 2010.

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1 PROJETO DE SUBESTAÇÃO TRANSFORMADORA ABRIGADA DE 112,5 KVA COM RAMAL DE ENTRADA SUBTERRÂNEO E MEDIÇÃO INDIRETA EM FORNECIMENTO DE TENSÃO PRIMÁRIA DA REDE DE DISTRIBUIÇÃO AÉREA. LOTEAMENTO CAPRI RUA DR. BRENO ROBERTO CASSEL, Nº 165 NOSSA SENHORA DAS GRAÇAS CANOAS - RS CADERNO N.º 01. Memorial Descritivo Elétrico Projeto: Laerte Barcelos Justin CREA RS D Engenheiro Eletricista laertejustin@ig.com.br Cel: (51) Canoas, 20 de julho de 2010.

2 MEMORIAL DESCRITIVO. DOCUMENTOS COMPONENTES DO PROJETO PRANCHA 01: Poste Derivação Vista Frontal, Planta Baixa da Subestação, Corte AA, Cálculo de Corrente de CCKTO; PRANCHA 02: Situação e Localização, Poste Derivação Vista Lateral Direita, Diagrama unifilar; CADERNO 01: Memorial descritivo, especificação de materiais, montagem, execução. 1. Concepção do Projeto O projeto obedece às Normas Técnicas Brasileiras (ABNT), e ao Regulamento de Instalações Consumidoras em Baixa Tensão, (RIC BT) JANEIRO 2006, Regulamento de Instalações Consumidoras em Média Tensão (RIC AT), JULHO de Características do Local O prédio pertence à Prefeitura Municipal de Canoas - RS, localizado na Rua Dr. Breno Roberto Cassel, 165, Loteamento Capri,no Bairro Nossa Senhora das Graças Canoas - RS, e será composto por um conjunto de prédios, com área a construir de 1.212,00 m 2, térreo, contendo seis blocos distintos: bloco de administração, bloco de serviços, dois blocos pedagógicos, bloco multiuso e pátio coberto, além de anfiteatro e playground. 3. Objetivo do Projeto. O presente Memorial Descritivo destina-se a apresentar, as diretrizes necessárias para a execução dos trabalhos que constituem o projeto, para a execução de obra de engenharia elétrica de uma subestação transformadora abrigada com medição indireta em baixa tensão e um transformador trifásico em média tensão, na potência de 112,5 KVA, para atender à PROINFÃNCIA ESPAÇO EDUCATIVO INFANTIL FNDE SME. 4. Subestação: A subestação será do tipo abrigada, com medição indireta em BT, construída com paredes de alvenaria de tijolos maciços com a espessura de 0,25 m, e com as lajes de piso e teto em concreto armado, com resistência mínima de 20,0 MPa, ou em laje pré-moldada, que suporte a mesma carga comprovado por certificação do fabricante que deverá ser entregue a fiscalização, sendo a do teto executada com um declive de 2,0% em direção a porta e a do piso em relação a caixa coletora. As portas e janelas deverão ser metálicas, pintadas na cor cinza, com venezianas fixas para ventilação, observando o item 7.3. e, conforme figuras (26, 27,28 e29) constante do anexo página (72,73,74 e 75) do Regulamento de Instalações Consumidoras de Alta Tensão, com dimensões conforme projeto e indicações. As paredes internas e o teto devem ser pintadas de branco. A subestação segue o princípio de construção conforme os padrões da AES SUL. O ramal de entrada em Baixa Tensão será constituído por 8 condutores unipolares do tipo sintenax 0,60/1kV de 120 mm². O transformador foi dimensionado para uma potência de 112,5 kva, tensão primária 23kV, tensão secundária 220/127 V, freqüência de 60 Hz, trifásico. 2

3 A chave seccionadora tripolar será instalada em estrutura de ferro, de operação manual, com ação simultânea, dotada de alavanca de manobra. 5. Entrada de Energia: A entrada de energia elétrica em média tensão, será do tipo subterrânea, partindo do poste de derivação da AES SUL até a subestação em 04 (quatro) cabos EPR 15/25kV de cobre 35 mm² que compõe o ramal de ligação, protegidos mecanicamente no solo por eletroduto de ( aço ou PVC rígido) 125mm. Na pista de rolamento e na subida do poste de Alta Tensão por eletroduto pesado galvanizado a fogo de 125 mm. O poste da AESSUL é de madeira, medindo 11,0 metros, com estrutura tipo N1 com isoladores de pino e duas armações secundárias AS22, onde será substituído por um de concreto, O poste será de concreto é do tipo duplo T com resistência nominal no topo de 4 kn medindo 12,0 metros de comprimento, com duas estruturas, uma do tipo N1, (do poste anterior com isoladores), e outra do tipo C2, com um jogo de 03 ( três ) pára-raios de 25 KV, 5 ka, polimérico padrão AES SUL, com disparador automático, para proteção contra descargas atmosféricas, mais um jogo de 03 ( três ) chaves seccionadoras fusíveis de 300 A, 25 KV, base C com porta fusível de 100 A, capacidade de ruptura simétrica de 4,5 ka e assimétrica de 6,3 ka com elos do tipo 3H, que se destinam a proteção do ramal de ligação subterrâneo, solidamente aterrados com cabo nú de cobre 6 AWG ou 10 mm². As caixas de passagem dos cabos de Alta Tensão serão de tijolos maciços com fundo de brita e possuirão tampa de concreto removíveis, com as dimensões internas de 80x80x80cm. A distância máxima entre as caixas será menor de 30m. Na caixa junto ao poste,deve ser prevista uma reserva mínima de 2,50 m por cabo. Essa caixa deve ficar a uma distância de 0,25 a 0,50 m do poste. Os eletrodutos devem ter declividade adequada de no mínimo 1%, para facilitar o escoamento das águas de infiltração. A profundidade mínima da parte superior do eletroduto em relação ao nível do solo é de 0,60 m, qual deve ser sinalizado com uma fita indicativa de CONDUTOR DE ENERGIA ELÉTRICA. No passeio público a 0,15 m e nas travessias de pistas de rolamento a 0,30 m acima do eletroduto, em toda sua extensão. Os cabos de Alta Tensão serão identificados desde o ponto de entrega até a subestação inclusive nas caixas de inspeção conforme NBR Não será permitido emendas e após a passagem dos mesmos, os eletrodutos serão vedados com massa de vedação, nas caixas de passagem e nas extremidades, com exceção da curva de PVC na base do poste. 6. Medição: A medição é indireta em baixa tensão, possuindo TC s instalados em caixa metálica padrão AES SUL, medindo 85 x 120 x 40 cm, com medidores de energia dispostos conforme as figuras 26 e 27 do RIC-AT, páginas 78 e 79, e módulo para disjuntor e caixa metálica, acoplado medindo 35 x 60 x 40 cm, para disjuntor geral de 300 A, dotado de fecho trinco. 7. Aterramentos: 3

4 Todas as partes metálicas que fazem parte do conjunto, tais como: portas, janelas, caixa de medidor, grades e telas, são aterradas através de grampos e conectores apropriados com um cabo de 35 ou 50mm² (conforme o caso) e eletrodos do tipo haste de aterramento Copperweld (5/8 )16 x 2400 mm. A resistência em relação a terra deve ser medida, e nunca ultrapassar a 10 Ohms, em qualquer época do ano. Deve ser ligado junto com o condutor neutro 70 mm² (na mesma haste), um condutor de proteção na bitola de 120 mm², disponibilizado dentro da caixa ou painel de medição, devidamente identificado na cor verde ou verde e amarelo. No aterramento do quadro e seus circuitos nunca usar o condutor neutro da rede. Para o aterramento do condutor neutro e o de proteção quando não indicados em projeto, utilize três hastes de cobre com 2 metros de comprimento, enterrando-as em forma de triângulo ou em linha, a uma distância de 3 metros entre cada uma das hastes, deixando aproximadamente 10 centímetros de cada haste exposta para conexão da fiação. Faça a ligação entre as hastes utilizando fio de 50 mm² de seção, de forma a criar um triângulo fechado ou, caso as hastes estejam em linha, uma linha reta. Os cabos deverão estar presos a cada uma das hastes através de solda exotérmica, de forma a garantir que não se desprendam e garantam uma mínima resistência de contato entre cabos e Haste. 8. Isolamento de Conexões. Os isolamentos ao longo dos condutores de cobre devem ser executados com fita de autofusão, o revestimento deve ser no mínimo de 1 (uma) vez a espessura do revestimento do condutor, logo após sendo coberto por fita isolante antichama, no mínimo na espessura do revestimento do condutor. 9. Identificação. Todos os condutores devem ter identificação inicial e final através de identificadores, ou fita isolante coloridas. Quando com fita isolante, obrigatoriamente o condutor neutro deve ser de cor azul claro ou cinza, e o de proteção na cor verde ou verde e amarelo. ESPECIFICAÇÕES DOS MATERIAIS As notas a seguir apresentam características principais dos materiais a serem empregados na instalação. Além das características aqui apresentadas, independente do fabricante, todos os materiais empregados ou similares devem ser, por obrigatoriedade materiais novos e sem uso, atendendo ao funcionamento e às descrições apresentadas no memorial descritivo, às especificações do fabricante e às normas técnicas brasileiras (ABNT). 10. Condutores de baixa tensão: Os condutores de baixa tensão, a partir dos bornes do transformador, até o quadro geral, serão de cobre isolados, 0,6/1,0 kv, na seção de 120 mm 2 ( com dois cabos por fase ), admitindo queda percentual máxima de 2%. Do transformador até a caixa de medição, os condutores serão protegidos, por eletrodutos de PVC rígido com diâmetro mínimo de 100 mm. 4

5 11. Eletrodutos. Os eletrodutos percorrerão o trajeto desde o transformador até a caixa de medição, caixas de passagem e inspeção, envolvendo toda tubulação vertical e horizontal, conforme indicação em projeto. Os eletrodutos subterrâneos (exceto em travessias de ruas que serão de aço pesado galvanizado a fogo), obrigatoriamente serão de PVC rígido tipo roscável NBR 6150, classe A, trazendo de forma bem visível e indelével: - Marca do fabricante; - Diâmetro nominal ou referência de rosca; - Classe; - Os dizeres: eletrodutos de PVC rígido ; - Todas entradas e saídas de eletrodutos em sua extensão devem ser providas de buchas e arruelas galvanizadas. 12. Caixas de Inspeção do terra. Será utilizado de PVC com tampa de ferro 250 mm, ou executada uma caixa para cada haste com medidas internas mínimas de 30 x 30 x 30 cm, de alvenaria, com fundo auto drenante, rebocadas internamente e com tampa de concreto que receberá em seu centro a haste de aterramento. Se preferir utilizar conforme Figura 38 - DETALHE DE ATERRAMENTO no RIC BT, 1ª edição, Versão 1.3 (janeiro/2006), pág. n.º Transformador: O transformador será trifásico, instalado conforme recomendação do fabricante, obedecendo o diagrama do projeto e com as seguintes características: 14. Postes: - Potência: 112,5 kva - Tensão primária de operação: 23,1/22,0/20,9/19,8, ligação em triângulo. - Tensão secundária de operação: 220/127 V, ligação em estrela com o neutro acessível. - Impedância percentual mínima: 3,5%. - Frequência: 60 Hz. - Resfriamento: natural por circulação de óleo isolante. É de concreto armado, duplo T, seguindo as especificações, inspeção e ensaios segundo a NBR 8451, com furos para a passagem do cabo de aterramento, para carga nominal de 400 (dan), na face A com base 448 mm, topo 140 mm e face B base 330 mm, topo 110mm. 15. Cabos: Todos os condutores de energia elétrica serão unipolares, discriminados conforme o seu tipo de instalação: Os de AT, são encordoados formados por fios de cobre eletrolìtico nú, têmpera mole, encordoamento classe 2, com blindagem do condutor em composto termofixo semi-condutor isolados em composto termofixo à base de borracha Etileno Propileno (EPR), fita poliester separadora e cobertura de composto termosplástico à base de PVC do tipo ST2, na cor preta, conforme ABNT 5

6 NBR 7286, 6251 e Os de BT, serão com isolação sólida extrudada de PVC para tensões com classe de isolação de 750 V e antichama conforme NBR-6880 e NBR-6148; Em eletrodutos enterrados no solo, serão com isolação sólida extrudada de PVC para tensões de 0,6/1KV conforme NBR-6880 e NBR Braçadeiras ou cintas metálicas. Zincadas por imersão a quente resistindo a um esforço de tração de 5000 dan, obedecendo os diâmetros indicados em projeto. 17. Fita isolante. Deve ser à base de PVC antichama, possuindo alta conformidade, oferecendo excelente resistência à abrasão, com largura regular fornecendo perfeita aderência à parte isolada e dimensões de 19mm x 20m. 18. Fita autofusão. Fita a base de borracha etileno-propileno (EPR), com alta conformabilidade em qualquer tipo de superfície, por mais irregular que possa ser. Especificamente formulada para fusão instantânea, com capacidade de isolação para de alta e média tensão até V, com dimensões de 19mm x 10m. 19. Condições gerais. MONTAGEM - Deve-se prover meios a serem utilizados nos transportes e instalações dos equipamentos e materiais, compatíveis com suas características físicas e recomendações do fabricante; - As etapas de montagem abaixo relacionadas dos equipamentos ou materiais devem ser feitas atendendo aos desenhos e especificações de projeto e recomendações do fabricante; - Deve ser medido o aterramento e a continuidade elétrica, em conformidade com o projeto, entre as diversas partes metálicas da instalação, bem como o retorno para as correntes de defeito através de caminho de baixa impedância; - Após a montagem da instalação, deve ser dado reaperto em todas as partes aparafusadas e conexões. 20.Condições específicas para instalações elétricas aparentes. Os eletrodutos e caixas de passagem devem ser instalados corretamente no que se refere à bitola, quantidade, posicionamento, alinhamento e paralelismo, conforme desenho e especificações do projeto; Nos acoplamentos de eletrodutos com conexões e acessórios roscados, devem ser atendidas as seguintes exigências: - Devem ser removidas todas as rebarbas após a confecção de roscas; - Nenhum fio de rosca deve ser danificado; - Deve ser aplicada tinta anticorrosiva nas roscas, antes do acoplamento, cobrindo toda a superfície por completo e no mínimo com duas demãos de tinta em cada peça; - Devem ser inseridas no mínimo 5 fios de roscas. 6

7 - Não deve ser verificada a existência de amassamentos e danos na galvanização e na pintura devido a manuseios incorretos de equipamentos e ferramentas; - Não devem ser utilizadas curvas fabricadas no serviço; - O posicionamento dos eletrodutos deve ser executado através de gabaritos e a variação da verticalidade ou horizontalidade dos mesmos, com auxílio de prumo ou nível. 21. Conexões e acessórios. As conexões e acessórios devem ser instalados de modo a atender às especificações e desenhos do projeto; As uniões não devem sofrer ou ficar sujeitas a esforços horizontais e verticais; Devem ficar afastadas de qualquer obstáculo, no mínimo 1,5 vezes o diâmetro externo do tubo; As conexões entre as partes móveis e fixas das unifes devem estar perfeitamente ajustadas e ser realizadas promovendo aperto adequado entre as partes. 22. Condições específicas para enfiação. Antes de iniciar a enfiação, a instalação dos eletrodutos deve estar de acordo com os desenhos e projetos; Antes da instalação dos cabos deve ser feita uma inspeção visual quanto ao tipo, bitola, cor, classe de tensão, estado de conservação e quantidade, de acordo com o plano de enfiação. Trechos ou bobinas defeituosos devem ser recusados. Durante a instalação, as bobinas devem ser desenroladas não intervindo a curvatura de bobinamento do cabo. Para o puxamento através dos condutores deve ser colocado vedação para evitar a penetração de umidade; olhal de puxamento e O raio mínimo de curvatura para acomodação dos condutores deve estar de acordo com as recomendações do fabricante e nunca menor que seis vezes o diâmetro externo do fio ou do cabo; A folga no comprimento dos cabos deve permitir a acomodação dos mesmos nas caixas de passagem e corte de suas extremidades para confecção de conexões e terminações; Os cabos, depois de cortados, devem ter suas extremidades imediatamente fechadas e protegidas contra a umidade; Em caso de necessidade de corte de cabos antes da instalação, deve ser verificado previamente o comprimento real do circuito a ser lançado; A aplicação correta do terminal ao condutor deve ser executada de modo a não deixar à mostra nenhum trecho de condutor nu, havendo pois um faceamento da isolação do condutor com o terminal adequado para bitola do condutor com a finalidade de execução. 7

8 TESTES. 23.Instalação de eletrodutos. Deve ser feito o teste de verificação do estado interno da rede de dutos antes da liberação para instalação, sendo que os eletrodutos devem permitir a passagem de um gabarito com 90% do diâmetro interno dos mesmos. 24. Aterramento. Devem ser feitos testes de continuidade entre pontos de conexão, em toda instalação, a resistência de aterramento deve ser inferior aos valores descritos na NBR 5410 ou no máximo de 10 ohms. 25. Resistência de isolamento. Deve ser medida de cada condutor fase em relação ao condutor terra. A resistência de isolamento deve ser superior a 250K ohms. 26. Ensaios funcionais. Devem ser feitos ensaios funcionais a fim de verificar a funcionalidade do sistema, testando todos os controles e componentes, verificando se estão corretamente instalados. 27. Especificações e detalhes: Os demais equipamentos e materiais, estão descritos em projeto e na relação de materiais, devendo ser de marca e tipo aprovados pela AES SUL. Deverão ser observados os detalhes do projeto e os indicados nos RIC s de AT e BT. Toda e qualquer modificação que se fizer necessária quando da execução da obra, deverá ter o aval da AES SUL e da fiscalização por escrito, sem o qual não deverá ser executada. Eng. Eletricista Laerte Barcelos Justin CREA RS D Canoas, 20 de julho de

9 MEMORIAL DE CÁLCULOS. Este memorial apresenta os cálculos para dimensionamento do projeto de uma subestação transformadora abrigada com medição indireta em baixa tensão e um transformador trifásico em média tensão, na potência de 112,5 KVA, para atender à PROINFÃNCIA ESPAÇO EDUCATIVO INFANTIL FNDE SME. O prédio pertence à Prefeitura Municipal de Canoas, localizado na Rua Dr. Breno Roberto Cassel, 165, Loteamento Capri, no Bairro Nsa. Senhora Das Graças no município de Canoas - RS ILUMINAÇÃO E TOMADAS: RELAÇÃO DE CARGA E CÁLCULO DE DEMANDA Área Total Construída: 2.663,6 m². Área total utilizada: 1118,48 m². Carga mínima por m²: 30W/m². Carga mínima admitida: 33,55 kva. Fator de Demanda % = 86% p/ até 12 kva = 50% p/ excedentes. Pelo RIC de BT previsão mínima. a = 0,86 x 12 W + 0,50 x W. a = 10,32 W + 22,36 W. a = 32,68 W. a = 32,68 / 0,92 a = 35,52 kva a) Iluminação e tomadas, com fator de potência ( FP ) 0, calhas fluorescentes 2 x 32 Watts, total de W; 10 calhas fluorescentes 2 x 16 Watts, total de 384 W; 33 lâmpadas incandescentes de 60 W, total de W; 02 lâmpadas mista de 250 W, total de 500 W; 04 lâmpadas mista de 160 W, total de 640 W; TOTAL de iluminação 10,23 kw. TOTAL de iluminação 11,12 kva. Tomadas de uso geral: Tomadas de uso geral: VA Tomadas de uso geral: 45,6 kva Iluminação e Tomadas: 56,72 kva a = 32,68 kva. APARELHOS DE AQUECIMENTO: Fator de Demanda % p/ 25 aparelhos = 30%. Demanda para vinte e cinco aparelhos, de W. b = 25 x x 0,30. TOTAL de W. b = 41,25 kw. 9

10 APARELHOS DE AR CONDICIONADO TIPO JANELA: Escritórios com área total de 150 m² = 1 cv / 15 m². Fator de Demanda % = 100%. A título de cálculos 1 cv = 746 W c = 4 x 4 cv x 1,2. TOTAL de 19,2 kva. c = 19,20 kva. MOTORES ELÉTRICOS: e) Carga individual de motores a plena carga com fator de potência aproximado à ( FP ) 0,92. Fator de Demanda % = 70%. 02 motores de 1,0 de cv = 2 x 1,43 kva, total de 2,86 kva. TOTAL de 2,86 kva x 0,90. TOTAL de 2,57 kva. e = 2,57 kva. DEMANDA TOTAL DO COMPLEXO: D(kVA) = a + b + c + e. (no item c, foi considerado o fator de crescimento vegetativo de 20%) D(kVA) = 35, , ,20 + 2,57. D(kVA) = 98,54. Transformador adotado de 112,5 kva. Disjuntor termomagnético trifásico de 300 A. Ramal de entrada de cobre EPR 4#1x35 mm². Aterramento do transformador e ferragens, de cobre nu 50 mm². Aterramento de cobre 70 mm² BWF. Condutor de proteção 120 mm² BWF. Condutor de cobre nu entre hastes de aterramento 50 mm². Eletroduto de entrada de PVC 4 ". Eletroduto de aterramento 1.1/2. Caixa de medição indireta 85 x 120 x 40 cm. Módulo para disjuntor 30 x 60 x 40 cm. Poste derivação de concreto, com 11 m de comprimento, 400 dan. Consumidor tipo C12 com transformador particular de 112,5 kva em medição indireta, trifásica, nas tensões de 127/220V, 60 Hz, com ramal de ligação subterrâneo em média tensão de 23,1 kv. 10

11 DETALHES DE CÁLCULOS TÉCNICOS CÁLCULO DA CORRENTE DE CURTOCIRCUITO. Dados: Transformador Trifásico: 23 kv/ V Potência Nominal do transformador: P = 112,5 kva Corrente Nominal do Transformador: In = 295,27 A Perdas no cobre: Pcu = 1650 W Z% = 3,5 Cálculo da corrente de curto-circuito no ponto de instalação da proteção geral de baixa tensão: Considerando-se apenas a impedância do transformador e desprezando-se a resistência percentual do transformador, ou seja Z=X, temos Z% = impedância percentual do trafo Un = tensão secundária do transformador N = corrente nominal do transformador Ik3 = corrente trifásica de curto-circuito (eficaz) Onde Ik3 = In/Z% x 100, sendo In = (P x 10 ) / 3 x Un = 112,5 x 10 ) / ( 3 x 220) In = 295,27 A Então a corrente de curto-circuito trifásico simétrico, eficaz no ponto da proteção geral de baixa tensão será: Ik3 = (295,27 x 1000) / 3,5 = 8,44 ka Considerando-se a relação R/X = 0,1, o fator de assimetria será de 1,75 Então, a corrente máxima dinâmica no ponto da proteção geral de baixa tensão, será: Is= 1,75 x 2 x 8,44 Is= 20,88 ka O disjuntor geral de baixa tensão deverá ter a capacidade de ruptura de 25 ka e atender a corrente nominal de 300 A. CORRENTE NOMINAL NO TRAFO: 295,27 A CORRENTE DE CURTO-CIRCUITO (I K): 8,44 ka (nos terminais do secundário do transformador). CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA : 3 kvar (no lado de BT para o transformador operando a vazio). FUSÍVEIS D ou NH : 16 A (em 220V, para proteção do banco de capacitores). QUEDA DE TENSÃO PERCENTUAL MÁXIMA ADIMITIDA no circuito de alimentação: 2% As cargas para efeito de cálculos e dimensionamento de proteções e condutores, foram fornecidos pelo FNDE através de projetos específicos. Engenheiro Eletricista Laerte Barcelos Justin CREA RS D PAULO ROBERTO RITTER SECRETÁRIO MUNICIPAL DE EDUCAÇÃO. Canoas, 20 de julho de