UNIVERSIDADE DO PLANALTO CATARINENSE ENGENHARIA ELÉTRICA JHONATAN MACHADO GODINHO REVISÃO DE PROJETO PARA ADEQUAÇÃO ÀS NORMAS DA CELESC DISTRIBUIÇÃO LAGES (SC) 2016
JHONATAN MACHADO GODINHO REVISÃO DE PROJETO PARA ADEQUAÇÃO ÀS NORMAS DA CELESC DISTRIBUIÇÃO Relatório de Curso submetido à Universidade do Planalto Catarinense para obtenção dos créditos de disciplina com nome equivalente no curso de Engenharia Elétrica. Orientação: Prof. Adriano Garcia, esp. LAGES (SC) 2016
JHONATAN MACHADO GODINHO REVISÃO DE PROJETO PARA ADEQUAÇÃO ÀS NORMAS DA CELESC DISTRIBUIÇÃO Este Relatório de Curso foi julgado adequado para obtenção dos créditos da disciplina de Estágio, do 10º. Semestre, obrigatória para obtenção do título de: ENGENHEIRO ELETRICISTA Lages (SC), 24 de novembro de 2016. Prof. Msc. Carlos Eduardo de Liz Professora de Estágio Profª. Drª. Stéfano Frizzo Stefenon Coordenador do Curso de Engenharia Elétrica Prof. Esp. Adriano Garcia Orientador (UNIPLAC)
LISTA DE FIGURAS E TABELAS Tabela 1- Trações e flechas... 11 Tabela 2- Trações e flechas 2.... 11 Tabela 3- Medidas dos vãos.... 12 Tabela 4- Quantidade de vãos.... 12
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas ANEEL Agencia Nacional de Energia Elétrica NBR Norma Brasileira Regulamentadora ONU Organizações das Nações Unidas SEP Sistema Elétrico de Potência.
RESUMO Este projeto de pesquisa traz estudos na área de eletrotécnica com foco no projeto elétrico de rede de distribuição de energia elétrica multiplexada em baixa tensão e compacta em média tensão, tendo como objetivo padronizar o projeto em si, levando em consideração as normas e manuais regulamentadores. Neste trabalho será apresentado o problema especifico do projeto no qual será necessário conhecer a norma de estudo, visando assim a possibilidade de execução da obra. Toda parte de execução do projeto será desenvolvida através do software AutoCad, de acordo com a necessidade de alterações do projeto e levando em consideração o plano de atividades do estágio. Palavras-chave: Projetos. Estágio. Normas.
ABSTRACT This research project brings studies in the area of electro technology with focus on the electrical design of multiplexed low voltage medium voltage distribution network and compact in medium voltage, aiming to standardize the project itself, and taking into account the standards and regulatory manuals. In this work, the specific problem of the project will be presented in which it will be necessary to know the study norm, aiming at the possibility of execution of the work. Every part of the project execution will be developed through AutoCad software, according to the need for project changes and taking into account the work plan of the internship. Keywords: Project. Internship. Standards.
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO... 3 1.1 APRESENTAÇÃO... 3 2 DEFINIÇÃO DO PROBLEMA... 4 2.1 HISTÓRICO DA EMPRESA... 4 3 ELABORAÇÃO DO PROJETO... 5 3.1 FINALIDADE... 5 3.2 JUSTIFICATIVA... 5 3.3 OPORTUNIDADE DE PROJETO... 5 3.4 VIABILIDADE DO PROJETO... 5 4 OBJETIVOS... 6 4.1 OBJETIVO GERAL... 6 4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS... 6 5 REVISÃO DA LITERATURA... 7 5.1 SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO... 7 5.1.1 Redes de distribuição... 8 6 METODOLOGIA... 10 7 RESULTADOS... 11 8 CONCLUSÃO... 13 9 REFERÊNCIAS... 14 ANEXOS (PROJETO)... 15
3 1 INTRODUÇÃO 1.1 APRESENTAÇÃO As normas vigentes com relação aos sistemas de distribuição de energia elétrica trouxeram novos fundamentos e atribuições para que seja possível adequarse aos mesmos e estabelecer procedimentos técnicos e critérios básicos para projetos elétricos, montagem, inspeção e recebimento de materiais de redes aéreas de distribuição de energia elétrica aplicados em diversos locais, para fins residenciais, comerciais e industriais.
4 2 DEFINIÇÃO DO PROBLEMA Tendo como objetivo da implantação de um projeto elétrico de uma rede de distribuição multiplexada em baixa tensão e compacta em média tensão à um condomínio, necessita-se adequação do projeto em relação as normas vigentes da concessionária local. 2.1 HISTÓRICO DA EMPRESA A Prevenself é uma empresa nova na área de execução de projetos, situada em Lages no planalto catarinense, e atendem diversos serviços como: Projetos Arquitetônicos (Comercial, Residencial, Industrial); Projetos Elétricos (Subestações, Entradas de Energia, Painéis, Geradores); Projetos Preventivos (SPDA, SADI, IE, SPE, GLP, SHP); Montagem e Instalação de Painéis Elétricos; Montagem e Instalações de Sistemas Preventivos; Venda de Materiais Preventivos; Montagem e Instalações NR-10; Manutenção em Subestações (Abrigadas e Externas); Laudos Preventivos (SPDA, SADI, IE, Caldeira, Hidrostático); Laudos NR-10 (Aterramento, Diagramação); Assessoria Técnica.
5 3 ELABORAÇÃO DO PROJETO 3.1 FINALIDADE O projeto será executado através das normativas da CELESC Distribuição: I-313.0023 Loteamentos com rede aérea de distribuição de energia elétrica; E-313.0085 Estruturas para redes de distribuição aérea com cabos cobertos fixados em espaçadores rede compacta. 3.2 JUSTIFICATIVA Visando o aperfeiçoamento do projeto elétrico de distribuição, nota-se a necessidade de melhoria do mesmo, devido as normas da região. 3.3 OPORTUNIDADE DE PROJETO Por ser uma área bastante ampla, o projeto elétrico de distribuição permite que se possa obter novos conhecimentos em linhas distribuição secundária de linhas áreas para o consumidor final, seja ele para fins residenciais, comerciais e industriais. 3.4 VIABILIDADE DO PROJETO Para que possa-se obter a execução da obra, é exigido que o projeto esteja adequado às normas especificas da CELESC a fim de que seja definido o que deve e não conter em um projeto elétrico, desde a simbologia e documentos necessários para assegurar que as redes aéreas tenham condições técnicas necessárias de instalação elétricas, qualidade no fornecimento de energia e níveis de segurança compatíveis com as necessidades operacionais, de crescimento e manutenção da rede de distribuição vigente.
6 4 OBJETIVOS 4.1 OBJETIVO GERAL Solucionar o problema de um projeto elétrico de distribuição especifico para um condomínio, sendo ele em uma rede de distribuição multiplexada em baixa tensão e rede compacta em média tensão. 4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Utilizar de normas vigentes da concessionária local (CELESC) para execução do projeto; Estudar e conhecer os padrões técnicos adotados na elaboração do projeto de distribuição.
7 5 REVISÃO DA LITERATURA 5.1 SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO As linhas de transmissão são basicamente constituídas por fios condutores metálicos suspensos em torres, também metálicas, por meio de isoladores cerâmicos ou de outros materiais altamente isolantes. Como os sistemas de potência são trifásicos, geralmente existem três conjuntos de cabos de cada lado das torres, acompanhados por um cabo mais alto, no topo, que é o cabo para-raios, ou também chamado de cabo guarda. As linhas de transmissão se estendem por longas distâncias, conectando também, além de usinas geradoras aos grandes consumidores, aqueles que adquirem energia em alta tensão, como fábricas e mineradoras, ou às empresas distribuidoras de energia, as quais vão se encarregar de transportar a energia aos consumidores de menor porte. No Brasil, as linhas de transmissão são classificadas de acordo com o nível de tensão de sua operação, mensurado em Kilo Volt (Kv - milhares de Volts). Para cada faixa de tensão, existe um código que representa todo um conjunto de linhas de transmissão de mesma classe. São eles: A1 tensão de fornecimento igual ou superior a 230 kv A2 tensão de fornecimento de 88 kv a 138 kv A3 tensão de fornecimento de 69 kv. Em termos organizacionais, a classe A1 é representativa do sistema de transmissão interligado, ou Sistema Interligado Nacional (SIN), também denominado rede básica. Na classe A1, existem 77 concessionárias dos serviços públicos de transmissão, responsáveis pela administração de mais de 100 mil Km de linhas. As empresas transmissoras também operam instalações de tensão inferior a 230 kv, que são as chamadas Demais Instalações da Transmissão (DIT). As classes A2 e A3, quando não são de propriedade das transmissoras, representam as redes denominadas de sub-transmissão, que, ao contrário das redes de transmissão propriamente ditas, são administradas pelas empresas de distribuição.
8 5.1.1 Redes de distribuição As redes de distribuição são compostas por linhas de alta, média e baixa tensão. As linhas de transmissão com tensão igual ou superior a 230 kv constituem a chamada rede básica. Apesar de algumas transmissoras também possuírem linhas com tensão abaixo de 230 kv, as chamadas Demais Instalações da Transmissão (DIT), grande parte das linhas de transmissão com tensão entre 69 kv e 138 kv são de responsabilidade das empresas distribuidoras. Essas linhas são também conhecidas no setor como linhas de subtransmissão. Além das redes de subtransmissão, as distribuidoras operam linhas de média e baixa tensão, também chamadas de redes primária e secundária, respectivamente. Conforme Prazeres (2010), a rede primária faz parta de distribuição aérea de energia elétrica, sendo um conjunto de linhas elétricas com equipamentos e materiais diretamente associados, destinados à distribuição de energia elétrica em alta tensão. Já as redes de secundárias de distribuição, ou também as chamadas rede de baixa tensão, são energizadas pelo secundário dos transformadores de distribuição. Nessa rede são ligados os consumidores em baixa tensão e as luminárias instaladas nos postes (PRAZERES, 2010). As linhas de média tensão são aquelas com tensão elétrica entre 2,3 kv e 44 kv, e são muito fáceis de serem vistas em ruas e avenidas das grandes cidades, frequentemente compostas por três fios condutores aéreos sustentados por cruzetas de madeira em postes de concreto. As redes de baixa tensão, com tensão elétrica que pode variar entre 110 e 440 V, são aquelas que, também afixadas nos mesmos postes de concreto que sustentam as redes de média tensão, localizam-se a uma altura inferior. As redes de baixa tensão levam energia elétrica até as residências e pequenos comércios/indústrias por meio dos chamados ramais de ligação. Os supermercados, comércios e indústrias de médio porte adquirem energia elétrica diretamente das redes de média tensão, devendo transformá-la internamente para níveis de tensão menores, sob sua responsabilidade. Existem quatro tipos de redes de distribuição de energia elétrica. São eles:
9 Rede de Distribuição Aérea Convencional: É o tipo de rede elétrica mais encontrado no Brasil, na qual os condutores são nus (sem isolamento). Exatamente por isso, essas redes são mais susceptíveis à ocorrência de defeitos (curto-circuito), principalmente quando há contato de galhos de árvores com os condutores elétricos. Rede de Distribuição Aérea Compacta: Surgidas no Brasil na década de 1990, as redes compactas são muito mais protegidas que as redes convencionais, não somente porque os condutores tem uma camada de isolação, mas porque a rede em si ocupa bem menos espaço, resultando em menor número de perturbações. Rede de Distribuição Aérea Isolada: Esse tipo de rede é bastante protegida, pois os condutores são encapados com isolação suficiente para serem trançados. Geralmente mais cara, essa rede é utilizada em condições especiais. Rede de Distribuição Subterrânea: A rede subterrânea é aquela que proporciona o maior nível de confiabilidade e também o melhor resultado estético, dado que as redes ficam enterradas. No entanto, as redes subterrâneas são bem mais caras que as demais soluções, sendo comuns apenas em regiões muito densas ou onde há restrições para a instalação das redes aéreas. Com relação às redes de iluminação pública (IP), que também podem ser do tipo aéreo ou subterrâneo, são redes que derivam das redes de distribuição das concessionárias. Apesar disso, a operação e a manutenção das redes de IP são de responsabilidade das prefeituras municipais.
10 6 METODOLOGIA Realizou-se uma pesquisa técnica aplicada, afim de que se possa utilizar as normativas referente ao sistema elétrico de distribuição. Se trata de uma pesquisa qualitativa, pois utilizará de levantamentos de dados técnicos e teóricos necessários para solucionar o problema, sendo utilizados manuais, normas e estudos científicos. Tem por seu objeto de estudo, ser exploratória, enfatizando a solução para uma melhor adequação ao projeto. Será adotada uma revisão bibliográfica com base na pesquisa em livros técnicos como a Rede de Distribuição de Energia Elétrica, bases de dados como artigos acadêmicos da área, normas vigentes, sendo possível utilizar levantamentos e informações sobre o problema em questão. Toda a pesquisa e levantamento de informações serão executados pelo autor, que a executará em contato com os supervisores apresentaram soluções para o problema.
11 7 RESULTADOS Com base nas atividades realizadas, observou-se que durante a montagem das redes compactas devem ser feitos o lançamento, tracionamento e ancoragem do cabo mensageiro e, só então, podem serem lançados os cabos fases e colocados espaçadores. Para permitir a montagem da rede, existem as tabelas para a situação inicial (só o mensageiro lançado) e situação final (rede completa, com mensageiro e fases). Durante o tracionamento do mensageiro, a tração a ser aplicada é aquela da situação inicial e deve, obrigatoriamente, ser verificada com um dinamômetro. Após a montagem da rede completa, a tração no cabo mensageiro será aquela mostrada na tabela da situação final. A tração de projeto é a máxima tração a eu estará sujeito o condutor durante a sua vida útil, observados os estados básicos de montagem adotados. As flechas a serem observadas na montagem dos cabos cobertos estão mostradas na tabela a seguir. Tabela 1- trações e flechas. CONDUTOR = 3X50+9,5 (mm²) 25KV Temperatura ºC Tração Flecha 0º 91,8 0,50 5º 88,6 0,54 10º 88,6 0,58 15º 84,4 0,62 20º 82,4 0,66 25º 80,2 0,69 Vão regulador 33,33 Fonte: Do autor (2016). Tabela 2- trações e flechas 2. CONDUTOR = 3X1X70 (mm²)+70 mm² Temperatura ºC Tração Flecha 0º 211,0 0,57 5º 199,0 0,60 10º 189,2 0,64 15º 179,6 0,67 20º 172,0 0,70 25º 164,6 0,72 Vão regulador 33,33 Fonte: Do autor (2016).
12 Tabela 3- Medidas dos vãos. Medidas dos vãos 35 35 29 29 27 25 Fonte: Do autor (2016). Tabela 4- Quantidade de vãos. Vão Total 180 Quantidade de vãos 6 Vão máximo 35 Vão mínimo 25 Vão médio 30 Vão regulador 33,33 Fonte: Do autor (2016).
13 8 CONCLUSÃO Para o fornecimento de energia na rede multiplexada os condutores devem ser 3x50mm²+9,5mm² para tensão de 25 KV. E para a rede compacta, o condutor a ser utilizado deve ser de 3x1x70mm²+70mm². Para a proteção geral uma chave de 100A; elo fusível 6H para Trafo de 112,5 KVA. Engastamento do poste:1,70m. Cintas: Primeira cinta a 0,15 do topo do poste com 170mm de diâmetro, demais cintas de acordo com necessidade. Demanda privativa prevista: (15 x 7KVA) D1 = 105,0 KVA. Demanda Iluminação D2: 6x0,060 = 0,36 KVA. Demanda Total: (D1+D2) 105,36 KVA
14 9 REFERÊNCIAS PRAZERES, Romildo Alves do. Redes de Distribuição de Energia Elétrica e Subestações. 22. ed. Curitiba: Base Editorial, 2010. 176 p. LOTEAMENTO COM REDE AÉRA DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA. Manual de procedimentos Celesc. Florianópolis: DVEN, 2002. 40 p. ESTRUTURAS PARA REDES DE DISTRIBUIÇÃO AÉREA COM CABOS COBERTOS FIXADOS EM ESPAÇADORES REDE COMPACTA. Manual de procedimentos Celesc. Florianópolis: DVEN, 2002. 114 p.
00 1:750 11/11/2016 STEFANO Jhonatan Machado Godinho VERIF. DES. AVALIA$ÀO CELESC RAFAEL ELAB. FINALIDADE CLIENTE CONDOMÌNIO JAQUELINI Juarez Carvalho 10 15' 20 25' V Re 189.2 179 172 164.6 33 33 13026 3-4b LVR0b TEMP 'C 0' FLECHA 57 TRA AO TRA OES E FLECHAS CONDUTOR - 3X1X70mm2+ 70rnm2 MEGAprojetos TRA AO 91.8 88.6 86.6 84.4 82.4 80.2 33 33 V. Re CONDOMINIO JAQUELINI FLECHA 50 0.54 0.58 62 TEMP. C 0' PROJETO ELÉTRICO - SEP TRA OE S E FLECHA S CONDUTOR - 3X50 9, S mm2 2SKV 30, 00 180 25 RESP. TÉCNICO 00 Engastamento de poste: 1,7m LVR03 Con ven cional (cab o nu) Con ven cion al (cabo n u de em édia sü R ed e Cab em Ba ixa Ten sõo õ In stat ar I sol a do M u I tipl exad o Rede em Média Ten sõ o õ In stat ar Com pa cta Tran sform ad or em Transform ador em Poste a rticu I ar ll umina ç õ o P ublica P oste CELESC Alim en ta gò o Atu al em Ba ixa Ten sò o oste de Con creto Du pl o T a I nsta I a r P ara Ra io a I n stat ar oste de Con creto Du pl o T I n stat a do P ara Ra io I n stat a do Poste de Con creto Circu I ar I n stat «d Liga çóo de Terr a I n stat ado LEGEN DA ELÉ TR! CA Co n fo rm e I 51 5. 0011 CELESC 15 35 EMISSÀO INICIAL RAF STE 11/04/2016 No. DESCRI ÀO ELA. VER. DATA ESCALA DATA REVISÀO