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~ CLAMPER®
Por Nunziante Graziano*
Prezado leitor, este fascículo
pretende apresentar em detalhes o
conjunto de normas brasileiras para
construção de conjuntos de manobra e
controle em alta-tensão, acima de 1 kV
até 52 kV inclusive. Atualmente, a norma
que rege esta construção é a ABNT NBR
IEC 62271-200 - Conjunto de manobra
e contro le de alta-tensão - Parte 200:
Conjunto de manobra e controle de
alta-tensão em invólucro metálico para
tensões acima de 1 kV até e inclusive
Capítulo 1
Introdução
TABELA 1 - FAMÍLIA DE NORMA S VIGENTES DA ABNT NBR IEC 62271
Nº Título Data
ABNTNBR
IEC 62271-102:2006
ABNTNBR
IEC 62271-200:2007 Errata
1:2007
ABNTNBR
IEC 62271-200:2007 Versão
Corrigida:2007
Equipamentos de
alta-tensão
Conjunto de manobra e
controle de alta-tensão
Conjunto de manobra e
controle de alta-tensão
2006-12-04
2007-04-02
2007-03-19
52 kV, publicada em 19/03/2007 e que versão da norma está sendo elaborada que reunia as cláusulas comuns a
entrou em vigor a partir de 19/04/2007.
Esta norma da ABNT especifica
os requisitos construtivos de conjunto
de manobra e controle de invólucro
metálico para corrente alternada,
montados em fábrica, para tensões
nominais acima de 1 kV até e inclusive 52
kV, para instalação abrigada e ao tempo,
para frequências de serviço até 60 Hz,
sendo que seus invólucros podem incluir
componentes fixos e removíveis e podem
ser preenchidos com fluido (líquido ou
gás) para prover a isolação.
Ao longo dos 12 capítulos deste
fascículo, vamos apresentar os principais
conceitos construtivos, as generalidades,
as aplicações por setores do mercado
com suas principais características e,
ao final, as novidades decorrentes da
revisão da NBR IEC 62271-200. A nova
pela Comissão de Estudo da ABNT/
CE-003:0017.001, que, neste momento,
se ocupa da revisão da ABNT NBR
60694, que será batizada, quando da sua
publicação, de ABNT-NBR-IEC-622 71- 1
- Conjuntos de manobra e controle em
alta-tensão - Parte 1 - Especificações
comuns.
A publicação da ABNT NBR IEC
62271 substituiu com avanços a NBR
6979, apresentando uma aproximação
bastante robusta com as normas da
IEC, que hoje se concretiza com uma
grande quantidade de normas brasileiras
baseadas e/ou traduzidas para o
português cujo título é precedido pela
sigla NBR IEC.
Assim como anteriormente, quando
a leitura da NBR 6979 deveria ser
acompan hada da NBR 10478 de 09/1988,
equipamentos elétricos de manobra de
tensão nominal acima de 1 kV, a leitura
da ABNT NBR IEC 62271-200 deve
ser acompanhada da ABNT NBR IEC
60694:2006 - Especificações comuns para
normas de equipamentos de manobra de
alta-tensão e mecanismos de comando,
publicada em 04/12/2006.
Tratemos então das generalidades
que determinam a abrangência da
referida norma ABNT NBR IEC 62271-
200 vigente. Esta norma define os vários
tipos de conjuntos de manobra e controle
em invólucro metálico que se diferem
entre si quanto às consequências na
continuidade no serviço da rede no caso
de manutenção no conjunto de manobra
e controle, e quanto à necessidade
e conveniência de manutenção do
equipamento.
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Como descrito na própria norma,
a segurança de uma instalação resulta
do projeto, da implementação e da
coordenação de produtos, instalações e
operações.
Em especial, em conjuntos de
manobra e controle em invólucro
metálico contendo compartimentos
preenchidos por gás, a pressão de projeto
é limitada a um valor máximo de 300
kPa (pressão relativa). Quando esses
compartimentos forem preenchidos
por gás tendo uma pressão de projeto
excedendo a 300 kPa (pressão relativa),
devem ser projetados e ensaiados de
acordo com a IEC 60517.
Conjunto de manobra e controle em
invólucro metálico para uso especial,
por exemplo, em atmosferas inflamáveis,
em minas ou a bordo de navios, pode
estar sujeito a requisitos adicionais.
Componentes instalados no conjunto de
manobra e controle em invólucro metálico
devem ser projetados e ensaiados de
acordo com as suas respectivas normas.
Esta norma complementa as normas dos
componentes individuais, considerando
sua instalação nos conjuntos de manobra
e controle. Esta norma não exclui
que outros equipamentos possam ser
incluídos no mesmo invólucro. Em tais
casos, qualquer possível influência destes
equipamentos no conjunto de manobra e
controle deve ser levada em conta.
Conjuntos de manobra e controle em
aterrados e completamente montados,
com exceção das conexões externas.
• Unidade funcional (de uma montagem):
invólucro metálico para tensões nominais parte de um conjunto de manobra e
acima de 36,2 kV, isolados a ar à pressão
atmosférica, podem ser contemplados
por esta norma, considerando os níveis
de isolamento da ABNT NBR 10478.
Embora a aplicação principal seja
para sistemas trifásicos, esta norma
pode ser também aplicada para sistemas
monofásicos ou bifásicos.
Definições
Algumas definições presentes na
norma serão transcritas aqui para
facilitar a compreensão, além de serem
acompanhadas de comentários que
podem facilitar a leitura.
• Conjunto de manobra e controle: termo
geral que contempla os dispositivos
de manobra e suas combinações com
equipamentos associados de controle,
medição, proteção e regulação,
incluindo a respectiva montagem
destes dispositivos e equipamentos com
interligações associadas, acessórios,
invólucros e estruturas suporte. Quando
em invólucro metálico, são os conjuntos
de manobra e controle com invólucro
metálico externo, previstos para serem
controle em invólucro metálico que inclui
todos os componentes dos circuitos
principais e dos circuitos auxiliares que
contribuem para a realização de uma
única função em uma instalação elétrica,
tais como: alimentador de um circuito,
alimentador de um transformador,
alimentador de um banco de capacitores,
alimentador de um motor, etc.
• Unidade de transporte: parte do
conjunto de manobra e controle em
invólucro metálico adequado para
transporte sem ser desmontado.
É interessante compreender que
as unidades de transporte são
dimensionadas pelo fabricante de
acordo com a massa de cada uma
das unidades funcionais, mas,
preponderantemente, dependente
do caminho que os conjuntos devem
percorrer desde a fábrica até a
subestação onde serão instalados
definitivamente. Esse caminho inclui o
meio de transporte (caminhão, navio,
avião, etc.), a forma de transporte
horizontal e/ou vertical no canteiro de
obras (içamento por olhal por gruas ou
guinchos, içamento com embalagem
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por cintas), a elevação com transpallet
ou empilhadeiras, arraste sobre roletes,
entre tantas outras formas. Cabe
ressaltar que a escolha adequada do
módulo de transporte depende de
informações a serem trocadas entre
usuários, instaladores e fabricante.
• Invólucro: parte do conjunto de
manobra e controle em invólucro
metálico que proporciona um
determinado grau de proteção do
equipamento contra influências externas
e um determinado grau de proteção
contra a aproximação ou contato com as
partes vivas e contra o contato com as
partes móveis.
• Compartimentos: diferentemente
do invólucro, os compartimentos são
as partes do conjunto de manobra
e controle em invólucro metálico,
exceto para aberturas necessárias para
interconexão, controle ou ventilação.
Podem ser diferenciados quatro tipos
de compartimentos: três que podem
ser abertos, chamados de acessíveis, e
um que não pode ser aberto, chamado
inacessível.
Um compartimento com acesso
controlado por intertravamento, que
contém partes de alta tensão, previsto
para ser aberto para operação normal e/ou
manutenção normal como determinado
pelo fabricante, possui acesso controlado
pelo projeto do conjunto de manobra e
controle. Cabe ressaltar que instalação,
ampliação, reparos e etc., não são
considerados como manutenção normal.
Um compartimento com acesso
baseado em procedimento, que contenha
partes de alta tensão, previsto para
ser aberto para operação normal e/ou
manutenção normal como especificado
pelo fabricante, possui acesso controlado
por procedimento adequado combinado
com travamento. Cabe ressaltar que
instalação, ampliação, reparos e etc.,
não são considerados como manutenção
normal.
Um compartimento com acesso
baseado em ferramenta, que contenha
partes de alta tensão, podem ser
abertos, mas não em operação
normal e manutenção. São requeridos
procedimentos especiais. São necessárias
ferramentas para abertura.
Um compartimento considerado não
acessível, por sua vez, é o compartimento
que contenha partes de alta tensão que
não deve ser aberto. A abertura pode
destruir a integridade do compartimento.
Devem ser previstas indicações claras
afixadas no compartimento de que não
se deve abrir.
• Para a separação entre
compartimentos, temos as divisões.
Divisão é uma parte de um conjunto
de manobra e controle em invólucro
metálico que separa um compartimento
dos demais. A classe de divisão define
se material metálico ou não metálico é
usado para separação das partes vivas.
A classe de divisão PM é a separação
metálica contínua e/ou obturadores (se
aplicável) previstos para serem aterrados,
entre compartimentos acessíveis abertos
e as partes vivas do circuito principal.
Por sua vez, a classe de divisão PI são
as divisões ou obturadores não metálicos
entre compartimentos acessíveis abertos
e as partes vivas do circuito principal.
Um obturador é um dispositivo
ou sistema mecânico que, na posição
de serviço, se encontra aberto para
passagem das interligações de uma parte
extraível e que se fecha obrigatoriamente
após a sua extração, impedindo o acesso
às partes vivas, fazendo parte da divisão.
Complementando o raciocínio
sobre compartimentação, o conceito de
segregação de condutores surge com
importância. A interposição de barreira
metálica aterrada entre partes vivas é
feita de modo que qualquer descarga
somente possa ocorrer para a terra. Uma
segregação pode ser estabelecida entre
os condutores, como também entre os
contatos abertos de um dispositivo de
manobra ou secionador.
• Bucha de passagem: consiste em
uma estrutura isolante contendo um
ou mais condutores que atravessam
um invólucro ou divisão isolando-os,
incluindo os meios de fixação.
• Componente: parte essencial do
circuito principal ou de aterramento
de um conjunto de manobra e
controle em invólucro metálico, que
desempenha uma função específica. Por
exemplo: disjuntor, secionador, fusível,
transformador para instrumentos,
buchas e barramentos.
• Circuito principal de um conjunto:
todas as partes condutoras de um
conjunto de manobra e controle em
invólucro metálico, presentes em um
circuito destinado a conduzir energia
elétrica. Os componentes deste circuito,
via de regra, utilizam circuitos auxiliares.
Assim sendo, um circuito auxiliar é
composto por todas as partes condutoras
de um conjunto de manobra e controle
em invólucro metálico presentes em
um circuito (que não seja o circuito
principal) destinado a controle, medição,
proteção, sinalização e regulação.
• Circuito de aterramento compreende
a conexão de todos os dispositivos
de aterramento ou pontos destinados
ao aterramento previstos para serem
conectados à barra de terra do conjunto
de manobra e controle em invólucro
metálico, que será conectada ao sistema
de aterramento da instalação.
• Dispositivo de alívio de pressão tem
como objetivo limitar a pressão em um
compartimento. Atenção especial a este
dispositivo se dará quando da leitura do
Anexo A da norma, quando falaremos
sobre o ensaio de arco interno devido a
falha interna, cujas características e bom
funcionamento são essenciais para a boa
performance no momento do defeito.
• Compartimento preenchido com
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fluido é o compartimento de um
conjunto de manobra e controle em
invólucro metálico preenchido com
fluido, gás ( que não seja o ar ambiente)
ou líquido, com o propósito de isolação.
• Temperatura do ar ambiente é a
temperatura determinada nas condições
prescritas do ar ao redor do conjunto
de manobra e controle em invólucro
metálico. Essa temperatura é importante
para limitar o uso de conjuntos, pois,
a capacidade de condução de corrente
do conjunto depende da temperatura
máxima de operação ambiente.
• Parte removível de um conjunto
corresponde à parte do conjunto de
manobra e controle em invólucro
metálico conectada ao circuito principal
e que pode ser totalmente removida
dele e recolocada, mesmo que o circuito
principal da unidade funcional esteja
energizado.
• Parte extraível de um conjunto
corresponde à parte removível do
conjunto de manobra e controle em
invólucro metálico que pode ser
movida para posições nas quais uma
distância de isolamento ou segregação
entre contatos abertos é estabelecida,
enquanto a parte permanece
mecanicamente fixada ao invólucro.
Algumas posições de uma parte
extraível são determinadas, quais sejam:
• Posição de serviço, que é a posição
de uma parte removível em que ela
está completamente conectada para a
sua função prevista.
• Posição de aterramento, que é a
posição de uma parte removível ou
estado de um seccionador no qual
o fechamento de um dispositivo de
manobra mecânico curto-circuita e
aterra um circuito principal.
• Posição de teste de uma parte
extraível é a posição de uma parte
extraível em que uma distância
de isolamento ou segregação é
estabelecida no circuito principal e
na qual os circuitos auxiliares estão
conectados.
• Posição desconectada de uma
parte extraível é a posição de uma
parte extraíve l em que é estabelecida
uma distância de secionamento
ou segregação nos circuitos da
parte extraível que permanece
mecanicamente ligado ao invólucro.
Em conjuntos de manobra e
controle em invólucros metálico
de alta-tensão, os circuitos de
controle e auxiliar podem não ser
desconectados.
• Posição removida é a posição de
uma parte removível quando esta
estiver elétrica e mecanicamente
separada do invólucro.
• Categoria de perda de continuidade
de serviço (LSC): para os colegas que
iniciaram suas carreiras no século passado,
tínhamos como referência os cubículos
conhecidos como "Metal-Clad" e "Metal
Enclosed", cuja aplicação determinava a
compartimentação interna dos conjuntos
de manobra em alta-tensão, mas que
não tinha uma aplicação direta com a
disponibilidade de funcionamento do
conjunto quando compartimentos fossem
abertos em operação normal. Assim, a
categoria que define a possibilidade de
manter outros compartimentos e/ou
unidades funcionais energizadas quando
um compartimento de circuito principal
for aberto é estabelecida pela classificação
LSC, que descreve o nível para o qual
os conjuntos de manobra e controle são
previstos para permanecerem operacionais
no caso de ser necessário acesso a um
compartimento de circuito principa l. O
nível considerado necessário para abrir
compartimentos de circuito principal
energizado pode ser dependente sob vários
aspectos. Entretanto, a categoria LSC não
descreve classificação de confiabilidade de
conjunto de manobra e controle.
• Conjunto de manobra e contro le
de categoria LSC2: essa categoria
compreende os conjuntos de manobra e
controle com compartimentos acessíveis,
que não sejam os compartimentos dos
barramentos de um conjunto de manobra
e contro le de um único barramento .
Para conjunto de manobra e controle
em invólucro metálico, quando qualquer
compartimento acessível em uma
unidade funcional for aberto, todas as
outras unidades funcionais são previstas
para permanecerem energizadas e
operando normalmente. Uma exceção
se aplica ao caso do compartimento
de barramento principa l do conjunto
de manobra e controle de um único
barramento, o qual, quando aberto,
impede a continuidade do serviço. Duas
subdivisões são reconhecidas:
• LSCl é o conjunto de manobra e
controle em invólucro metá lico que
não pode ser configurado como
categoria LSC2.
• LSC2B: conjunto de manobra e
controle de categoria LSC2 onde
o compartimento dos cabos é
também previsto para permanecer
energizado quando qualquer outro
compartimento acessível da unidade
funciona l correspondente for aberto.
• LSC2A: conjunto de manobra e
controle LSC2, que não seja possível
classificar como LSC2B.
No próximo capítulo deste fascículo
abordaremos as características nominais
importantes para a determinação de um
conjunto de manobra e controle de alta
tensão, além dos requisitos de projeto e
construção obrigatórios para os conjuntos.
Até lá!
*Nunziante Graziano é engenheiro
eletricista , mestre em energia, redes e equipamentos pelo Instituto de Energia
e Ambiente da Universidade de São
Paulo (IEEIUSP), Doutor em Business
Administration pela Florida Christian
University, membro do ABNTICB-003/
CE 003 017 003 "Conjuntos de manobra e controle de alta tensão" , Conselheiro
Regional do CREA-SP e diretor da Gimi
Pogliano Blindosbarra Barramentos
Blindados e da GIM/ Quadros elétricos.
CONTINUA NA PRÓXIMA EDIÇÃO
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