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PROJETO DE SUBESTAÇÃO DE 600KVA COM 2 GERADOR DE 260KVA JUAREZ DALSOTTO MICHAEL FEDRIGO OMAR FRANCO

Apresentação Omar Tcc 9

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PROJETO DE SUBESTAÇÃO DE 600KVA COM 2 GERADOR DE

260KVA

JUAREZ DALSOTTOMICHAEL FEDRIGO

OMAR FRANCO

O Presente trabalho, trata-se de uma subestação transformadora localizada na cidade de Farroupilha - RS que atenderá uma empresa com carga instalada de 500 kw, a mesma terá medição em MT, disjuntor de MT, dois transformadores com potência de 300kva cada e totalizando uma potência de 600kva.

Nosso trabalho está organizado em quatro etapas:

1) Será apresentado um breve relato sobre local onde será instalada a subestação;

2) Falará sobre o dimensionamento dos componentes;

3) Será a fundamentação teórica;4) Conclusão.

1) LocalizaçãoA Subestação está situada em Farroupilha - RS, Brasil na Rua Serapião Floriano Prado, 70.

Fonte: http: https://www.google.com.br/maps/@-29.215322,-51.3212973,470m/data=!3m1!1e3

Segundo o RIC, 2014, p. 22 “a subestação de entrada de energia deve ser construída sempre que possível no limite da propriedade com a via pública, admitido um recuo de até 2m, com acesso independente o mais próximo possível da entrada principal”.

A subestação possui 9,75 metros de comprimento, 6 metros de largura e altura de 2,30m, contendo 2 alas para a colocação dos transformadores, uma para o relé de média tensão, e outra para os transformadores de potência (TPs) e transformadores de corrente (TCs).

Figura1: Empresa Soprano S/AFonte:http://www.google.com.br/maps/@29.215322,51.3212973,470m/data=!3m1!1e3

Além de um centro de medição a subestação possui 2 janelas para ventilação, iluminação com dois pontos de luz de fácil acesso e iluminação de emergência com autonomia de duas horas. Suas paredes foram construídas com tijolos maciços e as portas e janelas possuem estrutura metálica que garantem a ventilação. Nas mesmas existem placas de sinalização conforme a figura.

Figura 3: Placa de sinalização de perigoFonte: Regulamento interno de instalações consumidoras (RIC)

2) Dimensionamento

• Dados:• Área: 1600m².• Tensão de fornecimento: 380/220V.• • 2.4.1 Cargas instaladas:• Iluminação e tomadas = 48 KW• Aquecimento = 312kW• 5 motores sopradora 25 CV = 92 kw• 6 motor moinho20 CV = 88,32 kw• 18 motor injetora 30 CV = 397,44kw• 3 motores embaladora 2 CV = 4,416kw• TOTAL = 894.176kw• • Como 894.176 kW > 25kW, a demanda deve ser calculada. • Compatibilização da carga instalada com as previsões mínimas

• 2.4.2 Iluminação e tomadas: Conforme ANEXO D

• 30W/m2 x 1600m2 = 48kw• 20kw x 100%= 20kw• 28kw x 35% = 9,8kw

• TOTAL = 29,8kw• • 2.4.3Aparelhos de aquecimento: Conforme anexo I• 29 aparelhos FD 30%• 312 kw x 30% = 93,6kw • Total 93,6 kw

• 2.4.4 Motores: Conforme ANEXO G • 5 motores sopradora 25 CV =5x20,3kva =101,5 kva

• 18 motores injetora cv =18x24kva=432kva

• 3 motores embaladora 2cv =3x2,6kva = 7.8kva

• 6 motores moinho 20cv =6x16,4 = 98,4kva

• 639,7KVA x 70% = 447,79kva

• 2.6. Total da indústria• D = a + b + e• D = 29,8KVA+93,6KVA+447,79KVA• D = 571,19kVA

3) Fundamentação teórica

Nas subestações normalmente existem dispositivos que possuem a função de medição da energia consumida para faturamento ou controle interno, de proteção e seccionamento das instalações e coordenação com o sistema elétrico e de transformação do nível de tensão de fornecimento para os níveis desejáveis.

Para isto, cada função é feita por um equipamento específico dimensionado para o seu correto uso. Como exemplos, podem ser citadas as chaves seccionadoras, disjuntores, transformadores de corrente, de potência, fusíveis que serão apresentadas a seguir.

Chave fusível

A chave fusível com isolador de corpo único, também conhecida como chave seccionadora de distribuição com base tipo C, é empregada normalmente em sistemas de distribuição para corrente nominal não superior a 200A. Sua função de proteção é feita pelo elemento elo fusível instalado na parte móvel do equipamento.

Figura 5 - Chave fusível MT para distribuição – instalação externa (Balastro, 2009)

Chave seccionadora

A chave seccionadora com isolador tipo pedestal é empregada nas chaves fusíveis e são apoiados numa base metálica que também tem a função de fixar a chave em estrutura da rede de distribuição ou na subestação. São normalmente empregadas na proteção de subestação de força de até 69 kV.

Figura 6 - Chave seccionadora com isolador tipo pedestal – Instalação externa (Balastro, 2009)

Chave seccionadora

Estas chaves fusíveis são equipamentos adequados para aberturas do circuito sem carga. No caso da proteção de transformadores individuais é permitida a abertura dos seus terminais primários circulando apenas a corrente de magnetização. Mesmo assim, verifica-se a existência de arco elétrico durante a operação da chave cuja magnitude depende da velocidade da manobra que o operador imprime na vara de manobra.

Figura 6 - Chave seccionadora com isolador tipo pedestal – Instalação externa (Balastro, 2009)

Fusíveis Os fusíveis de média tensão do tipo limitadores de corrente são destinados ao uso interno ou externo em sistemas de corrente alternada de 60 Hz para tensões acima de 1,0 kV. São largamente usados na proteção de transformadores, motores, alimentadores e banco de capacitores. Estes fusíveis não são fabricados para proteção de sobrecarga e sim para proteção de curto-circuito. O fusível de MT mais comumente usado em instalações industriais é o tipo HH. Deve ser escolhido com corrente de carga máxima do circuito.

Figura 7- Fusível de MT limitador de corrente HH (Dreyfus, 2009)

Disjuntor de Média Tensão

Os disjuntores são equipamentos destinados ao chaveamento e a interrupção de corrente elétricas de uma instalação. Estes equipamentos necessitam de um acionador para operarem, que pode ser um relé ou botões de controle instalados no painél de proteção. Por ter a capacidade de interromper o circuito sob carga ou em falta (defeito), o disjuntor tem como sua principal função a interrupção das correntes de falta de um circuito durante o menor tempo possível, determinado pelo seu respectivo relé. Neste tipo de manobra um fenômeno físico muito prejudicial aos equipamentos surge e precisa ser eliminado: o arco elétrico.

Figura 9 - Disjuntor de MT com extinção a PVO (Beghim, 2009)

Arco Elétrico

O arco elétrico é um fenômeno que ocorre quando se separam dois terminais de um circuito que conduz determinada corrente de carga, de sobrecarga ou defeito. O arco pode atingir cerca de 4.000K (3.726ºC) na sua periferia, podendo chegar aproximadamente a 15.000K (14.726ºC) no seu núcleo. Os valores dessas temperaturas podem variar em função do meio extintor (SILVA, 2009).

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Figura 8 - Arco elétrico Fonte: http://www.manutencaoesuprimentos.com.br/imagens/o-que-e-um-arco-eletrico.bmp

No chaveamento sob carga, ou seja, sob passagem de uma corrente elétrica de carga, o aparecimento do arco elétrico é inevitável, o qual precisa ser prontamente eliminado. O arco formado desta forma torna-se o meio de continuidade do circuito mencionado até que a corrente atinja seu ponto zero durante o ciclo senoidal.

Como princípio básico para a extinção de um arco elétrico qualquer, é necessário que se provoque o seu alongamento por meios artificiais, reduza a sua temperatura e substitua o meio ionizado entre os contatos por um meio isolante eficiente que pode ser o ar, óleo ou gás, o que permite, assim, classificar o tipo de meio extintor, consequentemente, as características construtivas do disjuntor (MAMEDE, 2007).

Transformador de Corrente

Os transformadores de corrente (TC) são equipamentos que permitem aos instrumentos de medição e proteção funcionarem adequadamente sem que seja necessário possuírem correntes nominais de acordo com a corrente de carga do circuito ao qual estão ligados. Eles convertem eletromagneticamente correntes elevadas que circulam no seu primário em pequenas correntes secundárias, obedecendo a sua relação de transformação de corrente (RTC).

Figura 10 - Transformador de corrente MT (Seedel, 2009)

Transformador de Potência

Transformador é um equipamento de operação que por meio de indução eletromagnética transfere energia de um circuito primário, para um ou mais circuitos denominados, respectivamente, secundário e terciário, sendo, no entanto, mantida a mesma frequência, porém com tensões e correntes diferentes.

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Os transformadores são construídos com as mais diversas características que dependem do tipo de carga que se quer alimentar ou mesmo do ambiente onde se pretende instalá-los.

Os transformadores são classificados quanto ao meio isolante em dois grandes grupos: • Transformadores em líquido isolante e • transformadores a seco.

Transformadores em líquido isolante

São utilizados em sistemas de distribuição e força e em plantas industriais comuns. Existem três tipos de líquidos que são usados em transformadores: óleo mineral, silicone e ascarel. * A utilização do ascarel está proibida em território nacional por lei.

Figura 11 - Transformador de potência com óleo isolante (Com Trafo, 2009)

Transformadores a Seco

São empregados mais especificamente em instalações onde os perigos de incêndio são iminentes, tais como refinarias de petróleo, indústrias petroquímicas, grandes centros comerciais, em que a norma da concessionária local proíbe o uso de transformadores à óleo mineral, além de outras instalações que requeiram um nível de segurança elevado contra explosões de inflamáveis.

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4) Conclusão As questões levantadas pelo grupo são diversas, mas como proposta de melhoria o grupo evidenciou que a subestação estudada deve passar por uma adequação rigorosa seguindo desde a localização que esta fora das normas exigidas. Outra questão levantada pelo grupo foi o estudo da instalação do grupo motor gerador, que conforme gráficos apresentados, é sem dúvida viável a empresa tendo em vista que mesmo elevando o valor em reais de máquinas paradas muito acima do real, ainda assim o mesmo consegue ter ganhos, conforme apresentado acima concluímos que o trabalho é sim viável a empresa.