MEMORIAL DESCRITIVO E JUSTIFICATIVO DE CLCULO

PROJETO DE DIMENSIONAMENTO DA REDE ELTRICA EM MDIA TENSO 13,8 kV, PARA AMPLIAO COM UMA SUBESTAO DE

112,5 KVA

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCALAO, CINCIA E TECNOLOGIA CEAR - CAMPUS UBAJARA

"BLOCO DE ENSINO"

Rua Luiz Cunha, 99998 - CEP 62580-970 - Centro - Ubajara/CE

SUMRIO

1 - DADOS DO CLIENTE ...................................................................................................................... 3

2 - OBJETIVO ........................................................................................................................................ 3

3 - REFERNCIAS NORMATIVAS ...................................................................................................... 3

4 - PONTO DE LIGAO...................................................................................................................... 4

5 - PONTO DE ENTREGA ..................................................................................................................... 4

6 - MEDIO ......................................................................................................................................... 4

7 - PROTEO CONTRA SURTOS DE TENSO E DESCARGAS ATMOSFRICAS ...................... 4

8 - PROTEO CONTRA SOBRECORRENTE, CURTO-CIRCUITO E SECCIONAMENTO ............. 5

9 - MALHA DE ATERRAMENTO E PROTEO ELTRICA ............................................................. 5

9.1 - PROTEO EM MDIA TENSO (TRANSFORMADOR DE 112,5 KVA) ............................. 5

9.2 - PROTEO EM BAIXA TENSO (TRANSFORMADOR DE 112,5 KVA) ............................. 6

9.3 - PROTEO EM MDIA TENSO (TRANSFORMADOR DE 150 KVA) ................................ 6

9.4 - PROTEO EM BAIXA TENSO (TRANSFORMADOR DE 150 KVA) ................................ 6

10 - CONDUTORES ............................................................................................................................... 6

10.1 - CONDUTORES DE MDIA TENSO ..................................................................................... 6

10. 2 - CONDUTORES E PROTEO EM BAIXA TENSO ........................................................... 6

11 - QUADRO DE CARGAS .................................................................................................................. 7

11.1 - TRASNFORMADOR DE 112,5 KVA ....................................................................................... 7

11.2 - TRANSFORMADOR DE 150 KVA ......................................................................................... 8

12 - DEMANDA A SER CONTRATADA .............................................................................................. 8

13 - CLCULO DA POTNCIA DEMANDADA .................................................................................. 9

13.1 - TRANSFORMADOR DE 112,5KVA ........................................................................................ 9

13.1.1 - ILUMINAO E TOMADAS ........................................................................................... 9

13.1.2 - AR - CONDICIONADO ................................................................................................... 10

13.1.3 - ELEVADORES ................................................................................................................ 10

14 - ESPECIFICAO DO TRASNFORMADOR ............................................................................... 10

15 - PREVISO DE LIGAO ............................................................................................................ 11

1 - DADOS DO CLIENTE

Projeto: Instituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia do Cear

Endereo da obra: Rua Luiz Cunha, 99998 - CEP 62580-970 - Centro - Ubajara/CE

Localizao da nova Subestao: Coordenadas UTM -3.8440, -40,9177

Localizao da Subestao atual : Coordenadas UTM -3.8446, -40,9178 (Transformador particular pertencente ao IFCE)

Localizao da rede de mdia tenso: Poste JH8883 - UTM -3,844905, -40,918100

Atividade Desenvolvida: Educao

2 - OBJETIVO

Este memorial descritivo tem como objetivo de estabelecer as condies e exigncias da COELCE, ser detalhado as caractersticas tcnicas para construo de uma subestao area de 112,5 kVA para atender exclusivamente a ampliao de novas cargas de energia eltrica do bloco didtico de ensino que faz parte da expanso do Instituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia do Cear - Campus Ubajara, o Campus de Ubajara, UC:9005468-6, alimentada em mdia tenso atravs de um transformador 150 KVA, particular, a medio ser unificada em conjunto polimrico j existente na subestao atual onde existe a medio atual em mdia tenso, o novo bloco possui dois pavimentos um trreo e um pavimento com laboratrios e salas de aulas, a estrutura j possui um projeto de ampliao com a construo de outros dois pavimentos, situado no Rua Luiz Cunha, 99998 - CEP 62580-970 - Centro - Ubajara, Cear. O referido projeto ir especificar e dimensionar todos os equipamentos eltricos necessrios para garantir o suprimento de energia eltrica do cliente.

3 - REFERNCIAS NORMATIVAS

O projeto foi rigorosamente elaborado de acordo com as seguintes normas relacionadas com materiais, operao e equipamentos utilizados em subestaes de energia eltrica:

- NBR 5410 (Instalaes Eltricas de Baixa Tenso)

- NBR 14039 (Instalaes Eltricas de Mdia Tenso)

- Normas COELCE: (NT002/2011 R-03)

- NBR 5471 (Condutores Eltricos)

- NR 10 - Normas de Segurana em Equipamentos Eltricos

- NBR IEC 50 (Nomenclatura)

4 - PONTO DE LIGAO

O ponto de ligao da concessionria ser areo, a critrio da COELCE, com trs chaves fusveis unipolares tipo indicadoras com capacidade especificada pela COELCE.

5 - PONTO DE ENTREGA

O fornecimento de energia eltrica ser feito pela COELCE em tenso primria de 13,8kV e freqncia de 60 Hz. O ponte de entrega de energia em poste 300/11 que ser implementado com muro, cerca, ou qualquer obstculo fsico da unidade consumidora recuado em relao a estrutura.

6 - MEDIO

A medio dos clientes enquadrados no poder pblico e classe servio pblico deve ser realizada em mdia tenso, logo aps o transformador da unidade consumidora e com a utilizao de conjunto de medio polimrico, NT002/2001 item 11.5.c. A medio ser instalada de forma a permitir o acesso da COELCE a qualquer hora e em qualquer tempo, sem nenhum impedimento por parte do cliente. O local onde ser instalada a medio dispe de sinal de comunicao de telefonia celular.

7 - PROTEO CONTRA SURTOS DE TENSO E DESCARGAS ATMOSFRICAS

A proteo dever ser realizada atravs da instalao de conjuntos de pra-raios polimricos tipo distribuio (resistor no linear), com desligador automtico, classe de tenso 12 kV, capacidade mnima de ruptura de 10kA, nvel de isolamento de 95kV.

8 - PROTEO CONTRA SOBRECORRENTE, CURTO-CIRCUITO E SECCIONAMENTO

A proteo primria do transformador de 112,5 kVA ser realizada atravs de chaves fusveis unipolares tipo indicadoras, com capacidade de corrente de 300A, capacidade de ruptura de 10kA, nvel de isolamento de 95kV, classe de tenso de 15kV e equipadas com elos fusveis de 6k.

A proteo geral de baixa tenso contra sobrecarga e curto-circuito do transformador de 112,5 kVA ser assegurada por um disjuntor tripolar termomagntico, classe de isolamento 600V, freqncia 60hz, capacidade de interrupo simtrica de 10kA e corrente nominal de 175A.

9 - MALHA DE ATERRAMENTO E PROTEO ELTRICA

A malha ser formada no mnimo de 6 hastes de aterramento, distanciados entre si de 3m, em disposio retangular, interligadas por cabos de cobre nu de 50 mm enterrados no solo, as hastes de terra sero no mnimo de 5/8" x 3,00m. A resistncia mxima da malha de aterramento em qualquer poca do ano no dever ser superior a 10 ohms.

Dever ser ligado ao sistema de aterramento por meio de condutor de cobre nu de bitola mnima de 50mm, o neutro do transformador, carcaa dos transformadores de potncia e da medio, os pra-raios, todas as ferragens para suporte das chaves, isoladores, alm de condutores de proteo da instalao. O condutor de aterramento que liga o terminal ou barra de aterramento principal malha deve ter seco mnima de 50mm.

Todas as ligaes deve ser feitas com conectores apropriados, preferindo-se a utilizao de soldas do tipo exotrmica. Os pontos de conexo das partes metlicas no energizadas ligadas ao sistema de aterramento devem estar isentos de corroso, graxa ou tinta protetora.

9.1 - PROTEO EM MDIA TENSO (TRANSFORMADOR DE 112,5 KVA)

A proteo contra curto-circuito do transformador ser feita atravs das chaves fusveis indicadoras unipolares, uso externo, operao sem carga, corrente nominal 300A, a classe de tenso 15 kV, NBI de 95kV, capacidade de ruptura simtrica de 10kA e elo fusvel 6K, localizadas na estrutura do poste de ligao e na do transformador.

9.2 - PROTEO EM BAIXA TENSO (TRANSFORMADOR DE 112,5 KVA)

A proteo de sobrecarga e curto-circuito no QGBT -BLOCO ser realizada por disjuntor tripolar termomagntico. Qualquer anormalidade de sobrecarga ou curto circuito no barramento principal de baixa tenso, dever provocar o desligamento desse disjuntor.

9.3 - PROTEO EM MDIA TENSO (TRANSFORMADOR DE 150 KVA)

A proteo contra curto-circuito do transformador ser feita atravs das chaves fusveis indicadoras unipolares, uso externo, operao sem carga, corrente nominal 300A, a classe de tenso 15 kV, NBI de 95kV, capacidade de ruptura simtrica de 10kA e elo fusvel 8K ou a critrio da COELCE, localizadas na estrutura do poste de ligao e na do transformador.

9.4 - PROTEO EM BAIXA TENSO (TRANSFORMADOR DE 150 KVA)

A proteo de sobrecarga e curto-circuito no QGBT ser realizada por disjuntor tripolar termomagntico de 250 A. Qualquer anormalidade de sobrecarga ou curto circuito no barramento principal de baixa tenso, dever provocar o desligamento desse disjuntor.

10 - CONDUTORES

10.1 - CONDUTORES DE MDIA TENSO

Cabo CAA 4AWG

10. 2 - CONDUTORES E PROTEO EM BAIXA TENSO

: 112,5 3 = 380 :

= 3 = 171,

Cabos de cobre flexvel 0,6/1kV, isolao termoplstica de EPR sem chumbo 90C, antichama com seco nominal transversal de 3x70mm para as fases e 1 x 35mm para condutores neutro, isolao em PVC 90, instalados em eletro dutos de PVC 2.1/2".

Para a proteo ser utilizado um disjuntor tripolar termomagntico em caixa moldada de 175A, 380V, capacidade de interrupo mnima de 10kA, curva de disparo C.

: 150 3 = 380 : =

3 = 228,2 Cabos de cobre flexvel 0,6/1kV, isolao termoplstica de EPR sem chumbo 90C, antichama com seco nominal transversal de 3x150mm para as fases e 1 x 70mm para condutores neutro, isolao em PVC 90.

Para a proteo ser utilizado um disjuntor tripolar termomagntico em caixa moldada de 250A, 380V, capacidade de interrupo mnima de 10kA.

11 - QUADRO DE CARGAS

11.1 - TRASNFORMADOR DE 112,5 KVA

Carga total instalada: 101,2 kW.

(KW) (KVA)Quadro - Ar condicionados 67,0 70,5Quadro - Iluminao e TUG - Trreo 11,3 12,3Quadro - Iluminao e TUG - Superior 17,6 19,2Quadro - Elevador 5,3 6,2TOTAL 101,2 108,2

QUADRORESUMO DAS CARGAS

QUADRO CARGA

QGBT-BL

11.2 - TRANSFORMADOR DE 150 KVA

12 - DEMANDA A SER CONTRATADA

Ser solicitado um acrscimo na demanda de 52,62 kW.

Dmx = Pinst x Fd

Dmx = 101,2 x 0.52

Dmx = 52,62 kW

onde:

Dmx : Demandas mxima

Pinst: Pontncia instalada

Fd: Fator de demanda 0,52 (conforme tabela 28 da CP-01)

ITEM ESPECIFICAO QUANTIDADE POTNCIA (W) POTNCIA TOTAL (KW)

1 LMP. FLUR. 40W 320 40 12,82 LMP. FLUR. 20W 17 20 0,343 TOMADA DE USO GERAL 160 100 164 TOMADA DE USO ESPECIFICO 68 300 20,45 SPLIT 48.000BTU 4 5400 21,66 SPLIT 36.000BTU 4 4300 17,27 SPLIT 30.000BTU 8 3600 28,88 SPLIT 24.000BTU 2 3200 6,49 SPLIT 21.000BTU 12 3000 3610 SPLIT 7.500BTU 2 1100 2,211 VENTILADOR 3 100 0,312 TOMADA MON. 3KW 5 3000 1513 TOMADA MON. 2KW 2 2000 414 TOMADA TRIFSICA 2 3000 615 BOMBA 2CV (RESERVA) 1 1500 1,516 BOMBA 5CV 1 3900 3,9

TOTAL 192,44

13 - CLCULO DA POTNCIA DEMANDADA

Metodologia de clculo (de acordo com item 14 NT-002 - Critrios para Clculo de Demanda)

= (,

+ 0,7 + 0,95 + 0,59 + 1,2 + + ) kVA Onde:

D : Demanda da instalao em kVA

a: Demanda das potncias, em kW, para iluminao e tomadas de uso geral (ventiladores, mquinas de calcular, televiso, som, etc.)

Fp: Fator de potncia da instalao de iluminao e tomadas.

b: Demanda de todos os aparelhos de aquecimento, em kVA.

c: Demanda de todos os aparelhos de ar condicionado, em kW.

d: Potncia nominal, em kW, das bombas d'gua do sistema de servio da instalao.

e: Demanda de todos os elevadores, em kW.

O valor de F deve ser determinado atravs de:

= (0,87 ) Pnm: Potncia nominal dos motores em cv utilizados em processo industrial;

Fu: Fator de utilizao dos motores;

Fs: Fator de simultaneidade dos motores;

G: Outras cargas no relacionadas em kVA.

13.1 - TRANSFORMADOR DE 112,5KVA

13.1.1 - ILUMINAO E TOMADAS

Atravs da tabela 5 da NT002/2001 para atividades de " Escolas e semelhantes":

a = 12+(28,944-12)x0,5 = 20,45 kW

13.1.2 - AR - CONDICIONADO

Pela tabela 7 da NT002/2011, com um total de 18 condicionadores de ar temos que FD=0,86

c=66,96 x 0,86 = 57,6 kW

13.1.3 - ELEVADORES

Atravs da tabela 8 da NT002/2011, com um elevador temos que FD= 0,8

e= 5,3 x 0,8 = 4,24 kW

Aplicando a equao da NT002/2011, temos que:

= (,

+ 0,7 + 0,95 + 0,59 + 1,2 + + ) kVA = (0,7720,450,85 + 0,9557,6 + 1,24,24) D = 78,31 KVA

Como mencionado anteriormente, o bloco de ensino possui dois pavimentos (trreo e piso superior) e existe um projeto de ampliao do bloco de ensino do IFCE no municpio de Ubajara, atravs da construo de outros dois pavimentos de laboratrios e salas de aulas. Tendo em vista essa futura necessidade ampliao do prdio, temos essa reserva de carga para atender as futuras necessidades de fornecimento de energia predial.

14 - ESPECIFICAO DO TRASNFORMADOR

Transformador de distribuio trifsico de potncia nominal de 112,5 kVA, relao de transformao de 13,000/380-220V. Com o primrio ligado em Delta(AT) e secundrio ligada em Estrela(BT) com centro estrela aterrado, impedncia nominal percentual de 3,5% na tenso de 13,800V, nvel de isolamento 15kV-NBI 95kV, freqncia de 60 Hz, refrigerao leo mineral e buchas primrias classe de 25kV.

78,31 KVA112,50 KVA

33,33% 37,50 KVATRANSFORMADOR ADOTADORESERVA PARA FUTURA AMPLIAO

DEMANDA MXIMA

15 - PREVISO DE LIGAO

Conforme disponibilidade da COELCE.

Engenheiro responsvel pela elaborao do Projeto:

Marcelo Cavalcante Pereira Engenheiro Eletricista CREA-CE: 52585 Endereo: Rua B, 116, Cj. Jardim Primavera Bairro: Passar, CEP: 607.43-225, Fortaleza - Cear Contato: (85) 8800.7801 / (85) 9997.3826 E-mail: eng.pereiraa@gmail.com