NORMA DE DISTRIBUIÇÃO
T Í T U L O
REDES DE DISTRIBUIÇÃO AÉREAS URBANAS DE ENERGIA ELÉTRICA COM CONDUTORES NUS CÓDIGO VERSÃO Nº APROVAÇÃO DATA DA VIGÊNCIA NOR-TDE-107 DATA R3 DCMD 21/07/2014 21/08/2014
CONTROLE DE REVISÃO
Data Responsáveis Descrição
21/07/2014
Elaboração: Eng. Alberto J. P. da Silveira 1. Extinção do cabo isolado, multiplexado, XLPE, 35mm², BT, em redes secundárias de distribuição.
2. Item 8.3 – Trafos deverão ter certificado INMETRO.
3. Níveis de tensão aceitáveis conforme PRODIST – Módulo 8
4. Extinção da classe D na tabela 2. 5. Instalação de Religadores com chaves tipo By-Pass.
Revisão: Filipe Werter de Meneses Ribas
Eduardo Henrique A. Rachel
Aprovação: Eng. Euclides Nogueira Júnior
Deptº. de Constr. e Mnt. da Distribuição – DCMD.
SUMÁRIO
1 Finalidade ... 1
2 Âmbito de dplicação ... 2
3 Conceitos básicos ... 3
4 Tipos de projetos ... 8
5 Dados gerais para projetos ... 10
6 Dados de carga ... 14
7 Execução de projeto ... 24
8 Dimensionamento elétrico ... 31
9 Locação dos postes ... 38
10 Dimensionamento mecânico ... 43 11 Proteção e manobra ... 46 12 Aterramento ... 49 13 Apresentação de projetos ... 50 14 Referências ... 53 15 Anexos ... 55
1 FINALIDADE
Esta Norma tem por finalidade estabelecer os critérios básicos necessários a elaboração de projetos de Redes de Distribuição Aéreas Urbanas com cabos nus na Média Tensão de forma a assegurar boas condições técnico-econômicas das instalações e a qualidade do serviço de energia elétrica.
Estabelece também os requisitos técnicos mínimos ao atendimento a pedidos de extensão de rede de energia elétrica para loteamentos urbanos, na área de concessão da ENERSUL, quando de interesse e iniciativa de terceiros de modo que as instalações sejam aprovadas e energizadas pela ENERSUL, fazendo parte integrante imediata do sistema de distribuição da Empresa.
2 ÂMBITO DE APLICAÇÃO
A presente Norma aplica-se a projetos de implantação de redes novas, reformas e extensões de Redes de Distribuição Aéreas, nas classes de tensões de isolamento primárias de 15kV e 36,2 kV, e nas tensões secundárias de 220 / 127 V, em áreas que apresentam características urbanas (sedes municipais, distritos, vilas e loteamentos) com ou sem Iluminação Pública, bem como projetos de extensão de Redes de Distribuição Aéreas em loteamentos elaborados pela ENERSUL ou pela própria loteadora.
À ENERSUL é reservado o direito de modificar total ou parcialmente o conteúdo desta Norma, a qualquer tempo e sem aviso prévio, considerando a constante evolução da técnica e das legislações em vigor.
3 CONCEITOS BÁSICOS
3.1 Sistema de Distribuição
Parte de um sistema de potência destinado ao transporte e distribuição de energia elétrica, a partir do barramento secundário de uma subestação (onde termina a transmissão ou subtransmissão), até os pontos de consumo.
3.2 Subestação
Parte do sistema de potência que compreende os dispositivos de manobra, controle, proteção, transformação e demais equipamentos, condutores e acessórios, abrangendo as obras civis e estruturas de montagem.
3.3 Rede de Distribuição Aérea Urbana
Parte integrante do Sistema de Distribuição Aérea, localizada dentro de perímetro urbano de cada localidade.
3.4 Rede primária nua
Rede de distribuição em média tensão que utiliza condutores nus.
3.5 Rede secundária nua
Rede de distribuição em baixa tensão que utiliza condutores nus, dispostos verticalmente.
3.6 Rede secundária isolada
Rede de distribuição em baixa tensão que utiliza condutores multiplexados isolados.
3.7 Tensão máxima do sistema (U)
Máximo valor de tensão de operação que ocorre sob condições normais de operação em qualquer tempo e em qualquer ponto do sistema.
3.8 Ramal de Ligação
Conjunto de condutores e acessórios instalados pela distribuidora entre o ponto de derivação de sua rede e o ponto de entrega.
3.9 Carga Instalada
Soma das potências nominais dos equipamentos elétricos instalados na unidade consumidora, em condições de entrar em funcionamento, expressa em quilowatts (kW).
3.10 Unidade Consumidora
Conjunto composto por instalações, ramal de entrada, equipamentos elétricos, condutores e acessórios, incluída a subestação, quando do fornecimento em tensão primária, caracterizado pelo recebimento de energia elétrica em apenas um ponto de entrega, com medição individualizada, correspondente a um único consumidor e localizado em uma mesma propriedade ou em propriedades contíguas.
3.11 Ramal de Entrada
Conjunto de condutores e acessórios instalados pelo consumidor entre o ponto de entrega e a medição ou a proteção de suas instalações.
3.12 Ponto de Entrega
O ponto de entrega é a conexão do sistema elétrico da distribuidora com a unidade consumidora e situa-se no limite da via pública com a propriedade onde esteja localizada a unidade consumidora.
3.13 Loteamento
Subdivisão de gleba de terreno em lotes destinados à edificação, com abertura de novas vias de circulação, de logradouros públicos ou prolongamento, modificação ou ampliação das vias existentes, cujo projeto tenha sido devidamente aprovado pela respectiva Prefeitura Municipal ou, quando for o caso, pelo Distrito Federal.
3.14 Empreendimentos habitacionais para fins urbanos
Loteamentos, desmembramentos, condomínios e outros tipos estabelecidos na forma da legislação em vigor, localizados em zonas urbanas, de expansão urbana ou de urbanização específica, assim definidas pelo plano diretor ou aprovadas por lei municipal.
3.15 Empreendimentos habitacionais para fins urbanos de interesse social
Empreendimentos habitacionais destinados predominantemente às famílias de baixa renda, estabelecidos nas modalidades do item anterior (3.14) e inciso XXVII da REN 414/2010.
3.16 Distribuidora
Agente titular de concessão ou permissão federal para prestar o serviço público de distribuição de energia elétrica.
3.17 Fator de Diversidade
Relação entre a soma das demandas máximas individuais de um determinado grupo de consumidores e a demanda máxima real total desse mesmo grupo, ocorrida no mesmo intervalo de tempo especificado.
É também a relação entre a demanda máxima de um consumidor e sua demanda diversificada.
3.18 Fator de Coincidência ou de Simultaneidade
Relação entre a demanda simultânea máxima de um conjunto ou determinado grupo de consumidores, e a soma das demandas máximas individuais, ocorridas no mesmo intervalo de tempo especificado.
É calculado ainda, pelo inverso do fator de diversidade.
3.19 Fator de Utilização
Relação entre a máxima demanda verificada num intervalo de tempo especificado e a carga instalada.
3.20 Queda de Tensão
Diferença entre as tensões elétricas existentes em dois pontos distintos de um circuito, percorrido por corrente elétrica, observadas no mesmo instante.
3.21 Fator de Potência
Razão entre a energia elétrica ativa e a raiz quadrada da soma dos quadrados das energias elétricas ativa e reativa, consumidas num mesmo período especificado.
3.22 Energia elétrica ativa
Aquela que pode ser convertida em outra forma de energia, expressa em quilowatts-hora(kWh).
3.23 Consumidores tipo C
Consumidores que possuem ou apresentam possibilidade de utilização de alguns aparelhos eletrodomésticos (televisor, rádios, ferro, geladeira, chuveiro). Suas casas são de padrão regular, situando-se sua faixa de consumo mensal entre 76 e 150 kWh, inclusive.
3.24 Consumidores tipo B
Consumidores de mediano recurso que possuem ou apresentam possibilidade de utilização de todos os eletrodomésticos e no máximo dois chuveiros. Suas casas são de padrão considerado médio, situando-se sua faixa de consumo mensal entre 151 e 300 kWh, inclusive.
3.25 Consumidores tipo A
Consumidores de alto recurso que possuem ou apresentam possibilidade de utilização de todos os eletrodomésticos, aparelhos de ar condicionado, aquecedor, três ou mais chuveiros, etc. Suas casas são de alto padrão, com faixa de consumo mensal superior aos 300 kWh.
3.26 Consumidores Especiais
Consumidores cujas cargas ocasionam flutuações de tensão na rede, necessitando, portanto, de uma análise específica para o dimensionamento elétrico da mesma.
3.27 Fator de Correção Sazonal
Fator de correção da demanda máxima medida dos consumidores residenciais e comerciais, com o objetivo de se excluir a possibilidade de que a demanda medida não corresponda à ponta máxima do ano.
3.28 kVA Térmico
Potência limite de carregamento do transformador, estabelecida em função de suas características do tipo de curva de carga, adotando máximo de 130 %.
3.29 Chaves de Proteção
Chaves utilizadas com a finalidade básica de proteção dos circuitos primários de distribuição ou de equipamentos neles instalados, desligando automaticamente os circuitos ou equipamentos que estejam sob condições de defeito ou sob tensão ou correntes anormais.
3.30 Chaves de Manobra
Chaves utilizadas com a finalidade básica de seccionamento ou restabelecimento de circuitos, em condições normais, para fins de manobras como transferências de cargas, desligamentos de circuitos, etc.
3.31 Dispositivo Fusível
Dispositivo de proteção que, pela fusão de uma parte especialmente projetada e dimensionada, abre o circuito no qual se acha inserido e interrompe a corrente, quando esta excede um valor especificado durante um tempo especificado.
3.32 Chaves Seccionadoras Tipo Faca
Chaves com função principal de permitir conexão ou desconexão de parte da rede nas manobras por ocasião das operações de fluxo de carga, de manutenção, de reforma ou de construção, através de fechamento ou abertura de um componente em forma de barra metálica basculante condutora, e operado mecanicamente com auxílio de vara de manobra.
4 TIPOS DE PROJETOS
4.1 Projetos de Alimentadores
Os alimentadores podem ser:
− Alimentadores expressos exclusivos para atender prioritariamente cargas significativas em áreas industriais ou mesmo para alimentar cargas especiais, como fornos elétricos, etc.
− Alimentadores que irão energizar as redes de distribuição urbanas a partir das subestações rebaixadoras.
− Alimentadores que possibilitarão a energização de localidades onde não exista subestação.
− Alimentadores propostos para aliviar ou dividir cargas de circuitos sobrecarregados com demanda próxima de sua capacidade térmica ou queda de tensão elevada.
4.2 Projetos de Extensão de Redes
São aqueles destinados a atender novos consumidores e que implicam no prolongamento das redes de distribuição existentes; quanto a sua natureza, podem ser:
− Extensão de rede primária para atender cargas industriais localizadas, com fornecimento em média tensão (15,00 kV ou 36,2 kV).
− Extensão de rede primária e secundária para atender ligações em novos loteamentos, pedidos de ligação de terceiros, ou para possibilitar a eletrificação de conjuntos habitacionais de baixa renda, etc.
− Extensão de apenas rede secundária para atender novas cargas próximas a redes existentes.
− Extensão de rede para atender projetos de loteamentos rurais com características urbanas.
4.3 Projetos de Reforma de Redes
São aqueles que visam introduzir modificações em uma rede de distribuição existente, alterando a sua configuração física e elétrica, para atender os seguintes casos:
− Melhoria ou reforma de rede para atender ao crescimento de carga na área (novos alimentadores, divisão de circuitos, etc.) e /ou para permitir maior flexibilidade operativa, seja para adequá-las às modificações físicas do local (alargamento de rua, garagens, redes de esgotos, etc.), eliminando suas deficiências técnicas e procurando manter níveis de qualidade de fornecimento dentro de valores desejáveis ou pré-determinados. Essa melhoria pode ocorrer também para as substituições de estruturas e condutores obsoletos, que se encontram em estado precário de conservação, corrigindo mais as deficiências técnicas que estéticas das redes existentes.
− Melhoramentos de redes com redimensionamento do esforço mecânico das estruturas, para que as mesmas possam suportar com segurança, os esforços provenientes da ocupação por terceiros, tais como: redes das concessionárias de serviços telefônicos, TV a cabo, etc.
4.4 Projetos de Iluminação Pública (I.P.)
São projetos que visam atender as solicitações para instalação de I.P., com ou sem extensão de rede. Em loteamento fechado, conforme lei complementar nº 74, de 6 de Setembro de 2005, Artigo 48, Inciso III, da Prefeitura Municipal de Campo Grande, não serão disponibilizados serviços públicos municipais como iluminação das vias, entre outros.
5 DADOS GERAIS PARA PROJETOS
5.1 Obtenção de Dados Preliminares
Ao se iniciar um projeto de Rede de Distribuição Urbana – RDU, devem ser obtidos dados e informações necessárias a sua elaboração, quais sejam:
5.1.1 Características do Projeto
Consiste na determinação do tipo de projeto a ser desenvolvido a partir das causas de origem e /ou da finalidade de sua aplicação, da área a ser abrangida pelo projeto e do estado atual da rede.
5.1.2 Planejamento Básico
Os projetos devem atender a um planejamento básico, que permita um desenvolvimento progressivo compatível com a área em estudo. Em áreas a ser implantado totalmente o sistema elétrico (redes novas), deve ser efetuado o planejamento básico através da análise das condições locais, observando-se o grau de urbanização das ruas, dimensões dos lotes, tendências regionais e áreas com características semelhantes que possuam dados de carga e taxa de crescimento conhecidas. Nas áreas energizadas deve ser feito uma análise do sistema elétrico disponível, elaborando-se o projeto de acordo com o planejamento existente.
5.1.3 Planos e Projetos Existentes
Na área onde deve ser desenvolvido o projeto, verifica-se a existência ou não de um outro projeto cuja obra ainda não tenha sido executada. Esta verificação objetiva evitar erros, com reflexos na participação de terceiros nesta obra, além de praticamente inutilizar o projeto por ocasião de sua construção devido a sua interferência na proposição de projetos cuja obra não tenha sido executada.
Conforme o tipo e a magnitude do projeto, devem ser levados em consideração os planos diretores governamentais para a área. Deve também ser considerada a existência de convênio para uso mútuo de postes com a concessionária de serviços telefônicos.
5.1.4 Mapas e Plantas
Para efeitos de planejamento, projeto e construção, deve-se dispor de plantas ou mapas atualizados, nas escalas adequadas, cujas denominações e características são indicadas a seguir:
− Cópias no software utilizado para o georeferenciamento das plantas cadastrais, disponíveis na área de Cadastro, responsável pela sua atualização;
− Cópias heliográficas de plantas do loteamento, obtidas nas Prefeituras Municipais ou firmas loteadoras;
− Levantamento topográfico da área.
5.1.4.1 Planta Geral
A planta geral é a que abrange toda área a ser cadastrada, e sua finalidade é servir de infra-estrutura aos serviços de planejamento, controle, operação e manutenção.
A planta geral é desenhada com software com extensão .DWG
Abrange toda área urbana em estudo, cuja finalidade é dar uma visão de conjunto da rede e mostrar sua articulação e posicionamento dentro do sistema da região. Esta planta deve conter em planimetria, entre outros, os acidentes e detalhes a seguir:
− Todos os logradouros, ruas, praças, avenidas, com indicação dos nomes principais;
− Todas as rodovias, ferrovias, viadutos, túneis, pontes e acidentes naturais;
− Prédios públicos e principais edificações, com indicação de nomes, tais como: palácios, secretarias, prefeituras, igrejas, estádios, mercados, praças de esportes, cemitérios, principais indústrias, hospitais, etc.;
− Serviços públicos essenciais: estações de tratamento e recalque de água e esgoto, centrais de telefonia, estações de rádio e televisão, etc.
5.1.4.2 Planta Geral da Rede Primária
A planta geral da rede primária é obtida de cópia pelo software utilizado para o georeferenciamento e embora mantenha o mesmo nome em todas as fases do projeto, ela evolui nas diversas etapas de elaboração.
Assim, inicialmente, nela são lançadas, com a simbologia própria, todas as informações básicas do sistema para auxiliar no planejamento primário, tendo-se então uma planta básica.
No final, quando o projeto estiver totalmente esquematizado no softaware com extensão .DWG, nela devem ser acrescentados todos os elementos dimensionados e especificados pelo projeto, tornando-se então a planta geral da rede primária, devendo dela constar os seguintes elementos:
− Localização da subestação;
− Localização de todos os transformadores de distribuição;
− Localização dos consumidores de média tensão;
− Localização dos equipamentos de manobra, proteção e regulação tais como: pára-raios, chaves fusíveis, chaves a óleo, chaves faca, religadores e reguladores de tensão, com suas respectivas características técnicas;
− Localização das derivações aéreas e /ou subterrâneas, dos consumidores de alta tensão e dos alimentadores rurais.
5.1.4.3 Planta do Projeto (Rede Primária e Secundária)
A planta do projeto da rede primária e secundária ou planta cadastral, é obtida a partir de cópia do software utilizado para o georeferenciamento. É caracterizada por evoluir no decorrer da elaboração do projeto, devendo dela constar os seguintes elementos:
− Circuitos primários e secundários;
− Indicação das estruturas primárias e secundárias, estaiamentos, aterramentos e seccionamentos;
− Localização de toda posteação, com indicação do tipo, altura, carga nominal e numeração pelo sistema de coordenadas, com uso do equipamento GPS;
− Indicação do tipo, bitolas e números de condutores primários, secundários e da iluminação pública;
− Tipo e capacidade de todos os transformadores;
− Religadores, seccionadores e chaves de manobra com suas características técnicas;
− Potência e tipo de lâmpadas de iluminação pública, bem como relés de comando;
− Chaves fusíveis, suas capacidades de ruptura e especificação do elo fusível;
− Reguladores de tensão, pararraios, capacitores, derivações e ramais de serviço com indicação do poste a que estão ligados e tipo de padrão;
− Redes telefônicas, telegráficas ou outras, indicando o uso mútuo de postes.
Essas plantas de distribuição nas escalas 1:1000 e 1:5000, contém informações básicas para subsidiar as atividades de planejamento, projeto, operação, manutenção, proteção e supervisão das redes de distribuição urbanas. Toda planta de projeto deve ter indicação bem clara da direção Norte Geográfico, seja através de seta, seja através de quadrículas de coordenadas UTM.
5.1.4.4 Simbologia
A simbologia a ser observada para representação gráfica em projetos, deve ser a constante no Anexo 1 desta Norma.
5.1.5 Levantamento de Campo
O projetista deve percorrer a área a ser projetada, de posse de um jogo de cópias das plantas de distribuição, obtidas do software utilizado para o georeferenciamento, escala 1:1000, ou de outras plantas citadas no item que serve de base para a elaboração do projeto. Para o projeto de redes novas, basta anotar nas referidas plantas os eventuais dados topográficos ou detalhes arquitetônicos importantes do local. Quando se tratar de rede existente, devem ser anotadas, além do estado de conservação dos materiais, as seguintes informações complementares:
5.1.5.1 Rede Primária
Para a rede primária, o levantamento de campo consiste na verificação da situação da rede, confirmando os dados necessários ao projeto, tipo de estruturas padronizadas, relação dos materiais das estruturas não padronizadas, estaiamentos, etc.
5.1.5.2 Rede Secundária
Para a rede secundária, o levantamento de campo confirma os dados necessários ao projeto, tipos de estruturas, bitolas dos postes, saídas dos ramais de serviço, fases de ligação, consumidores que possuam motores ou outros equipamentos especiais; anotar também cargas especiais tais como raios X, máquinas de solda, compressores, prensas, serras recíprocas, etc.
5.1.5.3 Detalhes Importantes
Devem ser lançadas nas plantas, as marquises, beirais, entradas de postos de gasolina e fábricas, galerias pluviais e outras instalações subterrâneas quando constatadas, que de um modo geral venham interferir na construção, declives e aclives acentuados e outros acidentes geográficos julgados necessários para o projeto.
Devem ser anotadas também as entradas de garagens e a existência de passeios a serem reparados por ocasião da implantação de postes.
6 DADOS DE CARGA
6.1 Obtenção de Dados de Carga para Projetos de Reforma de Rede
Nos projetos de reforma de rede, os consumidores envolvidos já estão ligados à rede sendo seus valores em kVA, obtidos do software utilizado para o georeferenciamento ou estimados por classe de consumidor (Tabela 1), e da demanda nos casos de consumidores do tipo A (Tabela 2). É conveniente anotar estes dados na planta de projeto antes de ser feito o levantamento de campo, para que os dados complementares indicados a seguir possam ser confirmados e anotados.
6.1.1 Consumidores ligados em média tensão
Por ocasião do levantamento de campo de um projeto de reforma de rede (item 5.1.5), para uma boa confiabilidade do projeto, recomenda-se destacar na planta todos os consumidores ligados em média tensão, como por exemplo: indústrias, grandes edifícios, escolas, centros comerciais, etc.
Devem ser anotados os seguintes dados: a) Natureza da atividade;
b) Horário de funcionamento, indicando período de carga máxima e sazonalidade, caso haja;
c) Carga total, caso não haja medição de demanda, e capacidade instalada. No caso de prédios de uso coletivo, verificar e anotar o número de unidades e tipo de ligação das mesmas (monofásicas, bifásicas ou trifásicas) e levantar a carga das instalações de serviço;
d) As possibilidades na área do projeto, de novas ligações em média tensão, ou acréscimo de carga.
6.1.2 Consumidores Ligados em Baixa Tensão
Localizar os consumidores residenciais anotando-se em planta o tipo de ligação (monofásica, bifásica ou trifásica) e a fase onde estão ligados. Localizar em planta todos os consumidores não residenciais indicando a carga total instalada e seu horário de funcionamento (ex: oficinas, panificadoras, etc.). Os consumidores não residenciais de pequena carga (ex: pequenos bares, lojas, etc.) devem ser tratados como residenciais. Em locais onde haja uma coincidência de cargas significativas acima do normal (como chuveiros, em bairros onde os moradores trabalham em indústrias,
obedecendo praticamente o mesmo horário de saída e chegada em casa), as cargas dos transformadores destes locais devem ser verificadas através de medições.
6.1.3 Consumidores Especiais
Para os consumidores especiais, anotar o horário de funcionamento e a carga total instalada observando-se os critérios do item 6.3.
6.1.4 Iluminação Pública
Indicar na planta o tipo de iluminação existente (lâmpada mista, vapor de mercúrio, vapor de sódio, etc.) anotando-se a potência das lâmpadas instaladas.
6.2 Obtenção de Dados de Carga para Projetos de Extensão de Rede
Por ocasião da obtenção dos dados de carga para um projeto de extensão de rede, é preciso consultar o planejamento da área, anotando-se os dados para uma revisão do mesmo, caso as cargas levantadas forem substancialmente diferentes daquelas assumidas no planejamento.
6.2.1 Consumidores a Serem Ligados em média tensão
Assinalar em planta os consumidores a serem ligados na rede de média tensão, anotando-se os seguintes dados:
a) Descrição da carga e a capacidade a ser instalada; b) Ramos de atividades;
c) Horários de funcionamento; d) Sazonalidade prevista.
6.2.2 Consumidores a Serem Ligados em Baixa Tensão
Assinalar em planta os consumidores a serem ligados em Baixa Tensão, indicando o tipo de ligação (monofásica, bifásica ou trifásica), em função da sua carga instalada, conforme a Norma Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão de Distribuição Secundária 220/127V - NOR-TDE-102. Para os não residenciais observar o disposto no item 6.1.2 desta Norma.
6.2.3 Consumidores Especiais
Para os consumidores especiais, cujas cargas ocasionam flutuação de tensão na rede, devem ser observados os critérios do item 6.3.
6.2.4 Iluminação Pública
Assinalar em planta, quando for o caso, tipo e potência das lâmpadas a serem utilizadas no projeto, que dependem do tipo das vias a serem iluminadas.
6.3 Obtenção de Dados de Carga de Equipamentos que Causam Perturbações Elétricas
Para os consumidores cujas cargas ocasionam flutuação de tensão na rede, ou que introduzem tensões harmônicas no sistema elétrico, exigindo a determinação de equipamentos corretivos instalados pelo próprio consumidor, bem como um correto dimensionamento elétrico da rede de distribuição, devem ser levantados os seguintes dados em função do tipo de aparelho:
6.3.1 Aparelhos de Raios X
− tipo;
− capacidade nominal em kW;
− número de fases;
− corrente (mA) e tensão máxima de pico (kV) do tubo e tempo de exposição;
− fator de potência;
− freqüência aproximada de operação;
− correntes harmônicas e filtros empregados;
− características de operação.
6.3.2 Máquinas de Solda
− tipo (transformador ou retificador);
− faixas de correntes de soldagem em função dos fatores de trabalho;
− capacidade nominal em kVA;
− número de fases;
− corrente de curto circuito;
− tensão em vazio.
6.3.3 Fornos Elétricos a Arco
− tipo de ligação;
− capacidade nominal em kW;
− corrente máxima de curto-circuito e tensão de funcionamento;
− reatores para limitação de corrente máxima de curto-circuito em percentagem;
− características de operação (ciclo completo de fusão em minutos, número de fornadas por dia, materiais a serem fundidos, etc.).
− capacidade nominal em kW;
− detalhes do banco de capacitores de compensação e o reator;
− características de operação (ciclo completo de fusão em minutos, número de fornadas por dia, forma de acionamento de compensação reativa, etc.).
6.3.5 Retificadores e Equipamentos de Eletrólise
− tipos e finalidade de utilização;
− capacidade nominal e máxima de curta duração em kW;
− existência de filtros supressores de correntes harmônicas;
− dados sobre as harmônicas produzidas;
− características de operação.
6.3.6 Motores Grandes, Síncronos e Assíncronos
− tipos;
− capacidade em kW;
− finalidade;
− corrente de partida;
− dispositivos para partida;
− características de operação.
6.3.7 Motores com Carga Oscilante (Serra Recíproca, Prensas, etc.) e com Partidas Freqüentes
− capacidade nominal em CV ou kW;
− variação percentual da carga em cada ciclo de oscilação em seu período ou freqüência;
− número de fases;
− tipo de partida, corrente máxima de partida e freqüência das partidas.
Nota: A determinação da carga e o dimensionamento da rede elétrica para as cargas
acima, devem ser feitas de acordo com as características peculiares de cada equipamento, utilizando-se do Anexo 2 desta Norma.
6.4 Determinação da Demanda para Projetos de Reforma de Rede
O procedimento para determinação dos valores de demanda é descrito em função das várias situações possíveis de projeto, sendo analisados os casos em que existam ou não condições de se efetuar medições, conforme mostra o fluxograma do Anexo 3.
6.4.1 Processo Por Medição 6.4.1.1 Rede Primária
a) Tronco de Alimentadores
A determinação de demanda máxima de alimentadores é feita basicamente através de relatório de acompanhamento das subestações de distribuição. Na impossibilidade de se obter a demanda máxima através desse relatório, deve ser feita medição na saída do alimentador em estudo, na subestação.
b) Ramais de Alimentadores
Para determinação da demanda máxima dos ramais de alimentadores, devem ser instalados medidores de corrente no início do ramal. Para os consumidores ligados em média tensão, a verificação de demanda será feita através de medidor de demanda. No caso de prédios de uso coletivo, devem ser instalados medidores de corrente no ramal de entrada do mesmo. Deve ser considerada ainda a previsão de aumento de carga dos consumidores existentes.
6.4.1.2 Rede Secundária
A determinação das demandas para o dimensionamento da rede secundária deve ser baseada em medições de uma amostragem (no mínimo 30%) de transformadores da área em estudo, que em função do número de consumidores, determinarão o kVA médio, salvo em áreas de características muito heterogêneas:
a) Transformadores
Devem ser efetuadas simultaneamente as seguintes medições na saída do transformador, indicando os resultados no Anexo 4 desta Norma :
− Medição gráfica de tensão (uma fase x neutro); − Medição gráfica de corrente de uma fase;
− Medição do valor de máxima corrente nas demais fases.
Deve-se efetuar também medições de tensão nos fins de linha dos circuitos secundários. O valor máximo de demanda de cada transformador deve ser calculado, multiplicando-se a soma dos valores máximos de corrente de cada fase, pelo valor de tensão fase - neutro na hora de demanda máxima. Em áreas sujeitas a grandes variações de demanda, devido a sazonalidade (como por exemplo as áreas de veraneio), as medições de transformadores devem ser efetuadas no período suposto de máxima demanda.
Na impossibilidade de se efetuar medições nesse período, deve ser adotado um fator de majoração, que dependerá de informações do comportamento da demanda, disponíveis na área de projeto.
b) Consumidores
Para os consumidores, adotar a rotina a seguir:
− Determinar a demanda individual dos consumidores especiais totalizando-os para cada transformador;
− Subtrair da demanda máxima do transformador, a demanda (coincidente com a ponta do transformador) dos consumidores não residenciais (especiais);
− Dividir o resultado da subtração acima pelo número de consumidores residenciais, obtendo-se assim, a demanda individual diversificada (kVA / consumidor) dos consumidores residenciais. Quando o transformador de distribuição alimentar áreas de características heterogêneas (ex. favelas e prédios de apartamentos), devem ser efetuadas medições distintas que caracterizem as respectivas cargas. Para a determinação da demanda total do circuito a ser projetado, deve ser observada a tendência de ocupação dos lotes vagos. As cargas devidas à iluminação pública, ligadas no circuito já estão computadas automaticamente.
Para áreas predominantemente comerciais, as demandas devem ser determinadas preferencialmente, a partir de medições de ramais de serviços. Para consumidores especiais, a demanda a ser considerada deve ser a demanda diversificada média por consumidores acrescida da demanda individual de carga especial.
6.4.2 Processo Estimativo 6.4.2.1 Rede Primária
a) Tronco de Alimentadores
No caso de reforma de rede, o processo estimativo não se aplica ao tronco de alimentadores. A determinação da demanda é sempre feita através de relatórios de acompanhamento ou de medição.
b) Ramais de Alimentadores
Para a estimativa da demanda de ramais de alimentador, determina-se primeiramente o fator de demanda do alimentador, através de sua demanda máxima obtida na subestação, em relação à potência instalada ao longo do alimentador; a partir daí, calcula-se a demanda máxima dos ramais.
c) Consumidores de Média Tensão
A demanda dos consumidores ligados em Méida Tensão deve ser estimada aplicando-se à carga instalada (através de levantamento), um fator de demanda típico dependendo da natureza da atividade, conforme Tabela 1 desta Norma.
6.4.2.2 Rede Secundária
a) Consumidores Residenciais
Para estimativa de demanda dos consumidores residenciais, devem ser adotados valores individuais de demanda diversificada em kVA, correlacionando o número e classe de consumidores no circuito.
Nota: Os valores de demanda diversificada kVA / consumidor, são mostrados na Tabela 2 desta Norma.
b) Consumidores não Residenciais − Primeiro Método
A estimativa dos valores de demanda para consumidores não residenciais, em função da potência total instalada, ramo de atividade e simultaneidade de utilização dessas cargas, é calculada através da fórmula: FP FD P D= × Onde:
D = Demanda Máxima em kVA; P = Potência instalada em kW; FD = Fator de Demanda Típico; FP = Fator de Potência.
− Segundo Método
A estimativa da demanda deve ser feita através do consumo extraído dos dados de faturamento, segundo a fórmula:
FP FC C D × × = 720 Onde:
D = Demanda Máxima em kVA;
C = Maior consumo mensal nos últimos doze meses em kWh; FC = Fator de carga (obtido através da Tabela 1);
FP = Fator de potência.
− Terceiro Método
A demanda deve ser estimada através da corrente nominal da proteção do consumidor, para o consumidor trifásico.
FD I
V
D= 3× × ×10−3×
Este processo determina a demanda máxima em kVA; seu horário de ocorrência, bem como o valor coincidente com a demanda máxima do transformador, devem ser obtidos do levantamento de carga, onde: D = Demanda Máxima em kVA;
V = Tensão Fase - Fase em Volts;
I = Corrente Nominal da Proteção do consumidor em Ampère; FD = Fator de Demanda Típico.
6.4.3 Iluminação Pública
A estimativa da demanda para as instalações de iluminação pública deve ser feita em função do número de postes previstos e das classificações das vias a serem iluminadas.
6.5 Determinação da Demanda para Projetos de Extensão de Rede
6.5.1 Processo Estimativo 6.5.1.1 Rede Primária
a) Tronco e Ramais de Alimentadores
A estimativa da demanda deve ser feita em função da demanda dos transformadores de distribuição, observando-se a homogeneidade das áreas atendidas e levando-se em consideração a influência das demandas individuais dos consumidores de média tensão.
b) Consumidores de média tensão
Para os consumidores de média tensão, a demanda deve ser estimada em função da potência a ser instalada, aplicando-se fatores de demanda típicos (Tabela 1). Pode ser considerada também a demanda contratada entre o consumidor e a ENERSUL.
6.5.1.2 Rede Secundária
a) Consumidores Residenciais
A estimativa da demanda deve ser feita em função do número e da classe de consumidores, aplicando-se os valores de demanda diversificada da Tabela 2 desta Norma.
b) Consumidores Não Residenciais
A demanda deve ser estimada aplicando-se a seguinte fórmula: D = a + b + c + FR (d + e + f)
Onde:
D = Demanda estimada diversificada em kW;
a = Demanda em kW das potências para iluminação e tomadas, calculada conforme Tabela 3;
b = Demanda em kW de todos os aparelhos de aquecimento (chuveiros, aquecedores, fogões), conforme Tabela 4;
c = Demanda em kW dos condicionadores de ar, conforme Tabela 5;
d = Demanda em KW dos motores elétricos e máquinas de solda tipo motor gerador, conforme Tabela 6;
e = Demanda em kW das máquinas de solda tipo transformador e aparelhos de raio X, conforme indicado a seguir:
100% da potência em kW do maior equipamento, mais; 70% do segundo maior equipamento em kW, mais; 50% do terceiro maior equipamento em kW, mais; 30 % dos demais equipamentos.
f = Demanda em kW dos motores das bombas d'água e elevadores, obedecendo aos seguintes fatores de demanda:
Bomba d'água: uma bomba 100%, o restante 60%;
Elevadores em edifícios de apartamentos: um elevador 100%, o restante 60%;
FR= Fator de Redução em função do número de consumidores para um mesmo circuito, conforme Tabela 7.
Notas:
1. A conversão de CV para kW deve ser feita de acordo com a Tabela 8. 2. A potência aparente em kVA, deve ser obtida segundo o critério abaixo: Para cargas resistivas considerar fator de potência 1,0;
7 EXECUÇÃO DE PROJETO
Para iniciar um projeto, deve ser providenciada, preliminarmente, a confecção das plantas básicas da localidade através do software utilizado para o georeferenciamento. De modo geral, o projeto de uma rede de distribuição pode ser executado em 4 (quatro) etapas, assim descritas:
7.1 Primeira Etapa - Levantamentos
Nesta etapa o projetista vai à localidade para efetuar o levantamento de carga ou a sua revisão, avaliar o melhor lado das ruas para a posteação, verificar a aplicação dos diferentes tipos de postes, os possíveis obstáculos para a construção da rede, as ruas mais convenientes para a passagem de rede primária, a tendência de desenvolvimento da cidade, os locais prováveis para a instalação de indústrias, e todas as informações que possam influir no traçado e construção da rede.
Deve-se notar que o levantamento de carga não é apenas o registro das cargas instaladas dos consumidores, mas sim, o conjunto de dados e observações necessárias a uma boa estimativa das demandas diversificadas desses consumidores. Em muitos casos, não deve haver nem mesmo um registro de cargas, mas simplesmente o estabelecimento das demandas.
É imprescindível notar ainda que, ao analisar a estimativa das demandas e o conseqüente dimensionamento da rede, deve-se estudar as perspectivas da localidade, verificando principalmente se a mesma encontra-se estagnada por falta de energia elétrica, quais as possibilidades de desenvolvimento, se existe tendência à industrialização, o padrão de vida dos habitantes, etc.
Cumpre notar finalmente que, a adoção de um valor de demanda varia de região para região e até mesmo dentro da própria localidade, exigindo para sua definição, muita experiência, informações precisas, amplas e acima de tudo, bom senso do projetista. Os critérios e processos para o levantamento de carga encontram-se nos itens 6.4 e 6.5 desta Norma.
7.2 Segunda Etapa – Anteprojeto da Rede
De posse de todos os elementos e informações de campo coletadas na primeira etapa, deve-se executar o anteprojeto da rede, cujo roteiro pode ser resumido na definição dos seguintes itens:
As estimativas das demandas residenciais típicas devem ser completadas no escritório de forma a levar em conta as cargas de aquecimento. Os casos especiais devem ser estudados particularmente. As demandas da classe residencial a serem consideradas, salvo aquelas já definidas em campo, devem ser estabelecidas mediante análise entre as medidas e as estimadas no escritório em função da carga ligada, levando em conta as observações feitas por ocasião do levantamento de carga. Os critérios e processos para a determinação da demanda estão indicados nos itens 6.4 e 6.5 desta Norma.
7.2.2 Planejamento do Primário 7.2.2.1 Número de Alimentadores
De posse das demandas definidas levando-se em conta as informações da localidade, deve-se lançá-las em uma cópia heliográfica do mapa chave e efetuar-se o planejamento da rede primária. Esse planejamento deve ser feito considerando todas as informações registradas por ocasião do levantamento de carga, tendo em vista o número de alimentadores a ser construído, as facilidades de manobra e operação, o atendimento racional a indústrias, hospitais, grandes consumidores, etc., a fim de que as interrupções sejam mínimas e afetem o menor número possível de consumidores. De modo geral, a escolha do número e bitola dos alimentadores primários, devem observar as condições de operação, das demandas atual e futura traduzidas pelo carregamento do horizonte de projeto que não deve ultrapassar a 30 MVA x km, com 5% de queda de tensão. Como orientação geral, a escolha do número de alimentadores pode inicialmente ser feita conforme critério a seguir:
Demanda da Área (kVA) Número de alimentadores
Até 2.500 01
De 2.500 a 5.000 02
De 5.000 a 7.500 03
De 7.500 a 10.000 04
De 10.000 a 12.500 05
Acima de 12.500 análise caso a caso
Esse critério pode ser modificado devido à natureza e posição das cargas, densidade habitacional, área a ser coberta pela rede de distribuição, alimentação de outras localidades derivando desta, etc. Sendo necessários mais de um alimentador, deve-se prever sua interligação para manobras e situações de emergência, através de chaves seccionadoras com operação em carga, que permitam a transferência de carga de um
para outro alimentador. A bitola desses alimentadores, até o ponto de interligação, deve ser calculada para a demanda conjunta com queda de tensão ainda aceitável. Além das chaves referidas acima, deve ser estudada a instalação de outras com o fim de reduzir a duração e a área de interrupções, no caso de defeito, extensões ou modificações.
7.2.2.2 Trajeto dos Alimentadores
O traçado do tronco principal de um alimentador deve basicamente:
− Passar por ruas que ofereçam boas condições de acesso, facilidade de derivações e com a urbanização bem definida;
− Passar o mais próximo possível do centro de carga dos consumidores primários, evitando-se, porém, as ruas de tráfego intenso;
− Manter sempre o mesmo lado da rua, evitando inversão de direção (cruzamento de alimentadores na saída da subestação) e de posição relativa (ora por cima, ora por baixo) e a mesma sequencia de fases;
− Ter os ramais derivados de tronco principal, o menos extenso e carregados possíveis.
7.2.3 Planejamento Secundário
Uma vez definido o sistema primário, usando a mesma cópia heliográfica do mapa chave que serviu para planejar o primário, inicia-se o estudo do planejamento da rede secundária, que consiste em dividir e estabelecer os arranjos para circuitos, localizar os transformadores e escolher os condutores de modo que atendam um período mínimo de 05 (cinco) anos, sem reforma.
Cada transformador deve ficar situado mais próximo possível do centro de carga do circuito e, de preferência, próximo aos consumidores de cargas maiores ou especiais. Os circuitos devem ser projetados de modo a evitar que as cargas localizadas mais próximas de um transformador sejam atendidas pelo adjacente.
Deve-se evitar colocar o transformador em postes de ângulos e de esquinas. Ressalte-se que, a divisão em dois itens de planejamento (primário e Ressalte-secundário) é apenas para ordenar o raciocínio. O estudo feito em cima do mapa chave é aconselhável pela visão de conjunto que oferece e que deve estar presente na fase de planejamento. O desenho do projeto é apenas o detalhamento da planta geral que foi definida no planejamento.
A configuração da rede secundária dependerá do traçado das ruas e dimensionamento do circuito. A rede secundária pode ser radial ou em anel fechado. O comprimento da rede secundária deve ser limitado pela queda de tensão, podendo-se admitir 200m, como a distância máxima entre o transformador e um ponto qualquer do circuito e 35 postes como número médio, por circuito.
A bitola dos condutores do tronco dos transformadores (barramento) deve ser reforçada, ainda que a queda de tensão não o exija, até o ponto de derivação das ruas transversais, se houver, ou então até um ponto conveniente que permita o aumento de carga desse circuito, com a troca de transformador, mas sem troca de condutores secundários. Quando o tronco dos transformadores correr ao longo do primário, a bitola de seus condutores deve ser também reforçada, permitindo uma futura divisão do circuito em 02 (dois) ou mais, com a instalação de novos transformadores.
7.2.3.2 Carregamento dos Transformadores
Definidos os circuitos, estimam-se as demandas dos transformadores através das somas das demandas diversificadas lançadas no software que gerencia o georeferenciamento. Os transformadores devem ser projetados, em princípio, para 80% (oitenta por cento) de sua capacidade nominal. Deve-se evitar, sempre que possível, a utilização inicial de transformadores acima de 75 kVA, os quais devem ser utilizados para substituir os existentes por aumento de carga.
7.2.3.3 Iluminação Pública
A iluminação pública deve ser prevista para efeito de dimensionamento da rede, mesmo que não seja inicialmente implantada.
7.2.4 Queda de Tensão
Uma vez definidas as configurações dos circuitos primários e secundários e as posições dos ramais das derivações dos consumidores primários e dos transformadores de distribuição, falta a confirmação da posição dos transformadores da rede no circuito, que deve ser dada após o cálculo de queda de tensão, pois pode haver necessidade de mudança de sua posição para atender ao limite de queda de tensão. Entretanto, deve ser útil realizar em primeiro lugar, o cálculo de queda de tensão para os circuitos secundários. Confirmada a posição dos transformadores e as bitolas dos condutores secundários, calcula-se a queda de tensão do circuito primário.
Estabelecida a posição dos transformadores e suas áreas de ação, deve-se calcular a queda de tensão de cada circuito, visando o dimensionamento elétrico dos condutores. O cálculo de queda de tensão deve ser feito em planilha própria (conforme modelo do Anexo 5) utilizando-se dos coeficientes unitários de queda de tensão (Tabela 9). A queda de tensão máxima nos pontos mais desfavoráveis deve ser de 3,5%. A escolha do condutor deve ser feita pela Tabela 11. Caso o condutor escolhido inicialmente para as condições (inclusive previsão de aumento de carga) do projeto, não for suficiente, deve-se aumentar uma bitola e recalcular o circuito ou, se não for viável, proceder à nova divisão do circuito, de forma a adequá-lo às condições programadas.
7.2.4.2 Queda de Tensão da Rede Primária
Definido o esquema do circuito primário e secundário no mapa - chave, deve ser traçado o diagrama primário em planilha própria para o cálculo de queda de tensão (conforme exemplo do Anexo 6). Nesse diagrama devem constar todas as cargas definidas, concentradas nos transformadores de redes e particulares, e nos ramais (urbanos e rurais).
Procede-se à divisão dos circuitos em trechos bem definidos, identificando-se os pontos de divisão com letras.
Mede-se, a partir da fonte, os comprimentos de cada trecho e anotam-se as medidas no resumo, para efeito de cálculos.
Completam-se os parâmetros dos condutores (Tabela 11) e a queda de tensão unitária (Tabela 10) efetuando-se os cálculos, verificando-se a queda de tensão acumulada nos pontos mais desfavoráveis, que não devem ultrapassar 5% na condição de máxima carga.
As previsões do planejamento primário podem somente agora, ser ou não confirmadas e, se necessário revisadas e adaptadas à realidade do projeto.
7.2.5 Seccionamento
Deve ser previsto seccionamento em pontos convenientes dos alimentadores, a fim de facilitar as manobras e reduzir o trecho a ser interrompido em caso de manutenção ou defeito.
As chaves usadas para seccionamento são, chaves facas com ou sem abertura em carga, chaves a óleo e seccionadoras.
A escolha da chave e a localização de um ou outro tipo deve ser analisada pelo projetista, tendo como linha geral os critérios previstos no item 11.3 desta Norma.
7.2.6 Aterramento
O aterramento da rede deve seguir orientação do item 12 desta Norma.
7.2.7 Proteção
A proteção da rede deve ser orientada pelos critérios expostos no item 11 desta Norma, considerando os seguintes elementos:
− A demanda e o tipo de carga;
− A responsabilidade no fornecimento;
− A coordenação da proteção;
− A operação: a necessidade de maior ou menor facilidade de manobra, existência ou não de operador para atendimento imediato, de meios de comunicação, disponibilidade de transporte, estradas, etc. A especificação do equipamento deve levar em conta a demanda futura. Além das chaves de manobra previstas, deve-se estudar a instalação de chaves de proteção, para evitar que defeitos na rede em uma parte considerada secundária da localidade venham afetá-la nas partes importantes, prejudicando o fornecimento a hospitais, indústrias, etc. Essas chaves devem coordenar com a proteção inicial do alimentador.
7.2.8 Posteação
A posteação da rede deve seguir a orientação do item 9 desta Norma.
7.3 Terceira Etapa - Locações
Executado o anteprojeto da rede, conforme a fase anterior, o projetista volta à localidade para efetuar a locação dos postes nas posições definitivas, conferindo a localização dos transformadores, ramais primários, o traçado da rede primária e secundária, os detalhes de soluções particulares surgidas por ocasião da elaboração do anteprojeto, travessias, etc.
A locação dos postes nas posições definitivas deve ser de modo a não deixar dúvidas. Dependendo do tamanho da localidade e outras conveniências, pode-se executar a locação definitiva dos postes na primeira etapa.
7.4 Quarta Etapa – Elaboração do Projeto Definitivo
Concluída a locação definitiva dos postes e de posse de possíveis informações particulares, o projetista deve elaborar definitivamente o projeto, procedendo ao seguinte: atualização de locação dos postes, dos cálculos de queda de tensão, da especificação das estruturas, confecção definitiva dos desenhos, ou seja, a planta geral da rede de distribuição primária, a planta do projeto, os desenhos de travessias e
estruturas especiais, da iluminação pública, etc. e levantamento do material e mão-de-obra, conforme o item 13 desta Norma.
Nota: Após a construção, o projeto com as correções, se existirem, deve ser enviado à
8 DIMENSIONAMENTO ELÉTRICO
8.1 Rede Primária
Para cálculo da queda de tensão na rede primária, devem ser considerados os circuitos primários dos alimentadores, desde a subestação com todas as derivações primárias e todos os pontos de carga, representados pelos transformadores. A queda de tensão acumulada nos pontos mais desfavoráveis da rede primária não deve ultrapassar a 5%. O cálculo de queda de tensão primária deve ser elaborado aplicando-se a fórmula:
∆V% = (MVA x km) x K , onde:
( )
100 ) sen cos ( 2 × Φ + Φ = kV X R K Onde:∆V% = Queda de tensão em porcentagem;
MVA = Carga no trecho considerado; km = Comprimento do trecho;
K = Queda de tensão unitária em porcentagem por 1 MVA x km; R = Resistência do condutor em Ohms, conforme Tabela 11; X = Reatância do condutor em Ohms, conforme Tabela 11; kV = Tensão da rede primária em kV;
Cos φφφφ = Fator de potência da carga.
Para o cálculo de queda de tensão deve-se utilizar os coeficientes unitários constantes da Tabela 10 e a planilha de queda de tensão, conforme o exemplo do Anexo 6.
O formulário de cálculo dos coeficientes de queda de tensão unitária é encontrado no Anexo 7.
Em qualquer situação os níveis de tensão ao longo da rede primária devem estar de acordo com os valores estabelecidos pela ANEEL no PRODIST, Módulo 8 – Qualidade de Energia elétrica.
A configuração básica da Rede Primária deverá seguir os padrões estabelecidos na Norma Técnica PAD-TDE-306 - Estruturas para Redes de Distribuição Aéreas Urbanas e Rurais e também pela NBR 15688:2013(versão corrigida).
De modo geral os alimentadores devem abrir-se radialmente logo após a saída da subestação, no sentido de afastamento da mesma, evitando-se retorno, de modo que cada um deles tenha a sua área de influência definida. O seu traçado deve acompanhar o sentido do desenvolvimento da cidade, utilizando os arruamentos definidos e aprovados pela Prefeitura. O seu posicionamento deve ser o mais próximo possível das cargas (otimização de tensão). Os ramais primários que derivam do alimentador devem ser, de forma geral, paralelos.
Sendo necessários mais de um alimentador, deve ser prevista a interligação dos mesmos para manobra de emergência, através de chaves seccionadoras, que permitam a transferência de carga de um para outro.
O posicionamento de interligação e chaveamento de alimentadores deve ser de tal forma que favoreça a confiabilidade dos consumidores especiais, como hospitais, bombas d'água, etc.
Nota: Quando, devido à mudança de sentido da posteação, não for possível obedecer
a seqüência de fases, deve ser fixada uma placa indicativa na posição de mudança de seqüência.
8.1.2 Dimensionamento de Condutores da Rede Primária
As características dos condutores de alumínio CA (bitolas 2, 1/0, 4/0 AWG) a serem utilizados no projeto de rede primária estão apresentados na Tabela 11 desta Norma. O dimensionamento elétrico deve ser feito observando-se a queda de tensão máxima permitida, as perdas e a capacidade de condução do condutor.
Com base no traçado da rede primária onde devem estar identificados todas as cargas, derivações, transformadores e bitola do condutor, calcula-se a queda de tensão, considerando para projetos de extensão de redes novas, a demanda dos lotes vagos em concordância com a classe de consumidores estimada para estes.
Para projetos de reforma de rede primária, dependendo da situação da área considerada, deve ser efetuada previsão de crescimento para 5 (cinco) ou 10 (dez) anos, baseada no crescimento de consumo por classe, característico da região. A Tabela 12 fornece o fator de multiplicação para determinação da demanda em função da taxa de crescimento e período considerado para os projetos de rede. Na
configuração radial o carregamento máximo (MVA x km) deve ser de 80% do limite térmico do condutor.
Quando houver previsão de interligação entre alimentadores (radial com recurso) devem ser consideradas as cargas sujeitas à transferência.
8.2 Rede Secundária
O dimensionamento elétrico de um circuito de distribuição em Baixa Tensão é feito verificando-se os 02 (dois) parâmetros principais, a saber: queda de tensão e o limite térmico dos cabos.
Os comprimentos usuais das redes secundárias fazem com que, na maioria dos casos, seja suficiente o cálculo de queda de tensão; no entanto, em casos especiais de circuitos muito curtos (cargas elevadas), é necessário fazer a verificação do limite térmico. Não são feitas restrições quanto às perdas nos projetos de redes secundárias, porque os limites de queda de tensão estabelecidos são suficientes para restringir as perdas a níveis aceitáveis.
Em qualquer situação, os níveis de tensão de atendimento ao longo da rede secundária devem estar de acordo com os valores estabelecidos pela ANEEL no PRODIST, Módulo 8 – Qualidade de Energia Elétrica.
Na Tabela 13 apresentam-se os níveis de tensão de atendimento estabelecidos por tal resolução, para tensões nominais inferiores a 1 kV.
A queda de tensão máxima permitida nos pontos mais desfavoráveis da rede secundária deve ser de:
− 5% para circuitos monofásicos e bifásicos;
− 3,5% para circuitos trifásicos.
O cálculo de queda de tensão deve ser realizado no impresso para cálculo de queda de tensão, utilizando-se os valores constantes da Tabela 9 (V% para kVA x 100m) conforme exemplo do Anexo 5.
A queda de tensão permitida para rede exclusiva de Iluminação Pública, deve ser de 6%.
Nas Redes de Distribuição de energia elétrica, qualquer modificação ou alteração proposta acarreta geralmente custos elevados, por este motivo é fundamental que, nos projetos, a configuração dos circuitos secundários seja precedida de uma escolha bastante criteriosa.
É de grande importância o formato ou configuração dos circuitos das redes secundárias; sendo estas bem dimensionadas (circuitos flexíveis e bem definidos), além de outras vantagens, pode proporcionar:
a) Máxima vida útil de instalação evitando que a rede de distribuição quando em operação normal, tenha um envelhecimento prematuro, respondendo tecnicamente, ao crescimento da carga para a qual foi dimensionada.
b) Obtenção de um maior benefício pelo menor custo operacional, incluindo perdas de energia, custo dos condutores, transformadores de distribuição, materiais diversos, etc.
Para fins de projeto, estabelece-se que um circuito secundário deve ter uma vida útil teórica de 10 (dez) anos, com revisão da substituição ou acréscimo dos transformadores no quinto ano (ver Anexo 8). Neste caso, na implantação, devem ser previstos os postes e estruturas adequados à instalação dos transformadores. É evidente que na prática, estas modificações, bem como a vida útil, podem ou não se confirmar dependendo do crescimento real da carga.
Nos bairros residenciais estáveis, como são geralmente os casos dos núcleos habitacionais, onde a possibilidade de grandes alterações nos tipos de carga é pequena, pode-se reduzir ao mínimo o custo da instalação e da operação da rede de distribuição, colocando-se o menor número possível de transformadores e em conseqüência, a menor extensão possível de rede primária, com o uso de circuitos secundários longos e com bitolas maiores que, em geral, diminuem problemas de manutenção.
Em bairros comerciais, ou com pequenas indústrias ligadas à rede secundária, ou ainda, bairros em que as residências estão sendo substituídas por prédios de apartamentos ou outras cargas maiores, é conveniente que se tenha a rede primária se estendendo por um maior número de ruas e um número maior de transformadores de distribuição, tornando a rede mais flexível para futuras alterações. Neste caso, a rede secundária resultante deve ser com cabos mais leves reduzindo-se o ônus nos casos de substituição antes do término da sua vida útil.
De forma ideal, os cabos secundários devem ser instalados uma única vez e à medida que as cargas forem crescendo, os circuitos iniciais devem sofrer seccionamento com as intercalações de transformadores, sem qualquer substituição de cabos ou remoções dos transformadores existentes. Para o horizonte teórico adotado de 10 (dez) anos, todo circuito deve prever um seccionamento com intercalação de transformador no quinto ano.
No caso de novos loteamentos, a rede secundária deverá ser projetada com cabo multiplexado isolado, XLPE 90°C e a secção será definida conforme projeto do empreendimento podendo ainda ser modificada de acordo com o cálculo de queda de tensão. Os cabos multiplexados isolados, XLPE 90°C, 0,6/1,0kV, padronizados, são de 70mm² e 120mm². Os cabos quadruplex isolados, XLPE 90°C, deverão ser coloridos, nas cores preto, cinza e vermelho, cujas fases são, respectivamente, A, B e C.
A configuração da rede secundária dependerá do traçado das ruas e da distribuição da carga. A rede secundária pode ser radial ou em anel fechado operando em 220/127V.
8.3 Transformadores de Distribuição
Na escolha e localização dos transformadores devem ser observadas as seguintes recomendações:
− Localização tanto quanto possível no centro da carga;
− Instalação a mais próxima possível das cargas trifásicas supridas em baixa tensão;
− Distância máxima de 200m, entre o transformador e um ponto extremo qualquer do circuito;
− Localização tal que as futuras realocações sejam minimizadas;
− O carregamento máximo do transformador é fixado em função da impedância interna, perfil de tensão da rede primária e secundária, levando-se em conta os limites de aquecimento sem prejuízo da sua vida útil. Para o carregamento percentual dos transformadores de distribuição, adota-se 80% da potência nominal como carregamento inicial e 130% para a troca;
− Localização próxima a cargas concentradas, principalmente as que ocasionam flutuação de tensão;
− As potências nominais em kVA, padronizadas para transformadores trifásicos de distribuição (13,8 kV e 34,5 kV) para postes, são as seguintes: 15, 30, 45, 75, 112,5, 150, 225. Entretanto, deve ser evitada a utilização de transformadores acima de 75 kVA na implantação inicial do projeto, a menos que justificada devido a grande concentração de carga.
− Os transformadores de distribuição a serem instalados na área de concessão da Distribuidora deverão ter a Etiqueta Nacional de Conservação de Energia – ENCE, Eletrobrás/Inmetro cujos valores de Eficiência possuem os níveis A, B, C, D e E. Os respectivos valores de perdas em vazio e perdas totais referente a cada nível estão na NBR 5440:2014 (Transformadores para redes aéreas de distribuição), tabelas de 5 à 10.
É recomendável que a rede seja construída com os cabos para a condição final prevista e os transformadores para a carga inicial, devendo sua substituição ser feita conforme o aumento de demanda.
Para a ligação dos transformadores à rede, deve ser observada a utilização de cabos de cobre conforme Tabela 14.
Para instalação de transformadores em alinhamento até 112,5 kVA (inclusive) utilizar postes de 300 daN.
8.4 Dimensionamento de Condutores da Rede Secundária 8.4.1 Critérios Gerais
As características dos condutores de alumínio multiplexado isolado, XLPE 90°C (70 e 120 mm²) e de alumínio nu CA (2, 1/0 e 4/0 AWG) a serem utilizados nos projetos de rede secundária, estão apresentados na Tabela 11.A e 11.B. O material do neutro nu dos cabos multiplexados isolados deverão ser de alumínio-liga (CAL). No dimensionamento elétrico deve-se considerar que o atendimento da carga seja feito procurando observar os limites de capacidade térmica dos condutores e a máxima queda de tensão. Com base no traçado da rede secundária e bitola dos condutores, calcula-se a queda de tensão incluindo para os projetos de extensão de redes, a demanda dos lotes vagos em concordância com a classe de consumidores estimada para estes.
Para os projetos de reforma de rede secundária, dependendo da situação da área considerada, deve ser efetuada previsão de crescimento para 5 (cinco) ou 10 (dez) anos baseado no crescimento do consumo por classe característica da região.
Fundamentalmente, devem ser distinguidos 03 (três) casos para a taxa de crescimento:
− Áreas com edificações compatíveis com sua localização e totalmente construídas. Neste caso a taxa de crescimento a ser adotada deve corresponder ao crescimento médio de consumo por consumidores, sendo invariavelmente um valor pequeno;
− Áreas com edificações compatíveis com sua localização e não totalmente construídas. Neste caso, além do índice de crescimento devido aos consumidores já existentes devem ser previstos os novos consumidores baseado no ritmo de construção observado na área em estudo;
− Áreas com edificações não compatíveis com sua localização. Para este caso, normalmente corresponde uma taxa de crescimento mais elevada, tendo em vista a tendência de ocupação da área por edificações de outro tipo.
As taxas de crescimento de carga podem ser definidas para cada caso, pela área de Planejamento e Engenharia, baseadas na evolução da área.
8.4.2 Critérios para Reforma de Rede
− Utilizando-se dos valores da demanda avaliada por consumidores (kVA /m ou kVA / consumidor), evoluir o valor para 5 (cinco) e 10 (dez) anos, mediante a aplicação da taxa de crescimento da área;
− Preparar o esquema da rede secundária conforme a distribuição de carga (inclusive as especiais) e a configuração das quadras da área em estudo;
− Levantar o diagrama do circuito do transformador e realizar o cálculo de queda de tensão. Os esquemas devem atender ao limite de queda de tensão da área até o décimo ano, podendo-se prever a subdivisão de circuitos no quinto ano. No Anexo 8 desta Norma, são apresentadas as configurações típicas recomendadas, em função da densidade de carga inicial do circuito com a respectiva taxa de crescimento;
− Avaliar os resultados, considerando a influência dos consumidores trifásicos de carga elevada e ou especiais, o funcionamento diurno e noturno;
− Adotar o condutor que atende as condições.
8.4.3 Critérios para Extensão de Rede
− Adotar o valor da demanda diversificada média por consumidor e, considerando o número de consumidores existentes, computar os lotes vagos como futuros consumidores para o dimensionamento elétrico;
− Considerar os consumidores com previsão de carga de força ou especiais;
− Considerar a carga de iluminação pública compatível com a área;
− Preparar o esquema da rede secundária, conforme a distribuição de carga e configuração das quadras;
− Avaliar a demanda de cada transformador e sua localização;
− Levantar o diagrama do circuito de cada transformador e realizar o cálculo de queda de tensão;
− Adotar o condutor que atende as condições;
− Identificar a potência por transformador, sua localização e os condutores.
Nota: Nos casos onde as cargas diurnas sejam consideráveis (geralmente de força),
devem ser realizados cálculos de queda de tensão tanto diurno como noturno e comparados os condutores trecho por trecho, para se adotar o de maior bitola.
8.4.4 Critérios para Extensão de Rede em Loteamentos
− Adota-se o mesmo critério para extensão de rede, computando-se todos os lotes vagos, como futuros consumidores para dimensionamento elétrico.
− O projeto deverá atender todo o loteamento, com rede de baixa e média tensão, com todos os transformadores instalados, sendo que o transformador de maior potência deverá ser de 75 kVA.
− A taxa de crescimento utilizada será de 7% para um horizonte de vida útil de 10 (dez) anos.
