Aula 3 - Noções de projeto

(1)

I

NSTALAÇÕES

I

NDUSTRIAIS

P

ROJETODEINSTALAÇÕES

P

ARTE

1 –

NOÇÕESDEPROJETO

Msc. Fabio Cruz

I

NTRODUÇÃO

A elaboração do projeto elétrico de uma instalação

industrial deve ser precedida do conhecimento dos dados relativos às condições de suprimento e das características funcionais da indústria em geral.

Projeto deve ter por base os documentos da ABNT e

das concessionárias de energia elétrica.

 NBR 14039:2005 – Instalações Elétricas de média tensão de 1,0 kV a 36,2 kV

 NBR -5410 – Instalações Elétricas de Baixa Tensão.

 NBR 7117 – Medição da resistividade e determinação da

estratificação do solo.

 NBR 15749 – Medições de resistência de aterramento e

potenciais na superfície do solo.

 NBR 5419 – Proteção contra descargas atmosféricas.

I

NTRODUÇÃO

Iluminação

ABNT NBR ISO/CIE 8995-1:2013

 Esta Norma especifica os requisitos de iluminação para locais

de trabalho internos e os requisitos para que as pessoas desempenhem tarefas visuais de maneira eficiente, com conforto e segurança durante todo o período de trabalho.

I

NTRODUÇÃO

 SM 04.08-01.003 – Fornecimento de Energia Elétrica

em Média Tensão de Distribuição à Edificação Individual

 SM04.14-01.007 - Instalação de Geradores Particulares em Baixa Tensão

(2)

I

NTRODUÇÃO

SM04.14-01.007 - Instalação de Geradores Particulares em Baixa Tensão

P

LANTAS



O projetista deve receber do cliente um conjunto

de plantas da indústria:

1. Planta de situação –localização da obra no contexto urbano.

P

LANTAS

2. Planta baixa de arquitetura do prédio Apresenta toda a área da construção, detalhes dos ambientes de produção industrial e escritórios.

P

LANTAS

3. Planta baixa do arranjo das máquinas (layout) Projeção aproximada de todas as máquinas, devidamente posicionadas, com a indicação dos motores a alimentar e dos respectivos painéis de controle.

4. Plantas de detalhes

Vistas e cortes no galpão industrial;

Detalhes de montagem de certas máquinas de grande porte.

Importante também conhecer os planos de expansão da empresa.

(3)

1. Condições de fornecimento de energia elétrica  Tensão de fornecimento;

 Variação da tensão de suprimento;

 Tipos de sistema de suprimento: radial, radial com recurso, etc;

 Capacidade de curto-circuito atual e futuro do sistema;  Impedância reduzida no ponto de suprimento.

D

ADOS

PARA

ELABORAÇÃO

DO

PROJETO

1.

Dados para elaboração do projeto

2. Características das cargas

Informações podem ser obtidas do responsável pelo projeto ou no manual dos equipamentos. a) Motores

Potência / Tensão / Corrente / Frequência / Número de pólos / Número de fases / Ligações possíveis / Regime de funcionamento.

b) Fornos a arco c) Outras cargas

D

ADOS

PARA

ELABORAÇÃO

DO

PROJETO

C

ONCEPÇÃO

DO

PROJETO



Divisão da carga em blocos

 Baseada na planta baixa e localização dos equipamentos.  Cada bloco de carga deve corresponder a um quadro de

distribuição terminal com alimentação e proteção individualizados.

 Cada bloco pode ser feito baseado nos setores individuais

de produção.

 Quando o setor for muito grande pode ser dividido em mais

de um bloco (analisar queda de tensão).

 Vários setores de produção podem ser agrupados, desde

que a queda de tensão permissível nos terminais das mesmas seja permissível.

C

ONCEPÇÃO

DO

PROJETO



Painéis Elétricos (ou quadros elétricos)

 Corresponde a um conjunto de dispositivos de manobra associados a equipamentos de proteção, comando e controle.

 Normalmente metálico e dotado de estruturas de suporte.  Os quadros elétricos para instalação de componentes de

motores são denominados CENTRO DE CONTROLE DE MOTORES (CCM).

 QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO DE LUZ (QDL ou QLF) –

quando contém componentes de comando de iluminação / tomadas.

(4)

C

ONCEPÇÃO

DO

PROJETO



Localização dos quadros de distribuição de circuitos

terminais – satisfazer as condições:

 No centro de carga: alguns casos esta localização não é

conveniente.

 Próximo à linha geral dos dutos de alimentação.  Afastado da passagem sistemática de funcionários.  Em ambientes bem iluminados.

 Locais de fácil acesso

 Locais não sujeitos a gases corrosivos, inundações,

trepidações, etc.

 Locais de temperatura adequada.

C

ONCEPÇÃO

DO

PROJETO



Quadro de distribuição geral (ou quadro geral de

força)

 Contém os componentes projetados para seccionamento,

proteção e medição dos circuitos de distribuição, ou, em alguns casos, de circuitos terminais.



Localização dos quadros de distribuição geral

 Localizado em subestação ou em área contígua a esta.  Deve ficar próximo às unidades de transformação.

C

ONCEPÇÃO

DO

PROJETO



Subestação

 Conjunto de condutores, aparelhos e equipamentos

destinados a modificar as características da energia elétrica (tensão e corrente).

 Permite a distribuição da energia em níveis adequados de

utilização.

Fonte: http://www.reprasal.com.br/site/videos Acesso: 09/04/2016

C

ONCEPÇÃO

DO

PROJETO

Subestação

 O tipo mais comum de SE industrial é a

subestação em alvenaria. Elas são divididas em compartimentos

(denominados postos ou cabines):

1. Posto de medição primária

 Destinado aos equipamentos auxiliares de medição, tais como transformadores de corrente e potencial.

2. Posto de proteção primária Instalação de seccionadores, fusíveis ou disjuntores responsáveis pela proteção geral e seccionamento da instalação. 3 . Posto de transformação

(5)

C

ONCEPÇÃO

DO

PROJETO



Fonte: Instalações Industriais – Mamede Filho

Vista frontal de subestação com ramal de entrada

subterrâneo

C

ONCEPÇÃO

DO

PROJETO

Vista superior de subestação com ramal de entrada

subterrâneo



Fonte: Instalações Industriais – Mamede Filho

C

ONCEPÇÃO

DO

PROJETO



Localização da subestação

 Comum o projetista receber as plantas já com a indicação

do local da subestação.

 Escolha pode ser baseada no tipo de produto da instalação

(áreas classificadas).

 Indústrias formadas por mais de uma unidade de produção

possuem mais flexibilidade para a localização da SE.

C

ONCEPÇÃO

DO

PROJETO



Localização da subestação

 Indústrias formadas por mais de uma unidade de produção

possuem mais flexibilidade para a localização da SE.

Neste caso a cabine de medição fica próximo da via pública e

contém os equipamentos de medida de energia da concessionária.

Próximo ao posto de medição se localiza o Posto de Proteção

Geral (PPG) de onde derivam os alimentadores primários para as subestações próximas aos centros de carga.

(6)

C

ONCEPÇÃO

DO

PROJETO



Definição dos sistemas

 Sistema primário de suprimento

Responsável pela alimentação da indústria. Responsabilidade da concessionária.

As indústrias, em geral, são alimentadas por um dos seguintes tipos de sistema:

1. Sistema radial simples



Fluxo de potência em

apenas um sentido.



Tipo mais simples e

mais utilizado.



Baixa confiabilidade.



Menor custo.

C

ONCEPÇÃO

DO

PROJETO



Definição dos sistemas

 Sistema primário de suprimento

2. Sistema radial com recurso



Sentido do fluxo de

potência varia de

acordo com condições

de carga do sistema.



Maior confiabilidade.



Custo elevado.

Circuitos de distribuição individuais devem ter capacidade para

suprir a carga sozinho quando da saída de um deles.

C

ONCEPÇÃO

DO

PROJETO



Definição dos sistemas

 Sistema primário de distribuição interna

Quando a indústria possui duas ou mais subestações alimentadas de um ponto de suprimento da concessionária.

Tipos:



Sistema radial

simples

C

ONCEPÇÃO

DO

PROJETO



Definição dos sistemas

 Sistema primário de distribuição interna

Tipos:



Sistema radial

com recurso

(7)

C

ONCEPÇÃO

DO

PROJETO



Definição dos sistemas

 Sistema secundário de distribuição (baixa tensão)

Tipos:

1. Circuitos de distribuição (ou alimentadores) Derivam do QGF e alimentam um ou mais CCMs ou QDLs Devem ser protegidos no ponto de origem por disjuntores ou

fusíveis.

2. Circuitos terminais de motores

Conduz corrente do dispositivo de proteção até o ponto de utilização.  Consiste de 2 ou 3 condutores (motores monofásicos, bifásicos ou

trifásicos).

3. Circuitos terminais de iluminação

C

ONCEPÇÃO

DO

PROJETO



Definição dos sistemas

 Sistema secundário de distribuição (baixa tensão)

Tipos:

C

ONCEPÇÃO

DO

PROJETO



Definição dos sistemas

 Sistema secundário de distribuição – Recomendações sobre

projeto

A menor seção transversal dos condutores para circuitos terminais de motores e tomadas é 2,5 mm2 (NBR-5410).

A menor seção transversal dos condutores para circuitos terminais de iluminação é 1,5 mm2 (NBR-5410).

Prever uma capacidade reserva nos circuitos de distribuição.  Dimensionar circuito terminal distinto para cargas a partir de 10 A

(NBR-5410).

Dimensionar circuitos de distribuição distintos para luz e força (NBR-5410).

IP - Internal Protection – NBR IEC 60529

Grau de proteção - IP



Refletem a proteção de invólucros quanto à

entrada de corpos estranhos e penetração de

água pelos orifícios destinados à ventilação ou

instalação de instrumentos, junções de chapas,

portas, etc.

(8)

Grau de proteção contra penetração

de corpos sólidos estranhos e contato acidental.

1o Algarismo Algarismo Indicação

0 Sem proteção

1 Corpos estranhos acima de 50mm 2 Corpos estranhos acima de 12mm 3 Corpos estranhos acima de 2,5mm 4 Corpos estranhos acima de 1,0mm

5 Proteção contra acúmulo de poeiras prejudiciais ao motor.

6 Totalmente protegido contra poeira.

Máquinas CA

Grau de proteção - IP

Grau de proteção contra penetração

de água no interior do motor.

2o Algarismo Algarismo Indicação

0 Sem proteção

1 Pingos de água na vertical.

2 Pingos de água até a inclinação de 15o_{com a vertical.}

3 Pingos de água até a inclinação de 60o_{com a vertical.}

4 Respingos em todas as direções. 5 Jatos de água em todas as direções. 6 Água de vagalhões.

7 Imersão temporária. 8 Imersão permanente.

Máquinas CA

Grau de proteção - IP

G

RAUDEPROTEÇÃO

- IP

_P

_ROTEÇÃO_CONTRA_RISCOS_DE_INCÊNDIO_E_EXPLOSÃO



Para prevenir a ocorrência de incêndios e

explosões em instalações industriais elas devem

obedecer as normas técnicas.



Determinações da NR -10:

 Empresas estão obrigadas a manter diagramas

unifilares das instalações elétricas.

 Prontuário de Instalações Elétricas deve ser

organizado e mantido pela empresa. O mesmo deve estar a disposição dos trabalhadores.

 Projetos devem prever dispositivos de desligamento

(9)



Determinações da NR -10:



O memorial descritivo deve

conter:

 Indicação de posição dos

dispositivos de manobra dos circuitos elétricos: (verde - “d”, desligado e vermelho - “l”, ligado);

P

ROTEÇÃOCONTRARISCOSDEINCÊNDIOEEXPLOSÃO

P

ROTEÇÃO

CONTRA

RISCOS

DE

INCÊNDIO

E

EXPLOSÃO



Determinações da NR -10:

P

ROTEÇÃO

CONTRA

RISCOS

DE

INCÊNDIO

E

EXPLOSÃO



Determinações da NR -10:

FATORES

DE

PROJETO

ELÉTRICO



Para a realizar um projeto Elétrico Industrial, é

necessário a aplicação de alguns fatores de

projeto. São eles:

1) Fator de Demanda

2) Fator de Carga

4) Fator de Simultaneidade

5) Fator de Utilização

(10)

FATORES

DE

PROJETO

ELÉTRICO

É usualmente menor que a unidade.

FATORES

DE

PROJETO

ELÉTRICO

FATORES

DE

PROJETO

ELÉTRICO

FATORES

DE

PROJETO

ELÉTRICO

2) Fator de carga



Normalmente refere-se ao período de carga

diária, semanal, mensal e anual.



Mostra se a energia está sendo utilizada de forma

racional.

(11)

FATORES

DE

PROJETO

ELÉTRICO

4) Fator de simultaneidade (Fs)

 É a relação entre a demanda máxima do grupo de aparelho

pela soma das demandas individuais dos aparelhos do mesmo grupo.

 A aplicação do fator de simultaneidade em instalações

industriais exige um estudo minucioso para evitar subdimensionamento.

FATORES

DE

PROJETO

ELÉTRICO

4) Fator de utilização

É o fator aplicado a potência nominal do aparelho para

se obter a potência média absorvida pelo mesmo nas

condições de utilização.

D

ETERMINAÇÃO

DA

DEMANDA

DE

POTÊNCIA



Cabe ao projetista a decisão sobre a previsão da

demanda da instalação.



Deve ser determinado valor em kVA.



Importante considerar o regime operacional da

instalação (equipamentos reserva).



Considerar a carga das dependências administrativas.

D

ETERMINAÇÃO

DA

DEMANDA

DE

POTÊNCIA



A potência e a demanda de cargas podem ser

calculadas a partir das seguintes equações:

 Motores elétricos

Potência no eixo do motor (Peim)

Demanda solicitada da rede de energia

(12)

D

ETERMINAÇÃO

DA

DEMANDA

DE

POTÊNCIA

Iluminação

Demanda do quadro de distribuição  Soma-se as demandas individuais dos aparelhos e

multiplica o resultado pelo respectivo fator de simultaneidade.

 No projeto de iluminação à descarga é conveniente admitir

um fator de multiplicação sobre a potência nominal da lâmpadas a fim de compensar as perdas do reator e as correntes harmônicas – sugestão Mamede = 1,8.