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1 Prof. Rafael Zamodzki Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica Aula 6 Conversa Inicial Nesta aula da disciplina, deseja-se que o aluno Obtenha noções a respeito do projeto de redes de distribuição aéreas urbanas e rurais Compreenda as características de redes subterrâneas A partir dos conhecimentos adquiridos Entenda os critérios utilizados nos projetos de redes aéreas urbanas e rurais Compreenda a importância de se considerar os vãos entre postes na rede Entenda o compartilhamento de estruturas na rede de distribuição Aprenda a respeito de algumas características de projetos de redes subterrâneas Esta aula está organizada em cinco temas, distribuídos da seguinte forma Tema 1: projeto de redes de distribuição urbanas aéreas Tema 2: noções de projetos rurais Tema 3: vão elétrico e vão mecânico Tema 4: compartilhamento de postes com equipamentos de telecomunicações Tema 5: noções de redes subterrâneas Projeto de Redes de Distribuição Urbanas Aéreas 2 Garantir condições técnicas, econômicas e de segurança Atender às normas da concessionária Obtenção dos dados preliminares Objetivo do projeto a ser elaborado Obtenção da planta da área, com arruamento etc. Estudo básico da área Planos e projetos previamente existentes para a área Requisitos básicos Levantamento da carga e determinação de demandas Redes existentes Baixa tensão: sistema e tabelas da concessionária Média tensão: fórmulas da norma Novas redes Baixa tensão: quantidade de consumidores e carga instalada por classe Média tensão: soma das curvas de carga dos transformadores Locação dos postes Dimensionamento elétrico Dimensionamento mecânico Relação de material e orçamento Apresentação do projeto Noções de Projetos Rurais Anteprojeto Obtenção dos dados preliminares Características do projeto Planejamento básico Planos e projetos existentes Obtenção dos dados de carga Levantamento de carga Determinação de demanda Exploração do traçado 3 Projeto Rede primária Níveis de tensão Perfil da tensão Configuração básica da rede primária Dimensionamento de condutores da rede primária Proteção contra sobrecorrente Proteção contra sobretensão Seccionamento e manobra Aterramento Montagem pilar no poste Projeto Rede secundária Níveis de tensão Transformadores de distribuição Dimensionamento de condutores da rede secundária Aterramento Projeto Levantamento topográfico Locação de estruturas no perfil Postes Cruzetas Distâncias verticais mínimas de segurança entre os cabos e o solo ou outros elementos Condutores primários Condutores secundários Estaiamento Apresentação do projeto Configuração básica de uma rede rural S.E. RA LOCALIDADE SUBRAMAL RURAL RA MA L RU RA L RA MA L RU RA L LINHA DE DISTRIBUIÇÃO CF - ... A Vão Elétrico e Vão Mecânico 4 NBR Nº 15.688:2012 “Em redes urbanas e núcleos urbanos localizados em áreas rurais, são considerados normais os vãos primários de até 80 m e os secundários de até 40 m. Em projetos especiais, admitem-se vãos secundários de até 80 m, alterando-se convenientemente o espaçamento normal da rede secundária” NBR nº 15.688:2012 Compartilhamento de Postes com Equipamentos de Telecomunicações Concessionárias estabelecem requisitos A companhia Paranaense de Energia (Copel estabelece) que “Serão disponibilizados 4 (quatro) pontos de fixação dentro da faixa de ocupação na infraestrutura, destinados ao compartilhamento com agentes de telecomunicações, conforme análise da viabilidade técnica” Distâncias mínimas que devem ser obedecidas 5.000 mm sobre pistas de rolamento e cruzamento de ruas e avenidas 4.500 mm sobre entradas de prédios e passagem particular de veículos 3.000 mm sobre ruas e vias exclusivas a pedestres (urbana ou rural) 7.000 mm sobre pistas de rolamento de rodovias 6.000 mm sobre locais acessíveis ao trânsito de máquinas e equipamentos agrícolas e travessias sobre estradas particulares em áreas rurais 5 Para um cabo que passa sob uma linha de transmissão, a distância vertical mínima é dada por (1) Onde D é a distância entre condutores em metros DU é a distância em metros, numericamente igual à tensão da linha em kV, respeitando o mínimo de 1,80 m para tensões inferiores a 35 kV D = 1,80 + 0,011 (DU – 35) (1) Noções de Redes Subterrâneas Norma ND-3.3 de 2014, da Companhia Energética de Minas Gerais S.A. (Cemig) Metodologia de projetos de redes subterrâneas Série de fatores devem ser atendidos neste tipo de projeto As redes de distribuição subterrâneas devem ser sempre, trifásicas, no primário e no secundário O neutro das redes de distribuição subterrâneas deve ser multiaterrado e comum ao primário e secundário O projeto deve ser executado considerando o horizonte de carga de 10 anos A tensão nominal do primário deve ser de 13,8 kV, para os sistemas de distribuição de tensão máxima de operação de 15 kV, e de 22 kV, para os sistemas de 24,2 kV A tensão nominal do secundário deve ser de 220/127 V, para todos os tipos de rede A máxima queda de tensão permissível na rede secundária é de 4% (entre a bucha de BT do transformador e o último consumidor ligado à rede secundária), em condições normais de operação O cálculo de queda de tensão, no circuito secundário, deve ser feito tomando-se por base os dados referentes ao fator de potência de 0,92 das tabelas apresentadas na norma 6 A demanda dos consumidores deve ser correspondente ao horizonte de 10 anos As cargas trifásicas devem ser equilibradas O projeto deve ser desenvolvido considerando a interferência de outros serviços (telefone, TV a cabo, água, esgoto, etc.) A distância mínima entre os dutos de energia elétrica e os dutos de comunicação deve ser de 75 mm para as linhas de duto concretadas e de 300 mm para as linhas de dutos com terra compactada. Entre dutos de energia elétrica e redes de gás ou outros combustíveis deve ser de, no mínimo, 300 mm As distâncias estabelecidas acima estão de acordo com o National Electrical Safety Code (Nesc), devido à inexistência de norma nacional Tipos de redes subterrâneas Rede mergulhada Utilizada quando solicitado o atendimento em áreas como praças, áreas turísticas, cidades históricas, etc., onde a densidade de carga é baixa e o mergulho da rede justifica-se por aspectos estéticos Tipos de redes subterrâneas Anel aberto Possui um alimentador que atende uma chave de três vias, de onde derivam dois alimentadores primários Radial com recurso Possui dois alimentadores, originários de uma mesma subestação, garantindo maior flexibilidade e continuidade do fornecimento de energia elétrica Tipos de redes subterrâneas Dupla alimentação A alimentação é composta por um par de alimentadores derivados de uma subestação Reticulado O sistema reticulado, ou network, é formado por uma malha de cabos de baixa tensão, derivados de vários transformadores ligados a diversos alimentadores primários, que são instalados em paralelo pela conexão de cabos de baixa tensão