Equipamentos Eletricos

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Equipamentos Elétricos
1
CURSO DE FORMAÇÃO DE OPERADORES DE REFINARIA
EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
2
Equipamentos Elétricos
Equipamentos Elétricos
3
CURITIBA
2002
EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
ANTONIO WOTECOSKI
MARCELO ROCHA BAIÃO
ORGANIZAÇÃO: DÉCIO LUIZ ROGAL
EQUIPE PETROBRAS
Petrobras / Abastecimento
UN´S: REPAR, REGAP, REPLAN, REFAP, RPBC, RECAP, SIX, REVAP
4
Equipamentos Elétricos
Módulo
Equipamentos Elétricos
Ficha Técnica
UnicenP – Centro Universitário Positivo
Oriovisto Guimarães
(Reitor)
José Pio Martins
(Vice Reitor)
Aldir Amadori
(Pró-Reitor Administrativo)
Elisa Dalla-Bona
(Pró-Reitora Acadêmica)
Maria Helena da Silveira Maciel
(Pró-Reitora de Planejamento e Avaliação
Institucional)
Luiz Hamilton Berton
(Pró-Reitor de Pós-Graduação e Pesquisa)
Fani Schiffer Durães
(Pró-Reitora de Extensão)
Euclides Marchi
(Diretor do Núcleo de Ciências Humanas e
Sociais Aplicadas)
Helena Leomir de Souza Bartnik
(Coordenadora do Curso de Pedagogia)
Marcos José Tozzi
(Diretor do Núcleo de Ciências Exatas e
Tecnologias)
Antonio Razera Neto
(Coordenador do Curso de Desenho Industrial)
Maurício Dziedzic
(Coordenador do Curso de Engenharia Civil)
Júlio César Nitsch
(Coordenador do Curso de Eletrônica)
Marcos Roberto Rodacoscki
(Coordenador do Curso de Engenharia
Mecânica)
Antonio Wotecoski
Marcelo Rocha Baião
(Autor)
Décio Luiz Rogal
(Organização)
 Rui Fernando Costacurta
(Colaborador)
Marcos Cordiolli
(Coordenador Geral do Projeto)
Iran Gaio Junior
(Coordenação Ilustração, Fotografia e
Diagramação)
Carina Bárbara R. de Oliveira
(Coordenação de Elaboração dos Módulos
Instrucionais)
Juliana Claciane dos Santos
(Coordenação dos Planos de Aula)
Luana Priscila Wünsch
(Coordenação Kit Aula)
Angela Zanin
Leoni Néri de Oliveira Nantes
Érica Vanessa Martins
(Equipe Kit Aula)
Carina Bárbara Ribas de Oliveira
(Coordenação Administrativa)
Cláudio Roberto Paitra
Marline Meurer Paitra
(Diagramação)
Cláudio Roberto Paitra
Hamilton Santos Silva
Marcelo Gamballi Schultz
(Ilustração)
Cíntia Mara Ribas Oliveira
(Coordenação de Revisão Técnica e Gramatical)
Contatos com a equipe do UnicenP:
Centro Universitário do Positivo – UnicenP
Pró-Reitoria de Extensão
Rua Prof. Pedro Viriato Parigot de Souza 5300
81280-320 Curitiba PR
Tel.: (41) 317 3093
Fax: (41) 317 3982
Home Page: www.unicenp.br
e-mail: mcordiolli@unicenp.br
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Contatos com a Equipe da Repar:
Refinaria Presidente Getúlio Vargas – Repar
Rodovia do Xisto (BR 476) – Km16
83700-970 Araucária – Paraná
Mario Newton Coelho Reis
(Coordenador Geral)
Tel.: (41) 641 2846 – Fax: (41) 643 2717
e-mail: marioreis@petrobras.com.br
Uzias Alves
(Coordenador Técnico)
Tel.: (41) 641 2301
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Décio Luiz Rogal
Tel.: (41) 641 2295
e-mail: rogal@petrobras.com.br
Ledy Aparecida Carvalho Stegg da Silva
Tel.: (41) 641 2433
e-mail: ledyc@petrobras.com.br
Adair Martins
Tel.: (41) 641 2433
e-mail: adair@petrobras.com.br
Equipamentos Elétricos
5
Apresentação
É com grande prazer que a equipe da Petrobras recebe você.
Para continuarmos buscando excelência em resultados, dife-
renciação em serviços e competência tecnológica, precisamos de
você e de seu perfil empreendedor.
Este projeto foi realizado pela parceria estabelecida entre o
Centro Universitário Positivo (UnicenP) e a Petrobras, representada
pela UN-Repar, buscando a construção dos materiais pedagógicos
que auxiliarão os Cursos de Formação de Operadores de Refinaria.
Estes materiais – módulos didáticos, slides de apresentação, planos
de aula, gabaritos de atividades – procuram integrar os saberes téc-
nico-práticos dos operadores com as teorias; desta forma não po-
dem ser tomados como algo pronto e definitivo, mas sim, como um
processo contínuo e permanente de aprimoramento, caracterizado
pela flexibilidade exigida pelo porte e diversidade das unidades da
Petrobras.
Contamos, portanto, com a sua disposição para buscar outras
fontes, colocar questões aos instrutores e à turma, enfim, aprofundar
seu conhecimento, capacitando-se para sua nova profissão na
Petrobras.
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6
Equipamentos Elétricos
1 EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS ......................................................................................................................6
1.1 Visão geral de sistemas elétricos ....................................................................................................................7
1.2 Condutores Elétricos ....................................................................................................................................7
1.2.1 Função ..............................................................................................................................................8
1.2.2 Cuidados Operacionais .................................................................................................................. 10
1.2.3 Modos de Falha .............................................................................................................................. 10
1.3 Linhas de Transmissão .............................................................................................................................. 10
1.4 Transformadores ....................................................................................................................................... 10
1.4.1 Função ........................................................................................................................................... 10
1.4.2 Princípio de Funcionamento .......................................................................................................... 11
1.4.3 Cuidados Operacionais .................................................................................................................. 12
1.4.4 Modos de Falha .............................................................................................................................. 12
1.5 Subestações e painéis elétricos ................................................................................................................... 13
1.5.1 Cuidados Operacionais .................................................................................................................. 14
1.5.2 Modos de Falha .............................................................................................................................. 14
1.6 Medição .................................................................................................................................................... 14
1.6.1 Funções .......................................................................................................................................... 14
1.6.2 Cuidados Operacionais .................................................................................................................. 15
1.6.3 Modos de Falha .............................................................................................................................. 16
1.7 Proteção .................................................................................................................................................... 16
1.7.1 Funções .......................................................................................................................................... 16
1.7.2 Descrição do Funcionamento ......................................................................................................... 16
1.7.3 Cuidados Operacionais .................................................................................................................. 18
1.7.4 Modos de Falha ..............................................................................................................................18
1.8 Capacitores ............................................................................................................................................... 18
1.8.1 Função ........................................................................................................................................... 19
1.8.2 Cuidados Operacionais .................................................................................................................. 19
1.8.3 Modos de Falha .............................................................................................................................. 19
1.9 Geradores ................................................................................................................................................. 19
1.9.1 Função ........................................................................................................................................... 20
1.9.2 Princípio de Funcionamento .......................................................................................................... 20
1.9.3 Cuidados Operacionais e Proteções do TG (Turbo-Gerador) .......................................................... 20
1.9.4 Modos de Falha .............................................................................................................................. 21
1.10 UPS ...................................................................................................................................................... 22
1.10.1 Função ........................................................................................................................................... 22
1.10.2 Descrição de Funcionamento ......................................................................................................... 22
1.10.3 Modo de Falha ............................................................................................................................... 23
1.10.4 Cuidados Operacionais .................................................................................................................. 24
1.11 Fontes de Corrente Contínua .................................................................................................................... 24
1.11.1 Função ........................................................................................................................................... 25
1.11.2 Princípios de Funcionamento ......................................................................................................... 25
1.11.3 Cuidados Operacionais .................................................................................................................. 25
1.12 Comando de motores ............................................................................................................................... 26
1.12.1 Funções .......................................................................................................................................... 26
1.12.2 Funcionamento .............................................................................................................................. 26
1.12.3 Cuidados Operacionais .................................................................................................................. 27
1.12.4 Modos de Falha .............................................................................................................................. 28
1.13 Variador de Velocidade .............................................................................................................................. 28
1.13.1 Função ........................................................................................................................................... 28
1.13.2 Princípio de Funcionamento .......................................................................................................... 28
1.13.3 Cuidados Operacionais .................................................................................................................. 28
1.13.4 Modos de Falha .............................................................................................................................. 28
1.14 Motores Elétricos ...................................................................................................................................... 28
1.14.1 Função ........................................................................................................................................... 29
1.14.2 Princípio de Funcionamento .......................................................................................................... 29
1.14.3 Cuidados Operacionais .................................................................................................................. 29
1.14.4 Modos de Falha .............................................................................................................................. 30
1.15 Iluminação ................................................................................................................................................ 31
Sumário
Equipamentos Elétricos
7
1EquipamentosElétricos
1.1 Visão Geral de Sistemas Elétricos
Em uma refinaria, a maioria das cargas
necessárias para processar, armazenar e dis-
tribuir produtos é acionada por equipamentos
elétricos. Alimentados por um sistema elétrico
industrial. Todo sistema elétrico é composto ba-
sicamente de geração, transmissão e utilização
de energia elétrica.
As cargas elétricas de uma refinaria são
constituídas, principalmente, de motores elé-
tricos, iluminação, aquecedores, instrumentos
e equipamentos eletrônicos. A maior parte do
consumo deve-se aos motores elétricos, que aci-
onam uma infinidade de outros equipamentos.
A energia elétrica entregue às cargas deve sa-
tisfazer exigências fundamentais quanto à qua-
lidade: tensão e freqüência, que devem per-
manecer dentro de um limite de tolerância, e
confiabilidade.
Para alimentar as cargas elétricas da refi-
naria, uma fonte de energia é necessária. Em
todas as refinarias do Sistema Petrobrás, exis-
tem geradores de energia elétrica, que alimen-
tam parcial ou totalmente as cargas da refina-
ria. A única exceção é a Regap (Betim-MG),
alimentada inteiramente pela concessionária
local de energia elétrica, devido à alta confia-
bilidade da mesma, que, no entanto, possui ge-
radores as diesel para alimentação de equipa-
mentos críticos.
A energia gerada pela concessionária ou
pelos geradores próprios deve ser transmitida
até as cargas. Isto pode ser feito através de
cabos em linhas de transmissão aéreas ou sub-
terrâneas até as subestações.
As cargas de uma refinaria são alimenta-
das por níveis de tensão alternada diferentes,
dentre os quais os mais utilizados são 110 V,
220 V, 480 V, 2,4 kV, 4,16 kV, 13,8 kV. O uso
de transformadores ocorre quando são neces-
sárias alterações nos níveis de tensão requeri-
dos pelas cargas.
Para manobrar as cargas (ligar, desligar, e
variar a velocidade no caso de motores), são
utilizados dispositivos de manobras, como
disjuntores, contatores, alguns relés, secciona-
doras e variadores de velocidade.
Todo sistema elétrico está sujeito a falhas
de equipamentos, curtos-circuitos, sobrecarga,
entre outras. Para reduzir o impacto destas fa-
lhas no processo e aumentar a segurança pes-
soal, são utilizados equipamentos de proteção,
tais como relés, fusíveis e disjuntores.
Em uma refinaria, existem determinadas
cargas críticas que não podem ficar sem ali-
mentação elétrica. Se faltar energia, por exem-
plo, às células fotoelétricas dos fornos da uni-
dade de destilação a vácuo, estes serão desli-
gados, comprometendo a campanha do pro-
duto da destilação. Tais cargas críticas devem
ser continuamente alimentadas, mesmo em
casos de emergência. Isto é feito por UPS
(Uninterruptible Power Supply)e baterias, que
fornecem energia durante um certo intervalo
de tempo, até que sejam realizadas as ações
necessárias para restabelecer a alimentação
principal.
Um modo de se aumentar a eficiência de
um sistema elétrico é aumentando o fator de
potência. Este efeito é conseguido utilizando-
se bancos de capacitares.
Os equipamentos citados neste item serão
abordados com maior profundidade nas seções
seguintes.
1.2 Condutores Elétricos
O termo condutor elétrico é utilizado para
designar um corpo formado de material con-
dutor e destinado primordialmente à condu-
ção de corrente elétrica, alimentando os equi-
pamentos elétricos de uma refinaria. São os
fios, os cabos e as barras.
O cobre e o alumínio são os dois metais
mais usados na fabricação dos condutores elé-
tricos. Ao longo dos anos, o cobre tem sido o
mais utilizado, sobretudo em condutores iso-
lados, devido, principalmente, a suas proprie-
dades elétricas e mecânicas.
8
Equipamentos Elétricos
O cobre possui uma menor resistividade
(maior capacidade de condução) que o alumí-
nio e, por isto, é largamente empregado na con-
fecção de cabos isolados. O uso do alumínio,
que praticamente domina o campo dos condu-
tores para linhas de transmissão, baseia-se,
principalmente, na relação condutividade/peso,
a mais elevada entre todos os materiais con-
dutores.
1.2.1 Função
O condutores elétricos têm por função
conduzir energia elétrica para alimentar subes-
tações, transformadores e equipamentos elétri-
cos da refinaria.
Tipos de cabos
Os cabos podem ser unipolares ou multi-
polares. Um cabo unipolar é definido como
um condutor maciço ou encordoado, dotado
de isolação elétrica e de proteção mecânica.
Os cabos de um único condutor, dotados ape-
nas de isolação, como os mostrados na Figura 1.a,
são designados simplesmente por cabos isola-
dos. Um cabo bipolar, tripolar, ou, de um modo
geral, multipolar, é um conjunto de dois, três
ou mais condutores justapostos, maciços ou
encordoados. Cada condutor é dotado de
isolação própria (chamada de parede isolan-
te), enquanto o conjunto apresenta proteção
mecânica comum (Figura 1.b).
Os cabos de potência são cabos singelos
(unipolares) ou multipolares, utilizados, prin-
cipalmente, para o transporte de energia elé-
trica em instalações de geração, transmissão,
distribuição e/ou utilização. A Figura 1.b mos-
tra um cabo de potência.
Os cabos de controle são cabos uni ou
multipolares, utilizados em circuitos de con-
trole de sistemas e equipamentos elétricos. A
Figura 1.c mostra um cabo de controle.
A isolação de um condutor é aplicada para
isolá-lo eletricamente de outros condutores e
da terra. É importante destacar a diferença en-
tre os termos isolação e isolamento; isolação
tem um sentido eminentemente qualitativo,
por exemplo, “a isolação de um cabo é de PVC”;
isolamento, por sua vez, tem um sentido quan-
titativo (exemplo, “isolamento para 15 kV”).
A blindagem basicamente reduz o efeito
de interferência causada pelo próprio cabo em
outros cabos, assim como de interferência ex-
ternas. A blindagem é comumente usada em
cabos que não podem sofrer interferência (ca-
bos de instrumentação) e cabos que podem
interferir em outros circuitos (motores de alta
potência e motores acionados por variadores
de velocidade). Em cabos de média e alta ten-
são (exemplo na Figura 1.d), é gerado um cam-
po elétrico de magnitude significativa, que causa
efeitos indesejáveis. A blindagem é responsável,
portanto, pela redução de tais efeitos.
A armação protege o cabo contra esforços
mecâncios. É o último componente do cabo, e
é constituído por uma camada extrudada de
material termoplástico ou por uma camada
extrudada e vulcanizada de material termofixo.
Tem por função básica proteger o núcleo do
cabo, tanto do ponto de vista mecânico, bem
como sob o aspecto da resistência aos agentes
ambientais (químicos, intemperismo, etc...)
Os materiais metálicos, muitas vezes apli-
cados sobre os condutores com finalidade pri-
mordialmente mecânica (como capa ou cober-
tura), não são considerados como isolação.
Os tipos de proteções metálicas (armações,
previstos são:
a) Proteção contra esforços longitudinais
(tração):
Figura 1.b – Cabo de
potência tripolar.
1. Condutor
2. Isolação
3. Capa interna
ou enchimento
4. Cobertura
1
2
3
4
Figura 1.c – Cabo de controle multipolar.
1. Condutor
2. Isolação
3. Enfaixamento com fita
plástica especial
4. Capa interna
5. Blindagem metálica com fita
de cobre
6. Cobertura
1
2
3
4
5
6
Figura 1.a – Cabo
de potência unipolar.
1. Condutor
2. Isolação
3. Cobertura
1
2
3
Equipamentos Elétricos
9
1. Condutor
2. Blindagem do condutor: formada por camada
semicondutora, que melhora a distribuição do
campo elétrico na superfície do condutor e reduz a
ocorrência de descargas parciais.
3. Isolação
4. Blindagem da isolação
5. Blindagem metálica: tem a finalidade de confinar o
campo elétrico à isolação do cabo
6. Cobertura
Tabela de exemplo de capacidade de condução de cabos
Tabela comparativa de capacidade de condução de corrente entre AWG/MCM x Série Mé-
trica (PVC 60oC x 70oC) somente para Fios e Cabos Noflam BWF 750V.
Capacidade de condução de corrente
A capacidade de condução de um condutor, ou de um conjunto de condutores, é a corrente
máxima que pode ser conduzida em regime contínuo, sem exceder a uma temperatura máxima
especificada.
Depende basicamente de cinco fatores:
– material condutor; – seção do condutor;
– tipo de isolação (que determina – temperatura ambiente;
a temperatura máxima em regime); – maneira de instalar.
Notas:
1. Capacidade de condução de corrente para cabos instalados em eletroduots (até 3 condutores carregados), de acordo com a NBR-5410/80 (NB-3);
2. No caso de circuitos relativamente longos, é necessário levar em conta a queda de tensão admissível.
Figura 1.d – Cabo de média tensão.
FIOS/CABOS NOFLAM 600V
PVC/60ºC EB-98 ABNT
FIOS/CABOS NOFLAM BWF 750V
PVC/70ºC NBR-6148 ABNT
AWG/MCM (MM2 aprox.) Ampères Série métrica (mm2) Ampères
14 (2,1) 15 1,5 15,5
12 (3,3) 20 2,5 21
10 (5,3) 30 4 28
8 (8,4) 40 6 36
6 (13) 55 10 50
4 (21) 70 16 68
2 (34) 95 25 89
1 (42) 110 35 111
1/0 (53) 125
50 134
2/0 (67) 145
3/4 (85) 165 70 171
4/0 (107) 195
250 (127) 215
300 (152) 240 120 239
350 (177) 260
150 272
400 (203) 280
185 310
500 (253) 320
600 (304) 355
240 364
700 (355) 385
750 (380) 400
800 (405) 410 300 419
900 (456) 435
1,000 (507) 455
400 502
500 578
Constituída geralmente por uma coroa de fios redondos de aço galvanizado (para cabos
tripolares) ou de fios redondos de bronze (para cabos unipolares) aplicados em hélice e
com uma fita, do mesmo material, como contra-hélice.
b) Proteção contra esforços radiais ou transversais:
Constituída por duas fitas planas de aço galvanizado (para cabos tripolares) ou de liga de
alumínio (para cabos unipolares), aplicados em hélice, sendo a primeira fita descontínua
(sem sobreposição) e a segunda cobrindo o espaço deixado pela primeira.
6 5 3 1
4
2
10
Equipamentos Elétricos
1.2.2 Cuidados Operacionais
Cabos elétricos (de cargas ou ferramen-
tas) não devem ser tensionados (esticados). O
cabo pode danificar ou romper e gerar, assim,
mal contato, falta de fase ou curto-circuito.
Pelo mesmo motivo, cabos não devem ser mo-
vimentados sem consciência dos riscos.
1.2.3 Modos de Falha
Falha no isolamento
Um cabo terá curto-circuito em caso de
falha no isolamento causada por esforços me-
cânicos, tensões muito altas, deterioração do
isolamento, entre outras. O curto pode ser en-
tre fases, fase-terra ou trifásico. As correntes
de curto-circuito fase-terra são diferentes das
correntes de curto-circuito fase-fase e trifásico.
O tipo mais comum é o curto fase-terra. To-
dos os equipamentos da refinariadevem ser
protegidos contra curto-circuito.
Rompimento do cabo
Causa queda de alimentação das cargas
alimentadas pelo cabo. Quando o cabo rom-
pe, há possibilidade de curto-circuito (fase-ter-
ra, fase-fase e trifásico). Em cabos singelos
(um condutor apenas), o curto é monofásico
(fase-terra).
Sobreaquecimento do cabo
Acontece quando o cabo é submetido a
correntes maiores que sua capacidade. Há uma
alta queda de tensão ao longo do cabo. As cau-
sas mais comuns são cabo de seção menor do
que necessário (muito fino) ou corrente alta.
1.3 Linhas de Transmissão
As usinas de geração de energia elétrica
(hidroelétricas, térmicas ou nucleares) são
construídas longe dos grandes centros consu-
midores. A energia deve, então, ser transpor-
tada a grandes distâncias. Isto é feito usando-
se as linhas de transmissão.
As linhas de transmissão transmitem ener-
gia em alta e extra-alta tensão: nas regras para
as tensões normais é fixada a seguinte série de
valores das tensões, padronizadas para as li-
nhas de transmissão (valores nominais, expres-
sos em KV, das tensões concatenadas); 2,4 –
13,8 – 34,5 – 69 – 138 – 230 – 500 KV. Nor-
malmente, funcionam com cargas trifásicas
equilibradas.
Linha de Transmissão.
1.4 Transformadores
Em um sistema industrial, os equipamen-
tos elétricos requerem níveis diferentes de ten-
são para alimentação. Para obter a tensão de-
sejada, são utilizados transformadores.
O transformador é um equipamento elé-
trico estático, composto de circuitos elétricos
e magnéticos, que transforma valores de cor-
rente e tensão.
1.4.1 Função
Os transformadores, em uma refinaria,
desempenham, basicamente, as seguintes
funções:
distribuição – atendem às cargas con-
sumidoras (transformadores das subes-
tações);
força – transmissão de energia a longas
distâncias (transformadores de entrada da
refinaria);
corrente (TC) – proteção e/ou medição;
potencial (TP) – proteção e/ou medição;
comando – fornece alimentação para os
circuitos de comando e
isolação – isola ferramenta eletricamen-
te, aumentando a segurança pessoal, não
permitindo curto-circuito fase-terra.
Nesta seção, será explicado o transforma-
dor de distribuição. Os transformadores TPs e
TCs serão abordados em seção posterior.
Em uma refinaria, em geral, há linhas de
transmissão somente da concessionária até a
subestação de entrada.
Equipamentos Elétricos
11
Transformador trifásico de força.
Núcleo de um transformador monofásico.
1.4.2 Princípio de Funcionamento
O transformador é constituído de dois ou
mais circuitos (enrolamentos primários e se-
cundários), isolados eletricamente e enlaçados
magneticamente através de um núcleo de cha-
pas metálicas. Seu princípio de funcionamen-
to baseia-se na lei de Faraday do eletromagne-
tismo, que afirma haver o aparecimento de ten-
sões elétricas em um circuito elétrico, sempre
que ocorrer variação do fluxo magnético que
o enlaça.
Considere o esquema simplificado de um
transformador monofásico mostrado a seguir.
Li
nh
a
V1 N1
V2
N2
Quando se aplica uma tensão V1 alterna-
da ao primário, circulará uma corrente I1 alter-
nada, que provocará o surgimento de um flu-
xo magnético também alternado, do qual a
maior parte ficará confinada no núcleo. O fluxo
alternado no núcleo provocará o aparecimen-
to de uma tensão, no enrolamento secundário
do transformador, proporcional ao número de
espiras, segundo a relação.
A relação de proporcinalidade para as
correntes é:
V1/V2 = N1/N2
I1 x N1 = I2 x N,0
Os transformadores das refinarias são
trifásicos ou banco de transformadores
monofásicos, que podem ter seus enrolamen-
tos ligados em delta (triângulo) ou em Y (estre-
la). A ligação em delta é vantajosa para corren-
tes elevadas, pois a corrente no enrolamento é
1,73 vezes menor que a corrente de linha. A
ligação em estrela tem a vantagem de possuir
ponto neutro, que pode ser aterrado ou não.
Estrela Triângulo
Li
ga
çõ
es 
do
s r
ola
me
nt
os
Es
qu
em
a
If = corrente de fase IL = corrente de linha
Vf = tensão de fase VL = tensão de linha
Quanto à dissipação de calor, o transfor-
mador pode ser envolto pelo ar ambiente (seco)
ou imerso em líquido isolante.
A potência fornecida por um transforma-
dor é dada pela seguinte fórmula:
S = 3 x V x I, onde S é a potência (em
VA), V é a tensão fase-fase no primário (em V)
e I é a corrente de linha do primário (em A).
Acessórios principais
Radiador: esfria o óleo isolante pelo prin-
cípio de convecção natural. O óleo quente en-
tra no radiador por cima, esfria e volta para o
transformador por baixo.
12
Equipamentos Elétricos
Relé Buchholz: O relé de gás, ou Bu-
chholz, é um equipamento de proteção do
transformador a óleo, que atua nas seguin-
tes hipóteses: perda de óleo, descargas in-
ternas ou isolação defeituosa dos enrola-
mentos.
Comutador de tapes: O número efetivo
de espiras de um transformador pode ser alte-
rado por um comutador de tapes. Com isso,
pode-se aumentar ou abaixar a tensão no en-
rolamento secundário do transformador. Exis-
tem dois tipos de comutadores de tapes: o co-
mutador de tape sobre carga e o comutador de
tapes sem carga. O primeiro pode ser operado
com o transformador ligado.
Desumidificador: O óleo contaminado
com umidade prejudica o isolamento do trans-
formador. Quando a temperatura abaixa, o óleo
retrai e deixa entrar ar no tanque de expansão.
Se o ar contiver umidade, o óleo será conta-
minado. O desumidificador impede a entrada
de umidade do ar no tanque de expansão.
1.4.3 Cuidados Operacionais
Na ocorrência de um curto-circuito, a onda
de corrente inicial provoca esforços mecâni-
cos elevados. É necessário, por isso, que os
Relé Buchholz, tanque de expansão e desumidificador.
Disco de ruptura do tubo de explosão (em
transformadores a óleo isolante).
O disco de ruptura rompe-se quando há
aumento súbito da pressão interna do trans-
formador, causado, normalmente, por curto-
circuito dos enrolamentos. Neste caso, o trans-
formador deverá ser desligado.
Atuação da proteção
Ocorre em casos de curto-circuito e so-
brecarga.
Transformador
Tanque de expansão: Quando a tempe-
ratura interna do transformador varia, o volu-
me do óleo também varia. O tanque de expan-
são contém ar e óleo. Quando a temperatura
aumenta, o óleo dilata, expulsa o ar e mantém
constante a pressão interna do transformador.
A umidade, em um transformador a óleo
isolante, é prejudicial à isolação do transfor-
mador, reduzindo sua vida útil e introduzindo
riscos de curto-circuito. Por isso, o transfor-
mador deve estar bem vedado.
1.4.4 Modos de Falha
Sobreaquecimento
As causas prováveis são curto-circuito ou
sobrecarga do transformador. Devem ser
verificadas as correntes dos painéis alimenta-
dos pelo transformador. O painel que apresen-
tar corrente anormal está, provavelmente, ali-
mentando um curto-circuito ou a sobrecarga
de um motor. Se não houver painéis com cor-
rentes acima do normal, o curto-circuito pode
estar nos enrolamentos do transformador.
Alarme do relé de gás Buchholz (em transfor-
madores a óleo isolante)
É acionado quando há formação de bolhas
no óleo, provável ocorrência de curto circuito ou
sobrecarga. Neste caso, o transformador deverá
ser desligado e o gás acumulado no relé deverá
ser testado para diagnóstico do problema.
enrolamentos estejam bem ancorados. A cor-
rente de curto-circuito afeta tanto de forma me-
cânica, quanto de forma térmica.
Radiadores
Tanque de Expansão
Desumidificador
Tanque de Expansão
Relé Buchholz
Equipamentos Elétricos
13
Subestação de entrada da UN-Repar.
1.5 Subestações e painéis elétricos
As subestações abrigam equipamentos elé-
tricos que realizam tarefas, tais como: medi-
ção, proteção, transformação de tensões ou uti-
lização deenergia. Das subestações, saem os
cabos que alimentam as cargas.
As subestações de entrada recebem (ou
enviam) energia da concessionária via li-
nha de transmissão, que pode ser aérea ou
subterrânea. Na subestação de entrada, são
feitas medições de energia tanto pela Pe-
trobrás, quanto pela concessionária. É re-
alizada a proteção do sistema e a transfor-
mação da tensão de transmissão para a ten-
são de distribuição. Para a distribuição de
energia elétrica pela refinaria, cabos ali-
mentadores ligam a casa de força (Cafor)
ou a subestação de entrada às subestações
internas.
Subestação de unidade de processo SE-2500 da UN-REPAR.
Em subestações internas, são desempenha-
das todas as funções: medição da energia
consumida, proteção dos sistemas e equipamen-
tos, transformação da tensão de distribuição para
a tensão de utilização e uso de energia por mano-
bra e equipamentos, como compressor de
pressurização, UPS (Uninterruptible Power
Supply) , bancos de baterias, retificadores (carre-
gadores de bateria) e variadores de velocidade.
Uma subestação, localizada em área clas-
sificada (área com probabilidade de concen-
tração de gases inflamáveis capaz de causar
explosão) deve ser pressurizada para evitar a
entrada de gases inflamáveis.
Na parte exterior da subestação interna,
são colocados os transformadores e as chaves
seccionadoras. No interior das subestações,
além dos equipamentos citados, são coloca-
dos os painéis elétricos, compostos de barra-
mentos, cubículos (gavetas), que abrigam equi-
pamentos necessários ao comando (contato-
res, seccionadoras, permissivas e sinalização)
e proteção (relés, fusíveis e disjuntores) das
cargas da subestação e interligações de cir-
cuitos elétricos.
Gaveta em painel elétrico.
Painel Elétrico.
Barramentos são barras de cobre ligadas
às três fases dos cabos de alimentação. Têm a
função de distribuir energia para todas as ga-
vetas do painel.
As gavetas têm a função de abrigar os
componentes de comando e proteção para
cada equipamento elétrico a ser acionado
(normalmente motores e iluminação) se-
paradamente. Podem ser extraídas inteira-
mente ou parcialmente para fins de manu-
tenção. As gavetas podem conter, também,
14
Equipamentos Elétricos
instrumentos de medição visual, indicando ten-
são, corrente e potência, ou transdutores que
enviam sinais para a casa de controle.
Conectam-se ao barramento através de garras.
Conexão da gaveta no barramento.
1.5.1 Cuidados Operacionais
Sempre que for acionar manual ou auto-
maticamente um disjuntor ou uma secciona-
dora, procure não ficar na frente da gaveta. Se
houver um curto-circuito, a gaveta explodirá
danificando tudo que estiver à frente.
Não usar partes do corpo para medir tem-
peratura. As temperaturas de determinados equi-
pamentos podem atingir valores muito altos.
A pressurização deficiente da subestação,
quando houver, pode permitir a entrada de
gases inflamáveis e causar uma explosão de
proporções catastróficas.
Cheiro de queimado na subestação pode
significar falha eminente de algum equipamento.
É recomendado o desligamento da gaveta
acompanhado de trava no disjuntor ou na sec-
cionadora. Ex: Cadeado de segurança usado
pelo eletricista de algumas refinarias.
Chave seccionadora com etiqueta, bloqueada com cadeado
para serviço de manutenção.
1.5.2 Modos de Falha
Os defeitos mais comuns nos equipamen-
tos elétricos são representados, simplificada-
mente, no quadro seguinte.
Diagrama em blocos típico de um defeito em equipamento
elétrico
Mal Contato Aquecimento Deterioração Curto-circuito
conseqüente
Descargas
parciais
Arcos elétricos em gavetas
Geralmente, ocorrem na manobra da sec-
cionadora ou na extração/inserção da gaveta.
São causados por falha no equipamento ou
curto-circuito durante os trabalhos de manu-
tenção. Podem causar explosão da gaveta.
Mal contato
O mal contato nas conexões em uma ga-
veta pode ser causado por vibrações, inserção
inadequada da gaveta ou desgaste das cone-
xões. Um mal contato, em um circuito de co-
mando, pode parar um motor; em um circuito
de força, pode causar a atuação de alguma pro-
teção.
Os modos de falha dos demais equipamen-
tos presentes nas subestações e painéis elétri-
cos são descritos nos itens correspondentes.
1.6 Medição
A medição de variáveis elétricas como
potência, corrente, tensão e fator de potência,
em refinarias, podem ter várias finalidades tais
como, controlar a qualidade do produto, o
faturamento (venda de energia), o custo
(compra de energia) e detectar anomalias no
sistema.
 O instrumento de medição pode ter dois
tipos de indicação:
Visual – instalada nos painéis elétricos,
dá apenas indicação visual da grandeza elétri-
ca medida.
Sinalização eletrônica – gerada por trans-
dutores. O valor da grandeza está disponível
no painel de controle.
1.6.1 Funções
– Indicador analógico (voltímetro, am-
perímetro, wattímetro, etc): Fornece in-
dicação visual da grandeza medida e
noção das condições operacionais do
equipamento.
Equipamentos Elétricos
15
– Transdutor (de tensão, corrente, etc.):
Fornece o valor das grandezas medi-
das ao painel de controle, onde são fei-
tas a automação e o acompanhamento
das variáveis.
– Amperímetro: Seu funcionamento ba-
seia-se no campo magnético produzi-
do pela corrente elétrica. Este campo
gera uma força que desloca o ponteiro
do instrumento de maneira proporcio-
nal à corrente. É ligado sempre em sé-
rie com o circuito.
– Voltímetro: Assim como o amperíme-
tro possui o princípio de funcionamen-
Medidor visual de corrente.Medidor de energia (totalizador eletromecânico).
TPs. TC de alta tensão. TC de baixa tensão tipo janela.
to eletromecânico. É sempre ligado em
paralelo com o circuito.
– TP: (Transformador de potencial) Trans-
forma tensão do sistema em tensão me-
nor, para possibilitar a ligação de trans-
dutores, relés de proteção e indicação. Os
TPs estão sempre conectados em duas
fases ou entre fase e neutro ou terra.
– TC: (Transfomador de corrente) Trans-
forma corrente do sistema em corrente
menor, para possibilitar a ligação de
trandutores, relés de proteção e indica-
ção. Os TCs estão sempre conectados
em série.
1.6.2 Cuidados Operacionais
Um TC não deverá ter seus terminais de
saída em circuito aberto. Haverá saturação do
núcleo de ferro, aumentando as perdas, pro-
vocando aquecimento excessivo. Além disso,
as tensões geradas nos terminais de um TC
aberto são altas e podem causar acidentes. Se
um TC instalado não estiver sendo usado, seus
terminais devem ser curto-circuitados.
No circuito de medição de corrente elétri-
ca, observa-se que, durante a partida do mo-
tor, o ponteiro do amperímetro encosta no fi-
nal da escala, pois a corrente de partida é apro-
ximadamente 6 vezes a corrente nominal do
motor e os instrumentos possuem faixa de in-
dicação apenas para operação normal. A par-
tida do motor, no entanto, não danifica o ins-
trumento, que é projetado para esta função.
16
Equipamentos Elétricos
1.6.3 Modos de Falha
Para saber se uma medição está correta, é
necessário conhecer o sistema, o equipamento
ou outras variáveis. Por exemplo, um motor elé-
trico de indução de 2 pólos não gira mais rápido
que 3600 rpm. Em condições normais, um mo-
tor não consome corrente maior que a nominal.
Quando a medição parecer errada, a situ-
ação deve ser analisada, pois eventos como
sobrecorrente e curto-circuito produzem lei-
turas fora dos valores usuais.
1.7 Proteção
A proteção em sistemas elétricos pode ter
vários destinos: proteger o sistema, cargas, o
gerador, o transformador, o alimentador, o pro-
duto ou as pessoas.
As proteções, desempenhadas basicamente
por relés, disjuntores e fusíveis, são automáti-
cas, ou seja, não dependem da ação do ser hu-
mano e atuam rapidamente (algumas em pou-
cos milissegundos).1.7.1 Funções
Abaixo são listadas as proteções mais co-
muns (numeração segundo normas ANSI –
American National Standart Institute).
Fusível (função 50) – interrompe curto-
circuito
Disjuntor (função 52) – disjuntor magné-
tico interrompe curto-circuito; disjuntor
termo-magnético interrompe curto-circui-
to e sobrecarga do motor
Relé térmico (função 49) – protege contra
sobrecarga do motor
Relé 50 – protege contra sobrecorrente
instantânea
Relé 51 – confere proteção contra sobre-
corrente
Relé 59 – destinado à proteção contra so-
bretensão
Relé 27 – protege contra subtensão
Relé 67 – direcional de sobrecorrente
Relé 32 – direcional de potência
Relé 87 – diferencial
Relé 46 – protege contra desbalanço de
corrente e falta de fase
Relé 81 – monitora a freqüência
Disjuntor de alta tensão.
Disjuntor de Baixa Tensão.
Relés eletromecânicos de função 51 (sobrecorrente).
1.7.2 Descrição do Funcionamento
Fusível
Chama-se de dispositivo fusível o elemen-
to de proteção que, pela fusão de uma parte
dimensionada para tal, abre o circuito no qual
se acha inserido e interrompe a corrente quan-
do esta excede um valor especificado durante
um tempo determinado (IEC).
Em sobrecarga, a ruptura do elo fusível
ocorre ao longo de um tempo proporcional à
parcela de corrente que está acima da nominal
e este processo pode durar horas.
Sob curto-circuíto o processo é mais vio-
lento. A corrente de alta intensidade funde o
Equipamentos Elétricos
17
metal do elemento fusível, porém, muitas ve-
zes, há a persistência de corrente através do
arco voltaico, de modo a fundir a areia que
absorve a energia do arco.
O fusível é considerado, na atualidade,
uma proteção de qualidade inferior, pois sua
atuação baseia-se em princípios que sofrem
uma grande influência dos parâmetros elétri-
cos do circuito de que faz parte e de agentes
externos.
Fusíveis Diazed
Fusíveis NH
Disjuntor
O disjuntor magnético interrompe o
curto-circuito e pode, assim, substituir o fu-
sível. Já o disjuntor termo-magnético inter-
rompe curto-circuito e sobrecarga do mo-
tor, podendo substituir o fusível e o relé tér-
mico. Ao abrir o circuito, o disjuntor fica
em posição de “trip” (desligamento). Para
operar novamente deve ser desligado e
religado. O disjuntor também pode abrir o
circuito quando comandado por uma pro-
teção, normalmente um relé.
Relé térmico (49)
Protege contra sobrecarga do motor. Abre
o circuito quando atinge uma determinada tem-
peratura, efeito causado por corrente.
Sobrecorrente (50 e 51)
Relé cuja a função é abrir um circuito
quando a corrente que por ele passa excede
um determinado valor. A bobina do relé, em
geral, é continuamente alimentada por uma
corrente proporcional à corrente do circuito (o
que é conseguido através de um TC), de modo
que, quando atinge um valor ajustado, os es-
forços eletromagnéticos vencem as restrições
mecânicas existentes na peça móvel, promo-
vendo o fechamento do circuito de disparo do
disjuntor.
Sobretensão (59)
Relé que protege um circuito ou um equi-
pamento contra tensões permanentes altas,
geralmente ocorridas quando uma grande par-
te da carga de um gerador é desligada.
Fusível queimado
Fusível normal
Fusível
normal
Fusível
queimado
18
Equipamentos Elétricos
1.7.4 Modos de Falha
As proteções detectam vários tipos de fa-
lha a maioria, quando detectada, soa um alar-
me no painel de controle e algumas ainda des-
ligam equipamentos.
Motor não parte
O motor não partirá se a gaiola (rotor)
abriu se houver falta de fase ou de comando.
Deve-se verificar, no painel do motor, se há
algum fusível queimado.
Motor pára ou disjuntor abre sem motivo
aparente
Provável atuação da proteção ou queima
de fusível de comando (no caso de parada do
motor). A situação deve ser analisada, levan-
do em conta qual proteção atuou antes de
colocar o equipamento em funcionamento no-
vamente.
Subtensão (27)
Relé que protege um equipamento contra
baixas tensões. Utilizado em equipamentos
que não operam satisfatoriamente sob tais con-
dições.
Direcional de sobrecorrente (67)
Relé que permite a passagem de corrente
em um sentido e atua quando a corrente no
sentido inverso ultrapassa um valor ajustado.
É comumente utilizado na linha de entrada da
refinaria e para isolamento de sistema em cur-
to-circuito.
Direcional de potência (32)
Impede a inversão do fluxo de potência. É
empregado na proteção de geradores, que não
podem receber “energia de volta”, uma vez que
esta provoca distúrbios mecânicos na turbina.
Diferencial (87)
O relé diferencial monitora uma determina-
da parte do circuito, somando as correntes que
entram e saem da mesma. Quando houver fuga
de corrente ou curto-circuito nesta parte do sis-
tema, a soma das correntes será diferente de zero,
atuando o relé. É utilizado em proteção de trans-
formadores e partes críticas de circuitos.
Desbalanço de corrente e falta de fase (46)
Relé que protege contra falta de fase ou
desequilíbrio de cargas nas três fases.
Freqüência (81)
Relé que atua tanto para sobrefreqüência
(causada por perda de carga) quanto para
subfreqüência (causada por perda de gerado-
res). É utilizado em sistemas de potência que
requerem um alto grau de confiabilidade.
1.7.3 Cuidados Operacionais
Durante a partida de um motor, a corrente é
alta e aquece o enrolamento e, conseqüentemen-
te, o elemento sensor do relé térmico (proteção
contra sobrecarga). Um motor partindo e paran-
do, em intervalos curtos de tempo, aquece cada
vez mais o elemento. Nestas situações, atua a
proteção contra sobrecarga, desligando o motor.
Assim, o motor só poderá partir novamente, de-
pois que o elemento sensor do relé esfriar.
Se após a substituição do fusível de co-
mando queimado, este voltar a queimar, não é
aconselhável substituí-lo novamente.
1.8 Capacitores
Em uma refinaria, onde a maior parte das
cargas corresponde a motores de indução, há
um grande consumo de potência reativa (fator
de potência baixo), ou seja, grande parte da
energia que poderia ser gasta acionando ou-
tras cargas é gasta alimentando campos mag-
néticos. Além disso, os circuitos que condu-
zem alta parcela de corrente reativa, apresen-
tam maiores problemas para sua interrupção,
devido à maior intensidade do arco elétrico for-
mado em seus contatos.
Outro problema causado pelo alto consu-
mo de reativos é a regulação deficiente que
apresentam. A tensão nos terminais da carga
costuma ser bastante inferior, devido às que-
das de tensão produzidas nos condutores de
alimentação, nos transformadores e geradores.
Pelo fato de melhorarem o fator de potên-
cia de uma instalação, os capacitores apresen-
tam seu melhor emprego em instalações in-
dustriais, especialmente sob a forma de ban-
cos instalados em subestações. Normalmen-
te, são instalações trifásicas; então os bancos
podem estar ligados em estrela ou triângulo e
em série ou paralelo.
Ao acrescentar um banco de capacitores
junto à carga, estes fornecerão potência reativa,
reduzindo a corrente de consumo da instala-
ção, possibilitando uma maior capacidade de
alimentação dos transformadores, geradores e
cabos existentes.
Equipamentos Elétricos
19
Banco de capacitores.
1.8.1 Função
O banco de capacitores, em um sistema
industrial, tem a finalidade de aumentar o fa-
tor de potência do sistema, aumentando assim,
a capacidade de fornecer energia ao sistema.
Objetivos principais da melhoria do fator
de potência:
– Redução dos custos da energia;
– Liberação de capacidade do sistema;
– Crescimento do nível de tensão, por di-
minuição das quedas;
– Redução das perdas do sistema.
Fundamentos Teóricos
Há dois tipos de corrente (ou potência)
em jogo num sistema: corrente (ou potência)
ativa e corrente (ou potência) reativa, cuja
soma vetorial resulta em corrente (oupotên-
cia) aparente. Este conceito físico pode ser
explicado da seguinte maneira: qualquer equi-
pamento que transforme a energia elétrica
diretamente em outra forma de energia útil
(térmica, luminosa etc.), sem necessitar de
energia intermediária na transformação, é um
consumidor de energia ativa. Qualquer equi-
pamento (motores, transformadores, reatores
etc.) que necessite de energia magnetizante
como intermediária na utilização de energia
ativa, é um consumidor de energia ativa e
reativa. A energia reativa é uma energia
trocada entre o gerador e o receptor, ou seja,
em oposição à energia ativa não propriamen-
te consumida.
Vetorialmente, representa-se a energia
reativa 90° defasada em relação à ativa. Isto sig-
nifica que atinge os máximos e mínimos 90°
elétricos em defasagem. Por convenção, se o
1.8.2 Cuidados Operacionais
A retirada do banco de capacitores do sis-
tema pode sobrecarregar o gerador ou a con-
cessionária.
Ao serem desligados do sistema, os capa-
citores ainda mantêm carga. Portanto, deve-se
aguardar a descarga do mesmo antes de
manuseá-lo.
1.8.3 Modos de Falha
Queima de fusível individual ou atuação
do relé 61 (desbalanço de corrente), causadas
por falha no dielétrico (isolamento) de um
capacitor em um banco de capacitores.
1.9 Geradores
Os geradores são máquinas elétricas rota-
tivas, de construção semelhante a dos moto-
res elétricos, que transformam energia mecâ-
nica em energia elétrica. Em uma refinaria, a
energia mecânica é, normalmente, fornecida
por uma turbina a vapor.
O gerador síncrono trifásico, abordado
nesta seção, é o tipo utilizado em aplicações
industriais. Apresenta como vantagens a esta-
bilidade e o controle do fator de potência.
receptor consome energia reativa, diz-se que a
mesma está 90° atrasada em relação à energia
ativa; se o receptor fornece energia reativa, está
90° avançada em relação à mesma, como mos-
trado nas representações seguintes:
20
Equipamentos Elétricos
1.9.1 Função
A função dos geradores, em uma refina-
ria, é fornecer energia às cargas elétricas, cons-
tituídas de motores elétricos, iluminação, ins-
trumentos e equipamentos eletrônicos.
1.9.2 Princípio de Funcionamento
Assim como os motores, o gerador é com-
posto fundamentalmente de duas partes, o rotor
e o estator. Tais partes têm a mesma composi-
ção citada na seção de motores, com a dife-
rença que o enrolamento do rotor é constituí-
do basicamente de uma bobina.
O gerador é acionado pela turbina, que gira
à velocidade síncrona (tabela 1, na seção de
motores). O gerador possui enrolamentos no
estator, distribuídos em 3 fases, da mesma
maneira que nos motores de indução. No en-
rolamento do rotor, é aplicada corrente contí-
nua pela excitatriz. Esta corrente irá produzir
um campo magnético contínuo no rotor, na di-
reção e sentido perpendicular ao enrolamento.
Este campo magnético gira junto com o rotor,
na mesma velocidade (síncrona). Ao passar pelo
enrolamento do estator, haverá variação do cam-
po magnético envolvido pelo enrolamento, ge-
rando tensões nos 3 enrolamentos do estator
defasadas 120° entre si.
A uma velocidade síncrona, o gerador pro-
duzirá a tensão nominal, a 60Hz, frequência
requerida pelos motores elétricos da refinaria
e pela maioria dos equipamentos elétricos. A
tensão gerada não atenderá a maioria dos equi-
pamentos elétricos, mas pode ser transforma-
da para níveis menores de tensão, o que é fei-
to pelos transformadores.
Enrolamento do estator de um gerador síncrono.
Rotor de um gerador síncrono.
Gerador síncrono.
1.9.3 Cuidados Operacionais e Proteções do
TG (Turbo-Gerador)
Existem alguns cuidados operacionais
básicos ao lidar com o conjunto turbina-gerador.
A turbina a vapor não pode ser simples-
mente ligada ou desligada. Existem procedi-
mentos para partida e parada da turbina, que
devem ser feitos gradativamente, com o risco
de dano permanente ao equipamento.
O girador de eixo é acoplado na turbina
parada, com a finalidade de girá-la em in-
tervalos determinados de tempo para o eixo
não empenar com o peso da turbina. Quan-
do o girador de eixo é acoplado à turbina, a
proteção não permite que esta seja colocada
em operação.
Os mancais, tanto da turbina quanto do
gerador, são lubrificados constantemente por
bombas, que devem manter uma determinada
pressão de óleo. Quando a pressão do óleo de
lubrificação cair abaixo de um determinado
valor, o pressostato atua.
A turbina possui um sistema de proteção
mecânica contra sobrevelocidade, desligamen-
to manual, baixa pressão de óleo de lubrifica-
ção, girador de eixo acoplado, perda de vácuo
e posição do rotor.
Equipamentos Elétricos
21
Quando, por alguma razão, ocorrer
sobrevelocidade na turbina (de 109 a 111% da
rotação nominal), a proteção mecânica atua,
parando-a.
No caso de turbinas a vapor de extração e
condensação, há formação de vácuo na saída
de condensação. Quando houver perda de vá-
cuo, o pressostato atua, causando a parada da
turbina.
Ao ocorrer um deslocamento axial do eixo,
lado do acoplamento (LA), ou lado oposto ao
acoplamento (LOA), sua posição é eletricamen-
te detectada pelo indicador de posição do eixo,
que, em caso de ultrapassagem dos valores aci-
ma, atuará causando a parada da turbina.
Figura: Bomba de óleo para mancais de um gerador síncrono.
Mancal de deslizamento de um gerador síncrono.
As paradas repentinas da turbina, causa-
das pelas proteções, diminuem a vida útil da
mesma.
1.9.4 Modos de Falha
A falha no funcionamento de um gerador
é um incidente grave em uma refinaria. Pode
causar desde a passagem da refinaria de for-
necedora a compradora de energia elétrica, até
a queda de unidades inteiras na refinaria, pro-
vocando perdas devido a lucros cessantes e
possíveis incêndios nas unidades. Abaixo são
listados os modos mais comuns de falha.
“Trip” no gerador
O “Trip” (desligamento) do gerador dá-se
por atuação de alguma proteção, baseada em
parâmetros mecânicos ou elétricos. Os gera-
dores são os equipamentos elétricos mais ca-
ros de uma refinaria e precisam, portanto, de
sistemas de proteção confiáveis. Sempre que
houver “trip” do gerador pela proteção, é ne-
cessária uma análise da causa antes de colocá-
lo em serviço novamente.
Queda da interligação com a concessionária
Uma causa provável é perda de sincronis-
mo. O sincronismo é o equilíbrio das tensões
de dois sistemas elétricos. A perda de sincro-
nismo dos geradores da refinaria com a con-
cessionária pode ser causada por problemas
tanto da concessionária quanto da refinaria.
Quando ocorre a perda de sincronismo, a in-
terligação entre a refinaria e a concessionária
é aberta automaticamente e ambas passam a
operar separadamente.
Um curto-circuito no sistema da conces-
sionária também causaria a queda da interli-
gação.
Sobrevelocidade
O gerador entra em sobrevelocidade quan-
do uma carga grande é desligada bruscamen-
te. Uma causa provável é a saída de um equi-
pamento de elevada potência do sistema. Tam-
bém é possível um curto-circuito onde a pro-
teção atua, podendo desligar grandes cargas.
Pode acontecer, ainda, com a queda da interli-
gação com a concessionária, quando a refina-
ria está vendendo energia. Existe um sistema
de controle de velocidade dos geradores, im-
pedindo-os de atingir níveis de velocidade
perigosos.
Anéis de vedação
Linhas ar de selagem
22
Equipamentos Elétricos
Subtensão
O gerador produz tensão abaixo de um determinado limite, em geral, quando está alimen-
tando um curto-circuito. A proteção deverá atuar isolando o circuito defeituoso, restabelecendo
a tensão nominal do gerador.
1.10 UPS
Nas refinarias do sistema Petrobrás, existem muitos equipamentos críticos para o processo
e para a segurança. Tais equipamentos não podem ficar sem energia, nem mesmo em casos de
emergência. Em caso de falta deenergia na refinaria, os equipamentos que funcionam com
corrente contínua são alimentados por baterias. No caso dos equipamentos críticos de corrente
alternada, a alimentação também ocorre por baterias, através das UPS (Uninterruptible Power
Supply – fonte de alimentação ininterrupta).
UPS e bancos de baterias (direita).UPS.
1.10.1 Função
As UPS têm a função de entregar energia
às cargas críticas sem interrupções.
Vantagens
– Estabilidade na tensão de saída;
– Isola os ruídos elétricos do sistema;
– Cada UPS possui um banco de bateri-
as próprio, o que aumenta a confiabili-
dade do sistema.
1.10.2Descrição de Funcionamento
As UPS são compostas de retificador, ba-
terias e inversor. A função do retificador é
manter as baterias carregadas e alimentar o
Figura 2.0 – Esquema simplificado da UPS.
inversor. As baterias fornecem energia ao in-
versor temporariamente, em caso de falta de
energia. O inversor transforma a corrente con-
tínua proveniente do retificador ou das bateri-
as em corrente alternada, necessária à alimen-
tação das cargas.
Em condições normais, a carga é alimen-
tada por tensão alternada proveniente do in-
versor e o retificador é alimentado pela tensão
alternada (VCA entrada na figura abaixo). O
retificador alimenta o inversor com corrente
contínua e mantém as baterias carregadas (Fi-
gura 2.1). Em caso de falha de alimentação
CA (Figura 2.2), a bateria garante energia inin-
terrupta ao Inversor que continua alimentan-
Equipamentos Elétricos
23
do o equipamento consumidor (VCA Saída).
Ao retornar a alimentação CA, o retificador
recarrega a bateria automaticamente e mantém
o inversor operando.
Quando utilizada a Chave Estática do in-
versor, a tensão alternada de saída é sincroni-
zada com a da fonte CA Alternativa, para que,
em casos de sobrecarga ou panes no Sistema
Retificador-Bateria-Inversor, a alimentação do
consumidor possa ser, automaticamente, trans-
ferida para a fonte CA Alternativa. Isto ocorre
Figura 2.2 – Esquema da UPS operando com falta de energia.
Figura 2.1 – Esquema de operação normal da UPS.
sem interrupção, pelo corte (desligamento) da
Chave Estática do inversor, e pelo disparo da
Chave Estática do “by-pass” (Figura 2.0). Há
circuitos que impedem a transferência na au-
sência da Fonte CA Alternativa.
O Retificador, o Inversor e a Chave Estáti-
ca possuem circuitos de controle individuais
com função de manter a alimentação CA para
consumidor, dentro dos limites especificados,
sendo o Retificador também responsável pela
corrente de manutenção ou recarga da Bateria.
1.10.3 Modo de Falha
Falha na Rede / Defeito no Retificador
Falha na rede ou no retificador ocorre
quando não há alimentação fornecida pelo re-
tificador. Em conseqüência disto:
– A bateria fornece a alimentação neces-
sária ao inversor;
– O inversor opera como em operação
normal.
– A carga é alimentada por um tempo pré-
determinado pela capacidade de carga
da baterias.
Defeito no Inversor / Sobrecarga
Em situações de defeito no inversor ou
sobrecarga do sistema, o retificador alimenta
o barramento CC somente para a bateria. Em
conseqüência:
– Não há alimentação de saída pelo in-
versor;
– A carga é alimentada pela rede de emer-
gência (“By-pass” estático).
Ver figura 2.3
24
Equipamentos Elétricos
Figura 2.3 – UPS com defeito no inversor.
1.10.4 Cuidados Operacionais
Toda a manobra que envolva uma UPS, deve ser analisada antecipadamente. Quando se desli-
ga a tensão de alimentação automaticamente, as baterias assumem o fornecimento de energia.
Para se realizar manutenção, pode ser necessário transferir uma UPS para operar pelo “By
Pass” (Figura 2.4).
Figura 2.4 – Esquema da UPS em manutenção.
1.11 Fontes de Corrente Contínua
Nas refinarias, muitos equipamentos (ins-
trumentos, computadores, equipamentos ele-
trônicos) são alimentados por corrente contí-
nua (CC). As fontes de corrente contínua pre-
sentes são os retificadores e as baterias.
A bateria é uma fonte altamente confiá-
vel, capaz de fornecer energia por determina-
do período de tempo de acordo com a capaci-
dade da bateria.
Equipamentos Elétricos
25
Bancos de baterias.
Carregador de baterias.
O retificador é um equipamento que trans-
forma corrente alternada (CA) em corrente
contínua (CC). É uma fonte de confiabilidade
alta, mas que depende da alimentação por cor-
rente alternada.
 Ao utilizar o retificador em conjunto com
baterias, tem-se uma fonte de corrente contí-
nua de confiabilidade muito alta. Durante o
funcionamento normal, o retificador é alimen-
tado por corrente alternada, fornecendo cor-
rente contínua para a carga e mantendo as ba-
terias carregadas. Na falta de corrente alterna-
da, o retificador deixa de funcionar e as bate-
rias alimentam a carga normalmente, durante
um intervalo de tempo suficiente para que seja
restabelecida a alimentação CA.
1.11.1 Função
Retificador ou Carregador de Baterias –
Fornece corrente contínua necessária às car-
gas e mantém as baterias carregadas.
Baterias – Fornecem corrente contínua
necessária às cargas na falta de energia no re-
tificador. Não permitem a interrupção na ali-
mentação das cargas.
1.11.2 Princípios de Funcionamento
As baterias funcionam através de reações
químicas internas, que ocorrem quando seus
terminais são conectados eletricamente, for-
necendo energia. Ao serem carregadas, ocor-
rem as reações químicas inversas, restabele-
cendo a diferença de potencial (tensão) entre
seus terminais.
Os retificadores são compostos basica-
mente de dispositivos semicondutores (diodos
e tiristores), que permitem a passagem de cor-
rente em somente um sentido. Os retificado-
res de uma refinaria são retificadores contro-
lados, permitem que a corrente ou a tensão for-
necidas à bateria sejam controladas.
Esquema de ligação do retificador (carregador).
11.3 Cuidados Operacionais
O retificador pode carregar a bateria por
tensão constante ou por corrente constante.
Quando carregada com tensão constante, a
corrente de início de carga é alta, o que é pre-
judicial à bateria. Por isso, o retificador pos-
sui um limitador de corrente, para que não seja
reduzida a vida útil da bateria.
Carga com corrente constante.
26
Equipamentos Elétricos
Carga com tensão constante.
Carga com tensão constante e limitação de corrente.
Nos gráficos acima:
Vc = Tensão fornecida pelo retificador.
Vb = Tensão da bateria, se desconectada
do retificador.
Ic = Corrente de carga.
In = Corrente limite do retificador.
1.12 Comando de motores
Normalmente, os motores de uma refina-
ria podem ser ligados ou desligados pela bo-
toeira no campo e pela ordem da casa de con-
trole. Quando o motor está em manutenção, a
partida do motor é indesejável e pode causar
acidentes graves. A ação de ligar, desligar e
bloquear o motor é desempenhada pelo circuito
de comando.
O circuito de comando pode ser compos-
to de botoeiras, sinaleiras, permissivas, cha-
ve seccionadora, contator, disjuntor e dispo-
sitivos de proteção, abordados na próxima
seção.
1.12.1 Funções
– Botoeira: Comanda o contator, fazen-
do-o selar (partir motor) ou abrir (pa-
rar motor).
– Sinaleira: Indica na gaveta se o motor
está funcionando (vermelho) ou não
(verde).
– Permissiva: Bloqueia o comando do mo-
tor. Se o motor estiver ligado, o aciona-
mento da permissiva desliga-o.
Chave seccionadora.
– Chave seccionadora: Isola o motor ou
os outros equipamentos do sistema. É
usada principalmente para fins de ma-
nutenção.
– Contator: Aciona a operação do mo-
tor. Depende do comando da botoeira
ou da casa de controle.
– Disjuntor: Quanto à função de coman-
do, substitui a seccionadora. O disjun-
tor também possui funções de proteção.
1.12.2 Funcionamento
Contator
Esquema básico de um contador
O contator consisteem uma bobina, um
circuito magnético com uma parte fixa (nú-
cleo) e outra móvel (armadura) e contatos,
principais e auxiliares. Alimentando-se a bo-
bina com corrente elétrica, é estabelecido um
fluxo magnético, produzindo uma força ele-
tromagnética. Se esta força eletromagnética
vencer a força mecânica (mola ou gravidade)
que mantém a armadura afastada do núcleo, o
contator atuará, isto é, a armadura será atraída
junto ao núcleo, produzindo, então, um movi-
mento mecânico. Este movimento é utilizado
para abrir e fechar contatos, provocando mu-
danças em circuitos elétricos.
Equipamentos Elétricos
27
Um contato que, na posição de repouso,
isto é, com a bobina desenergizada, está aber-
to é chamado de normalmente aberto (NA). Já
o contato fechado, com a bobina desenergiza-
da, é o normalmente fechado (NF). Então,
quando o contator opera, os contatos NA fe-
cham e os contatos NF abrem. A figura a se-
guir, mostra as representações gráficas de (a)
Bobina e (b) Contatos.
Representação gráfica do Contator (a) Bobina (b) Contatos.
Comando do motor
A figura a seguir mostra um diagrama
unifilar típico do comando de um motor.
FU – fusível
CO – contator (contato
auxiliar)
SC – relé térmico
M – Motor
Circuito de força.
Parte do circuito de comando.
A botoeira, sinaleira e permissivas estão
no circuito de controle.
A chave seccionadora e a permissiva são,
basicamente, chaves manuais que abrem e fe-
cham o circuito.
O contator no entanto funciona da seguinte
maneira:
Partida do motor: O contato da botoeira
(liga) está em paralelo com um contato NA do
contator. A botoeira é pressionada (liga) ou é
dado um comando da casa de controle. Uma
corrente percorre a bobina do contator acio-
nando-o. O contato NA, que agora se encon-
tra fechado, sela o contator, mantendo-o acio-
nado e permitindo a passagem de corrente para
o motor, que parte. A sinaleira vermelha acen-
de e a verde apaga.
Parada do motor: A botoeira é pressionada
(desliga) ou é dado um comando da casa de
controle. A alimentação da bobina do contator
é cortada. O contator abre, impedindo a passa-
gem de corrente para o motor. A sinaleira ver-
melha apaga e a verde acende. O motor pára.
Bloqueio para manutenção: O motor é
parado. A permissiva é acionada, bloqueando
o comando. A seccionadora é aberta.
1.12.3 Cuidados Operacionais
Nunca parta um motor que estiver com
etiqueta (com orientações para não operar o
motor) na seccionadora ou botoeira sem saber
o motivo da colocação da etiqueta. O motor
poderá não estar liberado para operação.
Sempre que acionar manual ou automati-
camente um disjuntor ou uma seccionadora,
procure não ficar na frente da gaveta. Se hou-
ver um curto-circuito, a gaveta explodirá da-
nificando tudo que estiver à frente.
28
Equipamentos Elétricos
Variadores de velocidade.
Ao desligar um motor, há tendência de for-
mação de arco elétrico. O disjuntor, o fusível
e o contator são projetados para operação rá-
pida e adequados à extinção de arco elétrico.
Já a seccionadora é projetada para operação
lenta e inadequada para extinção de arco. A
chave seccionadora não deve ser usada para
desligar o motor.
Se, ao trocar fusível de comando, ocorrer
nova queima desse, não se deve substituí-lo.
1.12.4 Modos de Falha
Motor não parte
O motor não partirá se na gaiola do rotor
(raro), houver falta de fase ou falta de coman-
do. Deve-se verificar no painel do motor se há
algum fusível de comando queimado.
Motor pára sem ser comandado
Provável atuação da proteção, normalmen-
te sobreaquecimento ou curto-circuito, bem
como queima de fusível de comando. Deve-se
verificar no painel do motor se há algum fusí-
vel de comando queimado.
1.13 Variador de Velocidade
Os equipamentos rotativos da refinaria
(bombas, compressores, ventiladores, etc.)
devem, de acordo com o processo, variar a
vazão ou pressão desejada. A solução que apre-
senta maior eficiência (menor gasto de ener-
gia) é variar a velocidade do motor que aciona
o equipamento, atualmente através de varia-
dores de velocidade.
Antigamente, o processo de variação de
velocidade de um motor de indução era com-
plicado e caro. Com o avanço da tecnologia
dos inversores de freqüência, tal método tor-
nou-se mais barato e confiável. Nesta seção
serão abordados os inversores de freqüência.
1.13.1 Função
Controla a variável do processo através da
variação de velocidade de um motor elétrico que
aciona o equipamento envolvido no processo.
1.13.2 Princípio de Funcionamento
O inversor de freqüência é composto ba-
sicamente de retificador, filtro e inversor.
O retificador transforma corrente alterna-
da em corrente contínua; o filtro reduz as va-
riações bruscas de tensão; o inversor propria-
mente dito transforma a corrente contínua em
corrente alternada de freqüência variável.
A corrente alternada é transformada em
corrente contínua, já que é mais simples a ob-
tenção de corrente alternada de freqüência va-
riável a partir de corrente contínua.
1.13.3 Cuidados Operacionais
A operação do motor em velocidade aci-
ma da nominal causa maior aquecimento do
motor, com conseqüente redução da vida útil
do enrolamento do mesmo.
A velocidades baixas, o inversor pode não
ser capaz de fornecer energia suficiente para o
motor manter o torque necessário para acio-
nar a carga.
Mais de um motor pode ser operado a partir
do mesmo inversor. Além disso, o inversor não
é sensível à alteração da combinação dos moto-
res operados, desde que a corrente de carga total
não exceda a corrente nominal do inversor.
1.13.4 Modos de Falha
Falha do equipamento
Se o inversor falhar, o motor pode ser ope-
rado diretamente na linha de entrada, em ope-
ração contínua.
Motor não parte
Falha interna do variador ou falha nas con-
figurações, provocando atuações indevidas do
equipamento.
Motor não varia sua velocidade
Falha interna no variador, com provável
curto nos transistores de saída ou falha de con-
figuração.
1.14 Motores Elétricos
Os motores elétricos são máquinas elétri-
cas rotativas, que transformam energia elétri-
ca em energia mecânica. Existem os seguintes
tipos de motores elétricos:
Equipamentos Elétricos
29
Corrente alternada (CA)
Monofásicos
Trifásicos
Indução
Síncronos
Corrente Contínua (CC)
O motor trifásico de indução é o tipo mais
usado industrialmente. Apresenta custo baixo,
simplicidade, robustez e facilidade de manu-
tenção. O motor de corrente contínua possuía
a vantagem da facilidade de variação de velo-
cidade mas, com o advento do inversor de fre-
qüência, a variação de velocidade em um mo-
tor de indução tornou-se um procedimento
simples e confiável.
Devido ao fato da grande maioria de má-
quinas nas refinarias serem elétricas, esta se-
ção abordará o motor trifásico de indução.
Exemplos de motores elétricos trifásicos de indução.
1.14.1 Função
A função dos motores elétricos da refina-
ria é acionar cargas mecânicas que são consti-
tuídas de bombas, compressores, ventiladores,
permutadores, elevadores, agitadores entre
outros.
1.14.2 Princípio de Funcionamento
O campo magnético rotativo, criado pelas
correntes do estator, gira a uma velocidade
denominada síncrona, dada pela fórmula:
n = 
120 f
p
Onde n é a velocidade síncrona em rpm, f
é a freqüência em Hz e p é o número de pares
pólos.
Tabela 1
O motor de indução, porém, não gira à ve-
locidade síncrona para que haja indução de ten-
sões no rotor, gira, portanto, a uma velocidade
próxima. Quanto menor a carga aplicada ao
motor, mais próxima da velocidade síncrona
o motor irá girar e, conseqüentemente, quanto
maior a carga aplicada ao motor, mais distan-
te da velocidade síncrona o motor irá girar.
1.14.3Cuidados Operacionais
Os motores elétricos exigem certas con-
dições para continuarem em operação e au-
mentarema vida útil.
Para manter em operação, um motor elé-
trico as condições são as seguintes:
– tensão adequada;
– freqüência adequada e
– ligação adequada (em caso de motores
que variam número de pólos).
Para aumentar a vida útil:
– cuidados em partidas;
– cuidados contra sobrecarga e
– tensão adequada.
Para operar o motor requer alimentação na
sua tensão nominal, havendo uma pequena to-
lerância. Para motores partindo, a tensão deve
ser no mínimo 80% da tensão nominal. Se o
motor já estiver na velocidade nominal, a tensão
N.º de pólos
3 600 rpm
1 800 rpm
1 200 rpm
900 rpm
720 rpm
600 rpm
Velocidade síncrona a 60 Hz
2
4
6
8
10
12
30
Equipamentos Elétricos
mínima em seus terminais deve ser 71% da
tensão nominal. Tais valores variam, dependen-
do do tipo de motor. Se a tensão atingir valores
menores que os mínimos, o motor irá parar.
Freqüência
Se a freqüência for diferente de 60 Hz, o
motor não irá operar na velocidade nominal.
Cuidados contra sobreaquecimento
Como o motor de indução é uma máquina
robusta e de construção simples, a vida útil de
seus enrolamentos depende, quase que exclu-
sivamente, da vida útil da isolação. Esta é afe-
tada por muitos fatores, como umidade, vibra-
ções, ambientes corrosivos e outros. Dentre
todos os fatores, o mais importante é a tempe-
ratura de trabalho dos materiais isolantes em-
pregados. Um aumento de 8 a 10 graus na tem-
peratura de isolação reduz sua vida útil pela
metade. Assim, o isolante envelhece gradual-
mente, perdendo seu poder isolante, até que
não suporte mais a tensão aplicada e permita
o curto-circuito, queimando o enrolamento do
motor.
Os motores das refinarias Petrobrás de-
vem operar com a temperatura nos enrolamen-
tos inferior a 130°C. É importante ressaltar que
a temperatura externa (na carcaça) do mo-
tor não deve ser usada como parâmetro
para determinar a temperatura do enrola-
mento.
Cuidados em partidas
Um motor partindo requer uma corrente
que pode chegar até 7 vezes a corrente nomi-
nal do próprio motor. A partida direta de gran-
des motores pode causar sérias perturbações
ao próprio motor e ao sistema. A corrente de
partida de um motor grande causa uma queda
de tensão no sistema, podendo não partir o
motor, desacelerar outros motores ou, até mes-
mo, pará-los.
A corrente de partida sobreaquece o mo-
tor. Por este motivo, os motores que partem
muitas vezes tem vida útil reduzida.
A duração da partida de um motor depen-
de da carga. Se a carga exigir maior potência
para a qual o motor foi projetado, este irá so-
breaquecer em demasia, diminuindo a vida útil
do motor, podendo até mesmo queimá-lo.
1.14.4 Modos de Falha
Existem diversos modos de falha de mo-
tores. Serão abordados os mais comuns.
Corrente acima da nominal
A causa pode ter origem no sistema. Acon-
tece quando o produto transportado (hidrocar-
bonetos, água) está fora das especificações
(densidade, viscosidade) ou com vazão acima
da especificada.
Outra possibilidade é a bomba, que pode
estar apresentando problemas mecânicos, seja
no rotor ou nos mancais. Em ambos os casos,
haverá uma queda na rotação do motor.
A causa da corrente alta pode estar no pró-
prio motor, apresentando problemas mecâni-
cos ou falta de fase. Se o problema for mecâ-
nico, haverá uma queda na rotação do motor.
Queima de fusível
É provável a existência de curto-circuito,
que pode envolver o cabo de alimentação ou o
enrolamento do motor. O operador não deve
substituir o fusível de força.
Curtos no enrolamento do motor são cau-
sados pela deterioração da isolação do enrola-
mento, acelerada por temperaturas altas e umi-
dade.
Ruído anormal
O motor pode estar apresentando proble-
mas mecânicos nos mancais ou no ventilador.
A vida útil média de um mancal de rolamento
é de 2 anos.
Vibração alta
A vibração alta é causada, normalmente,
por problemas mecânicos, como desbalance-
amento, mal alinhamento ou problemas nos ro-
lamentos.
Sobreaquecimento dos enrolamentos
Quando há sobreaquecimento dos enrola-
mentos do motor, as causas mais prováveis são
a sobrecarga do motor, a falta ou falha de ven-
tilação ou problemas mecânicos.
Motor não parte
O motor não partirá se a gaiola do rotor
abrir, se houver falta de fase ou de comando.
Deve-se verificar se, no painel do motor, há
algum fusível de comando queimado.
Equipamentos Elétricos
31
Comando Automático dos Sistemas de
Iluminação
Como citado anteriormente são utilizadas
com freqüência fotocélulas para realizar a fun-
ção de liga/desliga automático dos sistemas de
iluminação. Outros dispositivos são também
utilizados, entre eles os relógios contadores,
que acionam os sistemas pelo horário pré-pro-
gramado. Com a utilização cada vez maior dos
PLC's, SDCD's e SCMD's, o controle da ilu-
minação de unidades de processo industriais
pode ser feito através de consoles, o que per-
mite uma melhor adequação, economia e qua-
lidade dos sistemas de iluminação.
Motor pára sem ser comandado
Provável atuação da proteção, normalmen-
te sobreaquecimento, curto-circuito ou quei-
ma de fusível de comando. Deve-se verificar
se, no painel do motor, há algum fusível de
comando queimado.
1.15 Iluminação
Iluminação de Ruas
O sistema de iluminação de ruas de uma
refinaria possui características semelhantes à
iluminação de ruas das cidades. O controle de
acendimento é normalmente realizado por
fotocélulas que ligam a iluminação ao anoite-
cer e desligam ao amanhecer automaticamen-
te. Atualmente, luminárias mais eficientes, do
tipo abertas, estão sendo utilizadas, visando a
aumentar a eficiência e diminuir o consumo
de energia elétrica. Lâmpadas do tipo Vapor
de Sódio, que possuem um ótimo rendimento
e vida útil longa, estão substituindo as lâmpa-
das Vapor de Mercúrio e as lâmpadas mistas.
Iluminação de Unidades
Nos sistemas de iluminação das unidades
de processo, também são utilizadas fotocélulas
para comando automático de liga/desliga. Em
alguns sistemas ainda este comando é realiza-
do de forma manual. A instalação das luminá-
rias é realizada para atender pontos específi-
cos e, como no caso de iluminação de ruas,
lâmpadas de Vapor de Sódio, que até então
eram pouco utilizadas devido à sua cor ama-
relada, hoje já estão sendo muito utilizadas,
devido ao seu alto rendimento e alta vida útil.
Em unidades de processo que possuem atmos-
feras explosivas, luminárias especiais são ne-
cessárias, a fim de se evitar acidentes.
Lâmpadas e Luminárias
Como já descrito, atualmente as lâmpa-
das de Vapor de Sódio de Alta Pressão estão
sendo muito utilizadas. Para exemplificar: uma
lâmpada Vapor de Sódio de 150W tem um flu-
xo luminoso médio de 14550 lumens; uma
lâmpada incandescente de 150W possui um
fluxo luminoso médio de 2300 lumens e uma
lâmpada mista de 160W, 3150 lumens. Tam-
bém as lâmpadas fluorescentes com luminárias
especiais já podem ser encontradas em unida-
des industriais, devido ao seu alto rendimento.
Exercícios
01. Houve um curto-circuito em uma gaveta
de um conjunto moto-bomba (480 V). O
disjuntor do painel “tripou”, deixando o pai-
nel inteiro sem alimentação. O eletricista que
inseriu a gaveta pede para rearmar o disjuntor.
Como proceder neste caso?
02. Na partida de um motor, dois motores ao
lado param. Existe alguma relação entre os dois
eventos? Explique.
03. Um motor acionando uma bomba, depois
de partir e parar 4 vezes em meia hora, não
está ligando ao acionar a botoeira. Por quê? O
que fazer?
04. O que pode acontecer quando uma refina-
ria com geração própria perde interligação com
a concessionária quando está comprando ener-
gia? E quando está vendendo?
05. Por que os transformadores não transfor-
mam tensão contínua?
06. Houve um curto-circuito em um cabo que
alimenta um motor. Neste momento, a prote-
ção atua e isola o curto e o transformador,