Equipamentos Elétricos - Contextualizada 2020 enviar pdf

Prévia do material em texto

UNINASSAU 
ENGENHARIA ELETRICA 
Equipamentos Elétricos 
 PROFESSOR EXECUTOR: Ricardo Fernandes de Souza 
TUTOR: Rodrigo Cesar Souza Mangueira 
LUCIANO MARCELINO SILVA COSTA (01279208) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para esta atividade contextualizada propomos o seguinte estudo de caso: 
ESTUDO DE CASO 
Com a globalização, a fábrica de plásticos local, sofre grande concorrência dos produtos 
asiáticos, em virtude do baixo preço de comercialização destes itens. Como se sabe, tal fato 
se deve, principalmente, ao baixo custo de produção da Indústria asiática. Assim sendo, 
uma das formas de melhorar a competitividade das nossas indústrias, é tornar o processo 
fabril mais moderno e enxuto. 
Pensando nisso, o Conselho Executivo de uma indústria plásticos local, resolveu substituir 
as máquinas extrusoras antigas, por similares mais modernas e automáticas, cuja 
capacidade de produção é o triplo da atual. Com isso, a fábrica poderá reduzir os custos dos 
seus produtos em 50%, aumentando a competitividade no mercado. 
No entanto, estas novas máquinas consomem mais energia elétrica e vão exigir da planta 
fabril uma readequação do sistema elétrico, inclusive com a substituição da subestação 
aérea existente de 125kVA. 
Por isso, o Conselho Executivo, solicita a você, Engenheiro Elétrico responsável pela 
instalação da fábrica, um estudo para a nova readequação do sistema elétrico com a 
instalação das novas máquinas, com o objetivo de tomar a melhor decisão. Assim sendo e 
considerando que serão instaladas quatro máquinas extrusoras de plástico, sendo 01 
de 150kW, 02 de 200kW e 01 de 50kW. 
 
1. Especificar os componentes elétricos (chaves, disjuntores, cabos, etc.) de cada um 
dos painéis que alimentarão as citadas máquinas, bem como, as especificações dos 
equipamentos elétricos da subestação que alimentará todo o sistema, sabendo que, 
inicialmente, apenas estas máquinas funcionarão e que a carga instalada da parte 
administrativa apresenta apenas 15% do total das máquinas da produção. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 A tecnologia GEAFOL permitiu o desenvolvimento de transformadores secos de excelentes 
características elétricas, mecânicas e térmicas, de alta eficiência e compatíveis com 
operação em qualquer tipo de ambiente. 
Este tipo de transformador é projetado para suportar uma carga adicional representado 
pelos alto nível de distorção harmônica existentes na instalação. Possui isolamento 
galvânico entre primário e secundário, com blindagem eletrostática. Possuem características 
construtivas especiais que protegem o transformador dos harmônicos de corrente que 
provocam perdas e sobreaquecimento nos enrolamentos dos transformadores. O fator "K" é 
uma constante que indica a capacidade do transformador para alimentar cargas não lineares 
(por exemplo: fornos de indução, variadores de velocidade de motores, retificadores, 
inversores, nobreaks, etc.) e suportar as correntes harmônicas sem exceder sua 
temperatura de funcionamento. 
 Hoje em dia, nos locais de trabalho industrial, a proliferação de dispositivos de estado sólido 
(reatores de iluminação, sistemas de movimentações e controle de motores, equipamentos 
de comunicações, e outras cargas de motorização DC) têm criado alguns relevantes 
problemas para engenharias de especificações, contratantes e proprietários de negócios. A 
natureza não linear das fontes de alimentação de modelos com chaveamento por sistemas 
de estado sólido geram correntes harmônicas que, por sua vez, geram perdas adicionais, 
que fazem com que os transformadores (algumas destas perdas são profundas dentro dos 
enrolamentos e algumas são mais próximas da superfície) e os neutros do sistema 
superaqueçam e se destruam. 
 Há diversas situações que podem criar condições para problemas de harmônicos em 
transformadores, incluindo a adição do equipamento a um sistema elétrico existente, ou a 
adição de instalações de aprimoramento ou expansões à uma fonte de potência 
existente.Os transformadores com especificações de fator K são projetados para reduzir os 
efeitos de aquecimento das correntes harmônicas criadas por cargas não lineares. 
 Disponível tensão Primário: 13.8, 13.2,12.6, 12.0, 11.4kV - disponível conforme a 
concessionária de energia. São diversas as características importantes relativas ao trabalho 
do Transformador 13.8kV a 11.4kV. O equipamento é encapsulado por uma resina epóxi. 
Este material, atuando juntamente com os outros materiais que compõem o equipamento, é 
capaz de diminuir os riscos de incêndio e, caso haja o envolvimento do transformador em 
alguma situação do tipo, ele não explode e não libera gases tóxicos. 
 Além de reduzir as possibilidades de incêndio, os materiais utilizados na fabricação 
do Transformador 13.8kV a 11.4kV também são projetados para não agredir o meio 
ambiente, evitando a contaminação do local. 
O Transformador 13.8kV a 11.4kV também é extremamente resistente, sendo capaz de 
suportar grandes demandas de trabalho e também situações de condições climáticas 
desfavoráveis. Essa resistência confere maior durabilidade ao equipamento e reduz as 
necessidades de manutenções, diminuindo os gastos. 
Eletricamente seguro 
As bobinas dos enrolamentos de alta tensão são feitas de folha de alumínio. 
Por que enrolar bobinas? 
• Eles combinam técnicas simples de enrolamento com alta segurança elétrica. 
• O isolamento é submetido a menos tensão elétrica do que em outros tipos de 
enrolamentos. 
• O resultado: frequência de alta potência e capacidade de suportar tensão de 
impulso. 
Por que alumínio? 
• Os coeficientes de expansão térmica do alumínio e da resina fundida são 
semelhantes. 
• O resultado: as tensões térmicas devido a mudanças de carga são reduzidas ao 
mínimo. 
Sob pedido, oferecemos transformadores do tipo seco com enrolamentos de cobre. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Painéis SM6-24 
Painéis de média tensão compactos para 
distribuição elétrica até 24kV 
 
 
 Os painéis elétricos de média tensão da linha SM6 Schneider Eletric são do tipo compactos, 
próprios para uso em redes de distribuição elétrica até 36kV. Eles estão em conformidade 
com a norma NBR IEC 62271-200, têm dimensões reduzidas, sendo apropriados para 
instalação em subestações com limitação de espaço. Os cubículos que compõe a oferta 
SM6 Scheneider são modulares, permitindo a expansão de forma simples e rápida, sem 
necessidade de grandes mudanças na subestação elétrica. 
 
 O envoltório interno e externo dos cubículos SM6 Schneider tem suas as partes metálicas 
aterradas. O painel elétrico segue a forma construtiva LSC2A-PI-IAC-AFL ou AFLR, descrito 
na norma NBR IEC 62271-200, que significa que os painéis garantem segurança e 
continuidade de operação tendo, inclusive, sido ensaiados para suportar o arco interno em 
três ou quatro lados. 
 
 Os cubículos da linha SM6 Schneider têm quatro compartimentos distintos (exceto 
cubículos de medição e de transição de barras). A compartimentação reduz a possibilidade 
de risco elétrico por contato direto e permite elevada continuidade de operação. Os 
compartimentos são: 
• do barramento 
• da seccionadora em SF6 
• do disjuntor/fusíveis ou da saída/entrada de cabos 
• da baixa tensão 
Características Técnicas 
• com disjuntor fixo ou desconectável 
• tecnologia de interrupção SF6 ou vácuo 
• com interruptor-secionador e seccionador fusível 
• corrente nominal de 630 e 1.250 A 
• corrente de curto-circuito até 25 kA 
• resistência ao arco interno até 16kA/1s 
Painéis de manobra e controle com proteção e controle para instalações de Média Tensão, 
propiciam maior continuidade e flexibilidade no fornecimento de energia. A sua concepção, 
compacta e modular, facilita a instalação e reduz os tempos de interrupção . 
• maior continuidade de serviço, 
• aumento da segurança das pessoas e dos equipamentos, 
• possibilidade de ampliação 
• controle e monitoração eficientes. 
• As célulasSM6 são utilizadas nas subestações de geração, transformação e 
manobra de Média Tensão. Na distribuição pública e privada, nas subestações de 
entrada e saída de energia em Média Tensão. 
 
 
Benefícios 
Aumentar a sua tranquilidade 
Modular, seguro, compacto, livre de manutenção e fácil de operar. Uma solução completa 
e versátil para aumentar a confiabilidade e segurança das instalações elétricas de média 
tensão. Suas células modulares e compactas, equipadas com dispositivos de interrupção 
em SF6 ou Vácuo, garantem uma alta funcionabilidade, durabilidade e performance. Sua 
modulariadade permite ampliação conforme as necessidades de crescimento e ampliação 
da instalação. Os intertravamentos e indicadores de presença de tensão facilitam a 
operação e impedem falsas manobras, as células são resistentes ao arco interno 
e oferecem maior segurança para o operador. 
 
 
 
 
 
 
 
CABOS DE POTÊNCIA DE MÉDIA TENSÃO 
Cabos de distribuição unipolares ou tripolares de média tensão, com condutor de cobre ou 
alumínio, isolação de borracha EPR 105 e cobertura de PVC. 
APLICAÇÃO: 
Para utilização em circuitos de alimentação e distribuição de média tensão mono ou 
trifásicos operando em tensão de 6/10 kV a 20/35 kV. Sua isolação de borracha 
Etilenopropileno (ERP 105) permite ao cabo trabalhar com o condutor em regime 
permanente a uma temperatura de até 105 °C, resultando numa maior capacidade de 
condução de corrente. Outra vantagem é a espessura coordenada da isolação, conforme 
NBR 6251, apresentando dimensões externas reduzidas em relação aos cabos 
convencionais isolados em EPR ou XLPE. Podem ser instalados ao ar livre, em eletrodutos, 
canaletas, diretamente enterrados no solo ou em banco de dutos. 
ESPECIFICAÇÕES APLICÁVEIS: 
1. NBR NM 280: Condutores de cabos isolados. 
2. NBR 6251: Cabos de potência com isolação extrudada para tensões de 1kV a 35kV. 
CONSTRUÇÃO: 
Condutor encordoado (classe 2) redondo compacto de cobre ou alumínio. 
A blindagem do condutor (de composto termofixo semicondutor), a isolação (de composto 
termofixo de borracha Etilenopropileno ERP 105) e a blindagem da isolação (de composto 
termofixo semicondutor) são aplicadas simultaneamente através de um processo de tríplice 
extrusão, garantindo máxima qualidade e durabilidade. Para facilitar a montagem de 
acessórios, a blindagem da isolação é de fácil remoção a frio. A blindagem metálica em fios 
de cobre nu é aplicada helicoidalmente com seção de 6,16 mm2 sobre cada veia isolada. 
Uma fita separadora é aplicada sobre a blindagem metálica. Sua cobertura é feita de 
composto termoplástico de PVC tipo ST2 com impressão externa. 
 
Características 
 
- Seção nominal: 35mm2 
- Diâmetro do condutor: 7.0mm 
Isolação 
- Espessura nominal: 2.5mm 
- Diametro nominal: 13.1mm 
Cabo unipolar 
- Espessura nom. da cobertura: 1.4mm 
- Diâmetro externo nominal: 20.8mm 
- Peso aproximado: 465 Kg/Km 
Ampacidade 
- Enterro direito (2): 156A 
- Enterro direito (3): 131ª 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
HVT Terminação Termo Retratil de Média Tensão para Cabos até 35kv As terminações 
termocontráteis TE, Tyco, Raychem tipo HVT 
(High Voltage Termination) são aplicadas em todos os tipos e cabos isolados desde PVC, XLPE, EPR, 
HEPR e isolação coordenada. 
 Disponíveis para cabos unipolares ou tripolares, com ou sem armação, capas com APL 
para uso interno ou externo até 35 kV. As terminações HVT têm demonstrado seu alto desempenho, 
durabilidade e confiabilidade por mais de 30 anos em todos os 
tipos de aplicação, inclusive em ambientes extremamente 
agressivos, com maresia e poluição industrial intensa. 
 
 Vantagens: 
 
• Fácil instalação; 
• Leve e flexível; 
• Vedação permanente; 
• Permite instalação na posição invertida; 
• Estocagem por tempo indeterminado; 
• Supera a expectativa de vida útil do cabo; 
• Possui grande distância de fuga; 
• IEEE-48 -1996 para terminações Classe-1; 
• O selante ativado pelo calor dos extremos da terminação, 
 proporcionam uma selagem permanente contra a umidade 
 e outros elementos externos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Apresentar um memorial descritivo do projeto, com no mínimo 20 e no máximo 30 linhas, que 
justifique das especificações apresentadas e com o custo médio total para readequação do sistema 
elétrico fabril, para a instalação das novas máquinas extrusoras. 
 
 
 
 
 Vendo a referencia deixada foi necessário converter para kVA no intuito de saber o valor 
aproximado da carga a calcular. 
 Hoje em dias termo uma tecnologia que reduz e facilita o tamanho das subestações pelo 
solicitado teremos que ter uma demanda nominal de 750kva após convertido a carga do 
projeto inicial, com porcentagem para ampliação teremos um trafo de1000kva para suprir 
futuras ampliações na produtividade. 
 Sem orçamento fixo pois os valores variam muito de fabricante e distribuidor do 
componentes que compõem o projeto relacionado, vale salientar que poderar ser 
acrescentado atuadores de segurança como botão de acionamento remoto para os 
cubículos de chaveamento e detectores de incêndio. 
 Não podemos esquecer também de mencionar o abrangente valor PDCMA que unido a 
uma malha de aterramento bem dimensionado ao projeto ira ser essencial para projeto. 
 Devo citar também que terá que ser adicionado os QGBTS na saída de baixa tensão 380v 
para cada equipamento que ira contemplar equipamentos de proteção como dijuntor, 
inversões de freqüência. 
 Em termo de equalização de carga para projeto futuro acrescentar banco de capacitores 
para controle de fator de potencia. 
 
 
 
 
 
REF: 
https://slideplayer.com.br/slide/5814496/ 
https://www.romagnole.com.br/uploads/filemanager/produtos/3499296889/download/br/Catal
ogo_de_Transformadores.pdf 
https://www.omegatransformadores.com.br/produtos?gclid=CjwKCAjw5Kv7BRBSEiwAXG
DElXYw1iVKdhOY02zJUkOGHSqrAqiCQApWf9NEb3iAj49JeOrtLmTqdhoC8WkQAvD_
BwE 
 
https://produto.mercadolivre.com.br/MLB-925593527-transformador-trifasico-a-seco-1000-
kva-queima-de-estoque--_JM 
http://www.beghim.com.br/catalogos/cat_subcompblind_completo.pdf 
https://www.bimobject.com/pt-br/schneider/product/sm6-24 
https://portuguese.alibaba.com/g/24kv-rmu.html 
 
http://www.eletrobrasamazonas.com/cms/wp-
content/uploads/2013/12/NDEE_1_MT_VERSAO_DEZEMBRO_2013.pdf 
 
https://www.eneldistribuicao.com.br/go/documentos/NTC05.pdf 
http://www.mvatransformadores.com.br/transformador-13.8kv-11.4kv 
file:///D:/UNIVERSIDADE/UNIVER%202020.2/UNIVER%202020.2.A/Equipamentos%20
El%C3%A9tricos,%20Rodrigo%20Cesar%20Souza%20Mangueira/CONTEXTUALIZADA/
Engerey_%20SM6%20Schneider.html 
https://new.siemens.com/br/pt/produtos/energia/alta-tensao/transformadores/transformadores-
geafol.html 
https://www.se.com/br/pt/product-range-presentation/970-pain%C3%A9is-sm6-24/ 
http://www.wkeletrica.com.br/loja/produto/cabo-unipolar-media-tensao-35mm-cr2e2hv-15kv-
12-20kv 
https://www.induscabos.com.br/wp-content/uploads/2013/10/catalogo_media_tensao_pdf.pdf 
https://www.terminacao.com.br/Terminaleletrico-muflaeletrica/ 
 
 
 
 
https://slideplayer.com.br/slide/5814496/
https://www.romagnole.com.br/uploads/filemanager/produtos/3499296889/download/br/Catalogo_de_Transformadores.pdf
https://www.romagnole.com.br/uploads/filemanager/produtos/3499296889/download/br/Catalogo_de_Transformadores.pdf
https://www.omegatransformadores.com.br/produtos?gclid=CjwKCAjw5Kv7BRBSEiwAXGDElXYw1iVKdhOY02zJUkOGHSqrAqiCQApWf9NEb3iAj49JeOrtLmTqdhoC8WkQAvD_BwE
https://www.omegatransformadores.com.br/produtos?gclid=CjwKCAjw5Kv7BRBSEiwAXGDElXYw1iVKdhOY02zJUkOGHSqrAqiCQApWf9NEb3iAj49JeOrtLmTqdhoC8WkQAvD_BwE
https://www.omegatransformadores.com.br/produtos?gclid=CjwKCAjw5Kv7BRBSEiwAXGDElXYw1iVKdhOY02zJUkOGHSqrAqiCQApWf9NEb3iAj49JeOrtLmTqdhoC8WkQAvD_BwE
https://produto.mercadolivre.com.br/MLB-925593527-transformador-trifasico-a-seco-1000-kva-queima-de-estoque--_JM
https://produto.mercadolivre.com.br/MLB-925593527-transformador-trifasico-a-seco-1000-kva-queima-de-estoque--_JMhttp://www.beghim.com.br/catalogos/cat_subcompblind_completo.pdf
https://www.bimobject.com/pt-br/schneider/product/sm6-24
https://portuguese.alibaba.com/g/24kv-rmu.html
http://www.eletrobrasamazonas.com/cms/wp-content/uploads/2013/12/NDEE_1_MT_VERSAO_DEZEMBRO_2013.pdf
http://www.eletrobrasamazonas.com/cms/wp-content/uploads/2013/12/NDEE_1_MT_VERSAO_DEZEMBRO_2013.pdf
https://www.eneldistribuicao.com.br/go/documentos/NTC05.pdf
http://www.mvatransformadores.com.br/transformador-13.8kv-11.4kv
https://new.siemens.com/br/pt/produtos/energia/alta-tensao/transformadores/transformadores-geafol.html
https://new.siemens.com/br/pt/produtos/energia/alta-tensao/transformadores/transformadores-geafol.html
https://www.se.com/br/pt/product-range-presentation/970-pain%C3%A9is-sm6-24/
http://www.wkeletrica.com.br/loja/produto/cabo-unipolar-media-tensao-35mm-cr2e2hv-15kv-12-20kv
http://www.wkeletrica.com.br/loja/produto/cabo-unipolar-media-tensao-35mm-cr2e2hv-15kv-12-20kv
https://www.induscabos.com.br/wp-content/uploads/2013/10/catalogo_media_tensao_pdf.pdf
https://www.terminacao.com.br/Terminaleletrico-muflaeletrica/