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DESENHO TÉCNICO APLICADO Filipe Sousa Barbosa Desenhos de subestações consumidoras Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Reconhecer a simbologia utilizada no desenho de subestações consumidoras. Aplicar as normas técnicas relativas ao desenho de subestações consumidoras. Analisar o desenho de estruturas de subestações consumidoras. Introdução O sistema elétrico brasileiro é caracterizado por apresentar grandes distân- cias entre fontes geradoras e centros consumidores. Além disso, trata-se de um sistema predominantemente hidrelétrico, com regimes hidrológicos e pluviométricos diversos. Tais atributos fazem com que a energia elétrica que chega até as residências e indústrias precise viajar por milhares de quilômetros por meio de cabos em linhas de transmissão. Essas linhas funcionam com níveis de tensão muito elevados, geralmente na ordem de milhares de volts — no Brasil, linhas de 345 kV e 500 kV são comuns. Esses níveis de tensão são necessários porque é preciso que chegue grande quantidade de potência até os consumidores. Pequenos consumidores recebem sua energia de um sistema de distribuição secundário, ou de baixa tensão (BT), mas consumidores que consomem grande volume de energia precisam receber essa energia da concessionária em um sistema de distribuição primário, ou de alta tensão (AT). Conforme o art. 6º da Resolução nº. 456 da Agência Nacional de Ener- gia Elétrica (2000), podem ser ligadas à tensão secundária de distribuição empresas com cargas instaladas iguais ou inferiores a 75 kW. Os demais consumidores devem ser alimentados com tensão primária de distribui- ção, sendo que, quando a carga instalada na unidade consumidora for superior a 75 kW, e a demanda contratada for igual ou inferior a 2.500 kW, os consumidores devem ser conectados à distribuição com tensão inferior a 69 kV. Já os consumidores com demanda contratada superior a 2.500 kW devem ser conectados à distribuição com tensão superior a 69 kV. Consumidores primários precisam, então, instalar em suas empresas subestações consumidoras, com o objetivo de reduzir as altas tensões para níveis de utilização. As subestações contam com os equipamentos necessários para proteção da instalação elétrica da empresa e medição, para fins de faturamento. As subestações consumidoras dispõem de modelos padronizados, por tipo de consumidor. Seus projetos podem variar por determinação da concessionária local, mas, em geral, seguem um padrão de configuração. Neste capítulo, você vai analisar o desenho das subestações consu- midoras, verificando a simbologia e as normas técnicas relativas ao tema. Desenho de estruturas de subestações consumidoras A subestação é parte de um sistema de potência, concentrada em um dado local, compreendendo, primordialmente, as extremidades de linhas de transmissão e/ou de distribuição, com os respectivos dispositivos de manobra, controle e proteção, incluindo as obras civis e estruturas de montagem, podendo incluir, também, transformadores, equipamentos conversores e/ou outros equipamen- tos. A subestação consumidora é a instalação elétrica e civil construída em propriedade particular e suprida por alimentadores primários. As subestações consumidoras podem ser classificadas pela forma cons- trutiva (Figura 1), podendo ser simplificada em alvenaria, simplificada blin- dada de uso interno ou externo, simplificada em poste único, simplificada em plataforma, convencional em alvenaria ou convencional blindada de uso interno ou externo. Desenhos de subestações consumidoras2 Figura 1. Subestação blindada e isolada a gás. Fonte: adog/Shutterstock.com. Os projetos de subestações consumidoras possuem algumas características básicas, conforme leciona Mamede (2017), devendo conter, no mínimo, os seguintes elementos: 1. Finalidade do projeto 2. Local em que vai ser construída a subestação 3. Carga prevista e tipo de subestação (abrigada, ao tempo, blindada, etc.) 4. Memorial de cálculo da demanda prevista 5. Descrição sumária de todos os elementos de proteção utilizados, base- ada no fluxo de carga e em um cálculo do curto-circuito 6. Características completas de todos os equipamentos utilizados 3Desenhos de subestações consumidoras As subestações simplificadas possuem um único transformador trifásico de, no máximo, 300 kVA. A medição é efetuada na baixa tensão e a proteção, na alta tensão, com a utilização de chave fusível. As subestações simplificadas instaladas em postes possuem sua montagem externa a qualquer construção feita em poste de concreto, com cruzeta e elementos de fixação para o ramal de entrada. Possuem uma chave fusível, um para-raios, transformador de serviço e eletrodutos para o ramal de alimentação secundário. A Figura 2 apresenta o projeto de uma subestação simplificada instalada em poste. Figura 2. Desenho de subestação simplificada instalada em poste. Fonte: Adaptada de Mamede (2017, p. 550). Para- raios Para- raios Chave fusível TRANSFORMADOR 275260600 TR A N SF O RM A D O R Chave fusível 15 0 15 0 2. 25 0 9. 30 0 9. 30 0 1. 00 0 1. 60 0 1. 70 0 1. 70 0 1. 00 0 1. 00 0 10 80 0 80 0 Desenhos de subestações consumidoras4 As subestações simplificadas em alvenaria podem ser construídas em uma edificação específica para a subestação ou podem ser montadas no interior de outra edificação, no nível do solo. Todos os materiais devem ser não inflamá- veis; as paredes devem ser de alvenaria e o teto de laje de concreto. Esse tipo de subestação se caracteriza por possuir um único cubículo que abriga todos os equipamentos; para proteção, os equipamentos de AT são cercados por tela. A Figura 3 apresenta um projeto de subestação simplificada em alvenaria. Figura 3. Projeto de subestação simplificada em alvenaria. 5Desenhos de subestações consumidoras As subestações simplificadas blindadas devem ter seus projetos previamente homologados pela concessionária de energia local. Esse tipo de subestação se caracteriza por possuir os equipamentos e as estruturas instaladas em local construído em chapa metálica, com ramal de entrada subterrâneo. Ela deve ser protegida contra o acesso de animais em seu interior e pode ser instalada inter- namente ou ao tempo, desde que possua uma inclinação para evitar infiltração de água. Pode utilizar ar ou gás SF6, para isolar as fases da carcaça metálica. A Figura 4 apresenta o projeto de uma subestação simplificada blindada. Figura 4. Desenho de subestação simplificada blindada. Fonte: Adaptada de Mamede (2017, p. 540). Posto de transformação Posto de proteção Posto de medição Estrutura de entrada Caixa de passagemTela metálica Corredor QGF Portão metálico Tela de ventilação Isolador de apoio Bucha de passagem Medição Mu�a interna Para-raios Chave fusível Mu�a externa Eletroduto de ferro galvanizado Disjuntor geral Chave seccionadora Disjuntor geral Desenhos de subestações consumidoras6 Acesse o link ou código a seguir para assistir a um vídeo com dicas de desenho de subestação consumidora. https://goo.gl/MFMpVL Simbologia Os desenhos das subestações consumidoras consistem em plantas baixas acompanhadas de vistas em corte das subestações, que indicam os materiais a serem utilizados em sua fabricação e as cotas utilizadas no projeto. A Figura 5 apresenta os tipos de linhas mais utilizados nas representações dos projetos arquitetônicos. 7Desenhos de subestações consumidoras https://goo.gl/MFMpVL Figura 5. Tipos de linhas utilizadas em projetos arquitetônicos. Fonte: Adaptada de Kubba (2014, p. 37). Desenhos de subestações consumidoras8 Na Figura 6 temos as formas de cotas que aparecem em desenhos técnicos. Figura 6. Formas de linhas de cotas. Fonte: Adaptada de Kubba (2014, p. 50). As subestações são representadas em mais de uma vista para que a inter- pretação possa ser a mais fácil possível. No Brasil, adotamos as projeções ortogonais no 1º diedro. A Figura7, a seguir, ilustra como acontecem essas projeções. 9Desenhos de subestações consumidoras Figura 7. Projeção com vistas múltiplas. Fonte: Adaptada de Kubba (2014, p. 72). As vistas em cortes das subestações indicam o material utilizado para construir as peças ou edificações; a identificação do material é realizada por meio das hachuras utilizadas no desenho. A Figura 8 apresenta as principais hachuras utilizadas nos desenhos arquitetônicos. Desenhos de subestações consumidoras10 Figura 8. Exemplos de hachuras. Fonte: Adaptada de Kubba (2014, p. 173). Normas técnicas O projeto de subestações consumidoras é orientado por normas brasileiras e internacionais, além das especifi cações das concessionárias de energia locais, responsáveis pela verifi cação e validação dos projetos. As principais normas vigentes que abordam o projeto de subestações e as simbologias de projetos arquitetônicos são: ABNT NBR 8403:1984 — Aplicação de linhas em desenhos, tipos de linhas, larguras das linhas. Traz os tipos e os escalonamentos 11Desenhos de subestações consumidoras de larguras de linhas para uso em desenhos técnicos e documentos semelhantes. ABNT NBR 10067:1995 — Princípios gerais de representação em desenho técnico. Traz a forma de representação utilizada em desenhos técnicos. ABNT NBR 10126:1987 Errata 2:1998 — Cotagem em desenho técnico. Traz os princípios gerais de cotagem a serem aplicados em todos os desenhos técnicos. ABNT NBR 12298:1995 — Representação de área de corte por meio de hachuras em desenho técnico. Traz as condições exigíveis para representação de áreas de corte em desenhos técnicos. ABNT NBR 13231:2015 — Proteção contra incêndio em subestações elétricas. A norma padroniza os requisitos mínimos exigíveis para proteção contra incêndios em subestações elétricas convencionais de sistemas de distribuição, informando distâncias de instalação e parâ- metros para evitar. ABNT NBR 14039:2005 — Instalações elétricas de média tensão de 1,0 kV a 36,2 kV. A norma trata de parâmetros da subestação, como distâncias mínimas de segurança, iluminação de segurança, aberturas de ventilação e estanqueidade de subestações. Desenhos de subestações consumidoras12 AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA (ANEEL). Resolução Aneel nº. 456, de 29 de no- vembro de 2000. Disponível em: <https://www.legisweb.comm.br/legislacao/?id=97033>. Acesso em: 18 set. 2018. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 8403: aplicação de linhas em desenhos: tipos de linhas: larguras das linhas. Rio de Janeiro, 1984. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 10067: princípios gerais de representação em desenho técnico. Rio de Janeiro, 1995. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 10126: errata 2:1998: cotagem em desenho técnico. Rio de Janeiro, 1998. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 12298: representação de área de corte por meio de hachuras em desenho técnico. Rio de Janeiro, 1995. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 13231: proteção contra incêndio em subestações elétricas. Rio de Janeiro, 2015. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 14039: instalações elétricas de média tensão de 1,0 kV a 36,2 kV. Rio de Janeiro, 2005. BARROS, B. F. de. Cabine primária: subestações de alta tensão de consumidor. 3. ed. Editora São Paulo: Érica, 2015. KUBBA, S. A. A. Desenho técnico para construção. [recurso eletrônico]. Porto Alegre: Bookman, 2014. MAMEDE, J. Instalações elétricas industriais. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2017. Leitura recomendada VILSEKE, A. J. et al. Desenho técnico mecânico. [recurso eletrônico]. Porto Alegre: SAGAH, 2018. 13Desenhos de subestações consumidoras https://www.legisweb.comm.br/legislacao/?id=97033 Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual da Instituição, você encontra a obra na íntegra.
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