Dimensionamento Elétrico

DIMENSIONAMENTO ELÉTRICO

REDE SECUNDÁRIA

A rede secundária pode ser alimentada por transformadores trifásicos ou monofásicos, onde houver o primário trifásico disponível. O neutro é multi-aterrado e comum ao primário e secundário.

A tensão nominal da rede secundária alimentada por transformadores trifásicos é de 220/127V. A rede alimentada por transformadores monofásicos tem tensão secundária de 240/120V. A máxima queda de tensão permissível na rede secundaria é de 5% em condições normais de operação. Este valor Maximo é fixado para verificação de possibilidade de ligação de novos consumidores sem necessidade de modificação de rede. No caso do circuito em anel, não é necessário que as quedas de tensão no ponto escolhido pra abertura sejam iguais, bastando que ambas sejam inferiores aos máximos permitidos.

A configuração da rede secundaria depende basicamente das condições de projeto em virtude do traçado das ruas e densidade de carga. Com relação ao faseamento, os cabos nus devem ser identificados, de cima para baixo, com sequencia: Neutro, A, B e C.

Os condutores a serem utilizados nos projetos de rede secundaria são do tipo isolado multiplexado.

As seções padronizadas são:

- 2 x 1 x 35 mm² + 70mm²;

- 2 x 1 x 70 mm² + 70mm²

- 3 x 1 x 35 mm² + 70 mm²

- 3 x 1 x 70 mm² + 70 mm²

- 3 x 1 x 120 mm² + 70 mm²

As redes secundárias devem ser projetadas de modo a não serem necessárias trocas de condutores, mas somente redivisão de circuitos para atendimento ao crescimento esperado da carga. O tronco mínimo é escolhido em função da curva de dano dos cabos, corrente nominal e queda de tensão.

A escolha do transformador entre trifásico ou monofásico, para áreas urbanas onde houver o primário trifásico disponível, deve seguir o indicado pelo calculo executado pela planilha Dimensionamento de Transformadores de Rede Secundária.

Os transformadores devem ser instalados o mais próximo possível do centro de carga do respectivo circuito secundário e também próximo as cargas concentradas, principalmente aquelas causadoras de flicker na rede.

A substituição dos transformadores deve ser feita quando a perda de vida calculada no GEMINI superar a perda de vida nominal, ou ainda que seu carregamento no horário de ponta da carga do transformador ultrapassar 150% da potencia nominal. Em casos de emergência a demanda máxima no transformador pode atingir até 200% por um período de até 2 horas.

Antes da requisição dos transformadores envolvidos no projeto deve-se verificar a existência de transformadores das potencias necessárias que estejam com baixo carregamento na rede.

O desequilíbrio de corrente nas fases de um circuito secundário pode causar queda de tensão elevada na fase mais carregada provocando desequilíbrio de tensão e o surgimento de corrente neutro. O equilíbrio deve ser alcançado ao longo de todo o comprimento do circuito e, principalmente, no horário de carga máxima, quando ocorrem as maiores quedas de tensão. Para transformadores trifásicos deve-se adotar o limite de 20% para o máximo desequilíbrio.

Quando ocorrer queda de tensão superior a 5% no circuito secundário deve se adotar algumas ações.

- Remanejar cargas entre as fases de forma que o desequilíbrio seja igual ou inferior ao estabelecido.

- Fechar o circuito secundário em anel para reduzir a queda de tensão, desde que um dos lados apresente menor queda de tensão.

- Recolocar o transformador para o novo centro de carga para se obter uma menor queda de tensão.

- Dividir o circuito secundário instalando um novo transformador ou transferir cargas para o circuito adjacente.

-Trocar condutores, nos trechos críticos, para redução da impedância do circuito pela troca dos condutores permitindo uma redução proporcional da queda de tensão.

- Trocar o transformador monofásico para trifásico e alterar o circuito secundário de forma a atender a nova configuração do circuito.

Os para-raios de rede secundaria devem ser instalados em todo transformadores. Devem ser projetados dos para-raios para os transformadores monofásicos e três para os trifásicos.

Em caso de sobretensões devido a surtos atmosféricos devem ser instalados para-raios de rede secundaria também na estrutura da qual deriva o ramal de ligação que atender ao consumidor, além dos já instalados no transformador.

A rede primaria será trifásica a 4 fios ou monofásica a 2 fios, sendo neutro multiaterrado e conectado à malha de terra da subestação de distribuição. As saídas de subestações serão sempre trifásicas.

As tensões nominais padronizadas da rede primaria são de 13.800/7.967V, 22.000/12.700V e 34.500/19.920V.

A instalação do dispositivo de regulamentação de tensão deve estar de acordo com as normas de instalações básicas e ser colocado em local de fácil acesso.

O alimentador deve ser radial, constituído de um principal que, partindo da subestação de distribuição, alimenta os diversos ramais.

Os sistemas radiais podem ser:

Simples: Utilizado em áreas de baixa densidade de carga, nas quais o circuito toma direções distintas face as próprias características de distribuição da carga, dificultando o estabelecimento de pontos de interligação.

Com recursos: Utilizado em áreas de maiores densidades de carga ou que demandem maior grau de confiabilidade devido as suas particularidades.

Cuidados especiais devem ser tomados com relação aos pontos de instalação de reguladores de tensão e religadores, em função da inversão do fluxo de carga, quando da interligação de circuitos.

Com relação ao trajeto de um alimentador devem se observar alguns aspectos:

- Definir o trajeto futuro da rede primaria de forma a permitir a utilização de postes mais baixos, onde não há previsão da expansão da rede primaria.

- O tronco do alimentador deve passar o mais próximo possível do centro de carga.

- As avenidas ou ruas escolhidas para seu trajeto devem estar bem definidas.

- Os trajetos dos ramais devem ser planejados de forma a evitar voltas desnecessárias nos quarteirões. Entre outros.

O tronco do alimentador deve ser sempre trifásico.

Deve ser identificada a sequencia de fases, no projeto, em todas as derivações.

Os ramais podem ser monofásicos, mas devem ser analisados os impactos da carga desses ramais na coordenação da proteção. Devem ser projetados de forma a se conseguir o melhor equilíbrio possível entre as três fases, indicando-se no projeto a fase que se deve derivar.

Em caso de interligação entre alimentadores, alem de ser observada a sequencia de fases que deve ser sempre indicada nos projetos, devem ser também verificados os defasamentos angulares introduzidos em cada circuito pelos seus respectivos transformadores.

Os condutores a serem utilizados nos projetos de rede primaria são do tipo CA, nus, cobertos e isolados.

Estão indicados a seguir os critérios de carregamento e dimensionamento da rede primaria.

O numero de alimentadores para atendimento a uma localidade deve ser definido em função da demanda da localidade, sua área, distribuição de carga e localização da subestação de distribuição.

O carregamento máximo dos troncos dos alimentadores interligáveis deve ser de 60% em relação à sua capacidade térmica, para localidades com mais de 2 alimentadores, e 50% para localidades com 2 alimentadores.

Com relação ao equilíbrio de carga: O desequilíbrio de corrente nas fases de um circuito primário pode causar queda de tensão elevada na fase mais carregada, provocando desequilíbrio de tensão e o surgimento de corrente no neutro.

O equilíbrio deve ser alcançado ao longo de todo o comprimento do circuito e, principalmente, no horário de carga máxima, quando ocorrem as maiores quedas de tensão.

Com relação a Interligação e Seccionamento:

As operações de transferência de carga devem ser previstas verificando-se os limites máximos de queda de tensão e térmico dos condutores e os ajustes dos equipamentos de proteção.

O projeto de seccionamento deve prever a complementação dos recursos operativos necessários, após a conclusão do projeto de proteção.

Critérios de Instalação:

- Nas saídas dos alimentadores das subestações de distribuição: Religadores; Disjuntores.

- Nos troncos dos alimentadores quando necessários: Religadores ou seccionalizadores.

- Nos ramais: Chave fusível; Seccionalizador; Chave de fusível repetidora.

- Nas derivações para atendimento aos consumidores em MT: Chaves de fusíveis.

- Nos transformadores de distribuição:

1. Transformadores convencionais: Chave de fusível

2. Transformadores auto protegidos: Chave de fusível e substituir os porta fusíveis por lâminas “by-pass”.

3. Redes protegidas e Redes isoladas: Devem ser seguidos o padrão estabelecido na ND-2.9 e ND-2.7.

Dimensionamento e Ajustes:

Com relação aos religadores e Seccionalizadores o dimensionamento e ajustes desses equipamentos devem ser executados pela operação e planejamento.

Devem ser usadas chaves de fusíveis com porta-fusíveis de corrente nominal 100A, exceto para o caso de consumidor primário com potencia acima de 1500 kVA e atendido em 13,8 kV em que deve ser usada a chave com porta-fusível de 200A.

A proteção da rede primaria contra as sobretenções é assegurada no projeto por decisões que envolvem o uso de dispositivos de proteção e Tensão suportável de isolamento.

Os para-raios devem ser instalados nos seguintes casos:

1. Redes nuas e desprotegidas: Devem ser conectados entre fase neutro/aterramento em todos os transformadores.

2. Outros equipamentos: Devem ser instalados dois conjuntos de para-raios, sendo um do lado da fonte e outro do lado da carga, para proteção dos reguladores de tensão, religadores e seccionalizadores.

3. Outras situações: Devem ser instalados para-raios de media tensão também nos seguintes casos.

- Em pontos de transição de rede envolvendo RDA, RDP, RDI e RDS;

- Em estruturas de rede convencional com mudança de NBI;

- Em todas as três fases de um fim de rede trifásica.

- Em estruturas de transição de redes urbanas para rurais quando houver diferença de NBI

A TSI ou NBI da rede também tem forte influência no seu desempenho por sobretensões atmosféricas. Quanto maior o NBI, melhor será este desempenho.

Os aterramentos das redes aéreas de distribuição devem obedecer alguns critérios.

- O condutor neutro deve ser aterrado a cada 200 metros de rede com aterramento normal.

- O condutor neutro deve ser conectado à malha de terra das subestações e não deve ser interrompido.

- O aterramento da blindagem metálica da rede isolada deve ser executado no mínimo, três hastes.

- Nos casos de rede protegida e rede isolada de media tensão, o mensageiro, e o neutro devem ser interligados nos pontos onde houver aterramento.

- Os para-raios de média tensão devem ser aterrados no mínimo três hastes e conectados ao neutro, mensageiro e às carcaças de equipamentos conforme as instalações básicas.