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PROJETO DE RDU
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
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Não perca as partes importantes!
COPEL DISTRIBUIÇÃO DIS
SUPERINTENDÊNCIA DE ENGENHARIA DE DISTRIBUIÇÃO DISED
ENGENHARIA DE OBRAS E MANUTENÇÃO SEDGEO
APRESENTAÇÃO COPEL .
Esta NORMA tem por objetivo estabelecer os critérios básicos para a elaboração de projetos de Redes de Distribuição Urbana, da COMPANHIA PARANAENSE DE ENERGIA - COPEL.
Para tanto, foram considerados os procedimentos definidos nas Normas Brasileiras Registradas - NBR, da Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT, da Associação Brasileira de Distribuidores de Energia - ABRADEE, particularizados para o sistema da COPEL.
Com a emissão deste documento, a COPEL procura atualizar as suas normas técnicas, de acordo com a tecnologia mais avançada existente no Setor Elétrico.
CURITIBA, DEZEMBRO DE 1.
COPEL .
CRITÉRIOS BÁSICOS COPEL .
O objetivo da presente NORMA é estabelecer os critérios básicos para elaboração de projetos de Rede de Distribuição Urbana - RDU, de forma a assegurar boas condições técnico-econômicas das instalações e da qualidade de serviço de energia elétrica.
São fixadas as diretrizes e a sistemática para o desenvolvimento do projeto em suas etapas: obtenção de dados preliminares, levantamento de carga, estimativa de demanda e correção dos níveis de tensão.
A presente NORMA aplica-se a projetos de redes de distribuição urbana, novas, ampliação, reforço e melhoria; sistema trifásico, nas tensões primárias nominais de 13,8 kV, 34,5 kV e nas tensões secundárias de 220/127 V; sistema monofásico nas tensões primárias de
armado duplo T, condutores em alumínio CA e CAA ou cobre, em áreas que apresentam características urbanas (sedes municipais, distritos, vilas e inclusive povoados rurais).
Na aplicação desta NORMA, deverão ser observadas:
1 - As NORMAS TÉCNICAS DA COPEL - NTC
NTC 855000 a 855190;
a 853490;
NTC 858000/ 999;
CRITÉRIOS BÁSICOS COPEL .
2.2 - PROJETOS DE AMPLIAÇÃO DE REDE
São trechos da rede de distribuição construídos a partir do ponto de conexão com o sistema existente, onde tem início a ampliação, visando possibilitar a efetivação de uma ou mais ligações simultâneas.
2.3 - PROJETOS DE MELHORIA DE REDE
São aqueles que se destinam a melhorar e/ou restabelecer as características elétricas e/ou mecânicas de um determinado trecho de rede, visando o fornecimento de energia em nível adequado de qualidade e segurança.
2.4 - PROJETOS DE REFORÇO DE REDE
São aqueles destinados à modificação das características elétricas de um determinado trecho de rede existente, para possibilitar o aumento de carga ou novas ligações.
3 - SISTEMAS de GERÊNCIA
3.1 - Sistema GEDIS - Gerência de Redes de Distribuição
O sistema GEDIS, dispõe dos seguintes relatórios para nortear estudos de projeto para ampliação e melhoria de Redes de Distribuição Urbana - RDU:
a - Rede Primária
b - Rede Secundária
O sistema GEDIS também dispõe do aplicativo SIMUL (Simulação da Rede Secundária), cuja função é simular de forma on-line novas cargas, remanejar circuitos, subsidiar dados, principalmente de carregamento do transformador, equilíbrio do KVA nominal, KVA limite, carregamento por fase, queda de tensão e perdas internas do transformador e outras, propiciando ao projetista os dados necessários ao desenvolvimento do projeto.
CRITÉRIOS BÁSICOS COPEL .
3.2 - Sistema GDD - Gerência de Obras de Distribuição
Sistema de gerenciamento de obras de distribuição, constituído por um banco de dados que propicia informações ao projetista desde a elaboração do ante-projeto até o fechamento físico da obra. Tem por objetivo a racionalização dos procedimentos técnicos e administrativos, bem como a alimentação do banco de dados, utilizado por vários sistemas da Empresa.
Para tanto poderá utilizar os seguintes relatórios:
A simbologia a ser observada para a representação gráfica em projetos, será a constante na NTC 841005 - Desenho de Redes de Distribuição Urbana.
Na eventualidade da necessidade de correção de níveis de tensão e compensação de reativos, observar o ANEXO 2.
O projeto de Redes de Distribuição Urbana - RDU, compreenderá basicamente, as seguintes etapas, cujo detalhamento será apresentado nos próximos capítulos:
6.1 - Anteprojeto
a - Obtenção de dados preliminares, consiste de:
b - Obtenção de dados de carga, consiste de:
CRITÉRIOS BÁSICOS COPEL .
NOTA: Os anteprojetos de obras para atendimentos a novos consumidores, deverão sofrer análise pela área de operação e planejamento a fim de prevenir situações críticas quanto ao carregamento de redes.
1.1.3 - Planos e Projetos Existentes
Deverão ser verificados os projetos anteriormente elaborados e ainda não executados, abrangidos pela área em estudo, que servirão de subsídios ao projeto atual. Conforme o tipo e a magnitude do projeto, deverão também ser levados em consideração os planos diretores governamentais para a área.
1.1.4 - Plantas Cadastrais ou Croqui de Situação
Deverão ser obtidas plantas cadastrais da localidade ou área em estudo através de cópias de plantas existentes, confiáveis e atualizadas, ou através de novo levantamento topográfico ou aerofotogramétrico.
1.1.4.1 - Cadastro
Deverá ser desenhado em poliester ou em papel sulfite para plotter, no caso de utilizar o SIG- GD (Sistema de Informações Geográficas - Gestão da Distribuição), na escala 1:1000, formato A1-2A4, completadas com todas as informações obtidas no levantamento.
1.1.4.2 - Planta Chave
A planta chave mostrará o circuito primário com a localização de transformadores e demais equipamentos de tensão primária, consumidores primários. Será desenhada em escala 1:5000 e no formato A1, conforme NTC 841005 - DESENHO DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO URBANA.
1.1.4.3 - Formatos para Desenho do Projeto
Os projetos serão desenhados em formatos A1, A2, A1-2A4, A3 ou A4. Ver NTC 841005 - DESENHO DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO URBANA.
1.2 - Obtenção de Dados de Carga
1.2.1 - Levantamento de Carga
Consiste na coleta de dados de carga dos consumidores em potencial, abrangidos pelas áreas em estudo, obtidos no campo, ou através de informações de banco de dados, de modo a fornecer ao projetista, uma quantidade suficiente de informações, a fim de auxiliá-lo na análise técnica, quando da elaboração do projeto. Os procedimentos para esta etapa serão feitos diferentemente, de acordo com o tipo de projeto e ordenados conforme apresentados a seguir.
1.2.1.1 - Projetos de Rede Nova
Em projetos de redes para atendimento a novas localidades, novos loteamentos ou novos núcleos habitacionais, deverá sempre ser:
a) Verificada a existência de rede de distribuição urbana ou rural para o seu aproveitamento, bem como, a quem a mesma pertence, se a COPEL ou a terceiros;
CRITÉRIOS BÁSICOS COPEL .
b) Pesquisado o grau de urbanização, área dos lotes, tipo provável de ocupação e perspectiva de crescimento, para posterior comparação com redes já implantadas, que possuam dados de carga conhecidas e semelhantes.
1.2.1.1.1 - Consumidores Especiais
Os consumidores cujas cargas ocasionam flutuação de tensão na rede, tendo como conseqüência a cintilação (flicker) necessitando portanto de análise específica para o dimensionamento elétrico da rede, deverão ser levantados dados específicos para que estas cargas não venham a ocasionar pertubações a outros consumidores. O consumidor ao pedir ligação de instalação nova ou em caso de melhoria, não deverá omitir da COPEL estas cargas denominadas especiais. A seguir são mostradas características destes equipamentos para que o dimensionamento elétrico seja feito de forma criteriosa. Deverá ser utilizado o Programa Cargas Elétricas Especiais.
a - APARELHOS DE RAIO X
Estes equipamentos podem solicitar até 200 kVA, com um fator de potência em torno de 0,80, indutivo, em tempos de duração muito curtos, da ordem de 0,2 segundos ou menos. Em geral, as radiografias são batidas em seqüências com intervalos de segundos entre elas, seguido de pausa entre as seguintes. Esse regime de sucessão de cargas depende evidentemente do número de equipamentos radiográficos. A influência dessas cargas na rede é questão a ser estudada caso a caso. Esses aparelhos são providos de um estabilizador de tensão que permite compensar desvios de tensão da rede de aproximadamente 10%. A resistência do ramal de alimentação para estes tipos de aparelhos tem importância muito grande, e por este motivo devem-se ligar as instalações com aparelhos de Raio X o mais próximo possível do transformador de distribuição que os alimenta. Os regimes de funcionamento dos aparelhos de Raio X são:
1 - Regime de Exposição Seguida (Ritmo Lento)
É o caso da radiologia geral, onde há a tomada de várias chapas com um intervalo entre uma exposição e outra, em torno de 50 segundos. Este tempo depende do valor mínimo que deverá ser fornecido pelo usuário.
2 - Regime de Exposição Seguida (Ritmo Rápido)
É o caso da técnica chamada seriografia rápida, utilizando um trocador de filmes ou uma câmara fotográfica rápida, podendo-se obter uma série de 5 a 30 exposições num tempo de 10 a 30 segundos.
3 - Regime de Cine-Pulse
A técnica do Cine-Pulse consiste em se utilizar o gerador de Raio X sincronizado a uma filmadora, de maneira a fazer uma pequena exposição para cada imagem do filme. Dependendo do aparelho utilizado, pode-se ter filmagens de 10 segundos a uma velocidade de 60 imagens por segundo. Os fatores de demanda dos aparelhos de Raio X estão definidos no ANEXO 7.
O consumidor deverá fornecer à COPEL, as seguintes informações do aparelho de Raio X:
CRITÉRIOS BÁSICOS COPEL .
c - FORNOS ELÉTRICOS A ARCO
Os fornos a arco apresentam características típicas, por isto a COPEL recomenda que no caso do emprego deste equipamento, seja qual for sua potência, o usuário procure entrar em contato com a concessionária, para que se possa fazer um estudo da viabilidade da instalação do equipamento citado, na rede da COPEL.
d - FORNOS ELÉTRICOS DE INDUÇÃO COM COMPENSAÇÃO POR CAPACITORES
O consumidor deverá proceder da mesma forma descrita no item anterior.
e - MOTORES
1 - Motores Síncronos
Nos motores síncronos a rotação do eixo é igual à rotação síncrona. Dentro dos limites aceitáveis de trabalho do motor, a velocidade praticamente não varia com a carga. Devido a possibilidade de variação de excitação do campo, o motor síncrono C.A. possui uma característica que nenhum outro tipo de motor de C.A. possui, o fator de potência, no qual ele funciona, pode ser variado. O motor síncrono C.A. não possui torque de partida, logo como o alternador C.A. ele deve ser acelerado por algum meio auxiliar, para ser então ligado à rede. O consumidor deverá fornecer à COPEL, as seguintes informações do motor síncrono:
2 - Motores de Indução
Os motores de indução operam normalmente, a uma velocidade constante, variando ligeiramente, com a aplicação da carga mecânica no eixo. O funcionamento de um motor de indução, baseia-se no princípio da formação de um campo magnético rotativo, produzido no estator, pela passagem da corrente alternada em suas bobinas, cujo fluxo, por efeito de sua variação, se desloca em volta do rotor, gerando, neste, correntes induzidas que tendem a opor-se ao campo rotativo, sendo, no entanto, arrastado por este. O rotor em nenhuma hipótese atinge a velocidade do campo rotativo, caso contrário, não haveria geração de correntes induzidas, eliminando o fenômeno magnético rotórico responsável pelo trabalho mecânico do rotor. A potência desenvolvida por um motor representa a rapidez com que a energia é aplicada para mover a carga. Os fatores de demanda dos motores devem ser consultados no ANEXO 7.
CRITÉRIOS BÁSICOS COPEL .
O consumidor deverá fornecer à COPEL, as seguintes informações dos motores de indução:
1.2.1.2 - Projetos de Ampliação de Rede
1.2.1.2.1 - Consumidores a Serem Ligados em Tensão Primária
Assinalar na planta os consumidores a serem ligados em tensão primária na rede, anotando- se os seguintes dados:
a) Descrição da carga e a capacidade a ser instalada;
b) O ramo de atividade;
c) O horário de funcionamento;
d) A sazonalidade prevista;
e) Demanda conforme projeto elétrico aprovado.
1.2.1.2.2 - Consumidores a Serem Ligados em Tensão Secundária
Assinalar em planta os consumidores a serem ligados em tensão secundária, indicando o tipo de ligação (monofásica, bifásica ou trifásica), em função da sua carga instalada. Localizar em planta todos os consumidores não residenciais ligados em tensão secundária, indicando a carga total instalada e seu horário de funcionamento (ex.: oficinas, panificadoras e similares) utilizando-se o ANEXO 3, e/ou utilizar o Relatório do Sistema GEDIS R-41. Os consumidores não residenciais de pequena carga (ex.: pequenos bares, lojas e similares), deverão ser tratados como residenciais.
NOTA: No caso de prédios de uso coletivo verificar e anotar o número de unidades e o tipo de ligações dos mesmos (monofásica, bifásica ou trifásica) e levantar a carga das instalações de serviço, conforme projeto elétrico aprovado. Ver NTC 9-00600 - INSTRUÇÕES PARA CÁLCULO DE DEMANDA EM EDIFÍCIOS RESIDÊNCIAIS DE USO COLETIVO.
1.2.1.2.3 - Consumidores Especiais
Para os consumidores de cargas especiais, observar o disposto no item 1.2.1.1.1.
1.2.1.3 - Projetos de Melhoria de Rede
1.2.1.3.1 - Consumidores Ligados à Rede Primária
CRITÉRIOS BÁSICOS COPEL .
a - Consumidores Ligados em Tensão Primária de Distribuição
Nos casos de ligações em Tensão Primária de Distribuição, considerar a demanda contratada entre o consumidor e a COPEL. A demanda poderá também ser obtida em função da carga a ser instalada, aplicando-se fatores de demanda conhecidos para consumidores similares (Tabela 01 - ANEXO 7).
b - Tronco e Ramais de Alimentadores
A estimativa de demanda será feita, em função da demanda dos transformadores de distribuição, observando-se a homogeneidade das áreas atendidas e levando-se em consideração a influência das demandas individuais dos consumidores de Tensão Primária.
1.2.2.1.2 - Rede Secundária
a - Consumidores Residenciais
A estimativa de demanda neste caso, será feita com a comparação de consumidores já ligados e com as mesmas características ou pela adoção de valores individuais, correlacionando o número e classe dos consumidores (ANEXO 5).
a1 - Núcleos Habitacionais
Para estimativa da demanda por consumidor em núcleos habitacionais poderá se fazer uso dos valores contidos no ANEXO 5 A.
b - Consumidores não Residenciais
A determinação da demanda para consumidores não residenciais poderá ser feita usando-se um dos seguintes processos:
1° Processo:
A demanda será estimada com o levantamento da carga instalada e horário de funcionamento, ANEXO 3, usando-se os valores dos ANEXOS 7 e 8, para o preenchimento e determinação da demanda em kVA.
2° Processo:
A estimativa dos valores de demanda para consumidores não residenciais, em função da carga total instalada, ramo de atividade e simultaneidade de utilização dessas cargas, será calculada através da fórmula:
CL x FD D = FP onde:
D = Demanda máxima em kVA;
CL = Carga ligada em kW;
FD = Fator de demanda típico (TABELA 01 - ANEXO 7);
FP = Fator de potência (ANEXO 8).
CRITÉRIOS BÁSICOS COPEL .
3° Processo:
A demanda será estimada, através da corrente nominal de proteção do consumidor, utilizando-se a fórmula:
onde:
D = Demanda máxima em kVA;
V = Tensão fase-fase em volts;
I = Corrente nominal de proteção do consumidor em ampères;
FD = Fator de Demanda típico (TABELA 1 - ANEXO 7).
b.1 - Loteamentos Industriais
A classificação de consumidores industriais atendidos em baixa tensão através do número de consumidores no circuito por demanda de consumidor, está apresentado no ANEXO 7 A e poderá ser utilizado em loteamentos industriais.
c - Consumidores Especiais
Na impossibilidade de se estabelecer o funcionamento em conjunto dos motores elétricos, máquinas de solda e aparelhos de Raio X, utilizar a fórmula a seguir:
D = A + B + C
onde:
D = Demanda estimada diversificada em kVA;
A = Demanda em kVA das cargas de iluminação e tomadas;
B = Demanda em kVA de todos os aparelhos de aquecimento e de condicionamento de ar;
C = Demanda em kVA, dos motores elétricos e máquinas de solda tipo grupo motor-gerador, máquinas de solda tipo transformadora, aparelhos de Raio X e aparelhos de galvanização, conforme indicado no ANEXO 7.
NOTA: Ver exemplo do ANEXO 3.
d - Iluminação Pública
A demanda a ser estimada para as instalações de iluminação pública será definida em função do número de lâmpadas, potência e tipos, previstos de acordo com a NTC 841050 - PROJETO DE ILUMINAÇÃO PÚBLICA.
1.2.2.2 - Projetos de Ampliação de Rede
Os processos estimativos para determinação da demanda na elaboração de projetos de ampliação de redes, serão semelhantes ao disposto no item 1.2.2.1. "Projetos de Rede Nova".
CRITÉRIOS BÁSICOS COPEL .
1 - Sistema GCO (Gestão de Consumidores);
2 - Medição em Subestações;
3 - Sistema GEDIS (Gerência de Redes de Distribuição).
O Sistema GCO (Gestão de Consumidores), de responsabilidade da área comercial de distribuição, fornece relatórios históricos de consumo e demanda dos consumidores atendidos em tensão primária de distribuição, com medição de demanda (grupo A), podendo ser classificados por ramo de atividade. Este sistema fornece também relatórios de consumo médio por consumidor, que poderão ser utilizados na estimativa de demandas.
O Sistema Medição em Subestações, de responsabilidade da área Técnica de Distribuição da COPEL, fornece relatórios de demanda dos alimentadores, linhas de subtransmissão e de distribuição que partem de subestações de sua responsabilidade (tensão ≤44 kV).
O sistema GEDIS (Gerência de Redes de Distribuição), de responsabilidade da área técnica de distribuição, fornece relatórios de demanda de qualquer segmento do sistema de distribuição, até o nível de 13,8 kV, sendo portanto, de grande valia para projetos de melhoria de redes de distribuição. Este sistema, utiliza a forte correlação existente entre o consumo total e o médio trimestral, dos consumidores supridos por um determinado transformador e sua demanda medida, subtraída a capacidade instalada em iluminação pública. As funções de correlação são pesquisadas individualmente para cada localidade, devido a existência de hábitos de consumo, clima e regiões sócio-econômicas diferentes.
1.2.2.3.2 - Processo por Medição
a - Rede Primária
No processo por medição, deverá ser obtido o perfil da carga do alimentador, diretamente das medições simultâneas de seu tronco e ramais, observando-se sempre a coincidência com as demandas das ligações existentes na REDE PRIMÁRIA DE DISTRIBUIÇÃO. Confrontando-se esses resultados das medições, com as respectivas cargas instaladas, será possível obter-se fatores de demanda típicos, que poderão ser utilizados como recurso na determinação de demandas, por estimativa;
a.1 - Troncos de Alimentadores
A determinação da demanda máxima de troncos de alimentadores será feita basicamente, através de relatórios de acompanhamento de subestações de distribuição. Na impossibilidade de obter-se a demanda máxima através de relatórios de acompanhamento, deverá ser feita medição na saída do alimentador em estudo, na subestação.
NOTA: Para os troncos e ramais de alimentadores, as medições deverão ser efetuadas com a rede operando em sua configuração normal, em dia de carga típica, por período mínimo de 24 horas.
CRITÉRIOS BÁSICOS COPEL .
a.2 - Ramais de Alimentadores
Para a determinação da demanda máxima dos ramais de alimentadores, deverão ser instalados amperímetros, indicadores de corrente máxima no início de cada ramal.
a.3 - Consumidores Ligados em Tensão Primária de Distribuição
Deverá ser feita a verificação da demanda do consumidor através da leitura da indicação do medidor de kW. Deverá ser considerada ainda, a previsão de aumento de carga, se houver.
a.4 - Edificações de Uso Coletivo
No caso de prédio de uso coletivo, deverão ser instalados amperímetros indicadores de corrente máxima ou registradores no ramal de entrada do mesmo, em dia de carga típica, durante 24 horas, no mínimo.
b - Rede Secundária
A determinação das demandas para efeito de dimensionamento da rede secundária, deverá ser baseada em medições de uma amostragem de transformadores que reflita a realidade da área em estudo, que em função do número de consumidores, determinarão o kVA médio, salvo em áreas de características muito heterogêneas;
b.1 - Transformadores
Deverão ser efetuadas medições de potência aparente na saída do transformador com um medidor/registrador eletrônico programável de grandezas elétricas trifásicas e fase a fase, em tempo real. Exemplo deste equipamento é o Medidor Universal de Grandezas (MUG). Através dos gráficos fornecidos por este equipamento, obtem-se o valor máximo de demanda de cada transformador. Em áreas sujeitas a grandes variações de demanda, devido a sazonalidade, como por exemplo, as áreas de veraneio, as medições de transformadores, deverão ser efetuadas, no período suposto de máxima demanda. Na impossibilidade de se efetuar medições nesse período, deverá ser adotado um fator de majoração que dependerá de informações do comportamento da demanda, disponíveis na área do projeto.
b.2 - Consumidores
Adotar a rotina a seguir:
1 - Subtrair da demanda máxima do transformador, a demanda (coincidente com a ponta do transformador) dos consumidores não residenciais. Dividir o resultado da subtração pelo número de consumidores residenciais, obtendo-se assim a demanda individual diversificada (kVA/consumidor) dos consumidores residenciais.
Dmtr - Dnres Dind = N
