Projeto de Subestação: conheça tudo sobre este projeto - Eletro Jr - Engenharia Elétrica UFBA
Normas para o Projeto de Subestação
Todo o projeto de subestação é baseado em normas estatais, que são estabelecidas pelas Concessionárias de energia de cada estado. No caso da Bahia, é a Coelba que emite e atualiza essas normas. Então, por conta disso, temos que fazer o projeto e, depois de pronto, submeter a esta concessionária. Só depois da aprovação do projeto que ele pode ser implementado. Se o projeto for implementado sem ser submetido e aprovado na Concessionária, ela não energizará o sistema, por que ela não atestou que o projeto está de acordo com as normas vigentes.
A título de informação, as duas normas vigentes na Bahia que são utilizadas para o projeto são:
NOR.DISTRIBU-ENGE-0021- Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária de Distribuição a Edificações Individuais – REV 03​​
NOR.DISTRIBU-ENGE-0022 – Fornecimento de Energia Elétrica à Edificações com Múltiplas Unidades Consumidoras – REV 01
Já que agora já sabemos quais as normas que são utilizadas neste projeto, vamos ao próximo passo: o Dimensionamento da Subestação. Esta é uma etapa importante, para que o suprimento de energia dos seus consumidores seja feita da forma correta e segura. Por conta disso, no projeto é previsto a carga elétrica instalada (individual e coletiva) e a demanda elétrica (um cálculo feito a partir da quantidade e do tipo de equipamento elétrico instalado na edificação) de todos os consumidores, para que todos os componentes estejam especificados da forma correta e de acordo com a norma.
Entre os itens a serem especificados, temos então, basicamente, os dispositivos de proteção, os condutores e eletrodutos e o(s) transformador(es).
Dispositivos de Proteção do Projeto de Subestação
Estes componentes, como o próprio nome já diz, são responsáveis por proteger o circuito e as máquinas elétricas com o intuito de evitar acidentes, situações de alto risco e até o defeito de alguma máquina, evitando, desta forma, maiores perdas financeiras. Os mais comuns são os Disjuntores, Fusíveis e os Disjuntores Residuais.
Fusíveis são os dispositivos responsáveis por proteger os condutores e cargas dos circuitos contra sobrecargas e curtos circuitos. Para isso, este dispositivo impedirá que a corrente continue fluindo pelo circuito quando o mesmo detectar que há uma intensidade de corrente maior do que a corrente que ele permite. Ele se danificará e, desta forma, cortará o fluxo de corrente. Sempre que atuar, é necessário substituí-lo, para que o circuito volte a funcionar da forma correta;
Disjuntores tem a mesma finalidade que o Fusível. O grande diferencial e vantagem de um para o outro é que o Disjuntor não precisa ser substituído quando atuar. É necessário apenas que aguarde por um período que, depois de rearmá-lo, ele volta a funcionar tranquilamente. No entanto, se este dispositivo atuar frequentemente, é importante investigar a causa deste fenômeno, pois as instalações elétricas podem estar subdimensionadas;
Disjuntores residuais é um dispositivo de proteção que, ao invés de proteger os componentes do circuito, ele protege as pessoas contra choques elétricos. Ele funciona de uma forma que compara a corrente que está chegando e saindo do circuito. Se essa diferença for muito alta, quer dizer que está havendo fuga de corrente em algum lugar do circuito. Como a maioria dessas fugas é resultado de um choque elétrico, o disjuntor atua quase que instantaneamente, impedindo que a pessoa continue recebendo as descargas elétricas, o que diminui consideravelmente os danos causados.
Importância dimensionamento ideal
Dimensionar esses dispositivos da forma correta é imprescindível, pois, se eles forem subdimensionados, eles atuarão de forma indevida, e haverá uma falta de energia constante e desnecessária. Por outro lado, se eles forem sobredimensionados, não protegerá como deveria os condutores, máquinas elétricas e as pessoas da forma correta. Desta forma, poderá causar irreversíveis danos às instalações elétricas e possíveis danos físicos aos consumidores.
O dimensionamento dos disjuntores é realizado perante às duas normas, consultando as tabelas, levando em conta a corrente, polaridade e qual a finalidade do circuito o qual o dispositivo protegerá.
Estes componentes denominados de condutores nada mais são do que os cabos que interligam os equipamentos. Já os eletrodutos são os tubos, geralmente de PVC, por onde esses cabos irão passar, oferecendo uma proteção para os condutores. Então, é possível encontrar os condutores nas interligações entre:
o poste de energia até o transformador
o transformador e o barramento geral;
No caso de prédios e/ou condomínio de casas, há ainda mais algumas interligações. São elas:
do barramento geral e os barramentos parciais;
dos barramentos parciais até os medidores individuais;
dos medidores individuais até os quadros de distribuição, contidos em cada apartamento.
Então, já sabendo as duas principais normas que utilizaremos, é escolhida qual será consultada a partir de qual tipo de interligação será dimensionado. Depois de escolher a norma que será consultada, é então decidido, pelas tabelas, qual a seção transversal do condutor a ser utilizado.
Esse fator é de extrema importância por que se eles forem subdimensionados, ocasionará num sobreaquecimento destes componentes. Essa condição então, a longo prazo, pode vir a comprometer a isolação elétrica dos condutores. Portanto, os condutores não estarão isolados um do outro e isso acarretará um curto circuito, o que aumentará exponencialmente a temperatura deles. Como a consequência de quase todo curto circuito são incêndios, neste caso não será diferente.
Por outro lado, se eles forem sobredimensionados sem necessidade, haverá um custo a mais, que poderia ser evitado, se o projeto fosse bem projetado.
Portanto, para que toda essa situação de risco seja evitada, é essencial que todos os condutores do projeto estejam bem dimensionados no projeto. Desta forma, as situações de risco são evitadas e não haverá custos mais do que o necessário para a implementação do projeto.
Este outro componente é considerado o coração da subestação. Há um texto no blog o qual falamos mais sobre os transformadores e os principais tipos. Se ainda não conferiu, tem informações sobre o funcionamento, sobre os tipos e quais as finalidades. Se ainda não conferiu, vale a pena dar uma olhada.
Então, para dimensionar a potência e a quantidade de transformadores, consultamos a norma NOR.DISTRIBU ENGE – 0022. Agora que já sabemos qual a norma, é primordial saber a demanda total da edificação, para que possamos identificar quantos transformadores o projeto necessitará. Após identificado a quantidade, é importante identificar a potência destes equipamentos elétricos. Portanto, esta decisão será tomada tomando como base a demanda total da edificação e a quantidade de transformadores a serem utilizados.
Planta com Cortes do Projeto de Subestação
Já que agora possuímos o Dimensionamento de todos os componentes do projeto, vamos realizar a Planta baixa e os cortes da Subestação. Esta parte do projeto pode ser realizada em paralelo às demais etapas, pois não necessita de nenhuma outra informação além das que o Dimensionamento já nos fornece.
Para realizar esta etapa do projeto, começa-se com a planta baixa da subestação e então os outros componentes são inseridos. Entre eles estão:
Poços de aterramento;
Cubículo de proteção e medição;
Barreira de proteção mecânica.
No entanto, não é somente colocar os componentes e fazer com que eles caibam no espaço físico da câmara da subestação. Ele precisam seguir alguns critérios estabelecidos pela norma NOR.DISTRIBU ENGE – 0022. Portanto, essa é uma das partes mais complicadas do projeto, principalmente para as situações onde já existe o espaço e o projeto tem a finalidade de reformar e redimensionar a subestação, por que você não pode fazer intervenções bruscas na construção civil. É preciso respeitar os limites existentes.
Depois de conseguir alocar todos os componentes e atender aos critérios da norma, partiremos para os cortes. Ao todo, são 5 cortes, mostrando toda a perspectiva da subestação, para que o projeto de subestação fique o mais claro possível para a companhia de energia. Desta forma, ela poderá julgar se o projeto está ou não conforme as normas vigentes, quando o projeto for submetido.
Nesta etapa, será elaborado a planta do Diagrama Unifilar da subestação. Já tecemos um texto anteriormente explicando minuciosamente todos os detalhes sobre esse documento. Caso haja interesse em visitá-lo, basta clicar aqui. Portanto, para ser breve, já que o texto explica mais detalhado, o Diagrama unifilar trata-se de uma versão simplificada de todo o circuito, que vai do poste até o quadro de distribuição parcial de cada consumidor, no caso de casas ou apartamentos. Nesta representação contém também informações cruciais sobre o projeto, como por exemplo: a corrente nominal dos dispositivos de proteção e onde eles serão instalados no circuito e qual a seção transversal dos condutores e eletrodutos de cada circuito. Por conta disso, só poderá ser realizada depois de coletadas essas informações da etapa de Dimensionamento. No entanto, pode ser feita em paralelo as demais etapas do projeto.
Exemplo de um Diagrama Unifilar de uma instalação predial
O Diagrama Unifilar é importante para o projeto, por que dá uma noção periférica de toda a instalação e, como falado anteriormente, informações importantes sobre alguns componentes da subestação. Além disso, ele será instrumento para guiar a implementação do projeto, por que você tem todas as informações em uma só planta.
Planta de Encaminhamento
Antes de entrarmos no detalhe de como é feita e do que representa esta planta, vale a pena ressaltar que ela também pode ser feita também em paralelo a qualquer etapa do projeto, com exceção do Dimensionamento, tendo em vista que uma não depende de nenhuma informação da outra para ser finalizada, além da seção transversal dos condutores e eletrodutos. Além disso, vamos definir um conceito, que será visto bastante nesta etapa do projeto, que se chama Shaft.
Este recurso da arquitetura se trata de um vão na vertical, que tem a altura do prédio. Tem por finalidade permitir a passagem dos condutores do centro de medição até cada andar, da forma mais segura possível. Além disso, garante uma boa estética e uma fácil manutenção.
Planta de Encaminhamento. Podemos ver o Shaft indicado como "Subida de Eletrodutos"
Dito isto, a Planta de Encaminhamento mostra o caminho, da perspectiva de uma planta baixa, que os condutores e eletrodutos deverão percorrer do shaft até chegar no quadro de distribuição de cada apartamento. Assim como o Diagrama Unifilar, esta planta auxilia a implementação do projeto, para que se tenha uma noção de onde o shaft se encontra e qual o caminho a ser percorrido, para que a energia possa chegar até o quadro de distribuição dos consumidores.
Planta da Prumada
Com a mesma finalidade do Diagrama Unifilar e da Planta de Encaminhamento, a Planta da Prumada tem por finalidade auxiliar no processo de implementação de projeto. No entanto, ela vem como um complemento da Planta de Encaminhamento, pois ela também mostra o caminho que os condutores percorrerão. A grande diferença é que a Planta da Prumada mostra o caminho do centro de medição ou subestação até os quadros de distribuição em cada andar, mas não pela perspectiva de uma planta baixa e sim pela perspectiva de um corte vertical, feito em toda a construção.
Vale ressaltar que, assim como as outras etapas, ela pode ser feita também logo após o Dimensionamento, pois não necessita de nenhuma outra informação advinda de outra etapa do projeto.
Localização e Situação do projeto de subestação
Saindo um pouco das instalações elétricas e partindo para um ponto mais físico, nesta etapa do projeto, a Planta de Situação e Localização será executada. Primeiramente, abordando a Planta de Localização, é importante ressaltar que a função dela é mostrar o endereço de forma mais assertiva possível, deixando claro o nome das ruas e pontos de referência próximos ao local, com o intuito de facilitar ao máximo para a concessionária achar e poder, depois que a implementação do projeto for concluída, realizar a ligação elétrica, sem equívocos.
Já a Planta de Situação também diz a respeito a aspectos físicos, mas o objetivo dela é destacar o local em que a subestação se encontra, fisicamente, na edificação. Esta planta facilita também na hora de realizar a ligação com a rede, pois fica mais fácil entender o caminho que os condutores realizarão, pelos eletrodutos subterrâneos.
Agora que já sabemos o que cada uma representa, é importante deixar claro que colocamos estas duas plantas em um só tópico por que, no projeto, geralmente elas são plotadas na mesma planta. Ainda assim, elas podem ser plotadas em folhas individuais.
Memorial de Cálculo e Descritivo do Projeto de Subestação
Depois de todas as outras etapas concluídas, a última delas, antes de Submeter o projeto na concessionária de energia, é realizar o Memorial de Cálculo e Descritivo. Este documento conterá o passo a passo, de forma detalhada, sobre como o projeto foi feito: do Dimensionamento aos Cálculos que foram utilizados. Neste documento ainda constam quais tabelas da norma, em quais momentos, foram consultadas para tomar quaisquer decisões para com o dimensionamento de cada componente do projeto. Caso a norma não tenha sido utilizada para algum ponto muito específico, deverá constar no Memorial, para fins de registro.
Capa do nosso Memorial de Cálculo e Descritivo de um Projeto de Subestação
Esta etapa só poderá ser concretizada depois de todas as outras estarem concluídas, por que ela trará um panorama geral de toda as decisões tomadas em todo o projeto. Portanto, se fosse feito antes, ele poderia estar incompleto, pois poderia deixar alguma descrição de alguma etapa de lado.
Já que agora todo o projeto está finalizado, a última etapa, antes de implementá-lo, é submetê-lo. É importante lembrar que esta parte do projeto abordará a submissão na Companhia de Eletricidade do Estado da Bahia (Coelba) especificamente. Possa ser que em outro estado este processo ocorra de forma diferente. Além disso, caso o projeto não tenha senha sido submetido e aprovado no órgão responsável, o mesmo não fará a conexão do consumidor com a rede e a energia elétrica não será estabelecida. Portanto, esta é uma etapa crucial do projeto e, sem ela, o projeto não tem validade.
Para a Coelba, especificamente, a submissão é pautada em dois segmentos: o projeto e os documentos. Para que a divisão do Projeto esteja completa, são necessários todos os arquivos citados abaixo, plotados, com um carimbo de identificação e em PDF. São eles:
Planta baixa com cortes da Subestação;
Plantas de Situação e Localização;
Planta de Encaminhamento;
Planta de Prumada;
Memorial de Cálculo e Descritivo.
Por outro lado, para os documentos, são necessários:
Procuração do responsável da edificação em nome de quem for submeter o projeto;
Cópia do documento oficial com foto do responsável legal pela edificação;
Cópia do documento oficial com foto de quem for submeter o projeto.
Depois de reunir todos esses documentos em PDF, é necessário salvar todos eles em um CD e, depois disso, encaminhar-se para uma das sedes da Coelba, submeter o projeto através do CD e esperar. Quando eles sinalizarem, através do e-mail, que o projeto foi aprovado, ele poderá ser implementado.
Agora que já sabe como são realizadas todas as etapas de um Projeto de Subestação e qual a burocracia por trás do mesmo, que tal conferir um outro texto que escrevemos trazendo alguns Fatos sobre as Subestações? O texto está riquíssimo em informações!!! Vale a pena conferir.
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