Projetos de Redes Aéreas Urbanas de Distribuição de Energia Elétrica - PDF
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Eric Mascarenhas Viveiros
3 Projetos de Redes Aéreas Urbanas de Distribuição Revisão 05 07/2015 NORMA ND.22
4 ELEKTRO Eletricidade e Serviços S.A. Diretoria de Operações Gerência Executiva de Engenharia, Planejaento e Operação Rua Ary Antenor de Souza, 321 Jd. Nova Aérica Capinas SP Tel.: (19) Site: ND.22 Projetos de Redes Aéreas Urbanas de Distribuição de Energia Elétrica Capinas SP, páginas
5 Aprovações Giancarlo Vassão de Souza Gerente Executivo de Engenharia, Planejaento e Operação Frederico Jacob Candian Gerente de Expansão e Preservação de Redes
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7 Elaboração Clarice Itokazu Oshiro José Carlos Paccos Cara Junior ND.22 Página 5 Revisão 05 07/2015
8 À ELEKTRO é reservado o direito de odificar total ou parcialente o conteúdo desta nora, a qualquer tepo e se prévio aviso considerando a constante evolução da técnica, dos ateriais e equipaentos be coo das legislações vigentes. Página 6 Revisão 05 07/2015
9 ÍNDICE CONTROLE DE REVISÕES OBJETIVO CAMPO DE APLICAÇÃO DEFINIÇÕES REFERÊNCIAS NORMATIVAS Noras técnicas brasileiras Noras técnicas da ELEKTRO CONDIÇÕES GERAIS Recoendações Roteiro para elaboração de projeto Levantaento dos dados preliinares Características do projeto Planejaento básico Planos e projetos existentes Mapas e plantas Levantaento dos dados de carga Projeto de refora de rede Deterinação da deanda Projeto de refora de rede Processo por edição Processo estiativo CONDIÇÕES E ORIENTAÇÕES ESPECÍFICAS Diretrizes para projeto de redes de distribuição Planejaento da rede Rede priária Configuração básica da rede priária Traçado da rede priária Diensionaento de condutores da rede priária Níveis de tensão Carregaento Transforadores Página 7 Revisão 05 07/2015
10 6.1.4 Rede secundária Configuração da rede secundária Diensionaento de condutores da rede secundária Locação de postes e viabilidade Proteção e seccionaento Proteção contra sobrecorrentes Proteção contra sobretensões Seccionaento e anobra Aterraento Raal de ligação de consuidor Diensionaento ecânico Condições abientais Postes Utilização dos postes quanto à resistência ecânica Escolha do tipo de estrutura Estaiaento aéreo Redução das trações (Tração reduzida) Recursos especiais do projeto Correção de níveis de tensão Copensação de reativos Sibologia Atendiento a loteaentos Apresentação do Projeto Iluinação pública Diretrizes para elaboração de projeto de iluinação pública Projeto de novos pontos de iluinação pública e redes de distribuição existentes Projeto de rede de distribuição para atendiento à iluinação pública Apresentação de projeto de iluinação pública TABELAS ANEXOS Página 8 Revisão 05 07/2015
11 CONTROLE DE REVISÕES Revisão Data Descrição Revisão e atualização do docuento às diretrizes do SGQ e ao odelo F-SGQ-010. Correção da referência de desenho da base concretada na nota da Tabela 18. Subseção : exclusão da referência da padronização do relé fotoeletrônico. Exclusão da Tabela 16, pois a definição do elo fusível deve ser confore nora ND.78. Inclusão dos docuentos necessários para apresentação do projeto de loteaento subseção 6.2. Inclusão da subseção 6.4 sobre Iluinação Pública. Exclusão da Tabela 8 Deanda de lâpada e reator de iluinação pública e Tabela 9 Sisteas de coando de iluinação pública. Revisão de fora. Página 9 Revisão 05 07/2015
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13 1 OBJETIVO Esta Nora te por objetivo estabelecer os critérios básicos para elaboração de projetos de reforas de Redes Aéreas Urbanas de Distribuição (RDU) co condutores nus e de iluinação pública, de fora a assegurar boas condições técnicoeconôicas das instalações e a qualidade do serviço de energia elétrica. 2 CAMPO DE APLICAÇÃO Aplica-se soente aos projetos de reforas de redes de distribuição aéreas secundárias e priárias na tensão noinal de 13,8 kv, co condutores nus e de iluinação pública, nas áreas co características urbanas tais coo sedes unicipais, distritos, vilas e loteaentos. Esta Nora não se aplica aos projetos de novas redes e extensões de redes de distribuição executados pela ELEKTRO e loteaentos executados por terceiros que deve obedecer às diretrizes estabelecidas nas noras ND.25 (para rede secundária isolada) e ND.12 (para rede priária copacta). 3 DEFINIÇÕES Para efeito desta Nora, aplica-se as definições da ABNT NBR 5460, ABNT NBR 15688, das noras técnicas da ELEKTRO relacionadas e 4.2 e as seguintes. 3.1 sistea de distribuição parte de u sistea de potência destinada à distribuição de energia elétrica 3.2 distribuição de energia elétrica transporte de energia elétrica a partir dos pontos onde se considera terinada a transissão (ou subtransissão), até a edição de energia, inclusive 3.3 rede aérea rede elétrica e que os condutores geralente nus, fica elevados e relação ao solo e afastados de outras superfícies que não os respectivos suportes 3.4 rede de distribuição aérea urbana (RDU) rede elétrica destinada ao forneciento de energia e tensão de distribuição e cujo traçado se desenvolve na área configurada urbana 3.5 rede de distribuição priária rede elétrica destinada a levar energia de ua subestação de distribuição a transforadores de distribuição ou a pontos de consuo 3.6 alientador de distribuição parte de ua rede priária nua deterinada área de ua localidade, que alienta, diretaente ou por interédio de seus raais, transforadores de distribuição da concessionária e/ou de consuidores Página 11 Revisão 05 07/2015
14 3.7 tronco de alientador parte de u alientador de distribuição que transporta a parcela principal da carga total 3.8 raal de alientador parte de u alientador de distribuição que se deriva diretaente de u tronco de alientador 3.9 rede de distribuição secundária rede elétrica destinada a levar energia de transforadores de distribuição aos pontos de consuo 3.10 raal de ligação conjunto de condutores e acessórios que liga ua rede de distribuição a ua ou ais unidades de consuo 3.11 carga instalada soa das potências noinais dos equipaentos de ua unidade de consuo que, depois de concluídos os trabalhos de instalação, estão e condições de entrar e funcionaento 3.12 deanda édia das potências elétricas instantâneas solicitadas por consuidor ou concessionária durante u período especificado 3.13 deanda áxia aior deanda verificada durante u intervalo de tepo especificado 3.14 deanda diversificada deanda édia de u consuidor de u grupo de consuidores da esa classe deste grupo, toada e conjunto e dividida pelo núero de consuidores desta classe 3.15 deanda siultânea soa das deandas verificadas no eso intervalo de tepo especificado 3.16 deanda siultânea áxia aior das deandas siultâneas registradas durante u intervalo de tepo especificado 3.17 fator de carga razão de deanda édia para a deanda áxia ocorrida no eso intervalo de tepo especificado Página 12 Revisão 05 07/2015
15 3.18 fator de deanda razão da deanda áxia nu intervalo de tepo especificado, para a carga instalada total 3.19 fator de diversidade razão da soa das deandas áxias individuais de u conjunto de equipaentos ou instalações elétricas, para a deanda siultânea áxia ocorrida no eso intervalo de tepo especificado 3.20 fator de coincidência ou de siultaneidade razão da deanda siultânea áxia de u conjunto de equipaentos ou instalações elétricas, para a soa das deandas áxias individuais ocorridas no eso intervalo de tepo especificado 3.21 fator de utilização razão da deanda áxia ocorrida nu intervalo de tepo especificado para potência instalada 3.22 fator de potência é a razão da energia ativa para a raiz quadrada da soa dos quadrados das energias ativa e reativa, nu eso intervalo de tepo especificado 3.23 queda de tensão diferença entre as tensões elétricas existentes entre dois pontos de u circuito elétrico observado nu eso instante 3.24 fator de correção sazonal fator de correção da deanda áxia edida dos consuidores residenciais e coerciais, co o objetivo de se excluir a possibilidade de que a deanda edida não corresponda à ponta áxia do ano 3.25 kvat (kva-térico) potência liite de carregaento do transforador estabelecida e função de suas características do tipo de curva de carga adotando áxio de 156% 3.26 consuo quantidade de energia elétrica absorvida e u dado intervalo de tepo 3.27 consuidores de classe baixa ou baixa renda consuidores de pequeno recurso co odestas possibilidades de utilização de aparelhos eletrodoésticos Página 13 Revisão 05 07/2015
16 3.28 consuidores de classe édia ou édia Renda consuidores de ediano recurso co possibilidades norais de utilização de aparelhos eletrodoésticos 3.29 consuidores de classe alta ou alta renda consuidores de alto recurso possuidores de carga instalada uito significativa 3.30 consuidores de classe extra alta consuidores de grande recurso possuidores de altíssia carga instalada 3.31 consuidores especiais consuidores cujas cargas ocasiona flutuações de tensão na rede necessitando, portanto, de ua análise específica para o diensionaento elétrico da esa 3.32 chaves de proteção dispositivos utilizados co a finalidade básica de proteção dos circuitos priários de distribuição ou de equipaentos neles instalados, desligando autoaticaente os circuitos ou equipaentos que esteja sob condições de defeito ou sob tensão ou correntes anorais 3.33 chaves de anobra dispositivos utilizados co a finalidade básica de seccionaento ou restabeleciento de circuitos, e condições norais, para fins de anobras coo transferências de cargas, desligaentos de circuitos etc chave-fusível de distribuição dispositivo co função principal de proteger ou isolar autoaticaente parte da rede, baseado e princípio térico, através de sobreaqueciento e fusão de u elo condutor fusível quando atingido o liite de corrente preestabelecido 3.35 seccionador unipolar tipo faca dispositivo co função principal de peritir conexão ou desconexão de parte da rede nas anobras por ocasião das operações de fluxo de carga, de anutenção, de refora ou de construção, pelo fechaento ou abertura de u coponente e fora de barra etálica basculante condutora, e operado ecanicaente co auxílio de vara de anobra 3.36 iluinação pública forneciento de energia elétrica para iluinação de ruas, praças, avenidas, túneis, passagens subterrâneas, jardins, vias, estradas, passarelas, abrigos de usuários de transportes coletivos, e outros logradouros de doínio público ou por esta delegada ediante concessão ou autorização, incluindo o forneciento destinado à iluinação de onuentos, fachadas, fontes luinosas e obras de arte de valor histórico, cultural ou abiental, localizadas e áreas públicas e definidas por eio de legislação específica, Página 14 Revisão 05 07/2015
17 excluído o forneciento de energia elétrica que tenha por objetivo qualquer fora de propaganda ou publicidade, situada no unicípio contratante 3.37 projetos de refora de rede são aqueles que visa à substituição de ateriais e equipaentos danificados e ou introduzir alterações na rede existente para adequá-la às necessidades de cresciento da carga ou às odificações físicas do local (alargaento de rua, garagens, rede de esgotos etc.) 3.38 projetos de redes novas são aqueles que visa à iplantação do sistea de distribuição aérea necessário ao atendiento de ua deterinada área, onde não exista rede de distribuição 3.39 projetos de extensões de redes são aqueles necessários a (expansão) da rede de distribuição aérea destinada a atender novos consuidores 4 REFERÊNCIAS NORMATIVAS 4.1 Noras técnicas brasileiras ABNT NBR 5101, Iluinação pública ABNT NBR 5118, Fios de aluínio 1350 nus, de seção circular, para fins elétricos ABNT NBR 5460, Sisteas elétricos de potência Terinologia ABNT NBR 8158, Ferragens eletrotécnicas para redes aéreas de distribuição de energia elétrica Especificação ABNT NBR 8159, Ferragens eletrotécnicas para redes aéreas de distribuição de energia elétrica Padronização ABNT NBR 15129, Luinárias para iluinação pública Requisitos particulares ABNT NBR 15688, Redes de distribuição aérea de energia elétrica co condutores nus 4.2 Noras técnicas da ELEKTRO ND.01, Materiais e equipaentos para redes aéreas de distribuição de energia elétrica Padronização ND.02, Estruturas para redes aéreas urbanas de distribuição de energia elétrica Padronização ND.06, Materiais e equipaentos para redes aéreas isoladas de distribuição de energia elétrica Padronização ND.07, Estruturas para redes aéreas isoladas de distribuição de energia elétrica Padronização ND.09, Materiais e liga de aluínio para redes aéreas de distribuição de energia elétrica Padronização ND.10, Forneciento de energia elétrica e tensão secundária a edificações individuais ND.12, Redes protegidas copactas Critérios para projetos e padronização de estruturas Página 15 Revisão 05 07/2015
18 ND.13, Padronização de estruturas e critérios para utilização de postes de concreto duplo T e redes urbanas ND.20, Forneciento de energia e tensão priária de distribuição de energia elétrica ND.25, Projetos de redes aéreas isoladas e protegidas de distribuição de energia elétrica Nora ND.26, Forneciento de energia elétrica a edifícios de uso coletivo e edição agrupada ND.40, Sibologia para projetos de redes urbanas e rurais de distribuição de energia elétrica ND.46, Critérios para projetos e construção de redes subterrâneas e condoínios ND.78, Proteção de redes aéreas de distribuição 5 CONDIÇÕES GERAIS 5.1 Recoendações Na elaboração dos projetos deve ser observados os critérios e as especificações relacionados a seguir a fi de garantir u bo desepenho do sistea de distribuição de energia elétrica e iniizar os riscos de acidentes: previsão de carga e diensionaento de circuitos priários e secundários; traçado de alientadores e circuitos secundários; afastaentos ou distâncias ínias; proteção e anobra; escolha de estruturas, locação e estaiaento; áreas arborizadas e condições de acesso a construção, operação e anutenção do sistea elétrico. Alé disso, deve ser observada a necessidade de ua aior segurança na utilização de ateriais, equipaentos e proteção do pessoal da epresa envolvido nos trabalhos be coo da população atendida. 5.2 Roteiro para elaboração de projeto O projeto de refora da rede área urbana copreende, basicaente, as seguintes etapas: Levantaento dos dados preliinares características de projeto; planejaento básico; planos e projetos existentes; apas e plantas. Levantaento dos dados de carga levantaento da carga; deterinação da deanda. Diretrizes para projeto rede priária; transforadores etc. rede secundária; proteção e seccionaento; Página 16 Revisão 05 07/2015
19 locação e viabilidade de capo; diensionaento ecânico; iluinação pública. No caso de projetos de redes aéreas urbanas elaborados pela ELEKTRO, a deterinação da deanda e os cálculos elétricos necessários ao projeto de rede priária e secundária deve ser obtidos do sistea técnico da ELEKTRO. 5.3 Levantaento dos dados preliinares Características do projeto Consiste na deterinação do tipo de projeto a ser desenvolvido, considerando-se: área a ser abrangida pelo projeto; estado atual da rede; causas de orige e/ou finalidade de sua aplicação Planejaento básico Os projetos deve atender a u planejaento básico, possibilitando u desenvolviento contínuo e unifore da rede, dentro da expectativa de cresciento de cada localidade. E áreas onde haja necessidade de iplantação de redes novas, o planejaento básico deve ser efetuado através de análise das condições locais, tais coo: grau de urbanização das ruas, diensões dos lotes e tipos de loteaento, considerando-se ainda, as tendências regionais e áreas co características seelhantes onde são conhecidas as taxas de cresciento e dados de cargas. Nos casos de refora ou extensão de redes, deve ser feita ua análise do sistea elétrico disponível, sendo o projeto elaborado de acordo co o planejaento existente para a área e estudo Planos e projetos existentes Deve ser verificados os projetos anteriorente elaborados e ainda não executados, abrangidos pela área e estudo, que servirão de subsídios ao projeto atual Mapas e plantas Deve ser obtidas as plantas, atualizadas, da área e estudo na escala de 1:5 000 e 1:1 000, para o planejaento do circuito priário e secundário, respectivaente, devendo conter os seguintes dados: a) Plantas de rede priária logradouros (ruas, praças, avenidas etc.), rodovias e ferrovias; túneis, pontes e viadutos; situação física da rua; acidentes topográficos e obstáculos ais destacados, que pode influenciar na escolha do elhor traçado da rede; detalhes da rede de distribuição existente, oo, condutores (tipo e bitola), transforadores (núero de fases e potência) etc.; indicação das linhas de transissão e das redes particulares co as respectivas tensões noinais; diagraa unifilar da rede priária, incluindo condutores, dispositivos e proteção, anobra etc. Página 17 Revisão 05 07/2015
20 b) Plantas de rede secundária logradouros (ruas, praças, avenidas etc.), rodovias e ferrovias; túneis, pontes e viadutos; indicação de edificações e respectivas nuerações; situação física da rua e benfeitorias existentes; acidentes topográficos e obstáculos ais destacados, que pode influenciar na escolha do elhor traçado de rede; detalhes da rede de distribuição existente, coo posteação (tipo, altura, resistência), condutores (tipo e bitola), transforadores (núero de fases e potência), iluinação pública (tipo e potência de lâpada), raais de ligação; indicação das linhas de transissão e redes particulares co as respectivas tensões noinais; redes de telecounicações existentes co respectivos esforços. 5.4 Levantaento dos dados de carga Consiste no levantaento de dados de carga dos consuidores abrangidos pela área e estudo. Esses dados deve ser obtidos por eio sistea técnico da ELEKTRO. Caso essas áreas não possua ainda inforações atualizadas, pode ser utilizados os dados obtidos de áreas de características seelhantes. Eventualente, quando necessário, estas inforações deve ser obtidas ou copleentadas pelos levantaentos no capo Projeto de refora de rede a) Consuidores ligados e tensão priária de distribuição Localizar e planta todos os consuidores ligados e tensão priária de distribuição. Ex.: hospitais, indústrias, escolas etc. Anotar os seguintes dados: natureza da atividade; horário de funcionaento, indicando período de carga áxia e sazonalidade, caso exista; carga total, caso não haja edição de deanda, e capacidade instalada; verificar, na área do projeto, as possibilidades de novas ligações e AT, ou acréscio de carga. b) Consuidores ligados e tensão secundária de distribuição localizar os consuidores residenciais anotando e planta o tipo de ligação (onofásico, bifásico ou trifásico). localizar e planta todos os consuidores não residenciais, indicando-se a carga total instalada e seu horário de funcionaento. Ex. oficinas, panificadoras etc. os consuidores não residenciais co pequena carga que pode ser tratados coo residenciais. Ex.: pequenos bares, lojas etc. NOTA No caso de edifícios de uso coletivo, verificar e anotar o núero de unidades e a área de cada apartaento, verificando a existência de cargas especiais (ar condicionado, aqueciento central, fogão elétrico) indicando o núero de aparelhos e as suas potências. Página 18 Revisão 05 07/2015
21 c) Consuidores especiais Para os consuidores especiais deve ser anotados o horário de funcionaento e a carga instalada, observando a existência de aparelhos que possa ocasionar flutuações de tensão na rede (raios X, áquina de solda a transforador, áquinas de solda a resistência, fornos de indução, equipaentos de eletrólise, otores etc.). Para elaboração do estudo de viabilidade de ligação de cargas especiais nas redes de distribuição deve ser consultadas as noras específicas. d) Iluinação pública Indicar na planta o tipo de iluinação existente (VM, VS etc.), anotando a potência das lâpadas instaladas e sistea de coando. 5.5 Deterinação da deanda Projeto de refora de rede Processo por edição a) Rede priária Pelo processo de edição, indicado abaixo, deve ser obtido o perfil da carga do alientador diretaente das edições siultâneas de seu tronco e raais, observando-se sepre a coincidência co as deandas das ligações existentes e tensão priária. Confrontandose esses resultados das edições co as respectivas cargas instaladas são obtidos fatores de deanda típicos que pode ser utilizados coo recurso na deterinação de deandas por estiativa. Para os alientadores e raais, as edições deve ser efetuadas co a rede operando e sua configuração noral, e dia de carga típica, por u período ínio de 24 h. Tronco de alientadores A deterinação da deanda áxia de alientadores, basicaente, é feita por eio de relatório de acopanhaento da subestação de distribuição. Na ipossibilidade de obter a deanda áxia pelos relatórios de acopanhaento, deve ser feitas edições na saída do alientador e estudo na subestação. Raais de alientadores Para deterinação da deanda áxia dos raais de alientadores, deve ser instalados aparelhos indicadores de corrente áxia no início do raal. Consuidores ligados e tensão priária Deve ser feita verificação da deanda áxia do consuidor pelas leituras no edidor de deanda, considerando, ainda, previsão de auento de carga, se houver. Edificações de uso coletivo No caso de prédio de uso coletivo deve ser instalado aparelho indicador de corrente áxia ou registradores no raal de ligação do eso, durante 24 h, no ínio. b) Rede secundária A deterinação das deandas para efeito de diensionaento de rede secundária é baseada e edições de ua aostrage de transforadores (e geral 30% a 50%) da área e estudo que, e função do núero de consuidores, deterinarão o kva édio, salvo e áreas de características uito heterogêneas. Página 19 Revisão 05 07/2015
22 Transforadores Deve ser efetuadas siultaneaente as seguintes edições na saída do transforador: edição gráfica de tensão (ua fase x neutro) no borne do transforador e no ponto ais desfavorável; edição gráfica de corrente de ua fase; edição do valor de áxia corrente nas deais fases. O valor áxio de deanda de cada transforador é calculado, ultiplicando-se a soa dos valores áxios de corrente de cada fase, pelo valor de tensão na hora de deanda áxia. E áreas sujeitas a grandes variações de deanda, devido à sazonalidade, coo por exeplo, as áreas de veraneio, as edições de transforadores deve ser efetuadas no período suposto de áxia deanda. Na ipossibilidade de se efetuar edições nesse período, deve ser adotado u fator de ajoração que dependerá de inforações disponíveis na região a respeito do coportaento de deanda na área do projeto. Para circuitos co cargas hoogêneas as edições pode ser feitas co aparelhos instantâneos indicadores de áxia corrente e horário provável de deanda áxia. Consuidores Adotar a rotina a seguir: subtrair da deanda áxia do transforador a deanda (coincidente co a ponta do transforador) dos consuidores não residenciais. Dividir o valor obtido acia pelo núero de consuidores residenciais, obtendo-se assi, a deanda individual diversificada (kva/consuidor) dos consuidores residenciais, confore exeplo do Anexo B. quando o transforador de distribuição alientar áreas de características heterogêneas (ex.: favelas, prédios de apartaentos), deve ser efetuadas edições distintas que caracterize as respectivas cargas. Para a deterinação da deanda total do circuito a ser projetado deve ser observada a tendência de ocupação dos lotes vagos. deve ser tratados, à parte, consuidores não residenciais que apresente deandas significativas (ex.: oficinas, serrarias etc.). a deanda áxia desses consuidores deve ser deterinada por eio de edição, procurando-se deterinar a siultaneidade de funcionaento dos equipaentos. os deais consuidores não residenciais (ex.: pequenos bares e lojas etc.) pode ser tratados coo consuidores residenciais. as cargas devidas à iluinação pública, ligadas no circuito, já estão coputadas autoaticaente Processo estiativo a) Rede priária Tronco de alientadores No caso de refora de rede, o processo estiativo não se aplica ao tronco de alientadores. Neste caso, a deterinação da deanda é sepre feita através de relatórios de acopanhaento ou edição. Raais de alientador A estiativa da deanda áxia de raais da rede priária pode ser feita através da deanda áxia e confronto co a capacidade das cargas dos transforadores Página 20 Revisão 05 07/2015
23 instalados ao longo do eso. Deve ser analisada sepre a siultaneidade de funcionaento das cargas dos consuidores ligados na rede priária. b) Rede secundária Consuidores residenciais Para estiativa da deanda de consuidores residenciais pode ser adotados os valores de deanda diversificada obtidos de redes existentes e áreas de características seelhantes. Pode ser utilizados, tabé, os valores de deanda diversificada (kva/consuidor) obtidos pela Tabela 1, correlacionado a quantidade de consuidores e a característica da área e estudo (baixo, édio, alto e extra alto). No caso de edifícios de uso coletivo a Elektro deverá calcular a deanda a Instrução de Trabalho I-ENG-053 e fornecer o valor para o diensionaento da rede. Consuidores não residenciais Para consuidores não residenciais deve ser levantada a carga total instalada ou prevista para esses consuidores, e kva (kw), e aplicado o fator de deanda confore a categoria do estabeleciento (Tabela 2 e Tabela 3) e o fator de coincidência para grupo de consuidores (Tabela 4). A deterinação da potência absorvida da rede e kva, para otores, deve ser calculada confore a Tabela 6 (otores onofásicos) e Tabela 7 (otores trifásicos). Deve ser verificado se a deanda estiada refere-se ao período diurno ou noturno; os condutores e os transforadores são diensionados considerando os dois períodos. Exeplo de cálculo de deanda para otores (potência absorvida de rede) pode ser observado no Anexo C. Iluinação pública A deanda estiada para iluinação pública é calculada soando-se a potência total das lâpadas às perdas dos reatores, e kva. Os valores das perdas dos reatores deve atender às noras da ABNT pertinentes e legislações vigentes. 6 CONDIÇÕES E ORIENTAÇÕES ESPECÍFICAS 6.1 Diretrizes para projeto de redes de distribuição Planejaento da rede O planejaento, sendo a etapa ais abrangente do projeto, deve ser objeto de estudos projetados para, no ínio, 10 (dez) anos. E casos de áreas co evidências de tendência a udança de ocupação do solo, deve ser previstas etapas de recursos técnicos apropriados na transforação racional do planejaento, e algu período, últiplo de cinco anos, coo no caso de cresciento acentuado da densidade de carga. Nos planejaentos sepre deve ser alejadas as etas de segurança, econoia, continuidade e qualidade de energia, escopos esses perenes de todas as fases do projeto Rede priária Configuração básica da rede priária A configuração da rede priária é definida e função do grau de confiabilidade a ser Página 21 Revisão 05 07/2015
24 adotado e u projeto de rede de distribuição urbana, copatibilizando-o co a iportância da carga ou da localidade a ser atendida. Pode ser utilizadas as seguintes configurações para o sistea aéreo priário: a) Radial siples Os sisteas radiais siples deve ser utilizados e áreas de baixa densidade de carga, nas quais os circuitos toa direções distintas, face às próprias características de distribuição da carga, tornando antieconôico o estabeleciento de pontos de interligação. R b) Radial co recurso Figura 1 configuração radial siples Os sisteas radiais co recursos deve ser utilizados e áreas que deande aiores densidades de carga ou requeira aior grau de confiabilidade devido às suas particularidades (hospitais, cargas sensíveis etc.). R N.A. N.A. R Figura 2 configuração radial co recurso Este sistea caracteriza-se pelos seguintes aspectos: existência de interligações noralente abertas, entre alientadores adjacentes da esa ou de subestações diferentes; ser projetado de fora que exista certa reserva de capacidade e cada circuito, para a absorção de carga de outro circuito na eventualidade de defeito; liita o núero de consuidores interropidos por defeitos e diinui o tepo de interrupção e relação ao sistea radial siples. Página 22 Revisão 05 07/2015
25 Traçado da rede priária a) Tronco de alientadores O traçado deve obedecer às seguintes diretrizes básicas: procurar sepre utilizar arruaentos já definidos e o traçado aprovado pela Prefeitura, sepre que possível onde exista guias colocadas, evitando ângulos e curvas desnecessárias; acopanhar a distribuição das cargas (co suas previsões); procurar equilibrar as deandas entre os alientadores; procurar atribuir a cada alientador, áreas de diensões seelhantes evitando, sepre que possível, trechos paralelos na esa rua ou circuitos duplos; obedecer à sequência de fases desde a Subestação; sendo necessário ais de u alientador, deve ser prevista a interligação dos esos para anobras de eergência, através de seccionadores que perita a transferência de carga de u para outro; o posicionaento de interligação e chaveaento de alientadores deve ser de tal fora que favoreça a confiabilidade dos consuidores especiais, tais coo, hospitais, torres repetidoras, bobas d águas, laticínios etc.; para os arruaentos onde há previsão de rede priária, a posteação da rede secundária deve ser diensionada de odo a peritir a sua futura iplantação; partindo-se do princípio de que ao alientador cabe a função de suprir as cargas através de seus raais, deve-se portanto evitar a instalação de transforadores de distribuição no tronco. b) Raais de alientadores No traçado deve-se obedecer aos seguintes critérios: os raais deve ser, sepre que possível, dirigidos e sentido paralelo uns aos outros, orientados de aneira a favorecer a expansão prevista para o bairro por eles alientados; deve ser levada e consideração a posição da fonte de energia no sentido de se seguir o cainho ais curto; deve ser planejados evitando-se voltas desnecessárias Diensionaento de condutores da rede priária As bitolas e capacidades téricas dos condutores a utilizados nas redes priárias de distribuição estão apresentadas na Tabela 8. O diensionaento dos condutores deve ser efetuado observando-se a queda de tensão áxia peritida, perdas e capacidade térica dos condutores confore Tabela 8 e Tabela 9. Entende-se coo queda de tensão áxia na rede priária, a diferença de tensão copreendida entre o barraento da subestação e o ponto ais desfavorável onde se situa u transforador de distribuição ou u consuidor priário. Para o cálculo de queda de tensão pode ser utilizados os coeficiente de queda de tensão priária (%/MVA x k) da Tabela 9. Para cálculo elétrico na rede priária pode ser utilizado qualquer étodo de siulação de rede e vigor na epresa. Página 23 Revisão 05 07/2015
26 Co base no traçado previsto para a rede priária, na bitola dos condutores a sere utilizados e na evolução da estiativa da carga, é realizada a siulação para u período ínio de cinco anos, de odo a verificar se as condições de forneciento estão e consonância co os parâetros considerados satisfatórios pela ELEKTRO confore e Níveis de tensão E qualquer situação, os níveis de tensão ao longo da rede priária deve estar de acordo co os valores estabelecidos nas legislações vigentes Carregaento O carregaento de alientadores é função da configuração do sistea (radial ou radial co recursos), que iplicará ou não nua disponibilidade de reserva para absorção de carga por ocasião das anobras e situações de eergência. Para os alientadores interligáveis o carregaento áxio deve situar-se entre 50% e 70% da capacidade térica dos condutores. Coo critério orientativo, é recoendado os seguintes núeros de alientadores para as cargas especificadas por localidades. até kva - 1 alientador; de kva a kva - 2 alientadores; de kva a kva - 3 alientadores. Para os valores de deanda superiores aos indicados, considerando que ua subestação é projetada para ua potência final de transforação de 50/60 MVA (2 transforadores de 25/30 MVA) e 10 saídas de alientadores, considerar e édia kva por alientador Transforadores São trifásicos na classe de tensão de 15 kv co priário e triângulo e secundário e estrela co neutro acessível, nas potências noinais de 30 kva, 45 kva, 75 kva, 112,5 kva, 150 kva, 225 kva e 300 kva, e relações de tensões previstas para as seguintes ligações: priária e /13 200/ V e secundária e 220/127 V ou 380/220 V para parte da cidade de São João da Boa Vista. A utilização dos transforadores de 150 kva, 225 kva e 300 kva soente se justifica quando a concentração de carga próxio ao poste do transforador é uito elevada, coo no atendiento a edifícios de uso coletivo através da rede secundária. E casos gerais de cargas distribuídas aproxiadaente hoogêneas, deve-se sepre preferir transforadores enores e redes ais leves. Os transforadores deve ser diensionados de tal fora a iniizar os custos anuais de investientos iniciais, substituição e perdas, dentro do horizonte do projeto. Os transforadores deve ser diensionados e função do cresciento da carga, projetando-se que, e u período aproxiado de três anos deva atingir u carregaento e torno de 100% do kvat. Caso o transforador atenda soente a iluinação pública, o carregaento deve situar-se e torno de 100% do kva noinal. O carregaento áxio dos transforadores é estabelecido pelo sistea técnico da ELEKTRO. As instalações de transforadores deve atender aos seguintes requisitos básicos: localizá-lo tanto quanto possível no centro de carga; localizá-lo próxio às cargas concentradas, principalente as que ocasiona flutuação de tensão; Página 24 Revisão 05 07/2015
27 localizá-lo de fora que as futuras relocações seja iniizadas. Para a interligação dos bornes secundário do transforador e o barraento da rede secundária deve ser utilizados cabos de cobre isolados diensionados confore a Tabela 14. No diensionaento dos transforadores, deve ser levado e consideração, tabé, o odo de carregaento dos esos, que é função das peculiaridades da deanda diurna e noturna, e da diversidade das condições cliáticas regionais. Os transforadores de 15 kva pode ser utilizados e situações específicas e desde que seja atendidos os critérios de projetos estabelecidos pela ELEKTRO Rede secundária Configuração da rede secundária Sepre que possível, são adotados circuitos típicos de acordo co as cobinações das bitolas dos condutores apresentados no Anexo D. Essas configurações perite o atendiento e 220/127 V de toda gaa de densidades de carga característica de rede de distribuição aérea. A adoção de u deterinado circuito típico é função da densidade de carga inicial, taxa de cresciento e da configuração do arruaento. E cada projeto individualente considerado, torna-se, na aioria dos casos, difícil a aplicação dos circuitos típicos caracterizados. Entretanto, essas configurações deve ser gradativaente atendidas à edida que a integração desses projetos individuais o perita, e isto pode ser alcançado através de u planejaento orientado para as pequenas extensões. E nenhu caso pode haver rede secundária distante ais de 350 do transforador e, por questões de segurança, não é peritida a instalação de dois circuitos secundários na esa posteação Diensionaento de condutores da rede secundária Critérios gerais A rede secundária deve ser diensionada de tal fora a iniizar os custos anuais de investiento inicial, apliações, odificações e perdas dentro do horizonte do projeto, noralente de cinco anos. O núero de fases deve se restringir ao ínio necessário co base na previsão de carga, ficando a copleentação do eso destinada a atender futuros auentos de carga, conseguindo-se desta fora, u projeto ais econôico. Para o cálculo do cresciento da deanda deve ser aplicados fatores ultiplicativos da Tabela 5, e função do índice anual de cresciento e o tepo considerado. No diensionaento elétrico deve-se considerar que o atendiento ao cresciento da carga é feito procurando-se esgotar a capacidade da rede, observando-se o liite de queda de tensão de 5,0% (final), e tabé os liites de capacidade térica dos condutores, confore Tabela 10. A rede secundária deve ser diensionada para atender os critérios acia, co a configuração inicial do circuito, a evolução da carga até o 5 º ano, quando pode ser prevista ua subdivisão do circuito. Na nova configuração, a rede secundária deve atender a evolução da carga até o 10º ano, no ínio. No cálculo elétrico dos projetos de redes secundárias deve ser utilizados os coeficientes de queda de tensão (%/kva x 100 ) indicados na Tabela 11, Tabela 12 e Tabela 13, de acordo co a configuração da rede existente ou projetada, sendo a carga sepre Página 25 Revisão 05 07/2015
28 considerada equilibrada ou igualente distribuída pelos circuitos onofásicos existentes. Apesar de se procurar equilibrar as cargas entre as fases, os resultados desse diensionaento deve ser periodicaente aferidos através de relatórios eitidos pelo sistea técnico da ELEKTRO ou edições posteriores dos circuitos, a fi de deterinar possíveis fatores de correção a sere adotados e projetos futuros. E qualquer situação, os níveis de tensão ao longo da rede secundária deve estar de acordo co os valores estabelecidos pelas legislações vigentes. Sendo contatada transgressão aos valores estabelecidos deve ser propostas adequações na rede. O cálculo de queda de tensão da rede secundária pode ser feito por eio do sistea técnico da ELEKTRO ou de acordo co a etodologia do exeplo do Anexo E Projeto de refora de rede A rotina a ser seguida no diensionaento da rede secundária deve atender as etapas a seguir: obter o valor da densidade de carga atual do circuito (kva/poste), ultiplicando o kva/consuidor obtido pelo núero de consuidores por poste existente nos circuito. preparar os esqueas de redes secundárias típicas de acordo co a configuração dos quarteirões existentes na área do projeto. os esqueas deve atender o perfil da tensão adotada para a área co valores extrapolados para o 10º ano; podendo-se prever a subdivisão do circuito no 5º ano. no Anexo D desta Nora são apresentadas as configurações típicas técnicoeconoicaente recoendadas e função da densidade de carga inicial do circuito co a respectiva taxa de cresciento. conferir os resultados obtidos levando-se e conta os consuidores trifásicos de carga elevada e os de cargas especiais, calculando a queda de tensão do circuito cujo valor para o 10º ano deve atender o perfil de tensão definido e Locação de postes e viabilidade Definidos os traçados das redes priárias e secundárias e os centros de carga, deve ser locados e plantas os postes necessários para a sustentação da rede de distribuição A correta verificação da viabilidade técnica de execução de u projeto é de grande iportância, pois evita que ocorra iprevistos por ocasião da execução da obra, provocando odificações no projeto original, co consequente alteração do custo da obra Para que não haja probleas na construção, a localização dos postes deve ser feita, sepre que possível, de acordo co as observações feitas no levantaento de capo e assinaladas e planta, obedecendo aos critérios a seguir: anter contatos co órgãos públicos sobre elhoraentos futuros no local; não locar postes e frente de entrada de garage, guias rebaixadas e postos de gasolina, anúncios luinosos, arquises e sacadas etc.; verificar a existência de projetos de redes de telecounicações e os locais previstos para instalação de seus equipaentos, assinalando os pontos de interferência co a esa; evitar interferências co alinhaentos de galerias pluviais, esgotos e redes aéreas ou subterrâneas de outras concessionárias; verificar existência de terinais para derivações de raais priárias e secundárias; Página 26 Revisão 05 07/2015
29 verificar as locações prováveis dos transforadores, analisando: facilidade de instalação e retirada dos equipaentos; operação das chaves-fusíveis a partir de local seguro e livre de qualquer obstáculo; projetar as redes co vãos de 30 a 40, sendo o vão básico de 35. Nos locais e que existir soente a rede priária, pode ser projetados vãos de 60 a 80, prevendo-se futuras intercalações de postes; procurar locar a posteação, sepre que possível, nas divisas de lotes; a fi de transpor arquises, sacadas e anúncios luinosos é recoendado o uso de afastadores para redes secundárias. e ruas co até 14 de largura, os postes deve ser projetados sepre e u só lado (unilateral), confore ilustrado na Figura 3, observando-se o alinhaento da rede existente e a existência ou futura iplantação de arborização. L L 14 VÃO BÁSICO Figura 3 posteação unilateral e ruas co largura superior a 14 e até 20, a posteação deve ser e zigue-zague (bilateral alternada), confore Figura 4. L 14 < L 20 VÃO BÁSICO Figura 4 posteação bilateral alternada e ruas co largura superior a 20, recoenda-se utilizar posteação bilateral siétrica, confore ilustrado na Figura 5. Página 27 Revisão 05 07/2015
30 L L > 20 VÃO BÁSICO Figura 5 posteação bilateral siétrica deve-se considerar que nos critérios de posteação acia, interfere, alé da largura das ruas, a existência ou não de canteiro central, iplantação de ais de u alientador, necessidade de níveis de iluinaento especiais na via pública etc.; não instalar postes e esquinas, eso e ruas estreitas, podendo usar u par de postes próxios u do outro e substituição à iplantação de u só no vértice da esquina; nos cruzaentos aéreos, as distâncias X e Y dos postes à esquina deve, preferencialente, ser iguais e estare situadas entre 6 e 15, confore ilustrado na Figura 6; Cruzaento aéreo X Y Figura 6 localização dos postes e cruzaento de redes e ruas se arborização, iplantar a rede nas faces norte e oeste e evitar o lado das grandes arborizações coo praças públicas; indicar no projeto os valores das resultantes dos esforços nos postes e ângulo e fi de rede, confore exeplo da Figura 7. Página 28 Revisão 05 07/2015
31 B A Exeplo de tabela de indicação de esforços Tabela de esforços Poste Resultante (dan) A 606 B Proteção e seccionaento Figura 7 indicação de esforços resultantes Os equipaentos de proteção e seccionaento deve ser convenienteente alocados e especificados, confore critérios descritos a seguir: Proteção contra sobrecorrentes A filosofia, os critérios e as diretrizes para elaboração de estudos de proteção contra sobrecorrentes, assi coo as orientações para seleção e diensionaento dos equipaentos para proteção de redes deve ser de acordo co a Nora ND Localização dos equipaentos A aplicação de equipaentos de proteção contra sobrecorrente deve ser condicionada a ua análise técnico-econôica de alternativas dos esqueas de proteção de cada circuito de acordo co a Nora ND.78. E princípio, esses equipaentos deve ser instalados nos seguintes pontos: a) Troncos de alientadores próxio à saída de cada circuito da subestação, no caso de dois circuitos protegidos por u eso disjuntor, pode-se utilizar religador ou seccionalizador, levando-se e conta a coordenação dos esos co o disjuntor; após cargas, cujas características especiais exija ua elevada continuidade de serviço, usando religador ou seccionalizador; onde o valor da corrente de curto-circuito ínio não é suficiente para sensibilizar dispositivos de proteção de retaguarda, deve-se utilizar religador ou chave-fusível. b) Raais de alientadores no início de raais que alienta áreas sujeitas a falhas, cuja probabilidade elevada de interrupções tenha sido constatada através de dados estatísticos, deve-se utilizar religador ou seccionalizador. nos deais casos não abrangidos pelo ite acia, usar chave-fusível tanto no raal coo no sub-raal. Página 29 Revisão 05 07/2015
32 c) Transforadores todos os transforadores deve ser protegidos por chaves-fusíveis, co elos fusíveis de corrente noinal adequada à potência do transforador, observando-se o ite e abaixo. d) Raais de consuidores atendidos e tensão priária deve ser protegidos por chaves-fusíveis de capacidade adequada, salvo nos casos onde a proteção é feita por disjuntor localizado na subestação abrigada da unidade consuidora; e) Raais que alienta apenas u transforador desde que a extensão do raal seja igual ou inferior a 75, não tenha nenhu obstáculo para a visualização das chaves a partir do local do transforador e não tenha obstáculos à locooção direta no trecho do transforador até a chave, pode ser instalada a chave-fusível apenas no início do sub-raal Critérios para seleção de equipaentos de proteção Os equipaentos a sere instalados nas RDU deve ter a tensão noinal e o nível básico de isolaento copatíveis co a classe de tensão do sistea e tabé atender as deais condições necessárias e função do seu ponto de instalação. a) Chaves-fusíveis de distribuição Para proteção de redes priárias a corrente noinal da chave-fusível deve ser igual ou aior que 150% do valor noinal do elo fusível a ser instalado no ponto considerado, exceto se existir a possibilidade de cresciento de carga; a capacidade de interrupção, associada ao valor de X/R do circuito, no ponto de instalação, deve ser, no ínio, igual à áxia corrente de defeito nesse ponto; para possibilitar o desligaento de raais se necessidade de prejudicar o forneciento a outros consuidores deve ser utilizadas chaves-fusíveis equipadas co dispositivo para peritir abertura e carga, ediante a utilização do dispositivo para abertura e carga. Para proteção de transforadores de distribuição As chaves-fusíveis para proteção de transforador de distribuição deve cuprir os seguintes requisitos: operar para curto-circuito no transforador ou na rede secundária, fazendo co que estes defeitos não tenha repercussão na rede priária; o elo fusível deve suportar continuaente, se fundir, a sobrecarga que o transforador é capaz de suportar se prejuízo de sua vida útil; os elos fusíveis para a proteção dos transforadores instalados e redes urbanas de 13,8 kv deve ser diensionado de acordo nora ND.78. b) Religadores Os religadores deve ser epregados e derivações de alientadores sujeitos a defeitos interitentes, quando suas correntes de carga e as correntes de curto-circuito fase-terra são elevadas, de odo a interferir no relé de neutro da subestação, coproetendo a coordenação. Página 30 Revisão 05 07/2015
33 c) Seccionalizadores A instalação de seccionalizadores requer que os esos só possa ser usados no lado da carga e série co o religador ou disjuntor, tendo u dispositivo de religaento autoático na retaguarda, no caso do disjuntor Proteção contra sobretensões Para proteção das redes e dos equipaentos contra sobretensões de orige atosférica deve ser previstas as instalações de para-raios nos seguintes pontos: a) Transforadores de distribuição E todos os transforadores de distribuição. b) Reguladores de tensão ligados e deita aberto Instalar dois jogos de para-raios por fase, sendo u do lado da fonte e outro do lado da carga, co exceção da fase central, onde deve ser instalado apenas u para-raios. c) Banco de capacitores Instalar para-raios e cada fase, do lado da fonte e relação à chave-fusível. d) Religadores e seccionalizadores Instalar u conjunto de para-raios e cada lado (fonte e carga), na própria estrutura. e) Chaves a óleo Instalar u conjunto de para-raios e cada lado (fonte e carga), na própria estrutura nos locais e que as esas opera noralente abertas. No caso das chaves noralente fechadas deve-se instalar apenas u jogo de para-raios no lado fonte. f) Estruturas de transição de odalidades de redes Instalar u conjunto de para-raios nas estruturas de transição de odalidade de redes priárias (aérea - protegida copacta; aérea - isolada; aérea - subterrânea). Nas travessias subterrâneas deve ser instalados para-raios nas estruturas, tanto no ponto de descida coo no ponto de subida do cabo subterrâneo. g) Entradas priárias subterrâneas Instalar para-raios na estrutura de descida dos cabos subterrâneos. Para entradas subterrâneas co extensão acia de 18, instalar para-raios no interior da subestação abrigada junto ao transforador Seccionaento e anobra Os equipaentos de seccionaento e anobra a sere utilizados nas redes aéreas de distribuição são: seccionador unipolar tipo faca co dispositivo para abertura sob carga; chave-fusível de distribuição co dispositivo para abertura sob carga; chave a óleo Localização dos equipaentos de seccionaento A localização dos equipaentos de seccionaento deve ser escolhida de acordo as necessidades operacionais da rede e deve ser utilizados e pontos de anobras, visando Página 31 Revisão 05 07/2015
34 à eliinação da necessidade de desligaento nas subestações para sua abertura, e a iniização do tepo necessário à realização de ua deterinada anobra e do núero de consuidores atingidos por ela. Deve ser instalados e pontos de fácil acesso para sua operação. Coo casos gerais de pontos onde deve ser instaladas essas chaves, teos: pontos de interligação de alientadores; pontos da rede onde são previstas anobras para transferências de cargas, localização de defeitos ou desligaentos de trechos para serviços de anutenção e construção, observando-se a não existência de outra chave co dispositivo para abertura e carga, próxio ao ponto considerado pelo lado da alientação; após os pontos de entrada de consuidores iportantes, a fi de preservar continuidade de serviço por ocasião de anobras; pontos no lado da fonte, junto ao início de grandes concentrações de cargas Aterraento a) Os aterraentos dos tanques dos equipaentos especiais, para-raios e secundários de transforadores deve ser interligados através do neutro, e toda área de distribuição da cidade (sistea ultiaterrado co neutro contínuo). b) Todos os transforadores na instalados e redes aéreas de distribuição urbana deve ser aterrados co seis hastes e alinhaento, junto à calçada, independenteente do valor da resistência de terra local. c) Todo o final da rede secundária deve ser aterrado co ua haste de aterraento. d) Deve ser instalada ua haste de aterraento a cada 300 de rede, quando não houver nenhu aterraento nesse trecho. e) Os equipaentos especiais (reguladores, religadores, seccionalizadores, bancos de capacitores e chaves a óleo), instalados na área urbana, deve possuir aterraentos diensionados especificaente para o local. f) Deve ser levantada a resistividade do solo e elaborado u projeto, visando obter valores de resistência econoicaente viáveis e dentro dos liites de segurança. g) Quando a rede urbana tiver até quatro transforadores, os aterraentos dos esos deve ser executados ediante projetos específicos Raal de ligação de consuidor O raal de ligação do consuidor atendido e tensão priária pode ser: aéreo co cabos pré-reunidos (ultiplexados), cobertos ou nus ou subterrâneo co cabos isolados. O raal de ligação do consuidor atendido e tensão secundária deve ser aéreo co cabos pré-reunidos (ultiplexados) desde que seja atendidas as condições técnicas e de segurança Diensionaento ecânico Condições abientais Fora adotadas as seguintes condições para diensionaento ecânico dos cabos e estruturas que os sustenta: Vento áxio: 60 k/h a 15 ºC; Pressão do vento e superfícies cilíndricas (cabos e postes circulares): Página 32 Revisão 05 07/2015