distribuiÇÃo de energia elÉtrica -...

Distribuição de Energia Elétrica

Profa. Dra. Maria Emília de Lima Tostes

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ

INSTITUTO DE TECNOLOGIA FACULDADE DE ENGENHARIA ELÉTRICA

DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

Profa: Maria Emília de Lima Tostes

2012



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Disciplina: DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA / Profa. Emília Tostes Metodologia:

- QUADRO BRANCO; - RETRO PROJETOR; - DATA SHOW; - TRABALHOS EM GRUPO; - VISITAS TÉCNICAS.

Avaliações:

- PROVAS; - TRABALHOS SOBRE ARTIGOS TÉCNICOS DA

DISTRIBUIÇÃO; - SEMINÁRIOS.

Bibliografia:

- Planejamento de Sistemas de Distribuição, volume1, Coleção Distribuição de Energia, ELETROBRÁS;

- Introdução aos Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica, Editora Edgard Blucher, Autores: Nelson Kagan, Carlos Oliveira e Ernesto Robba

- Electric Power Distribution System Engineering, Turan Gonen, McGraw-Hill;

- Livro: Sistemas digitais para automação da Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica, Prof. Dr. José Jardini;

- Notas de aula: Distribuição de Energia Elétrica, Prof. Benemar A. de Souza

- NTD 01 – Fornecimento de Energia em Baixa Tensão - NTD 02 - Fornecimento de Energia Elétrica em

tensão Primária de Distribuição - NTD 05 – Critérios Básicos para Projetos de Redes

Aéreas de Distribuição Rural (RDR) - SENDI – Seminários Nacional de Distribuição de

Energia Elétrica; - PRODIST – Procedimentos da distribuição da

energia elétrica - da ANEEL – Define os padrões de qualidade de tensão para regime permanente.

Obs.: Os três últimos encontram-se disponíveis no site da ANEEL e da Celpa: www.redecelpa.com.br ; www.aneel.gov.br

http://www.redecelpa.com.br/

http://www.aneel.gov.br/



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Programa Simplificado:

- Aspectos Gerais da Distribuição; - O sistema aéreo de Distribuição;

- O sistema subterrâneo da Distribuição; - Subestações de Distribuição;

- Cargas nos Sistemas de Distribuição; - Operação da Distribuição;

- Regulação dos níveis de tensão praticados na

Distribuição; - Perdas nos sistemas de Distribuição;

- Fluxo de carga na Distribuição de energia elétrica;

- Qualidade de Energia na Distribuição.



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CAPÍTULO 1

Os avanços tecnológicos ocorridos nas últimas décadas

propiciaram a obtenção de grandes desenvolvimentos na área da

eletrônica, os quais têm sido repassados sistematicamente para os

novos produtos de consumo, beneficiando assim os consumidores de

modo geral. Hoje é comum ter-se consumidores residenciais com uma

grande variedade de equipamentos modernos em suas instalações

elétricas, tais como micro computadores, impressoras, lavadoras de

roupa e de louça, fornos de microondas, vídeo cassetes, dvd’s, entre

outros, além daqueles já tradicionalmente utilizados para o conforto

doméstico como geladeiras, televisores, rádios, batedeiras,

liquidificadores, etc, sem os quais o homem moderno não consegue

mais viver.

O aumento de consumo per capita de energia elétrica reflete a

melhoria do padrão de vida de uma sociedade.

Na prática, para esta energia chegar em cada ponto de utilização

é necessária a existência de uma complexa rede chamada de Sistema

de Potência ou Sistema de Energia.

O Sistema de Potência pode ser definido como o conjunto

formado por Geração, Transmissão, Distribuição e Utilização de

Energia.


Profa. Maria Emília de Lima Tostes

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1. O Sistema de Distribuição

Usualmente, o sistema de distribuição típico é definido como parte

dos sistemas de potência que vai da subestação abaixadora de

distribuição até pontos de consumo e pode ser dividido em duas

partes:

Rede primária que compreende a subestação de distribuição e

os alimentadores primários;

Rede secundária que é formada pelos transformadores de

distribuição, alimentadores secundários e ramais de serviço ou

de ligação.

As subestações de distribuição podem ser alimentadas pelas linhas

de subtransmissão ou pelas linhas de transmissão. Das subestações

saem os alimentadores primários que irão alimentar os

transformadores de distribuição. Dos transformadores de distribuição

saem os alimentadores secundários que irão atender os consumidores

da rede secundária.



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Figura 1 – Sistema Elétrico de Potência



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1.2– Definições

a – Subestação de distribuição Instalação elétrica que recebe potência elétrica em tensão de transmissão ou subtransmissão e a transforma para tensões compatíveis com a rede primária, possuindo uma ou mais funções de manobra, proteção, medição e transformação. b – Barramento de uma Subestação Estruturas metálicas que recebem energia das linhas de transmissão e subtransmissão e dos transformadores de potência das subestações de distribuição. c – Transformador de Distribuição São os transformadores empregados nas redes de distribuição para transformar as tensões da rede primária para a rede secundária, estes podendo ser instalados em postes (ao tempo ou aéreo) ou abrigados (em cabines). d – Alimentador Primário Parte da rede de distribuição primária que deriva de um único ponto de um barramento secundário de uma subestação de distribuição. e - Alimentador Secundário Parte da rede de distribuição secundária alimentada pelos terminais secundário do transformador de distribuição, excluindo-se o ramal de serviço.



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f – Tronco do Alimentador Primário Parte do alimentador primário de distribuição, normalmente constituído por um condutor de seção mais elevada, que transporta a parcela principal das cargas servida pelo alimentador. g – Ramal do Alimentador Primário Parte do alimentador primário que deriva diretamente do tronco do alimentador. h- Ramal de Ligação Conjunto de condutores e acessórios que liga o alimentador secundário a um consumidor ou grupo de consumidores. 1.3 – CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO

As características do sistema de distribuição se definem sob vários aspectos: Intensidade e densidade de carga;

Tipo de consumidor;

Configuração; Nível de tensão;

Número de fases e de condutores.

Os consumidores são de vários tipos: residencial, rural, comercial, industrial e serviços públicos.

As configurações da rede de distribuição pode ser: radial, anel e reticulado.

Níveis de tensão: 69 e 34,5 Kv para subtransmissão, 13,8 e 11,9 Kv para distribuição primária e 380, 220, e 127 V para distribuição secundária.

A escolha do tipo de sistema de distribuição a ser implantado depende de fatores tais como:

Qualidade do serviço desejada;

Disponibilidade de recursos;



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E taxa de retorno de capital fixada.

Os principais critérios de qualidade de serviço são: Continuidade de serviço;

Regulação de tensão;

Segurança; Confiabilidade;

Simplicidade de operação;

Flexibilidade; Facilidade de manutenção.

O sistema de Distribuição é uma das partes mais importantes do sistema de potência, não só pelo volume de investimentos que é necessário, como também:

Por ser a distribuição que define a grandeza dos sistemas de geração, transmissão e subtransmissão;

Pela proximidade com os consumidores, que sentem imediatamente o reflexo dos problemas do sistema;

Por ser na distribuição que ocorre grande parte das perdas do sistema elétrico. Em um sistema de distribuição típico, as perdas chegam a ser mais da metade do total das perdas do sistema de potência;

Pelo fato de ser na distribuição que é obtido o retorno de grande parcela dos investimentos;

Por ser a distribuição a parte do sistema de potência que tem que conviver harmoniosamente com os aspectos urbanísticos das cidades, adequando-se à natureza do local, como centros históricos, locais arborizados, dentre outros.

O sistema de distribuição, assim como as demais partes do Sistema de Potência, têm as seguintes áreas específicas:

Planejamento;

Construção;

Operação Manutenção

Comercialização.



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1.3.1 – Redes Aéreas Primárias

São construídas para atender as necessidades de fornecimento

de energia nas zonas urbanas e rurais, utilizando postes de concreto ou de madeira tratada. Os condutores são de alumínio com alma de aço (CAA), ou sem alma de aço (CA), nus ou protegidos; em algumas situações particulares utilizam-se condutores de cobre, por apresentar melhor condutividade.

Segundo a CENTRAIS ELÉTRICAS DO PARÁ S.A. NTD-06 - Critérios para Projetos de Rede de Distribuição Aérea Urbana (1988): “Este tipo de configuração será adotado em áreas onde, as próprias características da distribuição da carga forçam o caminhamento dos alimentadores em direção distintas, tornando-se anti-econômico o estabelecimento de pontos de interligação”.

No topo dos postes são colocadas as cruzetas, que podem ser

de madeira, concreto e ferro; atualmente apesar do custo mais elevado, a cruzeta vem sendo substituída por estrutura isolante, denominada de “spacer cable”, que permite a sustentação de cabos protegidos. Em regiões em que é inviável a utilização da linha convencional, com cruzeta, esta alternativa entra como sendo a solução a adotar, reduzindo a taxa de falhas e, pela redução do espaçamento entre os condutores, a viabilização da passagem da linha.

O sistema aéreo, normalmente, possui o inconveniente de causar poluição visual devido a exposição de seus componentes (postes, transformadores, cabos, etc.) nas vias públicas. A grande demanda de energia aumenta este problema devido à necessidade de implantação de novos circuitos.

Como exemplo de redes aéreas com primário radial, são apresentados as figuras 02 e 03, uma rede com tronco principal com ramais, protegidos por fusíveis. Na figura 03 pode-se ver que as chaves seccionadoras operam normalmente fechadas (NF), e são utilizadas para isolar blocos de carga, o que permite a manutenção corretiva e preventiva. Também são utilizadas chaves normalmente abertas (NA), estas chaves são instaladas em um mesmo circuito ou



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em circuitos diferentes e são utilizadas em manobras de transferência de carga, sendo para isto fechadas.

Figura 2 – Tipos de Redes de Distribuição Primária Radial Simples e com Recursos

Figura 1: Diagrama unifilar de rede primária

Fonte: KAGAN, 2005, p.14



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No caso de ocorrer uma interrupção entre as chaves 01 e 02 do circuito 01 da figura 03, deve ser fechada a chave NA 03, de “socorro externo”, sendo restabelecido o fornecimento de energia a partir do circuito 02, atendendo os consumidores a jusante da chave 02. Para que os circuitos possam suportar transporte de carga transferida é preciso que estejam dimensionados, um critério usual para a fixação do carregamento de circuitos, em regime normal de operação, é o de se definir o número de circuitos que irão receber carga a ser transferida para que não seja excedido o correspondente ao limite térmico.

Um alimentador primário possui configuração radial simples,

quando este é suprido por uma única subestação de distribuição e realiza seu fluxo de carga em apenas um sentido.

A magnitude de corrente no alimentador principal é maior nos condutores mais próximos à subestação, diminuindo à medida que se aproxima do final do alimentador. Assim sendo a bitola do alimentador também é reduzida no seu final. É comum a existência de alimentadores primários radiais com 3(três) ou 4 (quatro) diferentes bitolas de cabos em suas composições.

Redes aéreas com primário seletivo

A característica deste sistema, utilizado tanto para redes aéreas e subterrâneas, é a construção da linha em circuito duplo, com chaves de transferência o que permite que os consumidores, em caso de emergência, sejam transferidos de um circuito para outro.

A automatização deste processo de transferência usa relés que

detectam a existência de tensão nula em seus terminais, verificam a inexistência de defeito na rede do consumidor, e comandam o motor de operação da chave. A figura 04 mostra um exemplo deste tipo de sistema. È importante ser observado que cada circuito deve ter a capacidade de suportar toda carga do outro, sendo o carregamento admissível em condições normais de operação, limitado a 50% do limite térmico.



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Os principais aspectos deste tipo de configuração de acordo com a CENTRAIS ELÉTRICAS DO PARÁ S.A. NTD-06 - Critérios para Projetos de Rede de Distribuição Aérea Urbana (1988) são:

Existência de interligação, normalmente aberta, entre alimentadores adjacentes, da mesma ou de subestações diferentes.

Ser projetado de forma que exista certa reserva de capacidade em cada alimentador, para absorção de carga do outro alimentador em caso de

defeito. Limitação do número de consumidores interligados e diminuição do

tempo de interrupção em relação configuração radial simples quando da ocorrência de defeito ou manobra.

Figura 2: Primário seletivo


APLICAÇÕES: a.1 - Áreas de baixa densidade de carga principalmente rurais, nas quais os circuitos normalmente tomam direções distintas. a.2 - Áreas urbanas - Características: existência de interligação, normalmente aberta, entre alimentadores adjacentes da mesma SE ou SE’s diferentes. Possui reserva de capacidade.

Alimentador expresso para o centro de carga Um alimentador expresso para o centro de carga é aquele constituído com a finalidade de atender um ponto, no qual estão interligadas todas as cargas a serem, por este, supridas.



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O Alimentador que opera desta maneira, durante o trajeto subestação/centro de carga não supre nenhuma carga. O suprimento às cargas pelo referido alimentador é realizado pelas ramificações que partem do centro de carga com a possibilidade inclusive, de uma ramificação de retorno paralelo ao alimentador, chamado alimentador de retorno. O alimentador expresso não atende cargas ao longo do trajeto subestação/centro de carga, pela necessidade de manter um valor adequado de tensão (normalmente 1 pu) no centro de carga.

Caso houvesse atendimento no trajeto subestação/centro de carga ter-se-ia queda de tensão proporcionada pelas cargas que viessem a ser alimentadas, levando a tensão no centro de carga a ficar abaixo de 1pu. Outro fator que não permite a presença de cargas na extensão subestação/ centro de carga é a sobretensão. O alimentador expresso apresenta algumas vantagens se comparado ao alimentador simples, que são:

Redução da regulação de tensão entre a primeira e a mais remota carga em trono de 40%. Esta quantidade de regulaçõa é função da redução do comprimento do condutor, da uniformidade das cargas em torno do centro do carga e do arranjo das ramificações que dele saem;

Para uma mesma configuração lateral e sublateral de tamanho do condutor, o alimentador de retorno poderá servir um número maior de cargas, algumas vezes até o dobro das cargas que seriam supridas pelo alimentador simples.

Desvantagens:

O alimentador expresso para o centro de carga apresenta o inconveniente de possuir em suas ramificações e sub-ramificações cabos com bitolas menores. Isto faz com que no surgimento de novas cargas, na região por ele alimentada sejam feitos novos recondutoramentos a fim de evitar problemas de caráter técnico (como sobrecarga no



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alimentador). Logo, este tipo de alimentador não pode ser empregado em áreas sujeitas ao aumento de cargas, pois seu centro de carga seria continuamente mudado.

Se houver necessidade de se fazer remanejamento de carga com outro alimentador expresso adjacente, através do chaveamento, não seria possível em função das bitolas usadas nas ramificações serem de dimensões reduzidas, não podendo assim, absorver cargas de outro alimentador.

Alimentador de fase

Outro tipo de alimentador radial é o de fase. Neste, cada fase do alimentador trifásico segue para uma área distinta e supre todos os transformadores monofásicos nessa área. Este tipo de configuração pode ser adotado nos alimentadores do tipo simples ou expresso ao centro de carga. Entretanto, sua aplicação é verificada com mais freqüência nas áreas rurais.



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1.3.2 – Redes Aéreas Secundárias

As redes aéreas secundárias mais comuns possuem circuito radial (figura 5) ou em menor incidência o circuito secundário em anel.

Figura 5 – Rede aérea secundária.



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1.3.1.3 – Disposição dos alimentadores aéreos de

distribuição

O padrão típico de alimentadores de distribuição no Brasil é o aéreo, baseados nas normas da REA (Rural Electrification Administration – EUA) onde os condutores nus dos alimentadores são apoiados sobre isoladores fixos em cruzetas de madeira (figuras 06 e 07). O número de alimentadores por posteamento varia de acordo com a norma de cada concessionária. Existem empresas que possuem até três níveis de alimentadores. No estado do Pará são utilizados no máximo dois níveis por poste, com cada nível comportando um único alimentador.

Figura 6 – Exemplo típico de poste de distribuição.



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Figura 7 - Exemplo típico de poste de distribuição.

1.3.1.4 – Tecnologias de alimentadores aéreos

a. Alimentador aéreo com cabos isolados de modo compacto (pré-reunidos) segue seu trajeto dentro de uma fita ou fio de amarração, onde os cabos fase ficam agrupados. Para manter a atração mecânica dos condutores, utiliza-se um cabo mensageiro (condutor com aço-alumínio) na parte superior do conjunto pré-reunido. Esta tecnologia tem cisto superior de 47% comparado ao alimentador tradicional. Entretanto ocupa menos espaço no seu trajeto deixando a rede elétrica com visual mais estético, além de alcançar um melhor nível de confiabilidade.



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Figura 8 - Alimentador aéreo com cabos isolados.

b. Alimentador aéreo com cabos protegidos: A utilização de

cabos protegidos para os sistemas de distribuição iniciou-se nos EUA em 1950, é um cabo não blindado para aplicação em alimentadores aéreos, comumente denominado como espaçador ou “spacer”. O alimentador aéreo com espaçador, consiste na utilização de cabos cobertos de alta rigidez contra impulsos atmosféricos, isolados com material de polietileno e suportados por espaçadores isolantes de polietileno de alta densidade e de alta resistência às correntes capacitivas, e o conjunto sustentado por um cabo mensageiro aterrado. Cabo mensageiro: Cabo utilizado para sustentação dos separadores e espaçadores e para proteção elétrica e mecânica da rede compacta.



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Figura 9 – Rede “Spacer”.

Espaçador: Acessório de material polimérico de formato losangular, cuja função é a de sustentação dos cabos cobertos ao longo do vão.

Figura 10 – Espaçador da Rede “Spacer”

O projeto do sistema spacer apresenta a mesma versatilidade de um sistema aéreo tradicional com cabos nus e com as vantagens de compactação e confiabilidades próprias de um sistema de cabos blindados. Essa vantagem se torna mais evidente em áreas altamente congestionadas, tais como em estreitas faixas de passagens e em localidade altamente arborizadas. O sistema também tem sido utilizado onde é necessário



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Figura 11 – Detalhes da rede “Spacer”



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1.3.2 - Redes Subterrânea Primária

1. Subterrâneo com primário radial

Figura 12 – Rede subterrânea com primário radial.



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2. Subterrâneo com primário seletivo

Figura 13 – Rede Subterrânea com primário seletivo



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3. Subterrâneo com primário em anel aberto

Figura 14 - Subterrâneo com primário em anel aberto



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4 - SUBTERRÂNEO COM SECUNDÁRIO RADIAL

Figura 15 – Subterrâneo Com Secundário Radial



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4. Subterrâneo com primário radial e secundário reticulado

SUBTERRÂNEO COM PRIMÁRIO RADIAL E SECUNDÁRIO RETICULADO

A rede reticulada é formada por um conjunto de malhas alimentadas por transformadores trifásicos, com seus terminais de baixa tensão inseridos diretamente nos nós do reticulado, figura 16 e 17; atualmente não são mais construídas devido ao seu alto custo. Este investimento era justificado para atingir um aumento significativo na confiabilidade e no carregamento do sistema, muitas vezes exigido pelas áreas centrais de grandes cidades.

Figura 16: Rede secundária reticulada




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Figura 17 - Subterrâneo Com Primário Radial E Secundário Reticulado

No caso de secundário reticulado, dois ou mais circuitos primários

radiais partindo do mesmo barramento de uma subestação, alimentam certo número de transformadores de distribuição, ligados alternadamente, para evitar a interrupção de dois transformadores

adjacentes no caso de desligamento de um dos primários.

5. SUBTERRÂNEO RETICULADO EXCLUSIVO

Redes subterrâneas spot nerwork



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O diagrama unifilar das figuras 18 e 19 apresentam uma rede do tipo spot network, este tipo de rede de distribuição pode ser alimentado por uma SE ou por SEs distintas e é suprido por dois ou três circuitos.

Uma chave NP, “network protector”, é colocada no barramento

paralelo onde se encontram os transformadores, que tem a finalidade de impedir o fluxo de potência no sentido inverso. Caso ocorra um curto-circuito em um trecho da rede, as chaves NP onde este ocorreu, serão percorridas por correntes em sentido inverso, as quais irão abrir, isolando-se todo o trecho com defeito, após a abertura do disjuntor da SE. Devido ao custo elevado deste tipo de sistema, somente é recomendado para locais de grande densidade de carga.

Figura 18: Rede spot network




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Figura 19 - Subterrâneo reticulado exclusivo



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1. 4 – As vantagens e desvantagens dos sistemas aéreos e

subterrâneos de distribuição.

1.4.1 - Sistema Aéreo:

Vantagens:

1. Facilidade e baixo custo de implantação, por não precisar de equipamentos com tecnologias avançadas como cabos isolados, blindagem de transformadores, galerias blindadas, etc.;

2. Pouca dificuldade de manutenção, facilidade para detectar

os problemas e soluciona-los;

3. Fácil concepção (Implantação de postes, lançamento de cabos sustentados em cruzetas e afixadas nos postes, conexões do sistema simples e a instalação de cabos e equipamentos são feitas nos postes sem maior problema.

Desvantagens:

1. Necessidade de grande espaço físico para atendimento de áreas com grande densidade de carga (regiões de grande ocupação vertical leva a existência de altas concentrações de carga);

2. Estética ruim (inadequado em áreas de preservação

ambiental ou preservação do patrimônio histórico);

3. Vulnerabilidade a agentes externos ( quedas de galhos, pipas, vandalismo, etc.);

4. Facilidade para roubo de energia elétrica;

5. Segurança comprometida;

6. Elevado custo com manutenção.



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1.4.1 - Sistema Subterrâneo:

Vantagens:

1. Confiabilidade: varia de acordo com a configuração do sistema e se dá em decorrência das condições em que se localizam transformadores e cabos, os quais são abrigados em locais adequados (galerias, livres das interferências externas;

Desvantagens:

1. Obras civis específicas, envolvendo a construção de dutos e galerias;

2. Custo elevado: devido a utilização de materiais e equipamentos Elétricos significativamente mais onerosos em relação ao sistema aéreo;

3. Falta de mão de obra qualificada.

1.5 - Os principais componentes de uma rede elétrica de distribuição são:

Postes (estruturas primárias e secundárias)

Os tipos de postes utilizados na rede de distribuição urbana serão de concreto, seção circular, aplicados em áreas centrais e vias de

acesso principais e secundárias das cidades e duplo T, aplicados em bairros periféricos cm baixo grau de desenvolvimento e urbanização. A escolha está diretamente ligada a densidade de carga, grau de

urbanização e posteação existentes. Quando existir a instalação de equipamentos nas estruturas, estas

deverão ser feitas somente em poste de concreto seção circular, com exceção dos transformadores monofásicos que podem ser instalados em postes duplo T.

Quanto ao comprimento os postes têm um padrão de 10 m, entretanto, conforme casos especiais podem assumir outros

tamanhos.



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o Postes de 9 metros – utilizados com estruturas de rede

secundária, não havendo previsão de instalação de rede primária;

o Postes de 10 a 11metros – utilizados com estrutura de rede primária ou de rede secundária, com previsão de instalação de rede primária;

o Postes de 11 metros – uti lizados para execução de derivação e instalação de equipamentos;

o Postes de 12 metros – serão utilizados para permitir conexão aérea, derivação em posteação com circuito duplo;

o Postes com altura superior a 12 metros – utilizados em casos especiais, tais como: travessias, conexões aéreas

em esquinas com desnível acentuado e outros. Quanto à determinação dos esforços nos postes (Anexos tabela 1)

são consideradas as cargas devido às redes primária e secundária,

bem como os cabos telefônicos e outros de uso mútuo, praticados por essa empresa.

O esforço resultante é calculado nas seguintes situações: o Em ângulos o Fins de rede

o Mudança de bitola de condutores o Mudança de quantidade de condutores

o Esforços resultantes de cabos telefônicos Após o calculo dos esforços são definidos os estais necessários e

a resistência nominal do poste, procurando otimizar o custo do

conjunto poste/estais. Quanto ao engastamento ou profundidade de instalação do poste será dada para qualquer tipo de poste pela

equação: C = L/10 + 0,60m onde:

L - comprimento do poste em metros C - comprimento mínimo de 1,5 m

Cabo Rede primária

Será trifásica a 3 fios ou monofásica fase-neutro, com o neutro multiaterrado e não conectado a malha de terra da subestação.

As bitolas e os materiais dos condutores padronizados para as redes primárias são de alumínio simples CA, nas bitolas 2, 1/0, 4/0 AWG e 336,4 MCM.

Quanto ao dimensionamento, os critérios a serem estabelecidos para a rede primária, são de que, no caso de reformas e extensões

de rede, o alimentador primário deve ser projetado de acordo com sua configuração para o atendimento à carga prevista para o 5º ano subseqüente.



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Na rede primária o dimensionamento de condutores deve ser feito

considerando os seguintes pontos: o Máxima queda de tensão admissível, em condições

normais e de emergência; o Capacidade térmica dos condutores.

Rede secundária

Deverá ser alimentada por transformadores trifásicos e monofásicos. Quando a rede for alimentada por trifásicos, o

secundário será a 4 fios com o neutro multiaterrado e comum ao primário. Quando a rede for alimentada por monofásicos, o secundário será a 3 fios com o neutro multiaterrado e comum ao

primário. Os condutores utilizados serão cabos de alumínio simples (CA),

cujas bitolas utilizadas serão 2, 1/0 e 4/0 AWG. Quanto ao dimensionamento, a rede secundária deverá ser

projetada de modo a não ser necessário substituir os condutores,

mas somente a redivisão de circuitos, para o atendimento de novas cargas.

Na rede secundária o dimensionamento dos condutores deverá estabelecer os seguintes critérios segundo a CENTRAIS ELÉTRICAS DO PARÁ S.A. NTD-06 - Critérios para Projetos de

Rede de Distribuição Aérea Urbana (1988).: Critério I – fixação de horizonte de 10 anos, o que determinará

investimentos iniciais elevados; Critério II – fixação do Horizonte em 5 anos o que determinará

investimentos iniciais menores.

Se adotado o critério I, a capacidade dos transformadores de distribuição

será com a troca dos outros de capacidade superior. Se adotado o critério II, a capacidade individual dos transformadores será mantida, aumentando-se, entretanto o seu número, mediante a intercalação na

rede de novos trans formadores.

Transformador

Segundo a ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5458 – Eletrotécnica e eletrônica transformadores

– terminologia (1981, p.2), define o transformador como sendo, “Um dispositivo que por meio da indução eletromagnética, transfere energia elétrica de um ou mais circuitos (primário) para outro ou

outros circuitos (secundário), usando a mesma frequência, mas, geralmente, com tensões e intensidades de correntes diferente ”.

Para este componente da rede elétrica devem ser considerados quatro pontos: a tensão de entrada e de saída, o tipo de enrolamento, a potência e a forma do núcleo. Quanto à tensão de

entrada e de saída, o transformador pode ser do tipo abaixador de tensão ou elevador de tensão. O transformador será abaixador de

tensão quando a tensão de entrada for maior que a tensão de saída,



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e será elevador de tensão quando a situação for inversa. Este

equipamento será tratado com detalhes no capítulo 2.

Equipamento de proteção, regulação de tensão e seccionamento Para fins deste estudo serão tratados os seguintes equipamentos

de proteção, regulação de tensão e seccionamento para a rede de distribuição:

o Pára-raio

o Chave fusível o Religador

o Seccionalizador É recomendado que os equipamentos de proteção de rede, em

geral, deverão ser instalados em locais de fácil visualização e

acesso, de modo a facilitar no caso de uma manutenção preventiva ou de emergência o seu acesso.

Os sistemas de proteção em redes de distribuição devem contemplar os seguintes pontos:

o Proteção em materiais e equipamentos contra danos

causados por curto-circuito; o Melhoria e confiabilidade do circuito de distribuição, por

restringir as possibilidades dos efeitos de uma falha ao menor trecho possível do circuito no menor tempo; com isto, há a diminuição da potência envolvida e número de

consumidores atingidos. o Racionalização do custo dos esquemas de proteção que

não devem exceder os benefícios decorrentes de sua utilização.

Os equipamentos que serão instalados na RDU devem ter tensão

nominal e nível básico de isolamento compatível com a classe de tensão do sistema e capacidade de interrupção em função do local onde estão instalados.

A proteção contra sobretensões na rede é realizada pelos pára-raios e deverão ser projetados nos seguintes pontos da rede elétrica:

o Em transformadores com localização no fim da rede primária;

o Caso em que no fim da rede trifásica seguir com uma

monofásica, serão previstos pára-raios para todas as fases;

o Em pontos de transição de rede aérea para a subterrânea e vice-versa;

o Nas estruturas que contenham religadores,

seccionalizadores e banco de capacitores, instalar pára-raios;

o Na estrutura que tenha banco de regulador de tensão, devem ser instalados dois jogos de pára-raios para maior proteção;



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o Nas chaves NF - Normalmente Fechadas, não instalar

pára-raios; o No caso das chaves NA - Normalmente Abertas, instalar

dois conjuntos de pára-raios nos postes adjacentes à chave;

o Em subestações consumidoras.

Pontos recomendados para a instalação das chaves fusíveis: o Proteção de circuitos primários;

o Na estrutura de transformadores de distribuição; o Na estrutura do banco de capacitores fixos e automáticos; o Nas derivações para atendimento aos consumidores de

AT. Pontos recomendados para instalação de religadores:

o Onde os equipamentos de subestação não sejam sensíveis aos possíveis defeitos no fim do circuito, além de que não seja técnico-economicamente justificável a

utilização de chaves fusíveis; o Em tronco de alimentadores ou ramais, quando se desejar

estabelecer a coordenação do sistema; o Na bifurcação de alimentadores em dois ou mais ramais

que possuam corrente de carga representativa para o

sistema e, técnico-economicamente sejam inviáveis a utilização de chaves fusíveis ou seccionalizadores.

o Após um consumidor especial e/ou centro de carga de demanda, a qual seja significativa para o sistema.

Quanto aos seccionalizadores deverão sempre ser instalados em

série, com equipamento de religamento automático na retaguarda nos seguintes pontos:

o Áreas sujeitas a falhas, as quais que devem ser supridas; o Ao longo do alimentador, após cargas com demanda

significativas;

o Em alimentadores que tenham cargas relativamente altas, que sejam bifurcadas em dois circuitos pelo menos,

quando houver necessidade. Lembrando que o nível de curto-circuito, no local onde vai ser

instalado o seccionalizador, deverá estar de acordo com as

capacidades de interrupção desse equipamento.

Ferragens e acessórios As ferragens e acessórios utilizados em uma rede de distribuição

exigem especificações que são padronizadas através de normas

praticadas no Setor Elétrico, as quais fixam desde as exigências mínimas na sua fabricação até o seu recebimento, quando então são

aplicadas às redes elétricas. As normas são importantes para que, caso haja conflito com

alguma especificação, deverá prevalecer o estabelecido da norma e



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em segundo as empresas acatam o que é estabelecido pela ABNT –

Associação Brasileira de Normas Técnica, onde aplicáveis. Existem considerações que devem ser observadas com relação

aos seguintes pontos quando se trata de ferramentas e acessórios: o Intercambialidade – As peças componentes de um mesmo

tipo de material deverão ser intercambiáveis;

o Acabamentos – As superfícies externas dos materiais devem ser lisas e uniformes, sem cantos vivos, pontas,

rebarbas ou arestas constantes. As cabeças dos parafusos e as porcas deverão ser rebaixadas com chanfro de 30 graus e as pontas dos parafusos deverão ser

arredondadas ou ter chanfro de 45 graus; o Identificação – As peças componentes dos materiais

deverão ser marcadas de forma legível e indestrutível, no mínimo, com o nome ou marca do fabricante;

o Dimensões – As dimensões devem ser fornecidas em

milímetros e indicadas nos desenhos das peças; o Soldagem – Nas ferragens que necessitem de aplicação

de solda deverão ser atendidas as exigências da norma técnica da ABNT; em casos omissos considerar o recomendado pelo fabricante de aço carbono ou ferro

fundido. Toda a soldagem deverá ser continua não sendo aceita soldagem em ponto intermitente ou o uso de solda

branca. o Acondicionamento – As ferragens devem ser

acondicionadas de modo adequado ao meio de transporte

e ao manuseio, obedecidos a limites estabelecidos de massas e dimensão; os volumes devem ficar apoiados em

barrotes de madeira, utilizando-se paletes e, finalmente, os volumes devem estar identificados corretamente com os dados do produto e fabricante.

Com relação à resistência mecânica, as ferragens quando montadas, atendendo as finalidades para as quais foram projetadas,

deverão resistir aos esforços mecânicos previstos nas suas especificações. As relações de ferragens e acessórios são utilizadas conforme tabelas 2 e 3(Anexos).

distribuiÇÃo de energia elÉtrica -...

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