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ENCARREGADO DE ELÉTRICA TÉCNICAS DE MONTAGEM E MANUTENÇÃO
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ENCARREGADO DE ELÉTRICA TÉCNICAS DE MONTAGEM E MANUTENÇÃO
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autorização prévia, por escrito, da Petróleo Brasileiro S.A. – PETROBRAS.
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ANDRADE, Paulo
Técnicas de Montagem e Manutenção / CEFET-BA. Salvador-Ba, 2007.
24 p.:8il.
Petrobras – Petróleo Brasileiro S.A.
Avenida Almirante Barroso, 81 – 17º andar – Centro CEP: 20030-003 – Rio de Janeiro – RJ – Brasil
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ÍNDICE
1 Fundamentos....................................................................................................................................... 08
2 Tópicos complementares .................................................................................................................... 14
2.1 Inspeções em instalações elétricas ............................................................................................. 14
2.2 Desenvolvimento, montagem e instalações de painéis elétricos................................................. 14
2.3 Manutenção e montagem de subestações .................................................................................. 15
2.4 Verificações em sistemas de aterramento ................................................................................... 16
2.5 Compensação individual .............................................................................................................. 17
2.6 Compensação por grupos de cargas ........................................................................................... 18
2.7 Compensação geral ..................................................................................................................... 18
2.8 Compensação na entrada de energia em alta tensão ................................................................. 19
2.9 Compensação com regulação automática................................................................................... 20
2.10 Compensação combinada.......................................................................................................... 20
2.11 Compensação por motores síncronos ....................................................................................... 20
2.12 Precauções nas instalações de operação de capacitores......................................................... 21
2.13 Harmônicas ................................................................................................................................ 21
2.14 Inspeção em motores e transformadores .................................................................................. 21
BIBLIOGRAFIA....................................................................................................................................... 24
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Instalação elétrica industrial típica......................................................................................... 09
Figura 2 – Exemplo de painel elétrico..................................................................................................... 15
Figura 3 – Equipamentos para testes .................................................................................................... 15
Figura 4 – Esquema de compensação individual .................................................................................. 18
Figura 5 – Esquema de compensação por grupos................................................................................. 18
Figura 6 – Esquema de compensação geral .......................................................................................... 19
Figura 7 – Esquema de compensação na entrada AT ........................................................................... 19
Figura 8 – Formas de compensação ..................................................................................................... 20
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LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Lista de harmônicas ímpares................................................................................................ 23
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APRESENTAÇÃO
A meta da elaboração desta literatura é propiciar aos alunos, técnicos e profissionais do
segmento de Elétrica, condições de aperfeiçoar, com pouca ajuda, o gerenciamento do trabalho na
área de Montagem e Manutenção.
Desta forma desejamos que o material seja lido e aplicado nas atividades do dia a dia, pois só
com dedicação e comprometimento atingiremos nossos objetivos pessoais e profissionais.
E não esqueça de abusar das anotações, utilizando-se dos espaços ao lado do texto.
Posteriormente suas anotações poderão servir como referencial para a elaboração de um resumo
esquemático da apostila.
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1 - FUNDAMENTOS Os serviços de montagens elétricas estão presentes em todas as instalações que produzem ou
utilizam energia, compreendendo:
• Geração – nas usinas termoelétricas, hidroelétricas e nucleares.
• Transmissão – das usinas para os centros consumidores, por meio de linhas de alta tensão.
• Distribuição – depois de transformada em tensões mais baixas, para os centros consumidores.
• Utilização – depois de transformada em energia mecânica, térmica ou luminosa.
As instalações elétricas industriais, na quais são desenvolvidos o maior volume de serviços de
montagem elétrica, são constituídas de linhas elétricas e de equipamentos.
As linhas incluem:
• Condutores (fios e cabos)
• Elementos de fixação (abraçadeiras, ganchos, bandejas, etc.)
• Suportes e elementos de proteção mecânica (eletrodutos, calhas, etc.)
Os equipamentos podem ser:
• De utilização (motores, luminárias, resistores, etc.)
• De comando e proteção (chaves, disjuntores, fusíveis, etc.)
• De alimentação da instalação (geradores, transformadores e baterias)
Na Figura 1 estão representados, de forma esquemática, os elementos básicos de uma
instalação elétrica industrial típica, compreendendo:
• Ramal de entrada.
• Subestação.
• Dispositivos de comando e proteção.
• Medidores.
• Transformadores.
• Painel de controle.
• Quadros de distribuição de força e de luz.
• Circuitos de distribuição de força e de luz.
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Fig. 1 - Instalação elétrica industrial típica
Entre os serviços usuais de montagem elétrica, podemos citar:
• Instalação de redes de distribuição de energia.
• Montagem de subestações de transformação de tensão.
• Lançamento de linhas de transmissão.
• Montagem de equipamentos elétricos.
• Instalação de sistemas de iluminação.
• Instalação de sistemas de controle, regulagem e monitoramento de operações.
Esta complexa gama de serviços deve ser executada por eletricistas experientes, com boa
formação teórica e prática, a partir de desenhos e especificações de projeto, LMs, diagramas
unifilares, instruções dos fabricantes e normas técnicas. Os desenhos de elétrica, mecânica e civil
fornecem todas as informações indispensáveis aos trabalhos de montagem, como:
• Caminhamento das linhas de distribuição e alimentação.
• Tipo e seção dos condutores.
• Posição de equipamentos, bases e suportes.
• Localização de furos, recessos e ressaltos, nas paredes e fundações.
As normas técnica aplicáveis à montagem elétrica são as da ABNT, particularmente a
NBR=5410, para instalações elétricas de BT (até 1000V em CA ou até 1500V em CC) e a NBR-5414,
para AT (tensões acima das de BT), além de outras relativas a equipamentos, materiais e ensaios.
Complementando-as poderão ser utilizadas normas próprias do cliente contratante da montagem e
dos fabricantes de equipamentos e materiais. As normas Regulamentadoras NR10 e NR18, da
legislação de segurança do trabalho, estabelecem importantes diretrizes para os serviços de
montagem elétrica.
Os equipamentos usuais encontrados em montagens elétricas consistem em:
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• Motores elétricos: são maquinas girantes sempre presentes nas instalações industriais. Podem ser
de CA ou CC. Os motores de maiores podem dispor de um CCM (Centro de Controle de Motores)
equipamento composto de cubículos blindados (um armário de chapa de aço com gavetas) onde
são montados os circuitos de proteção e comando, constituídos de barramentos, cabos, chaves
seccionadoras, contactoras, disjuntores, relés, fusíveis, etc. os CCM devem estar de acordo com a
norma ABNT NBR-6808.
• Geradores: são máquinas que transformam energia mecânica em energia elétrica.
• Transformadores: são maquinas estáticas que realizam a transformação da energia elétrica de alta
tensão (AT) para baixa tensão (BT) ou vice-versa.
• Disjuntores: têm por finalidade interromper o circuito elétrico, quando necessário, evitando quedas e
elevações anormais de tensão e de corrente. Combinam as funções de controle e proteção.
• Reatores: têm a finalidade de limitar as correntes de curto circuito, melhorando as condições de
operação dos equipamentos das subestações.
• Painéis: de comando, iluminação, proteção, sinalização e auxiliares.
• Baterias de acumuladores: suprem energia a pontos essenciais em caso de falha no fornecimento
da rede.
• Capacitores: utilizados para correção do fator de potência.
• Quadros de MT e BT: quadros de distribuição de energia.
Os equipamentos usuais encontrados em montagens elétricas consistem em:
• Condutores: são fios e cabos com finalidade de conduzir a de energia elétrica. Podem ser fios e
cabos nus (sem nenhuma proteção), cabos com cobertura de proteção (sem isolação) e fios e cabos
isolados.
• Eletrodutos: são condutos de seção circular, destinados a conter e proteger os condutores
elétricos, de modo a possibilitar seu lançamento, ao longo dos circuitos. Podem rígidos ou flexíveis.
• Dutos: são tubos destinados à condução de cabos, principalmente enterrados.
• Calhas e bandejas: as calhas, ou eletrocalhas, são condutos fechados, de seção retangular,
providos de tampa, normalmente construídos de aço ou alumínio, de paredes maciças ou perfuradas,
destinados à condução de cabos.
• Caixas; tem finalidades diversas. As mais comuns são as caixas de passagem, as de
distribuição e as destinadas a interruptores e tomadas.
• Quadros terminais: os quadros terminais, de comando e de distribuição, são largamente
empregados nas instalações de luz e forca, sendo construídos de chapa metálica. Normalmente são
equipados com disjuntores e fusíveis.
• Acessórios e conexões: são utilizados para ligar condutores entre si, aos suportes e a
elementos estruturais. Os tipos mais comuns são: presilhas, abraçadeiras, buchas, luvas, grampos,
etc.
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• Materiais de aterramento: utilizados para fazer a ligação dos equipamentos e circuitos à terra.
• Dispositivos elétricos: são componentes destinados a comandar ou proteger circuitos elétricos,
podem ser acionados manual ou automaticamente. Como exemplos podemos citar: chaves
magnéticas, botoeiras, relés, contatoras, interruptores, tomadas, fotocélulas, pressostatos,
termostatos, inversores de freqüência, soft start, etc.
Por ocasião do recebimento, deverá ser examinada toda a documentação que acompanha
cada equipamento, inclusive as folhas de teste e placas de identificação, para verificar sua
conformidade com as especificações de projeto. Depois de inspecionados, os materiais e
equipamentos elétricos serão preservados e armazenados de acordo com as instruções dos
fabricantes.
Antes do início da montagem deve ser feito um reconhecimento da área de montagem,
comparando os desenhos com as instalações existentes, quando deve ser dedicada atenção especial
ao caminhamento dos dutos e cabos, verificando a existência de interferências com estruturas,
equipamentos, tubulações, etc., e também devem ser verificadas as condições de segurança do local
de montagem.
As montagens de equipamentos e instalações elétricas compreendem os serviços de pré-
fabricação e pré-montagem e a montagem no campo.
Os serviços de pré-fabricação e pré-montagem de peças e estruturas metálicas para as
instalações elétricas, geralmente são executados por equipes de elétrica, com auxilio de equipes de
mecânica ou caldeiraria, sob a orientação de supervisores eletricistas. A pré-fabricação e pré-
montagem possibilitam melhor o rendimento da montagem, com redução de prazos e custos.
As atividades executadas na pré-fabricação e pré-montagem, normalmente, incluem:
• Pré-fabricação e pintura de peças metálicas:
− Suportes para eletrodutos, bandejas, calhas, equipamentos, dispositivos e
instrumentos.
− Proteções e coberturas de equipamentos.
− Caixas de passagem, quadros e painéis.
− Postes metálicos.
− Barramentos.
• Preparação de cabos:
− Corte no comprimento desejado.
− Estripamento e preparo das extremidades para as ligações.
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− Ligação ou emenda de cabos, por compressão, solda branca ou solda elétrica.
− Isolamento das partes nuas das juntas.
− Identificação dos cabos.
• Pré-fabricação, pré-montagem e pintura de eletrodutos:
− Corte.
− Curvamento.
− Abertura de roscas.
− Montagem de acessórios, como luvas, derivações e curvas.
− Ligação entre eletrodutos, por solda ou rosca.
Na montagem de equipamentos e instalações elétricas, geralmente, encontramos as seguintes
atividades:
• Montagem de suportes e de leitos para cabos.
• Montagem de eletrodutos.
• Lançamento de cabos.
• Ligação dos cabos.
• Montagem de equipamentos elétricos.
• Instalação de transformadores.
• Instalação de motores.
• Instalação de geradores.
• Montagem de disjuntores.
• Montagem de quadros e painéis.
• Instalação de resistores de aterramento.
• Instalação de reatores.
• Instalação de capacitores.
• Montagem de baterias de acumuladores.
• Montagem de sistemas de aterramento.
Antes de energizar a instalação, deve ser realizada os seguintes testes e atividades
preparatórias:
• Inspeção geral e limpeza de toda a instalação.
• Inspeção das conexões mecânicas e elétricas.
• Medição da resistência de isolamento dos circuitos e equipamentos.
• Remoção de tampões e proteções e fechamento das tampas e janelas de inspeção.
• Verificação da continuidade e faseamento dos circuitos.
• Verificação do nível e rigidez dielétrica do óleo isolante dos transformadores.
• Simulação de circuitos auxiliares.
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• Verificação das tensões e correntes nos painéis, após a energização.
Todas as instalações elétricas de BT, de acordo com a NBR-5410, devem ser submetidas a
uma verificação final, antes da entrega ao usuário, a ser executada por profissionais qualificados,
incluindo trabalhos de campo e de escritório, realizados durante e após a montagem. Os trabalhos de
campo incluem inspeção visual e ensaios.
A finalidade principal da inspeção visual será a comprovação de que a montagem da instalação
foi executada em conformidade com as normas e o projeto. Todos os desenhos conforme construído
(as built) serão verificados e analisados, procurando-se detectar possíveis alterações que possam vir
a comprometer a segurança e bom funcionamento do sistema. Deve também ser verificado se as
condições de acesso aos equipamentos e demais componentes são satisfatórias e seguras.
Após a inspeção visual serão realizados os testes e verificações, os quais incluem:
− Continuidade dos condutores de proteção e das ligações equipotenciais.
− Resistência de isolamento da instalação.
− Verificação das medidas de proteção contra contatos indiretos por seccionamento
automático da alimentação.
− De tensão aplicada, para os componentes construídos ou montados.
− Funcionamento de todos os equipamentos e dispositivos instalados, como quadros,
acionamentos, controles, intertravamentos, comandos, etc.
− Verificação da separação elétrica dos circuitos.
− Resistência elétrica de pisos e paredes e de todos os locais não-condutivos.
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2 - TÓPICOS COMPLEMENTARES
2.1 Inspeções em instalações elétricas
As instalações elétricas são parte vital tanto em construções industriais quanto residenciais.
Uma queda de energia ou um curto-circuito podem acarretar conseqüências de longo alcance. Estas
conseqüências podem ser econômicas, mas também podem incluir danos pessoais.
Para assegurar que as instalações elétricas (freqüentemente sujeitas a normas e
regulamentações locais), de alta ou baixa voltagem, sejam seguras e se mantenham em boas
condições, deve-se executar inspeções em instalações elétricas, rotineiramente, tais como:
• Medição da ocorrência de curto-circuito, impedância de circuito, fator de potência e harmônicos;
• Investigação de conformidade de quadros de alta e baixa voltagem;
• Medição de isolamento e resistência de terra;
• Verificação de dispositivos de proteção contra sobrecarga, ocorrência de curto-circuito e mau
contato;
• Verificação de força elétrica ;
2.2 Desenvolvimento, montagem e instalações de painéis elétricos.
Um erro na montagem do painel elétrico pode provocar o não funcionamento de uma das
máquinas de uma unidade industrial e/ou acidentes gerando prejuízos consideráveis.
Os principais cuidados que devem ser tomados ao se instalar/montar um painel são:
• Correta disposição de componentes, de modo a garantir as dissipações de calor de cada
equipamento no interior do painel.
• Correta disposição dos cabos de comando e potência.
• Correta especificação das proteções elétricas.
• Correto cálculo da dissipação térmica, de modo a verificar a necessidade de arrefecimento ou
ventilação.
Os graus de proteção proporcionados pelos painéis elétricos têm como objetivo:
• proteção de pessoas contra contato com partes sob tensão e contra contato com partes em
movimento dentro do invólucro,
• proteção do painel contra a penetração de corpos sólidos estranhos,
• proteção do painel contra os efeitos prejudiciais da penetração de líquidos.
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A designação utilizada para indicar o grau de proteção é formada pelas letras IP, seguidas de
dois algarismos característicos que significam a conformidade com as condições de proteção exigida
pelo projeto do painel.
Fig. 2 - Exemplo de painel elétrico
2.3 Manutenção e Montagem de subestações
Fig. 3 - Equipamento para testes
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Testes comuns em subestações:
• Análise completa de óleo isolante de transformadores.
• Filtragem e tratamento de óleo.
• Testes e ensaios elétricos em transformadores, disjuntores e seccionadoras.
• Inspeção elétrica por termografia (conexão, barramentos, contatos).
• Pára-raios e aterramentos - calibração e aferição de relés.
• Ensaios em TP´s e TC´s.
• Adequação do fator de potência.
2.4 Verificações em sistemas de aterramento e banco de capacitores
Aterramento significa acoplamento permanente de partes metálicas com o propósito de formar
um caminho condutor de eletricidade tanto quanto assegurar continuidade elétrica e capacitar uma
condução segura qualquer que seja o tipo de corrente. Para que um Sistema de Energia Elétrica
opere corretamente, com uma adequada continuidade de serviço, com um desempenho seguro do
sistema de proteção e, mais ainda, para garantir os limites (níveis) de segurança pessoal, é
fundamental que o quesito Aterramento mereça um cuidado especial.Esse cuidado deve ser traduzido
na elaboração de projetos específicos, nos quais, com base em dados disponíveis e parâmetros pré-
fixados, sejam consideradas todas as possíveis condições a que o sistema possa ser submetido.
Aterramento é a arte de se fazer uma conexão com toda a terra. A conexão terra é na realidade
a interface entre o sistema de aterramento e toda a terra, e é por esta interface que é feito o contato
elétrico entre ambos (“terra” e sistema de aterramento). Através desta interface passarão os eventos
elétricos para o mencionado sistema. Estes eventos elétricos incluem energia (surtos e transientes) e
a energia proveniente das descargas atmosféricas.
O aterramento é obrigatório e a baixa qualidade ou a falta do mesmo invariavelmente provoca
queima de equipamentos. Suas características e eficácia devem satisfazer às prescrições de
segurança das pessoas e funcionais da instalação. O valor da resistência deve atender as condições
de proteção e de funcionamento da instalação elétrica. Conforme orientação da ABNT a resistência
deve atingir no máximo 10 Ohms, quando equalizado com o sistema de pára-raios ou no máximo 25
Ohms quando o sistema de pára-raios não existir na instalação. Objetivos do aterramento:
• Obter uma resistência de aterramento a mais baixa possível, para correntes de falta à terra;
• Manter os potenciais produzidos pelas correntes de falta dentro de limites de segurança de
modo a não causar fibrilação do coração humano;
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• Fazer que os equipamentos de proteção sejam mais sensibilizados e isolem rapidamente as
falhas à terra;
• Proporcionar um caminho de escoamento para terra de descargas atmosféricas;
• Usar a terra como retorno de corrente do sistema MRT;
• Escoar as cargas estáticas geradas nas carcaças dos equipamentos.
A resistividade do solo varia com o tipo de solo, mistura de diversos tipos de solo, teor de
umidade, temperatura, compactação e pressão, composição química dos sais dissolvidos na água
retida e concentração dos sais dissolvidos na água retida. Os sistemas de aterramento devem ser
realizados de modo a garantir a melhor ligação com a terra. Os principais são:
1. Uma haste simples cravada no solo;
2. Hastes alinhadas;
3. Hastes em triângulo;
4. Hastes em quadrado;
5. Hastes em círculos;
6. Placas de material condutor enterrado no solo (exceto o alumínio);
7. Fios ou cabos enterrados no solo.
Existem várias alternativas para a instalação de capacitores em uma instalação, cada uma
delas apresentando vantagens e desvantagens. Nesse sentido, a escolha da melhor alternativa
dependerá de análises técnicas de cada instalação com orientação de profissionais especializados.
2.5 Compensação individual
É efetuada instalando os capacitores junto ao equipamento cujo fator de potência se pretende
melhorar. Representa do ponto de vista técnico, a melhor solução, apresentando as seguintes
vantagens:
• Reduz as perdas energéticas em toda a instalação;
• Diminui a carga nos circuitos de alimentação dos equipamentos compensados;
• Melhora os níveis de tensão de toda a instalação;
• Pode-se utilizar um sistema único de acionamento para a carga e o capacitor, economizando-
se em equipamentos de manobra;
• Gera reativos somente onde é necessário.
Existem, contudo, algumas desvantagens dessa forma de compensação com relação às
demais:
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• Muitos capacitores de pequena potência têm custo maior que capacitores concentrados de
potência maior;
• Pouca utilização dos capacitores, no caso do equipamento compensado não ser de uso
constante;
• Para motores, deve-se compensar no máximo 90% da energia reativa necessária.
Fig. 4 - Esquema de compensação individual
2.6 Compensação por grupos de cargas
O banco de capacitores é instalado de forma a compensar um setor ou um conjunto de
máquinas. É colocado junto ao quadro de distribuição que alimenta esses equipamentos. A potência
necessária será menor que no caso da compensação individual, o que torna a instalação mais
econômica. Tem como desvantagem o fato de não haver diminuição de corrente nos alimentadores
de cada equipamento compensado.
Fig. 5 - Esquema de compensação por grupos
2.7 Compensação geral
O banco de capacitores é instalado na saída do transformador ou do quadro de distribuição
geral, se a instalação for alimentada em baixa tensão.
Utiliza-se em instalações elétricas com número elevado de cargas com potências diferentes e
regimes de utilização pouco uniformes. Apresenta as seguintes vantagens principais:
• Os capacitores instalados são mais utilizados;
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• Fácil supervisão;
• Possibilidade de controle automático;
• Melhoria geral do nível de tensão;
• Instalações adicionais suplementares relativa-mente simples.
A principal desvantagem consiste em não haver alívio sensível dos alimentadores de cada
equipamento.
Fig. 6 - Esquema de compensação geral
2.8 Compensação na entrada da energia em alta tensão (AT)
Não é muito freqüente a compensação no lado da alta tensão. Tal localização não alivia nem
mesmo os transformadores e exige dispositivos de comando e proteção dos capacitores com isolação
para a tensão primária.
Embora o preço por KVAR dos capacitores seja menor para tensões mais elevadas, este tipo
de compensação, em geral, só é encontrado nas unidades consumidoras que recebem grandes
quantidades de energia elétrica e dispõem de subestações transformadoras. Neste caso, a
diversidade da demanda entre as subestações pode resultar em economia na quantidade de
capacitores a instalar.
Fig. 7 - Esquema de compensação na entrada AT
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2.9 Compensação com regulação automática
Nas formas de compensação geral e por grupos de equipamentos, é usual utilizar-se uma
solução em que os capacitores são agrupados por bancos controláveis individualmente. Um relé
varimétrico, sensível às variações de energia reativa, comanda automaticamente a operação dos
capacitores necessários à obtenção do fator de potência desejado.
2.10 Compensação combinada
Em muitos casos utilizam-se, conjuntamente, as diversas formas de compensação.
Fig. 8 - Formas de compensação
2.11 Compensação por motores síncronos
Motores síncronos podem ser utilizados para compensação do fator de potência por gerarem
energia reativa, da mesma forma como um gerador convencional o faz. A potência reativa capacitiva
fornecida por um motor síncrono à instalação, é função da corrente de excitação e da carga em seu
eixo.
Entretanto, devido ao fato de ser um equipamento bastante caro, nem sempre é compensador do
ponto de vista econômico, sendo competitivo, em princípio, para potências superiores a 200 CV e
funcionamento por períodos longos.
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2.12 Precauções na instalação e operação de capacitores
Para maior segurança e eficiência na operação do banco de capacitores, é importante a
consulta à norma P-NB-209 da ABNT e, ainda, considerar os seguintes aspectos:
• A instalação de capacitores deve ser feita em local onde haja boa ventilação e com
espaçamento adequado entre as unidades;
• Após desligar, esperar algum tempo para religar ou fazer o aterramento de capacitor. Isso por
que o capacitor retém a sua carga por alguns minutos, mesmo desligado;
• Proceder ao aterramento dos capacitores antes de tocar sua estrutura ou seus terminais;
• Para capacitores ligados em alta tensão (13,8 kV, por exemplo), é sempre conveniente que as
operações de ligar e desligar sejam feitas utilizando-se o disjuntor principal da instalação, antes
de se abrir ou fechar a chave principal de capacitores, no caso de não haver dispositivos
adequados de manobra sob carga;
• Evitar a energização simultânea de dois ou mais bancos de capacitores, a fim de se evitar
possíveis sobretensões.
2.13 Harmônicas
Alguns equipamentos comuns em instalações elétricas, como retificadores, inversores, fornos à
arco, lâmpadas fluorescentes, transformadores e outros, produzem alterações na forma da corrente
elétrica, denominadas distorções harmônicas. Essas distorções harmônicas provocam
superaquecimento e aumentos de perdas em máquinas rotativas, diminuem a vida útil dos
equipamentos, alteram as características de operação dos relés de proteção e geram interferências
nos equipamentos de comunicação.
Embora os capacitores não sejam propriamente geradores de distorções harmônicas, a
interação entre elas e o banco de capacitores pode agravar sensivelmente as condições de operação
das instalações elétricas. Dessa forma, as análises técnicas necessárias para a escolha da melhor
alternativa de dimensionamento e localização dos capacitores, devem levar em conta também as
distorções harmônicas eventualmente existentes na unidade consumidora.
2.14 Inspeção em motores e transformadores
Os motores elétricos constituem-se em uma classe de máquina em que um método eficiente de
acompanhamento preditivo é ainda desejado. Os métodos tradicionais para diagnóstico de motores
elétricos são de difícil aplicação, requerendo técnicos e equipamentos especializados além de que às
vezes é necessária a remoção do equipamento do local de instalação. Os dados e os resultados
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obtidos nestes testes, apesar de valorosos, não são gerenciados dentro dos preceitos preditivos, ou
seja, nem sempre se constituem em uma base de dados que permite o acompanhamento do
desenvolvimento de um defeito, a elaboração de históricos e o acompanhamento da tendência de um
parâmetro, procedimentos indispensáveis numa avaliação preditiva.
Um transformador é um dispositivo elétrico estático cuja principal função reside na conversão
entre níveis de tensões elétricas. O transformador é composto basicamente de um circuito elétrico em
conjunto com um circuito magnético. Em transformadores de potência estes circuitos são montados
em estruturas metálicas em forma de tanque. O uso do transformador é muito amplo sendo utilizado
desde aplicações domésticas em 110 V até aplicações em transmissão de energia em 500.000 V.
O transformador como qualquer outro equipamento sofre, com o uso e a idade, alterações de
suas características originais. Devido ao uso prolongado os transformadores estão sujeitos a
estresses elétricos e térmicos, que resultam em desgastes e envelhecimento de seus componentes
podendo atingir condições operacionais perigosas às pessoas, instalações e processos.
O transformador é um dos mais importantes equipamentos de um sistema elétrico e suas
aplicações abrangem desde concessionárias de energia, indústrias, hospitais a pequenos
consumidores. Devido a esta importância o seu perfeito funcionamento é vital para a garantia da
operação de um sistema elétrico. Problemas advindos de um transformador podem causar
interrupções no fornecimento de energia e, conseqüentemente, grandes perdas produtivas para os
diversos setores da economia.
As técnicas de manutenção comumente utilizadas para a identificação de falhas incipientes e
potenciais em transformadores são, na maioria das vezes, difíceis de se aplicar. Isto decorre
principalmente da grande variedade de transformadores com potência, utilização e características
operacionais diferentes. Um outro fator que dificulta a manutenção deve-se a impossibilidade de se
fazer desligamentos periódicos para as intervenções.
Equipamentos para monitoramento de transformadores devem ser eficientes, de custo
justificável, fácil de instalar em campo e de baixa taxa de manutenção. A necessidade da instalação
em campo de sistemas de monitoramento tem sua importância se for considerando que uma grande
quantidade de unidades de transformação instalada nos parques elétricos atuais data de 30 anos . A
idade do parque elétrico tem provocado mudanças nos planos de manutenção das empresas de
distribuição e transmissão. Instalações de equipamentos de monitoramentos e diagnósticos em
transformadores resguardam-no de possíveis falhas gerais causadas por elevados valores de
parâmetros intrínsecos ao seu funcionamento, tais como a temperatura, o nível de descargas parciais,
o carregamento e o nível de umidade do isolamento. Também auxiliam, ou mesmo definem, o
programa de manutenção preventiva existente nas empresas. Além da questão técnica, importância
23
também tem sido dada à questão ambiental o que tem levado ao desenvolvimento de novos tipos de
óleos isolantes, principalmente do óleo vegetal.
Tab. 1 - Lista de harmônicas ímpares
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BIBLIOGRAFIA IEEE. IEEE Guide for the Interpretation of Gases Generated in Oil-Immersed Transformers. IEEE Standards, Std C57.104-1991. MYERS S. D, KELLY J. J. and PARRISH R. H. A Guide to Transformer Maintenance – T.M.I Transformer Maintenance Institute, Division, S. D. Myers Inc. Akron, Ohio, USA. SEN P. C. Principles of Electric Machines and Power Electronics. 2nd ed. John Wiley & Sons Inc, New York, 1996. http://www.dsee.fee.unicamp.br/~sato/ET515/node35.html PROMINP. Técnicas de Montagem Eletromecânica. FURGS.2007.