sala de baterias 2

7/31/2019 sala de baterias 2

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DECISO TCNICA

DT-131/2008 R-00

SALA DE BATERIAS EM SUBESTAES


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DOCUMENTO NORMATIVO


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I

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APRESENTAO

Esta Deciso Tcnica revisa e modifica o Padro de Subestao - PS-051 R.02-

Subestao de Distribuio Area e Semi-abrigada 72,5-15 kV, item 11.1, e prescreve novas

consideraes e orientaes bsicas para a instalaes da sala de baterias das subestaes da

Coelce.

Elaborao:

Antnio Ribamar Melo Filgueira Depto. de Normas e Procedimentos

Keyla Sampaio Cmara Depto. de Normas e Procedimentos

Equipe de Consenso:

Gilson Alves Teixeira Depto. de Projetos de Linhas e Subestaes de AT

Roberto Freire Castro Alves Depto. de Projetos de Linhas e Subestaes de ATCarmelindo Monteiro Neto Depto. de Gesto de Segurana e Sade Ocupacional

Raimundo Csar Gnova de Castro Depto. de Manuteno de Linhas e SE Fortaleza Metropolitana

Apoio:

Sandra Lcia Alenquer da Silva Depto. de Normas e Procedimentos


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N D I C E

1 OBJETIVO ................................................................ ................................................................. ................................1

2 REFERNCIA NORMATIVA ..................................................... ................................................................. ...........1

3 CAMPO DE APLICAO .............................................................. .............................................................. ...........1

4 TERMINOLOGIA .................................................................. .............................................................. .....................14.1 REA NO CLASSIFICADA .............................................................................................................................................1 4.2 SISTEMA DE EXAUSTO .................................................................................................................................................1

5 CONSIDERAES GERAIS .................................................................. ................................................................ .1

5.1 CLCULO DA CONCENTRAO DE HIDROGNIO ...........................................................................................................1 5.1.1 Consideraes normativas.........................................................................................................................................15.1.2 Aplicao da Frmula ................................................................................................... ............................................15.2 RECOMENDAES TCNICAS PARA INSTALAO DA SALA DE BATERIAS .....................................................................3


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1 OBJETIVOAlterar e definir requisitos mnimos necessrios para instalaes internas da sala de bateriasobjetivando a adequao as novas consideraes fundamentadas em normas.

2 REFERNCIA NORMATIVA

PS-051/2005, Padro de Subestao - Subestao de Distribuio Area e Semi-aberta 72,5-15 kV;

NBR 13231, Proteo contra Incndio em Subestao Eltrica de Gerao Transmisso e Distribuio;

NBR 13859,Proteo contra Incndio em Subestao Eltrica de Distribuio;

NBR IEC 60079-14:2006,Equipamentos eltricos para Atmosferas Explosivas;

Manual de Operao e Manuteno de Baterias cida Lorica, Cdigo 7098095 - Fabricante SAB NIFE;VDE-0510 Parte 2, Exigncia de segurana baterias e instalaes de baterias.

3 CAMPO DE APLICAO

Esta deciso tcnica aplica-se a todas as salas de baterias, novas e existentes, das subestaes daCoelce.

4 Terminologia

4.1 rea no Classificada

rea na qual uma atmosfera explosiva de gs no provvel de estar presente em quantidades querequeiram precaues especiais para construo, instalao e utilizao dos equipamentos.

4.2 Sistema de exausto

Sistema aplicado com a finalidade de limitar a concentrao ou misturas ar/gs de um ambiente. constitudo de ventiladores exaustores ou por aberturas protegidas no local de aplicao.

5 CONSIDERAES GERAIS

5.1 Clculo da Concentrao de Hidrognio

5.1.1 Consideraes normativas

Para os clculos foram consideradas as seguintes determinaes das normas:a) Segundo a NBR 13231 em seu item 5.1.2.2.1, a concentrao mxima permitida de hidrognio

no ambiente, gerada em decorrncia do funcionamento das baterias, no deve ser maior que1% do volume do ar ambiente, no caso quando a bateria fizer parte integrante de um sistemade alimentao de corrente (como por exemplo, em instalaes com retificadores).

b) Segundo a norma internacional VDE 0510 - parte 2, para sala exclusiva de baterias ouarmrios de baterias deve ser mantida a participao da concentrao de hidrognio abaixo de4%. Os recintos so considerados sem riscos de exploso, quando a concentrao dehidrognio mantida abaixo deste limite.

5.1.2 Aplicao da Frmula

A aplicao da frmula para o Clculo da Concentrao de Hidrognio na Sala de Bateria dasSubestaes a seguinte:


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5.1.2.1 Frmula de clculo

Q= 0,458 x 25xIxNxSOnde :

0,458 - Quantidade de hidrognio em litros por hora, produzido por um elemento de chumbocido novo e plenamente carregado, ao nvel do mar (760 mm-Hg) a 25C recebendo umacorrente de 1 Ampre.

25 - Fator de diluio do hidrognio

I - Corrente de carga em A durante gaseificao

N - Nmero de elementos de baterias

S - Fator de segurana que, segundo a norma VDE 510, deve ser de 5 para instalaes

estacionrias5.1.2.2 Consideraes para o clculo do dimensionamento de circulao de ar na sala de baterias:a) SE Grande Porte

Bateria Chumbo cido com 60 elementos de capacidade nominal de 150 Ah/10h ( C10=150Ah )

Sala de Bateria rea C = 3 x 4 x 2,8 = 33,6 m

Dimenses da janela de ventilao natural A= 1,5 x 0,8 = 1,2 m

Considerado um volume livre nas janelas de combog de 66%

b) SE Pequeno Porte

Bateria Chumbo cido com 60 elementos de capacidade nominal de 150 Ah/10h ( C10=100Ah )

Sala de Bateria rea C = 3 x 3,25 x 2,8 = 27,356 m Dimenses da janela de ventilao natural AJ1 = 2,4 x 1,5 = 3,6 m

Dimenses da janela de ventilao natural AJ2 = 1,8 x 1,15 = 2,1 m

Considerado um volume livre nas janelas de combog de 66%

5.1.2.3 Clculo para dimensionamento de circulao de ar na sala de bateriasa) SE Grande Porte

Volume da sala C = 33,6 m

Volume de exausto natural da sala C = 1,5 x 0,8 x 0,66 x 6 = 4,75 m

Volume ocupado pelas baterias e estantes 3,6 m

Volume livre da sala VL = 33,6 3,6 = 30,00 m

Volume crtico de hidrognio - VCH = 4% VL =4%x30 m= = 1,2 m

Mxima corrente de carga IC = 0,10C10 = 15 A

Volume de hidrognio desprendido por um elemento chumbo - cido, plenamente carregado, a25C e tenso de flutuao de 2,2 V VPE e corrente de carga 1 A = 0,458 L/H

Quantidade de hidrognio produzido pela bateria : 0,458 x 15 x 60 = 0,4122 m/h

Tempo de saturao ambiental da sala TS = 3,24 m x /0,4122 m/h = 7,86 horas

Coeficiente de renovao do ar por hora QR = Fator de segurana FS/ Tempo de saturao TS =

5/7,86 = 0,6361 Quantidade de ar que deve ser retirado da sala Q = VL x QR = 30,00 x 0,6361 = 19,08 m/h


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NOTA: Considerando uma velocidade do vento padro em 0,1 m/s ou 6 m/h, conforme norma VDE-

0510, Q = 19,08 m/h calculado acima e o volume calculado da exausto natural necessrioque de 4,75 m, conclumos que este valor insuficiente para se conseguir o efeitodesejado com ventilao natural. Diante do exposto se faz necessrio uma exausto artificialpara se atingir o limite de segurana. O exaustor j est padronizado no PS-051.

b) SE Pequeno Porte

Volume da sala C = 27,356 m

Volume de exausto natural da sala C1 = 2,4 x 1,5 x 0,66 x 6 = 14,25 m

Volume de exausto natural da sala C2 = 1,8 x 1,15 x 0,66 x 6 = 12,42 m

Volume ocupado pelas baterias e estantes 3,3 m

Volume livre da sala VL =27,356 - 3,3 = 24,056 m Volume crtico de hidrognio - VCH = 4% VL = 4%x24,056 m=0,96 m

Mxima corrente de carga - IC = 0,10C10 = 10 A

Volume de hidrognio desprendido por um elemento chumbo - cido, plenamente carregado, a 25C e tenso de flutuao de 2,2 V VPE e corrente de carga 1 A = 0,458 L/H

Quantidade de hidrognio produzido pela bateria: 0,458 x 10 x 60 = 0,2748 m/h

Tempo de saturao ambiental da sala TS = 3,24 m x /0,2748 m/h = 11,79 horas

Coeficiente de renovao do ar por hora QR = Fator de segurana FS/ Tempo de saturao TS =5/11,79 = 0,4240

Quantidade de ar que deve ser retirado da sala Q = VL x QR = 24,056 x 0,4240= 10,2m/hNOTA:Considerando uma velocidade do vento padro em 0,1 m/s ou 6 m/h, conforme norma VDE-

0510, Q = 10,2m/h calculado e o volume calculado da exausto natural necessrio que de14,25 ou 12,42 m, conclumos que estes valores so suficientes para se conseguir o efeitodesejado com ventilao natural e neste caso no se faz necessrio uma exausto artificialpara se atingir o limite de segurana.

5.2 Recomendaes Tcnicas para Instalao da Sala de Baterias

A seguir esto prescritas as seguintes recomendaes para a instalao da sala de baterias:

a) A concentrao de hidrognio na sala de baterias da subestao de Grande Porte de 19,08m/h ou 19.080 litros/h e na de Pequeno Porte de 10,2 m/h ou 10.080 litros/h;

b) Na subestao de Grande Porte deve ser utilizado exaustor de 1500 m/hora, j padronizadono Padro de Subestao PS-051. Este exaustor suficiente para retirar 19,08 m/h,superando a recomendao da norma que especifica um exaustor com capacidade de exauriro ar de 4 a 5 vezes maior do que o necessrio. A altura mnima deste exaustor deve ser de2,20 m do eixo deste em relao ao piso;

c) Para a subestao de Pequeno Porte deve ser considerada a velocidade do ar de 0,1 m/s ou6,0 m/h e as dimenses da janela de 2,4x1,5 m. Sendo as janelas construdas com combogstem-se que o volume livre V livre = 2,4mx1,5 m x0,66x6m= 14,25 m . Como o volume de ar dasala de bateria 10,2 m inferior ao 14,25 m (ventilao natural) no necessrio o uso deventilao forada pois a ventilao natural suficiente. Mesmo sendo suficiente a ventilaonatural, recomendamos o uso de ventilao forada atravs exaustor nas subestaes dePequeno Porte a serem projetadas a partir desta data;

d) A iluminao da sala de baterias deve ser com luminrias comuns com lmpadasincandescentes. No deve ser utilizada lmpada a gs. Esta determinao vlida para assubestaes novas e existentes;


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e) Os interruptores devem ser comuns devido a no ter risco de exploso. Recomendamos a

instalao dos interruptores de iluminao e do exaustor, fora da sala de baterias, nasSubestaes de Pequeno e Grande Porte a serem projetadas a partir da entrada em vigordesta Deciso Tcnica;

f) A sala de baterias deve ter pelo menos uma das paredes externas. No interior da sala nodevem ser colocados retificador, destilador, grupo gerador, nem quaisquer mveis dentro damesma. Devem ser afixadas na porta de acesso placas de REA RESTRITA - SOMENTEPESSOAL AUTORIZADO e no interior da sala NO FUME, conforme especificaes dodesenho D131.01, em anexo;

g) Para o acesso a sala de baterias deve ser seguido o PEX-086 Acesso a Sala de Baterias emSubestaes 69/13,8kV.


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