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  • Engenharia de AplicaesManual de aplicaes para Grupos Geradores

    arrefecidos a gua

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  • NDICE GERAL

    NDICE GERAL

    i

    Manual de Aplicao - Grupos Geradores Arrefecidos a gua

    GARANTIA ............................................................................................................vi

    1 INTRODUO................................................................................................. 1Descritivo .................................................................................................................................. 1Sobre este manual.................................................................................................................... 1Manuais de aplicao relacionados.......................................................................................... 2Segurana ................................................................................................................................ 2

    2 PROJETO PRELIMINAR................................................................................. 9Descritivo .................................................................................................................................. 9Requisitos de energia ............................................................................................................... 9

    Requisitos gerais............................................................................................................... 9 5HTXLVLWRVHVSHFtFRV ...................................................................................................... 9 7LSRVH&ODVVLFDo}HVGH6LVWHPDV.................................................................................. 9 'LDJUDPDHOpWULFRXQLOLDU ..................................................................................................... 11 'LUHWUL]HVSDUDFODVVLFDomRGHJUXSRVJHUDGRUHVSRWrQFLD ................................................ 12 &ODVVLFDomR(QHUJLD6WDQGE\ ..................................................................................... 12 &ODVVLFDomR(QHUJLD3ULPH......................................................................................... 12 &ODVVLFDomR(QHUJLDGH&DUJD%iVLFD&ODVVLFDomR(QHUJLD&RQWtQXD................ 13

    Dimensionamento................................................................................................................... 15 &RQVLGHUDo}HV/RFDOGDLQVWDODomR ...................................................................................... 15 &RQVLGHUDo}HV,QVWDODomRHPORFDOH[WHUQR ................................................................. 15 &RQVLGHUDo}HV,QVWDODomRHPORFDOLQWHUQR ...................................................................16 &RQVLGHUDo}HVVREUHDHVFROKDGRFRPEXVWtYHO .................................................................... 18

    Combustvel Diesel ......................................................................................................... 18 %LRGLHVHO.......................................................................................................................... 18 *iVQDWXUDO...................................................................................................................... 19 */3*iV/LTXHIHLWRGH3HWUyOHR ................................................................................... 19

    Gasolina .......................................................................................................................... 19 Alternativas de combustvel em substituio ao diesel 2-D ............................................ 19 &RQVLGHUDo}HV$PELHQWDLV ..................................................................................................... 20 Rudos e Controle de Rudos.......................................................................................... 20 Legislao e normas tcnicas sobre rudos.................................................................... 20 1RUPDVVREUHHPLVV}HVGHHVFDSHGHPRWRUHV............................................................. 20 Normas tcnicas para o armazenamento de combustveis ............................................ 21 3URWHomRFRQWUDLQFrQGLRV............................................................................................... 21

    /LVWDGH9HULFDomRGR3URMHWR3UHOLPLQDU....................................................... 213 A INFLUNCIA DAS CARGAS NO DIMENSIONAMENTO DO GRUPO

    GERADOR .................................................................................................... 23Descritivo ....... .........................................................................................................................23

    7LSRVGHDSOLFDomRHFODVVLFDomRGHWUDEDOKRGHXPJUXSRJHUDGRU.................................. 23 &ODVVLFDomRGHWUDEDOKRGHXPJUXSRJHUDGRU ............................................................. 23 $SOLFDo}HVREULJDWyULDVHRSFLRQDLV................................................................................ 23 &RQKHFHQGRDVFDUDFWHUtWLFDVGDVFDUJDV............................................................................. 24 Requisitos para alimentao de uma carga durante a partida e durante a operao ....... 24

    0DQXDO17*B375HY'H]7UDGX]LGRGRPDQXDO17*5HY-DQ

  • Seqenciamento das cargas em etapas......................................................................... 25Tipos de carga ........................................................................................................................ 25

    Caractersticas da Carga ................................................................................................ 34

    4 SELEO DO EQUIPAMENTO.................................................................... 37Descritivo ................................................................................................................................ 37Alternadores CA ..................................................................................................................... 37

    Tenso............................................................................................................................. 37 ,VRODPHQWRH&ODVVLFDo}HV........................................................................................... 37 (QURODPHQWRVH&RQH[}HV............................................................................................. 40 )XQGDPHQWRVH([FLWDomR.............................................................................................. 40

    Motores . ................................................................................................................................. 49Governadores ................................................................................................................. 49

    6LVWHPDVGH3DUWLGDGH0RWRUHV .................................................................................... 50Controles ................................................................................................................................ 54

    Sistemas de controle baseados em rels ...................................................................... 54 6LVWHPDVGHFRQWUROHEDVHDGRVHPFLUFXLWRVHOHWU{QLFRV0LFURSURFHVVDGRUHV........... 54 &LUFXLWRVHOHWU{QLFRVFRP$XWRQRPLD3OHQD ................................................................. 55 Opcionais para o sistema de controle ............................................................................ 55 $FHVVyULRVHRSFLRQDLV .......................................................................................................... 55 Recursos de Segurana e Alertas de Controle .............................................................. 55

    Disjuntores ...................................................................................................................... 56 %DWHULDVHFDUUHJDGRUHVGHEDWHULDV .............................................................................. 56 Sistemas de escape e de silencioso ............................................................................... 57

    Carenagens..................................................................................................................... 58 &RQJXUDo}HVDOWHUQDWLYDVGHDUUHIHFLPHQWRHYHQWLODomR ............................................. 58 6LVWHPDVGHFRQWUROHGRQtYHOGRyOHROXEULFDQWH......................................................... 59 'LVSRVLWLYRVGHDTXHFLPHQWR6WDQGE\SDUDJUXSRVJHUDGRUHV .................................... 59 7DQTXHVGH&RPEXVWtYHO'LHVHO ................................................................................... 61 Montagem dos Isoladores de Vibrao .......................................................................... 61 3DLQpLVGH7UDQVIHUrQFLD................................................................................................ 62 Necessidade de equipamentos adicionais ..................................................................... 62

    5 PROJETO ELTRICO................................................................................... 63Descritivo ....... ........................................................................................................................ 63

    3URMHWRVWtSLFRVSDUDXPVLVWHPDHOpWULFR .............................................................................. 63 &RQVLGHUDo}HVVREUHRSURMHWR ....................................................................................... 64

    Requisitos ....................................................................................................................... 64 5HFRPHQGDo}HV ............................................................................................................. 65 6LVWHPDVWtSLFRVSDUDEDL[DWHQVmR ............................................................................... 66 6LVWHPDVWtSLFRVSDUDPpGLDVRXDOWDVWHQV}HV .............................................................. 70 (VFROKHQGRRWUDQVIRUPDGRUSDUDXPJUXSRJHUDGRU ..................................................... 73 *HUDGRUHVVLJHORVXQLWiULRVYHUVXVJHUDGRUHVFRQHFWDGRVHPSDUDOHOR ...................... 78 Geradores conectados em paralelo com a rede pblica de energia............................... 81 Distribuio de energia ................................................................................................... 83 &RQH[}HV(OpWULFDV ................................................................................................................ 85

    Descritivo ........................................................................................................................ 85 &RQH[}HVGH&$QRJHUDGRU.......................................................................................... 85 &RQGXWRUHVGHFRUUHQWHDOWHUQDGD&$ .......................................................................... 87 5HGXomRGR)DWRUGH3RWrQFLDSHOD&DUJD..................................................................... 90 Aterramento do sistema e dos equipamentos ................................................................ 90

    NDICE GERAL ii

    Manual de Aplicao - Grupos Geradores Arrefecidos a gua

    0DQXDO17*B375HY'H]7UDGX]LGRGRPDQXDO17*5HY-DQ

  • Coordenao seletiva ..................................................................................................... 93 3URWHomRGRVJUXSRVJHUDGRUHVFRQWUDIDOKDVHVREUHFRUUHQWHV ........................................... 97 Dimensionamento de um disjuntor para o barramento principal do gerador ................. 97 Fontes dos grupos geradores ........................................................................................ 97 3URWHomRGRVJHUDGRUHVFRQWUDVREUHFDUJDV ............................................................... 101 0pGLDWHQVmRWRGDVDVDSOLFDo}HV ............................................................................... 103

    6 PROJETO MECNICO............................................................................... 107Fundao e Montagem......................................................................................................... 107

    0RQWDJHPGRJUXSRJHUDGRUHLVRODPHQWRFRQWUDYLEUDo}HV........................................ 107 5HFXUVRVSDUDDVIXQGDo}HV ........................................................................................ 108 )XQGDo}HVSDUDRLVRODPHQWRGHYLEUDo}HV ................................................................. 109 ,VRODGRUHVGHYLEUDo}HV ................................................................................................ 111 5HVLVWrQFLDD7HUUHPRWRV.............................................................................................. 113 $OtYLRGHWHQV}HVQDDomRGHHQHUJLDHQDDomRGRVLVWHPDGHFRQWUROH ................. 113

    Sistema de escape ............................................................................................................... 114 Diretrizes gerais do sistema de escape ........................................................................ 114 &iOFXORVGRVLVWHPDGHHVFDSH .................................................................................... 119

    Arrefecimento do motor ........................................................................................................ 124Requisitos ..................................................................................................................... 124

    5HFRPHQGDo}HV ........................................................................................................... 127Descritivo ...................................................................................................................... 128

    Tipos de Sistemas de Arrefecimento............................................................................. 128 6LVWHPDVGHDUUHIHFLPHQWRIRUQHFLGRVSHORIDEULFDQWHGRJUXSRJHUDGRURULJLQDLVGH IiEULFD ........................................................................................................ 131 Sistemas de arrefecimento no-fornecidos pelo fabricante do grupo gerador ............. 134 Lquido de arrefecimento .............................................................................................. 147 Altitude e temperatura ambiente ................................................................................... 149 Arrefecimento do alternador.......................................................................................... 150 2EVWUXo}HVQRVLVWHPDGHDUUHIHFLPHQWR ..................................................................... 151 Manuteno do sistema de arrefecimento .................................................................... 151 $SOLFDo}HVHPVHUYLoRVH[WHUQRV ............................................................................... 151

    Arrefecimento do motor ........................................................................................................ 151 5DGLDGRUPRQWDGRQRFKDVVLV....................................................................................... 152

    Radiador remoto ........................................................................................................... 153 5DGLDGRUUHPRWRHTXLSDGRFRPVLVWHPDGHGHVDHUDomR ........................................... 157 5DGLDGRUUHPRWRHTXLSDGRFRPERPEDDX[LOLDUSDUDROtTXLGRGHDUUHIHFLPHQWR......... 157 5DGLDGRUUHPRWRHTXLSDGRFRPXPUHVHUYDWyULRGRWLSR+RW:HOO ............................. 160 Arrefecimento do motor por meio de radiadores remotos com circuitos mltiplos ....... 162 5DGLDGRUHVLQGLFDGRVSDUDDSOLFDo}HVGRWLSRUDGLDGRUUHPRWR................................. 163 Arrefecimento do combustvel utilizando-se radiadores remotos ................................. 167 &iOFXORVSDUDRGLPHQVLRQDPHQWRGDWXEXODomRGHDUUHIHFLPHQWR .............................. 168

    Ventilao ...... ...................................................................................................................... 172Diretrizes Gerais ........................................................................................................... 172

    Requisitos para o sistema de ventilao....................................................................... 172 5HFRPHQGDo}HVSDUDRVLVWHPDGHYHQWLODomR ............................................................ 173 'HWHUPLQDomRGRVUHTXLVLWRVSDUDRX[RGHDUQRVLVWHPDGHYHQWLODomR ................... 174 Requisitos para entrada e sada de ar no projeto de ventilao do recinto do grupo

    gerador .................................................................................................................. 180 &iOFXORGDiUHDHIHWLYDSDUDDHQWUDGDHVDtGDGRX[RGHDUQRUHFLQWRGRJUXSRJHUDGRU..... 181 Diretrizes para a entrada e sada de ar no projeto de ventilao do recinto do grupo

    gerador .................................................................................................................. 181

    NDICE GERAL iii

    Manual de Aplicao - Grupos Geradores Arrefecidos a gua

    0DQXDO17*B375HY'H]7UDGX]LGRGRPDQXDO17*5HY-DQ

  • 3UHVVmRQHJDWLYDQRUHFLQWRGRJUXSRJHUDGRU ............................................................. 183 9HQWLODomRGRFiUWHUGRPRWRU ....................................................................................... 183 5HVWULomRDRX[RGHDUQRUHFLQWRGRJUXSRJHUDGRU................................................... 184 9HQWLODomRHPLQVWDODo}HVTXHFRQWHQKDPP~OWLSORVJUXSRVJHUDGRUHV ...................... 186 Operao das venezianas no recinto do grupo gerador ............................................... 187 3DUHGHVGHFRQWHQomR .................................................................................................. 188 Filtragem do ar utilizado para ventilao ...................................................................... 189 Efeito da altitude e da temperatura ambiente no sistema de ventilao....................... 189 9HULFDomRGRVLVWHPDGHYHQWLODomR ............................................................................ 189 Diretrizes gerais para o sistema de ventilao do recinto do grupo gerador ................ 191 &iOFXORGRX[RGHDUDWUDYpVGRUHFLQWRGRJUXSRJHUDGRU ......................................... 193 Teste de campo dos sistemas de ventilao................................................................. 194 9HQWLODomRGRUDGLDGRUPRQWDGRGLUHWDPHQWHQRFKDVVLGRJUXSRJHUDGRU................... 194 Ventilao em sistemas equipados com trocador de calor ou radiador remoto............ 197 ([HPSORGHFiOFXORSDUDRX[RGHDUSDUDYHQWLODomRGHQWURGRUHFLQWRGRJUXSRJHUDGRU .... 198

    Suprimento de combustvel .................................................................................................. 199 Suprimento de diesel combustvel ................................................................................ 199 Tubulao para o diesel combustvel............................................................................ 204 7DQTXHVGHFRPEXVWtYHOVREDEDVH .......................................................................... 205 7DQTXHVGLiULRV ............................................................................................................. 205 Utilizao de combustvel gasoso................................................................................. 206 Qualidade do combustvel gasoso ................................................................................ 206 3URMHWRGRVLVWHPDGHFRPEXVWtYHOSDUDRJUXSRJHUDGRU ............................................ 210 3URMHWRGRVLVWHPDGHFRPEXVWtYHOGR/RFDO................................................................. 210 &iOFXORGDSUHVVmRGRFRPEXVWtYHOHPXPVLVWHPDDFLRQDGRSRUFRPEXVWtYHOJDVRVR.... 212 5HGXomRGHUXtGRVHPDSOLFDo}HVGHJUXSRVJHUDGRUHV ..................................................... 219 $FLrQFLDGRVUXtGRV ...................................................................................................... 219 Rudos produzidos por um grupo gerador .................................................................... 222 Reduo de rudos transmitidos por estruturas prediais .............................................. 222 5HGXomRGHUXtGRVTXHVHSURSDJDPSHORDUVRP.................................................... 223 &DUHQDJHQVJDELQHWHVHTXLSDGDVFRPDWHQXDomRRXLVRODPHQWRGHVRP ................ 223 'HVHPSHQKRGRVLOHQFLRVRGRHVFDSDPHQWR ............................................................... 224 3URWHomRFRQWUDLQFrQGLRV .................................................................................................... 225 3URMHWRGRUHFLQWRGRHTXLSDPHQWR ...................................................................................... 226 &RQVLGHUDo}HVJHUDLV ................................................................................................... 226 ,QVWDODo}HVVREUHRWHWR ................................................................................................ 226

    APNDICE A...................................................................................................... 227Dimensionamento de grupos geradores com o software GenSize ...................................... 227

    Descritivo ...................................................................................................................... 227 3DUkPHWURVGH3URMHWR .................................................................................................. 228 (VSHFLFDomRGRVYDORUHVGDVFDUJDVQRVRIWZDUH*HQ6L]H........................................ 231 'HQLomRGHWHUPRV ...................................................................................................... 233 &iOFXORVGHWDOKDGRVSDUDDVFDUJDV ............................................................................. 234 &iOFXORVSDUDFDUJDVGLYHUVDV ...................................................................................... 239 (QWUDGDGRVGDGRVUHIHUHQWHVjVFDUJDVQDSDVWD6WHSGRVRIWZDUH ......................... 240 &RQVLGHUDo}HVVREUHDVHWDSDVGHDWLYDomRGDVFDUJDV..............................................241 'LUHWUL]HVSDUDDGHQLomRGHXPDVHTrQFLDGHHWDSDVSDUDDWLYDomRGHFDUJDV..... 241 5HFRPHQGDo}HVHUHODWyULRV ........................................................................................ 242 5HODWyULRV ...................................................................................................................... 246

    NDICE GERAL iv

    Manual de Aplicao - Grupos Geradores Arrefecidos a gua

    0DQXDO17*B375HY'H]7UDGX]LGRGRPDQXDO17*5HY-DQ

  • APNDICE B ..................................................................................................... 249 3DUWLGDGHPRWRUHOpWULFRXWLOL]DQGRWHQVmRUHGX]LGD............................................... 249 Uma comparao entre os mtodos de partida de um motor eltrico.............. 249 3DUWLGDGHXPPRWRUHOpWULFRFRPWHQVmRSOHQD ............................................... 250 3DUWLGDGHXPPRWRUHOpWULFRFRPDXWRWUDQVIRUPDGRU7UDQVLomRDEHUWD...... 250 3DUWLGDGHXPPRWRUHOpWULFRFRPDXWRWUDQVIRUPDGRU7UDQVLomRIHFKDGD ... 251

    3DUWLGDGHXPPRWRUHOpWULFRXWLOL]DQGRXPUHDWRU7UDQVLomRIHFKDGD......... 2513DUWLGDGHXPPRWRUHOpWULFRXWLOL]DQGRXPUHVLVWRU7UDQVLomRIHFKDGD ...... 2523DUWLGDGHXPPRWRUHOpWULFR(VWUHOD7ULkQJXOR7UDQVLomRIHFKDGD........... 252

    3DUWLGDGHXPPRWRUHOpWULFRXWLOL]DQGRHQURODPHQWRSDUFLDO3DUWZLQGLQJ 7UDQVLomRIHFKDGD.................................................................................... 253 3DUWLGDGHXPPRWRUHOpWULFRHTXLSDGRFRPURWRUFRPHQURODPHQWRRX URWRUERELQDGRZRXQGURWRU................................................................... 253 3DUWLGDGHXPPRWRUVtQFURQR .......................................................................... 254 1RWDVJHUDLVVREUHDSOLFDo}HV ......................................................................... 254APNDICE C...................................................................................................... 255 3DGU}HVGDVIRQWHVGHHQHUJLDHYDORUHVGDVWHQV}HVXWLOL]DGDVQR0XQGR........................ 255

    APNDICE D ..................................................................................................... 259 )yUPXODV~WHLVSDUDFiOFXORVHPHOHWULFLGDGH....................................................................... 259

    APNDICE E...................................................................................................... 261Servios de manuteno e reparos ...................................................................................... 261

    0DQXWHQomRGLiULD......................................................................................................... 261Manuteno semanal.................................................................................................... 261Manuteno mensal...................................................................................................... 261Manuteno semestral.................................................................................................. 262Manuteno anual......................................................................................................... 262

    APNDICE F...................................................................................................... 263 1RUPDVH3DGU}HV ................................................................................................................ 263 Normas de produtos relacionados ................................................................................ 263 0RGLFDomRGHSURGXWRV ............................................................................................... 263

    APNDICE G ..................................................................................................... 265 *ORVViULR............................................................................................................................... 265

    APNDICE H ..................................................................................................... 277Lista de Figuras .....................................................................................................................277

    APNDICE I ....................................................................................................... 281Lista de Tabelas.....................................................................................................................281

    NDICE GERAL v

    Manual de Aplicao - Grupos Geradores Arrefecidos a gua

    0DQXDO17*B375HY'H]7UDGX]LGRGRPDQXDO17*5HY-DQ

  • Manual de Aplicao - Grupos Geradores Arrefecidos a gua

    NDICE GERAL 0DQXDO17*B375HY'H]7UDGX]LGRGRPDQXDO17*5HY-DQ

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  • CAPTULO 1

    CAPTULO 1

    Manual de Aplicao - Grupos Geradores Arrefecidos a gua

    1 INTRODUO ................................................................................................. 7Descritivo .................................................................................................................................. 7Sobre este manual.................................................................................................................... 7Manuais de aplicao relacionados.......................................................................................... 8Segurana ................................................................................................................................ 8

    Manual N T030G_PT (Rev. Dez/2011)Traduzido do manual N T030G (Rev. Jan/2011)

  • CAPTULO 1

    Manual de Aplicao - Grupos Geradores Arrefecidos a gua

    Manual N T030G_PT (Rev. Dez/2011)Traduzido do manual N T030G (Rev. Jan/2011)

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  • Manual de Aplicao - Grupos Geradores Arrefecidos a gua

    1 INTRODUO 7Manual N T030G_PT (Rev. Dez/2011)

    Traduzido do manual N T030G (Rev. Jan/2011)

    DescritivoO mundo vem se tornando progressivamente dependenteda eletricidade. O fornecimento de energia eltrica crticopara, praticamente, todos os setores de atividade e um forne-cimento confivel de energia eltrica vital para um nmerocrescente de aplicaes. Instalaes tais como grandesedifcios de escritrios, indstrias, assim como, instalaesde servios de telecomunicaes, centros de informao eprovedores de servios de internet dependem da disponi-bilidade da energia eltrica 24 horas por dia, sete dias porsemana, sem interrupes. Esta necessidade tambm conseqncia do nmero crescente de computadores utili-zados no processamento de dados, controle de processos,sistemas de suporte vida e comunicaes globais - quedependem de um fluxo contnuo e ininterrupto de energiaeltrica. Alm das questes relativas confiabilidade, existemos incentivos ao crescimento econmico que favorecem ainstalao local de grupos motor-gerador. Como resultado,os grupos motor-gerador so, rotineiramente, includos nosprojetos de construo de novos edifcios, bem como, nosprojetos de reforma. Estes equipamentos fornecem energiade emergncia na eventualidade de alguma falha no forneci-mento de energia pela concessionria de energia eltrica, e,tambm, podem ser utilizados para reduzir o custo da eletrici-dade quando o valor das tarifas ou a poltica da concessio-nria local de energia eltrica fazem com que o uso de umafonte alternativa seja uma opo atraente. Devido suaimportancia, os grupos geradores devem ser selecionadose utilizados de modo a fornecer um suprimento de energiaeltrica confivel, de qualidade, e, na quantidade necessria.

    Tanto em comunidades distantes, no servidas por uma redecomercial de energia eltrica, quanto em locais onde, poralguma razo, a rede comercial de energia eltrica estejainacessvel por longos perodos, o fornecimento de energiaeltrica Prime torna-se uma necessidade, e no um luxo,para muitos usurios.

    Qualquer que seja o uso a que se destina o fornecimento localde energia eltrica, a confiabilidade do servio fornecido pelosequipamentos locais, seu desempenho e o seu custo; soas principais fatores a serem considerados pelos usurios.O objetivo deste manual proporcionar, aos projetistas desistemas e de instalaes eltricas, um guia para a escolhados equipamentos mais adequados para uma determinadainstalao, bem como, diretrizes para o projeto da instalao,de modo que sejam atendidas todas as necessidades.

    1 INTRODUO

    Sobre este manualEste manual descreve as especificaes e a aplicao degrupos motor-gerador estacionrios a diesel, ou por ignio avela, e arrefecidos a gua - denominados aqui grupos geradores.Este manual composto por sete sees principais: ProjetoPreliminar, Impacto da Carga Eltrica no Dimensionamentodo Gerador, Seleo do Equipamento, Projeto Eltrico,Projeto Mecnico e Apndice.

    A seo Projeto Preliminar apresenta as consideraesiniciais para o projeto de um grupo gerador. Os requisitos doequipamento e da instalao variam dependendo dos motivospara o uso do grupo gerador. Ao se fazer um projeto para ainstalao de um grupo gerador, a reviso e o conhecimentodestes motivos ser til como um ponto de partida para oprojeto do sistema e para a escolha dos equipamentos.

    A seo Impacto da Carga Eltrica no Dimensionamentodo Gerador apresenta os diversos tipos de carga e suainfluncia no dimensionamento do grupo gerador, em suaoperao e na escolha dos equipamentos. Tambm apresentada uma discusso sobre a seqncia de conexodas cargas ao grupo gerador.

    A seo Seleo do Equipamento descreve os principaiscomponentes de um grupo gerador e dos equipamentosassociados, suas funes e inter-relaes, e, os critriospara a sua escolha. So apresentadas as caractersticasfuncionais, os critrios para a escolha e os equipamentosopcionais necessrios.

    A seo Projeto Eltrico descreve o projeto de instalaodo gerador e dos sistemas eltricos associados, sua inter-conexo com os sistemas existentes no local da instalao,assim como, tpicos sobre a proteo da carga e do gerador.O projeto eltrico e o planejamento do sistema local de geraode energia eltrica, so fundamentais para o funcionamentocorreto e a confiabilidade do sistema.

    A seo Projeto Mecnico descreve o projeto de instalaodo grupo gerador, dos sistemas mecnicos associados suainterconexo com os sistemas existentes no local da instalao.O projeto mecnico e o planejamento do sistema local degerao de energia eltrica, so fundamentais para o fun-cionamento correto e a confiabilidade do sistema. Os tpicosincluem discuses sobre fundaes e montagens, sistemasde escape, sistemas de arrefecimento, sistemas de combus-tvel, reduo dos nveis de rudos, proteo contra incndiose sobre o recinto do equipamento.

  • Manual de Aplicao - Grupos Geradores Arrefecidos a gua

    1 INTRODUO 8Manual N T030G_PT (Rev. Dez/2011)

    Traduzido do manual N T030G (Rev. Jan/2011)

    O Apndice apresenta diversos tpicos teis como umdescritivo do software de dimensionamento GenSize esobre o contedo da ferramenta Power Suite. Tambmapresenta uma discusso sobre o procedimento de partidade motores utilizando uma tenso reduzida, assim como,referncias teis para as tenses utilizadas no mundo todo,questes sobre manuteno, frmulas, referncias sobreNormas Tcnicas e Padres, e, um glossrio.

    Este manual descreve a aplicao de grupos geradoresestacionrios. Este manual no inclui qualquer descritivosobre o uso de grupos de geradores comerciais estacionriosem aplicaes itinerantes (ou seja, a instalao e uso degrupos geradores sobre um chassis mvel, carroceria,trailer,etc.) pois os equipamentos apresentados neste manual noforam projetados para este tipo de aplicao. A CumminsPower Generation (CPG) no aprova qualquer aplicaoitinerante de seus grupos geradores comerciais. As nicasaplicaes aprovadas so aquelas para as quais os gruposgeradores foram especificamente projetados e testados pelaCummins Power Generation (CPG). Caso os distribuidores,ou clientes, desejem utilizar grupos geradores comerciaisestacionrios em aplicaes itinerantes, devero faz-losomente aps uma extensa anlise, testes, e umanotificao clara e inequvoca ao cliente final sobre possveisconseqncias deste tipo de aplicao para a vida til dogrupo gerador. A Cummins Power Generation (CPG) nogarante que as caractersticas do produto so adequadase suficientes para as aplicaes itinerantes e, portanto,cada cliente deve ser avisado sobre isso. Cada cliente responsvel pelos projetos de instalao e utilizao deseus prprios equipamentos.

    Manuais de aplicao relacionadosCada instalao de um grupo gerador requer a utilizaode um equipamento de transferncia de energia, seja(m)ele(s) chave(s) comutadora(s) ou chave(s) de paralelismo.O equipamento correto de trabalho e sua correta aplicaoso fundamentais para sua operao confivel e segura. Osmanuais de aplicao da Cummins Power Generation (CPG)englobam aspectos relacionados aos sistemas de energiastandby e de emergncia. Como estes manuais apresentamtemas relevantes que devem ser levados em conta desdeas primeiras tomadas de deciso no incio do processo doprojeto, eles devero ser analisados em conjunto com estedocumento.

    Manual de Aplicao T-011 Sistemas de Transferncia Auto-mtica de Energia. Muitas aplicaes prticas utilizam diversasfontes diferentes de energia para aumentar a confiabilidadedo sistema de energia eltrica. Freqentemente, estas fontesincluem tanto o servio da concessionria de energia (fonteprincipal), quanto o servio de grupo gerador para cargascrticas. O manual T-011 apresenta vrios tipos de sistemasde transferncia de energia disponveis e consideraes sobreseus usos. A avaliaao criteriosa do uso de um sistema decomutao de energia j no incio de um projeto permitiraos responsveis pelo projeto escolher o servio mais interes-sante economicamente e mais confivel para o usurio daenergia eltrica.

    Manual de Aplicao T-016 Paralelismo e Chave Seletorade Paralelismo. O equipamento de paralelismo permite quedois ou mais grupos geradores funcionem como um grandegrupo gerador. Isto pode ser economicamente vantajoso,especialmente, quando a carga total for maior que 1000kW.A deciso sobre o uso de grupos geradores em paralelo deveser tomada desde as etapas iniciais do projeto, principalmentese o espao e as necessidades de futuras expanses foremfatores crticos.

    SeguranaA segurana deve ser uma das principais preocupaes doresponsvel pelo projeto. A segurana envolve dois aspectos:a operao segura do prprio grupo gerador (e seus acessrios)e a operao confivel do sistema. A operao confivel dosistema est frequentemente relacionada com a seguranaporque os equipamentos que afetam a vida e a sade deindivduos (tais como, como sistemas de terapia intensivaem hospitais, iluminao de sadas de emergncia, ventila-o de edifcios, elevadores, bombas de combate a incndios,segurana e comunicaes) geralmente dependem de umgrupo gerador.

    Consulte a seo Referncias Tcnicas para informaesmais detalhas sobre normas tcnicas para instalaes eltricase de combate incndios, vlidas para a Amrica do Norte,Amrica Central e Europa. As normas tcnicas so revisadasperiodicamente, exigindo que haja uma atualizao contnua.A conformidade com todas as normas aplicveis responsa-bilidade do engenheiro encarregado do projeto de instalao.Por exemplo, alguns locais podem ser exigidos certificadosde conformidade com as normas em vigor, alvar de zonea-mento, alvar do edifcio ou outro certificado local especfico.Verifique todas as licenas necessrias, junto s autoridadesgovernamentais locais, logo no incio do processo de planeja-mento.

    NOTA: Embora as informaes contidas neste manual e nos manuais

    relacionados sejam precisas e teis, nada substitui o discernimento de

    um profissional de projetos qualificado e experiente. O usurio final

    deve determinar se o grupo gerador selecionado e o sistema de

    emergncia/standby so corretos para sua aplicao.

  • CAPTULO 2

    CAPTULO 2

    Manual de Aplicao - Grupos Geradores Arrefecidos a gua

    2 PROJETO PRELIMINAR................................................................................. 9Descritivo .................................................................................................................................. 9Requisitos de energia ............................................................................................................... 9

    Requisitos gerais............................................................................................................... 9 5HTXLVLWRVHVSHFtFRV ...................................................................................................... 9 7LSRVH&ODVVLFDo}HVGH6LVWHPDV.................................................................................. 9

    6LVWHPDVGHHPHUJrQFLDV ....................................................................................... 106LVWHPDVGHHQHUJLDVWDQGE\H[LJLGRVSRUOHL....................................................... 106LVWHPDVGHHQHUJLDVWDQGE\RSFLRQDLV................................................................ 10(QHUJLD3ULPH ....................................................................................................... 102SHUDomRGXUDQWHSLFRVGHFRQVXPRGHHQHUJLD.................................................... 10Reduo de custos.................................................................................................. 10&DUJDEiVLFDFRQWtQXD............................................................................................. 10Co-gerao de energia............................................................................................ 10

    'LDJUDPDHOpWULFRXQLOLDU ..................................................................................................... 11 'LUHWUL]HVSDUDFODVVLFDomRGHJUXSRVJHUDGRUHVSRWrQFLD ................................................. 12 &ODVVLFDomR(QHUJLD6WDQGE\ ..................................................................................... 12 &ODVVLFDomR(QHUJLD3ULPH......................................................................................... 12

    (QHUJLD3ULPHFRPWHPSRLOLPLWDGRGHIXQFLRQDPHQWR ........................................... 12(QHUJLD3ULPHFRPWHPSRGHIXQFLRQDPHQWROLPLWDGR ............................................ 12

    &ODVVLFDomR(QHUJLDGH&DUJD%iVLFD&ODVVLFDomR(QHUJLD&RQWtQXD................ 13 'LPHQVLRQDPHQWR ................................................................................................................... 15 &RQVLGHUDo}HV/RFDOGDLQVWDODomR ...................................................................................... 15 &RQVLGHUDo}HV,QVWDODomRHPORFDOH[WHUQR ................................................................. 15 &RQVLGHUDo}HV,QVWDODomRHPORFDOLQWHUQR ...................................................................16 &RQVLGHUDo}HVVREUHDHVFROKDGRFRPEXVWtYHO ..................................................................... 18 &RPEXVWtYHO'LHVHO ......................................................................................................... 18 %LRGLHVHOFRPEXVWtYHO ..................................................................................................... 18 *iVQDWXUDO...................................................................................................................... 19 */3*iV/LTXHIHLWRGH3HWUyOHR ................................................................................... 19

    Gasolina .......................................................................................................................... 19 $OWHUQDWLYDVGHFRPEXVWtYHOHPVXEVWLWXLomRDRGLHVHO' ............................................ 19 &RQVLGHUDo}HV$PELHQWDLV ..................................................................................................... 20 Rudos e Controle de Rudos.......................................................................................... 20 /HJLVODomRHQRUPDVWpFQLFDVVREUHUXtGRV.................................................................... 20 1RUPDVVREUHHPLVV}HVGHHVFDSHGHPRWRUHV............................................................. 20 1RUPDVWpFQLFDVSDUDRDUPD]HQDPHQWRGHFRPEXVWtYHLV ............................................. 21 3URWHomRFRQWUDLQFrQGLRV............................................................................................... 21

    /LVWDGH9HULFDomRGR3URMHWR3UHOLPLQDU....................................................... 22

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  • CAPTULO 2

    Manual de Aplicao - Grupos Geradores Arrefecidos a gua

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  • Manual de Aplicao - Grupos Geradores Arrefecidos a gua

    2 PROJETO PRELIMINAR 9Manual N T030G_PT (Rev. Dez/2011)

    Traduzido do manual N T030G (Rev. Jan/2011)

    DescritivoO projeto de instalao de um grupo gerador exige uma sriede avaliaes a respeito dos requisitos dos equipamentose sua instalao. Estes requisitos variam dependendo dosmotivos para a instalao do grupo gerador. Uma avaliaoe a clara compreenso destes motivos representam umponto de partida adequado para o projeto do sistema e aescolha correta dos equipamentos.

    Requisitos de energia

    Requisitos gerais

    A necessidade de gerao local de eletricidade de emergn-cia ou standby, em geral, definida pela obrigatoriedadede atender aos requisitos de normas tcnicas para instala-es prediais e/ou o risco de perdas financeiras que podemresultar da falta de energia eltrica.

    A obrigatoriedade para instalaes de sistemas de energiade emergncia ou standby decorrem dos requisitos esta-belecidos nas normas tcnicas para instalaes prediais,definidos por autoridades federais, estaduais, municipaisou quaisquer outras autoridades governamentais. Um dosprincipais motivos destas normas para instalaes prediais assegurar a integridade fsica e a vida de terceiros emsituaes decorrentes de falhas no fornecimento de energia.As instalaes voluntrias de energia standby por razesde economia, normalmente, so justificadas por uma reduono risco da interrupo de servios, perdas de dados ou outrosativos valiosos. Tanto as instalaes obrigatrias como asvoluntrias de sistemas para gerao local de energiapodem ser justificadas pela reduo nos preos em relao energia eltrica oferecida pela concessionria local deenergia, todavia, a observncia das normas existentes paraassegurar a integridade fsica e a vida de terceiros devemter prioridade. Para tanto, deve-se dimensionar adequada-mente a capacidade do gerador, e, assegurar o projetoadequado para os sistemas de transferncia de carga.

    Requisitos especficos

    A necessidade da instalao de um sistema de gerao localde energia eltrica resulta de uma grande variedade de requisitosespecficos. Veja abaixo alguns destes requisitos:

    Iluminao: Iluminao de sadas de emergncia, sinais lumi-nosos de sada, iluminao de segurana, luzes de adver-tncia, iluminao da sala de operao, iluminao internade elevadores, iluminao da sala do gerador, etc.

    2 PROJETO PRELIMINAR

    Energia para sistemas de controle: Energia para o controlede caldeiras, compressores de ar e outros equipamentosutilizados um tarefas crticas.

    Transporte: Elevadores para uso pelo corpo de bombeiros.

    Sistemas mecnicos: Exausto de fumaa e controle ventila-dores de pressurizao, tratamento de guas servidas, etc.

    Aquecimento: Aquecimento em processos crticos.

    Refrigerao: Bancos de sangue, armazenamento de ali-mentos, etc.

    Produo: Energia para processos crticos em laboratrios,processos de produo na indstria farmacutica, etc.

    Refrigerao de ambientes: Refrigerao de salas comequipamentos de computao, refrigerao e/ou aquecimentopara pessoas que requerem cuidados especiais, ventilaode locais onde hajam produtos qumicos perigosos, ventilaode locais onde hajam poluentes ou risco de contaminaobiolgica, etc.

    Proteo contra incndios: Bombas para combate incndios,bombas auxiliares, sistemas de alarme e sinalizao.

    Processamento de dados: Sistemas UPS e refrigeraopara evitar a perda de dados, perda de sistemas de memria,danos programas de computador.

    Suporte vida: Hospitais, enfermarias e outras instalaessimilares.

    Sistemas de comunicaes: Servios telefnicos de emer-gncia, como polcia e corpo de bombeiros, sistemas deantenas de telecomunicaes em edifcios pblicos, etc.

    Sistemas de sinalizao: Controle de trfego ferrovirio,martimo e aeronutico.

    Tipos e Classificaes de Sistemas

    Os sistemas de gerao local de energia podem ser classifi-cados conforme o tipo e classe do equipamento de gerao.Um equipamento pode ser classificado como Standby,Prime ou Contnuo, se utilizado para gerao de energiastandby, prime ou contnua, respectivamente. muitoimportante compreender como so definies as classifi-caes para a aplicao do equipamento. Para maioresinformaes, consulte a seo Diretrizes de Classificaode Energia de Grupos Geradores mais adiante. O tipo dosistema de gerao, e a escolha da classificao maisapropriada a ser utilizada dependem do tipo de aplicao.Consulte a Tabela 2-1 e os descritivos a seguir.

  • Manual de Aplicao - Grupos Geradores Arrefecidos a gua

    2 PROJETO PRELIMINAR 10Manual N T030G_PT (Rev. Dez/2011)

    Traduzido do manual N T030G (Rev. Jan/2011)

    Sistemas de emergncia: Em geral, os sistemas de emer-gncia so instalados, por imposio legal, e em conformi-dade com as diretrizes estabelecidas pelos departamentosde segurana pblica. Normalmente eles se destinam ao for-necimento de energia e iluminao durante curtos perodosde tempo, com os trs seguintes propsitos: permitir a eva-cuao segura de edifcios, evitar que falte energia eltricapara sistemas de suporte vida e equipamentos para pessoasque requerem cuidados especiais, e evitar que falte energiaeltrica para sistemas crticos de telecomunicaes e emlocais usados por servios de segurana pblica. Em geral,requisitos estabelecidos em normas tcnicas especificamo equipamento e a carga mnima necessrios.

    Sistemas de energia standby exigidos por lei: Em geral, ossistemas de energia standby, exigidos por lei, so instala-dos por imposio dos departamentos de segurana pblica.Estes sistemas normalmente destinam-se ao fornecimentode energia e iluminao por curtos perodos de tempo, ondenecessrio, para evitar acidentes ou facilitar as operaes decombate a incndios. Em geral, as exigncias normativasespecificam o equipamento e a carga mnima necessrios.

    Sistemas de energia standby opcionais: Em geral, os sistemasstandby opcionais so instalados onde a segurana no um fator fundamental, entretanto, a falta de energia podecausar perdas de negcios, perdas de receita, interrupo deprocessos crticos, causar inconvenincias ou desconfortos.Estes sistemas, normalmente, so instalados em centros deprocessamento de dados, fazendas, edifcios comerciais/industriais e residncias. O proprietrio do sistema podeselecionar as cargas a serem conectadas ao sistema.

    Alm de proporcionar uma fonte de energia standby noscasos em que ocorre a de falta no fornecimento de energiapela rede pblica de eletricidade, os sistemas de geraolocal tambm so utilizados para os seguintes objetivos:

    Energia Prime: Os sistemas de energia prime utilizam agerao local de energia ao invs de utilizar a energia forne-cida pela rede pblica em reas onde os servios da empresadistribuidora de energia no estejam disponveis. Um sistemasimples de energia prime utiliza pelo menos dois gruposgeradores e uma chave comutadora para transferir a energiapara as cargas conectadas a eles. Um dos grupos geradoresfunciona continuamente, com uma carga varivel, enquantoo outro serve como reserva para o caso de eventuais quedasde energia, bem como, para permitir o desligamento do pri-meiro grupo gerador para trabalhos de manuteno. pos-svel utilizar um relgio (temporizador) na chave comutadorapara efetuar a alternncia entre os grupos geradores emintervalos de tempo predeterminados.

    Operao durante picos de consumo de energia: Este tipode instalao permite que se use a gerao local de energiaeltrica durante os picos de consumo, de modo a reduzir ounivelar o consumo da eletricidade proveniente da rede pblicadurante estes perodos, com o objetivo de economizar dinheirodurante os picos de demanda de energia. Este tipo de sistemaprecisa de um controlador que d a partida e acione o grupogerador local nos momentos apropriados, para nivelar ospicos de demanda do usurio. Os geradores instalados paraproduzir energia standby tambm podem ser usados paraesta finalidade.

    Reduo de custos: As instalaes para a reduo de custosno consumo de energia utilizam a gerao local de energiaeltrica em conformidade com os contratos de preos deenergia mantidos com a empresa distribuidora de energiaeltrica. Geralmente, em troca de preos mais favorveis paraa energia da rede pblica, o usurio concorda em utilizar osgeradores e contrata uma quantidade especfica de carga (kW)por perodos de tempo determinados pela concessionria.E, normalmente, no podendo exceder um determinado limitede horas por ano. A gerao instalada para fins de energiastandby tambm pode ser utilizada para reduo de custos.

    Carga bsica contnua: As instalaes para fornecimento deuma carga bsica contnua utilizam a gerao local de energiaeltrica para um consumo constante de potncia (kW). Emgeral, estas instalaes so de propriedade das empresasde distribuio energia eltrica ou esto sob seu controle.

    Co-gerao de energia: Freqentemente, os equipamentospara gerao de uma carga bsica contnua podem ter seuuso extendido para uma modalidade denominada co-gerao.Em termos mais simples, a co-gerao corresponde ao usosimultneo da energia eltrica produzida em um grupo gerador,assim como, o uso do calor irradiado pelo escapamento.O calor irradiado pelo escapamento (que normalmentedesperdiado) recapturado e utilizado diretamente paraaquecimento, ou ento, convertido em eletricidade.

    Tipo de Sistema

    Classificao do Grupo Gerador

    Standby Prime Contnua

    Emergncia Energia Prime Carga Bsica

    Standby Corte de Pico Co-geraolegalmenteexigidos

    Standby ReduoOpcional de Custos

    Tabela 2-1. Classificao e tipos de sistemas

  • Manual de Aplicao - Grupos Geradores Arrefecidos a gua

    2 PROJETO PRELIMINAR 11Manual N T030G_PT (Rev. Dez/2011)

    Traduzido do manual N T030G (Rev. Jan/2011)

    Diagrama eltrico unifilarUm diagrama eltrico unifilar um recurso importante parase entender o sistema e o arranjo das conexes eltricas.Ele pode ser especialmente importante para transmitirinformaes durante o planejamento, a instalao, a partidainicial e/ou a manuteno do sistema. Estes diagramasevidenciam os principais componentes tais como geradores,equipamentos de comutao de energia, rels de proteo,

    proteo contra sobrecorrentes e o esquema geral de conexes.Um diagrama unifilar para a instalao eltrica deve serdefinido o quanto antes possvel, durante o planejamento dainstalao, para auxiliar no projeto do sistema. A Figura 2-1apresenta um tpico diagrama unifilar para um sistema bsicode gerao de energia.

    Figura 2-1. Tpico diagrama unifilar para um sistema de distribuio de energia eltrica

    GRUPOGERADOR DEEMERGNCIA

    TRANSFORMADORDA REDE ELTRICA

    DISJUNTORDE REDE

    DISJUNTORESDE DISTRIBUIO

    PAINEL DEDISTRIBUIO NORMAL

    PAINEL DE DISTRIBUIODE EMERGNCIA

    CHAVES DETRANSFERNCIA

    PARA CARGAS NO EMERGENCIAIS

    PARA CARGAS DE EMERGNCIA

    DISJUNTOR(SE NECESSRIO)

  • Manual de Aplicao - Grupos Geradores Arrefecidos a gua

    2 PROJETO PRELIMINAR 12Manual N T030G_PT (Rev. Dez/2011)

    Traduzido do manual N T030G (Rev. Jan/2011)

    Diretrizes para classificao degrupos geradores (potncia)A classificao de um grupo gerador (segundo sua potncianominal) especificada pelo fabricante1. Esta classificaoestabelece as condies de carga mxima permitida paraum grupo gerador. O grupo gerador apresentar um desem-penho e uma vida vida til (tempo entre revises) adequadossempre que usado de acordo com a sua classificao. Almdisso, importante fazer com que um grupo gerador sejautilizado para alimentar a sua carga mnima necessria, demodo a atingir sua temperatura normal de funcionamento ea sua taxa normal de consumo do combustvel. A CumminsPower Generation recomenda que um grupo gerador funcionecom, pelo menos, 30% da classificao indicada na suaplaqueta de identificao.

    Os tpicos a seguir descrevem as vrias classificaesutilizadas pela Cummins Power Generation. As Figuras2-2 at 2-5 apresentam os nveis de carga (P1, P2, P3, etc.)e os intervalos de tempo permitidos (T1, T2, T3, etc.) paracada um destes nveis conforme as vrias classificaes.

    Classificao Energia Standby

    A classificao Energia Standby usada para definir aplica-es de emergncia onde a energia fornecida durante umainterrupo no fornecimento pela fonte de energia usual (redepblica de energia). Para esta classificao, no se admitequalquer valor para capacidade de sobrecarga sustentada(Equivalente Energia de Parada por Falta de Combustvel deacordo com as normas ISO3046, AS2789, DIN6271 e BS5514).Esta classificao aplicada apenas para instalaesservidas por uma fonte usual e confivel de energia e cargasvariveis que apresentem um fator mdio de consumo decarga correspondente 80% da classificao standbydurante um perodo de tempo mximo de 200 horas de opera-o por ano, ou, por um perodo de tempo mximo de 25 horaspor ano, com consumo de carga correspondente 100% desua classificao standby.

    Em instalaes nas quais h grande probabilidade do tempode operao exceder 200 horas por ano com carga varivel,ou, 25 horas por ano com um consumo de carga correspon-dente 100% da classificao nominal, deve-se aplicar aclassificao Energia Prime.

    A classificao Energia Standby utilizada somente paradefinir aplicaes de emergncia e standby, nas quais ogrupo gerador serve como uma reserva (backup) para a fonteusual de energia. Para esta classificao, no permitidaqualquer operao sustentada em paralelo com a fonte usualde energia.

    1) As classificaes para grupos geradores da Cummins PowerGeneration so publicadas no pacote de software Power Suite.

    Para aplicaes que exigem operao sustentada em para-lelo com a fonte usual de energia, devem ser utilizadas asclassificaes Energia Prime ou Carga Bsica.

    Classificao Energia Prime.

    A classificao Energia Prime usada para definir as situa-es nas quais o fornecimento de energia eltrica pelo grupogerador substitui a energia adquirida da empresa distribui-dora. O nmero de horas de operao permitido por ano ilimitado para aplicaes com carga varivel, porm, limitado para aplicaes com carga constante, conformedescrito abaixo. (Equivalente da classificao Energia Primede acordo com a norma ISO8528 e da classificao Energiade Sobrecarga de acordo com as normas ISO3046, AS2789,DIN6271 e BS5514.)

    Energia Prime com tempo ilimitado defuncionamento.A classificao do tipo Energia Prime permite que o grupogerador esteja disponvel por um nmero ilimitado de horasde operao, ao ano, em aplicaes com carga varivel.Aplicaes que exijam qualquer operao em paralelo coma fonte usual de energia, com carga constante, esto sujeitas limitaes de tempo de funcionamento. Em aplicaescom carga varivel, o fator de carga mdio no deve exceder70% da Classificao de Energia Prime. Uma capacidade desobrecarga de 10%, admissvel, por um perodo mximode 1 hora para cada de um perodo de 12 horas de operao,porm, no dever exceder 25 horas ao ano. O tempo total deoperao na classificao Energia Prime no deve exceder500 horas por ano.

    Energia Prime com tempo de funcionamentolimitado.A classificao do tipo Energia Prime permite que o grupogerador esteja disponvel por um nmero limitado de horasde operao, ao ano, em aplicaes com carga constante,tais como, energia interrompvel, reduo de carga, corte depico e outras aplicaes que, em geral, envolvem a operaoem paralelo com a fonte usual de energia. Os grupos gera-dores podem operar em paralelo com a fonte usual de ener-gia durante at 750 horas por ano, em valores de potncia queno excedam a classificao de Energia Prime. Deve-seressaltar que a vida til do motor ser reduzida caso sejautilizado de modo constante para alimentar altos valores decarga. Qualquer aplicao que exija mais de 750 horas deoperao por ano conforme os parmetros da classificaoEnergia Prime, dever, ao invs disso, utilizar a classifica-o Energia de Carga Bsica.

  • Manual de Aplicao - Grupos Geradores Arrefecidos a gua

    2 PROJETO PRELIMINAR 13Manual N T030G_PT (Rev. Dez/2011)

    Traduzido do manual N T030G (Rev. Jan/2011)

    Figura 2-2. Classificao Energia Standby

    Figura 2-3. Energia Prime, funcionamento por tempo ilimitado

    P1 P2 P3 P4 P5 P6

    T1 + T2 + T 3 + T 4 + T 5 + T 6 + ... + T n

    (P1 x T1) + (P2 x T2) + (P3 x T3) + (P4 x T4) + (P5 xT 5) + (P6 x T6) + ... + (Pn x Tn)

    T1 T2 T3 T4 T5 T6Ts Ts TsTEMPO

    ENERGIA MDIA =

    CLASSIFICAO DEENERGIA STANDBY 100%

    ENERGIA MDIAMXIMA PERMITIDA 70%

    NOTAS:I O tempo total de funcionamento (T + T + T + T + T + T + ... + T ) no deve exceder 200 horas.

    No considere os perodos de inatividade (T ).No h recurso de sobrecarga.

    1 2 3 4 5 6 n

    SIIIII

    TEMPO

    P1 P2 P3 P4 P5 P6

    T1 T2 T4 T5 T6T3Ts Ts

    T1 + T2 + T 3 + T 4 + T 5 + T 6 + ... + T n

    (P1 x T1) + (P2 x T2) + (P3 x T3) + (P4 x T4) + (P5 xT 5) + (P6 x T6) + ... + (Pn x Tn)ENERGIA MDIA =

    CLASSIFICAO DESOBRECARGA MXIMA 110%

    NOTAS:I Considere cargas de menos de 30% como 30% (P ).II No considere os perodos de inatividade (T )

    O nmero total de horas por ano na ou acima da Classificao de Energia Prime (P e P ) no deveexceder 500 horas.

    5

    S

    3 3III

    CLASSIFICAO DEENERGIA PRIME 100%

    ENERGIA MDIAMXIMA PERMITIDA 70%

    ENERGIA MNIMARECOMENDADA 30%

  • Manual de Aplicao - Grupos Geradores Arrefecidos a gua

    2 PROJETO PRELIMINAR 14Manual N T030G_PT (Rev. Dez/2011)

    Traduzido do manual N T030G (Rev. Jan/2011)

    Classificao Energia de Carga Bsica(Classificao Energia Contnua)

    A classificao Energia de Carga Bsica aplica-se ao forne-cimento contnuo de energia para uma carga de at 100%da classificao bsica, por um nmero ilimitado de horas.No especificada qualquer capacidade de sobrecarga sus-tentada disponvel para esta classificao. (Equivalente Energia Contnua de acordo com as normas ISO8528,

    Figura 2-4. Energia Prime, funcionamento por tempo limitado

    Figura 2-5. Classificao Energia de Carga Bsica

    ISO3046, AS2789, DIN6271 e BS5514). Esta classificaoaplica-se para a operao de carga bsica pela fonte usualde energia. Neste tipo de aplicao, os grupos geradores soconectados em paralelo com a fonte usual de energia etrabalham sob carga constante por longos perodos de tempo.

    T1 T2 T3 T4Ts Ts Ts Ts

    P P P1 2 3

    TEMPO

    CLASSIFICAO DEENERGIA PRIME 100%

    NOTAS:I O tempo total de funcionamento (T + T + T + T + ... + T ) no deve exceder 750 horas.II No considere os perodos de inatividade (T ).III

    1 2 3 4 n

    S

    A capacidade de sobrecarga mxima no permitida para a classificao de energia Primede tempo de funcionamento limitado.

    P 4

    TEMPOTs Ts

    P

    TT T

    CLASSIFICAO DEENERGIA DE CARGABSICA 100%

    NOTAS:I O tempo denota inatividade programada regularmente para manuteno.II Nenhuma capacidade de sobrecarga permitida para a classificao de carga bsica.

    TS

  • Manual de Aplicao - Grupos Geradores Arrefecidos a gua

    2 PROJETO PRELIMINAR 15Manual N T030G_PT (Rev. Dez/2011)

    Traduzido do manual N T030G (Rev. Jan/2011)

    Consideraes - Local da instalaoUma das primeiras decises referentes ao projeto ser deter-minar se o grupo gerador ficar localizado dentro ou fora deuma construo (edifcio), em um abrigo ou em gabinetecarenado.

    O custo total e a facilidade da instalao do sistema de energiaeltrica dependem do planejamento e da localizao fsicade todos os elementos do sistema - grupo gerador, tanquesde combustvel, dutos e venezianas de ventilao, acessrios,etc. Considere os seguintes fatores tanto para a instalaointerna quanto externa:

    Montagem do grupo gerador.

    Localizao do quadro de distribuio e das chavescomutadoras de transferncia.

    Ramificaes dos circuitos para aquecedores de lquidode arrefecimento, carregador de bateria, etc.

    Segurana contra inundaes, incndios, formaode gelo e vandalismo.

    Conteno de derramamento acidental ou vazamentode combustvel ou de lquido de arrefecimento.

    Possibilidade de danos simultneos nos servios dafonte normal e de emergncia.

    Facilidade de acesso para manuteno e inspees.

    Facilidade de acesso e espao de trabalho para grandesreparos ou remoo/substituio de peas.

    Facilidade de acesso para teste de carga quando requeridopara manuteno, dimensionamento apropriado ou cdigo.

    Consideraes - Instalao em local externo

    Emisso de rudos e atenuao dos nveis de rudo.Barreiras de som podem ser requeridas. Alm disso, umadistncia grande entre o grupo gerador e a rea sensvela barulho diminuir o barulho percebido. Carenagensacsticas esto frequentemente disponveis e podemser requeridos para satisfazer as necessidades dosclientes ou regulamentaes locais de barulho.

    Carenagem de proteo contra intempries, como oprprio nome sugere, oferece uma proteo contrafatores climticos, mas pode tambm fornecer um certograu de segurana para o grupo gerador, ou mesmo,um acabamento esttico para a instalao.

    Dar a partida num grupo gerador, faz-lo aceitar carga,dentro de intervalos de tempo especficos, e, em baixastemperaturas ambientes pode representar um problema.Sistemas de emergncia definidos por normas tcnicasexigem que a temperatura ambiente ao redor do grupogerador seja mantida em nveis adequados. Exemplodisso a norma NFPA110, que requer uma temperaturamnima de 40F (4C) ao redor do grupo gerador, ou anorma CSA 282 que requer uma temperatura mnimade 10C (50F).

    DimensionamentoCom o propsito de orar os custos do projeto, essencial,fazer um levantamento razoavelmente preciso de todas ascargas, o mais cedo possvel. Caso todas as informaessobre os equipamentos (as cargas) no estiverem disponveisdesde o incio do projeto, ser preciso fazer estimativas esuposies para os clculos do dimensionamento inicial.Esses clculos devero ser refeitos medida que sejamobtidas informaes mais precisas. Grandes cargas, taiscomo, motores, sistemas de fornecimento ininterrupto deenergia (UPS), acionadores de freqncia varivel (VFD),bombas de gua para combate a incndios e equipamentosde diagnstico por imagem tm uma importncia conside-rvel no dimensionamento do grupo gerador e devem seravaliadas com ateno.

    Especificaes tcnicas precisas sobre o desempenho detransiente, queda de tenso/freqncia e tempos de reto-mada, durante a partida de motores (carga), assim como,sobre a aceitao de carga em blocos tambm tm umaimportncia considervel no dimensionamento. Consulte aseo 3, A Influncia das Cargas Eltricas no Dimensiona-mento do Grupo Gerador, neste manual, para maioresinformaes sobre os clculos de dimensionamento e asinformaes necessrias sobre os diferentes tipos de carga.

    Para permitir algumas estimativas preliminares, devem serutilizadas algumas regras bsicas:

    Motores - 1/2 HP por kW.

    UPS - 40% de superdimensionamento para 1 e 6 pulsos,ou 15% de superdimensionamento para 6 pulsos comfiltros de entrada e UPS de 12 pulsos.

    VFD - 100% de superdimensionamento exceto paramodulao de largura de pulso, e ento 40% de super-dimensionamento.

    Durante a conexo das cargas ao grupo gerador, recomen-dvel que elas sejam conectadas em etapas, divididas emagrupamentos ou blocos de carga. Este procedimento poderexigir menos esforo do grupo gerador e no exigir umequipamento superdimensionado. O uso de vrias chavescomutadoras ou de algum outro dispositivo (rels de retardode tempo, PLC, etc.) ser necessrio para que a tenso ea freqncia do grupo gerador se estabilizem entre asetapas de conexo dos blocos de carga.

    Dependendo do valor da carga total (geralmente acima de500 kW), pode ser vantajoso o uso de grupos geradoresconectados em paralelo. Embora tecnicamente exeqvel,o uso de grupos geradores em paralelo no economica-mente aconselhvel quando a carga total for menor ou iguala 300 kW.

  • Manual de Aplicao - Grupos Geradores Arrefecidos a gua

    2 PROJETO PRELIMINAR 16Manual N T030G_PT (Rev. Dez/2011)

    Traduzido do manual N T030G (Rev. Jan/2011)

    Atender a estes requisitos de temperatura mnima emespao confinado (capa justa) ou algum outro tipo decarenagem pode ser difcil ou mesmo impossvel. Umacarenagem com isolamento trmico ou, talvez, aquecidapode ser necessria. Uma carenagem projetada especi-ficamente para a reduo de rudos ir conter materialisolante, todavia, pode no fornecer o isolamento trmiconecessrio. Carenagens inteirias ou aquelas grandeso suficiente para que se possa entrar, e trabalhar, dentrodelas; em geral, j vem equipadas com isolamento,sistemas de venezianas motorizadas ou acionadaspela gravidade, e mesmo aquecedores, se necessrio.

    Vrios dispositivos auxiliares de aquecimento podemser necessrios para dar a partida ou aceitao de carga,mesmo que a aplicao no seja do tipo sistema deemergncia. Aquecedores para o lquido de arrefeci-mento, para as baterias, e mesmo para o leo podemser necessrios. Para maiores informaes, consulte otem Dispositivos de Aquecimento Standby para GruposGeradores, na seo 4, Seleo do Equipamento.

    Condicionamento de combustvel e aquecimento. Noslocais com baixas temperaturas ambientes o leo dieselusado como combustvel se tornar mais viscoso, tornan-do-se turvo, podendo entupir os filtros e bombas, ou nofluir adequadamente pelas tubulaes. Misturas decombustveis so frequentemente usadas para resolvereste problema, no entanto, o aquecimento do combustvelpode ainda ser necessrio para uma operao confivel.

    A maresia em regies litorneas pode causar proble-mas de corroso nos grupos geradores instalados emcarenagens de ao expostas ao ar livre, plataformas etanques de combustvel. Considera-se uma prtica apro-priada de instalao o uso de uma carenagem opcionalde alumnio, quando oferecida pela CPG, devido resis-tncia extra contra corroso.Isso considerado necessrio para aplicaes externasem regies litorneas, ou seja, locais a menos de 60milhas de distncia do mar.

    Os pontos de acesso para manuteno ou para reparosmaiores, substituio de componentes (como o radiadorou o alternador), ou revises, devem ser levados emconsiderao durante o projeto da carenagem e na insta-lao do grupo gerador prximo a outros equipamentosou estruturas. Caso um servio de manuteno maisdemorado seja necessrio (pelos motivos de um grandenmero de horas de operao ou falha/dano em algumcomponente grande do grupo gerador), os pontos deacesso sero muito importantes. Estes pontos de acessoincluem coberturas, paredes de proteo removveis,distanciamento adequado das estruturas prximas, efacilidade de acesso para os equipamentos de manu-teno e reparos.

    Cercas de segurana e barreiras visuais.

    Distncias de propriedades.

    O escapamento do motor deve ser direcionado para longede sistemas de ventilao ou aberturas de edifcios prxi-mos.

    Aterramento - Podem ser necessrios eletrodos e cabosde aterramento para o equipamento (grupo gerador).

    Instalao de sistema para proteo contra raios.

    Consideraes - Instalao em local interno

    Recinto reservado para o gerador - Para aplicaesdo tipo Standby, certas normas de segurana podemexigir que a sala do gerador seja reservada exclusiva-mente para este propsito. Considere tambm o efeitoque uma grande rea ventilada teria em outro equipa-mento instalado na mesma sala, como por exemplo umequipamento de aquecimento do edifcio.

    Classificao de segurana contra incndios para aconstruo do recinto - Normalmente, as normas desegurana especificam que o recinto do grupo geradortenha uma classificao de resistncia ao fogo de, nomnimo, 1 a 2 horas. Consulte as autoridades locais parase informar sobre requisitos pertinentes.

    rea de trabalho - Usualmente, o espao livre (rea detrabalho) ao redor de equipamentos eltricos especi-ficada por normas tcnicas. Na prtica, deve haverpelo menos 1m (3 ps) de espao livre em torno decada grupo gerador. A substituio do alternador deveser feita sem a necessidade de remoo de todo oconjunto ou de qualquer acessrio. Alm disso, o projetoda instalao dever prever o acesso para grandestrabalhos (por exemplo, o recondicionamento ou subs-tituio de componentes, como um radiador).

    Tipo do sistema de arrefecimento - Recomenda-se ouso de um radiador montado na fbrica, todavia, o ventiladordo radiador pode criar uma presso negativa signifi-cativa dentro do recinto. As portas de acesso devem,portanto, abrir para dentro do recinto ou possuiremvenezianas; de modo que possam ser abertas quandoo grupo gerador estiver funcionando. Consulte o temArrefecimento do Gerador, na seo Projeto Mecnico,para as detalhes adicionais sobre o arrefecimento.

    A ventilao no recinto do equipamento envolve grandesvolumes de ar. Num projeto ideal de sala, o ar sugadodiretamente do exterior e expelido para fora, pela paredeoposta. Para configuraes opcionais de arrefecimentode grupos geradores que envolvam trocadores de calorou radiadores remotos, sero necessrios ventiladorespara a ventilao da sala.

  • Manual de Aplicao - Grupos Geradores Arrefecidos a gua

    2 PROJETO PRELIMINAR 17Manual N T030G_PT (Rev. Dez/2011)

    Traduzido do manual N T030G (Rev. Jan/2011)

    Escape do motor - A sada de escape do motor deverser instalada to alto quanto possvel, e, situada numlocal favor dos ventos dominantes (ou seja, o vento develevar os gases de escape para longe das construes)evitando que os gases sejam aspirados pelos sistemasde ventilao ou entrem pelas aberturas do edifcio.

    Armazenamento e tubulaes de combustvel - As normasde segurana locais podem especificar os mtodosde armazenamento de combustvel dentro de edifciose restringir as quantidades armazenadas. Uma consultaprvia ao representante local da Cummins Power Gene-ration ou ao comando local do Corpo de Bombeiros recomendvel. Ser necessrio providenciar um pontode acesso para o reabastecimento dos tanques dearmazenamento. Consulte o tem Consideraes deEscolha do Combustvel, a seguir.

    Recomenda-se que o sistema de distribuio eltricaseja provido de recursos para conectar o grupo gerador um banco de cargas temporrio.

    A instalao do grupo gerador dentro de uma construo(edifcio) deve ser feita de tal forma que permita o acessopara a entrega e instalao do produto, assim como,posteriormente, permita o acesso para reparos e manu-teno. A localizao mais lgica para um grupo geradordentro de um edifcio, com base nestas consideraes, no andar trreo, prximo a um estacionamento ou pistade acesso, ou em um estacionamento aberto. Dado queestas costumam ser reas nobres de um edifcio, casoseja necessrio outro local, lembre-se que podem sernecessrios equipamentos pesados para a descargae grandes trabalhos de manuteno na unidade. Almdisso, so necessrias as entregas de combustvel,de lquido de arrefecimento, de leo, etc., em intervalosregulares de tempo. Provavelmente, dever ser proje-tado um sistema de suprimento de combustvel comtanques de abastecimento, bombas, tubulaes, tanquesdirios, etc., todavia, as trocas de leo lubrificante e dolquido de arrefecimento podero ser dificultadas casotenham de ser transportados manualmente em barrisou baldes.

    As instalaes sobre lajes, embora sejam comuns,exigem um planejamento complementar e avaliaescuidadosas sobre o projeto estrutural. As vibraes eo armazenamento/entrega do combustvel podem serproblemticos em instalaes deste tipo.

    Instalao em locais internos, em geral, requerem umrecinto exclusiva provido de estruturas prova de fogo.Fornecer um fluxo de ar para o interior do recinto tam-bm pode ser um problema. Em geral, no permitidoo uso de bloqueadores de incndio dentro dos dutosde ventilao. O ideal que o recinto seja construdocom duas paredes externas, opostas uma outra, deforma que o fluxo do ar de entrada flua sobre o grupogerador e seja levado para fora atravs da paredeoposta, no lado do radiador da unidade.

    As instalaes do gerador tendem a enfrentar umagrande variedade de condies climticas. Embora oequipamento seja projetado para para funcionar eficaz-mente na maioria destas condies, existem algumsfatores a serem a serem considerados em relao scondies climticas adversas. Por exemplo:

    Ambientes Litorneos:

    A salinidade do ar e condensao devido alta umidadedo ar podem exigir maior ateno.

    Aquecedores para o alternador so obrigatrios emambientes midos para manter a umidade fora. Elesno so um acessrio exclusivo para climas frios.

    importante evitar o acmulo de gua (umidade con-densada) ao redor do gerador. Um projeto especial declarabia ou um defletor deve ser utilizado para garantira vida til e o desempenho do grupo gerador.

    Consulte o tem Condicionamento de ambientes,depois da seo 4-3, neste manual.

    Ambientes ridos/Empoeirados:

    O recinto do grupo gerador deve ser mantido livre de pe sujeira. Partculas de areia e p tambm podemprejudicar a manuteno e o funcionamento do gerador.Equipamentos de proteo, tais como, filtros de telapara o sistema de ventilao do equipamento so reco-mendados. Isto pode prevenir os danos causados peloimpacto de partculas de areia em alta velocidade, contrapartes do equipamentos, enquanto elas fluem sobre ogerador e atravs do radiador. Note que estes filtrosaumentam a resistncia ao fluxo de ar da ventilao e,portanto, fazem com que sejam necessrias aberturasmaiores para a entrada e sada do ar no local de instalao.O valor total da resistncia ao fluxo de ar, incluindo aqueladevida aos filtros, deve permanecer abaixo da resistnciamxima permitida, listada nas informaes tcnicas dogrupo gerador.

    Se forem instalados filtros no sistema de ventilao,tambm deve ser usado um sistema para detectar oentupimento destes filtros. Devem ser instalados instru-mentos para monitorar as condies dos filtros e detectareventuais entupidos. Por exemplo, podem ser instaladosindicadores de queda de presso no sistema de ventilaodo recinto. Outras alternativas de monitoramento tambmpodem ser viveis.

    Em locais empoeirados, o espaamento entre as aletasna colmia do radiador e o seu nmero de lminas socaractersticas importantes a serem avaliadas. Umradiador com grande nmero de aletas por polegada inadequado para uso em locais sujos (empoeirados,arenosos, etc). Colmias de radiador que possuam umespaamento muito justo entre as aletas podem acumularresduos e isso pode reduzir o desempenho do radiador.

  • Manual de Aplicao - Grupos Geradores Arrefecidos a gua

    2 PROJETO PRELIMINAR 18Manual N T030G_PT (Rev. Dez/2011)

    Traduzido do manual N T030G (Rev. Jan/2011)

    2) A Cummins Power Generation no assume qualquer responsabilidadede garantia sobre reparos ou aumento de custos decorrentes do usode biodiesel combustvel.

    Um espaamento maior permitir que gros de areia,pequenas partculas de sujeira, etc. passem atravsda colmia sem ficarem presos.

    O sistema de refrigerao deve ser dimensionado comuma capacidade de refrigerao de 115% (ou seja,superdimensionado, com 15% a mais de capacidade)em relao ao exigido pelo grupo gerador. Isso deveevitar a degradao do sistema. Sempre que for limpo,conforme os mtodos e com a frequncia recomendadospelo fabricante, a capacidade de 100% refrigeraodeve ser obtida facilmente. Isso especialmente impor-tante no caso dos grupos geradores instalados emambientes empoeirados/sujos.

    Todos os cuidados devem ser tomados, tambm, paramanter o combustvel diesel livre de qualquer materialcontaminante.

    Altitude:

    Quanto maior a altitude, menor ser a densidade do ar.Em grandes altitudes, ou seja, locais com ar rarefeito,a baixa densidade do ar piora o desempenho dosmotores, alternadores, sistemas de arrefecimento, etc.Consulte os manuais tcnicos do modelo especficode grupo gerador, para obter informaes mais precisassobre a queda no desempenho.

    Os alternadores que geram mdias e altas tenses nodevem ser usados acima de determinadas altitudes paraevitar descargas eltricas do tipo Efeito Corona.Entre em contato com o distribuidor local Cummins parase informar sobre os equipamentos mais recomen-dadas para o seu local de trabalho.

    Consideraes sobre a escolha docombustvelA escolha do tipo de combustvel: gs natural, diesel ouGLP, ir influenciar a disponibilidade e o dimensionamentodo grupo gerador. Considere os seguinte fatores:

    Combustvel Diesel

    O combustvel diesel recomendado para aplicaesde emergncia e standby. Para obter um bom desem-penho de partida e mximizar a vida til do motor,recomenda-se o combustvel diesel ASTM D975 GrauNo. 2-D. Consulte o distribuidor do fabricante do motorsobre o uso de outros graus de diesel combustvel paradiferentes motores.

    O projeto de toda a instalao tambm deve incluir oprojeto de um local para o armazenamento do combus-tvel, entretanto o tanque no deve ser grande demais.

    O diesel combustvel pode ser armazenado por umperodo de at dois anos, por este motivo o tanque desuprimento deve ser dimensionado para permitir o reabas-tecimento de combustvel com base na programaode exerccios e testes nesse perodo. Pode ser neces-srio adicionar um bactericida (substncia para evitara proliferao de microorganismos no diesel) caso afreqncia de reabastecimento seja baixa, ou, caso ascondies ambientais (como a elevada umidade doar) favoream o crescimento de microorganismos nocombustvel. Os microorganismos podem obstruir osfiltros de combustvel, afetar o funcionamento do motorou at mesmo danific-lo.

    Climas frios - Em climas frios deve ser usado um com-bustvel Premium de Grau 1-D quando a temperaturaambiente estiver abaixo do ponto de congelamento.Pode ser necessrio utilizar um sistema de aquecimentodo combustvel para evitar a obstruo dos filtros decombustvel quando a temperatura cair abaixo do pontode nvoa do combustvel: cerca de -6C (20F) paracombustveis Grau 2-D, e, -26C (-15F) para Grau 1-D.

    As normas ambientais para controle de emisses podemser aplicveis nestes casos. Consulte o tem Consi-deraes Ambientais.

    Biodiesel

    Os combustveis denominados biodiesel so obtidos deuma grande variedade de fontes renovveis, tais como, leosvegetais, gorduras animais e leos de cozinha, etc. Em geral,estes combustveis so denominados steres Metil-cido-Graxos (FAME). Normalmente, quando usados em motoresdiesel, a emisso de fumaa, a potncia e a economia deconsumo so reduzidas. Embora a emisso de fumaa sejareduzida, o efeito em outras emisses pode variar, ou seja,pode haver a reduo de alguns poluentes e o aumento deoutros. O biodiesel um combustvel alternativo, portanto,ao se utilizar este combustvel, o desempenho do motor e asemisses de poluentes no podem ser os mesmos garantidospelo fabricante2.

    Uma mistura dos combustveis diesel e biodiesel, numaproporo inferior a 5% do volume no dever causar qualquerproblema grave. Concentraes acima de 5% podem causardiversos problemas operacionais. A Cummins no aprovanem desaprova o uso de misturas de combustveis do tipodiesel + biodiesel. Consulte a Cummins para obter maioresinformaes.

  • Manual de Aplicao - Grupos Geradores Arrefecidos a gua

    2 PROJETO PRELIMINAR 19Manual N T030G_PT (Rev. Dez/2011)

    Traduzido do manual N T030G (Rev. Jan/2011)

    Gs natural

    Para a maioria das instalaes, o armazenamento nodeve ser feito no local (deve-se usar gs encanado).

    O gs natural pode ser uma opo econmica de com-bustvel, contanto que esteja disponvel nos valoresde fluxo e presso exigidos para o grupo gerador.

    Um suprimento de reserva de GLP combustvel podeser necessrio para sistemas de fornecimento de energiaeltrica de emergncia.

    O gs natural bruto (ou seja, captado diretamente desua fonte natural) pode ser utilizado por alguns gruposgeradores. Entretanto, necessrio que sejam feitasanlises deste combustvel, assim como, o fabricantedo motor deve ser consultado para determinar se havero despotenciamento ou se a composio deste combus-tvel poder causar danos ao motor devido fracacombusto, detonao ou corroso.

    Ocasionalmente, algumas empresas distribuidoras degs adicionam butano ao gs natural para manter a pres-so da linha. Podero ocorrer danos ou mesmo a detona-o do motor caso se utilize gs natural aditivado combutano. Os motores a gs natural requerem tubulaeslimpas e secas, gs de qualidade para gerar a potncianominal e assegurar uma vida til ideal ao motor.

    A estabilidade de freqncia de grupos geradores commotores de ignio por vela pode no ser to boa quantoa dos grupos geradores com motores diesel. Uma boaestabilidade de freqncia importante na alimentaode cargas UPS.

    Climas frios - Em geral, temperaturas ambientesabaixo de -7C (20F), os motores com ignio por vela,conseguem dar a partida com mais facilidade e aceitamcarga mais rapidamente do que os motores diesel.

    NOTA: A Cummins Power Generation no recomenda o uso de

    gs natural em tubulao de alta presso (34 kPa [5 psig] ou

    mais) em edifcios.

    GLP (Gs Liquefeito de Petrleo)

    A disponibilidade local de GLP dever ser investigadae confirmada antes de se optar por um grupo geradorcom motor movido a GLP.

    Devem ser tomadas providencias para o armazena-mento local deste combustvel. O GLP pode ser arma-zenado por tempo indefinido.

    A estabilidade de freqncia da tenso produzida porgrupos geradores que utilizam motores com ignio avela pode no ser to boa quanto a dos grupos gera-dores que utilizam motores a diesel. Este um fatorimportante que deve ser levado em considerao nocaso da alimentao de cargas UPS.

    Para utilizao em climas frios, o tanque de armazena-mento de GLP deve ser dimensionado de modo afornecer a taxa necessria de evaporao mesmo namais baixa temperatura ambiente esperada. Caso issono seja possvel, dever ser providenciada a retiradade lquido com um aquecedor de vaporizao.

    NOTA: A Cummins Power Generation no recomenda o uso, em

    edifcios, GLP lquido ou vapor, em tubulaes de alta presso

    (138 kPa [20 psig] ou mais).

    Gasolina

    A gasolina no um combustvel adequado para gruposgeradores standby estacionrios devido sua volatilidadee prazo de validade.

    Alternativas de combustvel em substituio aodiesel 2-D

    Em geral, os motores a diesel podem funcionar utilizandooutros tipos de combustvel contanto que estes combust-veis apresentem a lubricidade aceitvel. Isto ser consi-derado aceitvel durante os perodos em que o fornecimentodo combustvel diesel N 2-D esteja temporariamentelimitado. O uso de combustveis alternativos pode afetar acobertura de garantia, o desempenho e as emisses domotor. Os combustveis alternativos abaixo geralmenteesto dentro dos limites prescritos:

    Combustvel diesel 1-D e 3-D

    leo combustvel de Grau 2 (combustvel de aquecimento)

    Combustvel para turbinas de avies, Grau Jato A eJato A-1 (combustvel para jatos comerciais)

    Combustvel para turbinas a gs para aplicaes noaeronuticas, Grau 1 GT e 2 GT

    Querosene Grau 1-K e 2-K

  • Manual de Aplicao - Grupos Geradores Arrefecidos a gua

    2 PROJETO PRELIMINAR 20Manual N T030G_PT (Rev. Dez/2011)

    Traduzido do manual N T030G (Rev. Jan/2011)

    Consideraes AmbientaisVeja a seguir uma breve abordagem sobre a avaliao dosproblemas ambientais relacionados a rudos, emisses depoluentes pelo escape e armazenamento de combustvel.Consulte a seo Projeto Mecnico para maiores informa-es.

    Rudos e Controle de Rudos

    O controle de emisso de rudos, se necessrio, deve serconsiderado desde o incio do projeto preliminar. Em geral,os mtodos de controle da emisso de rudos resultam emum aumento de custos considervel e tambm aumentama rea fsica necessria para a instalao. Um grupo gerador uma fonte complexa de gerao de rudos, que inclui rudosdo ventilador de arrefecimento, do motor e do escape.A eficincia de um sistema de controle de rudos deve levarem conta todas essas fontes. Na maioria dos casos, osmtodos recomendados para o controle de rudos alteramou redirecionam o caminho do rudo da fonte no grupogerador at as pessoas que o ouvem. Simplesmente utilizarum silencioso crtico poder ou no contribuir para reduziro nvel do rudo em um determinado local. Como os rudospodem ser mais ou menos intensos em uma determinadadireo, deve-se considerar com cuidado os aspectos delocalizao, orientao e distncia do grupo gerador emrelao aos limites ou locais da propriedade onde os rudospossam ser um problema.

    Legislao e normas tcnicas sobre rudos

    Na Amrica do Norte, existem regulamentaes estaduaise municipais que estabelecem os nveis mximos de rudopara determinadas reas. As normas municipais, em suamaioria, definem as regulamentaes sobre o nvel mximode rudo permitido nos limites da propriedade. Veja naTabela 2-2 algumas regulamentaes representativas sobreo nvel de rudo externo. A conformidade com as normas

    sobre controle de rudos requer um conhecimento do nvelde rudo ambiental e o nvel do rudo resultante com o grupogerador funcionando a plena carga naquele ambiente.

    As normas sobre controle de rudos tambm existem paraproteger a audio dos trabalhadores. As pessoas quetrabalham em salas de gerador devem usar sempre proteopara os ouvidos enquanto um grupo gerador estfuncionando.

    Normas sobre emisses de escape de motores

    Os grupos geradores, independentemente da aplicao,podem estar sujeitos s normas de controle de emissesde escape do motor em nvel local, nacional, ou ambos.A conformidade com as normas de emisses geralmenterequer permisses especiais. Certas localidades podem ternormas especficas exigindo o uso de motores alimentadosa gs ou estratgias de ps-tratamento dos gases de escapepara motores diesel. Ainda na fase inicial de qualquer projetode instalao, verifique junto ao rgo municipal de controleda qualidade do ar as normas existentes de controle deemisses de poluentes.

    A Tabela 2-3 apresenta as emisses tpicas de escape paraaplicaes fora da estrada. Note que esses nmeros deemisso correspondem aos limites mximos, baseados noteste de ciclo peso 5, e, no so representativos de emissespara qualquer nvel especfico de carga. Para obter os valoresde emisses com cargas de 100%, 75%, 50% e 25%, favorconsultar o seu distribuidor. Note tambm que os valoresde emisso variam muito dependendo das condies dolocal, tais como, temperatura, umidade relativa do ar, quali-dade do combustvel, etc. Pode ser necessrio o uso defatores de correo adequados para se prever tericamenteos valores de emisses de uma instalao a partir de dadoscoletados em clulas de testes.

    Tabela 2-2. Nveis representativos de rudos externos (na Amrica do Norte).

    ZONAS DE RUDOS PICO PICO CONTNUO CONTNUODIURNO dB(A) NOTURNO dB(A) DIURNO dB(A) NOTURNO dB(A)

    Residencial Urbana 62 52 57 47

    Residencial Suburbana 57 47 52 42

    Suburbana Muito Calma 52 42 47 37ou Residencial Rural

    Urbana Prxima a Indstrias 67 57 62 52

    Altamente Industri