MEMORIAL TÉCNICO DESCRITIVO SUBESTAÇÃO ABRIGADA DE 1.500kVA COM ENTRADA EM RAMAL AÉREO COM CABINE DE MEDIÇÃO EM MÉDIA TENSÃO EM 13,8kV
HR HOSPITAL LTDA - EPP RUA DOS REMÉDIOS, N°156 - CENTRO SÃO LUIS - MA
DEZEMBRO / 2015
SUMÁRIO
1. OBJETIVO
2. REFERÊNCIAS TÉCNICAS
3. CONSIDERAÇÕES GERAIS
4. CARGA INSTALADA E DEMANDA MÁXIMA
5. DIMENSIONAMENTO DA SUBESTAÇÃO
6. DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES DE ALIMENTAÇÃO
7. DETALHES DA SUBESTAÇÃO ABRIGADA
8. CABINE DE MEDIÇÃO
9. ATERRAMENTO
10. PROTEÇÃO DO RAMAL DE MÉDIA TENSÃO
11. CONEXÕES 12. ANEXOS 13. REFERÊNCIAS AUTORAIS 14. DADOS DO CLIENTE
1.
OBJETIVO Este projeto tem por objetivo descrever as principais características técnicas do projeto da
subestação abrigada de 1.500kVA com entrada em ramal aéreo com cabine de medição de média tensão, para o atendimento de energia elétrica nas instalações elétricas do HR HOSPITAL LTDA, localizado na Rua dos Remédios, n°156, Centro, no município de São Luís – MA.
2.
REFERÊNCIAS TÉCNICAS
Na elaboração deste projeto foram consultadas as seguintes Normas Técnicas da Concessionária - CEMAR. NT.31.002.07– Fornecimento de Energia Elétrica em Média Tensão (15 e 36,2 kV); NT.31.006.00– Padrão de Estruturas de Redes de Distribuição de Energia Elétrica para 15kV; ABNT/NBR 5410 DE 2008 – Instalação Elétrica de Baixa Tensão.
3.
CONSIDERAÇÕES GERAIS Estão sendo reformadas e ampliadas as instalações elétricas do HR HOSPITAL LTDA,
as quais serão supridas com a instalação de 01(uma) subestação abrigada, onde a medição e proteção primária será na mesma edícula do transformador cujo será a seco sem gabinete, 15kV, NBI 34/95kV, potência de 1.500kV, tensão primária 13,8kV. Este projeto foi elaborado conforme as recomendações técnicas da concessionária local, onde a construção da subestação aérea será de inteira responsabilidade do proprietário e a medição será feita de acordo com o padrão adotado pela CEMAR/CELPA
4.
CARGA INSTALADA E DEMANDA MÁXIMA
O levantamento das cargas instaladas consta na tabela conforme anexo padrão fornecido pela CEMAR, sem previsão de alteração: - Potência Instalada em kW – 2.454,94 - Potência Instalada em kVA – 2.762,95 - Demanda em kW – 1.231,86 kW - Demanda em kVA – 1.420,86 kVA
5.
DIMENSIONAMENTO DA SUBESTAÇÃO No
dimensionamento
da
subestação
considerando
a
demanda
máxima
de
Dmáx.= 1.420,86 kVA ( faixa 1.376 a 1.650 kVA ) Tabela 4, optou-se por dimensionar 01(um) transformador trifásico a seco com potência nominal de 1.500 kVA, 13.800/380/220V, na configuração delta no primário e estrela no secundário, com neutro acessível, com comutador de tap´s primários externos e com tap´s primários de 13,8 / 13,2 / 12,6 / 12 / 11,4 kV, frequência nominal 60Hz, Classe de Tensão 15kV. 5.1 CARACTERÍSTICAD DO TRANSFORMADOR
Potência: 1.500 kVA
Norma de Fabricação: NBR 5440
Refrigeração: AN - Ar Natural – A seco
Classe de Tensão (kV): 15 kV
Tensão Primária: 13,8/13,2/12,6/12/11,4 kV
Tensão Secundária: 380/220 V
Primário: Triângulo (delta)
Secundário: Estrela com neutro acessível
Grupo de Ligação: DYN1
Frequência nominal: 60 Hz
Elevação de Temperatura: 105°C no enrolamento e 115°C ponto mais quente
Perdas em vazio (perdas no ferro): 3700 W
Perdas totais: 17.500W
Corrente de excitação: 2,5 %
Impedância de C.C.(Z%) 6,75 %
6. DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES DE ALIMENTAÇÃO 6.1. ALIMENTADOR DE MÉDIA TENSÃO A rede primária será trifásica, construída com cabo de 1/0 AWG-CA, em tensão primária de 13,8kV, com extensão total de 8 m do poste ao ponto de entrada, que derivará da rede de distribuição a qual se situa no ponto mais próxima. A alimentação partirá de estrutura existente B1-N3F e chegando aos isoladores de disco na estrutura da cabine de medição e indo para as buchas de passagem para o vergalhão de cobre, com o para-raios na parte externa. Na parte interna da sala de medição, o barramento de cobre circular de 3/8” percorrerá toda a sala deste a Bucha de Passagem na entrada até a chave seccionadora com as respectivas conexões, passando pelo TC e TP da medição, chaves e disjuntor de proteção. O barramento terminará com a conexão de chave seccionadora na baia do transformador.
6.2. ALIMENTADORES DE BAIXA TENSÃO O alimentador de baixa tensão entre o transformador e o quadro de distribuição geral do prédio foi dimensionado pelo critério da condução de corrente, observando a corrente nominal do transformador de potência. 1.500 I = ------------------ = 2.229,47 A 3 x 380
Conforme os dados acima calculados o alimentador deverá ser construído com cabo de cobre unipolar XLPE, isolação 90°C, 0,6/1 kV, com seção de 6 x 300mm² sendo para os condutores fase e 6 x 300mm² para o condutor neutro, lançados em leito de cabos até a sala de painéis de baixa tensão.
7. DETALHES DA SUBESTAÇÃO ABRIGADA / CABINE DE MEDIÇÃO A subestação abrigada possui as seguintes características básicas: Cabine de transformação: Construída em alvenaria e concreto, com pé direito de 5,50m e com inclinação de 2% em laje técnica com teto em laje de concreto. Ventilação: Será natural realizada através de venezianas providas de telas externas com malha em arame de aço galvanizado #12BWG com espessura de 13mm. Acesso da Subestação: Através de porta em chapa metálica com dimensões de 1,40x2,10m em duas folhas, abrindo para fora, com placa de advertência externa com os dizeres “PERIGO DE MORTE – ALTA TENSÃO”, em acrílico ou chapa metálica. Proteção contra Incêndio: Será através de extintor de CO2 6kg, localizado na área externa e interna da subestação ao lado das portas de acesso.
Número de transformadores: 01 x 1.500 kVA, instalado em baia de alvenaria, em base de concreto conforme desenho anexo. Especificações do transformador: Trifásico, potência de 1.500kVA-AN, com primário em 13,8kV, grau de proteção 00 sem gabinete, secundário 380/220 volts, delta/estrela aterrada, resfriamento a seco, encapsulado em resina de epóxi e pó de quartzo, frequência de 60 Hz, tipo compacto, nível de isolamento primário 34,5/95kV e secundário 4kV; comutação para mudança de tap’s, terminais de aterramento e rodas bidirecionais. Cabos de alimentação de média tensão: 03(três) cabos de alumínio nu 1/0 AWG-CA.
Cabos de alimentação de baixa tensão: cabos de cobre, isolamento XLPE, 90ºC, 0,6/1kV, instalados em canaletas ventiladas no piso, até a sala de painéis de baixa tensão. Proteção do Circuito Geral de BT: Através de disjuntor termomagnético, com correntes nominai de 2.500A em caixa moldada, instalados em Quadro Geral de Baixa Tensão (QGBT).
Proteção de Sobretensão: Através de 03(três) para-raios com corpo polimérico, em óxido de zinco, classe de tensão 12 kV, NBI 95kV, capacidade de interrupção 10 kA, com desligador automático, instalados na estrutura interna da subestação. Seccionamento da Média Tensão: através de chaves secccionadoras tripolares com fusíveis limitadores de corrente tipo HH, 15 kV, corrente nominal de 200A, abertura sem carga. Interligação das buchas de MT com as chaves seccionadoras: será através de barramento em vergalhão de cobre de 3/8" pintados nas cores vermelha, branca e marrom.
8. CABINE DE MEDIÇÃO A medição de energia será feita na média tensão através de 03 TP’s e 03 TC’s a serem instalados pela concessionária CEMAR, em cabine de medição primária especifica para este fim, projetada conforme desenhos em anexo. A instalação da medição de inteira responsabilidade da CEMAR. 8.1. DETALHES DA CABINE PRIMÁRIA A cabine de medição possui as seguintes características básicas: Possui 01 baia em base de concreto para o banco de TC’s e TP’s, conforme desenho anexo. A caixa de medição em média tensão será conforme desenho 21 - NT.31.002.07, em corpo de aço chapa n°18. Os cabos de alimentação de baixa tensão (Quadro Medição) serão de cobre, isolados, isolação XLPE, 90ºC, 0,6/1 kV, 1 x 35 mm² para as três fases, instalados em eletroduto de aço galvanizado ø 1 ½ ”. Barramento de interligação das buchas de passagem, será em isoladores de pedestal, até os equipamentos da cabine, através de barramento em vergalhão de cobre de 3/8" pintados nas cores vermelha, branca e marrom. O sistema de iluminação interna da subestação será alimentado por um ramal externo em baixa tensão. As telas de proteção internas serão em aço galvanizado com malhas de 18m, máxima de 20mm, e as venezianas de ventilação com malha de 13mm. As portas de acesso externo serão em chapa de aço galvanizado, nas dimensões conforme projeto anexo. As janelas de ventilação terão dimensões conforme projeto anexo.
8.2. PROTEÇÃO NA MÉDIA TENSÃO a) Sobrecorrente A proteção primária é feita por Disjuntor Tripolar a SF6, corrente nominal 630A, equipado com 03 TC’s secundários, capacidade de interrupção de 350MVA, classe 17,5 kV, tensão suportável de impulso atmosférico 95kV, corrente de interrupção assimétrica 31,5kA, fabricante Schneider ou similar, com capacidade de interrupção de curto circuito 16kA, com proteção indireta 50/51 e
50/51N através de relé multifunção PEXTRON URPE 7104. Antes do disjuntor será instalada secccionadora tripolar com fusíveis limitadores de corrente tipo HH, 15 kV, abertura com carga, com corrente nominal de 200A, classe 15 kV, e com alavanca de manobra. a) Sobretensão A proteção de sobretensão na MT será efetuada por para-raios em óxido de zinco, em corpo polimérico, classe de tensão 12 kV, NBI 95kV, capacidade de interrupção 10 kA, com desligador automático, instalados na entrada da estrutura externa do cubículo de medição.
9. ATERRAMENTO
9.1. ATERRAMENTO DA SUBESTAÇÃO / CABINE DE MEDIÇÃO A malha de aterramento será construída com 12(nove) hastes cooperweld de 16 x 3000mm, dispostas em malha retangular, interligadas com cabo de cobre nu, têmpera meia-dura, na bitola de 50mm². As conexões das malhas de terra serão todas feitas com solda exotérmica, e todas as partes metálicas não energizadas da subestação serão aterradas na respectiva malha.
9.3. DETALHES TÉNICOS DO ATERRAMENTO
A resistência de aterramento não deverá ser superior a 10 ohms, em qualquer época do ano, para o sistema de tensão nominal, classe 15kV ou 36,2kV
Deverão ser ligadas ao sistema de aterramento, todas as partes metálicas normalmente sem tensão, da subestação abrigada, cubículos, e de equipamentos, tais como portas, janelas metálicas, suportes de equipamentos, carcaças de equipamentos e disjuntores de alta tensão, portões cercas de proteção, caixas de medição, eletrodutos metálicos e outros.
Os condutores de aterramento deverão ser protegidos, em sua descida ao longo das paredes por eletrodutos de PVC rígido, nunca por dutos metálicos.
A extremidade superior dos eletrodos deverá ficar aproximadamente a 0,10 metros abaixo da superfície do solo e protegida com caixa de alvenaria ou concreto com dimensões mínimas de 0,30 x 0,30 metros e com drenagem e tampa adequada, permitindo o acesso para fins de inspeção e de medição do valor da resistência de aterramento;
10. PROTEÇÃO DO RAMAL DE MÉDIA TENSÃO A proteção será efetuada através do conjunto de 03(três) chaves fusíveis unipolares, classe de tensão 15kV, corrente nominal de 300A, NBI/95 kV, capacidade de ruptura de 10 kA, base tipo C – tipo XS, com elos fusíveis instalados na estrutura da subestação em poste de concreto DT 300/11 existente.
11. CONEXÕES As conexões serão feitas como está descrito abaixo, seguindo as recomendações técnicas da CEMAR. a) CONEXÕES DAS CHAVES FUSÍVEIS DO PONTO DE ENTRADA Parte superior – Será utilizado cabo de alumínio nu #1/0 AWG-CA com conector cunha. Parte inferior – Será utilizado cabo de alumínio nu #1/0 AWG-CA diretamente ao ramal de MT para a subestação.
b) CONEXÃO DOS PÁRA-RAIOS COM A REDE DE MT Será utilizado cabo de cobre nu # 50mm² com conector cunha para os três para raios até a malha do prédio. c) ATERRAMENTO DA EDÍCULA DA SUBESTAÇÃO Os equipamentos são providos de conectores para aterramentos e interligados com cabos de 35 mm²; As conexões da malha de terra serão todas feitas com solda exotérmica.
12. ANEXOS Desenhos Relação do Material Folhetos Disjuntor e Relé Multifunção Folheto do Transformador Planilha de Cálculo de Demanda ART
13. REFERÊNCIAS AUTORAIS ENGº. ELETRICISTA: JOSÉ CARLOS SANTOS DA SILVA CONFEA/CREA: 110516249-4 / MA FONE: 0XX(098) 98775-6168
14. DADOS DO CLIENTE HR HOSPITAL LTDA – EPP CNPJ: 20.318.435/0001-96 RUA DOS REMÉDIOS, N°80, CENTRO - SÃO LUÍS - MA