PRM Engenharia
Project Risk Management
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Estudo de Curto Circuito, Seletividade e Arco Incidente
OBJETIVO
Apresentamos de maneira sucinta o procedimento adotado na elaboração de estudos de curto-circuito, seletividade e energia incidente de arco elétrico de Sistemas Elétricos de Potência. A avaliação da suportabilidade ou da capacidade de interrupção dos componentes do sistema desde a conexão com o sistema de concessionária até as barras dos painéis, as definições dos ajustes dos relés e demais dispositivos de proteção e a definição das vestimentas de proteção contra os efeitos térmicos dos arcos elétricos a serem utilizadas nas intervenções em equipamentos energizados.
Os Cálculos de Energia Incidente baseados nas Normas Internacionais NFPA-70E (Standard for Electrical Safety Requirements for Employee in Workplaces) e IEEE Std 1584 (Guide for Performing Arc-Flash Hazard Calculations), as quais são as melhores referências técnicas relativas ao risco de arco elétrico e que são aplicadas de forma complementar a NR 10.
DADOS NECESSÁRIOS PARA AVALIAÇÃO DO RISCO DE ARCO ELÉTRICO
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Levantamento do Diagrama Unifilar, tipos de equipamentos de proteção e sistemas de aterramento;
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Elaboração do Estudo de Curto Circuito e Seletividade;
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Obtenções das características dos diversos tipos de equipamentos principalmente se são certificados como “Resistente ao Arco Interno“; Avaliação da possibilidade de recursos que diminuam a probabilidade de arco ou que reduzam as correntes de curto–circuito e tempos de atuação – EPCs;
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Proceder com o cálculo de energia incidente para diversas situações de operação e manobra.
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Determinar o limite de aproximação para áreas livres, áreas restritas e identificação.
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Determinação dos EPIs e vestimentas elétricas adequadas;
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Atualizar os procedimentos com os novos EPIs e vestimentas visando minimizar os riscos e orientar quanto às práticas de segurança.
SOFTWARE
Para a elaboração dos estudos de sistemas elétricos de potência são preferencialmente utilizados os programas da SKM - Power Tools for Windows (PTW), por ser uma ferramenta comum e padrão em muitas empresas que contratam este tipo de serviço de engenharia. No entanto poderão ser utilizados por solicitação do cliente outros programas como EDSA, ETAP, etc.
METODOLOGIA DOS TRABALHOS
Os trabalhos a serem desenvolvidos são elaborados em três etapas:
Primeira etapa: Levantamento de Campo;
Segunda etapa: Modelamento e processamento dos dados;
Terceira etapa: Elaboração dos relatórios.
Primeira Etapa: LEVANTAMENTO DE CAMPO
As informações necessárias para a elaboração dos estudos são coletadas dos documentos disponíveis nos arquivos da Planta e na verificação dos equipamentos no campo como os painéis de máquinas, cofres de barramentos, quadros gerais de média e baixa tensão e painéis secundários. Sucintamente se resumem, porém não se limitam a dados de:
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Contribuição da corrente de curto-circuito da concessionária, que alimenta a Planta;
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Características dos Cabos elétricos;
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Características de transformadores de corrente e de potencial;
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Capacidade de curto-circuito dos barramentos;
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Dispositivos de proteção compostos de fusíveis ou de disjuntores instalados em painéis ou nos cofres dos barramentos que alimentam as máquinas;
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Capacidade de interrupção dos disjuntores e chaves de partida de motores;
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Dados de placa dos motores elétricos;
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Dados de placa dos transformadores;
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Dados de placa dos geradores;
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Relés de proteção e verificação dos ajustes atuais;
Segunda Etapa: MODELAMENTO E PROCESSAMENTO DOS DADOS
Elaboração ou atualização dos Diagramas Unifilares
Modelamento do sistema
Cálculo das correntes de curto-circuito de falta trifásicas, fase-terra, fase-fase e fase-fase-terra
A finalidade do estudo de curto-circuito é garantir que todo o equipamento elétrico pode suportar ou interromper a energia elétrica que pode existir durante várias condições de curto-circuito. No estudo são calculadas as correntes de curto-circuito e comparadas com as correntes suportáveis dos equipamentos ou com as capacidades nominais de interrupção.
O equipamento que não suporta ou tem capacidade de interromper a corrente presumida de curto-circuito nos seus terminais está subdimensionado e deve ser substituído.
Estudo de coordenação da proteção
A finalidade do estudo de coordenação da proteção é assegurar que os dispositivos estão selecionados e ajustados de modo a se ter seletividade entre dispositivos (relé, fusível ou disjuntor), provendo a máxima proteção dos equipamentos e minimizando a energia incidente pela redução do tempo de interrupção.
O objetivo é que atue o dispositivo mais próximo à falta minimizando o impacto em todo o sistema elétrico.
Estudo de Arco Elétrico
A finalidade do estudo de Arc Flash é calcular a energia incidente em caso de ocorrer um curto-circuito enquanto se trabalha ou opera uma parte exposta de um equipamento energizado. O estudo de arc flash utiliza a corrente de curto-circuito, o tempo de interrupção do dispositivo de proteção a montante, a distância de arco e outros dados para calcular a energia incidente. O estudo utiliza então a energia incidente calculada para determinar a zona de proteção de arco e os EPI’s apropriados para executar serviços com equipamentos energizados. A finalidade, portanto, do estudo de Arc Flash e a utilização dos EPI’s apropriados é minimizar os danos às pessoas expostas a arco elétrico e maximizar a probabilidade de sobrevivência.
Geração e Instalação de Etiquetas de Advertência ao Arco Elétrico
