Estudos Elétricos, Demanda e Geradores

Estudos elétricos

Os estudos elétricos permitem avaliar o comportamento, a capacidade e as limitações de uma instalação antes da execução de ampliações, instalação de novas máquinas, alteração da entrada de energia ou implantação de sistemas de geração.

O escopo é definido conforme o objetivo do cliente, as características da instalação, os dados disponíveis e a complexidade do sistema elétrico.

Dependendo da necessidade, o estudo pode utilizar levantamentos em campo, diagramas, medições com analisador de energia, dados de placas, contas de energia e informações operacionais.

Estudos que podem ser realizados

• Levantamento de cargas elétricas.
• Análise de demanda.
• Avaliação da potência instalada.
• Estudo de carregamento de transformadores.
• Verificação da capacidade dos alimentadores.
• Avaliação de quadros e barramentos.
• Estudo para instalação de novas máquinas.
• Estudo para ampliação da instalação.
• Estudo de queda de tensão.
• Estudo de curto-circuito.
• Coordenação e seletividade das proteções.
• Avaliação do fator de potência.
• Estudo para aumento ou redução de demanda.
• Dimensionamento de geradores.
• Estudo de abrangência de geradores.
• Avaliação da autonomia necessária.

Levantamento de cargas

O levantamento de cargas identifica os equipamentos existentes ou previstos, suas potências, tensões, correntes, formas de partida e períodos de utilização.

Podem ser avaliadas máquinas, motores, bombas, sistemas de climatização, iluminação, tomadas, elevadores, equipamentos eletrônicos, compressores, sistemas de emergência e outras cargas da instalação.

O levantamento pode ser realizado por meio de documentação, inspeção em campo, placas de identificação e medições elétricas.

Análise de demanda elétrica

A demanda representa a potência solicitada pela instalação em determinado período e nem sempre corresponde à soma total das potências instaladas.

O estudo considera a simultaneidade das cargas, os horários de operação, os ciclos produtivos e os picos registrados no sistema.

Essa análise auxilia na avaliação da demanda contratada, da capacidade do transformador e da necessidade de alterações na entrada de energia.

Medição com analisador de energia

Quando os dados existentes não são suficientes, pode ser instalado um analisador de energia para registrar o comportamento real da carga durante determinado período.

O monitoramento permite identificar os horários de maior consumo, os picos de demanda, o carregamento entre fases e a variação do fator de potência.

• Tensão por fase.
• Corrente por fase.
• Potência ativa.
• Potência reativa.
• Potência aparente.
• Demanda máxima.
• Fator de potência.
• Consumo de energia.
• Desequilíbrio entre fases.
• Variações durante a operação.

Alteração de demanda

A necessidade de alteração da demanda pode surgir com a instalação de novas máquinas, ampliação da produção, mudança de ocupação ou modificação do funcionamento da empresa.

Antes de solicitar um aumento, é importante avaliar se a entrada de energia, transformadores, cabos, quadros, barramentos e proteções possuem capacidade para atender à nova condição.

Em alguns casos, a análise pode indicar que a demanda contratada está acima da necessidade real, permitindo avaliar uma possível redução.

Avaliação da capacidade do transformador

O transformador deve ser analisado considerando sua potência nominal, carregamento atual, regime de operação, temperatura, expansão prevista e perfil das cargas conectadas.

A simples comparação entre potência instalada e potência do transformador pode não representar a condição real da instalação.

Medições e informações operacionais ajudam a verificar a margem disponível e os períodos de maior solicitação.

Avaliação de alimentadores e quadros

Uma ampliação também exige a verificação da capacidade dos cabos, barramentos, disjuntores e quadros que alimentarão as novas cargas.

• Corrente nominal dos alimentadores.
• Seção e material dos condutores.
• Método de instalação.
• Agrupamento dos cabos.
• Queda de tensão.
• Capacidade dos barramentos.
• Corrente nominal dos disjuntores.
• Capacidade de interrupção.
• Espaço disponível nos quadros.
• Condições gerais da infraestrutura.

Estudo de queda de tensão

A queda de tensão pode afetar o funcionamento de motores, máquinas, iluminação e equipamentos eletrônicos, principalmente em circuitos longos ou com correntes elevadas.

O estudo considera a corrente da carga, comprimento do circuito, seção dos condutores, material, fator de potência, método de instalação e tensão do sistema.

A avaliação auxilia no dimensionamento dos cabos e na identificação de circuitos que precisam de adequação.

Estudo de curto-circuito

O estudo de curto-circuito estima as correntes que podem circular em diferentes pontos da instalação durante uma falha elétrica.

Os resultados ajudam a verificar se disjuntores, fusíveis, barramentos, cabos e demais componentes possuem capacidade adequada para suportar e interromper essas correntes.

O estudo pode exigir informações da concessionária, transformadores, cabos, geradores, motores e demais fontes que contribuem para a corrente de falha.

Coordenação e seletividade

A coordenação verifica a compatibilidade entre os dispositivos de proteção e os componentes protegidos.

A seletividade busca fazer com que a proteção mais próxima da falha atue primeiro, reduzindo o desligamento de áreas que não foram afetadas.

O estudo pode incluir análise de curvas, ajustes, tempos de atuação e características dos disjuntores, fusíveis e relés.

Dimensionamento de grupos geradores

O dimensionamento de um grupo gerador deve considerar as cargas que realmente precisam permanecer em funcionamento durante uma falta de energia.

A potência total instalada não deve ser utilizada automaticamente como potência do gerador. É necessário analisar simultaneidade, prioridade, corrente de partida, sequência de entrada e características das cargas.

Motores, elevadores, bombas, sistemas de climatização, nobreaks e cargas eletrônicas podem exigir avaliações específicas.

Abrangência do gerador

O estudo de abrangência define quais quadros, circuitos, máquinas e sistemas serão alimentados pelo gerador durante a interrupção da concessionária.

As cargas podem ser classificadas conforme a prioridade operacional, segurança, continuidade do processo e disponibilidade de potência.

• Iluminação de emergência.
• Sistemas de segurança.
• Bombas essenciais.
• Sistemas de incêndio.
• Equipamentos de tecnologia.
• Servidores e comunicação.
• Máquinas prioritárias.
• Sistemas de refrigeração.
• Elevadores selecionados.
• Áreas administrativas.
• Sistemas hospitalares.
• Processos que não podem ser interrompidos.

Cargas prioritárias e não prioritárias

A separação das cargas ajuda a evitar o superdimensionamento do gerador e permite concentrar a potência disponível nos sistemas mais importantes.

Cargas não essenciais podem permanecer desligadas ou ser liberadas somente após a estabilização do gerador.

Também pode ser prevista a retirada automática de cargas em caso de sobrecarga ou indisponibilidade de potência.

Partida de motores

Motores podem exigir correntes superiores à corrente nominal durante a partida, provocando queda de tensão e variação de frequência no gerador.

O estudo deve considerar potência, tipo de partida, carga mecânica, quantidade de partidas simultâneas e sequência de entrada dos equipamentos.

Partidas diretas, estrela-triângulo, soft starters e inversores de frequência apresentam comportamentos diferentes e devem ser avaliados individualmente.

Sequência de entrada das cargas

A entrada escalonada evita que várias cargas sejam conectadas simultaneamente ao gerador, reduzindo o pico inicial de corrente.

O comando pode ser organizado por temporização, prioridade ou lógica de automação, conforme as necessidades da instalação.

Transferência automática

O sistema de transferência permite alternar a alimentação entre a concessionária e o grupo gerador.

A solução pode utilizar quadro de transferência automático, contatores, disjuntores motorizados ou equipamentos específicos para essa finalidade.

Devem ser previstos intertravamentos para impedir a conexão indevida entre fontes e garantir uma operação segura.

Autonomia do gerador

A autonomia depende do consumo de combustível, potência utilizada, capacidade do tanque, duração esperada das interrupções e disponibilidade de reabastecimento.

O estudo auxilia na definição do tempo de funcionamento necessário e da infraestrutura de combustível.

Instalações críticas podem exigir autonomia maior, tanques adicionais ou planejamento de abastecimento durante períodos prolongados.

Gerador para carga total ou parcial

O gerador pode ser dimensionado para alimentar toda a instalação ou somente uma parte selecionada.

A alimentação total pode exigir maior potência, infraestrutura mais robusta e investimento superior.

A alimentação parcial costuma ser utilizada quando existem cargas que podem permanecer desligadas durante a falta da concessionária.

Instalações existentes com gerador

Sistemas existentes podem ser avaliados quando o gerador apresenta sobrecarga, queda excessiva de tensão, falha na partida de motores ou desligamentos durante a operação.

• Potência nominal do gerador.
• Carregamento durante a operação.
• Corrente por fase.
• Desequilíbrio entre fases.
• Sequência de entrada das cargas.
• Condições do quadro de transferência.
• Capacidade dos alimentadores.
• Ajustes das proteções.
• Autonomia disponível.
• Qualidade da tensão e frequência.

Benefícios dos estudos

Etapas do estudo

• Definição do objetivo.
• Solicitação da documentação disponível.
• Levantamento técnico em campo.
• Identificação das cargas.
• Análise das contas de energia.
• Instalação de analisador, quando necessária.
• Avaliação dos transformadores.
• Verificação dos quadros e alimentadores.
• Organização dos dados coletados.
• Realização dos cálculos.
• Comparação das alternativas.
• Elaboração das recomendações.
• Emissão do relatório técnico.
• Emissão da ART, quando incluída.

Informações necessárias para a proposta

Para definir o escopo, é importante informar o objetivo do estudo, tipo de instalação, tensão, potência dos transformadores, demanda contratada e alterações pretendidas.

Para estudos de geradores, também devem ser informadas as cargas prioritárias, autonomia desejada, existência de motores, elevadores, bombas, sistemas de incêndio e equipamentos sensíveis.

Diagramas, contas de energia, listas de máquinas, fotografias e dados dos equipamentos existentes ajudam na avaliação inicial.

Atendimento em São Paulo e região

A Alta Tensão realiza estudos para indústrias, condomínios, hospitais, escolas, centros comerciais, galpões logísticos e demais empreendimentos em São Paulo, Grande São Paulo e outras localidades conforme o projeto.