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  1. 1. IMPLEMENTAÇÃO DE PROGRAMA DECONTROLE DE RISCO DE ENERGIA DEARCO EM SUBESTAÇÕES INDUSTRIAIS:CASO DA REFINARIA LANDULPHOALVES/BA DA PETROBRASAugusto César Marques de Almeida (1)Fernando Moraes Mesquita de Carvalho (1)Jônathas Omar Matos Aleixo (2)José Luis Oliveira Raposo (3))3((1) TOPENG CONSULTORIA E PROJETOS LTDA(2) WBS GERENCIAMENTO E EMPREENDIMENTO LTDA(3) PETROBRAS – PETROLEO BRASILEIRO SA
  2. 2.  2007 - 33 acidentes no SEP até a classe de tensão 34,5 kV, semconsiderar aqueles ocorridos nos consumidores. EPI é a última proteção do operador. 2006 a PETROBRAS através de sua CONTEC - Comissão deNormalização Técnica instituiu a norma técnica N-2830. 2007, um GT para especificação e suporte ao processo de compra deEPI. Guias: ANSI/IEEE 1584 e NFPA 70E NR-6: proteção contra agentes térmicos - arco elétrico.INTRODUÇÃO
  3. 3.  Adotado o modelo matemático IEEE-1584, mais utilizado na maioria dosestudos atuais. Focos do programa de controle de riscos: Sinalização da distância de segurança Definição da categoria de EPI requeridosINTRODUÇÃO
  4. 4. LEVANTAMENTO DE DADOS Revisão dos estudos de curto circuito trifásico, seletividade e proteçãodas subestações por painel. Consulta à documentação técnica. Modos de operação do sistema elétrico: topologias e esquemas deoperação, as classes de tensão dos equipamentos. Painéis certificados como resistentes ao arco elétricoETAPAS
  5. 5. CÁLCULO DA ENERGIA INCIDENTE DE ARCOELÉTRICO E DISTÂNCIA DE RISCO Painéis de baixa tensão - 85 e 100% da corrente máxima de curtocircuito franco. Utilizado o maior valor para ser mais conservador, conformerecomendação da IEEE-1584. Dados relevantes: Correntes de curto-circuito de cada painel Tempo de atuação da proteção principal e retaguarda, Tempo de abertura dos disjuntores com extinção do arco elétrico Limitação da corrente de curto-circuito dos fusíveis na atenuação daenergia incidente de arco.ETAPAS
  6. 6. CÁLCULO DA ENERGIA INCIDENTE DE ARCOELÉTRICO E DISTÂNCIA DE RISCO CCM Operação normal da proteção instantânea do disjuntor geral Operação da proteção de retaguarda (seletividade lógica da entradaou interligação). CDC de 480V e 2,4kV Operação normal da proteção da interligação ou entradas porseletividade lógica. Operação das proteções das entradas por seletividade cronológica.ETAPAS
  7. 7. CÁLCULO DA ENERGIA INCIDENTE DE ARCOELÉTRICO E DISTÂNCIA DE RISCO Painéis de 13,8kV Operação normal da proteção instantânea do painel. Proteção de retaguarda cronológica do alimentador. Painéis de inversores de freqüência de baixa tensão - 480V Corrente de curto-circuito trifásica limitada pelo fusível. Tempo de abertura do fusível - máximo correspondente a ¼ de ciclo. Com os dados descritos acima e utilizando-se asequações do IEEE 1584 obteve-se a energia incidente de arco paracada painel e as distâncias seguras de trabalho.ETAPAS
  8. 8. CÁLCULO DA ENERGIA INCIDENTE DE ARCOELÉTRICO E DISTÂNCIA DE RISCOETAPAS
  9. 9. SINALIZAÇÃO DE ZONAS DE RISCO E PLACAS DEADVERTÊNCIA. Na RLAM optou-se por sinalizar as zonas de risco de categorias 2 e 4,ATPV 8 cal/m2e 40 cal/m2.RESULTADOS2
  10. 10. SINALIZAÇÃO DE ZONAS DE RISCO E PLACAS DEADVERTÊNCIA.RESULTADOS2
  11. 11. USO DE VESTIMENTAS DE PROTEÇÃO Diretrizes corporativas da PETROBRAS, categoria 2 e 4. Uso diário ATPV 8 cal/m2(camisa de manga comprida ecalça) Uso em manobras ATPV 40 cal/m2(protetor facial e luvas,além da calça e camisa de manga comprida).RESULTADOS2
  12. 12.  Programa de controle de riscos de energia de arco, benefícios: Revisão dos estudos de curto-circuito do sistema elétrico Parametrização dos relés de proteção reduzir os tempos de atuação Sinalização dos painéis elétricos Mapeamento das subestações envolvidas Maior segurança para o pessoal autorizado Redução no número de acidentes com arco elétrico O uso do EPI como a última linha de defesa. As sinalizações de advertências de risco ao arco elétrico indicam a áreaonde a vestimenta adequada deverá ser utilizada.CONCLUSÃO2
  13. 13.  Conscientização do operador da necessidade ao uso da vestimenta Os estudos da corrente de curto circuito e o de coordenação eparametrização de relés de proteção são pré-requisitos para o cálculoda energia incidente de arco. A especificação e utilização dos painéis à prova de arco não dispensa oestudo, e o controle de risco de energia de arco em subestaçõesindustriais. Dispositivos de proteção com características de limitação da corrente decurto circuito reduz de forma significativa os níveis de energia incidentede arco nas instalações elétricas.CONCLUSÃO2
  14. 14.  Necessidade de adequação de procedimentos de manutenção. Treinamento para uso das vestimentas e interpretação das sinalizações.CONCLUSÃO2
  15. 15. OBRIGADO.FIM2
  16. 16. MODELO MATEMÁTICOCondições para aplicação do modelo do IEEE-1584 – 2002 Tensão entre 208 e 15.000 V – trifásico Freqüência de 50 hz e 60 hz Corrente de curto circuito sólido entre 700 A e 106.000 A Aterramento de sistema sólido e isolado com e sem resistência Arco dentro do invólucro de equipamentos e em locais abertos Espaçamento entre condutores entre 13 mm e 152mm Curtos circuitos trifásicos.
  17. 17. MODELO MATEMÁTICO a) Tensão do sistema menor que 1.000 V b) Tensão do sistema entre 1.000 V e 15.000 V c) Tensão do sistema acima de 15.000 V( ) xBxGLogIKKfBEtCD bf10011,0983,000402,0081,1 6102,010184,4 21⋅⋅⋅⋅=⋅+⋅+⋅++⋅⋅⋅⋅=BbfBEtIVD 610142,2
  18. 18. MODELO MATEMÁTICO Log - Logaritmo na base 10 K (- 0,153) para configuração aberta (sem invólucro)(- 0,097) para configuração em caixa fechada K1 (- 0,792) para configuração aberta (sem invólucro)(- 0,555) para configuração em caixa fechada K2 ( 0 ) para sistema isolado e aterrado por alta resistência(- 0,113) para sistema solidamente aterrado Ibf - Corrente presumida de curto circuito sólido trifásico simétrico valorr.m.s (kA) V - Tensão do sistema (kV) G - Distância dos condutores (mm) DB - Distância de aproximação em mm Cf - Fator de cálculo1,5 para tensão igual ou menor do que 1 kV1,0 para tensão acima de 1 kV
  19. 19. MODELO MATEMÁTICO EB - Energia incidente em J/Cm2 t - Tempo em segundos x - Expoente de distânciaTensãodoSistema (kV)Tipode EquipamentoDistância típicados Condutores/barramentos (mm)Expoentededistância xPainel dedistribuição 32 1,4730,208-1CCM 25 1,641>1 -5 Painéis 13-102 0,973>5 -15 Painéis 153 0,973
  20. 20. TABELAS
  21. 21. TABELAS
  22. 22. TABELAS
  23. 23. VESTIMENTAS
  24. 24. PLACA

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