O projeto elétrico para grupo gerador define como o equipamento será dimensionado, conectado e integrado à instalação elétrica para fornecer energia de forma segura quando houver necessidade de operação.
O projeto pode contemplar levantamento de cargas, dimensionamento da potência do gerador, definição dos circuitos prioritários, cabos de força e comando, dispositivos de proteção, Quadro de Transferência Automática (QTA), aterramento, diagramas elétricos e integração com o quadro geral da instalação.
Cada projeto deve considerar as características reais do local, o tipo de carga, a tensão de operação, a potência necessária, o regime de funcionamento e a forma como ocorrerá a transferência entre a rede elétrica e o grupo gerador.
O que é um projeto elétrico para grupo gerador?
É o conjunto de documentos, cálculos e especificações utilizados para definir a integração elétrica do grupo gerador com a instalação atendida.
O projeto indica como a energia produzida pelo gerador será conduzida até as cargas, quais dispositivos farão a proteção dos circuitos e como será realizada a transferência entre a fonte normal e a fonte alternativa.
Dependendo da instalação, o projeto pode incluir:
- levantamento de cargas;
- dimensionamento do grupo gerador;
- definição de cargas prioritárias;
- diagrama unifilar;
- diagramas de comando;
- especificação do QTA;
- dimensionamento de cabos;
- dimensionamento de dispositivos de proteção;
- definição de barramentos;
- sistema de aterramento;
- integração com o QGBT;
- infraestrutura elétrica;
- lógica de funcionamento;
- intertravamentos;
- sistemas de sinalização;
- comandos automáticos;
- documentação técnica.
O escopo varia conforme a potência, complexidade e finalidade do sistema.
Por que fazer um projeto antes de instalar o gerador?
A instalação de um grupo gerador envolve a integração entre duas ou mais fontes de energia e, em muitos casos, cargas que precisam permanecer operacionais durante a falta da rede.
Sem um projeto adequado, podem ocorrer problemas como:
- gerador subdimensionado;
- cabos inadequados;
- queda de tensão excessiva;
- dispositivos de proteção incompatíveis;
- falhas na transferência;
- sobrecarga;
- dificuldade na partida de motores;
- problemas de aterramento;
- interligações incorretas;
- retorno indevido de energia;
- incompatibilidade com a instalação existente.
O projeto permite analisar esses pontos antes da execução e definir uma solução compatível com as necessidades reais do empreendimento.
Como é feito um projeto elétrico para grupo gerador?
O desenvolvimento normalmente começa com um levantamento técnico da instalação.
A equipe responsável verifica quais cargas deverão ser atendidas, como está estruturado o sistema elétrico existente e de que forma o gerador será utilizado.
O processo pode seguir etapas como:
- levantamento das características do local;
- identificação das cargas;
- definição das cargas prioritárias;
- análise de partidas e simultaneidade;
- dimensionamento da potência;
- definição da tensão de operação;
- definição do sistema de transferência;
- dimensionamento dos cabos;
- especificação das proteções;
- definição do aterramento;
- elaboração do diagrama unifilar;
- desenvolvimento dos circuitos de comando;
- definição de intertravamentos;
- compatibilização com o QGBT;
- detalhamento da infraestrutura;
- elaboração da documentação técnica.
As etapas podem variar conforme o empreendimento.
Levantamento de cargas
O levantamento de cargas é uma das primeiras etapas do projeto.
Ele identifica quais equipamentos deverão ser alimentados pelo gerador e quais características elétricas precisam ser consideradas.
Podem fazer parte da análise:
- iluminação;
- elevadores;
- bombas;
- motores;
- sistemas de refrigeração;
- ar-condicionado;
- servidores;
- equipamentos médicos;
- máquinas industriais;
- portões;
- sistemas de segurança;
- equipamentos de processo.
Nem sempre é necessário alimentar todo o empreendimento.
Em muitas instalações, são definidos circuitos prioritários para reduzir a potência necessária do grupo gerador e manter somente as cargas essenciais durante uma falta de energia.
Como dimensionar um grupo gerador?
O dimensionamento não deve ser feito apenas pela soma das potências nominais das cargas.
Também podem ser relevantes:
- fator de potência;
- simultaneidade;
- corrente de partida;
- tipo de motor;
- método de partida;
- características das cargas eletrônicas;
- sequência de entrada das cargas;
- expansão futura;
- regime de operação.
Motores elétricos, por exemplo, podem exigir correntes significativamente maiores durante a partida.
Se esse comportamento não for considerado, o gerador pode apresentar queda de tensão, redução de frequência ou dificuldade para atender a carga.
O dimensionamento deve avaliar a resposta do conjunto às condições reais da instalação.
kW e kVA no projeto do gerador
Grupos geradores podem ter suas capacidades expressas em kW e kVA.
O kW representa potência ativa, enquanto o kVA representa potência aparente.
A relação entre esses valores depende do fator de potência considerado para a aplicação.
Por isso, não é adequado escolher a potência do gerador apenas convertendo um valor isolado sem considerar as características das cargas.
O projeto deve utilizar os dados elétricos reais e as especificações do equipamento selecionado.
Cargas prioritárias e cargas não prioritárias
Uma estratégia comum é dividir a instalação entre cargas que precisam permanecer ligadas e cargas que podem ser temporariamente desligadas durante a operação do grupo gerador.
Entre as cargas prioritárias podem estar, dependendo do empreendimento:
- iluminação de emergência;
- elevadores selecionados;
- bombas;
- servidores;
- sistemas de segurança;
- refrigeração;
- equipamentos médicos;
- processos industriais críticos.
Essa seleção ajuda a reduzir a potência necessária e pode tornar o projeto mais eficiente.
A definição deve ser feita em conjunto com o responsável pela operação do local.
Projeto do Quadro de Transferência Automática
O Quadro de Transferência Automática (QTA) é utilizado quando se deseja que a comutação entre rede e grupo gerador aconteça automaticamente.
Dependendo da arquitetura, o sistema pode:
- monitorar a rede;
- identificar uma condição de falta;
- enviar comando de partida ao gerador;
- aguardar estabilização;
- transferir a carga;
- identificar o retorno da rede;
- realizar a transferência de volta;
- comandar a parada do gerador.
O projeto define os dispositivos utilizados, a lógica de funcionamento e os intertravamentos necessários.
QTA com contatores ou disjuntores
A transferência pode ser realizada por diferentes tecnologias, dependendo da potência e das características do sistema.
Entre as soluções utilizadas podem estar:
- contatores;
- disjuntores motorizados;
- chaves de transferência;
- sistemas dedicados de transferência automática.
A escolha deve considerar corrente, tensão, capacidade de interrupção, número de polos, regime de operação e características da instalação.
Não existe uma única solução adequada para todos os projetos.
Intertravamento entre rede e gerador
O intertravamento é um ponto importante no sistema de transferência.
Em instalações que não foram projetadas para operação paralela, deve existir uma lógica adequada para evitar condições indevidas entre a fonte da concessionária e o grupo gerador.
O intertravamento pode envolver recursos:
- elétricos;
- mecânicos;
- lógicos;
- programáveis.
A configuração deve ser compatível com a arquitetura da instalação e com os dispositivos utilizados.
Diagrama unifilar do grupo gerador
O diagrama unifilar representa de forma simplificada a distribuição elétrica do sistema.
Ele pode indicar:
- concessionária;
- grupo gerador;
- transformadores;
- QGBT;
- QTA;
- disjuntores;
- barramentos;
- cabos;
- cargas;
- dispositivos de proteção;
- pontos de conexão.
Esse documento ajuda a equipe de instalação, manutenção e operação a compreender como os elementos estão interligados.
Diagrama funcional e de comando
Além do diagrama unifilar, projetos mais completos podem possuir diagramas de comando.
Eles mostram como funcionam os circuitos responsáveis por:
- partida;
- parada;
- transferência;
- temporizações;
- sinalização;
- alarmes;
- intertravamentos;
- sensores;
- relés;
- controladores.
Esses documentos facilitam tanto a montagem quanto futuros diagnósticos de falha.
Dimensionamento dos cabos do gerador
Os cabos de interligação precisam ser dimensionados conforme as condições da instalação.
Entre os fatores que podem ser considerados estão:
- corrente de projeto;
- tensão;
- comprimento do circuito;
- método de instalação;
- temperatura;
- agrupamento;
- material do condutor;
- queda de tensão;
- capacidade de condução de corrente;
- características das proteções.
Os cabos de potência e os cabos de comando possuem funções diferentes e devem ser especificados de acordo com sua aplicação.
Queda de tensão
A distância entre o grupo gerador e o quadro atendido influencia o dimensionamento dos condutores.
Percursos longos podem aumentar a queda de tensão.
Por isso, não é adequado selecionar a seção dos cabos considerando apenas a corrente nominal.
O projeto deve verificar se a queda de tensão permanece compatível com as necessidades das cargas e com as condições operacionais previstas.
Proteção elétrica do grupo gerador
O projeto deve definir dispositivos capazes de proteger os circuitos e os equipamentos de acordo com as características do sistema.
Podem ser utilizados:
- disjuntores;
- fusíveis;
- relés de proteção;
- dispositivos de monitoramento;
- proteções integradas ao controlador.
A especificação pode considerar condições como:
- sobrecorrente;
- curto-circuito;
- sobretensão;
- subtensão;
- frequência;
- falhas do motor;
- condições anormais de operação.
As proteções devem ser coordenadas com os demais componentes da instalação.
Sistema de aterramento do grupo gerador
O aterramento deve fazer parte da análise do projeto.
A configuração depende de fatores como:
- esquema de aterramento existente;
- tratamento do neutro;
- dispositivos de transferência;
- proteção contra choques;
- arquitetura da instalação;
- características do gerador.
Não existe uma ligação de neutro e terra que possa ser aplicada indistintamente a qualquer grupo gerador.
O sistema deve ser projetado considerando a instalação completa.
Transferência do neutro
Em determinados projetos, também é necessário avaliar se o neutro será ou não transferido junto com as fases.
Essa decisão influencia aspectos de aterramento, proteção e operação do sistema.
A quantidade de polos do dispositivo de transferência não deve ser escolhida apenas pela corrente nominal.
É necessário analisar a configuração elétrica do empreendimento e como as fontes serão tratadas.
Integração com o QGBT
O Quadro Geral de Baixa Tensão (QGBT) costuma ser um dos principais pontos de integração entre o grupo gerador e a instalação.
O projeto deve identificar:
- ponto de conexão;
- corrente disponível;
- barramentos;
- disjuntores existentes;
- cargas prioritárias;
- espaço físico;
- capacidade dos componentes;
- sistema de transferência.
Em instalações existentes, também é importante verificar se o quadro possui condições para receber a nova fonte.
Infraestrutura para cabos
O projeto pode especificar a infraestrutura necessária para passagem dos cabos de força e comando.
Podem ser utilizados:
- eletrodutos;
- eletrocalhas;
- leitos;
- canaletas;
- bandejamento;
- passagens subterrâneas.
O dimensionamento deve considerar quantidade e seção dos cabos, ocupação, dissipação térmica, acesso para manutenção e condições ambientais.
Projeto de comando e automação
O sistema de automação pode ser responsável por controlar diferentes etapas do funcionamento.
Dependendo do projeto, podem ser incluídas funções como:
- monitoramento da concessionária;
- partida automática;
- parada automática;
- transferência;
- retorno para a rede;
- temporizações;
- alarmes;
- testes programados;
- comunicação remota.
A lógica deve ser documentada para facilitar instalação, operação e manutenção.
Integração com monitoramento remoto
O projeto também pode prever comunicação do grupo gerador com sistemas de monitoramento remoto.
Quando controlador e infraestrutura são compatíveis, podem ser disponibilizados dados como:
- tensão;
- frequência;
- corrente;
- potência;
- bateria;
- temperatura;
- pressão de óleo;
- horas de funcionamento;
- nível de combustível;
- alarmes;
- estado da rede;
- estado do QTA.
Essa integração deve ser prevista desde o projeto quando fizer parte das necessidades do cliente.
Projeto para geradores em paralelo
Algumas instalações utilizam dois ou mais grupos geradores operando em uma arquitetura coordenada.
Esse tipo de projeto é mais complexo e pode exigir sistemas específicos de:
- sincronismo;
- divisão de carga;
- controle de tensão;
- controle de frequência;
- proteção;
- automação;
- comunicação entre controladores.
A operação em paralelo não deve ser confundida com uma transferência convencional entre rede e gerador.
Ela exige análise própria e equipamentos compatíveis.
Projeto para condomínio
Em condomínios, o projeto pode priorizar cargas como:
- elevadores;
- bombas;
- iluminação;
- portões;
- segurança;
- áreas comuns.
É necessário analisar as partidas dos motores, principalmente elevadores e bombas, porque esses equipamentos podem influenciar significativamente a potência necessária.
Também deve ser considerada a sequência de entrada das cargas.
Projeto para empresas e indústrias
Em empresas e indústrias, o levantamento precisa considerar máquinas, motores, processos, sistemas de controle, refrigeração, servidores e demais equipamentos importantes para a operação.
Dependendo da instalação, pode ser vantajoso dividir as cargas por prioridade.
O projeto também pode prever comandos que impeçam a entrada simultânea de determinados equipamentos, reduzindo picos de demanda durante a operação do gerador.
Projeto para hospitais e operações críticas
Hospitais, clínicas, data centers e outras operações críticas exigem atenção especial ao sistema de alimentação de emergência.
Nesses ambientes, precisam ser avaliados:
- cargas essenciais;
- tempo de transferência;
- autonomia;
- redundância;
- sistemas de nobreak;
- lógica de contingência;
- manutenção;
- testes periódicos.
O projeto deve considerar os requisitos específicos da atividade e das instalações atendidas.
Quais documentos fazem parte do projeto?
A documentação varia conforme o escopo contratado.
Um projeto pode incluir:
- memorial descritivo;
- memorial de cálculo;
- diagrama unifilar;
- diagramas de comando;
- plantas;
- detalhes de instalação;
- especificação de cabos;
- especificação de proteções;
- lista de materiais;
- detalhes do QTA;
- sistema de aterramento;
- identificação de cargas;
- lógica operacional.
A documentação deve refletir a solução efetivamente projetada.
Quem pode fazer projeto elétrico para grupo gerador?
O projeto deve ser elaborado por profissional legalmente habilitado e com atribuição compatível com o serviço executado.
Dependendo do escopo e das exigências aplicáveis, também pode ser necessária a emissão do respectivo documento de responsabilidade técnica.
A responsabilidade profissional deve ser definida de acordo com a natureza do projeto e as regras do conselho profissional competente.
Projeto elétrico precisa de ART?
Em serviços de engenharia elétrica, a necessidade de ART deve ser avaliada conforme o escopo e a responsabilidade técnica envolvida.
Quando aplicável, a ART identifica o profissional responsável pelas atividades técnicas descritas no documento.
O cliente deve verificar, antes da contratação, quais documentos serão fornecidos juntamente com o projeto.
Quais normas devem ser consideradas?
As normas e requisitos dependem da tensão, tipo de instalação e características do empreendimento.
Entre as referências que podem ser pertinentes estão normas de instalações elétricas, segurança em eletricidade, grupos geradores e requisitos específicos da distribuidora.
Também devem ser considerados:
- características dos equipamentos;
- manuais dos fabricantes;
- requisitos de proteção;
- legislação aplicável;
- exigências da concessionária;
- condições específicas do empreendimento.
A relação de normas deve ser definida conforme o projeto.
Projeto elétrico e concessionária de energia
Dependendo da configuração pretendida, pode ser necessário observar procedimentos específicos da distribuidora local.
Isso é especialmente importante quando a arquitetura possui características que vão além de uma transferência simples e isolada da rede.
Os requisitos variam conforme a concessionária, tensão de fornecimento, tipo de consumidor e forma de operação.
Por isso, essa análise deve ser realizada durante o desenvolvimento do projeto.
Projeto antes da compra do gerador
Desenvolver o projeto antes da compra pode ajudar a evitar a escolha de um equipamento incompatível com a instalação.
O levantamento permite definir previamente:
- potência;
- tensão;
- frequência;
- regime de operação;
- necessidade de QTA;
- corrente;
- cargas atendidas;
- forma de instalação.
Com essas informações, a especificação comercial do grupo gerador pode ser feita de maneira mais adequada.
Projeto para gerador já existente
Também é possível elaborar um projeto para integrar um grupo gerador que já pertence ao cliente.
Nesse caso, é necessário verificar se as características do equipamento são compatíveis com a instalação.
Devem ser analisados dados como:
- potência;
- tensão;
- frequência;
- número de fases;
- controlador;
- disjuntor;
- sistema de partida;
- alternador;
- forma de aterramento;
- capacidade de atender às cargas.
Quando necessário, podem ser indicadas adaptações.
Quanto custa um projeto elétrico para grupo gerador?
O valor depende da complexidade e do escopo.
Entre os fatores que podem influenciar o orçamento estão:
- potência do sistema;
- quantidade de cargas;
- complexidade da instalação;
- existência de projeto elétrico atualizado;
- necessidade de levantamento em campo;
- tipo de QTA;
- quantidade de diagramas;
- necessidade de automação;
- integração com sistemas existentes;
- operação com múltiplos geradores;
- documentação técnica necessária.
Por isso, o orçamento deve considerar as características reais do empreendimento.
Quanto tempo demora para fazer um projeto?
O prazo depende da quantidade de informações disponíveis e da complexidade da instalação.
Projetos simples possuem necessidades diferentes de instalações industriais com vários quadros, motores, transformadores e sistemas de automação.
Também podem influenciar:
- disponibilidade de plantas;
- necessidade de levantamento em campo;
- quantidade de revisões;
- definição das cargas prioritárias;
- aprovação do cliente;
- necessidade de compatibilização com outros projetos.
A previsão deve ser estabelecida depois da avaliação inicial.
Projeto elétrico para grupo gerador em São Paulo
O projeto elétrico para grupo gerador em São Paulo pode atender condomínios, empresas, indústrias, hospitais, clínicas, data centers, supermercados, edifícios comerciais, obras e outras instalações.
Para iniciar o levantamento, é útil disponibilizar informações como:
- conta de energia;
- diagramas existentes;
- relação de cargas;
- potência instalada;
- tensão do local;
- características do QGBT;
- potência do gerador, caso já exista;
- cargas prioritárias;
- planta elétrica;
- localização prevista do equipamento.
A partir desses dados e do levantamento técnico, pode ser definida uma solução adequada para integrar o grupo gerador à instalação.
