aula 3 - ie industriais
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-
Instalaes Eltricas Industriais
Aula Unidade 3 Levantamento de carga, critrio dos mnimos e fatores
de instalaes eltricas.
Professor Me. Andr L. A. da Fonseca
Curso de engenharia de AutomAo e Controle
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Objetivos
Conhecer e entender a utilizao do critrio dos mnimos de tomada e iluminao;
Diferenciar circuitos de TUE de circuitos de TUG; Saber efetuar a diviso de circuitos; Conhecer o mtodo de levantamento de carga
em uma instalao eltrica; Explicar variveis importantes em sistemas de
distribuio, tais como: demanda mxima, fator de demanda, fator de utilizao e fator de carga;
Me. Andr Luiz A. da Fonseca 2IFMT- DAEE
-
Sees de livros- Cavalin e servelin
Capitulo 8- pg.187 Sees 8.1, 8.2 e 8.3: Previso de Cargas e
Diviso das Instalaes Eltricas.
3
-
Sees de livros- cotrim
Capitulo 4- pg.118 Sees 4.3: Previso de Cargas de
iluminao e tomadas em locais destinados habitao.
4
-
Sees de livros- carvalho junior
Capitulo 10- pg.71-76 Circuitos da Instalao.
5
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CARGAS DOS PONTOS DE UTILIZAO: NBR 5410
6
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Exemplos
7
Exemplo 1: rea do comodo = 10m10 6 4 100Sobraram 4m:4 4 1 60 60
. 100 60 160 Exemplo 2: rea do comodo = 25m25 6 19 100Sobraram 19m:19 4 4,75 4inteiros4 60VA=240V
m m m VA
m m VA VAIlum VA
m m m VA
m m
A. 100 240 340 Ilum VA
-
Previso de cargas de iluminao: NBR 5410
8
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PREVISO DE PONTOS DE TOMADAS de uso geral (TUG): NBR 5410
9
-
PREVISO DE PONTOS DE TOMADAS de uso geral (TUG): NBR 5410
10
-
Exemplos
11
Exemplo 1: rea do comodo = 27m e permetro=32mSendo uma cozinha.32 3,5 9,1429 1(pelos 0,142) 10
3 tomadas de 600 VA:
7 tomadas de 100VAExemplo 2: rea do comodo = 32m e permetr
m mtomadas
Especificao
o=47mSendo uma sala.47 5 9, 49 1(pelos 0,4) 10
:10 tomadas de 100VA
m mtomadas
Especificao
-
PREVISO DE PONTOS DE TOMADAS de uso especfico (TUE): NBR 5410
12
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PREVISO DE PONTOS DE TOMADAS de uso especfico (TUE): NBR 5410
13
-
CONDIES PARA ESTABELECER A POTNCIA DAS TUES
14
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ESTABELECENDO A QUANTIDADE MNIMA DE TUGS e tues
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ESTABELECENDO A QUANTIDADE MNIMA DE TUES
16
-
ESTABELECENDO A QUANTIDADE MNIMA DE TUES
17
-
LEVANTAMENTO DA POTNCIA TOTAL PREVISTA
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-
TIPOS DE FORNECIMENTO DE TENSO
19
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TIPOS DE FORNECIMENTO DE TENSO PARA O EXEMPLO DADO
20
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CIRCUITO DE DISTRIBUIO
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CIRCUITOS TERMINAIS
22
-
23
CIRCUITOS TERMINAIS: ILUMINAO
-
CircuitoS TERMINAIS: TUE
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QUADRO DE DISTRIBUIO QUADRO DE FORA E LUZ (qfl)
25
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LOCALIZAO DO QFL
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TIPO DE QFL
27
-
Critrios para a diviso da instalao de circuitos
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-
EXEMPLO DE DIVISO DOS CIRCUITOS
29
-
CORRENSPONDNCIA ENTRE A CARGA E O CIRCUITO NO PROJETO
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Locao dos pontos e distribuio das potncias nominais de acordo com os critrios calculados
31
-
Identificao dos circuitos relacionados aos pontos de fora e luz
32
-
Passagem dos condutos dos pontos de fora e luz a partir do qfl
33
-
Tringulo de potncias
34
A potncia aparente (S[VA=Volt Amper]) composta pela soma vetorial ou fasorial entre a potncia ativa (P[W= Watts]) e a potncia reativa (Q[Var=Volt Amper Reativo]);Conhecem o SOH CAH TOA?
cos PS
QsenS
tan QP
-
Exemplo professor Carga instalada
35
Uma pequena chcara na regio do manso possui as seguintes cargas instaladas:6 lmpadas de 100W,FP=1;1 geladeira de 300W, FP= 0,9;1 chuveiro eltrico de 4000W, FP=1;1 motor de 1cv, =0,8 e F.P=0,8
1 1
6 100 , cos 1;6 100 600
tan
tantan tan(cos ) 600 tan(cos 1) 0VAr
lampadas lampada
lampadas
lmpadas de W FPP n lampadas P W
O QA P
P QQ P P FP
1 1
1 300 , 0,9;1 300 300
tan
tantan tan(cos ) 300 tan(cos 0,9) 145,29VAr
geladeiras geladeira
geladeira geladeiras
geladeira de W FPP n geladeira P W
O QA P
P QQ P P FP
1 1
1 4000 , 1;1 4000 4000
tan
tantan tan(cos ) 4000 tan(cos 1) 0 VAr
chuveiros chuveiro
chuveiros chuveiros
chuveiro eltrico de W FPP n chuveiros P W
O QA P
P QQ P P FP
1
1 1 , 0,8 . 0,8736
736736 1 736 920
0,8
tan
tantan tan(cos ) 920 tan(cos
sada mecnica CV
entrada eltrica eltrica
eltrica CV
CVeltrica
motor eltrica
motor de cv e F PP P P
P P PP P
PP W
O QA P
P QQ P P FP
1 0,8) 690 VAr
-
Continuando...
36
1
1
Somatria das potncias ativas (P[W]):
600 300 4000 920 5820
Somatria das potncias reativas (Q[VAr]):
0 145,29 0 690 835,29
Atravs do Teorema de Pitgoras calculamos a potncia apare
n
n
n
n
P W
Q VAr
2 2 2
1 1
2 2 2 2 2 2
1 1 1 1
nte(S[VA]):
S ( ) ( )
(( ) ( ) ) (( ) ( ) ) (5820 835,29 ) 5879,63VA
n n
n n
n n n n
n n n n
P Q
S P Q P Q
-
EAP- Oficina Prtica Carga instalada
37
Uma pequena chcara na regio do manso possui as seguintes cargas instaladas:3 lmpadas de 100W,FP=1;1 geladeira de 350W, FP= 0,8;1 chuveiro eltrico de 4000W, FP=1;1 motor de 2cv, =0,85 e F.P=0,85
1 1
3 100 , cos 1;3 100 300
tan
tantan tan(cos ) 300 tan(cos 1) 0VAr
lampadas lampada
lampadas
lmpadas de W FPP n lampadas P W
O QA P
P QQ P P FP
1 1
1 350 , 0,8;1 350 350
tan
tantan tan(cos ) 350 tan(cos 0,8) 262,5VAr
geladeiras geladeira
geladeira geladeiras
geladeira de W FPP n geladeira P W
O QA P
P QQ P P FP
1 1
1 4000 , 1;1 4000 4000
tan
tantan tan(cos ) 4000 tan(cos 1) 0 VAr
chuveiros chuveiro
chuveiros chuveiros
chuveiro eltrico de W FPP n chuveiros P W
O QA P
P QQ P P FP
1
1 1 , 0,85 . 0,85736
736736 2 736 1731,76
0,85
tan
tantan tan(cos ) 1731
sada mecnica CV
entrada eltrica eltrica
eltrica CV
CVeltrica
motor eltrica
motor de cv e F PP P P
P P PP P
PP W
O QA P
P QQ P P FP
1,76 tan(cos 0,85) 1073,24 VAr
-
Continuando...
38
1
1
Somatria das potncias ativas (P[W]):
300 350 4000 1731,76 6381,76
Somatria das potncias reativas (Q[VAr]):
0 262,5 0 1073,24 1335,74
Atravs do Teorema de Pitgoras calculamos a pot
n
n
n
n
P W
Q VAr
2 2 2
1 1
2 2 2 2 2 2
1 1 1 1
ncia aparente(S[VA]):
S ( ) ( )
(( ) ( ) ) (( ) ( ) ) (6381,76 1335,74 ) 6520,05VA
n n
n n
n n n n
n n n n
P Q
S P Q P Q
-
Clculo de Carga e Demanda Cemat NTE 013
39
A demanda de instalaes consumidoras atendidas em tenso secundria calculada atravs da seguinte soma:
D(kVA) = d1 + d2 + d3 + d4 + d5 + d6
Sendo: d1 (kW) = demanda de iluminao e tomadas, calculada com base nosfatores de demanda das Tabelas 2.1 e 2.2. d2 (kW) = demanda dos aparelhos para aquecimento de gua (chuveiros, aquecedores, fornos, torneiras, etc.), calculadas conforme as Tabelas 03 e 04. d3 (KvA) = demanda dos aparelhos de ar condicionado, calculada conforme as Tabelas 1.2 e 05, para residncias e escritrios. Para outros tipos de utilizao, tais como bancos, lojas, etc., o fator de demanda dever ser considerado igual a 100%. d4 (kVA) = demanda das unidades centrais de condicionamento de ar, calculada a partir das respectivas correntes mximas totais - valores a serem fornecidos pelos fabricantes -considerando o fator de demanda de 100%. d5 (kVA) = demanda dos motores eltricos e mquinas de solda tipo motor gerador, calculada conforme as Tabelas 06 e 07. d6 (kW ou kVA) = demanda das mquinas de solda a transformador e aparelhos de raio X, calculados conforme a Tabela 08.
-
Fatores de Redes de distribuio- Demanda mxima e mnima
So os valores mximos e mnimos de demanda em um tempo considerado.
40
Demanda Mnima
-
Fatores de Redes de distribuio- Demanda mdia
Demanda fictcia calculada se a instalao demandasse a mesma potncia ativa durante um tempo considerado.
41
1
.
n
n
mdiacons
ED
T
Demanda Mnima
1
n
total nE E
-
Fatores Industriai s- Fator de Carga
Fator que demonstra o eficincia na instalao (industria ou do consumidor) do aproveitamento em relao ao mximo solicitado de potencia ativa.
42
mdia
mxima
DFCD
-
Fatores industriais- Fator de Utilizao
Fator que demonstra o quanto o sistema est sendo aproveitado em relao ao seu real potencial;
Capacidade do sistema o quanto de demanda o mesmo pode fornecer sem danos maiores a instalao (Potncia mxima de um transformador, potncia mxima calculada pelos dados nominais da rede ou ainda potncia mxima do padro de entrada) -> Mostrar os 3 exemplos.
43
.mxima
sistema
DFUCap
%. 3 ou
. (1 ) F.P100
.
sistema n nDJ n nDJ
sistema trafo
Cap V I V ISCCap S
Dada
-
Exemplo professor
44
a ) Demanda Mxima kWb) Demanda Mnima kWc) Energia total kWhd) Demanda mdia kWe) Fator de Carga %f) Fator de Utilizao %
Uma industria possui um transformador de distribuio de 75kVA (FP=1 e sobrecarga mxima de 10%) possui o comportamento de demanda descrito pelo seguinte grfico:
Para achar os fatores em percentual, ache os valores pelas expresses normais e depois multiplique-os por 100.
-
Resoluo- Exemplo1
IFMT- DAEE Me. Andr Luiz A. da Fonseca 45
1 2 3 41
1 1 2 2 3 3 4 4
) Vide grfico 80b) Vide grfico 20
)
40 2 60 2 80 1 20 180 120 80 20 300
300) 506
) 1
n
total n n
total
total
total
totalmdia
mdia
mxima
a kWkW
c E P T E E E E
E P T P T P T P TEE kWh
E kWhd D kWTC h
De FCD
%
5000% 100% 62,5%80
10) . (1 ) 75 (1 ) FP 82,5100 100
80100% 100% 96,96%. 82,5
sistema trafo
mxima
sistema
kWkW
SCf Cap S kW
D kWFUCap kW
-
EAP- Oficina prtica
46
a ) Demanda Mxima kWb) Demanda Mnima kWc) Energia total kWhd) Demanda mdia kWe) Fator de Carga %f) Fator de Utilizao %
Uma industria possui um transformador de distribuio de 75kVA (FP=0,8 e sobrecarga mxima de 5%) possui o comportamento de demanda descrito pelo seguinte grfico:
Para achar os fatores em percentual, ache os valores pelas expresses normais e depois multiplique-os por 100.
-
Resoluo- Exemplo2
IFMT- DAEE Me. Andr Luiz A. da Fonseca 47
1 2 3 41
1 1 2 2 3 3 4 4
) Vide grfico 60b) Vide grfico 20
)
40 2 60 2 40 1 20 180 120 40 20 260
260) 43,336
)
n
total n n
total
total
total
totalmdia
mdia
mxim
a kWkW
c E P T E E E E
E P T P T P T P TEE kWh
E kWhd D kWTC h
De FCD
%
43,33100% 100% 72, 21%60
5) . (1 ) FP 75 (1 ) 0,8 63100 10060100% 100% 95,23%
. 63
a
sistema trafo
mxima
sistema
kWkW
SCf Cap S kW
D kWFUCap kW
-
Referncias
1. MAMEDE FILHO, J. Instalaes Eltricas Industriais. 8a ed. Rio de Janeiro: LTC, 2010;
2. COTRIM, A. A. M. B. Instalaes Eltricas. 5a ed. So Paulo: Prentice Hall do Brasil,2008;
3. MAMEDE FILHO, J. Instalaes Eltricas Industriais. 8a ed. Rio de Janeiro: LTC,2010;
4. COTRIM, A. A. M. B. Instalaes Eltricas. 5a ed. So Paulo: Prentice Hall do Brasil,2008;
5. NEGRISOLI, Manuel E. M. Instalaes Eltricas: projetos prediais.
IFMT- DAEE Me. Andr Luiz A. da Fonseca 48
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