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

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

CARGAS DOS PONTOS DE UTILIZAO: NBR 5410

6

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

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

PREVISO DE PONTOS DE TOMADAS de uso especfico (TUE): NBR 5410

13

CONDIES PARA ESTABELECER A POTNCIA DAS TUES

14

ESTABELECENDO A QUANTIDADE MNIMA DE TUGS e tues

15

ESTABELECENDO A QUANTIDADE MNIMA DE TUES

16

ESTABELECENDO A QUANTIDADE MNIMA DE TUES

17

LEVANTAMENTO DA POTNCIA TOTAL PREVISTA

18

TIPOS DE FORNECIMENTO DE TENSO

19

TIPOS DE FORNECIMENTO DE TENSO PARA O EXEMPLO DADO

20

CIRCUITO DE DISTRIBUIO

21

CIRCUITOS TERMINAIS

22

23

CIRCUITOS TERMINAIS: ILUMINAO

CircuitoS TERMINAIS: TUE

24

QUADRO DE DISTRIBUIO QUADRO DE FORA E LUZ (qfl)

25

LOCALIZAO DO QFL

26

TIPO DE QFL

27

Critrios para a diviso da instalao de circuitos

28

EXEMPLO DE DIVISO DOS CIRCUITOS

29

CORRENSPONDNCIA ENTRE A CARGA E O CIRCUITO NO PROJETO

30

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