PROJETO DE
INSTALAÇÕES
ELÉTRICAS
INDUSTRAIS
Professor : Manoel Henrique
Conteúdo programático
Lay-out industrial
Estimativa de carga
Dimensionamento de condutores e proteção
Locação dos pontos de força e comando de motores
Projeto de quadros elétricos industriais.
Elaboração de um projeto elétrico industrial.
Orçamento.
Levantamento de material.
Normas de fornecimento em baixa e alta tensão.
Procedimento
Identificação das máquinas
Designação das chaves de partida e dimensionamento
dos componentes
Designação do sistema de alimentação, locação de
quadros de distribuição e maneira de instalar condutores
Dimensionamento de condutores
Cálculo de carga térmica e dimensionamento de
condicionadores de ar
Cálculo de iluminação e esquematização das
instalações
Diagrama unifilar
Cálculo da carga total e dimensionamento da entrada de
fornecimento
Dados Indispensáveis
Tipo,
Potência,
Tensão,
Regime de funcionamento das cargas;
Localização das cargas;
Tipo de partida.
Especificação dos motores
As características mecânicas são quem define
qual motor será utilizado.
São fornecidas pelo projeto da máquina ou pelo
projeto mecânico da instalação.
As características fornecidas são:
Potência mecânica necessária
Velocidade (3600, 1800, 900, ou variável)
Perfil de partida (torque necessário para entrar em
funcionamento)
Sistema de acoplamento (direto no eixo, polias, caixa
de redução)
Ambiente da instalação (poeiras, líquidos,
inflamáveis)
Perfil de partida
Os motores, quando energizados,
produzem uma força na ponta do eixo
que, através do acoplamento, é
transmitida ao eixo da máquina.
Essa força é chamada de conjugado.
Para a seleção correta dos motores,
deve-se levar em consideração alguns
aspectos mecânicos:
Perfil de partida
(aspectos mecânicos)
Conjugado de partida:
Conjugado necessário para vencer a inércia
estática da máquina e consequentemente
retirá-la do estado de repouso.
Para que uma carga, partindo da velocidade
zero, atinja a sua velocidade nominal, é
necessário que o conjugado do motor seja
sempre superior ao conjugado da máquina.
Perfil de partida
(aspectos mecânicos)
Conjugado de partida (cont.):
O valor do conjugado de um motor depende da sua
velocidade.
A norma NBR 7094, define categorias de motores
que variam conforme o perfil do conjugado:
Categoria N – Conjugado normal, constitui a maioria dos
motores no mercado, acionando cargas normais, como
bombas, máquinas operatrizes, ventiladores, etc.
Categoria H – Conjugado alto na partida, usados para
cargas que exigem maior conjugado na partida como
peneiras, transportadores carregados, britadores, etc.
Categoria D – Conjugado alto (> H) na partida, alto
escorregamento, usados em prensas excêntricas, etc, onde
a carga apresenta picos periódicos, usados também em
elevadores.
Perfil de partida
(aspectos mecânicos)
Conjugado de aceleração:
Conjugado necessário para acelerar a carga
à velocidade nominal.
O conjugado deve ser sempre maior que o da
carga.
Sistema de Acoplamento
Especificação de Motores
A especificação se dá em pesquisas nas
tabelas dos fabricantes de motores que
apresentam tais características.
Tabela de dados de motores
Pag 26 do manual da WEG
Atividade 1
Fazer o download na página da disciplina (
www.manoel.ifpepesqueira.edu.br):
das plantas baixas do projeto industrial,
do quadro de motores de carga.
Copiar os arquivos para uma pasta com o seu nome.
Familiarizar-se com as plantas.
Identificar as cargas e a localização delas.
Especificar os motores das máquinas, conforme
descritivo fornecido.
Preencher a tabela de motores.
Levantamento de outras cargas
Uma vez que temos a localização e potência
dos motores.
Deve-se verificar outras cargas:
Escritório
Iluminação industrial
Iluminação externa.
Para este projeto:
A potência da parte de escritório será definida sem
projeto.
A iluminação externa e industrial será definida na
disciplina de luminotécnica.
Definição das alimentações das
cargas
As carga são alimentadas a partir de
quadros.
Os quadros podem conter:
Barramentos, disjuntores e fusíveis;
Comandos elétricos para os equipamentos.
Instrumentos para medição de grandezas
elétricas.
A quantidade e localização pode ser
definida em conjunto com o proprietário.
Quadros elétricos
Terminologia:
QGBT – quadro geral de baixa tensão, abriga
alimentadores (seccionadoras e fusíveis)
SC - sub-centro, abriga alimentadores intermediários
(seccionadora e fusíveis)
CCM – centro de comando de motores, abriga
circuitos terminais (contatores, relés e fusíveis)
QF ou QDF – quadro de distribuição e força,
derivações para circuitos terminais (fusíveis)
QL ou QDL – quadro de distribuição de iluminação,
abriga circuitos alimentadores de iluminação e
tomadas (disjuntores)
Alimentadores para as cargas
Após a localização dos quadros, deve-se
verificar como e por onde os condutores irão
passar desde o quadro até a carga.
Nas instalações prediais, foi utilizado o
eletroduto embutido como forma de instalação
de condutores.
Em um projeto industrial, existem outras
possibilidades.
Sempre que possível, na área de produção e
que contém maquinário pesado, a distribuição é
feita de modo aparente.
Maneiras de se instalar condutores
A NBR 5410 especifica maneiras de
instalação de condutores, segundo as
tabelas.
Atividade 2
Localizar os quadros de distribuição na planta.
Definir qual quadro alimenta qual carga (coluna origem
do quadro de motores)
Definir o encaminhamento dos condutores entre os
quadros e as cargas.
Traçar na planta as eletrocalhas e/ou canaletas que irão
servir de caminho para os condutores.
Calcular a distância entre cada carga e seu respectivo
quadro (coluna distância do quadro de motores).
Dimensionar os condutores que alimentarão cada motor.
Dimensionamento dos
componentes dos quadros
Para os quadros que alimentam a parte
administrativa e/ou cargas de iluminação.
Efetuar a divisão de circuitos tentando preservar o
equilíbrio das fases.
Dimensionar os disjuntores que atenderão cada
circuito.
Dimensionar o barramento interno que servirá para a
distribuição.
Dimensionar o disjuntor de entrada do quadro.
Escolher o quadro dentro das possibilidades
oferecidas pelos fabricantes.
Dimensionamento de contatores
Para CCMs:
Dimensionar os contatores e relés que farão parte do
esquema de partida dos motores.
O dimensionamento dos contatores depende da
corrente que este irá conduzir durante o seu
funcionamento.
O valor da corrente depende então do esquema de
comando utilizado para o motor:
Partida direta
Estrela-triângulo
Compensadora
Soft-starter
Conversor de freqüência
Especificação do tipo de partida
A
NBR5410
recomenda
Especificação do tipo de partida
A norma da CELPE especifica que:
Especificação do tipo de partida
Em resumo:
Partida direta P < 7,5cv
Partida estrela – triângulo P < 20cv
Partida compensadora P < 30cv
Caso a instalação seja atendida por uma
subestação:
O proprietário poderá especificar qualquer tipo de
partida mesmo para altas potências de motores.
A especificação de inversores e softstarts pode
ser feita para qualquer valor de potência.
Dimensionamento de contatores
Partida direta:
Dimensionamento de contatores
Estrela-triângulo:
Dimensionamento de contatores
Compensadora:
Dimensionamento de contatores
Uma vez com o valor da corrente que irá
atravessar o contator.
Pesquisa-se em catálogos para escolha do
contator que atende os requisitos.
Fabricantes:
WEG.
Siemens
GE
Schneider
etc
Dimensionamento do relé de
sobrecarga
O relé de sobrecarga é o elemento que
protege o motor de sobrecargas.
A escolha do relé depende:
Do tipo de contator escolhido
Da corrente nominal do motor.
Dimensionamento da proteção
O dimensionamento da proteção leva em
consideração uma característica importante das
instalações elétricas, a seletividade.
A seletividade é a característica de um sistema
de proteção que busca a coordenação entre os
diversos dispositivos.
A coordenação tem como objetivo, a correta
atuação de um dispositivo na isolação de
determinada falha.
A coordenação da proteção faz com que a falha
seja isolada no ponto mais próximo de onde
ocorreu.
Dimensionamento da proteção
Para o caso de circuitos de alimentação
de motores:
Deve existir uma coordenação entre o relé de
sobre carga e o fusível ou disjuntor que
protege o circuito.
No caso de sobre carga no motor, o relé deve
atuar primeiro, protegendo o motor.
Caso o relé não atue ou demore para atuar, o
segundo estágio da proteção deve atuar e
proteger o circuito.
Dimensionamento da proteção
Deve-se ter em mãos os gráficos dos tempos
de atuação dos dispositivos de proteção.
Curva do relé de sobrecarga
Dimensionamento da proteção
Para efeito de dimensionamento da proteção de
motores, leva-se em conta o momento da
partida como sendo crítico para a proteção.
O relé não deve desarmar enquanto o motor
estiver em processo de partida.
O valor Ip/In fornece a intensidade da corrente
de partida, e o gráfico fornece o tempo máximo
que o relé levará para desarmar o circuito.
Tpartida < Trelé
Dimensionamento da proteção
Coordenação do fusível:
Para a escolha do fusível, deve-se levar em
consideração algumas informações:
O fabricante do contator e do relé fornece o
máximo fusível que pode proteger o seu
equipamento.
O fusível mínimo é escolhido no gráfico de
atuação do mesmo, que é fornecido pelos
fabricantes de fusíveis.
Dimensionamento da proteção
Procedimento:
Verificar no catálogo do relé de sobrecarga o
tempo de abertura para I = Ip/In.
No gráfico do fusível, localizar o ponto
correspondente ao tempo e corrente.
Escolher a curva que esteja logo acima deste
ponto.
O valor do fusível será o menor dentre o
máximo e o encontrado por este processo.
Exemplo
Dimensionar contator, relé de sobrecarga
e fusível de proteção para um motor de
20cv que irá ser acionado por partida
direta.
Exemplo (solução)
Potência do motor = 20cv -> 14700W
Dados do motor:
Ip/In = 7,5
Rendimento = 92%
Cos = 0,86
Fator de serviço = 1,15
Calculando a corrente nominal, temos:
FS .Pcv.735
1,15.20.735
In =
=
= 32,46 A
380. 3.η . cos ϕ 380. 3.0,92.0,86
Exemplo (solução) cont.
Selecionando o contator, temos:
Contator escolhido = CWM32
Fusível máximo = 63A
Relé de sobrecarga escolhido = RW 67D
Ajuste 25...40
Fusível máximo = 80A
Observando no gráfico do relé, temos:
Exemplo (solução) cont.
Exemplo (solução) cont.
O tempo encontrado foi de aprox. 6s.
A corrente de partida é calculada como:
Ip = In x Ip/In = 32,46 x 7,5 = 243A
Entrando com estes valores no gráfico do
fusível, temos:
Exemplo (solução) cont.
O valor do fusível que atende aos
requisitos é o de 63A.
Não podemos escolher o de 50A, pois
durante a partida, o tempo de abertura do
fusível será de aprox. 0,5s.
Exemplo (solução) cont.
Em resumo:
Contator
BCA CWM32 220V 60Hz
Relé de sobrecarga
RW 67D com ajuste de 25 a 40A.
Fusível
NH 63A
Exemplo (solução) cont.
Especificação de inversores e softstarts
Procura-se nos catálogos dos fabricantes o
equipamento que suporta a potência ativa
solicitada.
Softstart
Especificação de softstarts (WEG)
Especificação
de softstarts
(WEG)
Especificação de cabos e fusíveis
para softstart
Ligações típicas
Ligação padrão
Inversores
Especificação de inversores (WEG)
Especificação de cabos e fusíveis
Diagrama de ligação típico
Diagrama de ligação com filtros
Inversores instalados em quadros
Inversores instalados em quadros
Inversores instalados em quadros
Atividade 3
De posse das informações de cada motor:
Especificar o contator, relé e fusível para o mesmo.
No caso de partida por inversor e softstart, especificar
o equipamento, fusível e cabos.
Levantar no catálogo dos fabricantes as dimensões
dos equipamentos.
Preencher a tabela de motores e a tabela de
dimensões dos equipamentos.
Entregar o memorial descritivo com o
dimensionamento e especificação da partida de
cada motor.
Modelo do Memorial Descritivo
Informações básicas de cada motor:
Potência (cv)
Tensão de alimentação (V)
Fator de potência – do fabricante do motor a 100% de carga
Rendimento – do catálogo do fabricante a 100% de carga
Ip/In – do catálogo do fabricante
Fator de serviço: 1,15
Corrente nominal (A) - calculada
Dimensionamento da partida
Contator
Corrente em cada contator – calculada conforme partida
Modelo de cada contator
Relé de sobrecarga (tipo e faixa de ajuste)
Corrente nominal do inversor ou softstart escolhido
Código do modelo do inversor ou softstart escolhido
Cabos e fusíveis recomendados pelo fabricante.
Inversor ou softstart
Dimensionamento do cabos e fusíveis
Método de condução de corrente
FCA e FCT – temperatura de 40ºC
Método de instalação
Cabo escolhido
Distância (m)
Regime permanente (2%)
Cabo escolhido
Partida (10%)
Cabo escolhido
Método da queda de tensão
Layout de quadros elétricos
Tem como objetivo a organização dos componentes
elétricos dentro do quadro.
Não há normas especificando onde deverá ficar tal
componente ou como ele deverá ser instalado.
A disposição dos componentes é feita seguindo as boas
práticas dos montadores e fabricantes.
A NBR5410 apenas recomenda que se mantenha
distâncias de isolamento entre barramentos e a carcaça.
Outra recomendação é a separação entre a cabeação
de força e de sinal no interior do quadro.
Os fabricantes de inversores e softstarts fazem também
recomendações sobre áreas livres ao redor dos
equipamentos com fins de resfriamento dos mesmos.
Exemplos de layout de quadro
Exemplos de layout de quadro
Exemplos de layout de quadro
Exemplos de layout de quadro
Exemplos de layout de quadro
Exemplos de layout de quadro
Exemplos de layout de quadro
Exemplos de layout de quadro
Espaço lateral para ventilação
Lay-out com plc e inversor
(modo incorreto)
Alimentação
M1, M2, M3, PE
Eletroduto
U V W
PE
Saída
L1, L2, L3
R S T
Corrente de Ruído
Caminho de Retorno
Placa de Montagem
Eletroduto
PLC
Drive 1
PE
Drive 3
PE
Barra Cobre PE
para Sistema de Terra
Drive 2
PE
Drive 4
PE
Lay-out com plc e inversor
(modo correto)
Corrente Modo Comum
na malha
PE
PE
Eletroduto de Saída
Ligado ao Gabinete
U V W
PLC
Corrente Modo Comum
no Fio Verde
Placa de Montagem
Drive 1
PE
Drive 3
PE
Todos os Inversores
Eletroduto de Entrada
L1, L2, L3, GND
R S T
Drive 2
PE
Drive 4
PE
Barra de Cobre PE
PE opcional ligado à malha
Projeto de quadros elétricos
Informações necessárias:
Diagrama unifilar do quadro completo.
Diagrama de comando completo.
Dimensões dos componentes internos.
Definição de instrumentos, sinalização e
comandos externos.
Catálogos de fabricantes de quadros e
acessórios.
Projeto de quadros elétricos
Recomendações:
Em quadros que tenham mais de duas alimentações de saída,
prever um barramento trifásico com barras de neutro e terra.
O dispositivo de proteção e seccionamento de entrada poderá
ficar na parte superior do quadro.
O barramento poderá ficar na parte inferior ou superior, mas não
na parte central.
Para cabos de saída menores que 25mm², a distribuição interna
poderá ser feita utilizando-se calhas plásticas.
Para comando de motores com contatores, os relés de
sobrecarga são sempre montados abaixo do contator.
Projeto de quadros elétricos
É comum nos quadros que se tenha
instrumentos, botões de comando e
sinalizadores na porta.
Instrumentos (no mínimo)
1 voltímetro com um comutador para verificar a
tensão em cada fase.
1 amperímetro com um comutador para verificar a
corrente em cada fase.
Botões de comando
Liga – desliga de motores
Sinalizadores de porta
Indicação de equipamento ou motor energizado.
Instrumentos
Projeto de quadros elétricos
Componentes de quadros elétricos:
Os equipamentos são montados em placas
de montagem que são extraíveis para
montagem e posterior instalação.
Projeto de quadros elétricos
Dimensões dos quadros
Existem diversas dimensões de quadros que
atendem as mais diversas aplicações e
configurações.
São especificadas, dependendo do layout dos
equipamentos na placa de montagem.
Tipos de quadros
Tipos de quadros
Tipos de quadros
Aplicação prática
Tipos de Quadros
Tipos de quadros
Painéis modulares
Exemplo de projeto
Atividade 4
Levantar o diagrama unifilar completo dos quadros de comando de
motores, incluindo:
Voltímetro na porta com uma chave comutadora
Amperímetro na porta para cada fase, alimentado por transformadores de
corrente
Botoeiras e sinalizadores para cada comando de motores
Baixar exemplo de diagrama na página da disciplina.
Esboçar o layout dos quadros de comando de motores do projeto.
No AUTOCAD, desenhar os componentes na escala 1:1 e organizá-los seguindo
as recomendações e exemplos vistos.
Procurar no catálogo de quadros (baixar na página da disciplina) o tamanho da
chapa de montagem mais adequada e o tamanho do quadro necessário.
Projeto do quadro
Desenhar o quadro e inserir no seu interior o layout esboçado e efetuar
eventuais correções.
Inserir na prancha o diagrama unifilar completo do quadro.
Especificar no diagrama os componentes dimensionados.
Desenhar o diagrama de comando.
Diagrama Unifilar Geral
O diagrama unifilar geral representa as ligações
internas do QDG contendo todos alimentadores
que irão alimentar todos os quadros da
instalação.
Deve ser deixada uma folga no número de
saídas do quadro de distribuição geral (QDG)
para futuras ampliações.
Com base no quadro de carga de cada quadro,
calcula-se os alimentadores (condutores,
fusíveis de saída e de entrada do quadro).
Diagrama Unifilar Geral
Diagrama Unifilar Geral
Diagrama Unifilar Geral
Para o dimensionamento do alimentador,
devemos considerar a utilização das
cargas que ele irá alimentar.
Diagrama Unifilar Geral
Para o dimensionamento dos alimentadores
dos quadros utilizamos as seguintes regras:
Para os condutores (durante a partida) (ver queda
de tensão):
Ialim = Ipart1 + Ipart2 + Ipart3 + .... (para partidas
simultâneas)
Ialim = Ipart1 + In2 + In3 + ... (para partidas não
simultâneas)
Para os condutores (regime normal) (ver capacidade
de condução e queda de tensão):
Ialim = In1 + In2 + In3 + ....
Corrente de partida dos
acionamentos
Na folha de dados do motor, obtemos o fator Ip /
In.
Partida direta
Ipartida = Ip/In x In
Estrela – triângulo
Ipartida = Ip/In x In/3
Compensadora
Ipartida = Ip/In x k2 x In
Série – paralela
Ipartida = ip/In x In/4
Softstart e Inversor
Ipartida = In
Dimensionamento dos
alimentadores
• Para o dimensionamento dos condutores dos alimentadores, utilizamos a
corrente nominal e as condições de partida dos motores que são alimentados
pelo alimentador.
• Corrente nominal:
• Somar as correntes nominais de todos os motores e cargas.
• Utilizar os critérios de capacidade de corrente e queda de tensão para
dimensionar os condutores.
• A queda de tensão máxima neste caso é de:
• 4% para instalações alimentadas por BT
• 7% para instalações alimentadas por S/E
• Corrente de partida:
• Caso não sejam conhecidos os regimes de partida dos motores, adotar:
•Ipartida = Ipartida_maior_motor + Inominal_outros_motores
• A queda de tensão máxima neste caso é de.
• 10% para qualquer tipo de instalação
Dimensionamento dos
alimentadores
Dimensionamento dos fusíveis:
Baseado nas informações anteriores, calculase os fusíveis para o alimentador:
Inominal_total = Inominal_cada_motor
Seguir mesmo critério do dimensionamento da
proteção
Deve existir seletividade entre o fusível de saída
do QDG e o fusível de entrada do quadro servido
pela seccionadora.
Dimensionamento da seccionadora de
entrada
Iseccionadora >= Inominal_total
Seccionadora
Seccionadora
Dimensionamento do
barramento interno
O barramento interno dos quadros deve
ser capaz de conduzir a corrente nominal
do quadro em questão.
A tabela a seguir permite a escolha do
barramento com base na corrente que ele
irá conduzir.
Instalações Blindadas
Bitola
Área
Peso
Polegada-mm
mm²
Kg/m
I
A
II
A
III
A
I
A
II
A
III
A
1/8" × 3;4"
60
0,534
205
351
-
238
397
-
3 × 20
59,5
0,529
204
348
-
237
394
-
1/8" × 1"
80
0,712
263
442
-
308
504
-
3 × 25
74,5
0,663
245
412
-
287
470
-
¼" × 1"
160
1,420
421
756
-
495
854
-
5 × 25
124
1,110
327
586
-
384
662
-
3/16"×1.1/4
"
150
1,340
381
676
-
450
765
-
5 × 30
149
1,330
379
672
-
447
760
-
3/16"×1.1/2
"
180
1,600
436
756
986
518
861
103
1
5 × 40
199
1,770
482
836
1090
573
952
114
0
3/8"×1.1/2"
362
3,220
648
1170
1605
771
1333
181
4
10 × 40
399
3,55
715
1290
1770
850
1470
200
0
3/8" × 2"
483
4,300
824
1461
1974
987
1665
224
6
10 × 50
499
4,440
852
1510
2040
1020
1720
232
0
1/4"×1.1/4"
200
1,780
484
840
-
576
956
-
5 × 60
299
2,660
688
1150
1440
826
1330
151
0
Sem Pintura
Com Pintura
Distribuição da alimentação
A distribuição depende do lay-out da
indústria.
A concepção da distribuição pode ser feita
de maneira:
Radial
Em anel (maior confiabilidade)
Distribuição da alimentação (radial)
Distribuição da alimentação (anel)
Atividade 5
Definir o diagrama unifilar da instalação,
de acordo com os quadros que foram
especificados;
Dimensionar os componentes principais
do diagrama unifilar;
Definir o tipo de distribuição adequado;
Indicar na planta a distribuição escolhida,
com os condutores, eletrodutos
necessários.
Cálculo da demanda da instalação
Igualmente ao projeto predial residencial,
o cálculo da demanda tem como
objetivos:
Determinar o dimensionamento da
Subestação;
Indicar à concessionária a potência média
que vai ser absorvida pela instalação;
Fatores do projeto
Na estimativa da demanda, é necessário
a aplicação de alguns fatores que
possibilitarão uma estimativa da potência
demandada por uma instalação:
Fator de demanda
Fator de carga
Fator de simultaneidade
Fator de utilização
Fator de demanda
É a relação entre a demanda máxima do
sistema e a carga total conectada a ele, durante
um intervalo de tempo considerado.
A carga conectada é a soma das potências
nominais dos aparelhos.
Seu valor é, usualmente, menor que 1. Só será
1 se toda a carga conectada for ligada
simultaneamente.
É definida pela expressão: Fd = Dmax / Pinst
Fator de demanda
A demanda varia durante um dia, de
acordo com a atividade diária da indústria.
Fator de demanda
Para estimação do fator de demanda,
utilizamos as seguintes tabelas:
Para motores
Fator de demanda
Para iluminação e tomadas
Fator de demanda
Para aparelhos de ar condicionado
Fator de demanda
Aparelhos de aquecimento
Fator de carga
Relação entre a demanda média e a máxima,
para um dado intervalo de tempo (diária,
semanal, mensal, anual, etc)
Indica o quanto a demanda máxima foi mantida
no período considerado.
Manter um elevado fator de carga traz
benefícios:
Otimização dos investimentos da instalação elétrica;
Aproveitamento racional e aumento da vida útil da
instalação elétrica:
Motores, transformadores
Redução do valor da demanda de pico
Fator de carga
O fator de carga diário é calculado pela expressão:
Dméd
Fcd =
Dmáx
O fator de carga mensal pode ser calculado pela
expressão.
CkWh
Fcm =
730 xDmáx
Onde:
CkWh é o consumo de energia elétrica (pode ser obtido na conta
de luz).
Dmáx é a demanda máxima da instalação (também pode ser
obtida da conta de luz, ou aferida por um instrumento registrador
de demanda).
Fator de simultaneidade
Indica como é o comportamento da
instalação em relação ao funcionamento
simultâneo de um grupo de
equipamentos.
Em alguns casos é fornecido pelo
“engenheiro de processo” a forma de
funcionamento da instalação.
Podemos fazer uma estimativa do fator de
simultaneidade, na falta da informação
sobre a operação da instalação.
Fator de simultaneidade
Utilizamos a tabela abaixo:
Fator de utilização
Indica a potência real absorvida da rede
por um equipamento.
Pode ser calculada pela tabela abaixo
Determinação da demanda
Na determinação da demanda:
O projetista pode fazer uso dos fatores
apresentados ou
Utilizar de informações sobre a operação da
indústria e dos diversos setores da mesma.
Considerar a carga de qualquer equipamento
como a declarada pelo fabricante,
observando o fator de potência indicado.
Considerar o rendimento do equipamento
para obter a potência absorvida da rede
elétrica.
Regras para determinação da
demanda
1º passo:
Determinar a demanda dos aparelhos
individuais,
Multiplicando-s a sua potência nominal pelo
fator de utilização respectivo,
Considerar, no caso de motores seus fatores
de serviço e rendimento
Exemplo do passo 1
Motor com potência de 75cv
Da tabela do fator de utilização obtem-se: Fum = 0,87
Peim = 75 x 0,87 = 65,25cv (potência no eixo do
motor)
A demanda solicitada da rede leva em consideração
o rendimento do motor n = 0,92
Peim × 0,736 65,25 × 0,736
Dm =
=
= 60,7kVA
η × cos ϕ
0,92 × 0,86
O valor de 60,7kVA é a demanda de um motor de
75cv.
Exemplo do passo 1
Motor com potência de 30cv
Da tabela de fator de utilização, obtem-se : Fum =
0,85.
Peim = Pcv x Fum = 30 x 0,85 = 25,5cv (potência no
eixo do motor)
A demanda solicitada da rede leva em consideração o
rendimento do motor n = 0,90.
Dm =
Peim × 0,736 25,5 × 0,736
=
= 25,1kVA
η × cos ϕ
0,90 × 0,83
O valor de 25,1kVA é a demanda de um motor de
30cv.
Exemplo do passo 1
Motor com potência de 50cv
Da tabela do fator de utilização obtem-se: Fum = 0,87
Peim = 50 x 0,87 = 43,5cv (potência no eixo do
motor)
A demanda solicitada da rede leva em consideração
o rendimento do motor n = 0,87
Peim × 0,736 43,5 × 0,736
Dm =
=
= 40,0kVA
η × cos ϕ
0,87 × 0,92
O valor de 40,0kVA é a demanda de um motor de
50cv.
Regras para determinação da
demanda
2º Passo
Determinar a demanda dos quadros de
distribuição e dos centros de comando de
motores.
Para isto, é necessário se verificar a
quantidade de motores alimentados pelo
quadro e o fator de simultaneidade tabela 1.2
Exemplo do passo 2
Considerando que o CCM1 alimenta 10
motores de 75cv, temos:
Dccm1 = Nm x Dm x Fsm1
Dccm1 – Demanda do CCM1
Nm – número de motores; 10.
Dm – demanda de um motor; 60,7kVA
Fsm1 – fator de simultaneidade, tabela 1.2; 0,65.
Dccm1 = 10 x 60,7 x 0,65 = 394,5kVA
Exemplo do passo 2
Considerando que o CCM2 alimenta:
10 motores de 30cv e
5 motores de 50cv, temos:
Dccm2 = Nm1 x Dm1 x Fsm1 + Nm2 x Dm2 x Fsm2
Nm1 = 10 Nm2 = 5
Dm1 = 25,1kVa Dm2 = 40,0kVA
Fsm1 = 0,65
Fsm2 = 0,70 valores da tab 1.2
Dccm2 = 10x25,1x0,65 + 5x40,0x0,70 = 303,1kVA
Exemplo do passo 2
Considerando um QDFL que alimenta:
150 lâmpadas fluorescentes de 40W
52 lâmpadas incandescentes de 100W
Dqdfl = 1,8 x Nlf x (Plam + perdas) + (Nlinc x
Pinc)
Dqdlf = 1,8 x 150 x (40 + 38) + (52 x 100)
Dqdlf = 26300VA = 26,3kVA
Regras para determinação da
demanda
3º passo
A demanda total da instalação é a soma das
demandas de cada quadro.
O transformador é então definido para
alimentar a demanda solicitada.
Exemplo do passo 3
Considerando que o QDG alimenta.
CCM1
CCM2
QDFL
Dqdg = Dccm1 + Dccm2 + Dqdfl
Dqdg = 394,5 + 303,1 + 26,3 = 723,9 kVA
Exemplo do passo 3
Para a escolha do transformador, os valores
padrão são:
30; 45, 75, 112,5; 150; 225; 300; 500; 750; 1000;
1500 kVA
É comum que a subestação tenha duas unidades de
transformação pois, em caso de falha de uma a outra
pode fornecer parcialmente a carga da indústria. Ou
que permita uma futura ampliação, caso seja
prevista.
Podemos ter, para o exemplo:
1 x 750kVA ou
1 x 500kVA + 1 x 225kVA ou
1 x 500kVA + 1 x 300kVA.
Atividade 6
Calcular a demanda da instalação.
Especificar o transformador da
subestação.
Elaborar o memorial descritivo da
instalação.