N1 INSTALAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS INDUSTRIAIS

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Instalações e Equipamentos Elétricos Industriais 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho Projeto para uma Indústria 
 
 
 
 
 
JULIANO HENZ 
 
 PROFESSOR: Sílvio Bernardes 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PORTO ALEGRE 
2022 
 
 
 
 
Instalações e Equipamentos Elétricos Industriais 
 
 
Primeira Etapa: 
 
 
 
Uma determinada indústria possui critérios de projetos para a execução de suas instalações 
elétricas, conforme segue: 
 
1. Para o acionamento de motores elétricos, os seguintes critérios devem ser obedecidos: 
• Tensão nominal de operação: 380V 
• Motores elétricos com potência nominal inferior ou igual a 15CV deverão possuir partida direta 
através de contator ou disjuntor-motor. 
• Motores elétricos com potência nominal superior a 15CV e inferior ou igual a 50CV deverão 
possuir partida estrelatriângulo. 
• Motores elétricos com potência superior a 50CV e menores do que 300CV deverão possuir 
partida através de softstarter 
• Quando for requisitado pelo processo produtivo o controle de velocidade de motores, 
inversores de frequência deverão ser utilizados. 
• O acionamento de cada um dos motores elétricos deverá ficar em separado do painel de 
entrada de baixa tensão da instalação. 
 Dados Recebidos da Engenharia para o Projeto
VBT(V): 380
VMT(kV): 13,8
Bomba Vel (rpm) Distancia (m) P (kVA) Peixo (CV) Ligação
B-01 1180 17 - 26 Y-Δ
B-02 1774 28 - 68 Soft-Starter
B-03 1774 28 - 68 Soft-Starter
B-04 3564 45 - 12,8 Direta
B-05 3564 45 - 12,8 Direta
B-06 1750* 22 - 130 Inversor
Iluminação - - 12 - -
* Velocidade Fixa
OBS: 1- As bombas B-02 e B-03 nunca operam ao mesmo tempo.
2- As bombas B-04 e B-05 nunca operam ao mesmo tempo.
Dados do Requeridos Projeto
3- Todas as bombas, ao serem acionadas ficam operando por um longo 
período, 
 
 Lista de Cargas Elétricas
Cargas I(A) FP (%) n (%) P (CV) P (kW) P (kVA) Nº Polos Velocidade (rpm) IP (A) IP/IN
B-01 44,3 0,81 0,93 30 22,0 27,16 6 1180 288 6,5
B-02 102 0,86 0,95 75 55,0 63,95 4 1780 765 7,5
B-03 102 0,86 0,95 75 55,0 63,95 4 1780 765 7,5
B-04 21,3 0,86 0,91 15 11,0 12,79 2 3535 196 9,2
B-05 21,3 0,86 0,91 15 11,0 12,79 2 3535 196 9,2
B-06 203 0,86 0,95 150 110,0 127,91 4 1785 1604 7,9
Iluminação 31,49 0,95 - - 11,4 12,00 - - - -
320,56POTÊNCIA TOTAL (kVA):
 
 
2. A alimentação em MT deve ser feita em 13,8kV 
3. Após ter sido calculada a demanda da instalação, deverá ser acrescida uma potência 
adicional de 25% para atender futuras ampliações do processo produtivo. 
4. A entrada da instalação em MT deverá ser feita com cabo de cobre isolado com EPR, 
instalado dentro de eletroduto envelopado por concreto. 
Dimensionamento Entrada de Energia pelo RIC de MT CEEE: 
 
Alimentador MT – EPR 4#35mm² 12/20kV 
Alimentador BT –3#240mm² + N 1#120mm² EPR 0,6/1kV 
Disjuntor Geral BTcaixa moldada 450A – Curva C – 36kA 380V 
Aterramento da carcaça e neutro – 1#70mm² EPR 0,6/1kV 
Condutor de Proteção – 1#120mm² EPR 0,6/1kV 
 
5. Os cabos de baixa tensão que saem do transformador e alimentam o painel de distribuição 
geral de BT (QGBT) devem ser instalados em canaleta. 
Medição até QGBT: 
 
Área total do cabo 240mm² EPR 1kV= 559,9mm² 
Área total do cabo 120mm² EPR 1kV= 289,5mm² 
Ocupação total dos cabos = 2258,7mm² 
Canaleta escolhida de 100 X 60 mm 
ocupação máxima - 40% 
 
6. Os painéis individuais que alimentam os motores elétricos deverão ficar na mesma sala do 
painel de distribuição de baixa tensão. 
7. A instalação dos cabos de alimentação dos motores elétricos deverá ser feita dentro de 
eletroduto aparente, desde o seu painel até o motor.
Eletroduto Aparente (interligação entre QGBT e CCM’s) 
 
Dimensionada para cabos PVC 0,6/1kV 
Agrupamento de circuitos para otimizar custos no dimensionamento de cabos e atender a ocupação 
máxima 40%. 
Bomba 30CV – 6 pólos – 380V – fp 0,81 – fs 1,25 – 22kW 
P=22*tg(arcos0,81) = 15,92 kVAR 
17 metros 
Seção de fases 25mm² 
Seção do PE 16mm² 
Queda de tensão 0,27% 
Tensão na Carga 378,976V 
2 X Bomba 75CV – 4 pólos – 380 – fp 0,86 - fs 1,25 – 55kW 
P=55*tg(arcos0,86) = 32,63kVAR 
28 metros 
Seção de fases 50mm² 
Seção do PE 25mm² 
Queda de tensão 0,573% 
Tensão na Carga 377,824V 
2 X Bomba 15CV – 2pólos – 380V – fp 0,86 - fs 1,25 – 11kW 
P=11*tg(arcos0,86) = 6,52kVAR 
45 metros 
Seção de fases 10mm² 
Seção do PE 10mm² 
Queda de tensão 0,833% 
Tensão na Carga 376,833V 
Bomba 150CV – 4pólos – 380V – fp 0,86 – fs 1,25 – 110kW 
P=110*tg(arcos0,86) = 65,27kVAR 
22 metros 
Seção de fases 150mm² 
Seção do PE 95mm² 
Queda de tensão 0,359% 
Tensão na Carga 378,634V 
Iluminação (conforme demanda) = 12kVA * (fp 0,95) = 11,4kW 
45 metros 
Seção de fase 16mm² 
Seção de neutro 16mm² 
Seção do PE 16mm² 
Queda de tensão 3,25% 
Tensão na Carga 212,855V 
 
 
8. Os cabos de baixa tensão deverão ser de cobre isolados com PVC. 
9. A correção de fator de potência deverá ser feita através banco de capacitores acionado por 
controlador de fator de potência. 
 Fator de potência demanda máxima 
 
 
Bomba 30CV – 6 pólos – 380V – fp 0,81 – fs 1,25 – 22kW 
P=22*tg(arcos0,81) = 15,92 kVAR 
2 X Bomba 75CV – 4 pólos – 380 – fp 0,86 - fs 1,25 – 55kW 
P=55*tg(arcos0,86) = 32,63kVAR 
2 X Bomba 15CV – 2pólos – 380V – fp 0,86 - fs 1,25 – 11kW 
P=11*tg(arcos0,86) = 6,52kVAR 
Bomba 150CV – 4pólos – 380V – fp 0,86 – fs 1,25 – 110kW 
P=110*tg(arcos0,86) = 65,27kVAR 
Iluminação (conforme demanda) = 12kVA * (fp 0,95) = 11,4kW 
P=11,4*tg(arcos0,95) = 3,74kVAR 
Fator de potência do conjunto (considerado conforme cálculo de demanda) 
P(at) = 22+55+11+110+11,4kW = 209,4kW 
P(rt) = 11,3+23,1+3,8+43,6+10,1kVAR = 124,08kVAR 
Ψ¹ = ����� �
�(��)
�(�� )
� = ����� = �
124,08
209,4
� = 30,64° 
Fp = cos 30,64° = 0,86 
 
 Correção do fator de potênciapara 0,95 
 
Devidoaindústriatrabalharem regime de 24h pordia, com a cargaindutiva 
(bombas) da produção e áreaadministrativafuncionandoemperiodo integral com 
demanda maxima, foipossível utilizer um banco de capacitoresfixosemparalelo 
com o barramento do QGBT. 
 
Fp¹ = 0,86Ψ¹ = 30,64° 
Fp² = 0,95 Ψ² = 18,19° 
 
Potênciacapacitiva: 
Pc = P(at) * (tgΨ¹ - tgΨ²) = 209,4 * (tg30,64 – tg18,19) 
Pc = 55,22kVarutilizar uma célula capacitiva de 60kVAR trifásica. 
 
Corrente nominal no capacitor: 
In = �
�(��� )����
√3∗380�
� =
60000
√3∗380�
= 91,1� 
3#50mm² PVC 750V –Disjuntor 3x100A 
 
No caso específico deste projeto, a engenharia de produção encaminhou as seguintes 
informações: 
O processo produtivo será composto de seis bombas centrífugas. 
• A bomba B-01 irá requerer no eixo do motor uma potência mecânica de no máximo 26CV, na 
velocidade de aproximadamente 1180rpm. 
• A bomba B-02 irá requerer no eixo do motor uma potência mecânica de no máximo 68CV, na 
velocidade de aproximadamente 1774rpm. 
• A bomba B-03 irá requerer no eixo do motor uma potência mecânica de no máximo 68CV, na 
velocidade de aproximadamente 1774rpm. 
• A bomba B-04 irá requerer no eixo do motor uma potência mecânica de no máximo 12,8CV 
na velocidade de aproximadamente 3564 rpm. 
• A bomba B-05 irá requerer no eixo do motor uma potência mecânica de no máximo 12C,8V 
na velocidade de aproximadamente 3564 rpm. 
• A bomba B-06 irá requerer do motor uma potência mecânica de no máximo 130CV na 
velocidade de 1750 rpm. 
• As bombas B-02 e B-03 nunca operam ao mesmo tempo. 
• As bombas B-04 e B-05 nunca operam ao mesmo tempo. 
• Todas as bombas, ao serem acionadas ficam operando por um longo período, normalmente 
superior a 24 horas. 
• A distância das bombas a sala de painéis não deverá ser superior ao seguinte: 
 B-01 - 17m, B-02 - 28m, B-03 - 28m, B-04 – 45m, B-05 – 45m, B-06 – 22m. 
• Baseado em outros projetos similares, a demanda de iluminação e tomadas deverá ser de 
aproximadamente 12kVA. 
 Calculo de Demanda da Instalação
Cargas P (kVA) FD (%) Pdem (kVA) Pabsorvida (kVA)
B-01 27,16 1 27,16 25,26
B-02 63,95 1 63,95 61,01
B-03 63,95 0 0,00 0,00B-04 12,79 1 12,79 11,64
B-05 12,79 0 0,00 0,00
B-06 127,91 1 127,91 121,51
Iluminação 12,00 0,95 11,40 12,00
DEMANDA TOTAL (kVA) + 25%: 289,28
 
 Transformador Projetado
Transformador Trifasico de Distribuíção: 300kVA – 13,8kV - 380V – WEG: 16336081
Segunda Etapa: 
 
3. Elaborar diagrama unifilar preliminar da instalação. 
 
QGBT: 
Disjuntor geral: 
450A caixa moldada com regulagem em 440A - Curva C – 30kA 380V; 
Disjuntor Iluminação = 31,5A  32A 
32A caixa moldada - Curva C – 10kA 380V; 
Disjuntor CM1= 39,2A * 1,2 = 47,04A  50A 
50A caixa moldada - Curva C – 10kA 380V; 
Disjuntor CM2= 92,7A * 1,2 = 92,7A  125A 
125A caixa moldada - Curva C – 10kA 380V; 
Disjuntor CM3= 92,7A * 1,2 = 92,7A  125A 
125A caixa moldada - Curva C – 10kA 380V; 
Disjuntor CM4= 18,46A * 1,2 = 22,15A  25A 
25A caixa moldada - Curva D – 10kA 380V; 
Disjuntor CM5= 18,46A * 1,2 = 22,15A  25A 
25A caixa moldada - Curva D – 10kA 380V; 
Disjuntor CM6= 184,61A * 1,2 = 221,53A  225A 
225A caixa moldada - Curva C – 10kA 380V; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. Calcular as correntes de curto-circuito no painel de BT da instalação elétrica, 
desconsiderando a impedância dos cabos elétricos. A potência de curto- circuito da 
concessionária no ponto de entrada da instalação é 287 MVA. 
 Subestação
Demanda: 290,60 kVA
PTrafo: 300 kVA/15kV
ZTrafo 4,5 Ω
Inominal 455,80 A
ICC 10,13 kA
 
5. Selecionar e especificar cada um dos acionamentos dos motores elétricos( chave de 
partida direta, chave estrela-triângulo, soft-starter e inversor de frequência). 
 Dimensionamento das Contatoras
Disjuntor
Cargas I(A) IP (A) IP/IN P (kW) IF (A) IK1 (A) IK2 (A) IK3 (A) IRL (A)
B-01 44,3 288,0 6,5 22,0 55,375 29,55 29,55 16,98 32,12
B-04 21,3 196,0 9,2 11,0 26,625 24,50 26,63
B-05 21,3 196,0 9,2 11,0 26,625 24,50 26,63