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Instituto Federal de Goiás – Campus Jataí Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica Disciplina: Distribuição de Energia Elétrica Prof.ª: Aline Souza Rocha 1 Roteiro para Elaboração de Projeto de Distribuição de Energia Elétrica 1°. A partir da potência média instalada do consumidor, determinar as bitolas dos cabos dos ramais de ligação (até o padrão de entrada). Esta determinação pode ser realizada através da Tabela 01 da NTC 04 Celg. Por exemplo, se a classe de consumidor é B2, tem-se: disjuntor eletromagnético de 60A, entrada de cobre de PVC 16mm², aterramento em cobre nu de 16mm² e eletroduto do ramal de entrada de 32mm. 2°. Determinar as potências dos transformadores de distribuição. Calcular a demanda diversificada. (Demanda Diversificada: Demanda resultante da carga tomada em conjunto, de um grupo de unidades consumidoras.) - Para loteamentos (redes novas), a demanda diversificada é estimada através da Tabela 01 da NTC 08 Celg, pela área do lote. Esta demanda diversificada é estimada individualmente. Divide-se as quadras por regiões para estabelecer um número fixo de consumidores. A partir daí, multiplica-se o número de consumidores pela demanda diversificada individual estimada anteriormente. Então, obtém-se a potência em kVA do transformador para aquela região. Por exemplo, para um loteamento com várias quadras, toma-se uma como amostra, que possui 22 lotes de área de até 400m² cada um. A demanda diversificada por lote será de 1kVA. Como são 22 consumidores, a demanda total será: 22 x 1,0kVA = 22kVA. Neste caso, deveria ser instalado um transformador de 45kVA para esta região. Porém, como segunda opção, pode-se adicionar mais consumidores a esta região para obter uma demanda média recomendada pela Celg (na nota abaixo, NTC 08 Celg, preferencialmente transformadores de 75kVA). Instituto Federal de Goiás – Campus Jataí Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica Disciplina: Distribuição de Energia Elétrica Prof.ª: Aline Souza Rocha 2 - Para consumidores residenciais e comerciais existentes e com potências instaladas de até 25kW, considera-se este valor como sendo a própria demanda provável. A partir deste valor, a demanda diversificada deverá ser calculada e estimada através de um sistema da Celg, o Proj.Net, que pode ser resumido nas tabelas abaixo. Instituto Federal de Goiás – Campus Jataí Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica Disciplina: Distribuição de Energia Elétrica Prof.ª: Aline Souza Rocha 3 Tabela 1. Instituto Federal de Goiás – Campus Jataí Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica Disciplina: Distribuição de Energia Elétrica Prof.ª: Aline Souza Rocha 4 Tabela 2 Instituto Federal de Goiás – Campus Jataí Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica Disciplina: Distribuição de Energia Elétrica Prof.ª: Aline Souza Rocha 5 Tabela 3 Instituto Federal de Goiás – Campus Jataí Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica Disciplina: Distribuição de Energia Elétrica Prof.ª: Aline Souza Rocha 6 Tabela 4 Instituto Federal de Goiás – Campus Jataí Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica Disciplina: Distribuição de Energia Elétrica Prof.ª: Aline Souza Rocha 7 Tabela 5 Instituto Federal de Goiás – Campus Jataí Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica Disciplina: Distribuição de Energia Elétrica Prof.ª: Aline Souza Rocha 8 Tabela 7 Tabela 6 Instituto Federal de Goiás – Campus Jataí Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica Disciplina: Distribuição de Energia Elétrica Prof.ª: Aline Souza Rocha 9 Tabela 7 Instituto Federal de Goiás – Campus Jataí Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica Disciplina: Distribuição de Energia Elétrica Prof.ª: Aline Souza Rocha 10 Por exemplo, para um consumidor com categoria de atendimento B2, 25kW, a demanda provável será de 25kVA. O cálculo da corrente do consumidor será: Ic = 12,5kVA / 220 V = 56,8A. * Nota: para efeito de cálculo, toma-se a potência dos consumidores bifásicos pela metade e divide pela tensão considerada monofásica (fase-neutro = 220V). Encontrada esta corrente do consumidor, estimar o número de consumidores por região e encontrar o valor da demanda diversifica nas tabelas correspondentes. Neste caso, observar a tabela 2, para consumidores “monofásicos” de 70ª (sempre valores acima do calculado); sendo 22 consumidores, a demanda diversificada será de 1,26kVA. Multiplica-se o número de consumidores pela demanda encontrada. Ddiv = Dind x n° consumidores = 1,26kVA * 22 = 27,72kVA. Com este valor de demanda encontrado, estipula-se a potência do transformador de distribuição. (Deve-se adicionar a demanda de iluminação pública para todos os casos) Neste caso, adota-se o transformador com potência imediatamente acima do encontrado, ou adiciona-se mais consumidores para se instalar um transformador de potência maior (o que geralmente é benéfico economicamente). Para calcular a potência de iluminação pública da via para determinado transformador, deve-se ter a potência de cada lâmpada (para todos os casos adotar um valor de potência de 100kW) e multiplicar pelo número de lâmpadas que serão alimentadas por um transformador específico. Divide-se este valor pelo fator de potência que geralmente é adotado em 0,8. Portanto, um exemplo de 20 lâmpadas de 100kW, seria obtido uma potência de 20*100kW/0,8 = 2,5kVA. Esta potência deverá ser somada à potência encontrada dos consumidores anteriormente. Portanto, a potência totala ser instalada será de Ptotal = 27,72kVA + 2,5kVA = 30,22kVA. Para consumidores acima de 25kW, a tabela 1 da NTC 04 Celg determina os valores de demanda provável. A partir daí, os cálculos são exatamente os mesmos mostrados anteriormente, tanto para consumidores residenciais, quanto para consumidores comerciais até 75kW de potência instalada. Valores acima deste, e consumidores industriais já devem ser dimensionadas subestações particulares. 3°. Determinar as bitolas dos cabos de distribuição. Instituto Federal de Goiás – Campus Jataí Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica Disciplina: Distribuição de Energia Elétrica Prof.ª: Aline Souza Rocha 11 A Celg geralmente recomenda a utilização dos cabos de 35 e 70mm². Portanto, pode-se determinar, de acordo com a densidade de carga, quando baixa, 35mm² e quando alta ou quando se trata da via onde se encontra do transformador, 70mm². A partir da determinação do cabo, realizar o cálculo de queda de tensão. 4°. Realizar o cálculo de queda de tensão - Estabelecer o posicionamento do transformador de distribuição (próximo geograficamente do centro da carga); - Subdividir o traçado em trechos para efeito de cálculo de queda. Critérios: divisão de corrente (vide exemplo), transformador e mudança de bitola dos cabos. Cada ponto deste deve ser demarcado e nomeado, como mostra o exemplo abaixo. C Á L C U L O D E Q U E D A D E T E N S Ã O SERVIÇO: FP: POTÊNCIA: 75 kVA PRIM.: 13800 SEC: 380 1 t2 b6 b4 b3 b2 b1 b5 a4 a3 74,5m 72m a1 a2 25 ,2 m 29,5m 21 ,7m 60 m 19, 8m 66,5m105,2m18 ,6 m 35 ,7 m 29 ,2 m 88 m 9,375kVA 0, 12 5k VA 0, 12 5k VA 0k VA 4,125kVA 16,75kVA 2k VA 13,25kVA 0k VA 1, 12 5k VA 1k VA 2, 12 5k VA 4, 12 5k VA 1, 12 5k VA 15 ,1 m 16,375kVA 2, 12 5k VA T 2 Instituto Federal de Goiás – Campus Jataí Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica Disciplina: Distribuição de Energia Elétrica Prof.ª: Aline Souza Rocha 12 T R E C H O C A R G A CONDUTORES QUEDA DE TENSÃO Designação Comprimento Distribuída no Trecho Acumulada no fim do Trecho TOTAL ( C/2+D ) B Unitária No Trecho ( E x G ) TOTAL A B C D E F G H I PRIMÁRIO km MVA MVA MVAxkm Nº AWG % % % SECUNDÁRIO 100 m kVA kVA kVAx100m t2 a1 0,72 9,38 23,00 19,935 3x1x70+70 0,0394 0,785 0,785 a1 a2 0,25 0,00 0,13 0,032 3x1x35+35 0,0771 0,002 0,788 a1 a3 0,30 4,13 18,75 6,140 3x1x70+70 0,0394 0,242 1,027 a3 a4 1,68 16,75 2,00 17,430 3x1x35+35 0,0771 1,344 2,371 t2 b1 0,75 13,25 28,00 25,796 3x1x70+70 0,0394 1,016 1,016 b1 b2 0,15 0,00 28,00 4,228 3x1x35+35 0,0771 0,326 1,342 b2 b3 0,29 1,13 1,00 0,456 3x1x35+35 0,0771 0,035 1,378 b2 b4 0,36 2,13 23,75 8,858 3x1x35+35 0,0771 0,683 2,025 b4 b5 1,05 16,75 2,13 11,046 3x1x35+35 0,0771 0,852 2,877 b4 b6 0,88 4,13 1,13 2,805 3x1x35+35 0,0771 0,216 2,242 A Celg determina que a queda de tensão não pode ultrapassar os 3%. Neste caso, se o total de queda em percentual for acima deste valor, muda-se a bitola dos cabos para outro imediatamente acima ou aumenta-se a potência do transformador que alimenta o trecho. *Para consumidores comerciais e industriais, que possuem potência instalada acima de 75kW, o cálculo de demanda é feito como mostra a norma NTC 04 Celg (trecho abaixo retirado da norma NTD 05 Celg, para cargas industriais). Como a demanda foi estimada para o caso do projeto para cargas industriais, como sendo 76kVA, basta estimar o valor da potência do transformador particular Instituto Federal de Goiás – Campus Jataí Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica Disciplina: Distribuição de Energia Elétrica Prof.ª: Aline Souza Rocha 13 (subestação) como sendo um valor acima do estabelecido (ou calculado, num caso real de projeto). Os cabos de AT de todos os casos são estabelecidos por norma (NTC 08 Celg). Para a iluminação pública, também para qualquer caso de projeto, deve-se calcular a demanda. Para o caso de projeto de cargas industriais, deverá haver um rebaixamento de tensão, com transformadores de potencias mínimas, de acordo com a demanda calculada para as lâmpadas.
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