Instalacoes_Eletricas_Industriais

Prévia do material em texto

GERAÇÃO, TRANSMISSÃO E 
DISTRIBUIÇÃO E CONSUMO 
DE ENERGIA ELÉTRICA
GERAÇÃO, TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO 
DE ENERGIA ELÉTRICA
• Ao conjunto de equipamentos e das
instalações para a geração e transmissão de
grandes blocos de energia dá-se o nome de
Sistema Elétrico de Potência.
• Há 3 fases entre a geração da energia elétrica
e o consumo de energia:
� Produção
� Transmissão
� Distribuição
GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
• A tensão de saída dos geradores é ampliada a 
níveis mais altos por meio de transformadores 
elevadores de usina. 
• Finalidade: viabilizar as transmissões a longa 
distâncias, pois diminui-se a corrente elétrica 
e assim os níveis de perdas joules e queda de 
tensão ao longo das linhas de transmissão.
GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
Potência de algumas usinas hidrelétricas brasileiras
• USINA DE ITAIPU:......................12600MW
• USINA DE TUCURUÍ:....................8000MW
• USINA DE ILHA SOLTEIRA:............3444MW
• USINA DE P. AFONSO I-II-III-IV:.....2462MW
• USINA DE JUPIÁ:...........................1551MW
• USINA DE SERRA DA MESA:...........1275MW
• USINA DE FURNAS:........................1216MW
TRANSPORTE DE ENERGIA ELÉTRICA
Definidos com base na função que exercem:
� TRANSMISSÃO: redes que interligam a
geração ao centros de carga;
� INTERCONEXÃO: interligação entre sistemas
independentes;
� SUBTRANSMISSÃO: rede onde a distribuição
não se conecta a transmissão. Há estágio
intermediário de repartição da energia entre
várias regiões.
� DISTRIBUIÇÃO: rede que interliga a
transmissão (ou subtransmissão) aos pontos
de consumo.
TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
� Tensões usuais de transmissão adotados no 
Brasil em corrente alternada:
� 138kV (AT – Alta tensão)
� 230kV (AT – Alta tensão)
� 345kV (EAT – Extra alta tensão)
� 440kV (EAT – Extra alta tensão)
� 500kV (EAT – Extra alta tensão) 
� 765kV (UAT – Ultra alta tensão, acima de 750kV)
TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
CC ou CA
� CA
� Constituído por
geradores, estações de
elevação de tensão, LTs,
estações seccionadoras e
estações
transformadoras
abaixadoras.
• CC
• Na transmissão CC difere
na presença das estações
conversoras CA/CC junto
a subestação elevadora
(para retificação da
corrente) e junto à
subestação abaixadora
(inversão da corrente) e
ausência de subestações
intermediárias
abaixadoras ou de
seccionamento.
TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
CC ou CA
� CA
� 440kV CA (Ilha Solteira)
� 500kV CA (Paulo Afonso 
IV e Tucuruí)
� 750kV CA 60Hz (metade 
da Itaipu)
• CC
� Linhas de transmissão 
em CC é mais barata;
� Estações conversoras 
possuem custo elevado;
� Vantagem em sistemas 
com freqüências 
diferentes ou grandes 
distâncias.
� 600kV CC (Itaipu)
� 750kV CC (Rússia)
SUBTRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
� Tensões usuais de subtransmissão adotados 
no Brasil em corrente alternada:
�34,5kV
�69kV
�88kV
�138kV
DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
� É subdividida em distribuição primária (MT) e 
distribuição secundária (nível de uso residencial);
� A distribuição primária é entregue à indústria, 
centros comerciais, hospitais, etc.;
� Níveis de tensões primárias: 
� 3,8kV
� 6,6kV
� 11,9kV
� 13,8kV
� 34,5kV
DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
� Níveis de tensões secundárias: 
� 127/220V
� 115/230V
� 120/208V
� 220V
REGULAMENTAÇÃO/FISCALIZAÇÃO GERAÇÃO E 
DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA NO BRASIL
INSTALAÇÕES DE BAIXA TENSÃO SÃO 
REGULAMENTADAS PELA NORMA NBR-5410 DA 
ABNT 
=> 1000V em CA
=> 1500V em CC
=> freqüência 60 Hertz (decreto
governamental de 1969)
FORNECIMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA EM TENSÃO 
PRIMÁRIA
� Carga superior a 75kW e demanda igual ou 
inferior a 2500kW => TENSÃO PRIMÁRIA
� Caso a demanda for superior a 2500kW até 
5000kW a Concessionária irá analisar a 
viabilidade em distribuição primária ou tensão 
de subtransmissão (69kV, 130kV ou 34,5kV).
FORNECIMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA EM TENSÃO 
PRIMÁRIA
� Restrições: 
�Não é permitido paralelismo de geradores 
particulares com a rede da Concessionária;
�Não é permitida alteração da potência instalada, 
sem análise da Concessionária;
� Suspensão:
�Fraude de consumo,interligação clandestina, 
falta de segurança das instalações e violação dos 
lacres.
FORNECIMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA EM TENSÃO 
PRIMÁRIA
� Pedido de estudo: 
�O interessado deve enviar regime de trabalho, 
potência instalada, cargas de luz, de aparelhos e 
motores, equipamentos de maior potência,etc. 
� Tipos de fornecimento:
�Permanente;
�Provisório (canteiro de obras, circos, parques de 
diversão, comerciais, industrias,etc).
FORNECIMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA EM TENSÃO 
SECUNDÁRIA
� Carga INSTALADA inferior a 75kW.
� Aplicam-se a consumidores individuais 
residenciais, comércio, indústrias e unidades 
consumidoras em loteamentos particulares e em 
condomínios fechados. 
CATEGORIAS DE FORNECIMENTO
• CATEGORIA I – exclusivamente residencial
para Iluminação e uso doméstico;
• CATEGORIA II – Comercial e Industrial;
• CATEGORIA III – Tensão Primária (Potência 
instalada ultrapassa 50/75kW);
• CATEGORIA IV – Tensão de subtransmissão e 
transmissão (Demanda não inferior a 
2500/5000kW por mais de 15 min.)
Entre 2500 a 5000kW a Concessionária irá definir o melhor nível 
de tensão.
TIPOS DE ATENDIMENTO AO CONSUMIDOR 
SECUNDÁRIO (NTU.01)
• TIPO A – Fase/Neutro
• TIPO B - 2 Fases e Neutro
• TIPO C - 3 Fases e Neutro
• TIPO D - 2 Fases
• TIPO E - 3 Fases
FATORES DE PROJETO: FATOR DE DEMANDA
• FATORES DE PROJETO (FATOR DE DEMANDA, FATOR DE 
CARGA, FATOR DE PERDA, FATOR DE UTILIZAÇÃO,...) => VISA 
ECONOMICIDADE DO EMPREENDIMENTO.
FATOR DE DEMANDA = DEMANDA MÁXIMA
POTÊNCIA INSTALADA
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA => define o tipo 
de fornecimento e o no. de fases
Na determinação da carga instalada são 
considerados:
• Cargas de tomadas;
• Pontos de Luz;
• Aparelhos com potencia média determinada pela concessionária 
(chuveiro, máquina de lavar louça, forno de microondas, forno 
elétrico, ferro elétrico);
• Aparelhos com potência definidos pelo fabricante (condicionador 
de ar, aquecedor elétrico central fogão elétrico, outros com potência 
superior a 1000W);
• Motores e equipamentos especiais;
Exemplo de Aplicação do Cálculo de Demanda
• Uma residência de 180 m² de construção;
• Possui 12 cômodos;
• Possui os seguintes aparelhos:
� 2 aparelhos de ar condicionado de 14000 Btu (British Thermal unit) 
equivale a 1900W cada um;
� 4 chuveiros elétricos de 3500W cada um;
� 1 ferro elétrico de 1000W;
� 2 motores elétricos de 1,5CV cada um. 
Resolução utilizando NTU.01 da Concessionária do 
estado de São Paulo
• CÁLCULO DA CARGA TOTAL INSTALADA: TOMADAS PARA 180m²
Resolução utilizando NTU.01 da Concessionária do 
estado de São Paulo
• CÁLCULO DA CARGA TOTAL INSTALADA: ILUMINAÇÃO 
RESIDENCIAL: 1 PONTO DE LUZ DE 100W POR CÔMODO.
PORTANTO, SE NA RESIDÊNCIA TEM 12 CÔMODOS=>
12 X 100 = 1200W
Resolução utilizando NTU.01 da Concessionária do 
estado de São Paulo
• CÁLCULO DA CARGA TOTAL INSTALADA: APARELHOS FIXOS:
2 APARELHOS DE AR CONDIC. = 14000 Btu => 2 x 1900W = 3800W
4 CHUVEIROS ELÉTRICOS = 4 x 3500W = 14000W
1 FERRO ELÉTRICO = 1 x 1000W = 1000W
• CÁLCULO DA CARGA TOTAL INSTALADA: APARELHOS FIXOS:
2 MOTORES ELÉTRICOS DE 1,5CV = 1540W => 2 x 1540 = 3080W
Resolução utilizando NTU.01 da Concessionária do 
estado de São Paulo
• CÁLCULO DA CARGA TOTAL INSTALADA: APARELHOS FIXOS:
SOMATÓRIA TOTAL = TOMADAS E LUZ = 4200W ou 4,2kVA
AR CONDIC. = 3800W ou 3,8kVA
CHUVEIROS= 14000W ou 14kVA
FERRO ELÉTRICO = 1000W ou 1kVA 
MOTORES = 3080W ou 2,17kVA
_____________________
26080W ou 25,17kVA
Resolução utilizando NTU.01 da Concessionária do 
estado de São Paulo
• CÁLCULO DE DEMANDA
•CALCULA-SE A DEMANDA REFERENTE A CADA ITEM ESPECÍFICO, 
UTILIZANDO TABELAS DE FATORES DE DEMANDA QUE FORNECEM 
ESTIMATIVA ENTRE RELAÇÃO ENTRE DEMANDA DO CONJUNTO E A 
POTÊNCIA INSTALADA.
Resolução utilizando NTU.01 da Concessionária do 
estado de São Paulo
• CÁLCULO DE DEMANDA: TOMADA E ILUMINAÇÃO
POT DEMANDA = 0,52 x 4200W = 2184W = 2,18kVA
Resolução utilizando NTU.01 da Concessionária do 
estado de São Paulo
• CÁLCULO DE DEMANDA: CHUVEIROS, TORNEIRAS, FERROS ELÉTRICOS
POT DEMANDA = 0,7 x 15000W = 10500W ou 10,5kVA
Resolução utilizando NTU.01 da Concessionária do 
estado de São Paulo
• CÁLCULO DE DEMANDA: CONDICIONADOR DE AR
POT DEMANDA = 1900W OU 2,1KVA x 2 x 1 = 4,2kVA
Resolução utilizando NTU.01 da Concessionária do 
estado de São Paulo
• CÁLCULO DE DEMANDA: MOTORES
FD = 1 para o maior motor e FD = 0,5 para os restantes.
1 X 2,17kVA + 0,5 x 2,17kVA = 3,26kVA
Resolução utilizando NTU.01 da Concessionária do 
estado de São Paulo
• CÁLCULO DE DEMANDA TOTAL :
POTÊNCIA DE DEMANDA TOTAL = 2,18kVA (tomadas e ilumin.)
10,50kVA (chuveiros e ferro)
4,2kVA (Ar condicionado)
3,26kVA (motores)
____________________
20,14 kVA (total)
FD = 20,14kVA / 25,17kVA = 0,8