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CENTRO UNIVERSITÁRIO UNIFANOR CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA FRANCISCO MAPURUNGA DE MENEZES JÚNIOR PROJETO E INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS PROJETO INDUSTRIA TÊXTIL FORTALEZA 2021 FRANCISCO MAPURUNGA DE MENEZES JÚNIOR PROJETO E INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS Projeto Industria Têxtil Trabalho apresentado no curso de graduação em engenharia elétrica, para disciplina de instalações e projetos industriais. Orientador: Erick Costa Bezerra. FORTALEZA 2021 Sumário 1. Introdução .................................................................................................... 4 2. Memorial descritivo do projeto ..................................................................... 5 2.1 Características da edificação.................................................................... 5 2.2 Normas ..................................................................................................... 6 3. Memorial de cálculo ..................................................................................... 7 3.1 Iluminação ................................................................................................ 7 3.2 Tomadas de uso geral (T.U.G) ................................................................. 7 3.3 Tomadas de uso especifico (TUE) ........................................................... 8 3.4 Dimensionamento de cabos, eletrodutos, eletrocalhas e canaletas ......... 8 3.4.1 Dimensionamento de cabos .................................................................. 8 3.4.1.1 Critério da seção mínima ...................................................................... 8 3.4.2.1 Critério mínimo dos condutores fase ..................................................... 8 3.4.2.2 Critério da capacidade de condução de corrente .................................. 9 3.4.2.3 Critério de queda de tensão ................................................................ 10 3.4.2.4 Critério de condução de corrente de curto-circuito por tempo limitado 11 3.5 Dimensionamento de eletrodutos ........................................................... 12 3.6 Dimensionamento de eletrocalhas ......................................................... 13 3.7 Dimensionamento de canaletas ............................................................. 13 4 Elementos quantitativos do projeto ............................................................ 13 4.1 Carga instalada de iluminação ............................................................... 13 4.1.1 Determinação do número mínimo de circuitos de iluminação ............. 14 4.1.2 Quantidade de circuitos reservas ........................................................ 16 4.1.3 Determinação da potência total de iluminação .................................... 16 4.2 Carga instalada de tomadas de uso geral e específico .......................... 16 4.2.1 Determinação do número mínimo de circuitos – TUG’s ...................... 18 4.2.2 Determinação do número mínimo de circuitos – TUE’s ...................... 18 4.2.3 Quantidade de circuitos reservas ........................................................ 22 4.2.4 Potência total de TUG’s e TUE’s ......................................................... 22 4.3 Carga instalada na central de climatização ............................................ 22 4.3.1 Determinação da central de condicionamento de ar ........................... 23 4.3.2 Determinação de carga instalada das centrais de ar .......................... 23 4.4 Carga Instalada de motores com alimentação de 380V ......................... 26 4.4.1 Carga instalada de motores com alimentação 440V ........................... 26 4.4.2 Carga instalada de outros motores ..................................................... 26 4.4.3 Potência total instalada na indústria .................................................... 27 4.4.4 Fornecimento de energia da indústria como unidade consumidora ........ 27 5. Calculo da demanda da indústria ................................................................. 28 5.1 Cálculo de demanda do QGBT I ................................................................ 29 5.1.1 Cálculo da demanda do transformador do QGBT I ................................. 30 5.1.2 Descrição do transformador do QGBT I .................................................. 32 5.2 Cálculo de demanda do QGBT II ............................................................... 33 5.2.1 Potência no eixo do motor ....................................................................... 33 5.2.2 Demanda solicitada da rede para um motor em kW ............................... 33 5.2.2 Demanda solicitada de rede para um motor em kVA .............................. 34 5.2.3 Demanda total ......................................................................................... 34 5.3 Cálculo da demanda do QGBT II ............................................................... 34 5.3.1 Descrição do transformador do QGBT II ................................................. 36 5.4 Cálculo da demanda do QGBT III .............................................................. 37 5.4.1 Potência no eixo do motor ....................................................................... 37 5.4.2 Demanda solicitada da rede para um motor em kW ............................... 37 5.4.3 Demanda solicitada de rede para um motor em kVA .............................. 38 5.4.4 Demanda total ......................................................................................... 38 5.5 Cálculo da demanda do transformador do QGBT III .................................. 38 5.1 Descrição do transformador do QGBT III ................................................... 52 6. Dimensionamento do banco de capacitores................................................. 53 6.1 Banco de capacitores QGBT I .................................................................... 53 6.2 Banco de capacitores QGBT II ................................................................... 53 6.2 Banco de capacitores QGBT III .................................................................. 54 7. Enquadramento tarifário ............................................................................... 54 8. Dimensionamento da subestação .............................................................. 56 8.1 Determinação do comprimento e largura dos cubículos de proteção e transformação .................................................................................................. 56 8.1.1 Cubículo de proteção .......................................................................... 56 8.1.2 Cubículo de transformação de 500kVA ............................................... 56 8.1.3 Cubículo de transformação de 300kVA ............................................... 57 8.1.4 Cubículo de transformação de 750kVA ............................................... 57 8.1.5 Cubículo de transformação de 750kVA ............................................... 57 8.2 Determinação do comprimento e largura internos da subestação.......... 58 8.3 Determinação da altura da subestação .................................................. 58 9. Dimensionamento dos alimentadores de baixa tensão ............................. 59 9.1 Dimensionamento da alimentação – QGBT I ......................................... 59 9.1.1 Cálculo da corrente do lado de baixa tensão – QGBT I ...................... 59 9.1.2 Dimensionamento do condutor do lado de baixa tensão – QGBT I .... 59 9.2 Dimensionamento do alimentador – QGBT II ......................................... 60 9.2.1 Cálculo da corrente do lado de baixa tensão – QGBT II ..................... 60 9.2.2 Dimensionamento do condutor do lado de baixa tensão –QGBT II ........ 60 9.3 Dimensionamento da alimentação – QGBT III ........................................... 60 9.3.1 Cálculo da corrente do lado de baixa tensão – QGBT III ........................ 61 9.3.2 Dimensionamento do condutor do lado de baixa tensão – QGBT III ....... 61 10. Dimensionamento dos alimentadores no lado de média tensão ................ 61 10.1 Dimensionamento do alimentador do lado de média tensão - transformador de 500kVA - QGBT I ........................................................................................ 62 10.1.1 Cálculo da corrente do lado de média tensão – transformador de 500kVA – QGBT I .......................................................................................................... 62 10.1.2 Dimensionamento do barramento tubular de cobre do lado de média tensão – transformador de 500kVA – QGBT I .................................................. 62 10.2 Dimensionamento do alimentador do lado de média tensão – transformador de 300kVA - QGBT II ....................................................................................... 62 10.2.1 Cálculo da corrente do lado de média tensão – transformador de 300kVA – QGBT II ......................................................................................................... 63 10.2.2 Dimensionamento do barramento tubular de cobre do lado de média tensão - transformador de 300kVA – QGBT II.................................................. 63 10.3 Dimensionamento do alimentador do lado média tensão – transformador de 750kVA – QGBT III ........................................................................................... 63 10.3.1 Cálculo da corrente do lado de média tensão - transformador de 750kVA – QGBT III ........................................................................................................ 64 10.3.2 Dimensionamento do barramento tubular de cobre do lado de média tensão – transformador de 750kVA – QGBT III ................................................ 64 10.4 Dimensionamento da alimentação do lado de média tensão – transformador de 750kVA – QGBT III ...................................................................................... 64 10.4.1 Cálculo da corrente do lado de média tensão – transformador de 750kVA – QGBT III ........................................................................................................ 65 10.4.2 Dimensionamento do barramento tubular de cobre do lado de média tensão – transformador de 750kVA – QGBT III ................................................ 65 11. DETERMINAÇÃO DAS IMPEDÂNCIAS DA INSTALAÇÃO ....................... 65 12. Determinação das correntes de curto circuito da instalação ...................... 65 13. Proteção e coordenação do sistema .......................................................... 66 14. Especificação dos motores ......................................................................... 66 15. Especificação dos quadros ......................................................................... 66 16. Conclusão .................................................................................................. 69 17. Referências ................................................................................................ 69 18. Anexos ....................................................................................................... 70 4 1. Introdução O projeto tem como objetivo a elaboração da instalação elétrica industrial de uma industrial têxtil utilizando das normas correspondente para projetos de baixa tensão (NBR510) e média tensão (NBR14039). Com o auxílio das normas foi realizado diversos levantamentos, como por exemplo: levantamento de cargas de iluminação, cargas de máquinas rotativas, dimensionamento de condutores e dentre outros fatores. Este relatório conta com um memorial descritivo, no qual estão todas as características físicas, todas as divisões dos ambientes da indústria e as principais normas técnicas que esclarecem a forma correta de idealizar o projeto. Este relatório conta com um memorial de cálculo, aonde pode-se notar todos os passos seguidos e desenvolvidos para o levantamento de cargas, como também todos os parâmetros utilizados para a conclusão do projeto. 5 2. Memorial descritivo do projeto Este memorial descritivo do projeto tem o propósito de expor o levantamento de carga e cálculos de demanda para se estabelecer os dimensionamentos dos componentes de forma coerente para a elaboração da instalação elétrica da indústria têxtil. Para tal fim, foi utilizado as seguintes normas técnicas: NBR5410:2005, NBR14039:2004, NT-002/201, NBR5419:2001, NBR ISO/CIE 8995-1:2013 e NBR5413/92. 2.1 Características da edificação O projeto elétrico elaborado é de uma industrial têxtil que é constituída por um único galpão subdividido em diversos setores. A área da indústria é composta por uma área externa não coberta e o galpão que detém em grande parte a potência total instalada, por conter diferentes tipos de motores, para diversas finalidades. A indústria têxtil tem uma área total de 38.877,90 m² com um perímetro de 823,32 m. Tabela 1 - Descrição dos setores da indústria. DESCRIÇÃO DO SETORES DA INSDUTRIA Subestação Oficina de reparo Central de climatização Auditório Banheiro (1) - Feminino - Presidência Banheiro (2) - Masculino - Presidência Banheiro (3) - Masculino - Presidência Corredor (1) Presidência Diretória Operacional Banheiro (4) - Feminino - Diretoria Oper/RH Banheiro (5) - Masculino - Diretoria Oper/RH 6 Corredor (2) Diretória Financeira e Recursos Humanos Refeitório Área da fábrica Banheiro (6) - Refeitório Banheiro (7) - Estoque de Algodão Estoque de algodão Banheiro (8) - Estoque de Produto Acabado Estoque de produto acabado Almoxarifado Escritório Departamento Administrativo Sala de Reunião Banheiro Coletivo Masculino Banheiro Coletivo Feminino Recepção + Sala de espera Laboratório Banheiro - Laboratório Controle de qualidade Área externa Banheiro (10) - Guarita Guarita 2.2 Normas Este projeto teve como base normas técnicas e exigências estabelecida pela concessionária (ENEL-CE) que foram a base para os critérios utilizados para o dimensionamento, quantificação e atribuições dos elementos que compõem o projeto elétrico industrial. O planejamento da instalação elétrica foi referenciado nas seguintes normas: • NBR5410:2005 – Instalações elétricas de baixa tensão; • NBR14039:2004 – Instalações elétricas de média tensão; 7 • NT-002/201 – Fornecimento de energia elétrica em tensão primaria de distribuição; • NBR5419:2001 – Proteção de estruturas contra descargas atmosféricas; • NBR ISO/CIE 8995-1:2013 – Iluminação em ambiente de trabalho; • NBR5413/92 – Iluminância de interiores. 3. Memorial de cálculo Este memorial de cálculo tem como finalidade demonstrar como foram determinadas as cargas instaladas, bem como a demanda prevista para a instalação, tomando como base as normas já referidas. 3.1 Iluminação A determinação da potência de iluminação foi realizada com a utilização do software SOFTLUX e a NBR5413/92. Para toda carga de iluminação, foram consideradas lâmpadas fluorescentes com fator de potência de 0.85. 3.2 Tomadas de uso geral (T.U.G) A indicação referente a quantidade de tomadas e suas respectivas potências, para os variados ambientes da planta, foi utilizado os itens 1.8.2.2 e 1.8.2.3 do livro instalações elétricas industriais – 9º edição – João Mamede Filho que se trata de Cargas em locais usados como habitação e Cargas em locais usados como escritório e comércio, em geral, elas afirmam que: • Em dependências cuja área seja igual ou inferiora 37 m², a determinação do número de tomadas deve ser feita segundo as duas condições seguintes, adotando-se a que conduzir ao maior valor: o Uma tomada para cada 3 m, ou fração de perímetro da dependência. o Uma tomada para cada 4 m² ou fração de área da dependência. • Em dependência cuja área seja superior a 37 m², o número de tomadas deve ser determinado de acordo com as seguintes condições: o Oito tomadas para os primeiros 37 m² de área; 8 o Três tomadas para cada 37 m² ou fração adicional. • Deve-se atribuir a potência de 200 VA para cada tomada. Utilizaremos o item 4.2.1.2.3 da NBR-5410 que consiste em: • Em halls de serviço, salas de manutenção e salas de equipamentos, tais como casas de máquinas, salas de bombas, barriletes e locais análogos, deve ser previsto no mínimo um ponto de tomada de uso geral. Aos circuitos terminais respectivos deve ser atribuído uma potência de no mínimo 1000 VA. Para toda carga de TUG’s, foi considerado um fator de potência de 0.80. 3.3 Tomadas de uso especifico (TUE) Foram considerados como TUE’s, todos os equipamentos que, individualmente, requereram corrente superior a 10A. Para os aparelhos de ar condicionado, utilizou-se um fator de potência de 0.85. 3.4 Dimensionamento de cabos, eletrodutos, eletrocalhas e canaletas 3.4.1 Dimensionamento de cabos 3.4.1.1 Critério da seção mínima De acordo com o critério da seção mínima, é estabelecida seção de 1,5mm² para iluminação e 2,5mm² para força, levando em consideração o tipo de instalação, determina-se os demais condutores de fase dos circuitos terminais, conforme NBR 5410/2005. Os condutores de neutro e proteção são dimensionados tomando base nas tabelas 48 e 58, respectivamente, conforme NBR 5410/2005; 3.4.2.1 Critério mínimo dos condutores fase 9 De acordo com o item 3.5.1 do livro instalações elétricas industriais – 9º edição – João Mamede Filho a seção mínima dos condutores elétricos deve satisfazer, simultaneamente, aos três seguintes critérios seguintes: • Capacidade de condução de corrente ou simplesmente ampacidade. • Limites de queda de tensão. • Capacidade de condução de corrente de curto-circuito por tempo limitado. 3.4.2.2 Critério da capacidade de condução de corrente Este critério consiste em determinar o valor da corrente máxima que percorrerá o condutor. Deve-se levar em consideração alguns fatores adicionais que influenciarão na escolha da seção do condutor a fim de garantir uma margem de segurança. Utilizaremos os seguintes fatores: • Fatores de correção para temperaturas ambientes diferentes de 30ºC para linhas não-subterrâneas e de 20ºC (temperatura do solo) para linhas subterrâneas Indicado pela tabela 40 da NBR 5410/05, item 6.2.5.3.3; • Fatores de correção aplicáveis a condutores agrupados em feixe (em linhas abertas ou fechadas) e a condutores agrupados num mesmo plano, em camada única. Indicado pela tabela 42 da NBR 5410/05, item 6.2.5.5.3; • Fatores de correção aplicáveis a agrupamentos consistindo em mais de uma camada de condutores - Métodos de referência C, E, F das tabelas 36, 37, 38 e 39 da NBR 5410/05; • O Fator de correção para mais de 3 condutores carregados, indicado em nota do item 6.2.5.6.1. Este é usado para considerar apenas 3 condutores carregados em casos que haja quatro condutores considerados carregados. Utilizando esse método faz-se necessário o uso dos fatores de correção que consiste na formula: 10 𝑰𝒄 = 𝑰𝒑 𝑭𝒄𝒕𝑭𝒄𝒂𝑭𝒄𝒓𝒔 Onde: • 𝐼𝑐 − 𝐶𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑔𝑖𝑑𝑎; • 𝐼𝑝 − 𝐶𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑗𝑒𝑡𝑎𝑑𝑎; • 𝐹𝑐𝑡 − 𝐹𝑎𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒çã𝑜 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎; • 𝐹𝑐𝑎 − 𝐹𝑎𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒çã𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑟𝑢𝑝𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜; • 𝐹𝑐𝑟𝑠 − 𝐹𝑎𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒çã𝑜 𝑑𝑎 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑜 𝑠𝑜𝑙𝑜. Para uso desse critério, faz necessário uma corrente corrigida indicada no ANEXO-01 – Dimensionamento de cargas e condutores. 3.4.2.3 Critério de queda de tensão Depois de dimensionar as seções dos condutores pelo critério de ampacidade, é fundamental conhecer se esta seção é comportável à queda de tensão motivada pela resistividade natural do condutor. De acordo com os valores mínimos estabelecidos pela NBR 5410/2005 o item 6.2.7.1 da NBR 5410/2005, diz que “em qualquer ponto de utilização da instalação, a queda de tensão verificada não deve ultrapassar 5% da tensão nominal, calculados a partir do ponto de entrega, com fornecimento em tensão secundária de distribuição”. Segundo o item 6.2.7.2 da NRB 5410/2005, indica que, em nenhum caso, a queda de tensão nos circuitos terminais não pode ultrapassar 4% da tensão nominal. É importante destacar alguns pontos que foram utilizados para a realização do cálculo deste critério: • Utilizar a corrente real de projeto, não a corrigida; • Em circuitos de motores, utilizar um fator de serviço na corrente nominal do motor; 11 • A queda de tensão durante a partida dos motores não deve exceder 10% da tensão nominal de acordo com o item 6.5.1.3.3 da NBR5410/2005. Onde: ∆𝑽 = 𝑳. 𝑰𝒑. ∆𝒗𝒖𝒏𝒊𝒕 ∆𝑽𝒖𝒏𝒊𝒕 = ∆𝒗. 𝟏𝟎𝟎 𝑽𝒏 ∆𝑽% ≤ ∆𝑽% 𝒎á𝒙 • ∆𝑣 − 𝑄𝑢𝑒𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑛𝑠ã𝑜 𝑛𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑡𝑜𝑟; • 𝐿 − 𝐶𝑜𝑚𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑜 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜 𝑒𝑚 (𝐾𝑚); • 𝐼𝑝 − 𝐶𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑗𝑒𝑡𝑜; • ∆𝑣𝑢𝑛𝑖𝑡 − 𝑄𝑢𝑒𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑛𝑠ã𝑜 𝑢𝑛𝑖𝑡á𝑟𝑖𝑎; • ∆𝑉% − 𝑄𝑢𝑒𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑛𝑠ã𝑜 𝑝𝑒𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑢𝑎𝑙 𝑛𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑡𝑜𝑟; • 𝑉𝑛 − 𝑇𝑒𝑛𝑠ã𝑜 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙; • ∆𝑉%𝑚á𝑥 − 𝑄𝑢𝑒𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑛𝑠ã𝑜 𝑝𝑒𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑢𝑎𝑙 𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎, 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑖𝑑𝑒𝑟𝑎𝑑𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑜 𝑡𝑟𝑒𝑐ℎ𝑜 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜. 3.4.2.4 Critério de condução de corrente de curto-circuito por tempo limitado Em qualquer instalação deverão ser previstos dispositivos de proteção que garantam a interrupção da corrente de curto-circuito, antes que esta corrente cause problemas aos condutores e as instalações, ou seja, se o cabo tem a capacidade de suportar uma falta durante um determinado tempo, sem danificar, até que o sistema de proteção atue, que é indicado pela integral de Joule. Onde: ∫ 𝑰𝒄𝒄 𝟐 . 𝒅𝒕 = 𝑲𝟐. 𝑺𝟐 𝒕 𝟎 • 𝐼𝑐𝑐 − 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑢𝑟𝑡𝑜 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜 𝑠𝑖𝑚é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎; • 𝑆 − 𝑆𝑒çã𝑜 𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑡𝑜𝑟; • 𝐾 − 𝐹𝑎𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒𝑝𝑒𝑛𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑜 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑖𝑠𝑜𝑙𝑎çã𝑜. 12 Estes valores de corrente de curto circuito e seção do cabo estão indicados no ANEXO 01 - Dimensionamento de cargas e condutores, que consiste em uma tabela que correlaciona um valor da corrente de curto circuito com o valor de fator de potência. 3.5 Dimensionamento de eletrodutos O dimensionamento dos eletrodutos foi baseado no item 6.2.11 da NBR5410/2005. 6.2.11.1.2 - Nas instalações elétricas abrangidas por esta Norma só são admitidos eletrodutos não-propagantes de chama. 6.2.11.1.4 - Em qualquer situação, os eletrodutos devem suportar as solicitações mecânicas, químicas, elétricas e térmicas a que forem submetidos nas condições da instalação. 6.2.11.1.5 - Nos eletrodutos só devem ser instalados condutores isolados, cabos unipolares ou cabos multipolares. 6.2.11.1.6 - As dimensões internas dos eletrodutos e de suas conexões devem permitir que, após montagem da linha, os condutores possam ser instalados e retirados com facilidade. Para tanto: a) taxa de ocupação do eletroduto, dada pelo quociente entre a soma das áreas das seções transversais dos condutores previstos, calculadas com base no diâmetro externo, e a área útil da seção transversal do eletroduto, não deve ser superior a: ▪ 53% no caso de um condutor; ▪ 31% no caso de dois condutores; ▪ 40% no caso de três ou mais condutores; b) os trechos contínuos de tubulação, sem interposição de caixas ou equipamentos, não devem exceder 15 m decomprimento para linhas internas às edificações e 30 m para as linhas em áreas externas às edificações, se os trechos forem retilíneos. Se os trechos incluírem curvas, o limite de 15 m e o de 30 m devem ser reduzidos em 3 m para cada curva de 90°. 13 Para dimensionamento dos eletrodutos deste projeto, utilizou-se a tabela 3.43 do livro instalações elétricas industriais – 9º edição – João Mamede Filho, admitindo-se um fator de ocupação > 3 cabos: 40%. 3.6 Dimensionamento de eletrocalhas Para dimensionamento das eletrocalhas deste projeto, utilizou-se a tabela 3.43 e 3.46 do livro instalações elétricas industriais – 9º edição – João Mamede Filho, admitindo-se um fator de ocupação > 3 cabos: 40%. Sendo assim, indica-se o fabricante MAXTIL para as eletrocalhas, segundo o ANEXO 02 – Especificações eletrocalha. 3.7 Dimensionamento de canaletas Para dimensionamento das canaletas deste projeto 3.43 do livro instalações elétricas industriais – 9º edição – João Mamede Filho, os cabos em canaletas devem ocupar no máximo 30% da área útil da canaleta. Sendo assim, indica-se o fabricante DUTOPLAST para as canaletas, segundo o ANEXO 03 – Especificações canaletas. 4 Elementos quantitativos do projeto Os aspectos quantitativos do projeto elétrico descrevem as cargas instaladas na indústria de acordo com os cálculos efetuados, embasado nas normas ditas anteriormente. As tabelas com as descrições detalhadas sobre as cargas adotadas por cada setor, bem como a especificação e sua distribuição em circuitos terminais, encontram-se no ANEXO 02 – Dimensionamento de cargas e condutores. Vale ressaltar que, para áreas externas a norma não define a quantidade mínima para tomadas e iluminação. Por isso, em alguns locais, foram adotadas potências menores do que as determinadas pela norma NBR5410/2005. 4.1 Carga instalada de iluminação 14 Todo dimensionamento de cargas de iluminação da indústria têxtil foi realizado com o auxílio do software SoftLux 2.2, conforme descrito no ANEXO 08 – Relatório Luminotécnico. Tabela 2 - Carga total de iluminação. A potência total instalada de iluminação é 141,61kW. 4.1.1 Determinação do número mínimo de circuitos de iluminação Para evitar grandes seções nominais de condutores, que sucederia em dificuldades no momento das ligações nos interruptores e na passagem de cabo, DESCRIÇÃO DO SETORES DA INSDUTRIA DESCRIÇÃO DO PONTO DE LUZ QTD. LUMINARIA QTD. LAMPADA POTÊNCIA (W) POTÊNCIA TOTAL (VA) Subestação IND.SOBREPOR 2XT26 58W 8 16 58 928 Oficina de reparo IND.SOBREPOR 2XT26 58W 28 56 58 3248 Central de climatização IND.SOBREPOR 2XT26 58W 8 16 58 928 Auditório IND.SOBREPOR 2XT26 58W 32 64 58 3712 Banheiro (1) - Feminino - Presidência COM.EMBUTIR 4xT26 16W 4 16 16 256 Banheiro (2) - Masculino - Presidência COM.EMBUTIR 4xT26 16W 3 12 16 192 Banheiro (3) - Masculino - Presidência COM.EMBUTIR 4xT26 16W 3 12 16 192 Corredor (1) COM.EMBUTIR 4xT26 16W 3 12 16 192 Presidência IND.SOBREPOR 2XT26 58W 21 48 58 2784 Diretória Operacional IND.SOBREPOR 2XT26 58W 18 36 58 2088 Banheiro (4) - Feminino - Diretoria Oper/RH COM.EMBUTIR 4xT26 16W 4 16 16 256 Banheiro (5) - Masculino - Diretoria Oper/RH COM.EMBUTIR 4xT26 16W 6 24 16 384 Corredor (2) COM.EMBUTIR 4xT26 16W 3 12 16 192 Diretória Financeira e Recursos Humanos IND.SOBREPOR 2XT26 58W 28 56 58 3248 Refeitório IND.SOBREPOR 2XT26 58W 40 80 58 4640 Área da fábrica IND.SOBREPOR 2XT38 110W 475 950 110 104500 Banheiro (6) - Refeitório COM.EMBUTIR 4xT26 16W 2 8 16 128 Banheiro (7) - Estoque de Algodão COM.EMBUTIR 4xT26 16W 2 8 16 128 Estoque de algodão IND.SOBREPOR 2XT26 58W 20 40 58 2320 Banheiro (8) - Estoque de Produto Acabado COM.EMBUTIR 4xT26 16W 2 8 16 128 Estoque de produto acabado IND.SOBREPOR 2XT26 58W 20 40 58 2320 Almoxarifado IND.SOBREPOR 2XT26 58W 40 80 58 4640 Escritório IND.SOBREPOR 2XT26 58W 18 36 58 2088 Departamento Administrativo IND.SOBREPOR 2XT26 58W 18 36 58 2088 Sala de Reunião IND.SOBREPOR 2XT26 58W 8 16 58 928 Banheiro Coletivo Masculino COM.EMBUTIR 4xT26 16W 10 40 16 640 Banheiro Coletivo Feminino COM.EMBUTIR 4xT26 16W 10 40 16 640 Recepção + Sala de espera IND.SOBREPOR 2XT26 58W 12 24 58 1392 Laboratório IND.SOBREPOR 2XT26 58W 18 36 58 2088 Banheiro - Laboratório COM.EMBUTIR 4xT26 16W 2 8 16 128 Controle de qualidade IND.SOBREPOR 2XT26 58W 16 32 58 1856 Área externa EXT.SOBREPOR 1xHIT-DE 150W 114 114 150 17100 Banheiro (10) - Guarita COM.EMBUTIR 4xT26 16W 2 8 16 128 Guarita COM.EMBUTIR.2XT26 32W 2 4 32 128 166608 0,85 141616,8 Potência Aparente Total (VA) Fator de Potência Potência Ativa Total (W) CARGAS DE ILUMINAÇÃO 15 inclusive, pelo eletroduto, a potência do circuito de iluminação deve ser limitada em: 2500 VA (220 V). Como a tensão de alimentação das instalações de iluminação da indústria é 220 V, logo: 16 𝑵𝒄 = 𝑷𝒕 𝑷𝒕𝒄 𝑵𝒄 = 𝟏𝟒𝟏. 𝟔𝟏𝟔, 𝟖 𝟐𝟓𝟎𝟎 ≅ 𝟓𝟕 𝒄𝒊𝒓𝒄𝒖𝒊𝒕𝒐𝒔 Onde: • 𝑁𝑐 − 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜𝑠; • 𝑃𝑡 − 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙; • 𝑃𝑡𝑐 − 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑜𝑟 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜. 4.1.2 Quantidade de circuitos reservas De acordo com a tabela 59 da NBR5410/2005, devemos adotar o equivalente de nove circuitos reservas, pois o item 6.5.4.7 afirma “Nos quadros de distribuição, deve ser previsto espaço de reserva para ampliações futuras, com base no número de circuitos com que o quadro for efetivamente equipado”. 𝑵 > 𝟑𝟎 𝒂𝒅𝒐𝒕𝒂 − 𝒔𝒆 𝟎, 𝟏𝟓. 𝑵, 𝒐𝒖 𝒔𝒆𝒋𝒂, 𝟎, 𝟏𝟓. 𝟓𝟕 = 𝟖, 𝟓𝟓 Onde: • 𝑁 − 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜𝑠. 4.1.3 Determinação da potência total de iluminação A potência total instalada de iluminação da indústria é 141,61kW, adotando-se que a potência de cada circuito reserva é de 2100W, tem-se uma potência de iluminação total instalada na indústria de 160,51kW. 4.2 Carga instalada de tomadas de uso geral e específico A tabela 3 indica o levantamento geral de potência das tomadas de uso geral (TUG’s) e tomadas de uso específico (TUE’s). 17 Tabela 3 - Carga Instalada TUG's e TUE's O dimensionamento de cargas de tomadas de uso geral e específico da indústria foi feito conforme item 4.2.1.2.3 da NBR 5410/2005 e o item 1.8.2.2 do livro instalações elétricas industriais – 9º edição – João Mamede Filho. DESCRIÇÃO DO SETORES DA INSDUTRIA QTD. TUG's QTD. TUE's POTÊNCI A TUG's (VA) POTÊNCIA TUE's (W) POTÊNCIA TOTAL (VA) POTÊNCIA TOTAL (W) Subestação 2 0 1000 2000 Oficina de reparo 29 0 200 5800 Central de climatização 2 0 1000 2000 Auditório 26 0 200 5200 Banheiro (1) - Feminino - Presidência 1 1 600 1.800 600 1.800 Banheiro (2) - Masculino - Presidência 1 1 600 1.800 600 1.800 Banheiro (3) - Masculino - Presidência 1 1 600 1.800 600 1.800 Corredor (1) 2 0 100 200 Presidência 20 0 200 4000 Diretória Operacional 20 0 200 4000 Banheiro (4) - Feminino - Diretoria Oper/RH 1 1 600 1.800 600 1.800 Banheiro (5) - Masculino - Diretoria Oper/RH 1 1 600 1.800 600 1.800 Corredor (2) 2 0 100 200 Diretória Financeira e Recursos Humanos 29 0 200 5800 Refeitório 18 34 200 11.800 3600 11.800 Área da fábrica 8 0 200 1600 Banheiro (6) - Refeitório 1 1 600 1.800 600 2.000 Banheiro (7) - Estoque de Algodão 1 1 600 1.800 600 2.000 Estoque de algodão 20 0 200 4000 Banheiro (8) - Estoque de Produto Acabado 1 1 600 1.800 600 2.000 Estoque de produto acabado 20 0 200 4000 Almoxarifado 24 30 200 200 4800 6..000 Escritório 20 0 200 4000 Departamento Administrativo 20 0 200 4000 Sala de Reunião 20 0 200 4000 Banheiro Coletivo Masculino 2 3 600 1.800 1200 5.400 Banheiro Coletivo Feminino 2 3 600 1.800 1200 5.400 Recepção + Sala de espera 20 0 200 4000 Laboratório 20 0 200 4000 Banheiro (9) - Laboratório 1 1 600 1.800 600 1.800 Controle de qualidade 35 0 200 7000 Área externa Banheiro (10) - Guarita 1 1 600 1.800 600 1.800 Guarita 4 0 100 400 83000 0,866400 41200 107600 Potência Ativa Total - TUE's (W) Potência Ativa Total - TUG'S + TUE's (W) CARGA DE TOMADAS DE USO GERAL E ESPECÍFICO Potência Aparente Total - TUG'S (VA) Fator de Potência Potência Ativa Total - TUG's (W) 18 4.2.1 Determinação do número mínimo de circuitos – TUG’s Para evitar grandes seções nominais de condutores, que sucederia em dificuldades no momento das ligações nos interruptores e na passagem de cabo, inclusive, pelo eletroduto, a potência do circuito de tomadas deve ser limitada em: 4300 VA (220 V). Como a tensão de alimentação das instalações de iluminação da indústria é 220 V, logo: 𝑵𝒄 = 𝑷𝒕 𝑷𝒕𝒄 𝑵𝒄 = 𝟔𝟔. 𝟒𝟎𝟎 𝟒𝟑𝟎𝟎 ≅ 𝟏𝟓 𝒄𝒊𝒓𝒄𝒖𝒊𝒕𝒐𝒔 Onde: • 𝑁𝑐 − 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜𝑠; • 𝑃𝑡 − 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙; • 𝑃𝑡𝑐 − 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑜𝑟 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜. 4.2.2 Determinação do número mínimo de circuitos – TUE’s Foram considerados como circuitos de uso específico pontos cujo os equipamentos tenham níveis de corrente maior que 10A. • Refeitório CARGAS TUE's QTD. DE TUE's EQUIPAMENTO POTÊNCIA (W) POTÊNCIA TOTAL (W) 20 Ventilador de parede 200 4000 2 Micro-ondas 2.000 4000 4 Freezers 500 2000 4 Coifa do fogão 300 1200 4 Exaustores 150 600 19 • Almoxarifado CARGAS TUE's QTD. DE TUE's EQUIPAMENTO POTÊNCIA (W) POTÊNCIA TOTAL (W) 30 Ventilador de parede 200 6000 • Banheiro Feminino (1) – Presidência CARGAS TUE's QTD. DE TUE's EQUIPAMENTO POTÊNCIA (W) POTÊNCIA TOTAL (W) 1 Secador de mãos 1800 1800 • Banheiro Masculino (2) – Presidência CARGAS TUE's QTD. DE TUE's EQUIPAMENTO POTÊNCIA (W) POTÊNCIA TOTAL (W) 1 Secador de mãos 1800 1800 • Banheiro Masculino (3) – Presidência CARGAS TUE's QTD. DE TUE's EQUIPAMENTO POTÊNCIA (W) POTÊNCIA TOTAL (W) 1 Secador de mãos 1800 1800 • Banheiro Feminino (4) – Diretória Oper/RH CARGAS TUE's QTD. DE TUE's EQUIPAMENTO POTÊNCIA (W) POTÊNCIA TOTAL (W) 1 Secador de mãos 1800 1800 20 • Banheiro Masculino (5) – Diretória Oper/RH CARGAS TUE's QTD. DE TUE's EQUIPAMENTO POTÊNCIA (W) POTÊNCIA TOTAL (W) 1 Secador de mãos 1800 1800 • Banheiro Refeitório (6) CARGAS TUE's QTD. DE TUE's EQUIPAMENTO POTÊNCIA (W) POTÊNCIA TOTAL (W) 1 Secador de mãos 1800 1800 • Banheiro Est. de Algodão (7) CARGAS TUE's QTD. DE TUE's EQUIPAMENTO POTÊNCIA (W) POTÊNCIA TOTAL (W) 1 Secador de mãos 1800 1800 • Banheiro Est. Produto Acabado (8) CARGAS TUE's QTD. DE TUE's EQUIPAMENTO POTÊNCIA (W) POTÊNCIA TOTAL (W) 1 Secador de mãos 1800 1800 • Banheiro Laboratório (9) CARGAS TUE's QTD. DE TUE's EQUIPAMENTO POTÊNCIA (W) POTÊNCIA TOTAL (W) 1 Secador de mãos 1800 1800 21 • Banheiro Guarita (10) CARGAS TUE's QTD. DE TUE's EQUIPAMENTO POTÊNCIA (W) POTÊNCIA TOTAL (W) 1 Secador de mãos 1800 1800 • Banheiro Coletivo – Masculino CARGAS TUE's QTD. DE TUE's EQUIPAMENTO POTÊNCIA (W) POTÊNCIA TOTAL (W) 3 Secador de mãos 1800 5400 • Banheiro Coletivo – Feminino CARGAS TUE's QTD. DE TUE's EQUIPAMENTO POTÊNCIA (W) POTÊNCIA TOTAL (W) 3 Secador de mãos 1800 5400 Os ventiladores foram considerados como circuitos específicos por serem alimentados por pontos estáticos, porém, será considerado mais de um ventilador por circuito e sua ligação será de forma direta, não utilizando tomadas de corrente. Para evitar grandes seções nominais de condutores, que sucederia em dificuldades no momento das ligações nos interruptores e na passagem de cabo, inclusive, pelo eletroduto, a potência do circuito de TUE’s (ventiladores) deve ser limitada em: 4300 VA (220 V). Como a tensão de alimentação das instalações de iluminação da indústria é 220 V, logo: 𝑵𝒄 = 𝑷𝒕 𝑷𝒕𝒄 𝑵𝒄 = 𝟏𝟎. 𝟎𝟎𝟎 𝟒𝟑𝟎𝟎 ≅ 𝟑 𝒄𝒊𝒓𝒄𝒖𝒊𝒕𝒐𝒔 22 Onde: • 𝑁𝑐 − 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜𝑠; • 𝑃𝑡 − 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙; • 𝑃𝑡𝑐 − 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑜𝑟 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜. O restante das cargas de uso específico foi considerado um circuito de alimentação para cada, ficando assim trinta circuitos para as demais cargas de uso específico. O total de circuitos específicos é trinta e três. 4.2.3 Quantidade de circuitos reservas De acordo com a tabela 59 da NBR5410/2005, devemos adotar o equivalente de oito circuitos reservas, pois o item 6.5.4.7 afirma “Nos quadros de distribuição, deve ser previsto espaço de reserva para ampliações futuras, com base no número de circuitos com que o quadro for efetivamente equipado”. 4.2.4 Potência total de TUG’s e TUE’s A potência instalada de tomadas de uso geral e específico de toda a indústria é 107,6kW. Adotando-se que a potência de cada circuito reserva é de 2100W, tem-se uma potência de TUGs E TUEs total instalada na indústria de 113,9kW. 4.3 Carga instalada na central de climatização O cálculo de dimensionamento da carga térmica assim como a central de climatização encontra-se detalhadamente nos ANEXO 10 e ANEXO 11. A tabela 4 descreve as cargas referente aos setores da indústria que receberão climatização. 23 Tabela 4 - Carga Térmica CARGA TÉRMICA SETOR CARGA TÉRMICA (BTU/h) CARGA TÉRMICA (Kcal/j) CARGA TÉRMICA (Tr) Presidência 20.707 19.630 1,7 Auditório 86.245 81.760 7,2 Diretoria Operacional 28.892 27.390 2,4 Diretoria Fin/Rh 44.216 41.916 3,7 Laboratório 18.594 17.627 1,5 Controle de Qualidade 33.939 32.174 2,8 Recepção 14.625 13.865 1,2 Sala de reunião 25.475 24.150 2,1 Dep. Administrativo 24.910 23.615 2,1 Escritório 28.060 26.601 2,3 Total 325.663 308.728 27 4.3.1 Determinação da central de condicionamento de ar O condicionador de ar selecionado é do tipo SELF CONTAINED, ela reúne condensadora e evaporadora em um só compartimento que mede cerca de 1,7m de altura e 0,7 de largura e com capacidade de até 60TR. O tipo de instalação será por meio de duto. O gabinete ficará na central de climatização e o transporte do ar gelado será feito através de duto pela indústria. 4.3.2 Determinação de carga instalada das centrais de ar • Auditório Como o auditório é um ambiente que não é de uso diário, determinou- se um self contained somente para ele, onde será acionado em caso de utilização do ambiente. 24 ▪ Modelo utilizado: Modelo: Self New Generation; Referência: 40BXA08386S; Modelo: 40 BX 08 (Condensador a Ar incorporado); Capacidade: 90.000 BTU/h – 7.5 TR; Vazão de ar (evaporador): 5.100 m3/h; Pressão estática disponível (evaporador)(VS/VH): 28/44 mm. C.A.; Motor (VS/VH): 1,5/2 CV; Peso em operação: 300 kg; Peso do plenum: 20 kg; Vazão de ar (condensador): 7.650 m3/h; Pressão estática disponível (condensador): 10 mm. C.A; Motor (condensador): 2 CV; Consumo nominal: 10,1 kW; Dimensões LxAxP: 1230x1970x640; Características elétricas: 380-3-60 V-Ph-Hz. • Presidência/ Diretória Operacional/ Diretória Fin. e RH Como as dependências presidência, diretoria operacional e diretoria financeira e recursos humanos serão ambiente cujo o uso será diário, determinou-se um self contained para todos, onde será utilizado somente no período de trabalho. ▪ Modelo utilizado: Modelo: Self New Generation; Referência: 40BXA12386S; Modelo: 40 BX 12 (Condensador a Ar incorporado); Capacidade: 120.000 BTU/h – 10 TR; Vazão de ar (evaporador): 6.800 m3/h; Pressão estática disponível (evaporador)(VS/VH): 22/49 mm. C.A.; Motor (VS/VH): 2/3 CV; Peso em operação: 440 kg; 25 Peso do plenum: 27 kg; Vazão de ar (condensador): 10.200 m3/h; Pressão estática disponível (condensador): 10 mm. C.A; Motor (condensador): 3 CV; Consumo nominal: 14,5 kW; Dimensões LxAxP: 1420x2000x760; Características elétricas: 380-3-60 V-Ph-Hz. • Controle de Qualidade/ Laboratório/ Recepção/ Sala de Reunião/ Departamento Administrativo/ EscritórioComo as dependências controle de qualidade, laboratório, recepção, sala de reunião, departamento administrativo e escritório serão ambiente cujo o uso será diário, determinou-se um self contained para todos, onde será utilizado somente no período de trabalho. ▪ Modelo utilizado: Modelo: Self New Generation; Referência: 40BXA16386S; Modelo: 40 BX 16 (Condensador a Ar incorporado); Capacidade: 180.000 BTU/h – 15 TR; Vazão de ar (evaporador): 10.200 m3/h; Pressão estática disponível (evaporador)(VS/VH): 23/46 mm. C.A.; Motor (VS/VH): 3/4 CV; Peso em operação: 520 kg; Peso do plenum: 33 kg; Vazão de ar (condensador): 12.750 m3/h; Pressão estática disponível (condensador): 10 mm. C.A; Motor (condensador): 4 CV; Consumo nominal: 19,5 kW; Dimensões LxAxP: 1800x2000x760; Características elétricas: 380-3-60 V-Ph-Hz. 26 Sendo assim serão utilizados três self contained, com capacidades de 7.5, 10 e 15TR respectivamente, a potência total desse sistema é de 44,1kW trifásico. 4.4 Carga Instalada de motores com alimentação de 380V São mostradas as potências de cada motor utilizado na indústria conforme a tabela 5. Tabela 5 - Motores 380 V 4.4.1 Carga instalada de motores com alimentação 440V São mostradas as potências de cada motor utilizado na indústria conforme a tabela 6. Tabela 6 - Motores 440V 4.4.2 Carga instalada de outros motores São mostradas as potências de cada motor utilizado na indústria conforme a tabela 7. DESCRIÇÃO QTD. POT. NOM.(CV) POT. Eixo. (W) RENDIMENTO POT. ELE. TOTAL(W) URDIDEIRAS 4 40 29.440 0,91 129.407 CARDAS 6 10 7.360 0,86 51.349 TINGIMENTO 2 75 55.200 0,92 120.000 PASSADORES 8 30 22.080 0,9 196.267 NAVALHADEIRAS 4 15 11.040 0,86 51.349 TEARES 10 25 18.400 0,9 204.444 CORTADEIRAS 4 15 11.040 0,86 51.349 FILATÓRIOS 7 50 36.800 0,92 280.000 CONICALEIRAS 9 50 36.800 0,92 360.000 1.444.164 CARGAS DOS MOTORES - 380V POTÊNCIA ELÉTRICA TOTAL (W) DESCRIÇÃO QTD. POT. NOM.(CV) POT. Eixo. (W) RENDIMENTO POT. ELE. TOTAL(W) CENTRIFUGADORES 6 50 36.800 0,92 240.000 240.000 CARGAS DOS MOTORES - 440V Potência Aparente Total (W) 27 Tabela 7 - Cargas de outros motores 4.4.3 Potência total instalada na indústria Tabela 8 - Carga total instalada CARGA TOTAL INSTALADA DESCRIÇÃO POT. ELE. TOTAL(W) Iluminação 141.617 TUG’s e TUE’s 107.600 Sistema de climatização 44.100 Motores de processo industrial - 380V 1.444.164 Motores de processo industrial - 440V 240.000 Motores de processo diversos - 380V 35.598 POTÊNCIA ELÉTRICA TOTAL (W) 2.013.079 4.4.4 Fornecimento de energia da indústria como unidade consumidora Com base na norma, para uma indústria como unidade consumidora, quando existe uma potência instalada maior que 75KW, considerando-se que não haja conveniência técnica e econômica para a ENEL, portanto, seu fornecimento será TRIFÁSICO EM MÉDIA TENSÃO, consumidor tipo A, conforme a NT -002/2011. DESCRIÇÃO QTD. POT. NOM.(CV) POT. Eixo. (W) RENDIMENTO POT. ELE. TOTAL(W) BOMBA INCÊNDIO 1 10 7.360 0,86 8.558 RECALQUE 2 5 3.680 0,83 8.867 POÇO 4 2 1.472 0,81 7.269 MOTORES PORTÃO 4 2 1.472 0,81 7.269 IRRIGAÇÃO 4 1 736 0,81 3.635 35.598 CARGAS DOS MOTORES - OUTROS Potência Aparente Total (W) 28 5. Calculo da demanda da indústria A indústria conta com quatro quadros gerais de baixa tensão (QGBT), cada um alimentado por uma subestação. A demanda de cada QGBT é realizada de forma individual e a demanda geral das instalações para especificação de equipamentos das subestações e da entrada da concessionária. Para o cálculo da demanda do QGBT I utilizou-se a fórmula a seguir: 𝑫 = ( 𝟎, 𝟕𝟕 𝑭𝑷 × 𝜶 + 𝟎, 𝟕 × 𝒃 + 𝟎, 𝟗𝟓 × 𝒅 + 𝟏, 𝟐 × 𝒆 + 𝒇 + 𝒈) Onde: • 𝑫 (𝒌𝑽𝑨) − 𝐷𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑎 𝑖𝑛𝑠𝑡𝑎𝑙𝑎çã𝑜; • 𝜶 (𝒌𝑾) − 𝐷𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑𝑎 𝑑𝑎𝑠 𝑝𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑖𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑎çã𝑜 𝑒 𝑡𝑜𝑚𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑢𝑠𝑜 𝑔𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑓𝑜𝑟𝑚𝑒 𝒕𝒂𝒃𝒆𝒍𝒂 𝟓 𝒅𝒂 𝑵𝑻 𝟎𝟎𝟐/𝟐𝟎𝟏𝟏; • 𝒇𝒑 − 𝑓𝑎𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑎 𝑖𝑛𝑠𝑡𝑎𝑙𝑎çã𝑜 𝑑𝑒 𝑖𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑎çã𝑜 𝑒 𝑡𝑜𝑚𝑎𝑑𝑎𝑠; 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑒𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑎𝑑𝑜 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑜 𝑡𝑖𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑖𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑎çã𝑜 𝑒 𝑟𝑒𝑎𝑡𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑜𝑠 • 𝒃 (𝒌𝑽𝑨) − 𝐷𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑡𝑜𝑑𝑜𝑠 𝑜𝑠 𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑙ℎ𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑎𝑞𝑢𝑒𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑓𝑜𝑟𝑚𝑒 𝒕𝒂𝒃𝒂𝒍𝒆 𝟎𝟔 𝒅𝒂 𝑵𝑻 𝟎𝟎𝟐/𝟐𝟎𝟏𝟏; • 𝒄 (𝒌𝑾) − 𝑑𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑡𝑜𝑑𝑜𝑠 𝑜𝑠 𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑙ℎ𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑎𝑟 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑖𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑑𝑜 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑓𝑜𝑟𝑚𝑒 𝒕𝒂𝒃𝒆𝒍𝒂 𝟕 𝒅𝒂 𝑵𝑻 𝟎𝟎𝟐/𝟐𝟎𝟏𝟏; • 𝒅 (𝒌𝑾) − 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑑𝑎𝑠 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎𝑠 𝑑′𝑎𝑔𝑢𝑎; • 𝒆 (𝒌𝑾) − 𝐷𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑡𝑜𝑑𝑜𝑠 𝑜𝑠 𝑒𝑙𝑒𝑣𝑎𝑑𝑜𝑟𝑒𝑠, 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑓𝑜𝑟𝑚𝑒 𝒕𝒂𝒃𝒆𝒍𝒂 𝟖 𝐍𝐓 𝟎𝟎𝟐/𝟐𝟎𝟏𝟏; • 𝐅 − O valor de F deve ser determinado pela expressão: 𝑭 = ∑(𝟎, 𝟖𝟕 × 𝑷𝒏𝒎 × 𝑭𝒖 × 𝑭𝒔) Onde: • 𝑃𝑛𝑚 − 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑑𝑜𝑠 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑑𝑎 𝑖𝑛𝑑𝑢𝑠𝑡𝑟𝑖𝑎 • 𝐹𝑢 − 𝐹𝑎𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎çã𝑜 𝑑𝑜𝑠 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟𝑒𝑠, 𝑐𝑜𝑛𝑓𝑜𝑟𝑚𝑒 𝒕𝒂𝒃𝒆𝒍𝒂 𝟎𝟗 𝒅𝒂 𝑵𝑻 𝟎𝟎𝟐/ 𝟐𝟎𝟏𝟏; 29 • 𝐹𝑠 − 𝐹𝑎𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑠𝑖𝑚𝑢𝑙𝑡𝑎𝑛𝑒𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑜𝑠 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟𝑒𝑠, 𝑐𝑜𝑛𝑓𝑜𝑟𝑚𝑒 𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙𝑎 10 𝑑𝑎 𝑁𝑇 002/ 2011. Observações: 1. Nas instalações cujos motores operem com um alto índice de simultaneidade, tal como nas indústrias de fiação e de tecelagem, o projetista pode adotar outros valores para Fs; 2. Para o dimensionamento da potência do transformador, é admitido um valor de potência instalada de no máximo, 30% superior ao da demanda calculada segundo a fórmula apresentada nesta Norma, desde que este acréscimo seja plenamente justificado pelo projetista; excepcionalmente, é aceito valores de potência do transformador superiores a 30 % da demanda calculada, caso não haja, comercialmente, transformadores com potência nominal que se enquadre no critério acima; 3. O dimensionamento dos condutores e da proteção no secundário do transformador, devem ser calculados, em função da potência do mesmo.; 4. É permitido, no máximo, 10% da carga instalada de iluminação e tomadas para os circuitos de reserva. 5.1 Cálculo de demanda do QGBT I Para o cálculo da demanda do QGBT I, realizou-se o procedimento seguido pelas tabelas do ANEXO 12 - TABELAS DA NT 002-2011, de acordo com cada um dos fatores indicados no item 17 da NT – 002/2011, que trata de fornecimento em média tensão. O ANEXO 13 - TABELAS 9 - CARGA INSTALADA QGBT I. 30 Tabela 9 - Carga instalada QGBT I CARGAS INSTALADA QGBT I DESCRIÇÃO QTD. POT. NOM.(CV) POT.ELE. (W) POT. ELE. TOTAL(W) Iluminação 1 - 141.617 141.617 TUG's e TUE's 1 - 107.600 107.600 Climatização 1 - 44.100 44.100 Bomba de incêndio 1 10 8.558 8.558 Recalque 2 5 4.434 8.868 Poço 4 2 1.817 7.296 Motores portão 4 2 1.817 7.296 Irrigação 4 1 909 3.635 Potência Total (kW) 328.970 5.1.1 Cálculo da demanda do transformador do QGBT I • Determinando o valor de “A” A potência total é de 249,217 kW e o fator de demanda utilizado foi de 100%. Portanto, tem-se: a = 249,217 kW • Determinando o “Fator de potência” de iluminação, TUG’s e TUE’s O fator de potência foi calculado através de uma média ponderada com a potência instalada. Portanto, tem-se: FP = 0,83 • Determinando o valor de “B” Como não há equipamentos de aquecimento na indústria Portanto, tem-se: b = 0 31 • Determinando o valor de “C” A potência total de climatização é de 44,100 kW. O número total de centrais de climatização é quatro, o fator de demanda utilizado foi 100%. Portanto, tem-se: c = 44,100 kW • Determinando o valor de “D” A potência total das bombas de serviço é 35,598 kW. Portanto, tem-se: d = 35,598 kW • Determinando o valor de “E” Como nãohá elevadores na indústria. Portanto, tem-se: e = 0 • Determinando o valor de “F” Tabela 10 - Parâmetro de motores em serviço PARÂMETRO DE MOTORES EM SERVIÇO DESCRIÇÃO QTD. CONST. Pnm (cv) Fu Fs TOTAL Motores portão 4 0,87 2 0,7 0,8 3.898 Potência Aparente Total (VA) 3.898 Portanto, tem-se: F = 3.898 CV 32 • Determinando o valor de “G” Como não há relacionadas na indústria, então G = 0 • Determinando o valor de “D”, demanda total do QGBT I. D = 297.997 kVA 5.1.2 Descrição do transformador do QGBT I O transformador excede o valor de potência estabelecido pela NT 002:2011, que é de 30% da demanda calculada, porém como não há comercialmente um transformador com um ranger dessa demanda admite-se o uso de um transformador de potência maior a 30% da demanda calculada. Em função da demanda calculada, definiu-se um transformador de: • Potência: 500 kVA; • Norma de Fabricação: NBR 5356/93; • Refrigeração: AN - Ar Natural; • Atmosfera: Não é Agressiva; • Proteção: IP00; • Classe do Material Isolante (155°C) F; • Classe de Tensão (kV): 15 kV; • Tensão Primária: 13,8/13,2/12,6/12,0/11,4 kV; • Tensão Secundária: 380/220 V; • Primário: Triângulo (delta); • Secundário: Estrela com neutro acessível; • Deslocamento Angular: 30°; • Frequência nominal: 60 Hz; • Perdas em vazio (perdas no ferro): Sob Consulta; • Perdas totais: Sob Consulta; • Corrente de excitação: 1,2%; 33 • Impedância a 75° C: 6 %; • Comprimento (C): 1530 mm; • Largura (L): 620 mm; • Altura (A): 1411 mm; • Peso: 1550 kg. 5.2 Cálculo de demanda do QGBT II Determinou-se que o QGBT II deve ter uma alimentação para os motores do processo industrial de 440V, cujo a alimentação será composta por 440V – 3 Fases - 60HZ. Para o cálculo da demanda do QGBT II, realizou-se o procedimento seguido pelas tabelas do ANEXO 13 - TABELAS DO LIVRO INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS JOÃO MAMEDE FILHO, de acordo com o livro instalações elétricas industriais – 9º edição – João Mamede Filho. 5.2.1 Potência no eixo do motor 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝑷𝒏 × 𝑭𝒖 • P eixo = Potência no eixo do motor; • Pn = Potência nominal do motor em cv; • Fu = Fator de utilização em função da potência nominal do motor, segue a tabela 1.3 do livro de instalações elétricas industriais – 9ª edição – João Mamede Filho. 5.2.2 Demanda solicitada da rede para um motor em kW 𝑫𝒌𝑾 = 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 × 𝟎, 𝟕𝟑𝟔 𝒏 34 P eixo = Potência no eixo do motor; n = Rendimento em função da potência nominal do motor, segue a tabela 6.3 do livro de instalações elétricas industriais – 9ª edição – João Mamede Filho. 5.2.2 Demanda solicitada de rede para um motor em kVA 𝑫𝒌𝑽𝑨 = 𝑫𝒌𝑾 𝑭𝒑 P eixo = Potência no eixo do motor; n = Rendimento em função da potência nominal do motor, segue tabela 6.3 do livro de instalações elétricas industriais – 9ª edição – João Mamede Filho. 5.2.3 Demanda total 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝑵𝒎 × 𝑫𝒌𝑽𝑨 × 𝑭𝒔 Nm = Número de motores; D kVA = Demanda solicitada da rede para um motor em kVA; Fs = Fator de simultaneidade em função da potência nominal do motor, segue a tabela 1.2 do livro de instalações elétricas industriais – 9ª edição – João Mamede Filho. 5.3 Cálculo da demanda do QGBT II • Demanda dos motores centrifugadores • Potência nominal: 50cv; • Alimentação: 440Vca - 3F - 60Hz; • Quantidade: 6 unidades. 35 • Potência no eixo do motor CV 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝑷𝒏 × 𝑭𝒖 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝟓𝟎 × 𝟎, 𝟖𝟕 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝟒𝟑, 𝟓 𝒄𝒗 • Demanda solicitada da rede para um motor em kW 𝑫𝒌𝑾 = 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 × 𝟎, 𝟕𝟑𝟔 𝒏 𝑫𝒌𝑾 = 𝟒𝟑, 𝟓 × 𝟎, 𝟕𝟑𝟔 𝟎, 𝟗𝟐 𝑫𝒌𝑾 = 𝟑𝟒, 𝟖 𝒌𝑾 • Demanda solicitada da rede para um motor em kVA 𝑫𝒌𝑽𝑨 = 𝑫𝒌𝑾 𝑭𝒑 𝑫𝒌𝑾 = 𝟑𝟒, 𝟖 𝟎, 𝟖𝟔 𝑫𝒌𝑾 = 𝟒𝟎, 𝟒𝟔 𝒌𝑽𝑨 • Demanda total 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝑵𝒎 × 𝑫𝒌𝑽𝑨 × 𝑭𝒔 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟔 × 𝟒𝟎, 𝟒𝟔 × 𝟏 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟐𝟒𝟐, 𝟕𝟔 𝒌𝑽𝑨 36 • Determinando o valor de “D” do QGBT II D = 242,76 kVA Nas instalações cujos motores operem com um alto índice de simultaneidade, tal como nas indústrias de fiação e de tecelagem, o projetista pode adotar outros valores para Fs, NT 002/2011. Considerou-se 100% para os motores centrifugadores. 5.3.1 Descrição do transformador do QGBT II Em função da demanda calculada, definiu-se um transformador de: • Potência: 300 kVA; • Norma de Fabricação: NBR 5356/93; • Refrigeração: AN - Ar Natural; • Atmosfera: Não é Agressiva; • Proteção: IP20; • Classe do Material Isolante (155°C) F; • Classe de Tensão (kV): 15 kV; • Tensão Primária: 13,8/13,2/12,6/12,0/11,4 kV; • Tensão Secundária: 440/254 V; • Primário: Triângulo (delta); • Secundário: Estrela com neutro acessível; • Deslocamento Angular: 30°; • Frequência nominal: 60 Hz; • Perdas em vazio (perdas no ferro): Sob Consulta; • Perdas totais: Sob Consulta; • Corrente de excitação: 1,2 %; • Impedância a 75° C: 6 %; • Comprimento (C): 1440 mm; • Largura (L): 620 mm; • Altura (A): 1310 mm; 37 • Peso: 1200 kg. 5.4 Cálculo da demanda do QGBT III Determinou-se o QGBT III para alimentação dos motores processo industrial 380V, cujo a alimentação será em 380V - 3F - 60HZ. Para o cálculo da demanda do QGBT III, realizou-se o procedimento seguido pelas tabelas do ANEXO 14 - TABELAS DO LIVRO INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS JOÃOMAMEDE FILHO, de acordo com cada um dos fatores indicados no livro: Instalações Elétricas Industriais – 9ª edição – João Mamede Filho. 5.4.1 Potência no eixo do motor 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝑷𝒏 × 𝑭𝒖 • P eixo = Potência no eixo do motor; • Pn = Potência nominal do motor em cv; • Fu = Fator de utilização em função da potência nominal do motor, segue a tabela 1.3 do livro de instalações elétricas industriais – 9ª edição – João Mamede Filho. 5.4.2 Demanda solicitada da rede para um motor em kW 𝑫𝒌𝑾 = 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 × 𝟎, 𝟕𝟑𝟔 𝒏 38 P eixo = Potência no eixo do motor; n = Rendimento em função da potência nominal do motor, segue a tabela 6.3 do livro de instalações elétricas industriais – 9ª edição – João Mamede Filho. 5.4.3 Demanda solicitada de rede para um motor em kVA 𝑫𝒌𝑽𝑨 = 𝑫𝒌𝑾 𝑭𝒑 P eixo = Potência no eixo do motor; n = Rendimento em função da potência nominal do motor, segue tabela 6.3 do livro de instalações elétricas industriais – 9ª edição – João Mamede Filho. 5.4.4 Demanda total 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝑵𝒎 × 𝑫𝒌𝑽𝑨 × 𝑭𝒔 Nm = Número de motores; D kVA = Demanda solicitada da rede para um motor em kVA; Fs = Fator de simultaneidade em função da potência nominal do motor, segue a tabela 1.2 do livro de instalações elétricas industriais – 9ª edição – João Mamede Filho. 5.5 Cálculo da demanda do transformador do QGBT III • Demanda dos motores urdideiras • Potência nominal: 40cv; • Alimentação: 380Vca - 3F - 60Hz; • Quantidade: 4 unidades. 39 • Potência no eixo do motor CV 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝑷𝒏 × 𝑭𝒖 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝟒𝟎 × 𝟎, 𝟖𝟓 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝟑𝟒 𝒄𝒗 • Demanda solicitada da rede para um motor em kW 𝑫𝒌𝑾 = 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 × 𝟎, 𝟕𝟑𝟔 𝒏 𝑫𝒌𝑾 = 𝟑𝟒 × 𝟎, 𝟕𝟑𝟔 𝟎, 𝟗𝟏 𝑫𝒌𝑾 = 𝟐𝟒, 𝟔𝟖 𝒌𝑾 • Demanda solicitada da rede para um motor em kVA 𝑫𝒌𝑽𝑨 = 𝑫𝒌𝑾 𝑭𝒑 𝑫𝒌𝑾 = 𝟐𝟒, 𝟔𝟖 𝟎, 𝟖𝟓 𝑫𝒌𝑾 = 𝟐𝟗 𝒌𝑽𝑨 • Demanda total 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝑵𝒎 × 𝑫𝒌𝑽𝑨 × 𝑭𝒔 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟒 × 𝟐𝟗 × 𝟎, 𝟖𝟖 40 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟏𝟎𝟐, 𝟎𝟖 𝒌𝑽𝑨 Nas instalações cujos motores operem com um alto índice de simultaneidade, tal como nas indústrias de fiação e de tecelagem, o projetista pode adotar outros valores para Fs, NT 002/2011. Considerou-se 10% acima do fator de simultaneidade estabelecido na tabela 1.2 do livro de instalações elétricas industriais– 9ª edição – João Mamede Filho para os motores urdideiras. • Demanda dos motores cardas • Potência nominal: 10cv; • Alimentação: 380Vca - 3F - 60Hz; • Quantidade: 6 unidades. • Potência no eixo do motor CV 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝑷𝒏 × 𝑭𝒖 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝟏𝟎 × 𝟎, 𝟖𝟑 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝟖, 𝟑 𝒄𝒗 • Demanda solicitada da rede para um motor em kW 𝑫𝒌𝑾 = 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 × 𝟎, 𝟕𝟑𝟔 𝒏 𝑫𝒌𝑾 = 𝟖, 𝟑 × 𝟎, 𝟕𝟑𝟔 𝟎, 𝟖𝟔 41 𝑫𝒌𝑾 = 𝟕, 𝟏𝟎 𝒌𝑾 • Demanda solicitada da rede para um motor em kVA 𝑫𝒌𝑽𝑨 = 𝑫𝒌𝑾 𝑭𝒑 𝑫𝒌𝑾 = 𝟕, 𝟏𝟎 𝟎, 𝟖𝟓 𝑫𝒌𝑾 = 𝟖, 𝟑𝟓 𝒌𝑽𝑨 • Demanda total 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝑵𝒎 × 𝑫𝒌𝑽𝑨 × 𝑭𝒔 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟔 × 𝟖, 𝟑𝟓 × 𝟎, 𝟖𝟐𝟓 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟒𝟏, 𝟑𝟑 𝒌𝑽𝑨 Nas instalações cujos motores operem com um alto índice de simultaneidade, tal como nas indústrias de fiação e de tecelagem, o projetista pode adotar outros valores para Fs, NT 002/2011. Considerou-se 10% acima do fator de simultaneidade estabelecido na tabela 1.2 do livro de instalações elétricas industriais – 9ª edição – João Mamede Filho para os motores cardas. • Demanda dos motores tingimento • Potência nominal: 75cv; • Alimentação: 380Vca - 3F - 60Hz; • Quantidade: 2 unidades. 42 • Potência no eixo do motor CV 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝑷𝒏 × 𝑭𝒖 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝟕𝟓 × 𝟎, 𝟖𝟕 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝟔𝟓, 𝟐𝟓 𝒄𝒗 • Demanda solicitada da rede para um motor em kW 𝑫𝒌𝑾 = 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 × 𝟎, 𝟕𝟑𝟔 𝒏 𝑫𝒌𝑾 = 𝟔𝟓, 𝟐𝟓 × 𝟎, 𝟕𝟑𝟔 𝟎, 𝟗𝟐 𝑫𝒌𝑾 = 𝟓𝟐,2 𝒌𝑾 • Demanda solicitada da rede para um motor em kVA 𝑫𝒌𝑽𝑨 = 𝑫𝒌𝑾 𝑭𝒑 𝑫𝒌𝑾 = 𝟓𝟐, 𝟐 𝟎, 𝟖𝟔 𝑫𝒌𝑾 = 𝟔𝟎, 𝟔𝟗 𝒌𝑽𝑨 • Demanda total 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝑵𝒎 × 𝑫𝒌𝑽𝑨 × 𝑭𝒔 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟐 × 𝟔𝟎, 𝟔𝟗 × 𝟎, 𝟗𝟗 43 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟏𝟐𝟎, 𝟏𝟔 𝒌𝑽𝑨 Nas instalações cujos motores operem com um alto índice de simultaneidade, tal como nas indústrias de fiação e de tecelagem, o projetista pode adotar outros valores para Fs, NT 002/2011. Considerou-se 10% acima do fator de simultaneidade estabelecido na tabela 1.2 do livro de instalações elétricas industriais – 9ª edição – João Mamede Filho para os motores do tingimento. • Demanda dos motores passadores • Potência nominal: 30cv; • Alimentação: 380Vca - 3F - 60Hz; • Quantidade: 8 unidades. • Potência no eixo do motor CV 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝑷𝒏 × 𝑭𝒖 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝟑𝟎 × 𝟎, 𝟖𝟓 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝟐𝟓, 𝟓𝟎 𝒄𝒗 • Demanda solicitada da rede para um motor em kW 𝑫𝒌𝑾 = 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 × 𝟎, 𝟕𝟑𝟔 𝒏 𝑫𝒌𝑾 = 𝟐𝟓, 𝟓𝟎 × 𝟎, 𝟕𝟑𝟔 𝟎, 𝟗𝟎 𝑫𝒌𝑾 = 𝟐𝟎, 𝟖𝟓 𝒌𝑾 𝒌𝑾 44 • Demanda solicitada da rede para um motor em kVA 𝑫𝒌𝑽𝑨 = 𝑫𝒌𝑾 𝑭𝒑 𝑫𝒌𝑾 = 𝟐𝟎, 𝟖𝟓 𝟎, 𝟖𝟑 𝑫𝒌𝑾 = 𝟐𝟓, 𝟏𝟐 𝒌𝑽𝑨 • Demanda total 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝑵𝒎 × 𝑫𝒌𝑽𝑨 × 𝑭𝒔 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟖 × 𝟐𝟓, 𝟏𝟐 × 𝟎, 𝟖𝟐𝟓 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟏𝟔𝟓, 𝟕𝟗 𝒌𝑽𝑨 Nas instalações cujos motores operem com um alto índice de simultaneidade, tal como nas indústrias de fiação e de tecelagem, o projetista pode adotar outros valores para Fs, NT 002/2011. Considerou-se 10% acima do fator de simultaneidade estabelecido na tabela 1.2 do livro de instalações elétricas industriais – 9ª edição – João Mamede Filho para os motores dos passadores. • Demanda dos motores das navalheiras • Potência nominal: 15cv; • Alimentação: 380Vca - 3F - 60Hz; • Quantidade: 4 unidades. • Potência no eixo do motor CV 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝑷𝒏 × 𝑭𝒖 45 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝟏𝟓 × 𝟎, 𝟖𝟑 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝟏𝟐, 𝟒𝟓 𝒄𝒗 • Demanda solicitada da rede para um motor em kW 𝑫𝒌𝑾 = 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 × 𝟎, 𝟕𝟑𝟔 𝒏 𝑫𝒌𝑾 = 𝟏𝟐, 𝟒𝟓 × 𝟎, 𝟕𝟑𝟔 𝟎, 𝟖𝟔 𝑫𝒌𝑾 = 𝟏𝟎, 𝟔𝟓 𝒌𝑾 • Demanda solicitada da rede para um motor em kVA 𝑫𝒌𝑽𝑨 = 𝑫𝒌𝑾 𝑭𝒑 𝑫𝒌𝑾 = 𝟏𝟎, 𝟔𝟓 𝟎, 𝟕𝟓 𝑫𝒌𝑾 = 𝟏𝟒, 𝟐 𝒌𝑽𝑨 • Demanda total 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝑵𝒎 × 𝑫𝒌𝑽𝑨 × 𝑭𝒔 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟒 × 𝟏𝟒, 𝟐 × 𝟎, 𝟖𝟖 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟒𝟗, 𝟗𝟖 𝒌𝑽𝑨 Nas instalações cujos motores operem com um alto índice de simultaneidade, tal como nas indústrias de fiação e de tecelagem, o projetista pode adotar outros valores para Fs, NT 002/2011. Considerou-se 10% acima do 46 fator de simultaneidade estabelecido na tabela 1.2 do livro de instalações elétricas industriais – 9ª edição – João Mamede Filho para os motores das navalhadeiras. • Demanda dos motores teares • Potência nominal: 25cv; • Alimentação: 380Vca - 3F - 60Hz; • Quantidade: 10 unidades. • Potência no eixo do motor CV 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝑷𝒏 × 𝑭𝒖 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝟐𝟓 × 𝟎, 𝟖𝟑 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝟐𝟏, 𝟐𝟓 𝒄𝒗 • Demanda solicitada da rede para um motor em kW 𝑫𝒌𝑾 = 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 × 𝟎, 𝟕𝟑𝟔 𝒏 𝑫𝒌𝑾 = 𝟐𝟏, 𝟐𝟓 × 𝟎, 𝟕𝟑𝟔 𝟎, 𝟗𝟎 𝑫𝒌𝑾 = 𝟏𝟕, 𝟑𝟕 𝒌𝑾 • Demanda solicitada da rede para um motor em kVA 𝑫𝒌𝑽𝑨 = 𝑫𝒌𝑾 𝑭𝒑 47 𝑫𝒌𝑾 = 𝟏𝟕, 𝟑𝟕 𝟎, 𝟖𝟒 𝑫𝒌𝑾 = 𝟐𝟎, 𝟔𝟖 𝒌𝑽𝑨 • Demanda total 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝑵𝒎 × 𝑫𝒌𝑽𝑨 × 𝑭𝒔 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟏𝟎 × 𝟐𝟎, 𝟔𝟖 × 𝟎, 𝟕𝟏𝟓 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟏𝟒𝟕, 𝟖𝟔 𝒌𝑽𝑨 Nas instalações cujos motores operem com um alto índice de simultaneidade, tal como nas indústrias de fiação e de tecelagem, o projetista pode adotar outros valores para Fs, NT 002/2011. Considerou-se 10% acima do fator de simultaneidade estabelecido na tabela 1.2 do livro de instalações elétricas industriais – 9ª edição – João Mamede Filho para os motores dos teares. • Demanda dos motores cortadores • Potência nominal: 15cv; • Alimentação: 380Vca - 3F - 60Hz; • Quantidade: 4 unidades. • Potência no eixo do motor CV 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝑷𝒏 × 𝑭𝒖 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝟏𝟓 × 𝟎, 𝟖𝟑 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝟏𝟐, 𝟒𝟓 𝒄𝒗 • Demanda solicitada da rede para um motor em kW 48 𝑫𝒌𝑾 = 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 × 𝟎, 𝟕𝟑𝟔 𝒏 𝑫𝒌𝑾 = 𝟏𝟐, 𝟒𝟓 × 𝟎, 𝟕𝟑𝟔 𝟎, 𝟖𝟔 𝑫𝒌𝑾 = 𝟏𝟎, 𝟔𝟓 𝒌𝑾 • Demanda solicitada da rede para um motor em kVA 𝑫𝒌𝑽𝑨 = 𝑫𝒌𝑾 𝑭𝒑 𝑫𝒌𝑾 = 𝟏𝟎, 𝟔𝟓 𝟎, 𝟕𝟓 𝑫𝒌𝑾 = 𝟏𝟒, 𝟐 𝒌𝑽𝑨 • Demanda total 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝑵𝒎 × 𝑫𝒌𝑽𝑨 × 𝑭𝒔 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟒 × 𝟏𝟒, 𝟐 × 𝟎, 𝟖𝟖 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟒𝟗, 𝟗𝟖 𝒌𝑽𝑨 Nas instalações cujos motores operem com um alto índice de simultaneidade, tal como nas indústrias de fiação e de tecelagem, o projetista pode adotar outros valores para Fs, NT 002/2011. Considerou-se 10% acima do fator de simultaneidade estabelecido na tabela 1.2 do livro de instalações elétricas industriais – 9ª edição – João Mamede Filho para os motores dos cortadores. 49 • Demanda dos motores filatórios • Potência nominal: 50cv; • Alimentação: 380Vca - 3F - 60Hz; • Quantidade: 7 unidades. • Potência no eixo do motor CV 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝑷𝒏 × 𝑭𝒖 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝟓𝟎 × 𝟎, 𝟖𝟕 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝟒𝟑, 𝟓 𝒄𝒗 • Demanda solicitada da rede para um motor em kW 𝑫𝒌𝑾 = 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 × 𝟎, 𝟕𝟑𝟔 𝒏 𝑫𝒌𝑾 = 𝟒𝟑, 𝟓 × 𝟎, 𝟕𝟑𝟔 𝟎, 𝟗𝟐 𝑫𝒌𝑾 = 𝟑𝟒, 𝟖 𝒌𝑾 • Demanda solicitada da rede para um motor em kVA 𝑫𝒌𝑽𝑨 = 𝑫𝒌𝑾 𝑭𝒑 𝑫𝒌𝑾 = 𝟑𝟒, 𝟖 𝟎, 𝟖𝟔 𝑫𝒌𝑾 = 𝟒𝟎, 𝟒𝟔 𝒌𝑽𝑨 50 • Demanda total 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝑵𝒎 × 𝑫𝒌𝑽𝑨 × 𝑭𝒔 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟕 × 𝟒𝟎, 𝟒𝟔 × 𝟎, 𝟕𝟕 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟐𝟏𝟖, 𝟎𝟖 𝒌𝑽𝑨 Nas instalações cujos motores operem com um alto índice de simultaneidade, tal como nas indústrias de fiação e de tecelagem, o projetista pode adotar outros valores para Fs, NT 002/2011. Considerou-se 10% acima do fator de simultaneidade estabelecido na tabela 1.2 do livro de instalações elétricas industriais – 9ª edição – João Mamede Filho para os motores dos filatórios. • Demanda dos motores conicaleiras • Potência nominal: 50cv; • Alimentação: 380Vca - 3F - 60Hz; • Quantidade: 9 unidades. • Potênciano eixo do motor CV 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝑷𝒏 × 𝑭𝒖 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝟓𝟎 × 𝟎, 𝟖𝟕 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 = 𝟒𝟑, 𝟓 𝒄𝒗 • Demanda solicitada da rede para um motor em kW 51 𝑫𝒌𝑾 = 𝑷𝒆𝒊𝒙𝒐 × 𝟎, 𝟕𝟑𝟔 𝒏 𝑫𝒌𝑾 = 𝟒𝟑, 𝟓 × 𝟎, 𝟕𝟑𝟔 𝟎, 𝟗𝟐 𝑫𝒌𝑾 = 𝟑𝟒, 𝟖 𝒌𝑾 • Demanda solicitada da rede para um motor em kVA 𝑫𝒌𝑽𝑨 = 𝑫𝒌𝑾 𝑭𝒑 𝑫𝒌𝑾 = 𝟑𝟒, 𝟖 𝟎, 𝟖𝟔 𝑫𝒌𝑾 = 𝟒𝟎, 𝟒𝟔 𝒌𝑽𝑨 • Demanda total 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝑵𝒎 × 𝑫𝒌𝑽𝑨 × 𝑭𝒔 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟗 × 𝟒𝟎, 𝟒𝟔 × 𝟎, 𝟕𝟕 𝑫𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟐𝟖𝟎, 𝟑𝟖 𝒌𝑽𝑨 Nas instalações cujos motores operem com um alto índice de simultaneidade, tal como nas indústrias de fiação e de tecelagem, o projetista pode adotar outros valores para Fs, NT 002/2011. Considerou-se 10% acima do fator de simultaneidade estabelecido na tabela 1.2 do livro de instalações elétricas industriais – 9ª edição – João Mamede Filho para os motores das conicaleiras. 52 Demanda total do QGBT III Tabela 11 - Demanda total QGBT III DEMANDA TOTAL QGBT III DESCRIÇÃO DEMANDA (kVA) Urdideiras 102,08 Cardas 41,33 Tingimento 120,16 Passadores 165,79 Navalhadeiras 49,98 Teares 147,86 Cortadeiras 49,98 Filatórios 218,08 Conicaleiras 280,38 DEMANDA TOTAL (kVA) 1175,64 5.1 Descrição do transformador do QGBT III Em função da demanda das cargas dos motores processo industrial 380V, determinou-se dois transformadores de potência a seco discriminado abaixo: Em função da demanda calculada, definiu-se dois transformadores de: • Potência: 750 kVA; • Norma de Fabricação: NBR 5356/93; • Refrigeração: ANAN - Ar Natural, Ar Natural; • Atmosfera: Não é Agressiva; • Proteção: IP20; • Classe do Material Isolante (155°C) F; • Classe de Tensão (kV): 15 kV; • Tensão Primária: 13,8/13,2/12,6/12,0/11,4 kV; • Tensão Secundária: 380/220 V; 53 • Primário: Triângulo (delta); • Secundário: Estrela com neutro acessível; • Deslocamento Angular: 30°; • Frequência nominal: 60 Hz; • Perdas em vazio (perdas no ferro): Sob Consulta; • Perdas totais: Sob Consulta; • Corrente de excitação: 1,2 %; • Impedância a 75° C: 6 %; • Comprimento (C): 2000 mm; • Largura (L): 1200 mm; • Altura (A): 1750 mm; • Peso: 2300 kg. 6. Dimensionamento do banco de capacitores 6.1 Banco de capacitores QGBT I O dimensionamento do banco de capacitores do QGBT I, foi dimensionado para uma potência de 86,128 kVAr para as cargas instaladas, como o banco de capacitores será controlado automaticamente (controlador de fator de potência), considerou-se um acréscimo de 30% no montante da potência dimensionada ficando assim com uma potência de 110 kVAr. • Características do banco de capacitores • Potência reativa: 110 kVAr; • Tensão de alimentação: 380 Vca; • Frequência: 60 Hz; 6.2 Banco de capacitores QGBT II O dimensionamento do banco de capacitores do QGBT II, foi dimensionado para uma potência de 55,270 kVAr para as cargas instaladas, 54 como o banco de capacitores será controlado automaticamente (controlador de fator de potência), considerou-se um acréscimo de 30% no montante da potência dimensionada ficando assim com uma potência de 70 kVAr. • Características do banco de capacitores • Potência reativa: 70 kVAr; • Tensão de alimentação: 440 Vca; • Frequência: 60 Hz; 6.2 Banco de capacitores QGBT III O dimensionamento do banco de capacitores do QGBT III, foi dimensionado para uma potência de 379,152 kVAr para as cargas instaladas, como o banco de capacitores será controlado automaticamente (controlador de fator de potência), foi considerado um banco de capacitores com uma potência de 400 kVAr. • Características do banco de capacitores • Potência reativa: 400 kVAr; • Tensão de alimentação: 380 Vca; • Frequência: 60 Hz; 7. Enquadramento tarifário Fez-se os levantamentos de demanda ativa, reativa e aparente a partir da definição da programação da indústria para melhor determinar a demanda da empresa para o enquadramento tarifário. 55 Tabela 12 - Demanda de carga DEMANDA DE CARGAS TIPOS DE CARGAS DEMANDAS NA PONTA DEMANDAS FORA DA PONTA CARGAS UTEIS (W) 49,67 1488,54 CARGAS REATIVAS (VAr) 30,52 909,78 CARGAS APARENTES (VA) 58,43 1748,08 Tabela 13 - Curva de demanda A maior demanda encontrada fora de ponta foi de 1.488,54 kW e a menor demanda encontrada na ponta foi de 49,67 kW. Como a programação da indústria não dispõe de uma alta demanda no período de ponta, faz-se viável o enquadramento tarifário na modalidade hora- sazonal azul, com demanda no horário fora de ponta de 1.500 kW e na ponta de 50 kW. A modalidade tarifária azul ainda dispões de dois períodos do ano (período seco e úmido) para escolha da unidade consumidores para diferente demandas nos horários ponta e fora de ponta. 56 8. Dimensionamento da subestação A subestação pode ser dimensionada seguindo os critérios de distâncias mínimas apresentadas na NT002/11 e no livro Instalações Elétricas Industriais (Mamede), 9ª edição. 8.1 Determinação do comprimento e largura dos cubículos de proteção e transformação 8.1.1 Cubículo de proteção 𝑳𝑨 = 𝒍𝟏 + 𝒍𝟐 + 𝒍𝟑 = 𝟓𝟎𝟎 + 𝟓𝟎𝟎 + 𝟕𝟑𝟎 = 𝟏𝟕𝟑𝟎𝒎𝒎 Onde L3 corresponde ao valor aproximado da largura de um disjuntor de média tensão visto de frente. 𝑪𝑨 = 𝒄𝟏 + 𝒄𝟐 + 𝒄𝟑 = 𝟓𝟎𝟎 + 𝟓𝟎𝟎 + 𝟓𝟗𝟑 = 𝟏𝟓𝟗𝟑𝒎𝒎 Onde C3 corresponde aproximadamente à profundidade de um disjuntor de média tensão quando visto da lateral. 8.1.2 Cubículo de transformação de 500kVA 𝑳𝑩 = 𝒍𝟏 + 𝒍𝟐 + 𝒍𝟑 = 𝟓𝟎𝟎 + 𝟓𝟎𝟎 + 𝟔𝟐𝟎 = 𝟏𝟔𝟐𝟎𝒎𝒎 Onde L3 corresponde ao valor aproximado da largura do transformador de 500Kva, visto de frente. Os dados do transformador utilizado na aplicação podem ser consultados no Anexo. 𝑪𝑩 = 𝒄𝟏 + 𝒄𝟐 + 𝒄𝟑 = 𝟓𝟎𝟎 + 𝟓𝟎𝟎 + 𝟏𝟓𝟑𝟎 = 𝟐𝟓𝟑𝟎𝒎𝒎 Onde C3 corresponde aproximadamente à profundidade do transformador de 500kVA, quando visto da lateral. Os dados do transformador utilizado na aplicação podem ser consultados no ANEXO 19. 57 8.1.3 Cubículo de transformação de 300kVA 𝑳𝑩 = 𝒍𝟏 + 𝒍𝟐 + 𝒍𝟑 = 𝟓𝟎𝟎 + 𝟓𝟎𝟎 + 𝟔𝟐𝟎 = 𝟏𝟔𝟐𝟎𝒎𝒎 Onde L3 corresponde ao valor aproximado da largura do transformador de 500kVA, visto de frente. Os dados do transformador utilizado na aplicação podem ser consultados no ANEXO 21. 𝑪𝑩 = 𝒄𝟏 + 𝒄𝟐 + 𝒄𝟑 = 𝟓𝟎𝟎 + 𝟓𝟎𝟎 + 𝟏𝟒𝟒𝟎 = 𝟐𝟒𝟒𝟎𝒎𝒎 Onde C3 corresponde aproximadamente à profundidade do transformador de 500kVA, quando visto da lateral. Os dados do transformador utilizado na aplicação podem ser consultados no ANEXO 21. 8.1.4 Cubículo de transformação de 750kVA 𝑳𝑩 = 𝒍𝟏 + 𝒍𝟐 + 𝒍𝟑 = 𝟓𝟎𝟎 + 𝟓𝟎𝟎 + 𝟕𝟕𝟎 = 𝟏𝟕𝟕𝟎𝒎𝒎 Onde L3 corresponde ao valor aproximado da largura do transformador de 500kVA, visto de frente. Os dados do transformador utilizado na aplicação podem ser consultados no ANEXO 23. 𝑪𝑩 = 𝒄𝟏 + 𝒄𝟐 + 𝒄𝟑 = 𝟓𝟎𝟎 + 𝟓𝟎𝟎 + 𝟏𝟓𝟑𝟎 = 𝟐𝟓𝟑𝟎𝒎𝒎 Onde C3 corresponde aproximadamente à profundidade do transformador de 500kVA, quando visto da lateral. Os dados do transformador utilizado na aplicação podem ser consultados no ANEXO 23. 8.1.5 Cubículo de transformação de 750kVA 𝑳𝑩 = 𝒍𝟏 + 𝒍𝟐 + 𝒍𝟑 = 𝟓𝟎𝟎 + 𝟓𝟎𝟎 + 𝟕𝟕𝟎 = 𝟏𝟕𝟕𝟎𝒎𝒎 Onde L3 corresponde ao valor aproximado da largura do transformador de 500kVA, visto de frente. Os dados do transformador utilizado na aplicação podem ser consultados no ANEXO 23. 58 𝑪𝑩 = 𝒄𝟏 + 𝒄𝟐 + 𝒄𝟑 = 𝟓𝟎𝟎 + 𝟓𝟎𝟎 + 𝟏𝟓𝟑𝟎 = 𝟐𝟓𝟑𝟎𝒎𝒎 Onde C3 corresponde aproximadamente à profundidade do transformador de 500kVA, quando visto da lateral. Os dados do transformador utilizado na aplicação podem ser consultados no ANEXO 23. O cubículo de proteção e o cubículo do transformador nessa aplicaçãoem relação à largura da subestação estão dispostos na mesma parede, por causa disso adota-se o maior comprimento relacionado a largura que é de 2530 mm. 8.2 Determinação do comprimento e largura internos da subestação Quanto ao comprimento, segundo as medidas observadas pelos desenhos das plantas baixas, temos que: 𝑳𝑪 = 𝒍𝟏 + 𝒍𝟐 + 𝒍𝟑 + 𝒍𝟒 + 𝒍𝟓 + 𝒍𝟔 + 𝒍𝟕 + 𝒍𝟖 = 𝟏𝟕𝟑𝟎 + 𝟏𝟔𝟐𝟎 + 𝟏𝟕𝟕𝟎 + 𝟏𝟕𝟕𝟎 +𝟑. (𝟎, 𝟏𝟓) = 𝟖𝟓𝟏𝟎, 𝟏𝟓𝒎 Quanto a largura, segundo as medidas observadas pelos desenhos das plantas baixas, temos que: 𝑪𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍𝑺 = 𝒄𝟏 + 𝒄𝟐 + 𝒄𝟑 = 𝟐𝟑𝟓𝟎 + 𝟗𝟎𝟎 + 𝟏𝟐𝟎𝟎 = 𝟒𝟒𝟓𝟎𝒎𝒎 Onde C1 corresponde ao maior valor do cubículo do transformador, C2 corresponde a profundidade, em média, de um quadro geral de força e C3 corresponde ao local mínimo de trabalho de manobra. 8.3 Determinação da altura da subestação A altura da subestação pode ser definida pela equação seguinte: 𝑯 = 𝑯𝟏 + 𝑯𝟐 + 𝑯𝟑 + 𝑯𝟒 + 𝑯𝟓 = 𝟏𝟔𝟕𝟎 + 𝟐𝟎𝟎 + 𝟓𝟎𝟎 + 𝟑𝟎𝟎 + 𝟏𝟔𝟎 = 𝟐𝟖𝟑𝟎𝒎𝒎 Onde H1 corresponde à altura do maior transformador, H2 corresponde ao valor que permite a curvatura do barramento, H3 corresponde ao valor médio da altura das chaves seccionadoras de média tensão e H4 corresponde ao valor 59 que deve permitir a curvatura dos barramentos considerando a altura do isolador de apoio. Adotou-se como altura da subestação um valor de 3500mm. 9. Dimensionamento dos alimentadores de baixa tensão 9.1 Dimensionamento da alimentação – QGBT I 9.1.1 Cálculo da corrente do lado de baixa tensão – QGBT I O dimensionamento dos condutores e da proteção no secundário do transformador, devem ser calculados em função da potência do próprio; conforme item 17 - NOTA 3 - NT 002:2011. • Corrente do secundário do transformador 𝒊 = 𝑷𝒌𝒗𝒂 √𝟑 × 𝟑𝟖𝟎 𝒊 = 𝟓𝟎𝟎 √𝟑 × 𝟑𝟖𝟎 𝒊 ≅ 𝟕𝟔𝟎𝑨 O QGBT I será alimentado por um transformador de 500 kVA. Logo o Quadro Geral de Baixa Tensão 1 (QGBT 1), terá um disjuntor geral de 800 A, na entrada. 9.1.2 Dimensionamento do condutor do lado de baixa tensão – QGBT I Consultando-se a tabela 33 e adotando-se o método de instalação 33 (condutores isolados ou cabos unipolares em canaleta fechada embutida piso - método de referência B1), e utilizando a tabela 36, ambos da NBR5410/05, tem-se que o alimentador de baixa tensão de Cobre, Isolação PVC (Cu/PVC) que suporta a corrente de 760A é o condutor de 800mm² (corrente máxima de 788A). Porém, foi adotado para esta aplicação, dois condutores de 300mm² por fase, onde cada um pode suportar uma corrente máxima de 426A. 60 As tabelas referentes aos métodos e seções utilizadas estão referidas no ANEXO 25 - TABELA DE METODOS DE SEÇÕES NBR-5410. 9.2 Dimensionamento do alimentador – QGBT II 9.2.1 Cálculo da corrente do lado de baixa tensão – QGBT II O dimensionamento dos condutores e da proteção no secundário do transformador, devem ser calculados em função da potência do mesmo, conforme item 17 - NOTA 3 - NT 002:2011. 𝒊 = 𝑷𝒌𝒗𝒂 √𝟑 × 𝟒𝟒𝟎 𝒊 = 𝟑𝟎𝟎 √𝟑 × 𝟒𝟒𝟎 𝒊 ≅ 𝟑𝟗𝟓𝑨 O QGBT II será alimentado por um transformador de 300 kVA. Logo o Quadro Geral de Baixa Tensão 2 (QGBT II), terá um disjuntor geral de 450 A, na entrada. 9.2.2 Dimensionamento do condutor do lado de baixa tensão – QGBT II Consultando-se a tabela 33 e adotando-se o método de instalação 33 (condutores isolados ou cabos unipolares em canaleta fechada embutida piso - método de referência B1) e utilizando a tabela 36, ambos da NBR5410/05, tem- se que o alimentador de baixa tensão de Cobre, Isolação PVC (Cu/PVC) que suporta a corrente de 395A é o condutor de 300mm² (corrente máxima de 426A). As tabelas referentes aos métodos e seções utilizadas estão referidas no ANEXO 25 - TABELA DE METODOS DE SEÇÕES NBR-5410. 9.3 Dimensionamento da alimentação – QGBT III 61 9.3.1 Cálculo da corrente do lado de baixa tensão – QGBT III O dimensionamento dos condutores e da proteção no secundário do transformador, devem ser calculados em função da potência do mesmo conforme item 17 – NOTA 3 - NT 002:2011. 𝒊 = 𝑷𝒌𝒗𝒂 √𝟑 × 𝟑𝟖𝟎 𝒊 = 𝟕𝟓𝟎 √𝟑 × 𝟑𝟖𝟎 𝒊 ≅ 𝟏. 𝟏𝟒𝟎 𝑨 O QGBT III será alimentado por dois transformadores em paralelo de 750 kVA cada. Logo o Quadro Geral de Baixa Tensão 3 (QGBT III), terá dois disjuntores de 1.250 A cada, na entrada, cuja à saída dos mesmos se interligarão e alimentarão um disjuntor geral de 2.250 A. 9.3.2 Dimensionamento do condutor do lado de baixa tensão – QGBT III Consultando-se a tabela 33 e adotando-se o método de instalação 33 (condutores isolados ou cabos unipolares em canaleta fechada embutida piso - método de referência B1) e utilizando a tabela 36, ambos da NBR5410/05, não há um alimentador de baixa tensão de Cobre, Isolação PVC (Cu/PVC) que suporta a corrente de 1.140A. Porém, foi adotado para esta aplicação, três condutores de 300mm² por fase, onde cada um pode suportar uma corrente máxima de 426A. As tabelas referentes aos métodos e seções utilizadas estão referidas no anexo 25 - tabela de métodos de seções NBR-5410. 10. Dimensionamento dos alimentadores no lado de média tensão 62 10.1 Dimensionamento do alimentador do lado de média tensão - transformador de 500kVA - QGBT I 10.1.1 Cálculo da corrente do lado de média tensão – transformador de 500kVA – QGBT I A corrente calculada anteriormente refletida para o lado do primário corresponde a uma corrente de: 𝒊 = 𝑷𝒌𝒗𝒂 √𝟑 × 𝟏𝟑𝟖𝟎𝟎 𝒊 = 𝟓𝟎𝟎 √𝟑 × 𝟏𝟑𝟖𝟎𝟎 𝒊 ≅ 𝟐𝟎, 𝟗𝟐 𝑨 De acordo com o ANEXO 34 - DIMENSIONAMENTO DOS ELOS FUSÍVEIS PRIMÁRIOS, em função da potência do transformado o Elo Fusível é 25 K e a Chave Fusível de 100A. 10.1.2 Dimensionamento do barramento tubular de cobre do lado de média tensão – transformador de 500kVA – QGBT I Consultando a tabela 3.39 – CAPACIDADE DE CORRENTE PARA BARRAS REDONDAS DE COBRE – livro de instalações elétricas industriais – 9ª edição – João Mamede Filho. Distâncias entre as barras de 7,5 cm e distâncias entre os centros de fases igual ou maior que 2,5 vezes o diâmetro externo de cada barra. Adotou-se a barra pintada, com diâmetro de 5mm e com capacidade de corrente permanente de 95A. 10.2 Dimensionamento do alimentador do lado de média tensão – transformador de 300kVA - QGBT II 63 10.2.1 Cálculo da corrente do lado de média tensão – transformador de 300kVA – QGBT II A corrente calculada anteriormente refletida para o lado do primário corresponde a uma corrente de: 𝒊 = 𝑷𝒌𝒗𝒂 √𝟑 × 𝟏𝟑𝟖𝟎𝟎 𝒊 = 𝟑𝟎𝟎 √𝟑 × 𝟏𝟑𝟖𝟎𝟎 𝒊 ≅ 𝟏𝟐, 𝟓𝟓 𝑨 De acordo com o anexo 34 - dimensionamento dos elos fusíveis PRIMÁRIOS, em função da potência do transformado o Elo Fusível é 15 K e a Chave Fusível de 100A. 10.2.2 Dimensionamento do barramento tubular de cobre do lado de média tensão - transformador de 300kVA – QGBT II Consultando a tabela 3.39 – CAPACIDADE DE CORRENTE PARA BARRAS REDONDAS DE COBRE – livro de instalações elétricas industriais – 9ª edição – João Mamede Filho. Distâncias entre as barras de 7,5 cm e distâncias entre os centros de fases igual ou maior que 2,5 vezes o diâmetro externo de cada barra. Adotou-se a barra pintada, com diâmetro de 5 mm e com capacidade de corrente permanente de 95A. 10.3 Dimensionamento do alimentador do lado média tensão – transformador de 750kVA – QGBT III 64 10.3.1 Cálculo da corrente do lado de média tensão - transformador de 750kVA – QGBT III A corrente calculada anteriormente refletida para o lado do primário corresponde a uma corrente de: 𝒊 = 𝑷𝒌𝒗𝒂 √𝟑 × 𝟏𝟑𝟖𝟎𝟎 𝒊 = 𝟕𝟓𝟎 √𝟑 × 𝟏𝟑𝟖𝟎𝟎 𝒊 ≅ 𝟑𝟏, 𝟑𝟕 𝑨 De acordo com o anexo 34 - dimensionamento dos elos fusíveis primários, em função da potência do transformado o Elo Fusível é 40
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