Trabalho Instalaçoes Media Tensao

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA TRABALHO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS MÉDIA TENSÃO 3 ETAPA Componente 01 Emerson E Patrocino Ferreira Componente 02 Paulo Silva Carneiro Componente 03 Luciano Moreira Souza CONSELHEIRO LAFAIETE 2023 FACULDADE CES CL ENGENHARIA ELÉTRICA 3 ETAPA DO TRABALHO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS MÉDIA TENSÃO 3 Etapa do Trabalho da Disciplina de Instalações Elétricas Média Tensão do Curso de Engenharia Elétrica da Faculdade de Ensino Superior CES CL designado pelo Orientador Especialista Professor e Mestre Paulo Nazaré A 3ª Etapa deste trabalho tem como objetivo determinar os fatores de correção de potência em uma instalação elétrica industrial identificar todos os componentes do sistema elétrico e especificar seus dados técnicos e fabricante A correção do fator de potência pode ser feita em diferentes níveis de tensão e é preciso determinar a quantidade de reativos capacitivos a ser instalado conforme predisposto no enunciado Alunos Emerson E Patrocino Ferreira Paulo Silva Carneiro Luciano Moreira Souza CONSELHEIRO LAFAIETE 2023 SUMÁRIO A Enunciado do Trabalho Parte a 4 1 Cálculo das Potências Ativa Reativa e Aparente de Cada Setor e Seu Atual Fator de Potência 5 11 Cálculo das potências ativa e reativa do QDFL 5 11a Primeira Carga com 390 lâmpadas tubulares 40W de Led em kW e kVAr no QDFL 5 11b Segunda Carga com 80 lâmpadas 30W bulbo de Led em kW e kVAr no QDFL 5 11c Terceira Carga com 144 tomadas 200VA em kW e kVAr no QDFL FP 08 Adotado 6 11d Cálculo Total das Potências Ativa e Reativa do QDFLTOTAL 6 12 Cálculo das potências ativa e reativa do CCM1 7 121 Carga com 11 motores de 100 CV em kW e kVAr do GP 1 no CCM1 7 13 Cálculo das potências ativa e reativa do CCM2 7 13a Primeira Carga com 12 motores de 40 CV em kW e kVAr do GP2 no CCM2 7 13b Segunda Carga com 6 motores de 60 CV em kW e kVAr do GP3 no CCM2 8 1P3c Cálculo Total das Potências Ativa e Reativa do CCM2 8 14 Cálculo das Potências Ativa e Reativa do CCM4 9 141 Carga com 6 Motores de 30 HP em kW e kVAr GP 5 no CCM4 9 15 Cálculo das potências ativa e reativa do CCM3 9 151 10 motores de 40 HP em kW e kVAr do GP4 no CCM3 9 2 Cálculo do FP da Instalação da Indústria 9 21 FP do QDGF1 10 22 FP do QDGF2 10 3 Construção do Triângulo de Potências Para Cada Carga Correção do FP e Especificação do Banco de Capacitores 10 31 Banco de Capacitores no QDFL 11 311 Correção do FP para o QDFL e cálculo da potência reativa necessária 11 312 Especificação do banco de capacitores para o QDFL 12 32 Banco de Capacitores no CCM1 14 321 Correção do FP para o CCM1 e cálculo da potência reativa necessária 14 322 Especificação do banco de capacitores para o CCM1 15 33 Banco de Capacitores no CCM2 16 331 Correção do FP para o CCM2 e cálculo da potência reativa necessária 16 332 Especificação do banco de capacitores para o CCM2 18 34 Banco de Capacitores no CCM4 19 341 Correção do FP para o CCM4 e cálculo da potência reativa necessária 19 342 Especificação do banco de capacitores para o CCM4 20 35 Banco de Capacitores no CCM3 21 351 Correção do FP para o CCM3 e cálculo da potência reativa necessária 21 352 Especificação do banco de capacitores para o CCM3 23 36 Banco de Capacitores no QDGF1 e QDGF2 24 361 Banco de Capacitores no QDGF1 24 3611 Correção do FP para o QDGF1 e cálculo da potência reativa necessária 24 3612 Especificação do banco de capacitores para o QDGF1 26 362 Banco de Capacitores no QDGF2 27 3621 Correção do FP para o QDGF2 e cálculo da potência reativa necessária 27 3622 Especificação do banco de capacitores para o QDGF2 28 37 Tabela resumo das especificações dos bancos de capacitores para cada setor 30 4 Conferência Resumida Para Potência do Banco de Capacitores 30 41 Conferência no QDFL 31 42 Conferência no CCM1 31 43 Conferência no CCM2 32 44 Conferência no CCM4 32 45 Conferência no CCM3 32 46 Conferência no QDGF1 e QDGF2 32 461 Conferência no QDGF1 32 462 Conferência no QDGF2 33 47 Conferência no QDGFTOTAL 33 5 Verificação do FP com Inserção do Banco de Capacitores Especificado 33 51 Verificação do FP após correção no QDFL 34 52 Verificação do FP após correção no CCM1 34 53 Verificação do FP após correção no CCM2 34 54 Verificação do FP após correção no CCM4 34 55 Verificação do FP após correção no CCM3 35 56 Verificação do FP após correção no QDGF1 e QDGF2 35 561 Verificação do FP após correção no QDGF1 35 562 Verificação do FP após correção no QDGF2 35 57 Verificação do FP após correção no QDGFTOTAL 35 58 TABELA DE RESUMO DA VERIFICAÇÃO DO FP 36 B Enunciado do Trabalho Parte b 37 C Enunciado do Trabalho Parte c 38 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 39 4 A Enunciado do Trabalho Parte a Determine o fator de potência previsto para a instalação Fazer a correção do fator de potência determinando a quantidade de reativos capacitivos a ser instalado A correção poderá ser feita na média tensão na baixa tensão ou em cada centro de carga a ser definido pelo grupo Foi elaborada a tabela 1 com os dados da indústria para ajuda na pesquisa rápida em apoio aos cálculos que serão realizados Tabela 1 Instalação Insdustrial INSTALAÇÃO INDUSTRIAL LOCAL QTD CARGA P W PTOTALW C A FP x ɳ FS x FU FP QDFL 390 Lâmpadas tubulares de led 40W 40W 156 kW 092 144 Tomadas de 200VA 200VA 288 kVA 1309 A 80 Lâmpadas bulbo de Led de 30W 30W 24 kW 092 CCM1 11 Motores de 100CV 736kW 8096 kW 101149 kVA 572 kVA 087 087 𝑥 092 065 𝑥 087 CCM2 12 Motores de 40CV 2944kW 35328 kW 45673 kVA 23293 𝑘𝑉𝐴 085 085 𝑥 091 060 𝑥 085 06 Motores de 60CV 4416 kW 26496 kW 33488 kVA 20394 𝑘𝑉𝐴 086 086 𝑥 092 070 𝑥 087 CCM4 06 Motores de 30 HP 2239kW 13434 kW 17983 kVA 11464 𝑘𝑉𝐴 083 083 𝑥 090 075 𝑥 085 CCM3 10 Motores de 40 HP 2984 kW 2984 kW 38577 kVA 21815 𝑘𝑉𝐴 085 085 𝑥 091 065 𝑥 087 Fonte Próprios autores 2023 A tabela 2 a seguir foi elaborada a partir do cálculos da demanda dos QDs e CCMs nas etapas anteriores do trabalho para critério de ajuda na realização deste trabalho Tabela 2 Demanda dos QDs e CCMs DEMANDA DOS QDS E CCMS LOCAL DTOTAL DGRUPO DGRUPO DTOMADAS DLBULBOLED DLTUBULARLED DQDFL 4598 kVA 288 kVA 261kVA 1696kVA DCCM1 728 kVA G1 DCCM2 53395 kVA 23293𝑘𝑉𝐴 G2 20394𝑘𝑉𝐴 G3 DCCM4 15286 kVA G5 DCCM3 28361 kVA G4 Fonte Próprios autores 2023 5 1 Cálculo das Potências Ativa Reativa e Aparente de Cada Setor e Seu Atual Fator de Potência 11 Cálculo das potências ativa e reativa do QDFL 11a Primeira Carga com 390 lâmpadas tubulares 40W de Led em kW e kVAr no QDFL FP092 cos 𝜃092 𝜃 cos1 092 2307 Ativa𝑃𝐿𝐸𝐷40𝑊 40𝑥390 15600𝑊 156 𝑘𝑊 𝑆𝐿𝐸𝐷40𝑊 𝑃𝐿𝐸𝐷40𝑊 cos 𝜃 156 𝑘𝑊 092 1696𝑘𝑉𝐴 𝑅𝑒𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 𝑄𝐿𝐸𝐷40𝑊 𝑆𝐿𝐸𝐷40𝑊𝑥 sin 𝜃 1696𝑘 𝑥 sin 2307 665 𝑘𝑉𝑎𝑟 Aparente forma retangular S 156k j665k VA Aparente forma polar S 1696k2307 VA 11b Segunda Carga com 80 lâmpadas 30W bulbo de Led em kW e kVAr no QDFL FP092 cos 𝜃092 𝜃 cos1 092 2307 Ativa𝑃𝐿𝐸𝐷30𝑊 30𝑥80 2400𝑊 24 𝑘𝑊 𝑆𝐿𝐸𝐷30𝑊 𝑃𝐿𝐸𝐷30𝑊 cos 𝜃 24 𝑘𝑊 092 261 𝑘𝑉𝐴 𝑅𝑒𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 𝑄𝐿𝐸𝐷30𝑊 𝑆𝐿𝐸𝐷30𝑊𝑥 sin 𝜃 261𝑘 𝑥 sin 2307 102 𝑘𝑉𝑎𝑟 Aparente forma retangular S 24k j102k VA Aparente forma polar S 261k2307 VA 6 11c Terceira Carga com 144 tomadas 200VA em kW e kVAr no QDFL FP 08 Adotado FP092 cos 𝜃08 𝜃 cos1 08 3687 Aparente 𝑆𝑇𝑈𝐺 200𝑥144 28800 𝑉𝐴 288𝑘𝑉𝐴 Ativa 𝑃𝑇𝑈𝐺 𝑆𝑥 cos 𝜃 288𝑘 𝑥 08 2304𝑘𝑊 𝑅𝑒𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 𝑄𝑇𝑈𝐺 𝑆𝑇𝑈𝐺𝑥 sin 𝜃 288𝑘 𝑥 sin 3687 1728 𝑘𝑉𝑎𝑟 Aparente forma retangular S 2304k j1728k VA Aparente forma polar S 288k3687 VA 11d Cálculo Total das Potências Ativa e Reativa do QDFLTOTAL Ativa PQDFLTOTAL𝑃𝐿𝐸𝐷40𝑊 𝑃𝐿𝐸𝐷30𝑊 𝑃𝑇𝑈𝐺 24𝐾 156𝐾 2304𝐾 4104 𝑘𝑊 Reativa QQDFLTOTAL𝑄𝐿𝐸𝐷40𝑊 𝑄𝐿𝐸𝐷30𝑊 𝑄𝑇𝑈𝐺 102𝐾 665𝐾 1728𝐾 2495 𝑘𝑉𝐴𝑟 Aparente forma retangular SQDFLTOTAL4104𝑘 𝑗2495𝑘𝑉𝐴 Aparente forma polar SQDFLTOTAL 4802k3129 VA Fator de potência cos 𝜃 cos 3129 085 𝑪𝒐𝒎𝒐 𝒄𝒂𝒍𝒄𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐 𝒂𝒏𝒕𝒆𝒓𝒊𝒐𝒓𝒎𝒆𝒏𝒕𝒆 𝑫QDFLTOTAL4598kVA então 𝑃𝐷QDFLTOTAL𝐷QDFLTOTAL𝑥 cos 𝜃 4598k x 085 39083 kW 𝑄𝐷QDFLTOTAL𝐷QDFLTOTAL𝑥 sin 𝜃 4598k x sin 3129 2388 kVAr 𝐴𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎 𝑟𝑒𝑡𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑆𝐷QDFLTOTAL39083𝑘 𝑗2388𝑘𝑉𝐴 Aparente forma polar 𝑆𝐷QDFLTOTAL458k𝟑𝟏 𝟒𝟐 VA 7 12 Cálculo das potências ativa e reativa do CCM1 121 Carga com 11 motores de 100 CV em kW e kVAr do GP 1 no CCM1 FP087 cos 𝜃087 𝜃 cos1 087 2954 𝐶𝑜𝑚𝑜 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝐷𝐶𝐶𝑀1 728𝑘𝑉𝐴 𝑃𝐷𝐶𝐶𝑀1𝐷𝐶𝐶𝑀1xcos 𝜃 728𝑘 𝑥 087 𝟔𝟑𝟑 𝟑𝟔 𝒌𝑾 𝑄𝐷𝐶𝐶𝑀1𝐷𝐶𝐶𝑀1xsin 𝜃 728𝑘 𝑥 sin 2954 𝟑𝟓𝟖 𝟗𝟑 𝒌𝑽𝑨𝒓 𝐴𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎 𝑟𝑒𝑡𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑆𝐷𝐶𝐶𝑀163336𝑘 𝑗35893𝑘𝑉𝐴 Aparente forma polar 𝑆𝐷𝐶𝐶𝑀1728k𝟐𝟗 𝟓𝟒 VA 13 Cálculo das potências ativa e reativa do CCM2 13a Primeira Carga com 12 motores de 40 CV em kW e kVAr do GP2 no CCM2 FP085 cos 𝜃085 𝜃 cos1 085 3179 𝐶𝑜𝑚𝑜 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝐷40𝐶𝑉 23293𝑘𝑉𝐴 𝑃𝐷40𝐶𝑉𝐷40𝐶𝑉xcos 𝜃 23293𝑘 𝑥 085 19799 𝑘𝑊 𝑄𝐷40𝐶𝑉𝐷40𝐶𝑉xsin 𝜃 23292𝑘 𝑥 sin 3179 1227 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝐴𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎 𝑟𝑒𝑡𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑆𝐷40𝐶𝑉19799𝑘 𝑗1227𝑘𝑉𝐴 Aparente forma polar 𝑆𝐷40𝐶𝑉23293k3179 VA 8 13b Segunda Carga com 6 motores de 60 CV em kW e kVAr do GP3 no CCM2 FP086 cos 𝜃086 𝜃 cos1 086 3068 𝐶𝑜𝑚𝑜 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝐷60𝐶𝑉 20394𝑘𝑉𝐴 𝑃𝐷60𝐶𝑉𝐷60𝐶𝑉xcos 𝜃 20394𝑘 𝑥 086 17539 𝑘𝑊 𝑄𝐷60𝐶𝑉𝐷60𝐶𝑉xsin 𝜃 20394𝑘 𝑥 sin 3068 10406 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝐴𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎 𝑟𝑒𝑡𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑆𝐷60𝐶𝑉17539𝑘 𝑗10406𝑘𝑉𝐴 Aparente forma polar 𝑆𝐷60𝐶𝑉20394k3068 VA 13c Cálculo Total das Potências Ativa e Reativa do CCM2 Ativa PCCM2𝑃𝐷40𝐶𝑉 𝑃𝐷60𝐶𝑉 19799𝐾 17539 𝑘 37338 kW Reativa QCCM2𝑄𝐷40𝐶𝑉 𝑄𝐷60𝐶𝑉 1227 𝑘 10406 𝑘 22676 kVAr Aparente forma retangular SCCM237338𝑘 𝑗22676𝑘𝑉𝐴 Aparente forma polar SCCM2 43684k3127 VA Fator de potência cos 𝜃 cos 3127 085 RESERVAS 𝑁 43684k 18 2427 𝑘𝑉𝐴 SCCM2R 43684k 4 x 2427k 𝟓𝟑𝟑 𝟗𝟐𝐤 𝟑𝟏 𝟐𝟕 𝐕𝐀 𝑃𝐶𝐶𝑀2𝑅𝑆𝐶𝐶𝑀2𝑅𝑥 cos 𝜃 53392k x 085 45383 kW 𝑄𝐶𝐶𝑀2𝑅𝑆𝐶𝐶𝑀2𝑅𝑥 sin 𝜃 53392k x sin 3127 27714 kVAr 9 14 Cálculo das Potências Ativa e Reativa do CCM4 141 Carga com 6 Motores de 30 HP em kW e kVAr GP 5 no CCM4 FP083 cos 𝜃083 𝜃 cos1 083 3390 𝐶𝑜𝑚𝑜 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝐷𝐶𝐶𝑀4 15286 𝑘𝑉𝐴 𝑃𝐷𝐶𝐶𝑀4𝐷𝐶𝐶𝑀4xcos 𝜃 15286 𝑘 𝑥 083 𝟏𝟐𝟔 𝟖𝟕 𝒌𝑾 𝑄𝐷𝐶𝐶𝑀4𝐷𝐶𝐶𝑀4xsin 𝜃 15286 𝑘 𝑥 sin 339 𝟖𝟓 𝟐𝟔 𝒌𝑽𝑨𝒓 𝐴𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎 𝑟𝑒𝑡𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑆𝐷𝐶𝐶𝑀412687𝑘 𝑗8526𝑘𝑉𝐴 Aparente forma polar 𝑺𝑫𝑪𝑪𝑴𝟒15286 k 𝟑𝟑 𝟗𝟎 VA 15 Cálculo das potências ativa e reativa do CCM3 151 10 motores de 40 HP em kW e kVAr do GP4 no CCM3 FP085 cos 𝜃085 𝜃 cos1 085 3179 𝐶𝑜𝑚𝑜 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝐷𝐶𝐶𝑀3 28361 𝑘𝑉𝐴 𝑃𝐷𝐶𝐶𝑀3𝐷𝐶𝐶𝑀3xcos 𝜃 28361 𝑘 𝑥 085 𝟐𝟒𝟏 𝟎𝟕 𝒌𝑾 𝑄𝐷𝐶𝐶𝑀3𝐷𝐶𝐶𝑀3xsin 𝜃 28361 𝑘 𝑥 sin 3179 𝟏𝟒𝟗 𝟒𝟏 𝒌𝑽𝑨𝒓 𝐴𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎 𝑟𝑒𝑡𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑆𝐷𝐶𝐶𝑀324107𝑘 𝑗14941𝑘𝑉𝐴 Aparente forma polar 𝑆𝐷𝐶𝐶𝑀328361 k 𝟑𝟏 𝟕𝟗 VA 2 Cálculo do FP da Instalação da Indústria Ativa PTOTAL𝑷𝑫𝑸𝑫𝑭𝑳 𝑷𝑫𝑪𝑪𝑴𝟏 𝑷𝑫𝑪𝑪𝑴𝟐 𝑷𝑫𝑪𝑪𝑴𝟒 𝑷𝑫𝑪𝑪𝑴𝟑 𝟑𝟗 𝟎𝟖𝟑𝒌 𝟔𝟑𝟑 𝟑𝟔𝒌 𝟒𝟓𝟑 𝟖𝟑𝒌 𝟏𝟐𝟔 𝟖𝟕𝒌 𝟐𝟒𝟏 𝟎𝟕𝒌 149421 kW Reativa QTOTAL𝑸𝑫𝑸𝑫𝑭𝑳 𝑸𝑫𝑪𝑪𝑴𝟏 𝑸𝑫𝑪𝑪𝑴𝟐 𝑸𝑫𝑪𝑪𝑴𝟒 𝑸𝑫𝑪𝑪𝑴𝟑 𝟐𝟑 𝟖𝟖𝒌 𝟑𝟓𝟖 𝟗𝟑𝒌 𝟐𝟕𝟕 𝟏𝟒𝒌 𝟖𝟓 𝟐𝟔𝒌 𝟏𝟒𝟗 𝟒𝟏𝒌 89462 kVAr 10 𝑨𝒑𝒂𝒓𝒆𝒏𝒕𝒆 𝒇𝒐𝒓𝒎𝒂 𝒓𝒆𝒕𝒂𝒏𝒈𝒖𝒍𝒂𝒓 𝑺𝑻𝑶𝑻𝑨𝑳 𝟏𝟒𝟗𝟒 𝟐𝟏 𝒌 𝒋𝟖𝟗𝟒 𝟔𝟐𝒌𝑽𝑨 Aparente forma polar 𝑺𝑻𝑶𝑻𝑨𝑳 174155 k 𝟑𝟎 𝟗𝟏 VA Fator de potência TOTAL 𝐜𝐨𝐬 𝜽 𝐜𝐨𝐬 𝟑𝟎 𝟗𝟏 086 Serão calculados o FP para o grupo de setores do TR1 sendo o QDGF1 e para o grupo de setores do TR2 sendo o QDGF2 nos itens a seguir 21 FP do QDGF1 Ativa PTOTAL𝑷𝑫𝑸𝑫𝑭𝑳 𝑷𝑫𝑪𝑪𝑴𝟏 𝑷𝑫𝑪𝑪𝑴𝟐 𝟑𝟗 𝟎𝟖𝟑𝒌 𝟔𝟑𝟑 𝟑𝟔𝒌 𝟒𝟓𝟑 𝟖𝟑𝒌 112627 kW Reativa QTOTAL𝑸𝑫𝑸𝑫𝑭𝑳 𝑸𝑫𝑪𝑪𝑴𝟏 𝑸𝑫𝑪𝑪𝑴𝟐 𝟐𝟑 𝟖𝟖𝒌 𝟑𝟓𝟖 𝟗𝟑𝒌 𝟐𝟕𝟕 𝟏𝟒𝒌 65995 kVAr 𝑨𝒑𝒂𝒓𝒆𝒏𝒕𝒆 𝒇𝒐𝒓𝒎𝒂 𝒓𝒆𝒕𝒂𝒏𝒈𝒖𝒍𝒂𝒓 𝑺𝑻𝑶𝑻𝑨𝑳 𝟏𝟏𝟐𝟔 𝟐𝟕 𝒌 𝒋𝟔𝟓𝟗 𝟗𝟓𝒌𝑽𝑨 Aparente forma polar 𝑺𝑻𝑶𝑻𝑨𝑳 130538 k 𝟑𝟎 𝟑𝟕 VA Fator de potência QDGF1 𝐜𝐨𝐬 𝜽 𝐜𝐨𝐬 𝟑𝟎 𝟑𝟕 086 22 FP do QDGF2 Ativa PTOTAL 𝑷𝑫𝑪𝑪𝑴𝟒 𝑷𝑫𝑪𝑪𝑴𝟑 𝟏𝟐𝟔 𝟖𝟕𝒌 𝟐𝟒𝟏 𝟎𝟕𝒌 36794 kW Reativa QTOTAL 𝑸𝑫𝑪𝑪𝑴𝟒 𝑸𝑫𝑪𝑪𝑴𝟑 𝟖𝟓 𝟐𝟔𝒌 𝟏𝟒𝟗 𝟒𝟏𝒌 23467 kVAr 𝑨𝒑𝒂𝒓𝒆𝒏𝒕𝒆 𝒇𝒐𝒓𝒎𝒂 𝒓𝒆𝒕𝒂𝒏𝒈𝒖𝒍𝒂𝒓 𝑺𝑻𝑶𝑻𝑨𝑳 𝟑𝟔𝟕 𝟗𝟒 𝒌 𝒋𝟐𝟑𝟒 𝟔𝟕𝒌𝑽𝑨 Aparente forma polar 𝑺𝑻𝑶𝑻𝑨𝑳 43641 k 𝟑𝟐 𝟓𝟑 VA Fator de potência QDGF2 𝐜𝐨𝐬 𝜽 𝐜𝐨𝐬 𝟑𝟐 𝟓𝟑 084 3 Construção do Triângulo de Potências Para Cada Carga Correção do FP e Especificação do Banco de Capacitores A correção será feita no lado de BT 380 VCA A correção será feita mais próxima a cada carga melhorando a eficiência separado para cada setor da empresa sendo banco para o QDFL banco para o CCM1 banco para o CCM2 banco para o CCM4 e ainda um banco para o CCM3 Todos os bancos foram escolhidos da ABB trifásico de 15 a 20 a mais do valor da tensão de operação 11 A Resolução 414 da ANEEL exige um fator de potência indutivo mínimo de 092 porém por margem de segurança os cálculos dos bancos de cada CCM são realizados para elevar o fator de potência indutivo para 095 31 Banco de Capacitores no QDFL Objetivo Corrigir o FP atual do QDFL que é 085 para 095 indutivo 311 Correção do FP para o QDFL e cálculo da potência reativa necessária Devemos ter uma potência reativa capacitiva de modo que a potência líquida corresponda ao fator de potência indutivo de 095 Para este FP desejado o ângulo da carga será FP095 𝐜𝐨𝐬 𝜽095 𝜽 𝐜𝐨𝐬𝟏 𝟎 𝟗𝟓 𝟏𝟖 𝟏𝟗 𝑸𝑵𝑶𝑽𝑶 𝑷𝑸𝑫𝑭𝑳𝒙 𝐭𝐚𝐧 𝟏𝟖 𝟏𝟗 𝟑𝟗 𝟎𝟖𝟑 𝐤 𝐱 𝟎 𝟑𝟐𝟗 𝟏𝟐 𝟖𝟒 𝐤𝐕𝐀𝐫 𝐢𝐧𝐝𝐮𝐭𝐢𝐯𝐨 𝑸𝑪𝑨𝑷𝑨𝑪𝑰𝑻𝑰𝑽𝑶 𝑸𝑸𝑫𝑭𝑳 𝑸𝑵𝑶𝑽𝑶 𝟐𝟑 𝟖𝟖 𝒌 𝟏𝟐 𝟖𝟒 𝐤 𝟏𝟏 𝟎𝟒 𝐤𝐕𝐀𝐫 1º modo Mantendo a potência ativa alterando a potência aparente Aparente forma retangular 𝑺𝑵𝑶𝑽𝑶𝑸𝑫𝑭𝑳 𝟑𝟗 𝟎𝟖𝟑 𝒌 𝒋 𝟏𝟐 𝟖𝟒 𝒌 𝑽𝑨 Aparente forma polar 𝑺𝑵𝑶𝑽𝑶𝑸𝑫𝑭𝑳 𝟒𝟏 𝟏𝟒 𝐤 𝟏𝟖 𝟏𝟗 𝐕𝐀 O triangulo de potência do QDFL para este modo pode ser visto na figura a seguir Figura 1 Triangulo de Potência do QDFL Fonte Próprios autores 2023 12 2º modo Mantendo a potência aparente alterando a potência ativa 𝑃𝑁𝑂𝑉𝑂𝑄𝐷𝐹𝐿 𝑆𝑄𝐷𝐹𝐿 2 𝑄𝑁𝑂𝑉𝑂 2 458𝑘2 1284𝑘2 4396 𝑘𝑊 Incremento de potência ativa para atender 𝑃𝑁𝑂𝑉𝑂𝑄𝐷𝐹𝐿 𝑃𝑄𝐷𝐹𝐿 4396𝑘 39083𝑘 488 𝑘𝑊 O triangulo de potência do QDFL para este modo pode ser visto na figura a seguir Figura 2 Triangulo de Potência do QDFL Fonte Próprios autores 2023 312 Especificação do banco de capacitores para o QDFL Sabendo que a potência reativa capacitiva necessária para o QDFL é 1104 kVAr escolheuse um banco que atende a essa necessidade em cada fase sendo o modelo CLMD13 da ABB de 5 kVAr conforme cálculos a seguir Os dados do modelo seguem na figura 13 Figura 3 Dados do modelo de caixa do banco de capacitores trifásicos da ABB CLMD13 Fonte Catálogo ABB 2023 Como a tensão do QDFL é de 380V escolheuse o capacitor para tensão de 440V sendo o valor da capacitância escolhido de C228 𝜇F Para uma frequência de f60Hz temse 𝝎 𝟐𝝅𝒇 𝟐𝝅𝟔𝟎 𝟑𝟕𝟕 𝒓𝒂𝒅𝒔 Então a reatância capacitiva será 𝑿𝒄 𝟏 𝝎𝑪 𝟏 𝟑𝟕𝟕𝒙𝟐𝟐 𝟖𝒙𝟏𝟎𝟔 𝟏𝟏𝟔 𝟑𝟒𝛀 𝑸𝒄 𝑽𝟐 𝑿𝒄 𝟑𝟖𝟎² 𝟏𝟏𝟔 𝟑𝟒 𝟏 𝟐𝟒𝒌 𝑽𝑨𝒓 A potência reativa por fase necessária é de 𝑸𝒄𝒂𝒑𝒂𝒄𝒊𝒕𝒊𝒗𝒐𝒇𝒂𝒔𝒆 𝑸𝒄𝒂𝒑𝒂𝒄𝒊𝒕𝒊𝒗𝒐 𝟑 𝟏𝟏𝟎𝟒𝒌 𝟑 𝟑 𝟔𝟖𝒌 𝑽𝑨𝒓 Então o número de bancos por fase necessários será 𝑵 𝟑 𝟔𝟖𝒌 𝟏 𝟐𝟒𝒌 𝟐 𝟗𝟕 𝟑 𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐𝒔𝒇𝒂𝒔𝒆 Serão 03 unidades trifásicas de 5 kVAr de 440 Volts Verificação da potência reativa liquida prevista 𝑸𝒊𝒏𝒔𝒕𝒂𝒍𝒂𝒅𝒐 𝑽𝟐 𝑿𝒄 𝟒𝟒𝟎² 𝟏𝟏𝟔 𝟑𝟒 𝟏 𝟔𝟕𝒌 𝑽𝑨𝒓 𝑸𝒍í𝒒𝒖𝒊𝒅𝒐 𝑽𝟐 𝑿𝒄 𝟑𝟖𝟎² 𝟏𝟏𝟔 𝟑𝟒 𝟏 𝟐𝟒𝒌 𝑽𝑨𝒓 A razão entre as potencias reativas é 𝑸𝒊𝒏𝒔𝒕𝒂𝒍𝒂𝒅𝒐 𝑸𝒍𝒊𝒒𝒖𝒊𝒅𝒐 𝟏 𝟔𝟕𝒌 𝟏 𝟐𝟒𝒌 𝟏 𝟑𝟓 A potência reativa líquida para o QDFL é 𝑸𝒍í𝒒𝒖𝒊𝒅𝒐 𝑸𝑩𝑨𝑵𝑪𝑶 𝟏 𝟑𝟓 𝟓𝒌 𝒙 𝟑 𝟏 𝟑𝟓 𝟏𝟏 𝟏𝟏 𝒌𝑽𝑨𝒓 14 32 Banco de Capacitores no CCM1 Objetivo Corrigir o FP atual do CCM1 que é 087 para 095 indutivo 321 Correção do FP para o CCM1 e cálculo da potência reativa necessária Devemos ter uma potência reativa capacitiva de modo que a potência líquida corresponda ao fator de potência indutivo de 095 Para este FP desejado o ângulo da carga será FP095 𝐜𝐨𝐬 𝜽095 𝜽 𝐜𝐨𝐬𝟏 𝟎 𝟗𝟓 𝟏𝟖 𝟏𝟗 𝑸𝑵𝑶𝑽𝑶 𝑷𝑪𝑪𝑴𝟏𝒙 𝐭𝐚𝐧 𝟏𝟖 𝟏𝟗 𝟔𝟑𝟑 𝟑𝟔 𝐤 𝐱 𝟎 𝟑𝟐𝟗 𝟐𝟎𝟖 𝟏𝟐 𝐤𝐕𝐀𝐫 𝐢𝐧𝐝𝐮𝐭𝐢𝐯𝐨 𝑸𝑪𝑨𝑷𝑨𝑪𝑰𝑻𝑰𝑽𝑶 𝑸𝑪𝑪𝑴𝟏 𝑸𝑵𝑶𝑽𝑶 𝟑𝟓𝟖 𝟗𝟑 𝒌 𝟐𝟎𝟖 𝟏𝟐 𝐤 𝟏𝟓𝟎 𝟖𝟏 𝐤𝐕𝐀𝐫 1º modo Mantendo a potência ativa alterando a potência aparente Aparente forma retangular 𝑺𝑵𝑶𝑽𝑶 𝟔𝟑𝟑 𝟑𝟔 𝒌 𝒋 𝟐𝟎𝟖 𝟏𝟐 𝒌 𝑽𝑨 Aparente forma polar 𝑺𝑵𝑶𝑽𝑶 𝟔𝟔𝟔 𝟔𝟖 𝐤 𝟏𝟖 𝟏𝟗 𝐕𝐀 O triangulo de potência do CCM1 para este modo pode ser visto na figura a seguir Figura 4 Triangulo de Potência do CCM1 Setor 1 Fonte Próprios autores 2023 2º modo Mantendo a potência aparente alterando a potência ativa 𝑃𝑁𝑂𝑉𝑂 𝑆𝐶𝐶𝑀1 2 𝑄𝑁𝑂𝑉𝑂 2 728𝑘2 20812𝑘2 69761 𝑘𝑊 Incremento de potência ativa para atender 𝑃𝑁𝑂𝑉𝑂 𝑃𝐶𝐶𝑀1 69761𝑘 63336𝑘 6426 𝑘𝑊 15 O triangulo de potência do CCM1 para este modo pode ser visto na figura a seguir Figura 5 Triangulo de Potência do CCM1 Setor 1 Fonte Próprios autores 2023 322 Especificação do banco de capacitores para o CCM1 Sabendo que a potência reativa capacitiva necessária para o CCM1 é 15081 kVAr escolheu se um banco que atende a essa necessidade em cada fase sendo o modelo CLMD63 da ABB de 55 kVAr conforme cálculos a seguir Os dados do modelo seguem na figura Figura 6 Dados do modelo de caixa do banco de capacitores trifásicos da ABB CLMD63 Fonte Catálogo ABB 2023 Como a tensão do CCM1 é de 380V escolheuse o capacitor para tensão de 440V sendo o valor da capacitância escolhido de C2512 𝜇F Para uma frequência de f60Hz temse 𝝎 𝟐𝝅𝒇 𝟐𝝅𝟔𝟎 𝟑𝟕𝟕 𝒓𝒂𝒅𝒔 Então a reatância capacitiva será 𝑿𝒄 𝟏 𝝎𝑪 𝟏 𝟑𝟕𝟕𝒙𝟐𝟓𝟏 𝟐𝒙𝟏𝟎𝟔 𝟏𝟎 𝟓𝟔 𝛀 𝑸𝒄 𝑽𝟐 𝑿𝒄 𝟑𝟖𝟎² 𝟏𝟎 𝟓𝟔 𝟏𝟑 𝟔𝟕𝒌 𝑽𝑨𝒓 A potência reativa por fase necessária é de 𝑸𝒄𝒂𝒑𝒂𝒄𝒊𝒕𝒊𝒗𝒐𝒇𝒂𝒔𝒆 𝑸𝒄𝒂𝒑𝒂𝒄𝒊𝒕𝒊𝒗𝒐 𝟑 𝟏𝟓𝟎𝟖𝟏𝒌 𝟑 𝟓𝟎 𝟐𝟕𝒌 𝑽𝑨𝒓 16 Então o número de bancos por fase necessários será 𝑵 𝟓𝟎 𝟐𝟕𝒌 𝟏𝟑 𝟔𝟕𝒌 𝟑 𝟔𝟕 𝟒 𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐𝒔𝒇𝒂𝒔𝒆 Serão 04 unidades trifásicas de 55 kVAr de 440 Volts Verificação da potência reativa liquida prevista 𝑸𝒊𝒏𝒔𝒕𝒂𝒍𝒂𝒅𝒐 𝑽𝟐 𝑿𝒄 𝟒𝟒𝟎² 𝟏𝟎 𝟓𝟔 𝟏𝟖 𝟑𝟑𝒌 𝑽𝑨𝒓 𝑸𝒍í𝒒𝒖𝒊𝒅𝒐 𝑽𝟐 𝑿𝒄 𝟑𝟖𝟎² 𝟏𝟎 𝟓𝟔 𝟏𝟑 𝟔𝟕𝒌 𝑽𝑨𝒓 A razão entre as potencias reativas é 𝑄𝑖𝑛𝑠𝑡𝑎𝑙𝑎𝑑𝑜 𝑄𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 1833𝑘 1367𝑘 134 A potência reativa líquida para o CCM1 é 𝑄𝑙í𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 𝑄𝐵𝐴𝑁𝐶𝑂 134 55𝑘 𝑥 4 134 𝟏𝟔𝟒 𝟏𝟖𝒌 𝑽𝑨𝒓 33 Banco de Capacitores no CCM2 Objetivo Corrigir o FP atual do CCM2 que é 085 para 095 indutivo 331 Correção do FP para o CCM2 e cálculo da potência reativa necessária Devemos ter uma potência reativa capacitiva de modo que a potência líquida corresponda ao fator de potência indutivo de 095 Para este FP desejado o ângulo da carga será FP095 cos𝜃095 𝜃 cos1 095 1819 𝑄𝑁𝑂𝑉𝑂 𝑃𝐶𝐶𝑀2𝑥 tan 1819 45383 k x 0329 14912 kVAr indutivo 𝑄𝐶𝐴𝑃𝐴𝐶𝐼𝑇𝐼𝑉𝑂 𝑄𝐶𝐶𝑀2 𝑄𝑁𝑂𝑉𝑂 27714 𝑘 14912 k 12802 kVAr 1º modo Mantendo a potência ativa alterando a potência aparente Aparente forma retangular 𝑆𝑁𝑂𝑉𝑂 45383 𝑘 𝑗 14912 𝑘 𝑉𝐴 Aparente forma polar 𝑆𝑁𝑂𝑉𝑂 𝟒𝟕𝟕 𝟕𝟎 𝐤 𝟏𝟖 𝟏𝟗 𝐕𝐀 17 O triangulo de potência do CCM2 para este modo pode ser visto na figura a seguir Figura 7 Triangulo de Potência do CCM2 Setor 2 Fonte Próprios autores 2023 2º modo Mantendo a potência aparente alterando a potência ativa 𝑃𝑁𝑂𝑉𝑂 𝑆𝐶𝐶𝑀2 2 𝑄𝑁𝑂𝑉𝑂 2 53392𝑘2 14912𝑘2 51267 𝑘𝑊 Incremento de potência ativa para atender 𝑃𝑁𝑂𝑉𝑂 𝑃𝐶𝐶𝑀2 51267𝑘 45383𝑘 5884 𝑘𝑊 O triangulo de potência do CCM2 para este modo pode ser visto na figura a seguir Figura 8 Triangulo de Potência do CCM2 Setor 2 Fonte Próprios autores 2023 18 332 Especificação do banco de capacitores para o CCM2 Sabendo que a potência reativa capacitiva necessária para o CCM2 é 12802 kVAr escolheu se um banco que atende a essa necessidade em cada fase sendo o modelo CLMD53 da ABB de 45 kVAr conforme cálculos a seguir Os dados do modelo seguem na figura Figura 9 Dados do modelo de caixa do banco de capacitores trifásicos da ABB CLMD53 Fonte Catálogo ABB 2023 Como a tensão do CCM2 é de 380V escolheuse o capacitor para tensão de 440V sendo o valor da capacitância escolhido de C2055𝜇F Para uma frequência de f60Hz temse 𝜔 2𝜋𝑓 2𝜋60 377 𝑟𝑎𝑑𝑠 Então a reatância capacitiva será 𝑋𝑐 1 𝜔𝐶 1 377𝑥2055𝑥106 1291 Ω 𝑄𝑐 𝑉2 𝑋𝑐 380² 1291 1119𝑘 𝑉𝐴𝑟 A potência reativa por fase necessária é de 𝑄𝑐𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑖𝑣𝑜𝑓𝑎𝑠𝑒 𝑄𝑐𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑖𝑣𝑜 3 12802 3 4267𝑘 𝑉𝐴𝑟 Então o número de bancos por fase necessários será 𝑁 4267𝑘 1119𝑘 381 4 𝑏𝑎𝑛𝑐𝑜𝑠𝑓𝑎𝑠𝑒 Serão 04 unidades trifásicas de 45 kVAr de 440 Volts Verificação da potência reativa liquida prevista 𝑄𝑖𝑛𝑠𝑡𝑎𝑙𝑎𝑑𝑜 𝑉2 𝑋𝑐 440² 1291 1499𝑘 𝑉𝐴𝑟 𝑄𝑙í𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 𝑉2 𝑋𝑐 380² 1291 1119𝑘 𝑉𝐴𝑟 A razão entre as potencias reativas é 19 𝑄𝑖𝑛𝑠𝑡𝑎𝑙𝑎𝑑𝑜 𝑄𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 1499𝑘 1119𝑘 134 A potência reativa líquida para o CCM2 é 𝑄𝑙í𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 𝑄𝐵𝐴𝑁𝐶𝑂 134 45𝑘 𝑥 4 134 𝟏𝟑𝟒𝒌 𝑽𝑨𝒓 34 Banco de Capacitores no CCM4 Objetivo Corrigir o FP atual do CCM4 que é 083 para 095 indutivo 341 Correção do FP para o CCM4 e cálculo da potência reativa necessária Devemos ter uma potência reativa capacitiva de modo que a potência líquida corresponda ao fator de potência indutivo de 095 Para este FP desejado o ângulo da carga será FP095 𝐜𝐨𝐬 𝜽095 𝜽 𝐜𝐨𝐬𝟏 𝟎 𝟗𝟓 𝟏𝟖 𝟏𝟗 𝑸𝑵𝑶𝑽𝑶 𝑷𝑪𝑪𝑴𝟒𝒙 𝐭𝐚𝐧 𝟏𝟖 𝟏𝟗 𝟏𝟐𝟔 𝟖𝟕 𝐤 x 0329 4169 𝐤𝐕𝐀𝐫 𝐢𝐧𝐝𝐮𝐭𝐢𝐯𝐨 𝑸𝑪𝑨𝑷𝑨𝑪𝑰𝑻𝑰𝑽𝑶 𝑸𝑪𝑪𝑴𝟒 𝑸𝑵𝑶𝑽𝑶 𝟖𝟓 𝟐𝟔 𝒌 𝟒𝟏 𝟔𝟗 𝐤 𝟒𝟑 𝟓𝟕 𝐤𝐕𝐀𝐫 1º modo Mantendo a potência ativa alterando a potência aparente Aparente forma retangular 𝑺𝑵𝑶𝑽𝑶 𝟏𝟐𝟔 𝟖𝟕 𝒌 𝒋 𝟒𝟏 𝟔𝟗 𝒌 𝑽𝑨 Aparente forma polar 𝑺𝑵𝑶𝑽𝑶 𝟏𝟑𝟑 𝟓𝟒 𝐤 𝟏𝟖 𝟏𝟗 𝐕𝐀 O triangulo de potência do CCM4 para este modo pode ser visto na figura a seguir Figura 10 Triangulo de Potência do CCM4 Setor 4 Fonte Próprios autores 2023 20 2º modo Mantendo a potência aparente alterando a potência ativa 𝑷𝑵𝑶𝑽𝑶 𝑺𝑪𝑪𝑴𝟒 𝟐 𝑸𝑵𝑶𝑽𝑶 𝟐 𝟏𝟓𝟐 𝟖𝟔𝒌𝟐 𝟒𝟏 𝟔𝟗𝒌𝟐 𝟏𝟒𝟕 𝟎𝟔 𝒌𝑾 Incremento de potência ativa para atender 𝑷𝑵𝑶𝑽𝑶 𝑷𝑪𝑪𝑴𝟒 𝟏𝟒𝟕 𝟎𝟔𝒌 𝟏𝟐𝟔 𝟖𝟕𝒌 𝟐𝟎 𝟏𝟗 𝒌𝑾 O triangulo de potência do CCM4 para este modo pode ser visto na figura a seguir Figura 11 Triangulo de Potência do CCM4 Setor 4 Fonte Próprios autores 2023 342 Especificação do banco de capacitores para o CCM4 Sabendo que a potência reativa capacitiva necessária para o CCM4 é 4357 kVAr escolheuse um banco que atende a essa necessidade em cada fase sendo o modelo CLMD13 da ABB de 15 kVAr conforme cálculos a seguir Os dados do modelo seguem na figura Figura 12 Dados do modelo de caixa do banco de capacitores trifásicos da ABB CLMD13 Fonte Catálogo ABB 2023 21 Como a tensão do CCM4 é de 380V escolheuse o capacitor para tensão de 440V sendo o valor da capacitância escolhido de C685𝜇F Para uma frequência de f60Hz temse 𝝎 𝟐𝝅𝒇 𝟐𝝅𝟔𝟎 𝟑𝟕𝟕 𝒓𝒂𝒅𝒔 Então a reatância capacitiva será 𝑿𝒄 𝟏 𝝎𝑪 𝟏 𝟑𝟕𝟕𝒙𝟔𝟖 𝟓𝒙𝟏𝟎𝟔 𝟑𝟖 𝟕𝟑 𝛀 𝑸𝒄 𝑽𝟐 𝑿𝒄 𝟑𝟖𝟎² 𝟑𝟖 𝟕𝟑 𝟑 𝟕𝟑𝒌 𝑽𝑨𝒓 A potência reativa por fase necessária é de 𝑄𝑐𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑖𝑣𝑜𝑓𝑎𝑠𝑒 𝑄𝑐𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑖𝑣𝑜 3 4357𝑘 3 1452𝑘 𝑉𝐴𝑟 Então o número de bancos por fase necessários será 𝑵 𝟏𝟒 𝟓𝟐𝒌 𝟑 𝟕𝟑𝒌 𝟑 𝟖𝟗 𝟒 𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐𝒔𝒇𝒂𝒔𝒆 Serão 04 unidades trifásicas de 15 kVAr de 440 Volts Verificação da potência reativa liquida prevista 𝑸𝒊𝒏𝒔𝒕𝒂𝒍𝒂𝒅𝒐 𝑽𝟐 𝑿𝒄 𝟒𝟒𝟎² 𝟑𝟖 𝟕𝟑 𝟒 𝟗𝟗𝒌 𝑽𝑨𝒓 𝑸𝒍í𝒒𝒖𝒊𝒅𝒐 𝑽𝟐 𝑿𝒄 𝟑𝟖𝟎² 𝟑𝟖 𝟕𝟑 𝟑 𝟕𝟑𝒌 𝑽𝑨𝒓 A razão entre as potencias reativas é 𝑸𝒊𝒏𝒔𝒕𝒂𝒍𝒂𝒅𝒐 𝑸𝒍𝒊𝒒𝒖𝒊𝒅𝒐 𝟒 𝟗𝟗𝒌 𝟑 𝟕𝟑𝒌 𝟏 𝟑𝟒 A potência reativa líquida para o CCM4 é 𝑸𝒍í𝒒𝒖𝒊𝒅𝒐 𝑸𝑩𝑨𝑵𝑪𝑶 𝟏 𝟑𝟒 𝟏𝟓𝒌 𝒙 𝟒 𝟏 𝟑𝟒 𝟒𝟒 𝟕𝟖𝒌 𝑽𝑨𝒓 35 Banco de Capacitores no CCM3 Objetivo Corrigir o FP atual do CCM3 que é 085 para 095 indutivo 351 Correção do FP para o CCM3 e cálculo da potência reativa necessária Devemos ter uma potência reativa capacitiva de modo que a potência líquida corresponda ao fator de potência indutivo de 095 Para este FP desejado o ângulo da carga será FP095 𝐜𝐨𝐬 𝜽095 𝜽 𝐜𝐨𝐬𝟏 𝟎 𝟗𝟓 𝟏𝟖 𝟏𝟗 22 𝑸𝑵𝑶𝑽𝑶 𝑷𝑪𝑪𝑴𝟑𝒙 𝐭𝐚𝐧 𝟏𝟖 𝟏𝟗 𝟐𝟒𝟏 𝟎𝟕 𝐤 𝐱 𝟎 𝟑𝟐𝟗 𝟕𝟗 𝟐𝟏 𝐤𝐕𝐀𝐫 𝐢𝐧𝐝𝐮𝐭𝐢𝐯𝐨 𝑸𝑪𝑨𝑷𝑨𝑪𝑰𝑻𝑰𝑽𝑶 𝑸𝑪𝑪𝑴𝟑 𝑸𝑵𝑶𝑽𝑶 𝟏𝟒𝟗 𝟒𝟏 𝒌 𝟕𝟗 𝟐𝟏 𝐤 𝟕𝟎 𝟐 𝐤𝐕𝐀𝐫 1º modo Mantendo a potência ativa alterando a potência aparente Aparente forma retangular 𝑺𝑵𝑶𝑽𝑶 𝟐𝟒𝟏 𝟎𝟕 𝒌 𝒋 𝟕𝟗 𝟐𝟏 𝒌 𝑽𝑨 Aparente forma polar 𝑺𝑵𝑶𝑽𝑶 𝟐𝟓𝟑 𝟕𝟓 𝐤 𝟏𝟖 𝟏𝟗 𝐕𝐀 O triangulo de potência do CCM3 para este modo pode ser visto na figura a seguir Figura 13 Triangulo de Potência do CCM3 Setor 3 Fonte Próprios autores 2023 2º modo Mantendo a potência aparente alterando a potência ativa 𝑷𝑵𝑶𝑽𝑶 𝑺𝑪𝑪𝑴𝟑 𝟐 𝑸𝑵𝑶𝑽𝑶 𝟐 𝟐𝟖𝟑 𝟔𝟏𝟐 𝟕𝟗 𝟐𝟏𝒌𝟐 𝟐𝟕𝟐 𝟑𝟐 𝒌𝑾 Incremento de potência ativa para atender 𝑷𝑵𝑶𝑽𝑶 𝑷𝑪𝑪𝑴𝟑 𝟐𝟕𝟐 𝟑𝟐𝒌 𝟐𝟒𝟏 𝟎𝟕𝒌 𝟑𝟏 𝟐𝟓 𝒌𝑾 23 O triangulo de potência do CCM3 para este modo pode ser visto na figura a seguir Figura 14 Triangulo de Potência do CCM3 Setor 3 Fonte Próprios autores 2023 352 Especificação do banco de capacitores para o CCM3 Sabendo que a potência reativa capacitiva necessária para o CCM3 é 702 kVAr escolheuse um banco que atende a essa necessidade em cada fase sendo o modelo CLMD43 da ABB de 25 kVAr conforme cálculos a seguir Os dados do modelo seguem na figura Figura 15 Dados do modelo de caixa do banco de capacitores trifásicos da ABB CLMD43 Fonte Catálogo ABB 2023 Como a tensão do CCM3 é de 380V escolheuse o capacitor para tensão de 440V sendo o valor da capacitância escolhido de C1142𝜇F Para uma frequência de f60Hz temse 𝝎 𝟐𝝅𝒇 𝟐𝝅𝟔𝟎 𝟑𝟕𝟕 𝒓𝒂𝒅𝒔 Então a reatância capacitiva será 𝑿𝒄 𝟏 𝝎𝑪 𝟏 𝟑𝟕𝟕𝒙𝟏𝟏𝟒 𝟐𝒙𝟏𝟎𝟔 𝟐𝟑 𝟐𝟑 𝛀 𝑸𝒄 𝑽𝟐 𝑿𝒄 𝟑𝟖𝟎² 𝟐𝟑 𝟐𝟑 𝟔 𝟐𝟐𝒌 𝑽𝑨𝒓 A potência reativa por fase necessária é de 𝑄𝑐𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑖𝑣𝑜𝑓𝑎𝑠𝑒 𝑸𝒄𝒂𝒑𝒂𝒄𝒊𝒕𝒊𝒗𝒐 𝟑 𝟕𝟎𝟐𝒌 𝟑 𝟐𝟑 𝟒𝒌 𝑽𝑨𝒓 v v v 24 Então o número de bancos por fase necessários será 𝑁 234𝑘 622𝑘 376 𝟒 𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐𝒔𝒇𝒂𝒔𝒆 Serão 04 unidades trifásicas de 25 kVAr de 440 Volts Verificação da potência reativa liquida prevista 𝑸𝒊𝒏𝒔𝒕𝒂𝒍𝒂𝒅𝒐 𝑽𝟐 𝑿𝒄 𝟒𝟒𝟎² 𝟐𝟑 𝟐𝟑 𝟖 𝟑𝟑𝒌 𝑽𝑨𝒓 𝑸𝒍í𝒒𝒖𝒊𝒅𝒐 𝑽𝟐 𝑿𝒄 𝟑𝟖𝟎² 𝟐𝟑 𝟐𝟑 𝟔 𝟐𝟐𝒌 𝑽𝑨𝒓 A razão entre as potencias reativas é 𝑸𝒊𝒏𝒔𝒕𝒂𝒍𝒂𝒅𝒐 𝑸𝒍𝒊𝒒𝒖𝒊𝒅𝒐 𝟖 𝟑𝟑𝒌 𝟔 𝟐𝟐𝒌 𝟏 𝟑𝟒 A potência reativa líquida para o CCM3 é 𝑸𝒍í𝒒𝒖𝒊𝒅𝒐 𝑸𝑩𝑨𝑵𝑪𝑶 𝟏 𝟑𝟒 𝟐𝟓𝒌 𝒙 𝟒 𝟏 𝟑𝟒 𝟕𝟒 𝟔𝟑𝒌 𝑽𝑨𝒓 36 Banco de Capacitores no QDGF1 e QDGF2 Caso optar por uma correção do fator de potência por grupos será especificado o fator de potência do grupo de setores do TR1 sendo o QDGF1 e para o grupo de setores do TR2 sendo o QDGF2 361 Banco de Capacitores no QDGF1 Objetivo Corrigir o FP atual que é 086 para 095 indutivo 3611 Correção do FP para o QDGF1 e cálculo da potência reativa necessária Devemos ter uma potência reativa capacitiva de modo que a potência líquida corresponda ao fator de potência indutivo de 095 Para este FP desejado o ângulo da carga será FP095 𝐜𝐨𝐬 𝜽095 𝜽 𝐜𝐨𝐬𝟏 𝟎 𝟗𝟓 𝟏𝟖 𝟏𝟗 𝑸𝑵𝑶𝑽𝑶 𝑷𝑸𝑫𝑮𝑭𝟏𝒙 𝐭𝐚𝐧 𝟏𝟖 𝟏𝟗 𝟏 𝟏𝟐𝟔 𝟐𝟕 𝐤 𝐱 𝟎 𝟑𝟐𝟗 𝟑𝟕𝟎 𝟏 𝐤𝐕𝐀𝐫 𝐢𝐧𝐝𝐮𝐭𝐢𝐯𝐨 𝑸𝑪𝑨𝑷𝑨𝑪𝑰𝑻𝑰𝑽𝑶 𝑸𝑸𝑫𝑮𝑭𝟏 𝑸𝑵𝑶𝑽𝑶 𝟔𝟓𝟗 𝟗𝟓𝒌 𝟑𝟕𝟎 𝟏 𝐤 𝟐𝟖𝟗 𝟖𝟓 𝐤𝐕𝐀𝐫 25 1º Mantendo a potência ativa alterando a potência aparente Aparente forma retangular 𝑺𝑵𝑶𝑽𝑶 𝟏𝟏𝟐𝟔 𝟐𝟕 𝒌 𝒋 𝟑𝟕𝟎 𝟏 𝒌 𝑽𝑨 Aparente forma polar 𝑺𝑵𝑶𝑽𝑶 𝟏𝟏𝟖𝟓 𝟓𝟐 𝒌 𝟏𝟖 𝟏𝟗 𝑽𝑨 O triangulo de potência do QDGF1 para este modo pode ser visto na figura a seguir Figura 16 Triangulo de Potência Fonte Próprios autores 2023 2º Mantendo a potência aparente alterando a potência ativa 𝑷𝑵𝑶𝑽𝑶 𝑺𝑸𝑫𝑮𝑭𝟏 𝟐 𝑸𝑵𝑶𝑽𝑶 𝟐 𝟏𝟑𝟎𝟓 𝟑𝟖𝒌𝟐 𝟑𝟕𝟎 𝟏𝒌𝟐 𝟏𝟐𝟓𝟏 𝟖𝟐𝒌𝑾 Incremento de potência ativa para atender 𝑷𝑵𝑶𝑽𝑶 𝑷𝑸𝑫𝑮𝑭𝟏 𝟏𝟐𝟓𝟏 𝟖𝟐𝒌 𝟏𝟏𝟐𝟔 𝟐𝟕𝒌 𝟏𝟐𝟓 𝟓𝟓 𝒌𝑾 O triangulo de potência do QDGF1 para este modo pode ser visto na figura a seguir Figura 17 Triangulo de Potência Fonte Próprios autores 2023 26 3612 Especificação do banco de capacitores para o QDGF1 Sabendo que a potência reativa capacitiva necessária para o QDGF1 é 28985 kVAr escolheu se um banco que atende a essa necessidade em cada fase sendo o modelo CLMD83 da ABB de 100 kVAr conforme cálculos a seguir Os dados do modelo seguem na figura Figura 18 Dados do modelo de caixa do banco de capacitores trifásicos da ABB CLMD83 Fonte Catálogo ABB 2023 Como a tensão do QDGF1 é de 380V escolheuse o capacitor para tensão de 440V sendo o valor da capacitância escolhido de C4567𝜇F Para uma frequência de f60Hz temse 𝝎 𝟐𝝅𝒇 𝟐𝝅𝟔𝟎 𝟑𝟕𝟕 𝒓𝒂𝒅𝒔 Então a reatância capacitiva será 𝑿𝒄 𝟏 𝝎𝑪 𝟏 𝟑𝟕𝟕𝒙𝟒𝟓𝟔 𝟕𝒙𝟏𝟎𝟔 𝟓 𝟖𝟏 𝛀 𝑸𝒄 𝑽𝟐 𝑿𝒄 𝟑𝟖𝟎² 𝟓 𝟖𝟏 𝟐𝟒 𝟖𝟓𝒌 𝑽𝑨𝒓 A potência reativa por fase necessária é de 𝑄𝑐𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑖𝑣𝑜𝑓𝑎𝑠𝑒 𝑄𝑐𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑖𝑣𝑜 3 28985𝑘 3 9662𝑘 𝑉𝐴𝑟 Então o número de bancos por fase necessários será 𝑵 𝟗𝟔 𝟔𝟐𝒌 𝟐𝟒 𝟖𝟓𝒌 𝟑 𝟖𝟗 𝟒 𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐𝒔𝒇𝒂𝒔𝒆 Serão 04 unidades trifásicas de 100 kVAr de 440 Volts Verificação da potência reativa liquida prevista 𝑸𝒊𝒏𝒔𝒕𝒂𝒍𝒂𝒅𝒐 𝑽𝟐 𝑿𝒄 𝟒𝟒𝟎² 𝟓 𝟖𝟏 𝟑𝟑 𝟑𝟐𝒌 𝑽𝑨𝒓 𝑸𝒍í𝒒𝒖𝒊𝒅𝒐 𝑽𝟐 𝑿𝒄 𝟑𝟖𝟎² 𝟓 𝟖𝟏 𝟐𝟒 𝟖𝟓𝒌 𝑽𝑨𝒓 A razão entre as potencias reativas é 𝑸𝒊𝒏𝒔𝒕𝒂𝒍𝒂𝒅𝒐 𝑸𝒍𝒊𝒒𝒖𝒊𝒅𝒐 𝟑𝟑 𝟑𝟐𝒌 𝟐𝟒 𝟖𝟓𝒌 𝟏 𝟑𝟒 v v v 27 A potência reativa líquida para o QDGF1 é 𝑄𝑙í𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 𝑄𝐵𝐴𝑁𝐶𝑂 134 100𝑘 𝑥 4 134 𝟐𝟗𝟖 𝟓𝟏𝒌 𝑽𝑨𝒓 362 Banco de Capacitores no QDGF2 Objetivo Corrigir o FP atual que é 084 para 095 indutivo 3621 Correção do FP para o QDGF2 e cálculo da potência reativa necessária Devemos ter uma potência reativa capacitiva de modo que a potência líquida corresponda ao fator de potência indutivo de 095 Para este FP desejado o ângulo da carga será FP095 𝐜𝐨𝐬 𝜽095 𝜽 𝐜𝐨𝐬𝟏 𝟎 𝟗𝟓 𝟏𝟖 𝟏𝟗 𝑸𝑵𝑶𝑽𝑶 𝑷𝑸𝑫𝑮𝑭𝟐𝒙 𝐭𝐚𝐧 𝟏𝟖 𝟏𝟗 𝟑𝟔𝟕 𝟗𝟒 𝐤 𝐱 𝟎 𝟑𝟐𝟗 𝟏𝟐𝟎 𝟗 𝐤𝐕𝐀𝐫 𝐢𝐧𝐝𝐮𝐭𝐢𝐯𝐨 𝑸𝑪𝑨𝑷𝑨𝑪𝑰𝑻𝑰𝑽𝑶 𝑸𝑸𝑫𝑮𝑭𝟐 𝑸𝑵𝑶𝑽𝑶 23467𝒌 𝟏𝟐𝟎 𝟗 𝐤 𝟏𝟏𝟑 𝟕𝟕 𝐤𝐕𝐀𝐫 1º Mantendo a potência ativa alterando a potência aparente Aparente forma retangular 𝑺𝑵𝑶𝑽𝑶 𝟑𝟔𝟕 𝟗𝟒 𝒌 𝒋 𝟏𝟐𝟎 𝟗 𝒌 𝑽𝑨 Aparente forma polar 𝑺𝑵𝑶𝑽𝑶 𝟑𝟖𝟕 𝟐𝟗 𝐤 𝟏𝟖 𝟏𝟗 𝐕𝐀 O triangulo de potência do QDGF2 para este modo pode ser visto na figura a seguir Figura 19 Triangulo de Potência Fonte Próprios autores 2023 28 2º Mantendo a potência aparente alterando a potência ativa 𝑷𝑵𝑶𝑽𝑶 𝑺𝑸𝑫𝑮𝑭𝟐 𝟐 𝑸𝑵𝑶𝑽𝑶 𝟐 𝟒𝟑𝟔 𝟒𝟏𝒌𝟐 𝟏𝟐 𝟗𝒌𝟐 𝟒𝟏𝟗 𝟑𝟑𝒌𝑾 Incremento de potência ativa para atender 𝑷𝑵𝑶𝑽𝑶 𝑷𝑸𝑫𝑮𝑭𝟐 𝟒𝟏𝟗 𝟑𝟑𝒌 𝟑𝟔𝟕 𝟗𝟒𝒌 𝟓𝟏 𝟑𝟗 𝒌𝑾 O triangulo de potência do QDGF2 para este modo pode ser visto na figura a seguir Figura 20 Triangulo de Potência Fonte Próprios autores 2023 3622 Especificação do banco de capacitores para o QDGF2 Sabendo que a potência reativa capacitiva necessária para o QDGF2 é 11377 kVAr escolheu se um banco que atende a essa necessidade em cada fase sendo o modelo CLMD53 da ABB de 40 kVAr conforme cálculos a seguir Os dados do modelo seguem na figura Figura 21 Dados do modelo de caixa do banco de capacitores trifásicos da ABB CLMD53 Fonte Catálogo ABB 2023 v v v 29 Como a tensão do QDGF2 é de 380V escolheuse o capacitor para tensão de 440V sendo o valor da capacitância escolhido de C1827𝜇F Para uma frequência de f60Hz temse 𝝎 𝟐𝝅𝒇 𝟐𝝅𝟔𝟎 𝟑𝟕𝟕 𝒓𝒂𝒅𝒔 Então a reatância capacitiva será 𝑿𝒄 𝟏 𝝎𝑪 𝟏 𝟑𝟕𝟕𝒙𝟏𝟖𝟐 𝟕𝒙𝟏𝟎𝟔 𝟏𝟒 𝟓𝟐 𝛀 𝑸𝒄 𝑽𝟐 𝑿𝒄 𝟑𝟖𝟎² 𝟏𝟒 𝟓𝟐 𝟗 𝟗𝟓𝒌 𝑽𝑨𝒓 A potência reativa por fase necessária é de 𝑸𝒄𝒂𝒑𝒂𝒄𝒊𝒕𝒊𝒗𝒐𝒇𝒂𝒔𝒆 𝑸𝒄𝒂𝒑𝒂𝒄𝒊𝒕𝒊𝒗𝒐 𝟑 𝟏𝟏𝟑𝟕𝟕𝒌 𝟑 𝟑𝟕 𝟗𝟐𝒌 𝑽𝑨𝒓 Então o número de bancos por fase necessários será 𝑵 𝟑𝟕 𝟗𝟐𝒌 𝟗 𝟗𝟓𝒌 𝟑 𝟖𝟏 𝟒 𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐𝒔𝒇𝒂𝒔𝒆 Serão 04 unidades trifásicas de 40 kVAr de 440 Volts Verificação da potência reativa liquida prevista 𝑸𝒊𝒏𝒔𝒕𝒂𝒍𝒂𝒅𝒐 𝑽𝟐 𝑿𝒄 𝟒𝟒𝟎² 𝟏𝟒 𝟓𝟐 𝟏𝟑 𝟑𝟑𝒌 𝑽𝑨𝒓 𝑸𝒍í𝒒𝒖𝒊𝒅𝒐 𝑽𝟐 𝑿𝒄 𝟑𝟖𝟎² 𝟏𝟒 𝟓𝟐 𝟗 𝟗𝟓𝒌 𝑽𝑨𝒓 A razão entre as potencias reativas é 𝑸𝒊𝒏𝒔𝒕𝒂𝒍𝒂𝒅𝒐 𝑸𝒍𝒊𝒒𝒖𝒊𝒅𝒐 𝟏𝟑 𝟑𝟑𝒌 𝟗 𝟗𝟓𝒌 𝟏 𝟑𝟒 A potência reativa líquida para o QDGF2 é 𝑸𝒍í𝒒𝒖𝒊𝒅𝒐 𝑸𝑩𝑨𝑵𝑪𝑶 𝟏 𝟑𝟒 𝟒𝟎𝒌 𝒙 𝟒 𝟏 𝟑𝟒 𝟏𝟏𝟗 𝟒𝒌 𝑽𝑨𝒓 30 37 Tabela resumo das especificações dos bancos de capacitores para cada setor Segue uma tabela resumindo as características dos bancos de capacitores escolhidos Tabela 3 Banco de Capacitores BANCO DE CAPACITORES Marca ABB Opção Correção Setor Qtd Bancosfase Modelo Da Caixa Tensão V Potência KVAr Capacitância μF Corrente A OP1 QDGF 1 QDFL 3 CLMD13 440 5 228 66 CCM1 4 CLMD63 440 55 2512 722 CCM2 4 CLMD53 440 45 2055 590 QDGF 2 CCM4 4 CLMD13 440 15 685 197 CCM3 4 CLMD43 440 25 1142 328 OP2 QDGF1 4 CLMD83 440 100 4567 1312 QDGF2 4 CLMD53 440 40 1827 525 Fonte Próprios autores 2023 4 Conferência Resumida Para Potência do Banco de Capacitores Neste item será calculado a potência reativa necessária para corrigir o fator de potência potência do banco de capacitores a ser instalado pelo método proposto em 1 Como pode ser visto a na tabela da Figura 21 O resultado de cada setor será comparado com o 𝑄𝐿𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 calculado do banco especificado anteriormente nos itens 312 322 332 342 352 Para verificar ainda mais será calculado por este método a potência necessária para o banco caso fosse feita uma correção no QDGF1 e QDGF2 itens 3612 e 3622 e para conferência também será calculado o QDGFTOTAL Para verificar a eficácia o valor será comparado com a soma dos bancos de cada setor O itens 41 42 43 44 e 45 são as conferências do banco de capacitores para opção 1 Os itens 461 e 462 são as conferências do banco de capacitores para a opção 2 O item 47 será para verificar se ambas as opções atendem ao proposto A fórmula encontrada em 1 é 𝑄𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑠á𝑟𝑖𝑜𝑏𝑎𝑛𝑐𝑜 𝑃𝑘𝑊 𝑥 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙𝑎 31 Figura 21 Correlação entre o FP atual e o FP desejado Fonte 1 41 Conferência no QDFL Multiplicandose o fator encontrado pela potência ativa da QDFL PkW temse o valor da potência do bancokVAr 𝑸𝒏𝒆𝒄𝒆𝒔𝒔á𝒓𝒊𝒐𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐𝑸𝑫𝑭𝑳 𝑷𝑸𝑫𝑭𝑳𝒌𝑾 𝒙 𝒗𝒂𝒍𝒐𝒓𝒕𝒂𝒃𝒆𝒍𝒂 𝑸𝒏𝒆𝒄𝒆𝒔𝒔á𝒓𝒊𝒐𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐𝑸𝑫𝑭𝑳 𝟑𝟗 𝟎𝟖𝟑𝒌 𝒙 𝟎 𝟐𝟗𝟏 𝟏𝟏 𝟑𝟕 𝒌𝑽𝑨𝒓 O valor calculado anteriormente de 1111 kVAr confere com a especificação atual 42 Conferência no CCM1 Multiplicandose o fator encontrado pela potência ativa do CCM1 PkW temse o valor da potência do bancokVAr 𝑸𝒏𝒆𝒄𝒆𝒔𝒔á𝒓𝒊𝒐𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐𝑪𝑪𝑴𝟏 𝑷𝑪𝑪𝑴𝟏𝒌𝑾 𝒙 𝒗𝒂𝒍𝒐𝒓𝒕𝒂𝒃𝒆𝒍𝒂 𝑸𝒏𝒆𝒄𝒆𝒔𝒔á𝒓𝒊𝒐𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐𝑪𝑪𝑴𝟏 𝟔𝟑𝟑 𝟑𝟔𝒌 𝒙 𝟎 𝟐𝟑𝟖 𝟏𝟓𝟎 𝟕𝟒 𝒌𝑽𝑨𝒓 O valor calculado anteriormente de 16418 kVAr confere com a especificação atual 32 43 Conferência no CCM2 Multiplicandose o fator encontrado pela potência ativa do CCM2 PkW temse o valor da potência do bancokVAr 𝑸𝒏𝒆𝒄𝒆𝒔𝒔á𝒓𝒊𝒐𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐𝑪𝑪𝑴𝟐 𝑷𝑪𝑪𝑴𝟐𝒌𝑾 𝒙 𝒗𝒂𝒍𝒐𝒓𝒕𝒂𝒃𝒆𝒍𝒂 𝑸𝒏𝒆𝒄𝒆𝒔𝒔á𝒓𝒊𝒐𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐𝑪𝑪𝑴𝟐 𝟒𝟓𝟑 𝟖𝟑𝒌 𝒙 𝟎 𝟐𝟗𝟏 𝟏𝟑𝟐 𝟎𝟔 𝒌𝑽𝑨𝒓 O valor calculado anteriormente de 134 kVAr confere com a especificação atual 44 Conferência no CCM4 Multiplicandose o fator encontrado pela potência ativa do CCM4 PkW temse o valor da potência do bancokVAr 𝑸𝒏𝒆𝒄𝒆𝒔𝒔á𝒓𝒊𝒐𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐𝑪𝑪𝑴𝟒 𝑷𝑪𝑪𝑴𝟒𝒌𝑾 𝒙 𝒗𝒂𝒍𝒐𝒓𝒕𝒂𝒃𝒆𝒍𝒂 𝑸𝒏𝒆𝒄𝒆𝒔𝒔á𝒓𝒊𝒐𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐𝑪𝑪𝑴𝟒 𝟏𝟐𝟔 𝟖𝟕𝒌 𝒙 𝟎 𝟑𝟒𝟑 𝟒𝟑 𝟓𝟐 𝒌𝑽𝑨𝒓 O valor calculado anteriormente de 4478 kVAr confere com a especificação atual 45 Conferência no CCM3 Multiplicandose o fator encontrado pela potência ativa do CCM3 PkW temse o valor da potência do bancokVAr 𝑸𝒏𝒆𝒄𝒆𝒔𝒔á𝒓𝒊𝒐𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐𝑪𝑪𝑴𝟑 𝑷𝑪𝑪𝑴𝟑𝒌𝑾 𝒙 𝒗𝒂𝒍𝒐𝒓𝒕𝒂𝒃𝒆𝒍𝒂 𝑸𝒏𝒆𝒄𝒆𝒔𝒔á𝒓𝒊𝒐𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐𝑪𝑪𝑴𝟑 𝟐𝟒𝟏 𝟎𝟕𝒌 𝒙 𝟎 𝟐𝟗𝟏 𝟕𝟎 𝟏𝟓 𝒌𝑽𝑨𝒓 O valor calculado anteriormente de 7463 kVAr confere com a especificação atual 46 Conferência no QDGF1 e QDGF2 A segunda opção de correção de FP seria instalar um banco para o QDGF1 corrigindo as cargas do TR1 e instalar um banco para o QDGF2 corrigindo as cargas do TR2 461 Conferência no QDGF1 Multiplicandose o fator encontrado pela potência ativa do QDGF1 PkW temse o valor da potência do bancokVAr 𝑸𝒏𝒆𝒄𝒆𝒔𝒔á𝒓𝒊𝒐𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐𝑸𝑫𝑮𝑭𝟏 𝑷𝑸𝑫𝑮𝑭𝟏𝒌𝑾 𝒙 𝒗𝒂𝒍𝒐𝒓𝒕𝒂𝒃𝒆𝒍𝒂 𝑸𝒏𝒆𝒄𝒆𝒔𝒔á𝒓𝒊𝒐𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐𝑸𝑫𝑮𝑭𝟏 𝟏𝟏𝟐𝟔 𝟐𝟕𝒌 𝒙 𝟎 𝟐𝟔𝟓 𝟐𝟗𝟖 𝟒𝟔 𝒌𝑽𝑨𝒓 O valor calculado anteriormente de 29851 kVAr confere com a especificação atual 33 462 Conferência no QDGF2 Multiplicandose o fator encontrado pela potência ativa do QDGF2 PkW temse o valor da potência do bancokVAr 𝑸𝒏𝒆𝒄𝒆𝒔𝒔á𝒓𝒊𝒐𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐𝑸𝑫𝑮𝑭𝟐 𝑷𝑸𝑫𝑮𝑭𝟐𝒌𝑾 𝒙 𝒗𝒂𝒍𝒐𝒓𝒕𝒂𝒃𝒆𝒍𝒂 𝑸𝒏𝒆𝒄𝒆𝒔𝒔á𝒓𝒊𝒐𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐𝑸𝑫𝑮𝑭𝟐 𝟑𝟔𝟕 𝟗𝟒𝒌 𝒙 𝟎 𝟑𝟏𝟕 𝟏𝟏𝟔 𝟔𝟒 𝒌𝑽𝑨𝒓 O valor calculado anteriormente de 1194 kVAr confere com a especificação atual 47 Conferência no QDGFTOTAL Multiplicandose o fator encontrado pela potência ativa do QDGFTOTAL PkW temse o valor da potência do bancokVAr 𝑸𝒏𝒆𝒄𝒆𝒔𝒔á𝒓𝒊𝒐𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐𝑸𝑫𝑮𝑭𝑻𝑶𝑻𝑨𝑳 𝑷𝑸𝑫𝑮𝑭𝑻𝑶𝑻𝑨𝑳𝒌𝑾 𝒙 𝒗𝒂𝒍𝒐𝒓𝒕𝒂𝒃𝒆𝒍𝒂 𝑸𝒏𝒆𝒄𝒆𝒔𝒔á𝒓𝒊𝒐𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐𝑸𝑫𝑮𝑭𝑻𝑶𝑻𝑨𝑳 𝟏𝟒𝟗𝟒 𝟐𝟏𝒌 𝒙 𝟎 𝟐𝟔𝟓 𝟑𝟗𝟓 𝟗𝟕 𝒌𝑽𝑨𝒓 OP1 Para verificar somando a potência reativa do banco de cada setor temse 𝑸𝑸𝑫𝑮𝑭𝑻𝑶𝑻𝑨𝑳 𝑸𝑸𝑫𝑭𝑳 𝑸𝑪𝑪𝑴𝟏 𝑸𝑪𝑪𝑴𝟐 𝑸𝑪𝑪𝑴𝟒 𝑸𝑪𝑪𝑴𝟑 𝑸𝑸𝑫𝑮𝑭𝑻𝑶𝑻𝑨𝑳 𝟏𝟏 𝟑𝟐𝒌 𝟏𝟓𝟎 𝟕𝟒𝒌 𝟏𝟑𝟐 𝟎𝟔𝒌 𝟒𝟑 𝟓𝟐𝒌 𝟕𝟎 𝟏𝟓𝒌 𝟑𝟖𝟔 𝟑𝟐 𝒌𝑽𝑨𝒓 A especificação confere com o resultado calculado OP2 Para verificar somando a potência reativa do banco de cada QDGF 𝑸𝑸𝑫𝑮𝑭𝑻𝑶𝑻𝑨𝑳 𝑸𝑸𝑫𝑮𝑭𝟏 𝑸𝑸𝑫𝑮𝑭𝟐 𝑸𝑸𝑫𝑮𝑭𝑻𝑶𝑻𝑨𝑳 𝟐𝟗𝟖 𝟒𝟔𝒌 𝟏𝟏𝟔 𝟔𝟒𝒌 𝟒𝟏𝟓 𝟏 𝒌𝑽𝑨𝒓 A especificação confere com o resultado calculado E ainda podemos observar que ao realizarmos os cálculos de bancos de capacitores atendendo a necessidade individual de cada setor temos uma otimização em seu resultado final do valor reativo 5 Verificação do FP com Inserção do Banco de Capacitores Especificado O modo adotado neste trabalho para correção de FP de todos os setores foi o 1 modo nos itens 311 321 331 341 351 3611 3621 onde para que haja alteração do ângulo FP é necessária uma redução no módulo da potência aparente mantendo a potência ativa e alterando a reativa 34 51 Verificação do FP após correção no QDFL 𝑺𝑸𝑫𝑭𝑳𝑪𝑶𝑹𝑹𝑰𝑮𝑰𝑫𝑶 𝐏𝐤𝐖 𝐐𝐚𝐭𝐮𝐚𝐥𝐤𝐕𝐀𝐫 𝐐𝐛𝐚𝐧𝐜𝐨𝐜𝐚𝐩𝐚𝐜𝐢𝐭𝐨𝐫𝐞𝐬 𝑺𝑸𝑫𝑭𝑳𝑪𝑶𝑹𝑹𝑰𝑮𝑰𝑫𝑶 𝟑𝟗 𝟎𝟖𝟑 𝐣𝟐𝟑 𝟖𝟖 𝐣𝟏𝟏 𝟏𝟏 𝟑𝟗 𝟎𝟖𝟑 𝐣 𝟏𝟐 𝟕𝟕𝐤𝐕𝐀 𝑺𝑸𝑫𝑭𝑳𝑪𝑶𝑹𝑹𝑰𝑮𝑰𝑫𝑶 𝟒𝟏 𝟏𝟐 𝟏𝟖 𝟏 𝐤𝐕𝐀 Fator de potência do QDFL após a inserção do banco será 𝐅𝐏 𝐜𝐨𝐬𝟏𝟖 𝟏 𝟎 𝟗𝟓𝟏 52 Verificação do FP após correção no CCM1 𝑺𝑪𝑪𝑴𝟏𝑪𝑶𝑹𝑹𝑰𝑮𝑰𝑫𝑶 𝐏𝐤𝐖 𝐐𝐚𝐭𝐮𝐚𝐥𝐤𝐕𝐀𝐫 𝐐𝐛𝐚𝐧𝐜𝐨𝐜𝐚𝐩𝐚𝐜𝐢𝐭𝐨𝐫𝐞𝐬 𝑺𝑪𝑪𝑴𝟏𝑪𝑶𝑹𝑹𝑰𝑮𝑰𝑫𝑶 𝟔𝟑𝟑 𝟑𝟔 𝐣𝟑𝟓𝟖 𝟗𝟑 𝐣𝟏𝟔𝟒 𝟏𝟖 𝟔𝟑𝟑 𝟑𝟔 𝐣 𝟏𝟗𝟒 𝟕𝟓𝐤𝐕𝐀 𝑺𝑪𝑪𝑴𝟏𝑪𝑶𝑹𝑹𝑰𝑮𝑰𝑫𝑶 𝟔𝟔𝟐 𝟔𝟑 𝟏𝟕 𝟎𝟗 𝐤𝐕𝐀 Fator de potência do CCM1 após a inserção do banco será 𝐅𝐏 𝐜𝐨𝐬𝟏𝟕 𝟎𝟗 𝟎 𝟗𝟓𝟔 53 Verificação do FP após correção no CCM2 𝑺𝑪𝑪𝑴𝟐𝑪𝑶𝑹𝑹𝑰𝑮𝑰𝑫𝑶 𝐏𝐤𝐖 𝐐𝐚𝐭𝐮𝐚𝐥𝐤𝐕𝐀𝐫 𝐐𝐛𝐚𝐧𝐜𝐨𝐜𝐚𝐩𝐚𝐜𝐢𝐭𝐨𝐫𝐞𝐬 𝑺𝑪𝑪𝑴𝟐𝑪𝑶𝑹𝑹𝑰𝑮𝑰𝑫𝑶 𝟒𝟓𝟑 𝟖𝟑 𝐣𝟐𝟕𝟕 𝟏𝟒 𝐣𝟏𝟑𝟒 𝟒𝟓𝟑 𝟖𝟑 𝐣 𝟏𝟒𝟑 𝟏𝟒𝐤𝐕𝐀 𝑺𝑪𝑪𝑴𝟐𝑪𝑶𝑹𝑹𝑰𝑮𝑰𝑫𝑶 𝟒𝟕𝟓 𝟖𝟕 𝟏𝟕 𝟓𝟏 𝐤𝐕𝐀 Fator de potência do CCM2 após a inserção do banco será 𝐅𝐏 𝐜𝐨𝐬𝟏𝟕 𝟓𝟏 𝟎 𝟗𝟓𝟒 54 Verificação do FP após correção no CCM4 𝑺𝑪𝑪𝑴𝟒𝑪𝑶𝑹𝑹𝑰𝑮𝑰𝑫𝑶 𝐏𝐤𝐖 𝐐𝐚𝐭𝐮𝐚𝐥𝐤𝐕𝐀𝐫 𝐐𝐛𝐚𝐧𝐜𝐨𝐜𝐚𝐩𝐚𝐜𝐢𝐭𝐨𝐫𝐞𝐬 𝑺𝑪𝑪𝑴𝟒𝑪𝑶𝑹𝑹𝑰𝑮𝑰𝑫𝑶 𝟏𝟐𝟔 𝟖𝟕 𝐣𝟖𝟓 𝟐𝟔 𝐣𝟒𝟒 𝟕𝟖 𝟏𝟐𝟔 𝟖𝟕 𝐣 𝟒𝟎 𝟒𝟖𝐤𝐕𝐀 𝑺𝑪𝑪𝑴𝟒𝑪𝑶𝑹𝑹𝑰𝑮𝑰𝑫𝑶 𝟏𝟑𝟑 𝟏𝟕 𝟏𝟕 𝟕 𝐤𝐕𝐀 Fator de potência do CCM4 após a inserção do banco será 𝐅𝐏 𝐜𝐨𝐬𝟏𝟕 𝟕 𝟎 𝟗𝟓𝟑 35 55 Verificação do FP após correção no CCM3 𝑺𝑪𝑪𝑴𝟑𝑪𝑶𝑹𝑹𝑰𝑮𝑰𝑫𝑶 𝐏𝐤𝐖 𝐐𝐚𝐭𝐮𝐚𝐥𝐤𝐕𝐀𝐫 𝐐𝐛𝐚𝐧𝐜𝐨𝐜𝐚𝐩𝐚𝐜𝐢𝐭𝐨𝐫𝐞𝐬 𝑺𝑪𝑪𝑴𝟑𝑪𝑶𝑹𝑹𝑰𝑮𝑰𝑫𝑶 𝟐𝟒𝟏 𝟎𝟕 𝐣𝟏𝟒𝟗 𝟒𝟏 𝐣𝟕𝟒 𝟔𝟑 𝟐𝟒𝟏 𝟎𝟕 𝐣 𝟕𝟒 𝟕𝟖𝐤𝐕𝐀 𝑺𝑪𝑪𝑴𝟑𝑪𝑶𝑹𝑹𝑰𝑮𝑰𝑫𝑶 𝟐𝟓𝟐 𝟒 𝟏𝟕 𝟐𝟒 𝐤𝐕𝐀 Fator de potência do CCM3 após a inserção do banco será 𝐅𝐏 𝐜𝐨𝐬𝟏𝟕 𝟐𝟒 𝟎 𝟗𝟓𝟓 56 Verificação do FP após correção no QDGF1 e QDGF2 561 Verificação do FP após correção no QDGF1 𝑺𝑸𝑫𝑮𝑭𝟏𝑪𝑶𝑹𝑹𝑰𝑮𝑰𝑫𝑶 𝐏𝐤𝐖 𝐐𝐚𝐭𝐮𝐚𝐥𝐤𝐕𝐀𝐫 𝐐𝐛𝐚𝐧𝐜𝐨𝐜𝐚𝐩𝐚𝐜𝐢𝐭𝐨𝐫𝐞𝐬 𝑺𝑸𝑫𝑮𝑭𝟏𝑪𝑶𝑹𝑹𝑰𝑮𝑰𝑫𝑶 𝟏𝟏𝟐𝟔 𝟐𝟕 𝐣𝟔𝟓𝟗 𝟗𝟓 𝐣𝟐𝟗𝟖 𝟓𝟏 𝟏𝟏𝟐𝟔 𝟐𝟕 𝐣 𝟑𝟔𝟏 𝟒𝟒𝐤𝐕𝐀 𝑺𝑸𝑫𝑮𝑭𝟏𝑪𝑶𝑹𝑹𝑰𝑮𝑰𝑫𝑶 𝟏𝟏𝟖𝟐 𝟖𝟓 𝟏𝟕 𝟕𝟗 𝐤𝐕𝐀 Fator de potência do QDGF1 após a inserção do banco será 𝐅𝐏 𝐜𝐨𝐬𝟏𝟕 𝟕𝟗 𝟎 𝟗𝟓𝟐 562 Verificação do FP após correção no QDGF2 𝑺𝑸𝑫𝑮𝑭𝟐𝑪𝑶𝑹𝑹𝑰𝑮𝑰𝑫𝑶 𝐏𝐤𝐖 𝐐𝐚𝐭𝐮𝐚𝐥𝐤𝐕𝐀𝐫 𝐐𝐛𝐚𝐧𝐜𝐨𝐜𝐚𝐩𝐚𝐜𝐢𝐭𝐨𝐫𝐞𝐬 𝑺𝑸𝑫𝑮𝑭𝟐𝑪𝑶𝑹𝑹𝑰𝑮𝑰𝑫𝑶 𝟑𝟔𝟕 𝟗𝟒 𝐣𝟐𝟑𝟒 𝟔𝟕 𝐣𝟏𝟏𝟗 𝟒 𝟑𝟔𝟕 𝟗𝟒 𝐣 𝟏𝟏𝟓 𝟐𝟕𝐤𝐕𝐀 𝑺𝑸𝑫𝑮𝑭𝟐𝑪𝑶𝑹𝑹𝑰𝑮𝑰𝑫𝑶 𝟑𝟖𝟓 𝟓𝟕 𝟏𝟕 𝟑𝟗 𝐤𝐕𝐀 Fator de potência do QDGF2 após a inserção do banco será FP cos1739 0954 57 Verificação do FP após correção no QDGFTOTAL 𝑺𝑸𝑫𝑮𝑭𝑻𝑶𝑻𝑨𝑳𝑪𝑶𝑹𝑹𝑰𝑮𝑰𝑫𝑶 𝐏𝐤𝐖 𝐐𝐚𝐭𝐮𝐚𝐥𝐤𝐕𝐀𝐫 𝐐𝐛𝐚𝐧𝐜𝐨𝐜𝐚𝐩𝐚𝐜𝐢𝐭𝐨𝐫𝐞𝐬 𝑺𝑸𝑫𝑮𝑭𝑻𝑶𝑻𝑨𝑳𝑪𝑶𝑹𝑹𝑰𝑮𝑰𝑫𝑶 𝟏𝟒𝟗𝟒 𝟐𝟏 𝐣𝟖𝟗𝟒 𝟔𝟐 𝐣𝟑𝟗𝟓 𝟗𝟕 𝟏𝟒𝟗𝟒 𝟐𝟏 𝐣 𝟒𝟗𝟖 𝟔𝟓𝐤𝐕𝐀 𝑺𝑸𝑫𝑮𝑭𝑻𝑶𝑻𝑨𝑳𝑪𝑶𝑹𝑹𝑰𝑮𝑰𝑫𝑶 𝟏𝟓𝟕𝟓 𝟐𝟐 𝟏𝟖 𝟒𝟓 𝐤𝐕𝐀 Fator de potência do QDGFTOTAL após a inserção do banco será 𝐅𝐏 𝐜𝐨𝐬𝟏𝟖 𝟒𝟓 𝟎 𝟗𝟒𝟗 36 58 TABELA DE RESUMO DA VERIFICAÇÃO DO FP Segue uma tabela resumida com os valores da nova potência aparente após a inserção dos bancos de capacitores escolhidos e o cálculo do fator de potência resultante para cada setor Ressalta se que no modo escolhido para correção do FP 1 Modo mantendo a potência ativa e alterando a aparente o que pode ser visto pela tabela no SNOVO Tabela 4 Resumo da Verificação FP RESUMO DA VERIFICAÇÃO DO FP SETOR FP ATUAL FP DESEJADO PkW ATUAL QkVAr ATUAL QkVAr BANCO SkVA NOVO FP RESULTANTE QDFL 085 095 39083 j 2388 j 1111 39083 j 1277 cos181 4112 k 181 0951 CCM1 087 095 63336 j 35893 j 16418 63336 j 19475 cos1709 66263 1709 0956 CCM2 085 095 45383 j 27714 j 134 45383 j 14314 cos1781 47587 1751 0954 CCM4 083 095 12687 j 8526 j 4478 12687 j 4048 cos177 13317 177 0953 CCM3 085 095 24107 j 14941 j 7463 24107 j 7478 cos1724 2524 1724 0955 QDGF1 086 095 112627 j 65995 j 29851 112627 j 36144 cos1779 118285 1779 0952 QDGF2 084 095 36794 j 23467 j 1194 36794 j 11527 cos1739 38557 1739 0954 QDGFTOTAL 086 095 149421 j 89462 j 39597 149421 j 49865 cos1845 157522 1845 0949 Fonte Próprios autores 2023 37 B Enunciado do Trabalho Parte b No diagrama unifilar abaixo que irá alimentar a Planta Industrial identificar todos os componentes Figura 22 Diagrama Unifilar da Instalação Industrial Fonte Próprios autores 2023 38 C Enunciado do Trabalho Parte c Após a identificação especifique cada um deles descrevendo seus dados técnicos e fabricante inclusive o do banco de capacitores TRANSFORMADOR 1 1500kVA Fabricante WEG Modelo CP 13880091 Comutação CST Potência kVA 15000 Frequência Hz 60 Impedância 850 ºC ONAN 45 Alta TensãoBaixa Tensão Posição kV Ligação 138 038 TriânguloEstrela Temperatura máxima do ambiente C 100 Norma Especificação NBR 5356 TRANSFORMADOR 2 500kVA Fabricante WEG Modelo CP 13637134 Comutação CST Potência kVA 5000 Frequência Hz 60 Impedância 850 ºC ONAN 45 Alta TensãoBaixa Tensão Posição kV Ligação 138 038 TriânguloEstrela Temperatura máxima do ambiente C 100 Norma Especificação NBR 5356 BANCOS DE CAPACITORES Local Modelo da Caixa Potência Kvar Capacitância por fase μF Corrente por fase A Linha CLMD Tensão 440V QDGF1 CLMD83 100Kvar 4567μF 1312ª QDGF2 CLMD53 40Kvar 1827μF 525ª QDFL CLMD13 5Kvar 228μF 66ª CCM1 CLMD63 55Kvar 2512μF 722ª CCM2 CLMD53 45Kvar 2055μF 59A CCM4 CLMD53 45Kvar 2055μF 59A CCM3 CLMD43 25Kvar 1142μF 328A Dimensionamento orientativo baseado nas Normas IEC 6083112 para temperatura interna do banco de capacitores de até 40C CHAVE ELO FUSÍVEL 100K Fabricante INDEL BAURU Chave Elo Fusível 100K Modelo EF100KPCIR Porta Fusível 200A Tipo K Elemento Fusível Prata Tipo Cabeçote Removível Norma Especificação NBR 5356 DISJUNTORES SETOR Local Modelo Corrente Nominal In Tensão Nominal Ur Capacidade Curto Circuito Ics Polos FABRICANTE QDGF1 GERAL E22N 2500 Ekip HiTouch LSIG 3p F HR 2500 A 380 V 440 V 380 V AC 66 kA 3 P DJc banco EZC100N3060 60 A QDFL C120N18365C 80 A CCM1 T8L 2000 PR331P LSI 2000 380 V AC 85 kA QDGF2 GERAL Compact NB800N33907 700 A 380 V 440 V 380 V AC 36 kA 3 P DJc EZC100N3060 60 A CCM4 Compact NB800N33907 700 A 380 V AC 36 kA QDFL GERAL C120N18365C 80 A 380 V 440 V 3 P Tomadas DPN21546C10A 10 A 220 V 380 V 1 P N Iluminação 1 DPN21546C6A 6 A Iluminação 2 DPN21544C3A 3 A CCM1 GERAL T8L 2000 PR331P LSI 2000 A 380 V 440 V 380 V AC 85 kA 3 P G1 EZC250N3150 150 A DJc banco C120N18365C 80 A CCM2 Compact NS1000 1000 A 380 V AC 50 kA CCM2 GERAL Compact NS1000 1000 A 380 V 440 V 380 V AC 50 kA 3 P G2 EZC100N3080 80 A G3 EZC250N3125 125 A DJc banco EZC100N3060 60 A CCM4 GERAL Compact NB 800N33907 700 A 380 V 440 V 380 V AC 36 kA 3 P G5 EZC100N3060 60 A CCM3 Compact NB 600N32877 500 A CCM3 GERAL Compact NB 600N32877 500 A 380 V 440 V G4 EZC100N3060 60 A DJc banco EZC100N3040 40 A Posto de Proteção GERAL 380 V 440 V 3 P DJTR1 E22N 2500 Ekip HiTouch LSIG 3p F HR 2500 A 380 V AC 66 kA DJTR2 Compact NB800N33907 700 A 380 V AC 36 kA Dimensionamento orientativo baseado nas Normas IEC 6083112 para temperatura interna do banco de capacitores de até 40C 39 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1 Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca Prof Paulo Duailibe 2000 2Apostilas de aula do professor Paulo Nazareth CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA 9P TRABALHO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS MÉDIA TENSÃO 2 ETAPA Componente 01 Emerson E Patrocino Ferreira Componente 02 Paulo Silva Carneiro CONSELHEIRO LAFAIETE 2023 FACULDADE CES CL ENGENHARIA ELÉTRICA 2 ETAPA DO TRABALHO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS MÉDIA TENSÃO 2 Etapa do Trabalho da Disciplina de Instalações Elétricas Média Tensão do Curso de Engenharia Elétrica da Faculdade de Ensino Superior CES CL designado pelo Orientador Especialista Professor e Mestre Paulo Nazaré A 2ª Etapa deste trabalho tem como objetivo elaborar diagrama unifilar dimensionar sessão nominal dos condutores elétricos e os disjuntores do sistema e ainda presumir o cálculo de curtocircuito conforme predisposto no enunciado Alunos Emerson E Patrocino Ferreira Paulo Silva Carneiro CONSELHEIRO LAFAIETE 2023 TRABALHO 2 ETAPA Enunciado do Trabalho 2ª Etapa 50 ptos Pedese a Elabore um diagrama unifilar dos quadros e CCMs representados no arranjo da planta industrial b Dimensione também todos os cabos de potência da planta industrial e os respectivos disjuntores c Calcule o curtocircuito trifásico presumido nos respectivos QDs e CCMs Para o cálculo das correntes de curtoscircuitos considere uma corrente de curtocircuito trifásica de 𝐼𝑠𝑐280070 𝐴 da concessionária na entrada da subestação do consumidor Considere as seguintes distâncias para a especificação dos cabos elétricos QDGF QDLF de 80 m QDGF CCM1 de 130 m CCM1 CCM2 de 100 m QDGF CCM4 de 180 m Distribuição da distância dos QDs e CCMs QDFL 80 metros Derivação direta do QDFL CCM1 130 metros Derivação direta do QDFL CCM2 100 metros Derivação direta do CCM1 CCM4 180 metros Derivação direta do QDGF CCM3 100 metros Derivação direta do CCM4 Parte A Enunciado parte a Elabore um diagrama unifilar dos quadros e CCMs representados no arranjo da planta industrial Parte B Enunciado parte b Dimensione também todos os cabos de potência da planta industrial e os respectivos disjuntores Serão usadas barras de cobre retangulares para uso interior conforme a Tabela 338 do Livro Mamede 9ª Edição pág 188 1 DQDGF1TR1 1500 kVA 𝐼QDGF𝐁𝟏𝐓𝐑¹ 1500 3𝑥038 𝟐 𝟐𝟖𝟏 𝟕𝟏 𝑨 Barra pintada de cobre In 2700A 1X Largura 160 mm Espessura 10 mm R Resistência 00137 Ωkm X Reatância 01268 Ωkm 2 DQDGF2TR2 500 kVA 𝐼QDGF𝐁𝟐𝐓𝐑² 500 3𝑥038 𝟕𝟔𝟎 𝟓𝟕 𝑨 Barra pintada de cobre In 850A 1X Largura 40 mm Espessura 10 mm R Resistência 00548 Ωkm X Reatância 01792 Ωkm DQDGF 1 e 2 TOTAL 2000 kVA 𝐼QDGFB2TR² 2000 3𝑥038 𝟑 𝟎𝟒𝟐 𝟐𝟖 𝑨 3 DQDFLTR1 4598 kVA 𝐼QDFL𝐁𝟏𝐓𝐑¹ 4598 3𝑥038 𝟔𝟗 𝟗𝟒 𝑨 Barra pintada de cobre In 123A 1X Largura 12 mm Espessura 2 mm R Resistência 09297 Ωkm X Reatância 02859 Ωkm 4 DCCM1TR1 728 kVA Devido a carga do CCM2 de 53395 kVA se derivar do CCM1 será necessário somar as duas cargas CCM1 CCM2 para o dimensionamento do barramento do CCM1 DCCM1 728 kVA DCCM2 53395 kVA 126195 KVA 𝐼CCM1𝐓𝐑¹ 𝟏𝟐𝟔𝟏 𝟗𝟓 3𝑥038 𝟏𝟗𝟏𝟗 𝟔𝟏 𝑨 Barra pintada de cobre In 2110A 1X Largura 120 mm Espessura 10 mm R Resistência 00182 Ωkm X Reatância 01377 Ωkm 5 DCCM2TR1 53395 kVA 𝐼CCM2𝐁𝟏𝐓𝐑¹ 53395 3𝑥038 𝟖𝟏𝟐 𝟐𝟏 𝑨 Barra pintada de cobre In 826A 1X Largura 60 mm Espessura 5 mm R Resistência 00731 Ωkm X Reatância 01900 Ωkm 6 DCCM3TR2 28361 kVA 𝐼CCM3𝐁𝟐𝐓𝐑² 28361 3𝑥038 𝟒𝟑𝟏 𝟒𝟏 𝑨 Barra pintada de cobre In 435A 1X Largura 40 mm Espessura 3 mm R Resistência 01836 Ωkm X Reatância 02248 Ωkm 7 DCCM4TR2 15286 kVA Devido a carga do CCM3 de 28361 kVA se derivar do CCM4 será necessário somar as duas cargas CCM4 CCM3 para o dimensionamento do barramento do CCM4 DCCM4 15286 kVA DCCM3 28361 kVA 43647 KVA 𝐼CCM4𝐁𝟐𝐓𝐑² 43647 3𝑥038 𝟔𝟔𝟑 𝟏𝟓 𝑨 Barra pintada de cobre In A 1X Largura 30 mm Espessura 10 mm R Resistência Ωkm X Reatância Ωkm Tabela Resumida Barramento Pintado de Cobre x 1 DESCRIÇÃO CargaTR1 A CargaTR2 A In A Largura mm Espessura mm Resistência R Ωkm Reatância x Ωkm IQDGFTR1 228171 A 2700 160 10 00137 01268 IQDGFTR2 76057 A 850 40 10 00548 01792 I𝑸𝑫𝑭𝑳 6994 123 12 2 09297 02859 I𝑪𝑪𝑴𝟏 191961 2110 120 10 0 0182 01377 I𝑪𝑪𝑴𝟐 81221 826 60 5 00731 01900 I𝑪𝑪𝑴𝟑 43141 435 40 3 01836 02248 I𝑪𝑪𝑴𝟒 66315 676 30 10 00731 01900 Dimensionamento de Cabos Considerações Condutor com Isolação PVC Temperatura no condutor 70 ºC Isolação 0610kV Tabela 36 Capacidade de condução de corrente em ampères para os métodos de referência A1 A2 B1 B2 C e D da Tabela 33 NBR 5410 1 TR1 para QDGF1 DQDGF1 In 228171 A Distância 50 metros do TR1 QDGF1 e no máximo 2 de queda de tensão Tabela 36 Capacidade de condução de corrente em ampères para o método de referência B2 3 condutores carregados Opções 1 e 2 OPÇÃO 1 5 condutores 228171 5 45634A 5x1C500mm² 1C500 mm² 486 A OPÇÃO2 8 condutores 228171 8 28521 A 8x1C240mm² 1C240 mm² 313 A Cálculo de Queda de Tensão Tabela 322 Resistência e reatância dos condutores de PVC70C Valores médios Mamede 9ª Edição pag 168 OPÇÃO 1 Resolução r Ωkm x Ωkm Distância 50m 005km Para 5C de 500mm² 𝑅 00507𝑥005 5 0000507 𝛺 𝑋 01051𝑥005 5 000105 𝛺 𝑍 0000507 𝑗000105 0001666423 ΔV ZI 000166x228171 379 Volts ΔV 379 380 𝑥 100 099 OK OPÇÃO 2 Resolução r 00958 Ωkm x 01070 Ωkm Distância 50m 005km Para 8C de 240mm² 𝑅 00958𝑥005 8 000059 𝛺 𝑋 01070𝑥005 8 000067 𝛺 𝑍 000059 𝑗000067 00008934763 ΔV ZI 0000893x228171 204 Volts ΔV 204 380 𝑥 100 054 OK Caso o critério de corrente não atendesse poderia ser usado o critério de queda de tensão Fórmula 𝑆𝑐 100 3 𝜌 𝐿𝑐 𝐼𝑐 𝑉 𝑉𝐿 Descritivo ρ resistividade do material condutor cobre 156 Ωmm²m Lc comprimento do circuito em m 50m Ic corrente total do circuito em A 228171A ΔVc queda de tensão máxima admitida em projeto em 2 Vfn tensão entre fase e neutro em V 380V 𝑆𝑐 100𝑥3𝑥 1 56 𝑥50𝑥228171 2𝑥380 46429 𝑚𝑚² Prevalece então o critério da capacidade de corrente 2 TR2 para QDGF2 DQDGF2 In 76057 A Distância 50 metros do TR2 QDGF2 e no máximo 2 de queda de tensão Tabela 36 Capacidade de condução de corrente em ampères para o método de referência B2 3 condutores carregados Opções 1 e 2 OPÇÃO 1 3 condutores 76057 3 25352A 3x1C185mm² 1C185 mm² 268 A OPÇÃO2 5 condutores 76057 5 15211A 5x1C95mm² 1C95 mm² 179 A Cálculo de Queda de Tensão Tabela 322 Resistência e reatância dos condutores de PVC70C Valores médios Mamede 9ª Edição pag 168 OPÇÃO 1 Resolução r Ωkm x Ωkm Distância 50m 005km Para 3C de 185mm² 𝑅 01226𝑥005 3 000204 𝛺 𝑋 01073𝑥005 3 000179 𝛺 𝑍 000204 𝑗000179 0002714127 ΔV ZI 000271x76057 206 Volts ΔV 206 380 𝑥 100 054 OK OPÇÃO 2 Resolução r Ωkm x Ωkm Distância 50m 005km Para 5C de 95mm² 𝑅 02352𝑥005 5 000235 𝛺 𝑋 01090𝑥005 5 000109 𝛺 𝑍 000235 𝑗000109 0002592488 ΔV ZI 000259x76057 197 Volts ΔV 197 380 𝑥 100 052 OK Caso o critério de corrente não atendesse poderia ser usado o critério de queda de tensão Fórmula 𝑆𝑐 100 3 𝜌 𝐿𝑐 𝐼𝑐 𝑉 𝑉𝐿 Descritivo ρ resistividade do material condutor cobre 156 Ωmm²m Lc comprimento do circuito em m 50m Ic corrente total do circuito em A 76057A ΔVc queda de tensão máxima admitida em projeto em 2 Vfn tensão entre fase e neutro em V 380V 𝑆𝑐 100𝑥3𝑥 1 56 𝑥50𝑥76057 2𝑥380 15476 𝑚𝑚² Prevalece então o critério da capacidade de corrente 3 QDGF1 para QDFL DQDFL In 𝟔𝟗𝟗𝟒 𝑨 Distância 80 metros do QDGF1 QDFL e no máximo 2 de queda de tensão Tabela 36 Capacidade de condução de corrente em ampères para o método de referência B2 3 condutores carregados OPÇÕES OPÇÃO 1 1 condutores 6994 1x1C25mm² 1C25 mm² 80 A OPÇÃO2 2 condutores 6994 2 3497 A 2x1C10mm² 1C10 mm² 46 A Cálculo de Queda de Tensão Tabela 322 Resistência e reatância dos condutores de PVC70C Valores médios Mamede 9ª Edição pag 168 OPÇÃO 1 Resolução r 08891 Ωkm x 01164 Ωkm Distância 80m 008km Para 1C de 25mm² 𝑅 08891𝑥008 1 00711 𝛺 𝑋 01164𝑥008 1 000931 𝛺 𝑍 00711 𝑗000931 00717746 ΔV ZI 00717x6994 501 Volts ΔV 501 380 𝑥 100 132 OK OPÇÃO 2 Resolução r 22221 Ωkm x 01207 Ωkm Distância 80m 008km Para 2C de 10mm² 𝑅 22221𝑥008 2 00888 𝛺 𝑋 01207𝑥008 2 000483 𝛺 𝑍 00888 𝑗000483 00889311 ΔV ZI 00889x6994 622 Volts ΔV 622 380 𝑥 100 164 OK Caso o critério de corrente não atendesse poderia ser usado o critério de queda de tensão Fórmula 𝑆𝑐 100 3 𝜌 𝐿𝑐 𝐼𝑐 𝑉 𝑉𝐿 Descritivo ρ resistividade do material condutor cobre 156 Ωmm²m Lc comprimento do circuito em m 80m Ic corrente total do circuito em A 6994A ΔVc queda de tensão máxima admitida em projeto em 2 Vfn tensão entre fase e neutro em V 380V 𝑆𝑐 100𝑥3𝑥 1 56 𝑥80𝑥6994 2𝑥380 2277 𝑚𝑚² Prevalece então o critério da capacidade de corrente 4 QDGF para CCM1 DCCM1 Distância 130 metros do QDGF1 CCM1 e no máximo 2 de queda de tensão Tabela 36 Capacidade de condução de corrente em ampères para o método de referência B2 3 condutores carregados PCCM1 101149 kVA G1 18031 kVA PCCM2 79161 kVA G2 G3 𝐼𝑁𝐶𝐶𝑀1 𝟏𝟖𝟎𝟑 𝟏 3 𝑥 038 𝟐𝟕𝟑𝟗 𝟓𝟑𝑨 ICCM1 273953A Opções 7 condutores 273953 7 39136A 7x1C400mm² 1C400 mm² 425 A 12 condutores 273953 12 22829 A 12x1C150mm² 1C150 mm² 236 A Tabela 315 Fatores de correção para agrupamento de circuitos ou cabos multipolares aplicáveis aos valores de capacidade de condução de corrente dados nas Tabelas 36 37 38 e 39 NBR 5410 OPÇÃO 1 7C correção para fator de agrupamento 079 𝐼𝐶𝐶𝑀1𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑔𝑖𝑑𝑜 𝟐𝟕𝟑𝟗 𝟓𝟑 079 𝟑𝟒𝟔𝟕 𝟕𝟔 𝐴 Opções corrigidas Para atender a nova corrente aumentou 2 condutores por fase OPÇÃO 1 9 condutores 𝟑𝟒𝟔𝟕 𝟕𝟔 9 38531A 9x1C400mm² 1C400 mm² 425 A OPÇÃO 2 12C correção para fator de agrupamento 078 𝐼𝐶𝐶𝑀1𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑔𝑖𝑑𝑜 𝟐𝟕𝟑𝟗 𝟓𝟑 078 𝟑𝟓𝟏𝟐 𝟐𝟐 𝐴 Para atender a nova corrente aumentou 3 condutores por fase OPÇÃO 2 15 condutores 351222 15 23415 A 15x1C150mm² 1C150 mm² 236 A OPÇÃO 3 9 condutores 351222 9 30439 A 9x1C240mm² 1C240 mm² 313 A OPÇÃO 1 Resolução r Ωkm x Ωkm Distância 130m 013km Para 9C de 400mm² 𝑅 00608𝑥013 9 𝟎 𝟎𝟎𝟎𝟖𝟕𝟖 𝛺 𝑋 01058𝑥013 9 000153 𝛺 𝑍 𝟎 𝟎𝟎𝟎𝟖𝟕𝟖 𝑗000153 0001766015 ΔV ZI 000176x𝟑𝟒𝟔𝟕 𝟕𝟔 61 Volts ΔV 61 380 𝑥 100 161 OK OPÇÃO 2 Resolução r Ωkm x Ωkm Distância 130m 013km Para 15C de 150mm² 𝑅 01502𝑥013 15 𝟎 𝟎𝟎𝟏𝟑𝟎 𝛺 𝑋 01074𝑥013 15 0000931 𝛺 𝑍 𝟎 𝟎𝟎𝟏𝟑𝟎 𝑗0000931 0001593561 ΔV ZI 000159x351222 558 Volts ΔV 558 380 𝑥 100 147 OK OPÇÃO 3 Resolução r 00958 Ωkm x 01070 Ωkm Distância 130m 013km Para 9C de 240mm² 𝑅 00958𝑥013 9 𝟎 𝟎𝟎𝟏𝟑𝟖 𝛺 𝑋 01070𝑥013 9 000155 𝛺 𝑍 𝟎 𝟎𝟎𝟏𝟑𝟖 𝑗000155 0002074832 ΔV ZI 000207x351222 727 Volts ΔV 727 380 𝑥 100 191 OK Caso o critério de corrente não atendesse poderia ser usado o critério de queda de tensão Fórmula 𝑆𝑐 100 3 𝜌 𝐿𝑐 𝐼𝑐 𝑉 𝑉𝐿 Descritivo ρ resistividade do material condutor cobre 156 Ωmm²m Lc comprimento do circuito em m 130m Ic corrente total do circuito em A 𝟐𝟕𝟑𝟗 𝟓𝟑 ΔVc queda de tensão máxima admitida em projeto em 2 Vfn tensão entre fase e neutro em V 380V 𝑆𝑐 100𝑥3𝑥 1 56 𝑥130𝑥𝟐𝟕𝟑𝟗 𝟓𝟑 2𝑥380 144765𝑚𝑚² Prevalece então o critério da capacidade de corrente 5 QDGF1 para CCM2 DCCM2 Distância do QDGF CCM2 130 100 230 metros e no máximo 2 de queda de tensão Tabela 36 Capacidade de condução de corrente em ampères para o método de referência B2 3 condutores carregados PCCM2 79161 kVA G2 G3 𝐼𝑁𝐶𝐶𝑀2 𝟕𝟗𝟏 𝟔𝟏 3 𝑥 038 𝟏𝟐𝟎𝟐 𝟕𝟑 𝑨 ICCM2 120273 A Opções 3 condutores 120273 3 40091 A 3x1C400mm² 1C400 mm² 425 A 7 condutores 120273 7 17182 A 7x1C95mm² 1C95 mm² 179 A Tabela 315 Fatores de correção para agrupamento de circuitos ou cabos multipolares aplicáveis aos valores de capacidade de condução de corrente dados nas Tabelas 36 37 38 e 39 NBR 5410 OPÇÃO 1 3C correção para fator de agrupamento 082 𝐼𝐶𝐶𝑀1𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑔𝑖𝑑𝑜 120273 082 𝟏𝟒𝟔𝟔 𝟕𝟓 𝑨 Opções corrigidas Para atender a nova corrente aumentou 1 condutor por fase 4 condutores 𝟏𝟒𝟔𝟔 𝟕𝟓 4 36669 A 4x1C400mm² 1C400 mm² 425 A OPÇÃO 2 7C correção para fator de agrupamento 079 𝐼𝐶𝐶𝑀1𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑔𝑖𝑑𝑜 120273 079 152244 𝐴 Para atender a nova corrente aumentou 2 condutores por fase 9 condutores 152244 9 16916 A 9x1C95mm² 1C95 mm² 179 A Cálculo de Queda de Tensão Tabela 322 Resistência e reatância dos condutores de PVC70C Valores médios Mamede 9ª Edição pag 168 OPÇÃO 1 Resolução r Ωkm x Ωkm Distância 230m 023km Para 4C de 400mm² 𝑅 00608𝑥023 4 𝟎 𝟎𝟎𝟑𝟒𝟗 𝛺 𝑋 01058𝑥023 4 000608 𝛺 𝑍 𝟎 𝟎𝟎𝟑𝟒𝟗 𝑗000608 0007016014 ΔV ZI 000701x𝟏𝟒𝟔𝟔 𝟕𝟓 1028 Volts ΔV 1028 380 𝑥 100 271 NÃO ATENDE OPÇÃO 2 Resolução r Ωkm x Ωkm Distância 230m 023km Para 9C de 95mm² 𝑅 02352𝑥023 9 𝟎 𝟎𝟎𝟔𝟎𝟏 𝛺 𝑋 01090𝑥023 9 000279 𝛺 𝑍 𝟎 𝟎𝟎𝟔𝟎𝟏 𝑗000279 000663249 ΔV ZI 000663x152244 1009 Volts ΔV 1009 380 𝑥 100 265 NÃO ATENDE Como o critério de corrente não atendeu usamos o critério de queda de tensão Fórmula 𝑆𝑐 100 3 𝜌 𝐿𝑐 𝐼𝑐 𝑉 𝑉𝐿 Descritivo ρ resistividade do material condutor cobre 156 Ωmm²m Lc comprimento do circuito em m 230m Ic corrente total do circuito em A 𝟏𝟐𝟎𝟐 𝟕𝟑 A ΔVc queda de tensão máxima admitida em projeto em 2 Vfn tensão entre fase e neutro em V 380V 𝑆𝑐 100𝑥3𝑥 1 56 𝑥230𝑥𝟏𝟐𝟎𝟐 𝟕𝟑 2𝑥380 112578 𝑚𝑚² OPÇÃO 3 112578 7 16083𝑚𝑚² Usando então condutor 185mm² 7x1C185mm² 1C185 mm² 268 A OPÇÃO 4 112578 10 11258 𝑚𝑚² Usando então condutor 120mm² 10x1C120mm² 1C120 mm² 206 A OPÇÃO 3 Resolução r Ωkm x Ωkm Distância 230m 023km Para 7C de 185mm² 𝑅 01226𝑥023 7 𝟎 𝟎𝟎𝟒𝟎𝟑 𝛺 𝑋 01073𝑥023 7 000353 𝛺 𝑍 𝟎 𝟎𝟎𝟒𝟎𝟑 𝑗000353 0005364122 ΔV ZI 000536x𝟏𝟐𝟎𝟐 𝟕𝟑 645 Volts ΔV 645 380 𝑥 100 169 OK OPÇÃO 4 Resolução r Ωkm x Ωkm Distância 230m 023km Para 10C de 120mm² 𝑅 01868𝑥023 10 𝟎 𝟎𝟎𝟒𝟑𝟎 𝛺 𝑋 01076𝑥023 10 000247 𝛺 𝑍 𝟎 𝟎𝟎𝟒𝟑𝟎 𝑗000247 0004962987 ΔV ZI 000496x𝟏𝟐𝟎𝟐 𝟕𝟑 597 Volts ΔV 597 380 𝑥 100 157 OK 6 QDGF2 para CCM4 DCCM4 Distância 180 metros do QDGF2 CCM4 e no máximo 2 de queda de tensão Tabela 36 Capacidade de condução de corrente em ampères para o método de referência B2 3 condutores carregados PCCM4 17983 kVA G5 5656 kVA PCCM3 38577 kVA G4 𝐼𝑁𝐶𝐶𝑀1 5656 3 𝑥 038 86036𝐴 ICCM4 86036A Opções 3 condutores 86036 3 28679 A 3x1C240mm² 1C240 mm² 313 A 5 condutores 86036 5 17210 A 5x1C95mm² 1C95 mm² 179 A Tabela 315 Fatores de correção para agrupamento de circuitos ou cabos multipolares aplicáveis aos valores de capacidade de condução de corrente dados nas Tabelas 36 37 38 e 39 NBR 5410 OPÇÃO 1 3C correção para fator de agrupamento 082 𝐼𝐶𝐶𝑀4𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑔𝑖𝑑𝑜 86036 082 𝟏𝟎𝟒𝟗 𝟐𝟐 𝑨 Para atender a nova corrente aumentou 1 condutor por fase 4 condutores 𝟏𝟎𝟒𝟗 𝟐𝟐 4 26231 A 4x1C240mm² 1C240 mm² 313 A OPÇÃO 2 5C correção para fator de agrupamento 08 𝐼𝐶𝐶𝑀4𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑔𝑖𝑑𝑜 86036 08 107545 𝐴 Para atender a nova corrente aumentou 2 condutores por fase 7 condutores 107545 7 15363 A 7x1C95mm² 1C95 mm² 179 A Cálculo de Queda de Tensão Tabela 322 Resistência e reatância dos condutores de PVC70C Valores médios Mamede 9ª Edição pag 168 OPÇÃO 1 Resolução r 00958 Ωkm x 01070 Ωkm Distância 180m 018km Para 4C de 240mm² 𝑅 00958𝑥018 4 𝟎 𝟎𝟎𝟒𝟑𝟏 𝛺 𝑋 01070𝑥018 4 000482 𝛺 𝑍 𝟎 𝟎𝟎𝟒𝟑𝟏 𝑗000482 0006474820 ΔV ZI 000647x𝟏𝟎𝟒𝟗 𝟐𝟐 679 Volts ΔV 679 380 𝑥 100 179 OK OPÇÃO 2 Resolução r Ωkm x Ωkm Distância 180m 018km Para 7C de 95mm² 𝑅 02352𝑥018 7 𝟎 𝟎𝟎𝟔𝟎𝟓 𝛺 𝑋 01090𝑥018 7 000280 𝛺 𝑍 𝟎 𝟎𝟎𝟔𝟎𝟓 𝑗000279 0006662475 ΔV ZI 000666x107545 713 Volts ΔV 713 380 𝑥 100 188 OK Caso o critério de corrente não atendesse seria calculado o critério da queda de tensão Fórmula 𝑆𝑐 100 3 𝜌 𝐿𝑐 𝐼𝑐 𝑉 𝑉𝐿 Descritivo ρ resistividade do material condutor cobre 156 Ωmm²m Lc comprimento do circuito em m 180m Ic corrente total do circuito em A 86036 𝐴 ΔVc queda de tensão máxima admitida em projeto em 2 Vfn tensão entre fase e neutro em V 380V 𝑆𝑐 100𝑥3𝑥 1 56 𝑥180𝑥86036 2𝑥380 63025 𝑚𝑚² Prevalece o critério da corrente 7 CCM4 para o DCCM3 Distância do QDGF CCM3 180 100 280 metros e no máximo 2 de queda de tensão Tabela 36 Capacidade de condução de corrente em ampères para o método de referência B2 3 condutores carregados PCCM3 38577 KVA G4 𝐼𝑁𝐶𝐶𝑀3 38577 3 𝑥 038 58681 𝐴 ICCM3TR2 58681 𝐴 Opções 2 condutores 58681 2 29341 A 2x1C240mm² 1C240 mm² 313 A 3 condutores 58681 3 1956 A 3x1C120mm² 1C120 mm² 206 A Tabela 315 Fatores de correção para agrupamento de circuitos ou cabos multipolares aplicáveis aos valores de capacidade de condução de corrente dados nas Tabelas 36 37 38 e 39 NBR 5410 OPÇÃO 1 2C correção para fator de agrupamento 087 𝐼𝐶𝐶𝑀3𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑔𝑖𝑑𝑜 58681 087 𝟔𝟕𝟒 𝟒𝟗 𝑨 Opções corrigidas Para atender a nova corrente aumentou 1 condutor por fase 3 condutores 𝟔𝟕𝟒 𝟒𝟗 3 22483 A 3x1C240mm² 1C240 mm² 313 A Cálculo de Queda de Tensão Tabela 322 Resistência e reatância dos condutores de PVC70C Valores médios Mamede 9ª Edição pag 168 OPÇÃO 1 Resolução r 00958 Ωkm x 01070 Ωkm Distância 280m 028km Para 3C de 240mm² 𝑅 00958𝑥028 3 𝟎 𝟎𝟎𝟖𝟗𝟒 𝛺 𝑋 01070𝑥028 3 000999 𝛺 𝑍 𝟎 𝟎𝟎𝟖𝟗𝟒 𝑗000999 001344817 ΔV ZI 000134x𝟔𝟕𝟒 𝟒𝟗 904 Volts ΔV 904 380 𝑥 100 238 NÃO ATENDE Como o critério de corrente não atendeu usamos o critério de queda de tensão Fórmula 𝑆𝑐 100 3 𝜌 𝐿𝑐 𝐼𝑐 𝑉 𝑉𝐿 Descritivo ρ resistividade do material condutor cobre 156 Ωmm²m Lc comprimento do circuito em m 280m Ic corrente total do circuito em A 58681A ΔVc queda de tensão máxima admitida em projeto em 2 Vfn tensão entre fase e neutro em V 380V 𝑆𝑐 100𝑥3𝑥 1 56 𝑥280𝑥58681 2𝑥380 66788 𝑚𝑚² OPÇÃO 2 66788 4 16697 𝑚𝑚² Usando então condutor 185mm² 4x1C185mm² 1C185 mm² 268 A OPÇÃO 3 66788 6 11131 𝑚𝑚² Usando então condutor 120mm² 6x1C120mm² 1C120 mm² 206 A OPÇÃO 2 Resolução r Ωkm x Ωkm Distância 280m 028km Para 4C de 185mm² 𝑅 01226𝑥028 4 𝟎 𝟎𝟎𝟖𝟓𝟖 𝛺 𝑋 01073𝑥028 4 000751 𝛺 𝑍 𝟎 𝟎𝟎𝟖𝟓𝟖 𝑗000751 001144119 ΔV ZI 00114x58681 669 Volts ΔV 669 380 𝑥 100 176 OK OPÇÃO 3 Resolução r Ωkm x Ωkm Distância 280m 028km Para 6C de 120mm² 𝑅 01868𝑥028 6 𝟎 𝟎𝟎𝟖𝟕𝟐 𝛺 𝑋 01076𝑥028 6 000502 𝛺 𝑍 𝟎 𝟎𝟎𝟖𝟕𝟐 𝑗000502 001012993 ΔV ZI 00101x58681 593 Volts ΔV 593 380 𝑥 100 156 OK Parte C Enunciado parte c Calcule o curtocircuito trifásico presumido nos respectivos QDs e CCMs Cálculo das Correntes de CurtoCircuito Cálculo da Impedância da Fonte do Sistema 𝐼𝑆𝐶 2800 70 𝑝𝑢 Valores escolhidos para os 2 transformadores TR1 e TR2 TR1 Potência nominal 1500kVA Tensão primária 138kV Tensão Secundária 038kV Grupo de ligação Dyn1 Impedância Percentual 60 TR2 Potência nominal 500kVA Tensão primária 138kV Tensão Secundária 038kV Grupo de ligação Dyn1 Impedância Percentual 45 Valores base Sb 10MVA VbPRIMÁRIO 138kV VbSECUNDÁRIO 038kV Relação da Tensões em pu 𝑉bPRIMÁRIO 𝑉bSECUNDÁRIO 138𝑘𝑉 038𝑘𝑉 363157 pu Cálculo da corrente de base do primário 𝐼bPRIMÁRIO 𝑆𝑏 3𝑥𝑉bPRIMÁRIO 10000kVA 3𝑥138𝑘𝑉 𝟒𝟏𝟖 𝟑𝟕𝑨 Cálculo da corrente de base do secundário 𝐼bSECUNDÁRIO 𝐼bPRIMÁRIO 𝑥 Relação da Tensões em pu 𝐼bSECUNDÁRIO 41837 𝑥 363157 𝟏𝟓 𝟏𝟗𝟑 𝟒𝟎𝐀 Cálculo da impedância de base do primário 𝑍bPRIMÁRIO 𝑉bPRIMÁRIO² 𝑆𝑏 138kV² 10𝑀𝑉𝐴 19044Ω Cálculo da impedância de base do secundário 𝑍bSECUNDÁRIO 𝑉bSECUNDÁRIO² 𝑆𝑏 038kV² 10𝑀𝑉𝐴 00144Ω Cálculo da corrente de fonte do sistema 𝐼F 𝐼𝑆𝐶 𝐼bPRIMÁRIO 2800 A 41837𝐴 66926 70 𝑝𝑢 Cálculo da impedância de fonte do sistema 𝑍F 𝐸 𝐼F 10 66926 70 01494 70 𝑝𝑢 00511 𝑗01404𝑝𝑢 Cálculo da impedância do TR1 de 1500kVA 𝑍TR1 𝑖𝑚𝑝𝑒𝑑𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑢𝑎𝑙 𝑥 𝑆𝑏 𝑃nTR1 006 𝑥 10000kVA 1500𝑘𝑉𝐴 04 𝑝𝑢 θ arctan 𝑋 𝑅 R 00511 Ω resistência da impedância da fonte X 𝑍TR1 2 𝑅² 04² 00511² 03967 Ω θ arctan 03967 00511 arctan 776 8266 𝑍TR1 04 8266 𝑝𝑢 00511 𝑗0397𝑝𝑢 Cálculo da impedância do TR2 de 500kVA 𝑍TR2 𝑖𝑚𝑝𝑒𝑑𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑢𝑎𝑙 𝑥 𝑆𝑏 𝑃nTR2 0045 𝑥 10000kVA 500𝑘𝑉𝐴 09 𝑝𝑢 θ arctan 𝑋 𝑅 R 00511 Ω resistência da impedância da fonte X 𝑍TR2 2 𝑅² 09² 00511² 08984 Ω θ arctan 08984 00511 arctan 1758 8674 𝑍TR2 09 8674 𝑝𝑢 00511 𝑗0898𝑝𝑢 Cálculo da impedância do Cabo do STR1 para o QDGF1 Como a melhor opção foram 7 cabos de 300mm² e 𝑍bSECUNDÁRIO 00144 R 𝟎𝟎𝟎𝟎𝟓𝟔 𝟎𝟎𝟏𝟒𝟒 00388 X 𝟎𝟎𝟎𝟎𝟕𝟔 𝟎𝟎𝟏𝟒𝟒 00527 Z 00388 j00527 pu Cálculo da impedância do Cabo do QDGF1 para o QDFL Como a melhor opção foi 1 cabo de 25mm² e 𝑍bSECUNDÁRIO 00144 R 𝟎𝟎𝟕𝟏𝟏 𝟎𝟎𝟏𝟒𝟒 4938 X 𝟎𝟎𝟎𝟗𝟑𝟏 𝟎𝟎𝟏𝟒𝟒 0646 Z 4938 j0646 pu Cálculo da impedância do Cabo do QDGF1 para o CCM1 Como a melhor opção foram 15 cabos de 150mm² e 𝑍bSECUNDÁRIO 00144 R 𝟎𝟎𝟎𝟏𝟑𝟎 𝟎𝟎𝟏𝟒𝟒 00903 X 𝟎𝟎𝟎𝟎𝟗𝟑𝟏 𝟎𝟎𝟏𝟒𝟒 00646 Z 00903 j00646 pu Cálculo da impedância do Cabo do QDGF1 para o CCM2 Como a melhor opção foram 10 cabos de 120mm² e 𝑍bSECUNDÁRIO 00144 R 𝟎𝟎𝟎𝟒𝟑𝟎 𝟎𝟎𝟏𝟒𝟒 0299 X 𝟎𝟎𝟎𝟐𝟒𝟕 𝟎𝟎𝟏𝟒𝟒 0172 Z 0299 j0172 pu Cálculo da impedância do Cabo do QDGF2 para o CCM4 Como a melhor opção foram 04 cabos de 240mm² e 𝑍bSECUNDÁRIO 00144 R 𝟎𝟎𝟎𝟒𝟑𝟏 𝟎𝟎𝟏𝟒𝟒 0299 X 𝟎𝟎𝟎𝟒𝟖𝟐 𝟎𝟎𝟏𝟒𝟒 0335 Z 0299 j0335 pu Cálculo da impedância do Cabo do QDGF2 para o CCM3 Como a melhor opção foram 06 cabos de 120mm² e 𝑍bSECUNDÁRIO 00144 R 𝟎𝟎𝟎𝟖𝟕𝟐 𝟎𝟎𝟏𝟒𝟒 0605 X 𝟎𝟎𝟎𝟓𝟎𝟐 𝟎𝟎𝟏𝟒𝟒 0349 Z 0605 j0349 pu Diagrama Unifilar de CurtoCircuito Cálculo das Correntes de curtocircuito presumidas Curto no STR1 Z RF RTR1 jXF XTR1 00511 00511 j01404 0397 0102 j0537 0547 𝟕𝟗 𝟐𝟓 ISCSTR1 𝐸 𝑍 10 𝟎𝟓𝟒𝟕 𝟕𝟗𝟐𝟓 1828 7925 𝑝𝑢 ISCSTR1 1828 x 𝐼bSECUNDÁRIO 1828 x 1519340 2777354 A 2777kA Curto no QDGF1 Z R Rcabo jX Xcabo 0102 00388 j0537 00527 01408 j05897 0606 𝟕𝟔 𝟓𝟕 ISCQDGF1 𝐸 𝑍 10 𝟎𝟔𝟎𝟔 𝟕𝟔𝟓𝟕 165 7657 𝑝𝑢 ISCQDGF1 165 x 𝐼bSECUNDÁRIO 165 x 1519340 2507162 A 2507kA Curto no QDFL Z R Rcabo jX Xcabo 01408 4938 j05897 0646 508 j1236 523 𝟏𝟑 𝟔𝟕 ISCQDFL 𝐸 𝑍 10 𝟓𝟐𝟑 𝟏𝟑𝟔𝟕 0191 1367 𝑝𝑢 ISCQDFL 0191 x 𝐼bSECUNDÁRIO 0191 x 1519340 290194 A 29 kA Curto no CCM1 Z R Rcabo jX Xcabo 01408 00903 j05897 00646 02311 j06543 0694 𝟕𝟎 𝟓𝟒 ISCCCM1 𝐸 𝑍 10 𝟎𝟔𝟗𝟒 𝟕𝟎𝟓𝟒 144 7054 𝑝𝑢 ISCCCM1 144 x 𝐼bSECUNDÁRIO 144 x 1519340 2187850 A 2188 kA Curto no CCM2 Z R Rcabo jX Xcabo 01408 0299 j05897 0172 0439 j0762 0879 𝟔𝟎 𝟎𝟓 ISCCCM2 𝐸 𝑍 10 𝟎𝟖𝟕𝟗 𝟔𝟎𝟎𝟓 114 6005 𝑝𝑢 ISCCCM2 114 x 𝐼bSECUNDÁRIO 114 x 1519340 1732048 A 1732 kA Curto no STR2 Z RF RTR2 jXF XTR2 00511 00511 j01404 0898 0102 j104 104 𝟖𝟒 𝟒𝟎 ISCSTR2 𝐸 𝑍 10 𝟏𝟎𝟒 𝟖𝟒𝟒𝟎 0962 844 𝑝𝑢 ISCSTR2 0962 x 𝐼bSECUNDÁRIO 0962 x 1519340 1461605 A 1462kA Curto no QDGF2 Z R Rcabo jX Xcabo 0102 0163 j104 00757 0265 j112 115 𝟕𝟔 𝟔𝟖 ISCQDGF2 𝐸 𝑍 10 𝟏𝟏𝟓 𝟕𝟔𝟔𝟖 𝟎 𝟖𝟔𝟗 7668 𝑝𝑢 ISCQDGF2 𝟎 𝟖𝟔𝟗 x 𝐼bSECUNDÁRIO 0869 x 1519340 1320307 A 1320kA Curto no CCM4 Z R Rcabo jX Xcabo 0265 0299 j112 0335 0564 j146 157 𝟔𝟖 𝟖𝟖 ISCCCM4 𝐸 𝑍 10 𝟏𝟓𝟕 𝟔𝟖𝟖𝟖 𝟎 𝟔𝟑𝟕 6888 𝑝𝑢 ISCCCM4 𝟎 𝟔𝟑𝟕 x 𝐼bSECUNDÁRIO 0637 x 1519340 967820 A 968 kA Curto no CCM3 Z R Rcabo jX Xcabo 0265 0605 j112 0349 087 j147 171 𝟓𝟗 𝟑𝟖 ISCCCM3 𝐸 𝑍 10 𝟏𝟕𝟏 𝟓𝟗𝟑𝟖 𝟎 𝟓𝟖𝟓 5938 𝑝𝑢 ISCCCM3 𝟎 𝟓𝟖𝟓 x 𝐼bSECUNDÁRIO 0585 x 1519340 888814 A 889 kA RESUMO DAS CORRENTES DE CURTOCIRCUITO PRESUMIDAS ISCSTR1 ISCSTR2 ISCQDGF1 ISCQDGF2 ISCQDFL ISCCCM1 ISCCCM2 ISCCCM4 ISCCCM3 2777 kA 1462 kA 2507 kA 1320 kA 29 kA 2188 kA 1732 kA 968 kA 889 kA Proteção Contra Correntes de Sobrecarga Disjuntores do Sistema No quadro abaixo temos um resumo onde podemos observar os levantamentos obtidos de cada um dos QDs e CCMs contendo sua capacidade nominal a carga instalada os condutores com sua sessão nominal e capacidade máxima de condução e os disjuntores de proteção com suas respectivas especificações QUADRO DISTRIBUIÇÃO CAPACIDADE A CARGA INSTALADA A DISJUNTOR A CONDUTOR MARCAMODELO QDGF1 228171 A 198994 A 2500 A 7x1C300mm² 2506 A ABB E22N 2500 Ekip Hi Touch LSIG 3p F HR QDFL 6994 A 80 A 1C25mm² 80 A Disjuntores C120NH curva C 18365 CCM1 191961 A 2000 A 15x1C150mm² 3540 A ABB T8L 2000 PR331P LSI In2000A 3p F F CCM2 81221 A 1000 A 10x1C120mm² 2060 A SCHNEÍDER Compact NS 1000 QDGF2 76057 A 66393 A 700 A 5x1C95mm² 895 A SCHNEÍDER Compact NB 800N 33907 CCM4 66393 A 700 A 4x1C240mm² 1252 A SCHNEÍDER Compact NB 800N 33907 CCM3 43141 A 500 A 6x1C120mm² 1236 A SCHNEÍDER Compact NB 600N 32877 Diagrama Unifilar Abaixo temos o diagrama unifilar dos QDs e CCMs onde foi dimensionado as cargas e seus respectivos disjuntores Vem da concessionária Chave e Elo Fusível KW KWh KVAr DJG DJ1 DJG 2500A DJG 700A DJ2 TR1 1500 kVA 7x1300 mm21C500 mm2 5x195mm21C95 mm2 50M TR1 QDGF1 50M TR2 QDGF2 DJG 2500A IB 2700 A QDGF1 3Φ TR1 380 VCA 60 Hz DJ1 80A DJ2 2000A QDGF2 3Φ TR2 380 VCA 60 Hz IB 850 A DJ3 700A 1x125 mm21C25 mm2 15x1150 mm21C500 mm2 4x1240mm21C240mm2 80M QDGF QDFL 130M QDGF CCM1 180M QDGF2 CCM4 DJG 80A IB 123A DJ1 0A DJ2 0A CCM1 3Φ DDJ1 1000A DJ2 0A G1 100 CV 11X 10x1120mm2 1C185 mm2 100M CCM1 CCM2 DJG 2000A IB 2110A DJG 700A IB 676A CCM4 3Φ DJ1 500A DJ2 0A G5 30 HP 6X QDFL 3Φ TM 00 A IL 00 A 6x1 120mm21C 120mm2 100M CCM4 CCM3 DJG 1000A IB 826A CCM2 3Φ DDJ1 0A DJ1 0A G2 40 CV 12X G3 60 CV 6X DJG 500A IB 435A CCM3 3Φ G4 40 HP 10X Esse trabalho consta de três partes Enunciado do Trabalho Considere uma indústria representada pela figura anexa sendo os motores do grupo 1 de 100CV os motores do grupo 2 de 40CV os motores do grupo 3 de 60CV os motores do grupo 4 de 40 CV e os motores do grupo 5 de 30 CV todos trifásicos 60 Hz e 380 Volts A iluminação da administração e subestação é composta por 80 lâmpadas de Led de 30W e 12 tomadas de 220 W A Fábrica com 230 lâmpadas tubular de Led de 40W e 80 tomadas de 200 W cada no Galpão Industrial 1 O Galpão Industrial 2 é composto de 160 lâmpadas tubular de Led de 40 W e 64 tomadas de 220 W cada 1ª Parte 50 ptos Data para entrega 29082025 Determine as demandas dos CCM1 CCM2 CCM3 CCM4 QDFL e QDGF e a potência necessária do transformador da Subestação Considere os motores 3Φ de IV polos O total de circuitos de Iluminação e tomadas no QDFL é de 43 circuitos sendo 4 de iluminação de Led de 30 w e três de tomadas na administração e subestação de 220 W no galpão 1 10 circuitos de iluminação de Led tubular de 40 W e 10 de tomadas de 220 W no galpão 2 8 circuitos de iluminação de Led tubular de 40 W e 8 circuitos de tomadas de 220 W O QDGF alimenta o QDFL o CCM1 e este alimenta o CCM2 O QDGF alimenta o CCM4 e este o CCM3 VFN 220 Volts 2ª Parte 50 ptos Data para entrega 26092025 Pedese a Elabore um diagrama unifilar dos quadros e CCMs representados no arranjo da planta industrial b Dimensione também todos os cabos de potência da planta industrial e os respectivos disjuntores c Calcule o curtocircuito trifásico presumido nos respectivos QDs e CCMs Para o cálculo das correntes de curtoscircuitos considere uma corrente de curtocircuito trifásica de 𝐼𝑠𝑐 2800 70 𝐴 da concessionária na entrada da subestação do consumidor Considere as seguintes distâncias para a especificação dos cabos elétricos QDGF QDLF de 80 m QDGF CCM1 de 130 m CCM1 CCM2 de 100 m QDGF CCM4 de 180 m CCM4 CCM3 de 100 m 3ª Parte 100 ptos Data para entrega 28112025 Pedese a Determine o fator de potência previsto para a instalação Fazer a correção do fator de potência determinando a quantidade de reativos capacitivos a ser instalado A correção poderá ser feita na média tensão na baixa tensão ou em cada centro de carga a ser definido pelo grupo b No diagrama unifilar abaixo que irá alimentar a Planta Industrial identificar todos os componentes c Após a identificação especifique cada um deles descrevendo seus dados técnicos e fabricante inclusive o do banco de capacitores CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INDUSTRIAIS MT GRUPO DE ATÉ 3 COMPONENTES Alunoa Turma 8º Período EE Número Data AGOSTO2025 Valor 200 ptos Professor Paulo Rogério Pinheiro Nazareth Assunto Dimensionamento de uma Subestação de Pequeno Porte Data de devolução 28112025 Rede da concessionária QDFL QDGF CCM 2 CCM 1 Galpão Industrial 1 Administração Subestação TR D M Setor de carga 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 Setor de Carga 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Galpão Industrial 2 Setor de carga 3 CCM 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 Setor de Carga 4 CCM 4 5 5 5 5 5 5 KW KWh KVAr 5051 5051N Vem da concessionária Sugestão Consultar o livro de Instalações Elétricas Industriais do João Mamede Filho Grupos de Trabalho 8P EE 2025 Grupo Membro 1 Membro 2 Membro 3 01 ALESSANDRA WESLEY ROBERT 02 GRAZIELE JONATHAN FRANCIS BRENO ALVES 03 FABIO JOSÉ VINICIUS JOSÉ MADSON 04 RAMOM GUSTAVO DANIEL JOÃO VITOR 05 DANIEL ALISON MIZAEL 06 GABRIEL PANTALEÃO ANA LUIZA LUAN 07 MOISÉS MARCIO JONATHAN 08 MATEUS FELICIO GABRIEL GEOVANE GUSTAVO FELIPE 09 PHILIPE FABIO ALVES 10 ANA BEATRIZ LUCAS SETEFHANIE 11 FERNANDO BRUNA 12 CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA 9P TRABALHO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS MÉDIA TENSÃO 1 ETAPA Componente 01 Emerson E Patrocino Ferreira Componente 02 Paulo Silva Carneiro CONSELHEIRO LAFAIETE 2023 FACULDADE CES CL ENGENHARIA ELÉTRICA 1 ETAPA DO TRABALHO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS MÉDIA TENSÃO 1 Etapa do Trabalho da Disciplina de Instalações Elétricas Média Tensão do Curso de Engenharia Elétrica da Faculdade de Ensino Superior CES CL designado pelo Orientador Especialista Professor e Mestre Paulo Nazaré A 1ª Etapa deste trabalho tem como objetivo determinar a demanda e a potência necessária dos transformadores da Subestação Alunos Emerson E Patrocino Ferreira Paulo Silva Carneiro CONSELHEIRO LAFAIETE 2023 TRABALHO 1 ETAPA Enunciado do Trabalho Considere uma indústria representada pela figura anexa sendo os motores do grupo 1 de 100CV os motores do grupo 2 de 40CV os motores do grupo 3 de 60CV os motores do grupo 4 de 40 HP e os motores do grupo 5 de 30 HP todos trifásicos 60 Hz e 380 Volts A iluminação da administração e subestação é composta por 80 lâmpadas de Led de 30W e a Fábrica com 230 lâmpadas tubular de Led de 40W e 80 tomadas de 200 VA cada no Galpão Industrial 1 O galpão industrial 2 é composto de 160 lâmpadas tubular de Led de 40 W e 64 tomadas de 200 VA cada 1ª Etapa 50 ptos Determine as demandas dos CCM1 CCM2 CCM3 CCM4 QDFL e QDGF e a potência necessária do transformador da Subestação Considere os motores 3Φ de IV polos O total de circuitos de Iluminação e tomadas no QDFL é de 24 circuitos sendo 10 circuitos de tomadas e 10 circuitos de iluminação de Led de 40W e 4 circuitos de iluminação de Led de 30W no galpão 1 Ainda no QDFL são mais 18 circuitos sendo 8 circuitos de tomadas e 10 circuitos de iluminação O QDGF alimenta o QDFL o CCM1 e este alimenta o CCM2 O QDGF alimenta o CCM4 e este o CCM3 VFN 220 Volts Separação por tópico 10 QDGF 11 QDFL 12 CCM1 121 CCM2 13 CCM4 131 CCM3 I Galpão Industrial 1 10 QDGF 11 QDFL CIRCUITOS NO QDFL TOTAL 24 CIRCUITOS NO QDFL PARA O GALPÃO 1 A 10 circuitos com 80 tomadas de 200 VA B 04 circuitos de iluminação com 80 lâmpadas de Led de 30W C 10 circuitos de iluminação com 230 lâmpadas tubulares de Led de 40W TOTAL 18 CIRCUITOS NO QDFL PARA O GALPÃO 2 D 10 circuitos de iluminação com 160 lâmpadas tubular de led 40W E 08 circuitos com 64 tomadas de 200VA ADMINISTRAÇÃO E SUBESTAÇÃO NO QDFL A Circuito de tomadas no QDFL 80 tomadas de 200 VA 80 x 200 VA 16000 VA 𝑃𝑇𝑈𝐺1𝑉𝐴 16000 𝑉𝐴 𝟏𝟔 𝐤𝐕𝐀 1000 Temos 10 circuitos de tomadas sendo 16 kVA 10 1600 VA 16 kVA Corrente por circuito 𝐼𝑇𝑈𝐺1 𝑃𝑉𝐴 𝑉𝑉 1600 𝟕 𝟐𝟕𝑨 220 B Circuito de Iluminação no QDFL 80 lâmpadas de Led de 30W Com base nas características do modelo na Imagem 1 𝑃𝑉𝐴 80𝑥30 092 𝐹𝑃 2400 𝑊 092 𝐹𝑃 𝟐 𝟔𝟏 𝒌𝑽𝑨 Temos 04 circuitos de iluminação sendo 2610 VA 4 6525 VA 065 kVA Corrente por circuito 𝐼𝐿𝐶1 𝑃𝑉𝐴 𝑉𝑉 6525 𝟐 𝟗𝟕𝑨 220 Imagem 1 Características do produto usado como base no dimensionamento FÁBRICA C Circuitos de Iluminação no QDFL 230 lâmpadas tubular de Led de 40WCom base nas características do modelo na Imagem 2 𝑃𝑉𝐴 230𝑥40 092 𝐹𝑃 9200 𝑊 092 𝐹𝑃 𝟏𝟎 𝒌𝑽𝑨 Temos 10 circuitos de iluminação sendo 10000 VA 10 1000 VA 1 kVA Corrente por circuito 𝐼𝐿𝑇𝐶2 𝑃𝑉𝐴 𝑉𝑉 1000 𝟒 𝟓𝟓𝑨 220 Imagem 2 Características do produto usado como base no dimensionamento CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS Modelo Lâmpada Led Bulbo 30w Bivolt Ourolux Potência 30w FP 092 IRC 80 Tensão 110240v Frequência 5060 Hz CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS TUBULAR HO 6500K 40W Voltagem 127220V Frequência 60Hz FP 092 12 CCM1 TOTAL 11 CIRCUITOS DE MOTORES NO CCM1 DENTRO DO GALPÃO 1 Grupo 01 de motores de 100CV 11 MOTORES 𝑃 100 𝑥 736 736 kW 11 𝑥 736 8096 𝑘𝑊 101149 kVA 𝐶𝐶 𝑀1 087𝑥09 2 08004 A demanda para o grupo CCM1 pode ser calculada com base nas tabelas Tabela I2 Fatores de Simultaneidade Fs e Tabela I3 Fatores de Utilização Fu 𝑫𝑪𝑪𝑴𝟏 𝑃𝐶𝐶𝑀1𝑥 𝐹𝑠 𝑥 𝐹𝑢 101149 𝑥 065 𝑥 087 572𝑘𝑉𝐴 Então temos por circuito 572 11 52𝑘𝑉𝐴𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜 O espaço Reserva conforme tabela 59 da NBR 5410 para o CCM1 será 3 então a demanda para esse grupo é de 𝑫𝑪𝑪𝑴𝟏 572 3 𝑥 52 𝟕𝟐𝟖𝒌𝑽𝑨 121 CCM2 TOTAL 12 CIRCUITOS NO CCM2 DE MOTORES DENTRO DO GALPÃO 1 Grupo 02 de motores de 40CV 12 MOTORES 𝑃 40 𝑥 736 2944 kW 12 𝑥 2944 35328 𝑘𝑊 45673 kVA 𝐶𝐶𝑀2 𝐺2 085𝑥09 1 07735 A demanda para o grupo 02 do CCM2 pode ser calculada com base nas tabelas Tabela I2 Fatores de Simultaneidade Fs e Tabela I3 Fatores de Utilização Fu 𝑫𝐶𝐶𝑀2𝐺2 𝑃𝐶𝐶𝑀2𝐺2𝑥 𝐹𝑠 𝑥 𝐹𝑢 45673 𝑥 060 𝑥 085 23293𝑘𝑉𝐴 Grupo 03 de motores de 60CV 06 MOTORES 𝑃 60 𝑥 736 4416 kW 6 𝑥 4416 26496 𝑘𝑊 33488 kVA 𝐶𝐶𝑀2 𝐺3 086𝑥09 2 07912 A demanda para o grupo do 03 CCM2 pode ser calculada com base nas tabelas Tabela I2 Fatores de Simultaneidade Fs e Tabela I3 Fatores de Utilização Fu 𝑫𝐶𝐶𝑀2𝐺3 𝑃𝐶𝐶𝑀2𝐺3𝑥 𝐹𝑠 𝑥 𝐹𝑢 33488 𝑥 070 𝑥 087 20394𝑘𝑉𝐴 A demanda do grupo CCM2 será 𝑫𝐶𝐶𝑀2 𝑫𝐶𝐶𝑀2𝐺2 𝑫𝐶𝐶𝑀2𝐺3 23293 20394 𝟒𝟑𝟔 𝟖𝟕𝒌𝑽𝑨 Então temos por circuito do CCM2 43687 2427𝑘𝑉𝐴𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜 18 O espaço Reserva conforme tabela 59 da NBR 5410 para o CCM2 será 4 então a demanda para esse grupo é de 𝑫𝑪𝑪𝑴𝟐 43687 4 𝑥 2427 𝟓𝟑𝟑 𝟗𝟓𝒌𝑽𝑨 II GALPÃO INDUSTRIAL 2 11 QDFL 10 circuitos de iluminação com 160 Lâmpadas tubulares de Led de 40W no QDFL 08 circuitos com 64 tomadas de 200VA no QDFL D Circuito de Iluminação no QDFL 160 lâmpadas tubular de Led de 40 W Com base nas características do modelo na Imagem 3 160𝑥40 6400𝑊 𝑃𝑉𝐴 𝟔 𝟗𝟔 𝒌𝑽𝑨 092 𝐹𝑃 092 𝐹𝑃 Temos 10 circuitos sendo 696 kVA 10 696 VA 0696 Kva Corrente por circuito 𝑃𝑉𝐴 696 𝐼𝐿𝑇𝐶3 𝟑 𝟏𝟔 𝑨 𝑉𝑉 220 Imagem 32 Características do produto usado como base no dimensionamento E Circuito de tomadas no QDFL 64 tomadas de 200 VA 64 x 200 12800 VA 12800 𝑉𝐴 𝑃𝑇𝑈𝐺2𝑉𝐴 𝟏𝟐 𝟖 𝐤𝐕𝐀 1000 Temos 08 circuitos de tomadas sendo 128 kVA 8 1600 VA 16 kVA Corrente por circuito 𝐼𝑇𝑈𝐺2 𝑃𝑉𝐴 𝑉𝑉 1600 𝟕 𝟐𝟕𝑨 220 13 CCM4 TOTAL 6 CIRCUITOS NO CCM4 PARA O GALPÃO 2 Grupo 5 de 30 HP 6 MOTORES Convertendo de HP para CV 30 0986 3 3042𝐶𝑉 𝑃 3042 𝑥 736 2239 kW 6 𝑥 2238 13433 𝑘𝑊 17983 kVA 𝐶𝐶 𝑀4 083𝑥09 0 0747 A demanda para o grupo CCM4 pode ser calculada com base nas tabelas Tabela I2 Fatores de Simultaneidade Fs e Tabela I3 Fatores de Utilização Fu 𝑫𝑪𝑪𝑴𝟒 𝑃𝐶𝐶𝑀4 𝑥 𝐹𝑠 𝑥 𝐹𝑢 17983 𝑥 075 𝑥 085 11464𝑘𝑉𝐴 Então temos por circuito CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS TUBULAR HO 6500K 40W Voltagem 127220V Frequência 60Hz FP 092 1146 4 6 1911𝑘𝑉𝐴𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜 O espaço Reserva conforme tabela 59 da NBR 5410 para o CCM4 será 2 então a demanda para esse grupo é de 𝑫𝑪𝑪𝑴𝟒 11464 2 𝑥 1911 𝟏𝟓𝟐 𝟖𝟔𝒌𝑽𝑨 131 CCM3 Grupo 4 de 40 HP 10 MOTORES Convertendo de HP para CV 40 0986 3 4055𝐶𝑉 𝑃 4055 𝑥 736 2984 kW 10 𝑥 2984 2984 𝑘𝑊 38577 kVA 𝐶𝐶 𝑀3 085𝑥09 1 07735 A demanda para o grupo CCM3 pode ser calculada com base nas tabelas Tabela I2 Fatores de Simultaneidade Fs e Tabela I3 Fatores de Utilização Fu 𝑫𝐶𝐶𝑀3 𝑃𝐶𝐶𝑀3 𝑥 𝐹𝑠 𝑥 𝐹𝑢 38577 𝑥 065 𝑥 087 21815𝑘𝑉𝐴 Então temos por circuito 2181 5 10 2182𝑘𝑉𝐴𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜 O espaço Reserva conforme tabela 59 da NBR 5410 para o CCM3 será 3 então a demanda para esse grupo é de 𝑫𝑪𝑪𝑴𝟑 21815 3 𝑥 2182 𝟐𝟖𝟑 𝟔𝟏𝒌𝑽𝑨 TOTAL DE CARGAS NOS CIRCUITOS DO QDFL TOTAL 24 CIRCUITOS NO QDFL PARA O GALPÃO 1 A 10 circuitos com 80 tomadas de 200 VA PVA 16kVA B 04 circuitos de iluminação com 80 lâmpadas de Led de 30W PVA 261kVA C 10 circuitos de iluminação com 230 lâmpadas tubulares de Led de 40W PVA 10kVA TOTAL 18 CIRCUITOS NO QDFL PARA O GALPÃO 2 D 10 circuitos de iluminação com 160 lâmpadas tubular de led 40W PVA 696kVA E 08 circuitos com 64 tomadas de 200VA PVA 128kVA TOTAL GERAL DE 42 CIRCUITOS NO QDFL Tabela 1 GRUPO CIRCUITOS DESCRIÇÃO CORRENTES POR CIRCUITO A C1T1 a C10T1 TUG 1 727A B C11L1 a C14L1 ILUMINAÇÃO LED 1 297A C C15LT1 a C24LT1 ILUMINAÇÃO LED TUBULAR 1 455A D C25LT2 a C34LT2 ILUMINAÇÃO LED TUBULAR 2 316A E C35T2 a C42T2 TUG 2 727A Reservas CR43 a CR48 CIRCUITO RESERVA Observações ABC Pertencem ao Galpão 1 D e E Pertencem ao Galpão 2 Circuitos reservas conforme a tabela 59 NBR 5410 Tabela 2 DISTRIBUIÇÃO DE CIRCUITOS POR FASES R S T 4T1 4 x 727 2908A 4T1 4 x 727 2908A 2T1 2 x 727 1454A 2L1 2 x 297 594A 2L1 2 x 297 594A 2LT1 2 x 455 91A 4LT1 4 x 455 182A 4LT1 4 x 455 182A 4LT2 4 x 316 1264A 4LT2 4 x 316 1264A 2LT2 2 x 316 632A 2T2 2 x 727 1454A 2T2 2 x 727 1454A 4T2 4 x 727 2908A TOTAL 713A TOTAL 7446A TOTAL 7408A Como pode ser visto no diagrama unifilar o total de circuitos reservas foram 6 devido ao projeto ter 42 circuitos Pela tabela 59 da NBR 5410 015 x 42 63 Então foram adotados 6 circuitos reservas sendo igualmente divididos pelas fases uma vez que os valores de corrente nas mesmas já estavam próximos Para os circuitos reservas foram considerados 621A em cada circuito Então será considerado 1242A por fase resultando em Fase R 8372A Fase S 8688A Fase T 865A A potência S do QDFL pode ser calculada por 𝑆 3 𝑥 𝑉 𝑥 𝐼 𝑆 3 𝑥 380 𝑥 8688 5711491𝑉𝐴 5711𝑘𝑉𝐴 Para determinar a Demanda do Quadro de Distribuição de Força e Luz QDFL observamos o fator de demanda como segue 𝑫𝑸𝑫𝑭𝑳 100 𝑑𝑒 20𝑘𝑉𝐴 70 𝑑𝑒 3711𝑘𝑉𝐴 𝑫𝑸𝑫𝑭𝑳 20𝑘𝑉𝐴 2598𝑘𝑉𝐴 𝟒𝟓 𝟗𝟖𝒌𝑽𝑨 Tabela 3 DEMANDA TOTAL EM kVA 𝑫𝑸𝑫𝑭𝑳 4598 𝑫𝑪𝑪𝑴𝟏 728 𝑫𝑪𝑪𝑴𝟐 53395 𝑫𝑪𝑪𝑴𝟑 28361 𝑫𝑪𝑪𝑴𝟒 15286 DEMANDA TOTAL 𝑫𝑸𝑫𝑮𝑭 17444 kVA Como pode ser visto na tabela 3 a demanda total é de 𝑫𝑸𝑫𝑮𝑭 17444 kVA Logo o Transformador de potência será escolhido de acordo com os dados da Tabela 911 de dados característicos de transformadores trifásicos em óleo para instalação interior ou exterior classe 15 kV primário em estrela ou triângulo e secundário em estrela 60 Hz Desta forma observamos que a demanda total superaria a potência do transformador listado na tabela levandonos a dividir a demanda total em 2 transformadores para atender a essa carga Ficando da seguinte forma Tabela 4 DEMANDA TF1 1500 kVA TF2 500 kVA 𝑫𝑸𝑫𝑭𝑳 4598 𝑫𝑪𝑪𝑴𝟏 728 𝑫𝑪𝑪𝑴𝟐 53395 𝑫𝑪𝑪𝑴𝟑 28361 𝑫𝑪𝑪𝑴𝟒 15286 DEMANDA TOTAL 𝑫𝑸𝑫𝑮𝑭 130793 kVA 43647 kVA Descrição dos transformadores segundo a tabela 4 seguindo as características dos modelos e descrição da Tabela 911 Transformador 1 TF1 Potência kVA 1500 Tensão V 220 380 ou 440 Impedância 55 Transformador 2 TF2 Potência kVA 500 Tensão V 220 380 ou 440 Impedância 45 A potência sobejante em cada um transformador poderá ser utilizada para suprir futuras expansões nos galpões como podemos observar na tabela 5 Tabela 5 Potência Transformador Carga Demanda Total Potência Sobejante 1500 kVA 130793 kVA 19207 kVA 500 kVA 43647 kVA 6353 kVA