Dimensionamento-Subestacao-Industrial-Calculo-de-Cargas-e-Diagrama-Unifilar

Enunciado Considere uma indústria representada pela figura que segue sendo os motores do grupo 1 de 100CV os motores do grupo 2 de 40CV e os motores do grupo 3 de 60CV 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 de 180 lâmpadas tubular de Led de 40W O total de TUG é de 60 tomadas com 200W cada 1 Determine as demandas dos CCM1 CCM2 QDFL e QDGF e a potência necessária do transformador da Subestação Considere os motores 3Φ como 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 O QGF alimenta o QDFL o CCM1 e o CCM2 VFN 220 Volts 2 Elabore um diagrama unifilar dos quadros e CCMs representados no arranjo da planta industrial 3 Dimensionar os barramentos do respectivos QDs e CCMs 4 Dimensione também os respectivos cabos de potência 5 Calcular as correntes de curtocircuito trifásica presumida nos respectivos QDs e CCMs para uma corrente de curtocircuito de entrada da concessionária de 2800 70 𝐴 6 Dimensionar os respectivos disjuntores alimentadores dos quadros de distribuição e CCMs 7 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 8 No diagrama unifilar abaixo que irá alimentar a Industria acima identificar todos os componentes 9 Após a identificação especifique cada um deles descrevendo seus dados técnicos e fabricante inclusive o banco de capacitores CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INDUSTRIAIS MT Alunoa Turma 8º Período EE Número Data AGOSTO2025 Professor Paulo Rogério Pinheiro Nazareth Assunto Exemplo de Dimensionamento de uma Subestação de Pequeno Porte PARTE 01 QDFL QDGF CCM2 CCM1 Salão Industrial Administração Subestação Setor de Carga 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Setor de carga 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 TR D M Rede da concessionária Sugestão Consultar o livro de Instalações Elétricas Industriais do João Mamede Filho Desenvolvimento 1 Cálculo da demanda do QDLF 11 Número de lâmpadas de Led de 30 W 80 PLED3 8030095 2400 W 253 kVA FP 095 Serão 04 circuitos de 63158 VA VFN 220 V 12 Número de lâmpadas tubular de Led de 40 W 180 Foi considerado uma luminária com duas lâmpadas de 40 W Potência para uma luminária 80 W e FP 095 adotado P1LT P1LLT 80 095 8421 VA Para 90 luminárias PLLT 90x8421 757890 VA 758 kVA Serão 10 circuitos de 75789 VA VFN 220 V 13 Número de tomadas de uso geral de 200 W 60 PTUG 60x200 12000 W PTUG 12000 08 15000 VA 15 kVA FP 08 adotado 14 Correntes por circuito no QDLF 141 Lâmpadas de Led de 30 W I30 I30 63158 220 287 A 142 Luminárias Tubular de Led de 40 W ILT40 ILT40 75789 220 344 A 143 Tomadas de uso geral ITUG ITUG 1500 220 682 A 15 Diagrama unifilar e circuitos do QDLF C2T C4T C6T C8T C10T C12LT C14LT C16LT C18LT C20LT C22L C24L C26R C28R R S T C1T C3T C5T C7T C9T C11LT C13LT C15LT C17LT C19LT C21L C23L C25R C27R C29R C30R BARRAMENTO DE NEUTRO BARRAMENTO DE TERRA OBS De acordo com a tabela 59 da NBR 5410 recomendase 04 circuitos reservas Correntes por fase sem os circuitos reservas Fase R 4104 A Fase S 3990 A Fase T 3314 A ICR 4104 8 513 A Equilibrando as fases com os circuitos reservas fica Correntes por fase com os circuitos reservas Fase R 4617 A Fase S 4503 A Fase T 4340 A 𝑆𝑄𝐷𝐿𝐹 3 3804617 3038814 𝑉𝐴 SQDLF 3039 kVA Cálculo da demanda do QDLF DQDLF 100x20 kVA 70x1039 kVA 20 727 2727 kVA DQDLF 2727 kVA 16 Cálculo da demanda do CCM1 O CCM1 referese ao Grupo1 de 11 motores de 100 CV Potência nominal de 100 CV PNOM 100x0736 W 736 KW Da tabela 64 Motores assíncronos trifásicos com rotor em curtocircuito João Mamede Filho 9ª Edição pg 260 temos para o motor de 100 CV 4 polos 380 V Rendimento 92 fator de potência 087 C2T C4T C6T C8T C10T C12LT C14LT C16LT C18LT C20LT C22L C24L C26R R S T C1T C3T C5T C7T C9T C11LT C13LT C15LT C17LT C19LT C21L C23L C25R C27R C29R BARRAMENTO DE NEUTRO BARRAMENTO DE TERRA 𝑷𝟏𝒎 𝑷𝑵𝑶𝑴 𝜼 𝑭𝑷 𝟕𝟑 𝟔 𝟎 𝟗𝟐𝒙𝟎 𝟖𝟕 𝟗𝟏 𝟗𝟓 𝒌𝑽𝑨 Para 11 motores PG1 11x9195 101149 kVA Da Tabela 12 Fator de Simultaneidade e da Tabela 13 Fator de Utilização João Mamede Filho 9ª Edição pg 15 e 16 respectivamente temos para os 11 motores FS 065 FU 087 𝑫𝟏𝟎𝟎𝑪𝑽 𝑷𝑮𝟏𝒙𝑭𝑺𝒙𝑭𝑼 𝟏𝟎𝟏𝟏 𝟒𝟗𝒙𝟎 𝟔𝟓𝒙𝟎 𝟖𝟕 𝟓𝟕𝟐 𝟎 𝒌𝑽𝑨 Portanto 𝑫𝑪𝑪𝑴𝟏 𝟓𝟕𝟐 𝟎 𝒌𝑽𝑨 OBS De acordo com a tabela 59 da NBR 5410 recomendase 03 circuitos reservas para o quadro de distribuição do CCM1 𝑫𝑹𝑬𝑺 𝑪𝑪𝑴𝟏 𝑫𝑪𝑪𝑴𝟏 𝟏𝟏 𝟓𝟕𝟐 𝟏𝟏 𝟓𝟐 𝒌𝑽𝑨 Com os reservas DCCM1 será 𝑫𝑪𝑪𝑴𝟏 𝟓𝟕𝟐 𝟎 𝟑 𝟓𝟐 𝟕𝟐𝟖 𝒌𝑽𝑨 17 Cálculo da demanda do CCM2 O CCM2 alimenta dois grupos de motores ou seja o Grupo2 composto de 12 motores de 40 CV e o Grupo3 composto de 06 motores de 60 CV conforme representação na planta Nesse CCM2 sairão dois alimentadores ou seja um para cada grupo de motores 171 Cálculo da demanda para os motores do Grupo2 12 motores de 40 CV Potência nominal de 40 CV PNOM 40x0736 W 2944 KW Da tabela 64 Motores assíncronos trifásicos com rotor em curtocircuito João Mamede Filho 9ª Edição pg 260 temos para o motor de 40 CV 4 polos 380 V Rendimento 91 fator de potência 085 𝑷𝟏𝒎 𝑷𝑵𝑶𝑴 𝜼 𝑭𝑷 𝟐𝟗 𝟒𝟒 𝟎 𝟗𝟏𝒙𝟎 𝟖𝟓 𝟑𝟖 𝟎𝟔 𝒌𝑽𝑨 Para 12 motores PG2 12x3806 45673 kVA Da Tabela 12 Fator de Simultaneidade e da Tabela 13 Fator de Utilização João Mamede Filho 9ª Edição pg 15 e 16 respectivamente temos para os 12 motores FS 060 FU 085 𝑫𝟒𝟎𝑪𝑽 𝑷𝑮𝟐𝒙𝑭𝑺𝒙𝑭𝑼 𝟒𝟓𝟔 𝟕𝟑𝒙𝟎 𝟔𝟎𝒙𝟎 𝟖𝟓 𝟐𝟑𝟐 𝟗𝟑 𝒌𝑽𝑨 Portanto 𝑫𝑴𝑮𝟐 𝟐𝟑𝟐 𝟗𝟑 𝒌𝑽𝑨 172 Cálculo da demanda para os motores do Grupo3 06 motores de 60 CV Potência nominal de 60 CV PNOM 60x0736 W 4416 KW Da tabela 64 Motores assíncronos trifásicos com rotor em curtocircuito João Mamede Filho 9ª Edição pg 260 temos para o motor de 60 CV 4 polos 380 V Rendimento 92 fator de potência 086 𝑷𝟏𝒎 𝑷𝑵𝑶𝑴 𝜼 𝑭𝑷 𝟒𝟒 𝟏𝟔 𝟎 𝟗𝟐𝒙𝟎 𝟖𝟔 𝟓𝟓 𝟖𝟏 𝒌𝑽𝑨 Para 06 motores PG3 6x5581 33488 kVA Da Tabela 12 Fator de Simultaneidade e da Tabela 13 Fator de Utilização João Mamede Filho 9ª Edição pg 15 e 16 respectivamente temos para os 06 motores FS 070 FU 087 𝑫𝟔𝟎𝑪𝑽 𝑷𝑮𝟑𝒙𝑭𝑺𝒙𝑭𝑼 𝟑𝟑𝟒 𝟖𝟖𝒙𝟎 𝟕𝟎𝒙𝟎 𝟖𝟕 𝟐𝟎𝟑 𝟗𝟒 𝒌𝑽𝑨 Portanto 𝑫𝑴𝑮𝟑 𝟐𝟎𝟑 𝟗𝟒 𝒌𝑽𝑨 𝑫𝑪𝑪𝑴𝟐 𝑫𝑴𝑮𝟐 𝑫𝑴𝑮𝟑 𝟐𝟑𝟐 𝟗𝟑 𝟐𝟎𝟑 𝟗𝟒 𝟒𝟑𝟔 𝟖𝟕 𝒌𝑽𝑨 OBS De acordo com a tabela 59 da NBR 5410 recomendase 04 circuitos reservas para o quadro de distribuição do CCM2 𝑫𝑹𝑬𝑺 𝑪𝑪𝑴𝟐 𝑫𝑪𝑪𝑴𝟐 𝟏𝟖 𝟒𝟑𝟔 𝟖𝟕 𝟏𝟖 𝟐𝟒 𝟐𝟕 𝒌𝑽𝑨 Com os reservas DCCM2 será 𝑫𝑪𝑪𝑴𝟐 𝟒𝟑𝟔 𝟖𝟕 𝟒 𝟐𝟒 𝟐𝟕 𝟓𝟑𝟑 𝟗𝟓 𝒌𝑽𝑨 18 Cálculo da demanda total da instalação QDGF e definição do transformador de potência 𝑫𝑸𝑮𝑭 𝑫𝑸𝑫𝑳𝑭 𝑫𝑪𝑪𝑴𝟏 𝑫𝑪𝑪𝑴𝟐 𝟐𝟕 𝟐𝟕 𝟕𝟐𝟖 𝟎𝟎 𝟓𝟑𝟑 𝟗𝟓 𝟏𝟐𝟖𝟗 𝟐𝟐 𝒌𝑽𝑨 𝑫𝑸𝑮𝑭 128922 kVA Logo o Transformador de Potência a ser escolhido padronizado será de 1500 kVA de acordo com a tabela 911 na página 380 do livro de Instalações Elétricas Industriais Autor João Mamede Filho 9ª Edição Descrição do Transformador de Potência Trifásico Potência Nominal 1500 kVA Tensão primária 13800 V Tensão secundária 380 220 V Grupo de ligação Dy1 Impedância percentual 55