Resolver Atividade

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 ANÁLISE TÉCNICA DE DEMANDAS ELÉTRICAS E DIMENSIONAMENTO DE TRANSFORMADOR DE SUBESTAÇÃO 1 ESCOPO DO PROJETO 11 Objetivo Determinar as demandas elétricas dos Centros de Controle de Motores CCM1 CCM2 CCM3 CCM4 Quadro de Distribuição de Força e Luz QDFL e Quadro de Distribuição Geral de Força QDGF bem como dimensionar a potência necessária do transformador da subestação 12 Parâmetros do Sistema 2 NORMAS E REGULAMENTAÇÕES APLICÁVEIS 21 Normas Técnicas 22 Regulamentações 3 LEVANTAMENTO DE CARGAS DO QDFL 31 Análise Detalhada dos Circuitos Tensão nominal faseneutro VFN 220V Sistema trifásico 380V entre fases 220V 3 Motores especificados 3φ IV polos 1800 RPM em 60Hz Frequência 60 Hz NBR 54102004 Instalações elétricas de baixa tensão NBR 54192015 Proteção contra descargas atmosféricas NBR 140392003 Instalações elétricas de média tensão IEC 60947 Aparelhagem de baixa tensão ABNT NBR IEC 604391 Conjuntos de manobra e controle NR10 Segurança em instalações e serviços em eletricidade Resolução Normativa ANEEL nº 4142010 Localização Tipo de Carga Qtd Circuitos Potência Unit W Potência Total W AdministraçãoSubestação Iluminação LED 4 30 120 AdministraçãoSubestação Tomadas 3 220 660 Galpão 1 Iluminação LED Tubular 10 40 400 Galpão 1 Tomadas 10 220 2200 Galpão 2 Iluminação LED Tubular 8 40 320 Galpão 2 Tomadas 8 220 1760 TOTAL 43 5460 W 32 Fatores de Demanda NBR 5410 321 Iluminação 322 Tomadas de Uso Geral TUGs Aplicando fatores de demanda conforme NBR 5410 item 42123 Qtd Tomadas Fator de Demanda Potência Instalada W Demanda W Primeiras 10 10 2200 2200 De 11 a 20 05 1100 550 Acima de 20 04 1320 528 TOTAL 4620 3278 33 Cálculo da Demanda do QDFL Demanda Total do QDFL Demanda Iluminação Demanda TUGs Corrente de Demanda do QDFL sistema trifásico Fator de demanda para iluminação 10 conforme item 42122 da NBR 5410 Potência de iluminação 120 400 320 840 W Demanda QDFL 840 3278 4118 W 412 kW Considerando cos φ 085 para cargas mistas 4 ANÁLISE DOS CENTROS DE CONTROLE DE MOTORES CCMs 41 Considerações Técnicas para Motores 3φ IV Polos 411 Características dos Motores IV Polos 42 Metodologia de Cálculo de Demanda para CCMs Para dimensionamento adequado consideramos os seguintes parâmetros Parâmetro Valor Referência Fator de Demanda 08 NBR 5410 item 42125 Fator de Simultaneidade 09 IEC 60947 Fator de Potência 085 Típico para motores IV polos Fator de Serviço 115 NBR 17094 43 Estimativa de Cargas por CCM Observação Como não foram fornecidas as especificações detalhadas dos motores em cada CCM adotaremos uma metodologia de dimensionamento baseada em práticas industriais típicas 431 Hipóteses de Dimensionamento CCM Qtd Motores Estimada Potência Típica CV Potência Total kW CCM1 8 15 883 CCM2 6 10 441 I P 3 VL cos φ I 4118 3 380 085 735 A Rotação síncrona 1800 RPM 60Hz Rotação nominal 17401760 RPM escorregamento 23 Fator de potência típico 082087 Rendimento típico 8792 motores de alta eficiência CCM Qtd Motores Estimada Potência Típica CV Potência Total kW CCM3 10 20 1472 CCM4 5 25 919 Conversão CV para kW 1 CV 0736 kW 44 Cálculo de Demanda dos CCMs CCM Potência Instalada kW Fator Demanda Demanda kW Corrente A CCM1 883 08 706 1259 CCM2 441 08 353 630 CCM3 1472 08 1178 2102 CCM4 919 08 735 1312 Fórmula da corrente Onde cos φ 085 η 090 VL 380V 5 DEMANDA DO QUADRO GERAL DE FORÇA QDGF 51 Arquitetura de Distribuição 52 Cálculo de Demanda do QDGF I P 1000 3 VL cos φ η Componente Demanda kW Corrente A QDFL 412 74 CCM1 CCM2 1059 1889 CCM3 1178 2102 CCM4 735 1312 TOTAL QDGF 30132 5377 6 DIMENSIONAMENTO DO TRANSFORMADOR 61 Cálculo da Potência Aparente Potência Aparente Total 62 Fatores de Segurança e Crescimento Fator Valor Justificativa Reserva técnica 20 NBR 14039 Crescimento futuro 25 Planejamento industrial Fator total 15 Produto dos fatores 63 Potência Final do Transformador Potência necessária 3545 15 5318 kVA Transformador padronizado recomendado 750 kVA 64 Especificação Técnica do Transformador Parâmetro Especificação Potência 750 kVA Tensão Primária 13800V Tensão Secundária 380220V Ligação Dyn1 S P cos φ 30132 085 3545 kVA Parâmetro Especificação Frequência 60 Hz Impedância 5 Isolamento Óleo mineral Resfriamento ONAN 7 PROTEÇÃO E COORDENAÇÃO 71 Proteções Recomendadas 711 Lado Primário 138 kV 712 Lado Secundário 380V 72 Seletividade Nível Dispositivo Corrente Nominal A Ajuste A 1 Disjuntor Geral 1250 1000 2 Disjuntor CCM1 200 160 2 Disjuntor CCM2 100 80 2 Disjuntor CCM3 300 240 2 Disjuntor CCM4 200 160 2 Disjuntor QDFL 50 32 8 RESUMO DOS RESULTADOS 81 Tabela Consolidada de Demandas Equipamento Demanda kW Demanda kVA Corrente A QDFL 412 485 74 Chave fusível 100A Pararaios 12 kV 10 kA Disjuntor geral 1250A 35 kA Relé de proteção Multifunção 21275187 Equipamento Demanda kW Demanda kVA Corrente A CCM1 706 831 1259 CCM2 353 415 630 CCM3 1178 1386 2102 CCM4 735 865 1312 QDGF 3013 3545 5377 82 Especificação Final 9 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES 91 Conclusões Técnicas 92 Recomendações 93 Próximas Etapas Transformador necessário 750 kVA Demanda total 3013 kW Fator de utilização 71 5318750 Margem de segurança 29 1 A demanda total calculada de 5318 kVA justifica a especificação de um transformador de 750 kVA 2 O fator de utilização de 71 proporciona margem adequada para expansões futuras 3 A distribuição de cargas está balanceada entre os CCMs 1 Monitoramento Instalar medidores de energia em cada CCM para validação dos cálculos 2 Manutenção preventiva Estabelecer cronograma de manutenção baseado nas correntes calculadas 3 Proteção Implementar sistema de proteção seletivo conforme especificado 4 Eficiência energética Considerar motores premium para redução do consumo 1 Validação das cargas reais dos motores em cada CCM 2 Elaboração do diagrama unifilar completo 3 Especificação detalhada dos dispositivos de proteção 4 Projeto do sistema de aterramento conforme NBR 5419 Documento elaborado conforme normas técnicas vigentes e práticas de engenharia elétrica industrial