Trabalho 1: Projeto de Uma Partida Direta com Reversão em Baixa Tensão

CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS C A MPUS ARAXÁ GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL DISCIPLINA ACIONAMENTOS ELETROELETRÔNICOS PROFESSOR WILLIAN MARTIN LEÃO TRABALHO 1 PROJETO DE UMA PARTIDA DIRETA COM REVERSÃO EM BAIXA TENSÃO Nome do Aluno Número de Matrícula Araxá 19 de setembro de 2022 INTRODUÇÃO Este arquivo foi elaborado para auxiliar na execução de um memorial de cálculo Comentários estão em cor azul e os exemplos desse modelo estão na cor preta A memória de cálculo ou memorial de cálculo é o documento anexo ao projeto que descreve em detalhes os cálculos efetuados até chegar ao resultado final apresentado neste A memória de cálculo é de suma importância para detectar problemas ou erros de cálculo no projeto executado bem como para melhor entendimento quando forem necessár ias alterações ou gestão do projeto por outro profissional Lembrese como ele é um documento todo os detalhes são importantes para resguardar o projetista ou o cliente Este documento está organizado em 3 partes Introdução Ramal de entrada e Projeto de Partidas Na introdução é interessante fazer um breve comentário sobre o projeto de forma que o leitor saiba como foi baseado seu projeto por exemplo normas técnicas normas regulamentadoras NRs requisitos operacionais e temporais exigidos Toda c onsideração pertinente do projeto deve ser apresentada na introdução Em ramal de entrada será feito todas as considerações para definir a corrente de curtocircuito do transformador da subestação própriacalculada ou da concessionária informação dada Nesse trabalho haverá um equipamento uma malha mas em processos grandes a planta é dividida em malhas de controle e para cada malha é detalhado o processo e seu requisitos Em seguida é definido a solução tipo de partida e apresentado a justifi cativa técnica da escolha do projetista Depois é apresentado o dimensionamento de cada componente e sua especificação Ao longo de toda especificação é importante definir a norma do produto a fim de garantir que o produto atenda às necessidades do projeto Exemplo Este projeto consiste na partida de um motor para atender ao Instituto Federal de Goiás no Câmpus Itumbiara O presente memorial de cálculo foi projetado a fim de atender as exigências da norma NBR 5410 de Instalações elétricas de baixa te nsão além disso atender requisitos de operação segurança e trabalho Os dispositivos de proteção comando e sinalização foram especificados de acordo os produtos da fabricante Weg e os cabos com a fabricante Prysmian Ramal de Entrada O fornecimento de energia do sistema é em 60Hz e provém de um transformador trifásico 500kVA de 380V fasefase no secundário mais neutro A impedância percentual do trafo é z5 A corrente de corrente de curto circuito para especificação dos dispositivos de proteção s erá adotada como a corrente de curto circuito assimétrica de curto circuito máxima no secundário do transformador apesar de haver outras impedâncias que irão reduzir esse valor concessionária e cabos As etapas a seguir são utilizadas Corrente Nomina l do secundário I NS I NS S 3 V L 500000 3 380 7597 A onde S a potência aparente do transformador e V L a tensão de linha do secundário Corrente de curto circuito simétrica máxima no secundário I CC I K I NS z 7597 005 152 kA Corrente de curto circuito assimétrica máxima no secundário I DS I DS 2 2 I K 43 kA É suficiente para especificação que os dispositivos de proteção que esses suportem a corrente de curto circuito de 43kA independentemente da presença das impedânc ias da concessionária ou de cabos Projeto de Partidas Nesse projeto é solicitado o acionamento de um motor de indução assíncrono trifásico de 2cv 6 pólos em 380V fasefase da linha de alto rendimento da fabricante Weg A partida escolhida é a pa rtida direta devido a sua simplicidade número de contatores reduzidos e por atender as exigências da concessionárias P 5cv As características desse motor são Potência P 2cv ou Alimentação V 380V Fator de potência fp 07 Rendimento η 835 para carregamento com 100 da carga nominal Fator de serviço fs 115 Razão entre corrente de partida e nominal I p I n 65 A partir desses dados é possível calcular a corrente nominal do motor o que possibilitará o d imensionamento de todos os dispositivos de proteção comando e sinalização e posteriormente a seção do condutor cabo Corrente nominal do motor I n I n 736 P cv 3 V fp η 7362 3 380070835 382 A Corrente partida do motor I p I p I p I n I n 65382249 A Contator Os critérios utilizados para especificar o contator são A categoria de emprego A categoria escolhida é AC3 norma IEC9474 devido o motor ser um motor do tipo gaiola não haver sistemas de frenagem e nem necessidade de reversão à plena carga Número de contatos de força 3 um pra cada fase Número de contatos auxiliares 1NA ver diagrama elétrico da partida Tensão da bobina 220V faseneutro Corrente nominal do motor Conforme em 31 a corrente nominal é 382A Corrente nominal do contator I K 1 f s I n 115382 I K 1 44A Especificação Um minicontator CW071030V25 Catálogo WEG 50009832 rev22 Esse modelo possui um contato auxiliar NA três contatos de força tensão na bobina de 220V terminal de ligação por parafuso corrente nominal 7A corrente de fusível máximo de 16A Note que foi especificado o catálogo com número de revisão isso é importante pois resguarda o projetista de uma mudanç a do fabricante e uma mudança realizada pelo comprador Disjuntormotor Termomagnético Os critérios utilizados para especificar o disjuntor termomagnético são Corrente ajuste do disjuntor para sobrecarga I D 1 125 I n 12538248 A A linha de disjuntormotor MPW12 possui um modelo I n 63A com uma faixa de ajuste 463A que atende esse critério Tempo de partida O disjuntor não deve atuar antes do tempo de partida para isso adotouse o tempo de partida de 80 do rotor bloqueado t p 08 t rb 0819152 s A curva de disparo do disjuntor relaciona a corrente de partida dividido pela corrente de nominal má xima I e para verificar o tempo de disparo do disjuntor I p I e 249 12 208 Para esse critério o disjuntor atuaria em 50s o que garantiria que não haveria disparo prematuro do disjuntor no momento da partida Corrente de disparo magnético instantâneo para garantir que o disjuntor não acione no momento da partida I m I p I m 249 A A linha citada no critério anterior atende com a corrente de disparo magnético instantâneo de 82A Capacidade de Interrupção Conforme calculado no capítulo 2 a corrente de curto circuito desse projeto é de 43kA e o disjuntor motor dever suportála O disjuntor motor MPW12 escolhido tem a capacidade de interrupção de 100kA ou seja atende esse critério Proteção do contat or O disjuntor motor deve assegurar a proteção do contator através da sua corrente de tal maneira que a corrente de ajuste 48A seja inferior a corrente de fusível máxima do contator 16A É observável que isso está sendo atendido Contato auxiliar Devido a possibilidade na recuperação de falha o motor ligar automaticamente foi adicionado um bloco de contato auxiliar para interromper o circuito de comando em caso de falha através de um contato 1NF Especificação Um disjuntor motor MPW123D063 S Catálogo WEG 50009822 rev36 Esse modelo possui proteção contra sobrecarga e sobrecorrente corrente nominal de 63A faixa de ajuste 463A e três contatos de força conforme normas NBR XXX ou IEC YYYY Um bloco auxiliar ACBF11S Catálogo WEG 50009822 rev36 Esse modelo é do tipo frontal com um contato NA e um contato NF Botoeira Sinalizador Para acionamento do circuito de comando foi escolhido um botão duplo Especificação Um botão duplo com um bloco contato NA e um bloco de contato NF e CSWBFD11000000D66 Catálogo WEG 50009820 rev51 Um bloco de iluminação com LED integrado CSWBIDL0D66 Catálogo WEG 50009820 rev51 Nesse projeto escolhi um botão duplo co m sinalizador integrado mas vocês poderiam optar por um botão de ligar e um de desligar separados e um sinaleiro Minidisjuntor A proteção do circuito de comando foi dimensionada na corrente consumida pela bobina do contator no acionamento de 87mA 193VA220V mais a consumida pelo led integrado de 10mA No total de 97mA Um minidisjuntor de 2A monopolar devido o circuito ser monofásico atende esse circuito de comando Como a carga é indutiva a curva deve ser do tipo C Especificação Um minidisjuntor monopolar curva C de 2A MDWC2 Catálogo WEG 50009824 rev27 conforme normas NBR XXX ou IEC YYYY Note que não foi levado em conta a corrente de curto circuito no dimensionamento O motivo é que como a bitola do cabo é muito pequen a os valores de curto circuito real são bens inferiores aos projetados pelo fabricante então por isso não é levado em conta Cabo A passagem de cabos foi projetada cabos multipolar em circuito de força e cabo unipolar para circuito de comando em e letroduto metálico de seção circular sobreposto Método de instalação B2 à temperatura de 30C Conforme a norma NBR5410 há 6 critérios para ser observado no dimensionamento de condutores De acordo com o especificado no trabalho 1 será exigido apenas os dois primeiros critérios seção mínima e capacidade condução Nos próximos trabalhos serão exigidos mais critérios Circuito de Comando Conforme a NBR5410 a seção mínima para sinalização e comando é de 05mm² 9A Isso que garante todos os critérios pois a corrente do circuito é muito pequena Note que por condições de fornecedor pode se optar pela compra de seção de 1mm² caso não haja Especificação X metros de cabo PVC 05mm² não propagante de chama tensão máxima de 1kV cor vermelha conforme norma NBR XXXX CorfioPrysmian A quantidade de cabos não está sendo especificada pois não foi informado nenhum detalhe do layout da instalação Há casos em que você pode especificar dois ou mais fabricantes para facilitar na compra ou seja de sde que as caraterísticas dos cabos desejados estejam bem especificadas por exemplo não propagante de chama tensão máxima cor Na prática não são comprados os cabos em metros e sim em rolos que em geral são de 100m Para calcular a quantidade total é necessário somar a quantidade de cabos de cada circuito e adicionar 1030 conforme experiência do projetista Circuito de Força Conforme a NBR5410 a seção mínima do condutor para circuito de força é 25mm² Agora em relação a capacidade de condução deve se calcular a corrente corrigida a partir da corrente nominal do motor dividido pelos fatores de correção de temperatura que é k 1 1 pois a temperatura ambiente é 30C de linhas subterrâneas k 2 1 pois a instalação não é subterrânea de agrupamento k 3 1 pois o circuito é único no eletroduto Logo nesse caso a corrente corrigida é igual a corrente nominal e a bitola de 25mm² 20A para o método de instalação B2 está conforme a norma NBR5410 Todos os detalhes não espec ificados na folha do trabalho vocês podem definir para o projeto Especificação X metros de cabo PVC 05mm² não propagante de chama tensão máxima de 1kV cor vermelha conforme norma NBR XXXX CorfioPrysmian Esse projeto foi definido conforme o desenho 001001 revisão 0 a ser entregue junto com esse memorial INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO CIÊNCIA E TECNOLÓGIA DE GOIÁS CÂMPUS ITUMBIARA DISCIPLINA INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INDUSTRIAIS CBMM Informação Restrita Restricted Information CBMM Informação Restrita Restricted Information CBMM Informação Restrita Restricted Information CBMM Informação Restrita Restricted Information CBMM Informação Restrita Restricted Information CBMM Informação Restrita Restricted Information