Lista de Exercícios Resolvidos - Instalações Elétricas Industriais

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INDUSTRIAIS Ementa Partes constituintes de uma instalação elétrica industrial dimensionamento e especificação de circuitos proteção dimensionamento e especificação de subestações correção de fator de potência cargas especiais e fontes de emergência Bibliografia básica JOÃO MAMEDE FILHO Instalações Elétricas Industriais Livro Técnico e Científico LTC 6ª edição 2001 JOÃO MAMEDE FILHO Manual de Equipamentos Elétricos Livro Técnico e Científico LTC 3ª edição 2005 Bibliografia complementar VINICIUS DE ARAUJO MOREIRA Iluminação Elétrica Editora Edgard Blucher 1999 ADEMARO A M B COTRIM Instalações Elétricas Editora PearsonPrentice Hall 4ª edição 2003 JULIO NISKIER Manual de Instalações Elétricas Livro Técnico e Científico LTC 1ª edição 2005 NORMAS BRASILEIRAS NBR5410 NBR5413 NBR5419 NBR14039 NBR5444 etc Questão 1 Considere as seguintes afirmativas a respeito da tarifação de energia elétrica I Pela energia reativa os consumidores do grupo A são cobrados da mesma forma que pela energia ativa inclusive nos mesmos valores de tarifa II Na tarifação horosazonal verde exigese um contrato específico com a concessionária no qual se pactua a demanda pretendida pelo consumidor demanda contratada independentemente da hora do dia ponto ou fora de ponta III Os consumidores atendidos em alta tensão acima de 2300V como industrias shoppings centers e alguns edifícios comerciais são classificados no grupo B enquanto que os consumidores atendidos em baixa tensão em geral 127 ou 220V como residências pequenas oficinas edifícios residenciais são classificados no grupo A Assinale a opção CORRETA a Somente I é verdadeira b Somente II é verdadeira c Somente I e III são verdadeiras d Somente II e III são verdadeiras Questão 2 O gráfico abaixo representa a suportabilidade de condutores com isolação em PVC a correntes de curtocircuito Se um condutor de 20 mm2 isolado em PVC fosse percorrido por uma corrente de curtocircuito de 4 kA de quanto seria o tempo de abertura em segundos do elemento de proteção para não haver danos ao condutor Questão 3 Explique por que são necessários os fatores de correção de temperatura e de agrupamento no dimensionamento de condutores elétricos Questão 4 Um cabo de cobre resistividade do cobre igual a 156 Ωmm2m com isolação em EPR comprimento de 90m deve alimentar um motor elétrico trifásico de 30 CV 380 V fator de potência 09 rendimento 09 IpINM7 e fator de serviço unitário Os condutores estão instalados no interior de canaleta não ventilada método de instalação D camada única com mais um cabo tripolar temperatura ambiente de 40º A queda de tensão na operação é de no máximo 4 Determine a A bitola mínima do condutor fase pelo critério de ampacidade 15 pontos b A bitola mínima do condutor fase pelo critério de queda de tensão 15 pontos Questão 5 Uma carga indutiva consome 75kW com fator de potência igual a 07 indutivo e tensão de linha igual a 380V Determine a potência de um banco de capacitores para deixar o fator de potência dentro do limite mínimo estabelecido pelas concessionárias Questão 5 Considere o plano cartesiano da planta industrial abaixo as unidades estão em metros em que estão localizados os quadros terminais de cargas C D I K P e Q QD Tipo de Carga Qtd Pot unit cos𝜱 C Iluminação 180 110 VA 100 C TUG 90 600 VA 100 D Soldador 50 12 kW 060 I Forno de Indução 4 32 kW 050 K Retificador 23 20 kW 070 P Motor Trifásico 20 50 CV 086 Q Motor Trifáfsico 50 20 CV 086 Observações importantes Tensão fasefase da instalação 220 V Tensão faseneutro da instalação 127 V Fator de demanda para Iluminação e Tomadas 1 Apresente 2 casas decimais em todos os cálculos Use as tabelas disponíveis no ANEXO Os quadros terminais estão constituídos pelos tipos e quantidades de cargas suas respectivas potências unitárias e seus fatores de potência conforme indicados na tabela ao lado Diante do exposto pedese a Calcule o valor da demanda máxima de potência de cada quadro terminal em KVA aplicando se todos os fatores de projeto necessários Considerar o rendimento dos motores e o fator de utilização das cargas Demonstre todos os cálculos e escreva o resultado dentro de cada caixa no desenho acima Use as tabelas disponíveis no ANEXO b Desenhe sobre a planta dos quadros terminais página anterior um quadrado no local do QGF faça um quadrado do tamanho dos outros quadros considerando o baricentro das cargas Apresente os valores calculados para as coordenadas com duas casas decimais c Explique para que serve o baricentro de cargas e qual é o principal benefício que o seu cálculo traz para o projeto industrial Em termos práticos o baricentro é ou não é utilizado Por quê d Considere um fator de simultaneidade obtido empiricamente de 091 Sabendose que o QGF único está alimentado pela subestação de entrada qual será o valor da demanda máxima da instalação industrial e Qual é o valor do fator de demanda global desta instalação resultado com 4 casas decimais f Qual será o fator de carga mensal da instalação considerando um consumo previsto de 495 MWh ao mês resultado com 4 casas decimais g Os dirigentes da empresa não souberam informar para a equipe do projeto industrial a previsão de crescimento futuro da empresa Neste caso qual é o nome do fator e que valor você atribuiria a ele para considerar uma provável expansão futura no aumento da demanda de energia elétrica desta indústria h E qual será o valor da demanda contratada junto à concessionária no momento presente Equações e tabelas de apoio ANEXO Tabelas e Fórmulas TABELAS Fatores de Demanda para Aparelhos Industriais Fatores de Utilização para Aparelhos Industriais Lâmpadas de Mercúrio Fator de Potência e Perdas do Reator Exemplo 1x20 1ª coluna 1 lâmpada de 20 VA FÓRMULAS Preço médio da energia elétrica industrial Fator de perdas de potência Fator de carga mensal Fator de demanda MOTORES INDUSTRIAIS TRIFÁSICOS IV PÓLOS Tabela 33 Tipos de linhas elétricas NBR 5410