Dimensionamento Elétrico Metalúrgica e Edifício Residencial - Cálculos e Diagramas

1 Para uma metalúrgica que possui 4 motores de 50 CV com 80 de rendimento e FP 085 e 15 kVA de demanda em iluminação A tensão de fase é de 220 V Calcule a Qual é a potência do transformador na subestação necessário para os alimentar conforme RIC CEEE está nos materiais anexos Escreva qual é o Tipo de fornecimento da entrada de Serviço individual b Qual a corrente do disjuntor da BT do Trafo de cada um dos motores e da iluminação c Qual o método que deve possuir o dispositivo de partida dos motores para redução da corrente conforme RIC CEEE d A distância entre a subestação e o quadro de distribuição da metalúrgica é 80 metros de cabo unipolar em EPR A instalação se dará em canaleta fechada com percurso horizontal em ambiente a 45 ºC visando atender a norma Qual o método de instalação e bitola dos condutores fase e Desenhe o Diagrama Unifilar do sistema no esquema de TNS com o diâmetro da tubulação e indicando os condutores presentes em cada trecho f Determine a queda de tensão até o quadro para o cabo obtido no item d Considerando a impedância na subestação zero qual será a corrente de curto circuito simétrica junto ao quadro 2 Uma carga de 10000 kg é levantada do solo com uma velocidade de 5 ms O rendimento do motor é 90 da caixa de redução e demais somados é 75 a aceleração da gravidade é 10 ms² e a tensão de linha é 220V a Qual será a corrente de fase do motor trifásico de FP08 ligado em triângulo Qual a capacitância do banco ligado em triângulo a 50 Hz necessário a correção do FP para atender a norma b Após 40 minutos quantos R serão gastos se cada kWh vale R 065 3 Qual é o esquema de aterramento utilizado no sistema abaixo Monte um esquema semelhante com a utilização de DR 4 A Qual é o tipo de partida empregado no esquema abaixo b Qual é a função da botueira B0 na figura abaixo e em que condições circula corrente por ela 5 Dimensione o ramal de entrada de energia para um edifício residencial em Bagé com 18 apartamentos Cada apartamento tem área de 82 m2 com dois chuveiros e 3 ar condicionados de 12 milBTUs já a carga de iluminação e tomadas é de 2 kVA com FP1 O Condomínio possui área de 200 m2 com dois elevadores com motor de 5 CV com 80 de rendimento e FP 08 e 5 kVA de demanda em iluminação com FP1 Calcule a Qual é a potência do transformador na subestação necessário para os alimentar conforme RIC CEEE material anexo b Qual a corrente do disjuntor da BT do Trafo de cada um dos elevadores e de cada apartamentocondomínio c Diâmetro da tubulação do ramal de entrada em Eletroduto Galvanizado a Fogo d A distância entre a subestação e o quadro de medição é 110 metros de cabo Determine a queda de tensão da medição ao transformador Considerando a impedância na subestação zero qual será a corrente de curtocircuito simétrica junto ao quadro Resolução 1 Para uma metalúrgica que possui 4 motores de 50 CV com 80 de rendimento e FP 085 e 15 kVA de demanda em iluminação A tensão de fase é de 220 V Calcule a Qual é a potência do transformador na subestação necessário para os alimentar conforme RIC CEEE está nos materiais anexos Escreva qual é o Tipo de fornecimento da entrada de Serviço individual Primeiramente calculando a potência total da Instalação Motores 𝑃𝑚 4 50 735 499 147 099 𝑘𝑊 Como o fator de potência é 085 𝑃𝑚 147099 085 173 059 𝑘𝑉𝐴 𝑃𝑖𝑙𝑢𝑚 15 𝑘𝑉𝐴 𝑃𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 188 059 𝑘𝑉𝐴 Assim considerando os tamanhos típicos de transformadores 3 6 9 15 30 45 75 1125 150 225 300 500 e 750 KVA O transformador escolhido será o de 225 kVA O tipo de fornecimento será trifásico 380220 V visto que a tensão de fase é de 220 V Sendo a entrada de serviço subterrânea e abrigada Conforme o esquema mostrado em RIC CEEE Pág 40 b Qual a corrente do disjuntor da BT do Trafo de cada um dos motores e da iluminação Pela potência dos motores será considerado que ambos são trifásicos 𝐼𝑛 3677495 338008508 82 16 𝐴 Em cada motor assim o disjuntor escolhido deve suportar uma corrente de 8216 A Consultando os valores típicos de disjuntores O disjuntor para cada motor deverá ser de 85 A Para a Iluminação considerando monofásica as lâmpadas em 220 V ligação FN 𝐼𝑖𝑙𝑢𝑚 15000 220 68 18 𝐴 Assim o disjuntor escolhido será de 70 A Como a corrente total da instalação é dada pela soma da corrente individual de cada motor e a corrente de iluminação 𝐼𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 68 18 4 82 16 396 82 Assim o disjuntor do trafo no lado de BT deve ser de 400 A c Qual o método que deve possuir o dispositivo de partida dos motores para redução da corrente conforme RIC CEEE Visando diminuir a corrente de partida o método de partida escolhido deve ser o EstrelaTriângulo Obs Não foi encontrado nada referente a partida de motores no arquivo anexo d A distância entre a subestação e o quadro de distribuição da metalúrgica é 80 metros de cabo unipolar em EPR A instalação se dará em canaleta fechada com percurso horizontal em ambiente a 45 ºC visando atender a norma Qual o método de instalação e bitola dos condutores fase O método de instalação sera o B1 conforme a ABNTNBR 5410 E de acordo com o transformador escolhido a seção dos cabos de fase será de 240 mm² Obs Pág 38 RIC CIEE e Desenhe o Diagrama Unifilar do sistema no esquema de TNS com o diâmetro da tubulação e indicando os condutores presentes em cada trecho f Determine a queda de tensão até o quadro para o cabo obtido no item d Considerando a impedância na subestação zero qual será a corrente de curtocircuito simétrica junto ao quadro Utilizando a fórmula da queda de tensão para encontrar a seção mínima de cada cabo de fase Dada a fórmula 𝑒 2ρ 1 𝑆𝑉² 𝑝1 𝑙1 𝑝2 𝑙2 Sendo S seção do condutor em mm² p Potência em Watts resistividade do cobre 158 ρ l distância em metros e queda de tensão percentural V 127220 V Substituindo os valores fornecidos na fórmula acima temse que a queda de tensão percentual é de 448 E a corrente de curto circuito de 10kA com base na impedância do transformador 2 Uma carga de 10000 kg é levantada do solo com uma velocidade de 5 ms O rendimento do motor é 90 da caixa de redução e demais somados é 75 a aceleração da gravidade é 10 ms² e a tensão de linha é 220V a Qual será a corrente de fase do motor trifásico de FP08 ligado em triângulo Qual a capacitância do banco ligado em triângulo a 50 Hz necessário a correção do FP para atender a norma A potência será dada por 𝑃 100 10 5 1 25 625 𝑘𝑊 Obs Devido a caixa de redução e demais fatores a potência foi aumentada em 25 para suprir as perdas Agora calculando a corrente do motor 𝐼𝑛 625000 338008509 1241 29 𝐴 Banco de capacitores para correção do fator de Potência Para o fator de potência atender a norma ele deve ser ajustado para 092 Assim 𝑆𝑡1 625 08 785 𝑘𝑉𝐴 𝑆𝑡2 625 092 853 26 𝑘𝑉𝐴 𝑄𝑡1 𝑆² 𝑃² 474 97 𝑘𝑉𝐴𝑅 𝑄𝑡2 𝑆² 𝑃² 580 89 𝑘𝑉𝐴𝑅 Assim a potência do capacitor será dada por 𝑄𝑐 𝑄𝑡2 𝑄𝑡1 105 91 𝑘𝑉𝐴𝑅 Sabendo que 𝐶 𝑄𝑐 2τ𝑓𝑉² 6 96 𝑚𝐹 b Após 40 minutos quantos R serão gastos se cada kWh vale R 065 Em uma hora serão gastos 625 0 65 406 25 𝑅 Como se deve levar em conta apenas 40 min 625 2 3 270 83 𝑅 3 Qual é o esquema de aterramento utilizado no sistema abaixo Monte um esquema semelhante com a utilização de DR O esquema ilustrado acima é um TNC em que os condutores neutro é também utilizado como condutor de proteção PEN Obs Este esquema não se admite o uso de dispositivos DR 4 a Qual é o tipo de partida empregado no esquema abaixo O tipo de partida empregado é o de partida direta b Qual é a função da botueira B0 na figura abaixo e em que condições circula corrente por ela Tem a função de fazer a troca do controle do sistema da forma manual para automática ou viceversa 5 Dimensione o ramal de entrada de energia para um edifício residencial em Bagé com 18 apartamentos Cada apartamento tem área de 82 m2 com dois chuveiros e 3 ar condicionados de 12 milBTUs já a carga de iluminação e tomadas é de 2 kVA com FP1 O Condomínio possui área de 200 m2 com dois elevadores com motor de 5 CV com 80 de rendimento e FP 08 e 5 kVA de demanda em iluminação com FP1 Calcule A partir da análise das tabelas 10 e 11 da NBR54102004 a demanda para iluminação e TUG para um conjunto de 18 apartamentos de 82 m² é dada por 18 apartamentos Fator de multiplicação 1588 8185 m² demanda 189 kVA Demanda dos Apartamentos Ilum e TUGs 15 88 1 89 30 01 𝑘𝑉𝐴 Considerando dois chuveiros de 5500 W e como os condicionadores de ar são de 12000 BTU ou 3516 W A potência total por conjunto é 𝑃𝑡 5500 2 3516 3 21548 Considerando o fator de demanda para os 5 aparelhos utilizando a tabela 14 da NBR5410 𝐷 21548 0 7 15083 𝑘𝑉𝐴 Motores 𝐷𝑚 257355 08 9194 38 𝑉𝐴 Assim a demanda total será de 𝐷𝑡 15083 30001 9134 38 5000 59218 38 𝑘𝑉𝐴 a Qual é a potência do transformador na subestação necessário para os alimentar conforme RIC CEEE material anexo Conforme a Demanda e consultando RIC CEEE O Transformador escolhido foi o de 75kVA Obs Pág 38 b Qual a corrente do disjuntor da BT do Trafo de cada um dos elevadores e de cada apartamentocondomínio 𝐼𝑡𝑟𝑎𝑓𝑜 5921838 3220 155 41 𝐴 Assim o disjuntor de BT do transformador deve ser de 155 A Calculando a corrente do motor de cada elevador 𝐼𝑚 3678 322008508 15 08 𝐴 Assim o disjuntor dos motores será de 16A A potência por apartamento é dada pela potência de iluminação e TUGs e dos condicionadores de ar e chuveiros 𝑃𝑎𝑝 2000 21548 23548 𝑉𝐴 𝐼𝑎𝑝 23548 3220 61 79 𝐴 Assim o disjuntor geral de cada AP será de 63 A c Diâmetro da tubulação do ramal de entrada em Eletroduto Galvanizado a Fogo De acordo com RIC CIEE esse tipo de eletroduto deve ter a seção mínima de 200x200mm para cabos de até 100mm no ramal de entrada Obs Pag 14 d A distância entre a subestação e o quadro de medição é 110 metros de cabo Determine a queda de tensão da medição ao transformador Considerando a impedância na subestação zero qual será a corrente de curtocircuito simétrica junto ao quadro Dada a fórmula 𝑒 2ρ 1 𝑆𝑉² 𝑝1 𝑙1 𝑝2 𝑙2 Sendo S seção do condutor em mm² p Potência em Watts resistividade do cobre 158 ρ l distância em metros e queda de tensão percentural V 127220 V Substituindo os valores fornecidos utilizando a potência total do transformador para o cálculo da queda de tensão e da corrente de curto circuito e 23 E a corrente de curto circuito será da ordem de 3kA Resolução 1 Para uma metalúrgica que possui 4 motores de 50 CV com 80 de rendimento e FP 085 e 15 kVA de demanda em iluminação A tensão de fase é de 220 V Calcule a Qual é a potência do transformador na subestação necessário para os alimentar conforme RIC CEEE está nos materiais anexos Escreva qual é o Tipo de fornecimento da entrada de Serviço individual Primeiramente calculando a potência total da Instalação Motores Pm450735499147099kW Como o fator de potência é 085 Pm147099 085 173059kVA Pilum15kVA Ptotal188059kVA Assim considerando os tamanhos típicos de transformadores 3 6 9 15 30 45 75 1125 150 225 300 500 e 750 KVA O transformador escolhido será o de 225 kVA O tipo de fornecimento será trifásico 380220 V visto que a tensão de fase é de 220 V Sendo a entrada de serviço subterrânea e abrigada Conforme o esquema mostrado em RIC CEEE Pág 40 b Qual a corrente do disjuntor da BT do Trafo de cada um dos motores e da iluminação Pela potência dos motores será considerado que ambos são trifásicos 36774 95 Em cada motor assim o disjuntor escolhido deve suportar uma corrente de 8216 A Consultando os valores típicos de disjuntores O disjuntor para cada motor deverá ser de 85 A Para a Iluminação considerando monofásica as lâmpadas em 220 V ligação FN Iilum15000 220 6818 A Assim o disjuntor escolhido será de 70 A Como a corrente total da instalação é dada pela soma da corrente individual de cada motor e a corrente de iluminação Itotal68 1848216396 82 Assim o disjuntor do trafo no lado de BT deve ser de 400 A c Qual o método que deve possuir o dispositivo de partida dos motores para redução da corrente conforme RIC CEEE Visando diminuir a corrente de partida o método de partida escolhido deve ser o EstrelaTriângulo Obs Não foi encontrado nada referente a partida de motores no arquivo anexo d A distância entre a subestação e o quadro de distribuição da metalúrgica é 80 metros de cabo unipolar em EPR A instalação se dará em canaleta fechada com percurso horizontal em ambiente a 45 ºC visando atender a norma Qual o método de instalação e bitola dos condutores fase O método de instalação sera o B1 conforme a ABNTNBR 5410 E de acordo com o transformador escolhido a seção dos cabos de fase será de 240 mm² Obs Pág 38 RIC CIEE e Desenhe o Diagrama Unifilar do sistema no esquema de TNS com o diâmetro da tubulação e indicando os condutores presentes em cada trecho f Determine a queda de tensão até o quadro para o cabo obtido no item d Considerando a impedância na subestação zero qual será a corrente de curto circuito simétrica junto ao quadro Utilizando a fórmula da queda de tensão para encontrar a seção mínima de cada cabo de fase Dada a fórmula e2 ρ 1 SV ² Sendo S seção do condutor em mm² p Potência em Watts ρ resistividade do cobre 158 l distância em metros e queda de tensão percentural V 127220 V Substituindo os valores fornecidos na fórmula acima temse que a queda de tensão percentual é de 448 E a corrente de curto circuito de 10kA com base na impedância do transformador 2 Uma carga de 10000 kg é levantada do solo com uma velocidade de 5 ms O rendimento do motor é 90 da caixa de redução e demais somados é 75 a aceleração da gravidade é 10 ms² e a tensão de linha é 220V a Qual será a corrente de fase do motor trifásico de FP08 ligado em triângulo Qual a capacitância do banco ligado em triângulo a 50 Hz necessário a correção do FP para atender a norma A potência será dada por P100105125625kW Obs Devido a caixa de redução e demais fatores a potência foi aumentada em 25 para suprir as perdas Agora calculando a corrente do motor 625000 Banco de capacitores para correção do fator de Potência Para o fator de potência atender a norma ele deve ser ajustado para 092 Assim St 1625 0 8785kVA St 2 625 0 9285326kVA Qt1 Qt2 Assim a potência do capacitor será dada por Qc Qt2Qt110591kVAR Sabendo que C Qc 2τ f V ²696mF b Após 40 minutos quantos R serão gastos se cada kWh vale R 065 Em uma hora serão gastos 62506540625 R Como se deve levar em conta apenas 40 min 625 2 327083R 3 Qual é o esquema de aterramento utilizado no sistema abaixo Monte um esquema semelhante com a utilização de DR O esquema ilustrado acima é um TNC em que os condutores neutro é também utilizado como condutor de proteção PEN Obs Este esquema não se admite o uso de dispositivos DR 4 a Qual é o tipo de partida empregado no esquema abaixo O tipo de partida empregado é o de partida direta b Qual é a função da botueira B0 na figura abaixo e em que condições circula corrente por ela Tem a função de fazer a troca do controle do sistema da forma manual para automática ou viceversa 5 Dimensione o ramal de entrada de energia para um edifício residencial em Bagé com 18 apartamentos Cada apartamento tem área de 82 m2 com dois chuveiros e 3 ar condicionados de 12 milBTUs já a carga de iluminação e tomadas é de 2 kVA com FP1 O Condomínio possui área de 200 m2 com dois elevadores com motor de 5 CV com 80 de rendimento e FP 08 e 5 kVA de demanda em iluminação com FP1 Calcule A partir da análise das tabelas 10 e 11 da NBR54102004 a demanda para iluminação e TUG para um conjunto de 18 apartamentos de 82 m² é dada por 18 apartamentos Fator de multiplicação 1588 8185 m² demanda 189 kVA Demanda dos Apartamentos Ilum e TUGs 15881893001kVA Considerando dois chuveiros de 5500 W e como os condicionadores de ar são de 12000 BTU ou 3516 W A potência total por conjunto é Pt5500 23516 321548 Considerando o fator de demanda para os 5 aparelhos utilizando a tabela 14 da NBR5410 D21548 0715083kVA Motores Dm257355 08 919438VA Assim a demanda total será de Dt150833000191343850005921838 kVA a Qual é a potência do transformador na subestação necessário para os alimentar conforme RIC CEEE material anexo Conforme a Demanda e consultando RIC CEEE O Transformador escolhido foi o de 75kVA Obs Pág 38 b Qual a corrente do disjuntor da BT do Trafo de cada um dos elevadores e de cada apartamentocondomínio Itrafo5921838 Assim o disjuntor de BT do transformador deve ser de 155 A Calculando a corrente do motor de cada elevador ℑ3678 Assim o disjuntor dos motores será de 16A A potência por apartamento é dada pela potência de iluminação e TUGs e dos condicionadores de ar e chuveiros Pap20002154823548VA Iap23548 Assim o disjuntor geral de cada AP será de 63 A c Diâmetro da tubulação do ramal de entrada em Eletroduto Galvanizado a Fogo De acordo com RIC CIEE esse tipo de eletroduto deve ter a seção mínima de 200x200mm para cabos de até 100mm no ramal de entrada Obs Pag 14 d A distância entre a subestação e o quadro de medição é 110 metros de cabo Determine a queda de tensão da medição ao transformador Considerando a impedância na subestação zero qual será a corrente de curtocircuito simétrica junto ao quadro Dada a fórmula e2 ρ 1 SV ² Sendo S seção do condutor em mm² p Potência em Watts ρ resistividade do cobre 158 l distância em metros e queda de tensão percentural V 127220 V Substituindo os valores fornecidos utilizando a potência total do transformador para o cálculo da queda de tensão e da corrente de curto circuito e 23 E a corrente de curto circuito será da ordem de 3kA