Profª Cida Medeiros

DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA

Determinação da carga instalada:Define o tipo de fornecimento;Somatório das potências (kW) dos aparelhos ligados a unidade consumidora;Os cálculos devem considerar aparelhos com previsão de serem adquiridos e conectados em instalações futuras;Pode considerar valores médios presentes em tabelas das concessionárias;Unidades rurais tem o tipo de fornecimento definido pela concessionária;Unidades urbanas com carga acima de 20 kW, o fornecimento deve ser a 4 fios.

2


Expressão geral para cálculo de demanda

Onde:d1 = demanda de iluminação e tomadas;d2 = demanda dos aparelhos para aquecimento de

água;d3 = demanda dos aparelhos de ar condicionado tipo

janela;d4 = demanda das unidades centrais de ar

condicionado;d5 = demanda dos motores elétricos e máquinas de

solda à motor gerador;d6 = demanda das máquinas de solda a transformador

e aparelhos de raios x

3

1 2 3 4 5 6( ) 1,5D kVA d d d d d d


Fator de demandaRela entre a demanda máxima e a carga total conectada ao sistema;Usualmente menor do que a unidade;Matematicamente, é calculado pela fórmula:

OndeDmax = demanda máxima da instalação, em kW ou kVA;Pinst = potência instalada, em kW ou kVA.

4

maxd

inst

DFP


Fatores de demanda de iluminação + TUG e TUE em função da carga instalada.

5


EXEMPLOSeja uma residência com a seguinte divisão de circuitos e suas respectivas cargas:

A carga total instalada é igual a 22300 W, considerando que o fator de potência da instalação é unitário. Todos os circuitos são monofásicos, exceto 4, 5 e 8 que são bifásicos.

6


SOLUÇÃO:O somatório da carga instalada de Iluminação + TUG é:

Dessa forma, uma vez que o fator de demanda é igual a 0,57; a demanda de Iluminação + TUG será:

A demanda das TUE’s considera os 2 chuveiros e o forno elétrico e micro-ondas, logo:

Finalmente:

7

1100 1400 1500 2000 1800 7800

Ilum T U GCW

0,57 7800 4446ilum TUGD W

0,92 5000 5000 3000 1500 13700TUED W

4446 1370018146

ilum TUG TUED D D WD W

DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDAClassificação dos consumidores segundo o tipo de carga instalada/demandada:

8


Método de avaliação e aplicação – Seção ACampo de aplicação

Entrada de serviços individuais:1. Entra de serviços individual (res., com. e ind.);2. Unidade de consumo individual (apartamento, loja...);

Entrada de serviços coletivas:1. em entrada coletiva residencial, com até 3 unidades 3 ;2. Circuitos 3 em entra coletiva não-residencial;3. Circuitos 3 dedicado às cargas não residenciais;4. Uso comum em vilas.

Circuitos de serviço dedicados a condomínios:1. Em entrada coletiva residencial com até 3 unidades;2. Em entrada coletiva não-residencial;3. Em entrada coletiva mista (circ. de serviço independente);4. Entrada coletiva mista, com um único sistema de serviço.

9


Caso de entrada de serviços individuaisDetermina-se a carga instalada;Verifica-se se a carga instalada calculada se encontra dentro de limites mínimos (valores de tabelas);Determina-se a previsão mínima de carga

Motores;Ar condicionado tipo janela:

Para residências isoladas – 1 x 1 cv/unid.Para residências derivadas de ramal de entrada (apartamentos):

1. 1 x 1 cv/unid de consumo com área até 70,0 m2;2. 2 x 1 cv/unid de consumo com área de 70,0 m2 até 100 m2;3. 2 x 1 cv/unid de consumo com área de 70,0 m2 até 100 m2.

10


Casos de entradas coletivasCom único agrupamento de medidores:

A demanda do agrupamento de medidores (DAG) é determinada através da carga total instalada das unidades de consumo;Dimensionamento da proteção do circuito do agrupamento;A demanda da proteção geral (DPG) será dada por:

A demanda do ramal de entrada é a soma da carga total instalada das unidades de consumo, de serviço e uso do condomínio, e será dada por:

11

PG AGD D

(unidades de consumo/serviço) 0,90RD D


Com mais de um agrupamento de medidores:

DPG - demanda da proteção geral de entrada;DAG - demanda de cada agrupamento de medidores;DR - demanda do ramal de entrada;DS - demanda do circuito de serviço;Nota: a principal diferença se da em cargas similares com expressão geral diferenciada, com fatores de demanda distintos.

12

1 1(iluminação e tomadas em escritórios) 1(iluminação e tomadas do serviço do condomínio) 1(iluminação e tomadas em lojas)

D total d dd


Método de avaliação e aplicação – Seção BCampo de aplicação

Entradas coletivas exclusivamente residenciais (aquecimento individual de água);Entradas residenciais compostas de 4 a 300 unidades de consumo;Entradas coletivas exclusivamente residenciais (sem aquecimento de água);Circuitos de serviço de uso do condomínio, exclusivamente residenciais;A determinação da demanda relativa é realizada por tabela (demandas em kVA x função da área útil)

13


Demanda de entradas coletivas, exclusivamente residenciais compostas por 4 a 300 unid.

Demanda individual das unidades de consumo residenciaisDemanda do circuito de serviço de uso do condomínio (DS);Demanda do agrupamento de medidores (DAG);Demanda da proteção geral (DPG);Demanda do ramal de entrada (DR):

14

0,90RD DPG DS


Demanda de entradas coletivas mistasDemanda individual das unidades de consumo;Demanda do circuito de serviço de uso do condomínio

Circuito de serviço únicoCálculo da demanda considerando a previsão mínima;

Circuitos de serviço independentes (cargas residenciais)Cargas de iluminação:

100% para os primeiros 10 kW;25% para os demais.

Motores:Aplicação de tabela específica;

Demais cargas devem ser tratadas individualmente (FP = 100%);

15


Demanda de agrupamento de medidores (DAG):

Demanda da proteção geral (DPG):

Demanda do ramal de entrada (DR):

Onde:Dresidencial = carga total residencial (seção B);Dnão-residencial = carga total das unidades de consumo não residencial (seção A)

16

0,90AG residencial nao residencialD D D

0,90PG residencial nao residencialD D D

0,90R residencial nao residencialD D D

DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDAFatores de demanda para iluminação e tomadas para unidades consumidoras residenciais

17

DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDAFatores de demanda para iluminação e tomadas de unidades consumidoras não-residenciais

18


Fatores de demanda de fornos e fogões elétricos

19

DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDAFatores de demanda de aparelhos eletrodomésticos de aquecimento e de refrigeração

20

DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDADemanda individual – motores monofásicos

21

DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDADemanda individual – motores trifásicos

22


EXEMPLOResidência isolada, área útil de 300 m2, com fornecimento de energia através de ramal de ligação independente, tensão 220-110V.

23

Característica da carga instaladaIluminação e tomadas 6.000 WChuveiros elétricos 3 x 4.400 WTorneiras elétricas 2 x 2.500 WAparelhos de ar condicionado

3 x 1 cv2 x ¾ cv

Motores2 x 1 cv (1 reserva) M

1 x ½ cv (1 reserva) M2 x ¼ cv (1 reserva) M

Sauna 9.000 W


SOLUÇÃO:a) Determinação da carga instalada e da categoria

de atendimento:

b) Carga instalada com as previsões mínimas.Iluminação e tomadas – previsão mínima residencial é de 30 W/m2, logo: 30 W/m2 x 300 m2 = 9.000W. Como 9.000W > 6.000W, a carga será de 9.000W.Aparelhos de aquecimento – nao possui previsãomínima

24

6.000 (3 x 4.400) (2 x 2.500)

3 1 11.500 x (3 x 1) 2 x (2 x 1) 1 x + 2 x 9.0004 2 444,45

CI

CI kW

Carga a ser considerada = 3 chuveiros x 4.400W = 2 torneiras x 2.500 W = 1 sauna x 9.000 W


Aparelhos de ar condicionado tipo janela –previsão mínima = 1 x 1 cv. Como 1 cv < 4,5 vc, considera-se 4,5 cv.Motores – não é feita nenhuma exigencia.

c) Avaliação das demandas parciaisIluminação e tomadas

25

Carga a ser considerada = 1 x 1 cv1 = 1 x cv21 = 2 x cv4

1

1

1

9,0(0,86 1) (0,81 1) (0,76 1) (0,72 1) (0,68 1)

(0,64 1) (0,60 1) (0,57 1) (0,54 1)6,18

c kWd

d kVA


Aparelhos de aquecimento

Aparelhos de ar condicionado tipo janela

26

2

2

2

(3 4.400) (2 2.500) (1 9.000) 27,2(3 4.400) 0,84 (2 2.500) 0,92 (1 9.000) 124,7

c kWdd kVA

343

343

3

3

(3 1cv) (2 cv) 4,5cv(3 1cv) (2 cv) 0,70 3,15cv

3,15 1,54,72

cdd kVAd kVA


Motores

a) Determinação da demanda total da instalação

27

1 12 44

12

14

4

4

2 1cv 1 cv 2 cv1 cv 1,10

cv 0,66cv 0,39

Nº de motores = 5

2 1,04 1 0,64 2 0,39

3,5

ckVAkVAkVA

d kVA kVA kVA

d kVA

1 2 3 5

6,18 24,7 4,72 3,539,1

total

total

total

D d d d dD kVAD kVA


Equilíbrio de fases:As cargas e correntes elétricas nas fases devem ser aproximadamente iguais;A diferença recomendável entre as fases de maior e menor potência é de 10%;O procedimento começa dividindo-se a carga total por 3;Depois, basta distribuir os circuitos de modo a obter uma distribuição bem uniforme das cargas nas 3 fases

28


EXEMPLO Considerando a carga instalada de 22.300 VA, deseja-se que cada uma das três fases que compõem o alimentador desta instalação seja responsável pelo fornecimento de 1/3 da carga.

29


SOLUÇÃOSão inúmeras as combinações possíveis entre os circuitos de 1 a 9 de forma a obter valores de potência/fase próximos ao desejado. Uma das alternativas é dada pela seguinte divisão:

A diferença percentual entre as fases de maior potência (A ou B) e a de menor potência (C) é de 2,7%.

30


Dimensionamento do alimentadorAlimentador: conjunto constituído pelos condutores, eletrodutos e acessórios, instalados a partir do ramal de entrada até o quadro de distribuição;O procedimento de dimensionamento é o mesmo usado para o dimensionamento dos circuitos.

31


EXEMPLO 10Para o exemplo anterior, utilizando a carga demandada, determina-se a potência que flui em cada fase:

Pelo critério de capacidade de corrente:

Pelo critério de queda de tensão:

Conflui-se que a bitola do alimentador deve ser de 10mm2.

32

18.146 6.048,73fase

VAP VA

26.048,7 47,63 10127fase

VAI A mmV

26.048,7 10 60.487 10S d Pfase d VA m VA m mm


Diagrama unifilarRepresentação do circuito a partir do ramal de entrada até o quadro de distribuição;Simbologia recomendada pela NBR 5444

33

TRABALHOProjeto divido em 4 partes (60 pts.):1. Levantamento de carga e traçado de pontos

de luz, tomadas, comandos de iluminação;2. Divisão de circuitos e traçado dos eletrodutos,

condutores e QDC;3. Dimensionamento dos circuitos, disjuntores e

eletrodutos;4. Cálculo da demanda e dimensionamento dos

alimentadores dos apartamentos. Levantamento da demanda e determinação dos alimentadores do edifício. Diagramas unifilares do edifício.

35

TRABALHO DE DUPLAEXERCÍCIO 1 – (3 ptos).

Faça o levantamento de cargas de iluminação e tomadas da residência do exercício passado. Fique atento à utilização da escala para determinar as dimensões reais dos cômodos;Lance na planta os pontos de luz, comandos de iluminação e pontos de tomada. Lembre-se do padrão de simbologia. Dividir o circuito e lançar Data final para entrega 28/05/2012.

36

Tabela de cargas

37

QUADRO DE CARGAS INSTALADAS

DEPENDÊNCIADimensões ILUMINAÇ

ÃO TUG TUEÁREA (m2)

PERÍMETRO (m)

POTENCIA (W=VA) QUANTIDADE POTÊNCIA

(W=VA) APARELHO POTÊNCIA (W)

POTÊNCIA (VA)

1 SUÍTE ST2 QUARTO 1 Q13 QUARTO 2 Q24 CORREDOR CR5 BANHEIRO 1 B16 BANHEIRO 2 B2

7 SALA ESTAR/JANTAR SEJ

8 COZINHA CZ

9 LAVANDERIA/ÁREA S. LS

10 ...11 ...

POTÊNCIA TOTAL: LUZ KW TUG'S kW TUE'S kW kVA

TIPO DE CONSUMIDOR = FAIXA DE TENSÃO = CARGA TOTAL INSTALADA kW kVA

Tabela de circuitos

38

Circuito (listar os cômodos

alimentados por cada um deles)

Iluminação TUG's TUE's Carga total

Condutormm2 ICIRC IPROJ IFIO

IFIO(FCNC x FCT) IDISJUNTOR

(VA) (VA) (VA) (VA) (A) (A) (A) (A) (A)

1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -

10 -

POTÊNCIA TOTAL (kVA)

FIO TERRAmm2

TRABALHOExercício 2 – (3 ptos)

1. Preencimento da tabela de circuitosa) Divisão dos circuitos

Dividir as cargas de iluminação e tomadas de acordo com as normas;

b) Dimensionamento dos condutoresDimensionar os condutores pelos métodos de capacidade de corrente (CCC) e queda de tensão admissível (CQT). Determinar as bitolas dos condutores utilizando os critérios da norma

2. Lançar o circuito na plantaLançar o QDC de acordo com o centro de cargas. Lançar eletrodutos e condutores dos circuitos, além dos condutores dos comandos de iluminação.

39

Profª Cida Medeiros -...

Documents

Transcript of Profª Cida Medeiros -...