Instalações Elétricas Industriais

Transcrição

1 Instalações Elétricas Industriais ENG 1480 Professor: Rodrigo Mendonça de Carvalho

2 Instalações Elétricas Industriais CAPÍTULO 01

3 INTRODUÇÃO Flexibilidade: admitir mudanças nas localizações dos equipamentos, sem comprometer as instalações; Acessibilidade: facilidade de acesso a todas as máquinas e equipamentos de manobra; Confiabilidade: proteção à integridade física de quem opera e garantia do desempenho do sistema quanto às interrupções (temporárias ou permanentes). Continuidade: mínimo de interrupção nos circuitos.

4 NORMAS RECOMENDADAS ABNT NBR : Instalações Elétricas Baseada na norma internacional IEC 60364, aplicada em todas as instalações elétricas cuja tensão nominal é igual ou inferior a 1000 V CA ou 1500 V CC. Obs: Complementada pelas normas NBR Instalações Élétricas em Locais de Afluência de Público: Requisitos Específicos e NBR Instalações Elétricas de Baixa Tensão Requisitos Específicos para Instalação em Estabelecimentos Assistenciais de Saúde e NR10 do Ministério do Trabalho e Emprego (MTE). Goiás (CELG): NTC 04 Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária e NTC 05 Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Primária

5 DADOS PARA ELABORAÇÃO DO PROJETO Condições de Fornecimento de Energia Elétrica (responsabilidade da Concessionária): Garantia de suprimento de carga dentro de condições satisfatórias; Variação da tensão de suprimento; Tensão de fornecimento; Tipo de sistema de suprimento: radial, radial com recurso; Capacidade de curto-circuito atual e futuro do sistema; Impedância reduzida no ponto de suprimento. Características das Cargas: Motores: potência, tensão, corrente, frequência, número de polos, número de fases, ligações possíveis, regime de funcionamento; Fornos a arco: potência do forno, potência e curto-circuito do forno, potência do transformador do forno, tensão, frequência, fator de severidade; Outras cargas: máquinas acionadas por sistemas computadorizados com variação de tensão mínima, aparelhos de raio X industrial, e outras cargas tidas como especiais devem merecer estudo particularizado por parte do projetista.

6 CONCEPÇÃO DO PROJETO Divisão da Carga em Blocos: Cada bloco de carga deve corresponder a um quadro de distribuição terminal com alimentação e proteção individualizadas; A escolha dos blocos é feita considerando-se os setores individuais de produção, bem como a grandeza de cada carga (queda de tensão); Exemplo: Indústria de fiação batedores, filatórios, cardas, etc. Localização dos Quadros de Distribuição de Circuitos Terminais: No centro do conjunto de cargas; Próximo a linha de alimentação; Em locais de fácil acesso; Em locais com condições climáticas e físicas favoráveis. CCM (Centro de Controle de Motores) e QDL (Quadro de Distribuição de Luz). Localização do Quadro de Distribuição Geral (QGF): Devem ficar próximos às unidades de transformação nas quais serão conectados. Estes quadros contém os componentes para seccionamento, proteção e medição dos circuitos;

7 CONCEPÇÃO DO PROJETO Localização da Subestação (SE): Projetada em função do arranjo arquitetônico da construção, segurança e critérios técnicos (cálculo do centro de carga);

8 CONCEPÇÃO DO PROJETO Localização da Subestação (SE): Cálculo da localização do Centro de Carga X = 235,8 m Y = 89,8 m

9 CONCEPÇÃO DO PROJETO Localização da Subestação (SE): Quanto menor a potência da SE, maior o custo do kva instalado; Quanto maior é o número de SE s unitárias, maior a quantidade de condutores primários; Quanto menor é o número de SE s unitárias, maior é a quantidade de condutores secundários dos circuitos de distribuição. Obs.: estudos indicam que SE s unitárias com potências compreendidas entre 750 e 1000 kva são economicamente mais convenientes.

10 CONCEPÇÃO DO PROJETO Definição dos Sistemas: SISTEMA PRIMÁRIO DE SUPRIMENTO Radial Simples Radial com Recurso

11 CONCEPÇÃO DO PROJETO Definição dos Sistemas: SISTEMA PRIMÁRIO DE SUPRIMENTO INTERNO Radial Simples Radial com Recurso

12 CONCEPÇÃO DO PROJETO Definição dos Sistemas: SISTEMA SECUNDÁRIO DE SUPRIMENTO

13 CONCEPÇÃO DO PROJETO Definição dos Sistemas: SISTEMA SECUNDÁRIO DE SUPRIMENTO Circuitos Terminais de Motores dispositivo de seccionamento na sua origem para fins de manutenção (desligar comando e força); dispositivo de proteção contra curto-circuito na sua origem; dispositivo de comando capaz de impedir uma partida automática do motor devido à alguma falha; dispositivo de acionamento do motor (reduzir a queda de tensão na partida do motor para menor ou igual a 10%); Preferencialmente, alimentar cada motor com um circuito terminal individual (por exemplo quando a potência do motor alimentado por um circuito individual é elevada); OBS: no caso de um circuito terminal alimentar mais de um motor ou outras cargas, os motores devem receber proteção de sobrecarga individuais e dispositivo único de proteção contra curtocircuito (deve ser dimensionado para proteger o motor de menor corrente nominal e não atue indevidamente com o funcionamento normal do circuito).

14 CONCEPÇÃO DO PROJETO Definição dos Sistemas: SISTEMA SECUNDÁRIO DE SUPRIMENTO Circuitos Terminais de Motores Cargas de Natureza Industrial ou similar Motores de Indução de Gaiola Trifásico (2CV < P nominal < 200 CV), com características normalizadas conforme NBR 7094 Cargas acionadas, em regime S1, com características normalizadas conforme NBR 7094 Cargas Residenciais e Comerciais Motores constituindo parte integrante de aparelhos eletrodomésticos e eletroprofissionais (P incial < 200 CV) Obs: Regime S1 regime de funcionamento continuo com carga constante e com duração suficiente para atingir o equilíbrio térmico.

15 CONCEPÇÃO DO PROJETO Definição dos Sistemas: SISTEMA SECUNDÁRIO DE SUPRIMENTO Circuitos de Distribuição (alimentadores) derivam do QGF e alimentam um ou mais CCM s ou QDL s; dispositivo de proteção contra sobrecargas na origem (disjuntores e/ou fusíveis).

16 CONCEPÇÃO DO PROJETO Definição dos Sistemas: QUADROS DE DISTRIBUIÇÃO (QGF/CCM/QDL) Devem ser construídos de modo a satisfazer as condições do ambiente em que serão instalados, apresentar bom acabamento, rigidez mecânica e disposição apropriada;

17 CONCEPÇÃO DO PROJETO Definição dos Sistemas: QUADROS DE DISTRIBUIÇÃO (QGF/CCM/QDL) Deve-se prever circuito de reserva nos Quadros de Distribuição (QGF, CCM, QDL), de forma a satisfazer os seguintes critérios determinados pela NBR 5410:2004: Quadros de distribuição com até 6 circuitos: espaço para no mínimo 2 circuitos de reserva; Quadros de distribuição contendo de 7 a 12 circuitos: espaço para no mínimo 3 circuitos de reserva; Quadros de distribuição contendo de 13 a 30 circuitos: espaço para no mínimo 4 circuitos de reserva; Quadros de distribuição contendo acima de 30 circuitos: espaço reserva para uso no mínimo 15% dos circuitos existentes.

18 MEIO AMBIENTE Temperatura Ambiente: AA1 frigorífico (-60 C a +5 C); AA2 muito frio (-40 C a +5 C); AA3 frio (-25 C a +5 C); AA4 temperado (-5 C a +40 C); AA5 quente (+5 C a +40 C); AA6 muito quente (+5 C a +60 C). Altitude: AC1 baixa ( 2000m); AC2 alta (>2000m). Presença de Corpos sólidos: AE1 não há possibilidade; AE2 possíveis corpos sólidos ( 2,5m); AE3 possíveis corpos sólidos ( 1mm); AE4 poeira em quantidade apreciável. Presença de Água: AD1 probabilidade desprezível; AD2 possível queda vertical de água; AD3 possível chuva a 60 com a vertical; AD4 possível projeção de água em diversas direções; AD5 possibilidade de jatos d água em qualquer direção; AD6 possibilidade de ondas d água; AD7 possibilidade de recobrimento de água; AD8 possibilidade de recobrimento total de água, permanentemente.

19 GRAUS DE PROTEÇÃO Definição: Refletem a proteção de invólucros metálicos quanto à entrada de corpos estranhos e penetração de água pelos orifícios destinados à ventilação ou instalação de instrumentos, pelas junções de chapas, portas, etc.; As normas especificam os graus de proteção através de um código composto pelas letras IP, seguidas de dois números que significam:

20 FORMULAÇÃO DO PROJETO ELÉTRICO

21 FORMULAÇÃO DO PROJETO ELÉTRICO

22 FORMULAÇÃO DO PROJETO ELÉTRICO

23 FORMULAÇÃO DO PROJETO ELÉTRICO

24 FORMULAÇÃO DO PROJETO ELÉTRICO

25 FORMULAÇÃO DO PROJETO ELÉTRICO

26 FORMULAÇÃO DO PROJETO ELÉTRICO Exercício de aplicação: Considerando a indústria abaixo, determinar as demandas dos CCM1, CCM2, QDL e QGF, assim como a potência necessária do transformador da SE. Dados: motores (1) são de 75 cv, motores (2) de 30 cv e motores (3) de 50 cv, todos de indução, rotor em gaiola e de IV pólos; todas as lâmpadas são de descarga e os aparelhos da iluminação são compensados (alto fator de potência).

27 NBR 5031 Máquinas Elétricas Girantes: 30 CV n = 0,90 fp = 0,83 50 CV n = 0,92 fp = 0,86 75 CV n = 0,92 fp = 0,86

28 FORMULAÇÃO DO PROJETO ELÉTRICO Formação das Curvas de Carga: Localização das cargas na planta de layout Períodos de tempo em que cada setor está em atividade no dia (total ou parcial) Ex.: Levantamento de carga

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30 FORMULAÇÃO DO PROJETO ELÉTRICO Formação das Curvas de Carga: