Aula 11 Caracterização das Cargas (adptado por Prof. Fabiano)

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Felipe Rios Chaves
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1 ( EE ) istribuição de Energia Elétrica istribuição de Energia Elétrica Aula 11 Caracterização das Cargas (adptado por Pro. Fabiano) 1

2 ( EE ) istribuição de Energia Elétrica emanda emanda = consumo de energia (kwh) de uma instalação idido pelo tempo no qual se veriicou tal consumo. para aturamento pela concessionária intervalos de integração de 15 minutos. energia [kw] consumida em15 minutos[kwh] 0,25[h] 1 mês 30 x 24 x 4 = 2880 intervalos de 15 min / mês demanda medida ~3000 vezes por mês concessionária de energia usa o valor mais alto (mesmo que tenha sido veriicado apenas uma vez) 2

3 ( EE ) istribuição de Energia Elétrica Exemplo de curva diária de demanda ativa Área = energia diária consumida 3

4 ( EE ) istribuição de Energia Elétrica O que é medido pela concessionária? O que é medido pela concessionária? EMANA ATIVA consumida a cada 15 minutos EMANA REATIVA a cada 15 minutos Com base nestes valores, calcula o FATOR E POTÊNCIA médio da instalação em cada intervalo de uma HORA, ao longo do mês emanda máxima = maior valor de demanda observado em um período de tempo especiicado (hora, dia, mês, ano) demanda horária demanda máxima horária demanda diária demanda máxima diária demanda mensal demanda máxima mensal demanda anual demanda máxima anual 4

5 ( EE ) istribuição de Energia Elétrica Curvas de Carga iária Típicas i1.flat i4.mta.rab i6.mmctna.rpm i2.mmctand i5.mta.raa i7.mtna.rpa i3.matd 5

6 ( EE ) istribuição de Energia Elétrica Exercício 1 Considerando as demandas ativas (kw) registradas (em períodos de 5 minutos), determinar os valores de energia e demanda a serem registrados em períodos de 15 minutos kw carga 1 kw carga 2 kw 1+2 8:00-8:05 8:05-8:10 8:10-8:15 8:15-8:20 8:20-8:25 8:25-8:30 8:30-8:35 8: :40-8:45 8:45-8:50 8:50-8:55 8:55-9:00 6

7 ( EE ) istribuição de Energia Elétrica iversidade da carga Ao longo do tempo (dia, mês, ano) os circuitos apresentam carga variável Estudos considerando demanda máxima de cada consumidor impõem para todo instante as condições mais severas Na prática a demanda máxima de um conjunto de consumidores < somatório das máximas demandas iniduais Pois existe ersidade entre os consumidores e as máximas demandas não são simultâneas Existe a necessidade de relacionar a demanda máxima do conjunto com a demanda máxima de cada consumidor 7

8 ( EE ) istribuição de Energia Elétrica iversidade da carga emanda ersiicada de um conjunto de cargas é a soma das demandas iniduais em cada instante de tempo t i t i (t) = demanda inidual da carga i no instante de tempo t n = número de cargas de um conjunto emanda máxima: (a) inidual, e (b) simultânea do conjunto de cargas é o maior valor observado em um determinado período i Fator de ersidade relação entre a soma das demandas máximas das cargas e a demanda máxima do conjunto t i t i1, n i i1, n 1 t t 8

9 ( EE ) istribuição de Energia Elétrica iversidade da carga Fator de coincidência é o inverso do ator de ersidade 1 coinc i1, n i 1 Nos projetos as concessionárias empregam valores típicos que dependem do tipo de carga (tipo de consumidor) do número de cargas do nível de tensão (grupo) 9

10 ( EE ) istribuição de Energia Elétrica Exercício 2 eterminar o ator de ersidade do conjunto das cargas 1 e 2 utilizadas no Exercício 2 para o período de tempo apresentado (utilizar a demanda calculada em períodos de 15 minutos) kw carga 1 kw carga 2 kw 1+2 8:00-8:05 8:05-8:10 8:10-8:15 8:15-8:20 8:20-8:25 8:25-8:30 8:30-8:35 8: :40-8:45 8:45-8:50 8:50-8:55 8:55-9:00 10

11 ( EE ) istribuição de Energia Elétrica iversidade da carga Fator de contribuição (de cada carga do conjunto) relação entre a demanda da carga no instante de maior de manda do conjunto e a sua demanda máxima assim, a demanda máxima do conjunto das cargas pode ser escrita como cont, i t t t i t 1 i t t i t e o ator de coincidência é dado pela média ponderada dos atores de contribuição i n i 1, cont, i coinc i1, n i n i 1, i1, n i i t i cont, i i1, n i cont, i 11

12 ( EE ) istribuição de Energia Elétrica Exercício 3 Considerando que o consumo de um conjunto ormado por 2 consumidores seja periódico, conorme gráico a seguir, determinar: (a) demanda ersiicada; (b) demanda máxima inidual e simultânea; (c) ator de ersidade e de coincidência do conjunto de cargas; (d) ator de contribuição de cada consumidor kw consumidor 1 kw consumidor 2 8:00-8:15 8:15-8:30 8:30-8:45 8:45-9:00 9:00-9:15 9:15-9:30 9:30-9:45 9:45-10:00 12

13 ( EE ) istribuição de Energia Elétrica Fator de EMANA Relação entre demanda máxima em um intervalo de tempo e carga instalada (nominal) i 1, n nom sendo i a potência nominal da carga i em W ou VA (observar que tem de estar na mesma unidade) Pode ser deinido para um sistema parte de um sistema uma carga Visão de sistema consumidor (carga) Geralmente 1 ( dem >1 signiica operar com sobrecarga) dem nom i 13

14 ( EE ) istribuição de Energia Elétrica Fator de UTILIZAÇÃO Relação entre demanda máxima do sistema e a sua capacidade util Csistema sendo C sistema a capacidade do sistema (geralmente em A ou VA, logo a demanda deve estar na mesma unidade) Pode ser deinido para um sistema parte de um sistema gerador, linha de transmissão, alimentador, transormador Visão de sistema supridor (onte) Geralmente 1 ( util >1 signiica operar com sobrecarga) 14

15 ( EE ) istribuição de Energia Elétrica Exercício 4 Considerando que os consumidores 1 e 2 do Exemplo 1 têm potência instalada de 70 kw e 50 kw, respectivamente, com ator de potência unitário e que são alimentados em conjunto por um transormador de 225 kva, 13,8kV/380V, determinar: (a) ator de demanda de cada consumidor; (b) ator de demanda do conjunto de consumidores; (c) ator de utilização do transormador kw consumidor 1 kw consumidor 2 8:00-8:15 8:15-8:30 8:30-8:45 8:45-9:00 9:00-9:15 9:15-9:30 9:30-9:45 9:45-10:00 15

16 ( EE ) istribuição de Energia Elétrica Fator de CARGA Relação entre demanda média e a demanda máxima em um determinado período de tempo carga média 1 T T t 1 Pode ser deinido para um sistema parte de um sistema instalação, carga, linha de transmissão, alimentador, transormador Geralmente visão de sistema consumidor (carga) 1 ( carga =1 signiica operar com demanda constante) t 16

17 ( EE ) istribuição de Energia Elétrica Fator de CARGA A partir do consumo de energia E (kwh/dia, kwh/mês, kwh/ano), tem-se: carga média E 8760 h ano E em kwh ano Horas equivalentes Número de horas (operando com demanda máxima ) que são necessárias para realizar o consumo anual E H equiv carga E 8760 carga 8760 h ano carga 8760 h ano E em H equiv kwh ano em h ano 17

18 ( EE ) istribuição de Energia Elétrica Exercício 5 Considerando a seguinte curva típica de um determinado consumidor, determinar: (a) ator de carga; (b) a energia diária e anual consumida; (c) horas equivalentes para mesmo consumo com demanda máxima kw

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