Eletricidade Na Engenharia Naval

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Disciplina: Eletricidade I Professor: Bruno França

Grupo: Eduardo CunhaLeandro Muniz de ValeLuiz Felipe MoreiraLuiz Gustavo

Eletricidade na Engenharia Naval

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TÓPICOS ABORDADOS

Nas Embarcações• Instalações Elétricas• Dimensionamento do Sistema Elétrico• Propulsão Elétrica• PEI (Propulsão Elétrica Integrada )• Motor de Indução ou Assíncrono

Aplicações Diversas• Fontes Renováveis de Energia • PIG (Pipeline Inspection Gage) MFL

Eletricidade na Engenharia Naval

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Instalações ElétricasEmbarcações Diversas = Demandas Eléticas Diversas

20 MW

60 MW

3 MW

3 MW

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Instalações Elétricas

Sala de Controle

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Instalações Elétricas

QEP e Grupo de Demarradores

Sala de ControleSistema Elétrico

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Instalações Elétricas

QEP e Grupo de Demarradores

• QEP:Quadro Elétrico Principal

• Demarradores:fornece a corrente de partida para motores elétricos

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*

Instalações Elétricas

QEE (Qualidade de Energia Elétrica)

Controle• Continuidade • Conformidade

*Parâmetros: Distorções harmônicas, flutuações de tensão,variações de tensão de curta duração,desequilíbrio de sistemas trifásicos, transitórios rápidos.

Efeitos Indesejados• Variações Luminosas• Vibrações mecânicas• Sobre-aquecimento de equipamentos• Dispositivos de proteção atuando de forma irregular

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Análise Local de Cargas (Pn,FC, FP, FI, h, P, Q)

Dimensionamento do Sistema Elétrico

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Análise Global de Cargas

Dimensionamento do Sistema Elétrico

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Detalhamento do Sistema Elétrico*Nesta etapa o Eng. Naval é convidado, educadamente, a se retirar

Dimensionamento do Sistema Elétrico

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Propulsão Elétrica

Vantagens em relação a Propulsão Mecânica• Rotação do hélice e controlado pelo motor elétrico, possibilitando que

o motor principal opere num ponto de maior eficiência;• Minimização de ruídos (navios militares, e reacreativos);• Maior flexibilidade de arranjo e para automação (navios de

passageiros e PSVs).

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Propulsão Elétrica

Outras Vantagens

• Redução do Consumo de Combustível;

• Redução da Tripulação;

• Aumento da capacidade de sobrevivência do navio;

• Aumento da Vida Útil do navio;

• Redução dos Custos de Manutenção;

• Redução da emissão de poluentes;

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Propulsão Elétrica

Princípio da redução de consumo de combustíveis

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Propulsão Elétrica

Operarão em Posicionamento Dinâmico

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• Otimização dos recursos energéticos• Integração energética entre instalações gerais e propulsão

PEI (Propulsão Elétrica Integrada)

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A sua implementação implica nas seguintes consequências:

· Menor custo de vida útil através de:

- Planta de propulsão mais eficiente, com redução nos custos de operação e manutenção;

- Maior confiabilidade;

- Flexibilidade de projeto com impacto favorável no custo total de aquisição.

· Maior flexibilidade para “upgrades” ao longo da vida útil, permitindo:

- “Upgrades” futuros do sistema de propulsão.

PEI (Propulsão Elétrica Integrada)

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. São os motores escolhidos para a propulsão de navios

. Vantagens:- Baixo custo de aquisição;- Baixo custo de manutenção;- Torque de partida não nulo;- Construção bastante simples robusta;- Disponível de potências de ¼ HP a mais de 30.000 HP.

. Desvantagens:- Controle de velocidade difícil;- Corrente de partida elevada;- Fator de potência baixo e sempre indutivo.

Motor de Indução ou Assíncrono

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. Existem dois tipos de motores de indução: o motor de indução gaiola de esquilo e o motor de indução de rotor bobinado (não aplicável em propulsão devido ao seu tamanho elevado).

. Princípio de Funcionamento (Lei de indução de Faraday e Lei de Lenz) :

Motor de Indução ou Assíncrono

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. Motores de Indução Multifásicos:- A potência convertida e controlada em cada fase é menor;

- Os algoritmos do sistema controle do motor garantem o seu funcionamento mesmo na ocorrência de falhas envolvendo a perda de uma ou mais fases;

- Apresenta um valor de densidade de potência mais elevado;

- São capazes de reduzir a amplitude e aumentar a frequência do torque pulsante;

- O valor do torque em relação ao valor da corrente eficaz é maior;

- Com as melhorias alcançadas no projeto do motor multifásico consegue-se obter um reduzido nível de ruído acústico.

Motor de Indução ou Assíncrono

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Fontes Renováveis de Energia

PIG MFL (Magnetic Flux Leakage)

. Aplicações de Fontes Renováveis para geração de energia em embarcações:

- Navios preparados para recolher a energia das ondas e armazená-la em pilhas;

- Navios utilizam propulsão diesel-eólica com rotores;

- Navios híbridos que utilizam energia solar para produzir sua própria energia e armazená-la, sem a necessidade de consumir combustível fóssil;

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PIG (Pipeline Inspection Gage) MFL

INSPEÇÃO DE DUTOS – Verificação da existência de danos, deteção de corrosão ou trincas, deteçao de vazamentos, deteção de vãos livres.

PIG MFL (Magnetic Flux Leakage)

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PIG (Pipeline Inspection Gage) MFL

PIG MFL (Magnetic Flux Leakage)