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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
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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.
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
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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
1 2 3 4 5 6( ) 1,5D kVA d d d d d d
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
Fator de demanda Rela entre a demanda máxima e a carga total
conectada ao sistema; Usualmente menor do que a unidade; Matematicamente, é calculado pela fórmula:
Onde Dmax = demanda máxima da instalação, em
kW ou kVA; Pinst = potência instalada, em kW ou kVA.
5
maxd
inst
DF
P
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
Fatores de demanda de iluminação + TUG e TUE em função da carga instalada.
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
EXEMPLO 7 Seja 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.
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
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: 8
1100 1400 1500 2000 1800
7800Ilum TUGC
W
0,57 7800 4446ilum TUGD W
0,92 5000 5000 3000 1500 13700TUED W
4446 13700
18146ilum TUG TUED D D W
D W
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
Classificação dos consumidores segundo o tipo de carga instalada/demandada:
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA Método de avaliação e aplicação – Seção A
Campo 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 3φ;2. Circuitos 3φ em entra coletiva não-residencial;3. Circuitos 3φ 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.
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
Caso de entrada de serviços individuais Determina-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
m2.11
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
Casos de entradas coletivas Com 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:
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PG AGD D
(unidades de consumo/serviço) 0,90RD D
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
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.
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1 1(iluminação e tomadas em escritórios) 1(iluminação e tomadas
do serviço do condomínio) 1(iluminação e tomadas em lojas)
D total d d
d
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
Método de avaliação e aplicação – Seção B Campo 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)
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
Demanda de entradas coletivas, exclusivamente residenciais compostas por 4 a 300 unid. Demanda individual das unidades de consumo
residenciais Demanda 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):
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0,90RD DPG DS
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
Demanda de entradas coletivas mistas Demanda individual das unidades de consumo; Demanda do circuito de serviço de uso do
condomínio Circuito de serviço único
Cálculo 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%); 16
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
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)
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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 DEMANDA
Fatores de demanda para iluminação e tomadas para unidades consumidoras residenciais
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
Fatores de demanda para iluminação e tomadas de unidades consumidoras não-residenciais
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
Fatores de demanda de fornos e fogões elétricos
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
Fatores de demanda de aparelhos eletrodomésticos de aquecimento e de refrigeração
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
Demanda individual – motores monofásicos
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
Demanda individual – motores trifásicos
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
EXEMPLO 8Residência isolada, área útil de 300 m2, com fornecimento de energia através de ramal de ligação independente, tensão 220-110V.
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Característica da carga instalada
Iluminação e tomadas 6.000 W
Chuveiros elétricos 3 x 4.400 W
Torneiras elétricas 2 x 2.500 W
Aparelhos de ar condicionado
3 x 1 cv2 x ¾ cv
Motores
2 x 1 cv (1 reserva) Mφ1 x ½ cv (1 reserva)
Mφ2 x ¼ cv (1 reserva)
Mφ
Sauna 9.000 W
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
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 previsão mínima
25
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 4
44,45
CI
CI kW
Carga a ser considerada = 3 chuveiros x 4.400W
= 2 torneiras x 2.500 W
= 1 sauna x 9.000 W
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
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 parciais Iluminação e tomadas
26
Carga a ser considerada = 1 x 1 cv
1 = 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 kW
d
d kVA
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
Aparelhos de aquecimento
Aparelhos de ar condicionado tipo janela
27
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) 1
24,7
c kW
d
d kVA
3
43
343
3
3
(3 1cv) (2 cv) 4,5cv
(3 1cv) (2 cv) 0,70 3,15cv
3,15 1,5
4,72
c
d
d kVA
d kVA
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
Motores
a) Determinação da demanda total da instalação
28
1 12 44
12
14
4
4
2 1cv 1 cv 2 cv
1 cv 1,10
cv 0,66
cv 0,39
Nº de motores = 5
2 1,04 1 0,64 2 0,39
3,5
c
kVA
kVA
kVA
d kVA kVA kVA
d kVA
1 2 3 5
6,18 24,7 4,72 3,5
39,1
total
total
total
D d d d d
D kVA
D kVA
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
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
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
EXEMPLO 9Considerando 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.
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
SOLUÇÃO São 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%.
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
Dimensionamento do alimentador Alimentador: 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.
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DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
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 φ10mm2.
33
18.1466.048,7
3fase
VAP VA
26.048,747,63 10
127fase
VAI A mm
V
26.048,7 10 60.487 10S d Pfase d VA m VA m mm
DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA
Diagrama unifilar Representação do circuito a partir do ramal de
entrada até o quadro de distribuição; Simbologia recomendada pela NBR 5444
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TRABALHO
Projeto 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.
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TRABALHO
EXERCÍCIO 1 (de 5) Faça o levantamento de cargas de iluminação e
tomadas do apartamento em anexo. 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. Não é necessário, neste momento, lançar os eletrodutos e condutores na planta;
A tabela de cargas preenchida deve ser enviada por e-mail juntamente com a planta, num arquivo .zip contendo o prefixo ex1 mais o primeiro nome dos componentes;
E-mail: [email protected] Data final para entrega 13/10/2010.
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TRABALHO
Planta baixa do apartamento:
37
TRABALHO
Tabela de cargas
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QUADRO DE CARGAS INSTALADAS
DEPENDÊNCIADimensões
ILUMINAÇÃO
TUG TUE
ÁREA (m2)
PERÍMETRO (m)
POTENCIA (W=VA)
QUANTIDADEPOTÊNCIA (W=VA)
APARELHOPOTÊNCIA
(W)POTÊNCIA
(VA)1 SUÍTE ST 2 QUARTO 1 Q1 3 QUARTO 2 Q2 4 CORREDOR CR 5 BANHEIRO 1 B1 6 BANHEIRO 2 B2
7SALA ESTAR/JANTAR
SEJ
8 COZINHA CZ
9LAVANDERIA/ÁREA S.
LS
10
...
11
...
POTÊNCIA TOTAL: LUZ KW TUG'S kW TUE'S kW kVA
TIPO DE CONSUMIDOR = FAIXA DE TENSÃO = CARGA TOTAL
INSTALADAkW kVA
TRABALHO
Tabela de circuitos
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Circuito (listar os cômodos alimentados por cada um
deles)
Iluminação TUG's TUE'sCarga total
Condutormm2
ICIRC IPROJ IFIOIFIO
(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
TRABALHO
Exercício 2 (de 5)1. Preencimento da tabela de circuitos
a) Divisão dos circuitosDividir 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.
40