Instalações Elétricas em Projetos Industriais: Fatores, Demanda, Curvas e Tarifa Média, Notas de aula de Eletrotécnica

Baixe Instalações Elétricas em Projetos Industriais: Fatores, Demanda, Curvas e Tarifa Média e outras Notas de aula em PDF para Eletrotécnica, somente na Docsity! SEL 0312 INSTALAÇÃOES ELÉTRICAS II Aula 2 Profa. Dra. Ana Carolina Canoas Asada accanoas@gmail.com Sala 2995 » Antes de iniciar um projeto elétrico de uma instalação industrial deve se planejar o desenvolvimento de ações de forma a não ter que refazê-lo, desperdiçando tempo e dinheiro; » O desenvolvimento racional de um projeto de instalação industrial depende de algumas formulações técnicas como: ˃ Fatores de projeto (fator de demanda, fator de carga, fator de simultâneidade, fator de utilização) ˃ Determinação da demanda de potência ˃ Formulação das curvas de carga ˃ Determinação da tarifa média de uma instalação Industrial In st al aç õ es E lé tr ic as Formulação de um Projeto Elétrico » Elevado fator de carga significa ˃ Otimização dos investimentos da instalação elétrica; ˃ Aproveitamento racional e aumento da vida útil da instalação elétrica; ˃ Redução do valor da demanda de pico (Dmax). In st al aç õ es E lé tr ic as II Fatores de Projeto 𝐹 𝑐𝑑= 350 650 =0,53 𝐹 𝑐𝑚= 189.990 730×650 =0,40 Dmax Dmed » Otimização do uso da Energia através da melhoria do fator de carga ˃ Conservar o consumo e reduzir a demanda; ˃ Conservar a demanda e aumentar o consumo. In st al aç õ es E lé tr ic as II Fatores de Projeto In st al aç õ es E lé tr ic as II Fatores de Projeto » Outra formas ˃ Controle automático da demanda (ar condicionado, estufas, fornos, câmaras frigoríficas); ˃ Reprogramação da operação das cargas (horários de operação de certas máquinas). » Fator de utilização ˃ É o fator pelo qual deve ser multiplicada a potência nominal do aparelho para se obter a potência média absorvida pelo mesmo, nas condições de utilização. In st al aç õ es E lé tr ic as II Fatores de Projeto » A previsão de demanda da instalação deve levar em consideração as características da carga e do tipo de operação da indústria; ˃ Por exemplo: em indústria de fios e tecidos, praticamente toda a carga instalada está simultaneamente em operação em regime normal; ˃ Em outras, há diversidade de operação entre diferentes setores; ˃ Deve-se considerar áreas de manufaturados e dependências administrativas. In st al aç õ es E lé tr ic as II Determinação da Demanda de Potência » Motores elétricos (demanda nominal solicitada da rede por motor): In st al aç õ es E lé tr ic as II Determinação da Demanda de Potência 𝐷𝑚= 𝑃𝑒𝑖𝑚×0,736 ×𝐹𝑝 Peim – potência no eixo do motor (cv) h - rendimento Fp – fator de potência » Iluminação 𝐷𝑖𝑙= 𝐹𝑚×∑ 𝑁 𝑙×(𝑃 𝑙+ 𝑃𝑟 𝐹𝑝 ) 1000 Fm - Fator de multiplicação para compensar perdas do reator e harmônicas Nl - Quantidade de cada tipo de lâmpada Pl - Potência nominal da lâmpada Pr - Perdas dos reatores Fp - Fator de potência dos reatores 𝑃𝑒𝑖𝑚=𝑃𝑛×𝐹𝑢𝑚 In st al aç õ es E lé tr ic as II 75cv h = 0,92 Fp = 0,83 30cv h = 0,90 Fp = 0,83 50cv h = 0,92 Fp = 0,86 » RESOLUÇÃO ˃ Para os motoresIn st al aç õ es E lé tr ic as II Exemplo de Aplicação 1 Para os motores de 75 cv 𝐷𝑚= 𝑃𝑒𝑖𝑚×0,736 ×𝐹𝑝 = 𝑷 𝒆𝒊𝒎=𝟔𝟓 ,𝟐𝟓 cv 𝐷𝑚= 𝑃𝑒𝑖𝑚×0,736 ×𝐹𝑝 = 65,25×0,736 0,92×0,86 kVA (demanda solicitada da rede para um motor, em kVA) » RESOLUÇÃO ˃ Para os motoresIn st al aç õ es E lé tr ic as II Exemplo de Aplicação 1 Para os motores de 30 cv 𝐷𝑚= 𝑃𝑒𝑖𝑚×0,736 ×𝐹𝑝 = 𝑷 𝒆𝒊𝒎=𝟐𝟓 ,𝟓 cv 𝐷𝑚= 𝑃𝑒𝑖𝑚×0,736 ×𝐹𝑝 = 25,5×0,736 0,90×0,83 𝑫𝒎=𝟐𝟓 ,𝟏 kVA (demanda solicitada da rede para um motor, em kVA) » RESOLUÇÃO ˃ Centro de Controle de Motores – CCM 2In st al aç õ es E lé tr ic as II Exemplo de Aplicação 1 𝐷𝑐𝑐𝑚2=(𝑁𝑚2×𝐷2×𝐹 𝑠𝑚2)+(𝑁𝑚3×𝐷3×𝐹 𝑠𝑚3) 10 Calculado tabelado 𝐷𝑐𝑐𝑚2=(10×25,1×0,65 )+(5×40,4×0,70) 𝐷𝑐𝑐𝑚2=304,5 kVA 5 Calculado tabelado 0,65 0,70 » RESOLUÇÃO ˃ Parte 3) Demanda no quadro de distribuição de luz (QDL) ˃ Lâmpadas fluorescentes: 150 x 40W (220V) ˃ Lâmpadas incandescentes: 52 x 100W In st al aç õ es E lé tr ic as II Exemplo de Aplicação 1 𝐷𝑞𝑑𝑙=𝐷 𝑖𝑙−𝐹+𝐷 𝑖𝑙− 𝐼 1,8 𝐷𝑞𝑑𝑙= 𝐹𝑚×∑ 𝑁 𝑙×(𝑃 𝑙+ 𝑃𝑟 𝐹𝑝 ) 1000 + ∑𝑁 𝑙×𝑃 𝑙 1000 tabela » RESOLUÇÃO In st al aç õ es E lé tr ic as II Exemplo de Aplicação 1 𝐷𝑞𝑑𝑙= 𝐹𝑚×∑ 𝑁 𝑙×(𝑃 𝑙+ 𝑃𝑟 𝐹𝑝 ) 1000 + ∑𝑁 𝑙×𝑃 𝑙 1000 Pr = 15,3 W Fp = 0,40 𝐷𝑞𝑑𝑙= 1,8×150×(40+ 15,30,4 ) 1000 + 52×100 1000 𝐷𝑞𝑑𝑙=23,3 kVA In st al aç õ es E lé tr ic as II Formação da Curva de Carga In st al aç õ es E lé tr ic as II Formação da Curva de Carga » Demanda dos motores » Cálculo da demanda ativa (kW)In st al aç õ es E lé tr ic as II Formação da Curva de Carga 𝐷𝑚= 𝑁𝑚×𝑃𝑛×𝐹 𝑢×0,736  ×𝐹 𝑠 Nm – quantidade de motores Pn – potência nominal do motor (cv) Fu – fator de utilização; Fs – fator de simultaneidade » Um projeto industrial é composto por motores e iluminação, cujas cargas instaladas e prováveis intervalos de utilização, fornecidos por especialista de produção da referida indústria, estão contidos na Tabela. Elaborar a curva de carga horária da instalação. In st al aç õ es E lé tr ic as II Exemplo de Aplicação 2 In st al aç õ es E lé tr ic as II Exemplo de Aplicação 2 » RESOLUÇÃO ˃ Parte 1) Demanda dos motores ˃ Demanda dos motores elétricos do Setor A In st al aç õ es E lé tr ic as II Exemplo de Aplicação 2 𝐷𝑚= 𝑁𝑚×𝑃𝑛×𝐹 𝑢×0,736  ×𝐹 𝑠 𝐷𝑚= 15×25×0,85×0,736 0,88 ×0,60 𝑫𝒎=𝟏𝟔𝟎 ,𝟎 kW (demanda ativa solicitada de rede) » RESOLUÇÃO ˃ Demanda dos motores elétricos do Setor BIn st al aç õ es E lé tr ic as II Exemplo de Aplicação 2 𝐷𝑚= 𝑁𝑚×𝑃𝑛×𝐹 𝑢×0,736 ×𝐹𝑝 ×𝐹 𝑠 𝐷𝑚= 20×15×0,83×0,736 0,86×0,71 ×0,55 𝑫𝒎=𝟏𝟓𝟔 ,𝟐 kVA (demanda aparente solicitada de rede) *Para os demais setores (motores) segue o mesmo procedimento **Sugestão: praticar a para os demais setores » RESOLUÇÃO ˃ Parte 1) Demanda da iluminaçãoIn st al aç õ es E lé tr ic as II Exemplo de Aplicação 2 𝐷𝑖𝑙𝑎= ∑ 𝑁 𝑙× (𝑃 𝑙+𝑃𝑟 ) 1000 𝐷𝑖𝑙𝑡= ∑𝑁 𝑙×(𝑃 𝑙+ 𝑃𝑟 𝐹 𝑝 ) 1000 𝐷𝑖𝑙𝑎= 750×(32+6,4 ) 1000 𝑫 𝒊𝒍𝒂=𝟐𝟖 ,𝟖 kW 𝐷𝑖𝑙𝑡= 750×(32+ 6,40,96 ) 1000 𝑫 𝒊𝒍𝒂=𝟐𝟗 ,𝟎 kVA *O mesmo procedimento é realizado para o setores (indústria e externo) ** Sugestão: Praticar! In st al aç õ es E lé tr ic as II In st al aç õ es E lé tr ic as II Determinação da Tarifa Média de uma Instalação Industrial Azul: aplicada às unidades consumidoras do grupo A, caracterizada por tarifas diferenciadas de consumo de energia elétrica e de demanda de potência, de acordo com as horas de utilização do dia; Verde: aplicada às unidades consumidoras do grupo A, caracterizada por tarifas diferenciadas de consumo de energia elétrica, de acordo com as horas de utilização do dia, assim como de uma única tarifa de demanda de potência; Convencional Binômia: aplicada às unidades consumidoras do grupo A caracterizada por tarifas de consumo de energia elétrica e demanda de potência, independentemente das horas de utilização do dia. Esta modalidade será extinta a partir da revisão tarifária da distribuidora; » Postos Tarifários » Os postos tarifários são definidos para permitir a contratação e o faturamento da energia e da demanda de potência diferenciada ao longo do dia, conforme as diversas modalidades tarifárias. A regulamentação consta na Resolução Normativa ANEEL - REN nº 414/2010: » Horário de ponta refere-se ao período composto por 3 (três) horas diárias consecutivas definidas pela distribuidora considerando a curva de carga de seu sistema elétrico, aprovado pela ANEEL para toda a área de concessão, com exceção feita aos sábados, domingos, e feriados nacionais. » Horário fora de ponta refere-se ao período composto pelo conjunto das horas diárias consecutivas e complementares àquelas definidas no horário de ponta e intermediário (no caso da Tarifa Branca). In st al aç õ es E lé tr ic as II Determinação da Tarifa Média de uma Instalação Industrial » Estruturas das Tarifas para Faturamento:In st al aç õ es E lé tr ic as II Determinação da Tarifa Média de uma Instalação Industrial