Subestação
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Retangular de Cobre (mm2)
Fio
Cobre Nu (AWG) Vergalhão de Cobre
(φ m)
ATÉ 700 20 4 6,5 De 701 a 2500 50 - 8,5
Figura 17 Dimensionamento do Barramento de Alta Tensão de SE de 13,8 kV
Uma forma de estimar o nível da tensão de suprimento para instalações com potência acima de 1000 kW é através da seguinte fórmula:
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Onde: T → tensão (kV);
P → potência instalada (MW)
É interessante ressaltar que esta é uma forma aproximada e a escolha definitiva do nível de tensão deve sempre submetida a uma análise das cargas por parte da concessionária. Deve-se conhecer os níveis de tensão disponíveis no local de implantação do projeto e a partir daí verificar se as necessidades do projeto são atendidas.
Após a seleção da tensão de suprimento, pode-se definir a tensão dos equipamentos. No caso de motores, é muito importante a escolha correta da tensão nominal em função da potência de forma a obter um equipamento mais econômico.
A tabela da apresenta uma relação tensão - potência utilizada na prática.
Potência (cv) Tensão (V)
Até 500 380 ou 440
1000 – 5000 4000 > 4000 60 ou 13200
Figura 18 Escolha da Tensão: Motores
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A seguir serão apresentados dois exemplos para definição da potência de SE’s para indústrias.
VII.1 Pequeno Porte
Uma indústria contém 12 motores de 10 cv alimentados pelo CCM1, 10 motores de 30 cv e 5 motores de 50 cv alimentados pelo CCM2. O QDL, responsável pela iluminação da indústria, alimenta 150 lâmpadas fluorescentes de 40 W e 52 incandescentes de 100 W. Todas essas cargas são alimentadas pelo QGF que é suprido pelo transformador da subestação.
Determinar as demandas do CCM1, CCM2, QDL, QDF e QGF e a potência necessária do transformador da subestação. Sabe-se que todos os motores têm fator de potência 0,85.
Obs: Considerar as potências dos motores em cv já incluindo o rendimento do motor.
• Potência dos Motores
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DCCM1 = N10 cv x S10 cv x FS
Onde:
N – número de motores FS – fator de simultaneidade
DCCM1 = 12 x 8,6 x 0,65 = 67,5 kVA - CCM2
DCCM2 = (N30 cv x S30 cv x FS) + (N50 cv x S50 cv x FS)
DCCM2 = (10 x 25,98 x 0,65) + (5 x 43,29 x 0,7) = 320,39 kVA - QDL
Perdas no reator nas lâmpadas de 40 W: 20 W
DQDL = 150 x (40 + 20) + 52 x 100 = 14,2 kVA - QGF
DQGF = DCCM1 + DCCM2 + DQDL DQGF = 67,5 + 320,39 + 14,2 = 402,14 kVA
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• Potência do Transformador Potência mais próxima padronizada: 500 kVA
Número de Aparelhos
Aparelhos 2 4 5 8 10 15 20 50
Motores: ¾ a 2,5 cv 0,85 0,80 0,75 0,70 0,60 0,5 0,50 0,40 Motores: 3 a 15 cv 0,85 0,80 0,75 0,75 0,70 0,65 0,5 0,45 Motores: 20 a 40 cv 0,80 0,80 0,80 0,75 0,65 0,60 0,60 0,50 Acima de 40 cv 0,90 0,80 0,70 0,70 0,65 0,65 0,65 0,60 Retificadores 0,90 0,90 0,85 0,80 0,75 0,70 0,70 0,70 Soldadores 0,45 0,45 0,45 0,40 0,40 0,30 0,30 0,30 Fornos Resistivos 1,0 1,0 -- -- -- -- -- -- Fornos de Indução 1,0 1,0 -- -- -- -- -- --
VII.2 Grande Porte
Fator de Carga (FC) = [carga do trafo] / [potência nominal do trafo]
FC (máx) = 150% → normalizado
Potência nominal do trafo = [carga do trafo] / [FC]
Considerações para o cálculo: FC = 100%; fator de segurança = 1,25 x carga Carga:
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Dois motores de 355 kW → 788,81 kVA Um motor de 710 kW → 788,81 kVA
Um motor de 1500 kW → 1666,5 kVA Partida de um motor de 1500 kW:
5 x 1666,5 kVA → 8332,5 kVA
| Carga Total | → 11576,6 kVA |
Estimando potência em transformador de 10000 kVA:
FC = 11576,62 kVA / 10000 kVA = 1,15766 = 115,76%
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