6244914 apresentacao de sistemas eletricos demanda e potencia
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8/3/2019 6244914 Apresentacao de Sistemas Eletricos Demanda e Potencia
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APRESENTAO DE SISTEMAS ELTRICOSCLCULOS ELTRICOS
Curso: Engenhariaeltrica
Matria: EletrotcnicaAplicada
Eng Felipe Oliveira Albuquerque
UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS
FACULDADE DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ELETRICIDADE
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OBJETIVOS ESPECFICOS
Por qu?Como?
Causas...?Influncias...
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A eletrotcnica aplicada e as instalaes eltricas prediais eindustriais.
Perfil do engenheiro eletricista no mercado industrial.
APRESENTAO
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Apesar de somente possvel em regime permanente, deve-se prever,
aproximadamente, mediante: Curva de demanda da carga x tempo;
Considerao da coordenao das atividades dos diferentessetores (ciclo de produo);
(Estudo global das cargas, manipulando a operao de certas mquinas paraperodos de menor demanda, a fim de diversific-las Controle do valor da demanda depico).
Otimizao do perodo de funcionamento dirio estipulado;
(Otimizao da curva de carga e dos custos com demandas elevadas).
Influi diretamente no dimensionamento dos vrios equipamentos eltricos;condutores e condutos; painis, quadros, etc.
CURVA DE CARGA
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CURVA DE CARGA
Curva de carga para uma instalao industrial em regime de funcionamento 24 horas.
Reconhecer os pontos notveis do grfico;
Com base nesta projeo, deve-se definir outros fatores relevantes...
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FATOR DE DEMANDA a relao entre a demanda mxima do sistema e a carga instalada totalconectada a ele, durante um intervalo de tempo considerado.
demanda mxima, [kW ou kVA]
potncia instalada total, [kW ou kVA]
A demanda mxima a quantidade da potncia mxima instantnea emfuncionamento numa instalao industrial.
A carga instalada total a soma das potncias nominais contnuas dosaparelhos consumidores de energia eltrica.
O valor do Fator de demanda ser, obrigatoriamente, menor ou igual aunidade:
Se FD < 1 Pinst > Dmx
Se FD = 1 Pinst = Dmx
inst
mxd
P
DF =
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FATOR DE DEMANDA
Com relao Curva decarga, o valor do Fator deDemanda :
Nmero de motoresem operao
Fator de demanda em (%)
1 10 70 80
11 20 60 70
21 50 55 60
51 100 50 60
Acima de 100 45 - 55
Tabela aproximada de fatorde demanda para cadagrupamentos de motores eoperao independente.
64,0750
480===
inst
mxd
P
DF
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FATOR DE CARGA a relao entre a demanda mdia, durante um determinado intervalo detempo, e a demanda mxima registrada para o mesmo perodo.
Refere-se ao perodo de carga diria, semanal, mensal e anual. Quanto maior
o tempo ao qual se relaciona, menor ser o seu valor (anual < mensal
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FATOR DE CARGAManter um elevado fator de carga no sistema significa obter os seguintesbenefcios:
Otimizao dos investimentos da instalao eltrica;
Aproveitamento racional e aumento da vida til da instalaoeltrica, includos os motores e equipamentos;
Atendimento a um dos requisitos bsicos para solicitao junto aorgo federal a reduo do emprstimo compulsrio (vlido paramdia dos fatores de carga dos ltimos 24 meses igual ou superior a30%);
Reduo do valor da demanda de pico;
Quanto maior o seu valor, mais adequado e racional est sendo o consumo deenergia eltrica de uma instalao. Pode ser dado tambm pela expresso:
horasnkWmddemanda
kVhconsumoFC
][
][
=
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60,0480
288===
mx
md
cdD
DF
FATOR DE CARGA
Ento o Fator de carga pode
ser calculado pela equao:
A aplicao prtica da melhoria do fator de carga de uma indstria reflete-senum estudo global de economia de energia, que leva a dois resultados:
Conservao do consumo [kWh] e reduo da demanda [kW](Deslocamento de operao de certas mquinas para intervalos com menor consumo).
Conservao da demanda [kW] e reduo do consumo [kWh]
(Reduo da qualidade do produto e manuteno do ritmo de
produo curva de carga).
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FATOR DE CARGA
Alguns programas de conservao de energia aplicam a combinao
otimizada de ambos os mtodos, como por exemplo o CDEAM, que objetiva:
Conservaode energia
Qualidade deenergia
Kaizen
Eficientizao
Energtica
Uso racionalda energia
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270,030,0 CCp FxFxF +=
FATOR DE PERDA
Sempre que h passagem de corrente h perdas por Efeito Joule.
a relao entre a perda de potncia na demanda mdia e a perda depotncia na demanda mxima considerando um intervalo de tempoespecificado. uma funo do fator de carga. Possui pouca aplicao namaioria dos projetos industriais.
Tendo como base a curva de
carga do exemplo, o fator deperda ser:
43,0
60,070,060,030,02
=
+=
p
p xx
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FATOR DE PERDA
Exemplo prtico da ilustrao do fator de perda apresentando o histrico dos
Fatores de Perdas de gerao e consumo mdios anuais, retirado de umboletim informativo da Cmara de Comercializao de Energia Eltrica CCEE.
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FATOR DE SIMULTANEIDADE a relao entre a demanda mxima do grupo de aparelhos pela soma das
demais individuais dos aparelhos do mesmo grupo, num intervalo de tempoconsiderado. O fator oposto o Fator de diversidade.
Resulta da coincidncia das demandas mximas de alguns aparelhos dogrupo de carga, devido natureza de sua operao. A aplicao do fator desimultaneidade deve ser precedido de um estudo especfico das cargas, a fimde evitar os subdimensionamentos.
Pode ser aplicado em qualquer outro estudo de linhas de distribuio, quer
seja de gs, de petrleo, de energia, de gua, etc. Por tratar-se de um fatormultiplicador entre 0 e 1, ajusta o consumo total terico de um nmero deaparelhos de utilizao.
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A Tabela a seguir fornece os fatores de simultaneidade para diferentes
potncias de motores em grupamentos e outros aparelhos.
FATOR DE SIMULTANEIDADE
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Curva de carga do Projeto Modelo de Negcio de Comunidades Isoladas na
Amaznia NERAM/CDEAM/UFAM.
EXEMPLO PRTICO
HoraCarga
luminao int 1 1 1 1 1 1 6 5840
luminao ext 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 2920
omadas 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 15 21900
HoraCarga
luminao int 1 1 1 3 1400
luminao ext 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 12 40
omadas 1 1 1 1 1 1 6 1350
. Frigorfica 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 24 6000
ond. de Ar Prod. 1 1 1 1 1 1 1 1 8 3600
espolpadeira 1 1 1 1 1 1 1 1 8 1500
esa de lavagem 1 1 1 1 1 1 1 1 8 375
osador 1 1 1 1 1 1 1 1 8 750
elador 1 1 1 1 1 1 1 1 8 375
22h 23h 24h
22h 23h 24h W/h
13h W/h14h 15h 16h 17h 18h 19h 20 21h
7h 8h
Demanda diria distribuida no Sistema NERAM
6h 7h 8h 9h 10h 11h 12h1h 2h 3h 4h 5h
5h 10h 11h 12h 13h1h 2h 3h 4h 9h6h 18h 19h 20 21h14h 15h 16h 17hTotal de
horas
RESIDNCIAS
FBRICA DE POLPA DE AA
Total de
horas
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Curva de carga do Projeto Modelo de Negcio de Comunidades Isoladas na
Amaznia NERAM/CDEAM/UFAM.
EXEMPLO PRTICO
Hora
Carga
Tomadas 1 1 1 1 1 1 1 7 450
Elevador (1CV) 1 1 2 1042,5
Cilindro (3CV 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 12 2992
Ventilador (5CV) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 12 4958Iluminao LM 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 13 800
SECADOR
20 21h 22h 23h16h 17h8h 9h 10h 11h 18h 19h12h 13h 14h 15h5h 6h 7h1h 2h 3h 4h W/h24hTotal de
horas
HoraCarga
GERADOR 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 18
GERADOR 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1690%
GERAO
1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h 21h10h 11h 12h 13h 14h 15h Rend.22h 23h 24hTotal de
horas16h 17h 18h 19h 20
HoraCarga
Iluminao ext 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 12 20
Bomba d'gua 1 1 1 1 4 2200
W/h
POO
24hTotal de
horas20 21h 22h 23h16h 17h 18h 19h12h 13h 14h 15h8h 9h 10h 11h5h 6h 7h1h 2h 3h 4h
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Curva de carga do Projeto Modelo de Negcio de Comunidades
Isoladas na Amaznia
NERAM/CDEAM/UFAM.
EXEMPLO PRTICO
Local Residncia Fb. Polpa Secador PooHora W W W W
1 2920 6040 800 20 9,78 36
2 2920 6040 800 20 9,78 36
3 2920 6040 800 20 9,78 36
4 2920 6040 800 20 9,78 36
5 8760 6040 800 20 15,62 36
6 8760 6040 1842,5 20 16,66 36
7 21900 6040 2992 20 30,95 368 21900 6000 3442 2200 33,54 36
9 21900 13950 3442 0 39,29 72
10 21900 13950 3442 0 39,29 72
11 21900 13950 3442 2200 41,49 72
12 21900 12600 2992 0 37,49 72
13 21900 6000 2992 0 30,89 36
14 21900 6000 2992 2200 33,09 36
15 21900 13950 3442 0 39,29 72
16 21900 13950 3442 0 39,29 7217 21900 13950 3442 2200 41,49 72
18 21900 12600 3792 0 38,29 72
19 21900 7400 1842,5 0 31,14 36
20 30660 7440 800 20 38,92 72
21 30660 7440 800 20 38,92 72
22 8760 6040 800 20 15,62 36
23 8760 6040 800 20 15,62 36
24 2920 6040 800 20 9,78 36
Pot. GeradakW
ConsumokWh
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Curva de carga do Projeto Modelo de Negcio de Comunidades Isoladas na
Amaznia NERAM/CDEAM/UFAM.
EXEMPLO PRTICO
0
10
20
30
40
5060
70
80
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
kW
horas
Curva de carga diria
Pot. Gerada kW Consumo kWh
EXEMPLO PRTICO
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