Capítulo VI Cálculo de queda de tensão utilizando cargas alocadas

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Análise de consumo de energia e aplicações
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Capítulo VI
Cálculo de queda de tensão
utilizando cargas alocadas
Por Manuel Luís Barreira Martinez*
Quedas de tensão em alimentadores,
ramais
ou
em
transformadores
de distribuição, a partir dos Fatores de
fatores de diversidade é aplicado. O mesmo
de
Diversidade, considera número total de
sistema e cargas alocadas do capítulo
distribuição são de interesse para os estudos
consumidores a jusante do segmento de
anterior são considerados.
relacionados à distribuição de energia
linha ou transformador. Este procedimento
elétrica.
foi demonstrado no capítulo anterior deste
Exemplo 1:
Os valores das quedas de tensão,
fascículo. A partir do conhecimento dos
conforme mostram os exemplos a seguir,
fluxos de carga nos segmentos de linha
no ponto N1 para o sistema do primeiro
podem ser calculados utilizando dois dos
e por meio dos transformadores, bem
exemplo do capítulo anterior é de 13,8
métodos apresentados. Nestes estudos,
como dos valores das impedâncias destes
kV, calcular as tensões secundárias nos
considera-se que as cargas alocadas são
elementos é possível calcular as quedas de
três transformadores usando os fatores
modeladas por potência real e reativa
tensão existentes. Como discutido a carga,
da diversidade. O sistema mostrado no
constante.
Considerando que a tensão entre fases
nestes casos, é modelada por potência, ativa
exemplo primeiro do capítulo anterior,
sobre este tipo de modelagem de carga
e reativa, constante.
incluindo as distâncias dos segmentos, é
fogem aos objetivos gerais desta análise e
mostrado na Figura 1.
procedimentos.
uma solução interativa, é possível assumir
Ressalta-se
que
discussões
Aplicação dos fatores de
diversidade
Nestes casos, com o intuito de evitar
um valor para a tensão na fonte. Desse
Considerar:
modo, os valores para as quedas de tensão
I- Fator de potência das cargas
são calculados a partir deste ponto até o
cos ϕ = 0,92 Indutivo.
último transformador.
O processo de alocar cargas aos
segmentos de linhas ou aos transformadores
o método de alocação de cargas utilizando
O exemplo a seguir demonstra como
II- Impedância das linhas
z = 0,6536 + j 0,4763 [Ω/km]
→ Cabo RAVEN
III- Dados dos transformadores:
A máxima demanda diversificada para
um fator de potência de 0,92 indutivo e
Figura 1 – Ramal N1 – N4 com três transformadores e 18 consumidores.
para a potência base de 100 kVA é:
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Convertendo
as
impedâncias
dos
transformadores para valores por unidade
referida à potência base de 100 kVA, temos:
Convertendo as impedâncias de linha
para valores por unidade referida à potência
base de 100 kVA, temos:
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três transformadores usando o método
Análise de consumo de energia e aplicações
dos fatores da diversidade. As informações
estão na Figura 1.
Considerar:
I- Dados dos exemplos 1 e 2.
II- Demanda medida – N1 = 92,9 kW
Considerando um fator de potência
de 0,92 indutivo para a demanda medida
em N1, vem:
- Fator de alocação:
Alocando as cargas para cada um dos
três transformadores:
Finalmente, calculando o percentual da
queda de tensão para os secundários dos
transformadores, temos:
Calculando os fluxos nos trechos de
linha:
Aplicação do fator de alocação
Quando apenas as características do
transformador são conhecidas, conforme
discutido, é possível alocar as cargas do
alimentador com base na demanda medida
A partir dos valores dos fluxos
e na potência nominal dos transformadores.
nos trechos de linha e por meio dos
O exemplo 2 demonstra como o método do
transformadores, é possível aplicar o
fator de alocação é aplicado.
mesmo procedimento para o cálculo das
tensões nos transformadores utilizado
Exemplo 2:
previamente no exemplo 2.
Considerando que a tensão entre
fases no ponto N1 para o sistema do
obter:
exemplo 1 do capítulo anterior é de 13,8
kV, calcular as tensões secundárias nos
Segundo este procedimento, é possível
Apoio
•“ELECTRICAL
DISTRIBUTION
ENGINEERING”, A.J. Pansini, CRC PRESS LLC,
2007.
•
Finalmente, calculando o percentual da
queda de tensão para os secundários dos
transformadores, temos:
Referências
•
“ELECTRIC
UTILITY
DISTRIBUTION
SYSTEMS REFERENCE BOOK”, Westinghouse
Electric, 1959.
• “DISTRIBUTION SYSTEM MODELING
AND ANALYSIS”, W. H. Kersting, CRC PRESS
LLC, 2002.
• “ELECTRICITY DISTRIBUTION NETWORK
DESIGN”, E234. Lakerv, E. J. Holmes, IEE Power
Engineering Series 21, 2003.
“POWER DISTRIBUTION ENGINEERING”,
J.J. Burke, Marcel Dekker, 1994.
*Manuel Luís Barreira Martinez possui
graduação e mestrado em Engenharia
Elétrica pela Universidade Federal de
Itajubá e doutorado em Engenharia
Elétrica pela Universidade de São Paulo.
Atualmente, é professor associado da
Universidade Federal de Itajubá. Tem
experiência na área de engenharia elétrica,
com ênfase em equipamentos, materiais
elétricos, distribuição de energia elétrica e
técnicas em alta tensão. É autor e coautor
de 350 artigos em revistas e seminários,
associados a trabalhos de engenharia e 45
orientações de mestrado e doutorado. Atua,
principalmente, nos seguintes segmentos:
métodos de ensaios, ensaios dielétricos,
para-raios para sistemas de média e alta
tensão e equipamentos elétricos.”
Continua na próxima edição
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