Tutorial - Modelagem monofásica

Este tutorial demonstra como criar um unifilar com equipamento monofásico (1F). As principais etapas incluem inserir o equipamento monofásica, fazer conexões de várias configurações de fio e definir o tipo de serviço para o equipamento monofásica. Depois de concluir o unifilar e os dados do equipamento, você pode realizar análises como de curto-circuito, arco elétrico e coordenação em equipamentos monofásicos.

Criar o unifilar

Siga as etapas deste tutorial para criar o unifilar mostrado abaixo.

Adicionar barra e concessionária a um novo unifilar

  1. Clique em Arquivo > Novo > Novo unifilar para iniciar um novo unifilar.

  2. Em Paleta de equipamentos (ou na guia Inserir) confirme se foi selecionada a paleta 3F e arraste uma barra para o unifilar. (No restante deste tutorial, vamos falar da Paleta de equipamentos, mas as etapas são essencialmente as mesmas para a guia Inserir.) Clique duas vezes no símbolo do barramento para definir o kV da base do barramento como .480 e clique em OK.

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  3. Da paleta de equipamentos 3F, arraste uma concessionária e conecte-a à barra no unifilar. Dê um clique duplo no símbolo da concessionária para inserir os dados dela, como segue:

    • kV da concessionária: 0,48

    • Unidade das faltas: MVA

    • MVA de curto-circuito trifásico: 20

    • X/R: 5

    • MVA de curto-circuito fase-terra: 20

    • X0/R0: 5

  4. Clique em OK para fechar a caixa de diálogo.

    5. Dica: É uma boa prática salvar o arquivo conforme você cria o unifilar.

  5. Estique o comprimento da barra no unifilar. Para isso, mova o cursor para uma das extremidades do símbolo da barra e clique e arraste o ponteiro do mouse para esticar o comprimento da barra.

Adicionar cabo, carga e disjuntor monofásicos

Para adicionar um equipamento monofásico:

  1. Primeiro, selecione a guia 1F na Paleta de equipamentos (ou o botão na guia Inserir).

  2. Arraste um cabo da paleta de equipamentos. Aparece o texto "1F" ao lado do cursor para indicar que um equipamento monofásico está sendo inserido (o equipamento trifásico não mostra nenhum texto com o cursor).

  3. Conecte o cabo monofásico à barra. É exibida a caixa de diálogo Selecionar a conexão de fase.

    • As possíveis conexões linha a linha monofásicas de um sistema trifásico são AB, BC e CA.

    • As possíveis conexões monofásicas linha-neutro de um sistema trifásico são AN, BN e CN.

    Clique em AN.

    Um símbolo de conector de fase aparece no ponto de conexão, indicando que a fase ou a configuração do fio é diferente da barra a montante. Você pode passar o mouse sobre o símbolo do conector de fase para exibir as informações de conexão.

    É possível desligar o símbolo do conector de fase em Opções de sistema. Por enquanto, deixe como está.

  4. Em seguida, insira uma carga monofásica para conectar na extremidade inferior do cabo. Após a conexão, uma barra é inserida automaticamente entre o cabo e a nova carga. O novo barramento é automaticamente atribuído ao kV base de 0,277 kV para refletir a conexão linha-neutro derivada de um barramento trifásico de 0,48 kV.

  5. Clique duas vezes no símbolo do conector de fase para abrir a caixa de diálogo Selecionar a conexão de fase. Isso permite alterar as conexões de fase para o circuito. Por enquanto, deixe a conexão como AN, mas observe que a escolha de uma conexão linha a linha, como AB, BC ou CA tornaria inválido o kV base do barra downstream.

  6. Clique duas vezes no cabo para abrir a caixa de diálogo dele e insira os seguintes dados na guia Especificações:

    • Unidade: EUA

    • Núm. de fases: 1

    • Tipo: 1/C

    • Isolação: THWN

    • Tamanho: 4/0

    • Material condutor: cobre

    • Comprimento: 75 pés

    Confirme se as impedâncias foram calculadas automaticamente e clique em OK.

    Nota: Se estiver usando o sistema métrico, você pode escolher dados equivalentes.

  7. Clique duas vezes no símbolo de carga e insira os seguintes dados na guia Especificações:

    • Unidade de carga: kVA em PF

    • Potência constante: 50

    • PF: 0,8

    Clique em OK para fechar a caixa de diálogo.

  8. Insira um disjuntor LV monofásico alinhado com o cabo e logo abaixo do símbolo do conector de fase. Abra a caixa de diálogo Dados do Disjuntor de BT para inserir os seguintes dados na guia Especificações:

    • Classe: caixa moldada

    • Fabr. do disjuntor: (genérico)

    • Tipo do disjuntor: padr.

    • Estilo do disjuntor: 225AF

    Na guia Curto-circuito, a caixa de seleção Cálculo automático deve estar marcada para importar a corrente de curto-circuito nominal.

    Na guia Atuação de fase, insira:

    • Quadro: 225 (150-225AT)

    • Ampères de atuação: 225

      Instantâneo: HI (2250A)

    Clique em OK para fechar a caixa de diálogo.

Adicionar transformador e quadro monofásicos

  1. Arraste um transformador monofásico de dois enrolamentos da paleta de equipamentos e conecte-o ao barra trifásico de 0,48kV.

  2. Na caixa de diálogo Selecionar a conexão de fase, clique em BC. Observe que o transformador obtém automaticamente a classificação de tensão de 0,48 kV no lado primário, uma vez que esta conexão é linha a linha no barra trifásico.

  3. Clique duas vezes no símbolo do transformador e insira os seguintes dados:

    • Norma: ANSI

    • Tipo: seco

    • Classe: AA

    • Temp.: 150

    • Forma: núcleo envolvido

    • Para tensão nominal: 0,24

    • Para kV de tape: 0,24

    • kVA nominal: 50

      Marque a caixa de seleção Conexão de tape central. Isso especifica que o transformador tem um tape central aterrado neutro no enrolamento secundário (o lado "Para"), tornando o tipo de serviço 1F-3 fios. A tensão do sistema para isso é mencionada como sendo 120/240 V.

      Nota: Se você não marcar essa caixa, o transformador secundário é tratado como um serviço fase-neutro 1F-2 fios.

      Na guia Impedância, para Z%, insira 2 e clique em Calcular para obter a relação X/R.

      Clique em OK para fechar a caixa de diálogo.

  4. Arraste um painel monofásico da paleta de equipamentos e conecte-o ao lado secundário do transformador.

  5. Dê um clique duplo no quadro para exibir os dados de conexão (veja a figura abaixo). A tensão de base de 0,24 é herdada do transformador. Essa é a tensão fase-fase. A tensão fase-terra (LG) é de 0,12 kV. O campo de serviço mostra 1F-3 fios.

    Nota: O ícone de informação azul indica que, para alterar o Serviço, é preciso primeiro desconectar o quadro.

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  6. Clique na guia Descrição na caixa de diálogo do quadro. Quando for solicitado o número de linhas, digite 6 e clique em OK. Isso cria 6 linhas em cada lado da planilha para preencher os dados do circuito de ramo.

  7. Na planilha, a Exibição deve estar definida como Detalhado - Ambos os lados , então role para a direita e insira os dados de carga como mostra a figura abaixo. O primeiro circuito é um circuito bipolar (linhas 1 e 3) para o qual a tensão de carga é 0,230kV e a carga é 2000 VA. A carga VA é dividida igualmente entre as colunas VA de carga VA (L1) e VA (L2). Alguns podem se referir às colunas como A e B. Na linha 5, insira 0,12 kV, 1 polo e 500 VA na coluna VA (L1).

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    Clique em OK para fechar a caixa de diálogo.

  8. Insira um disjuntor LV monofásico no lado primário do transformador e, em seguida, insira os seguintes dados:

    • Classe: caixa moldada

    • Fabr. do disjuntor: (genérico)

    • Tipo do disjuntor: padr.

    • Estilo do disjuntor: 225AF

    Na guia Curto-circuito, a caixa de seleção Cálculo automático deve estar marcada para importar a corrente de curto-circuito nominal.

    Na guia Atuação de fase, insira os seguintes dados:

    • Quadro: 225 (150-225AT)

    • Ampères de atuação: 150

    • Instantâneo: HI (1500 A)

    Clique em OK para fechar a caixa de diálogo.

Adicionar subquadro e motor monofásicos

A seguir, adicionaremos um circuito de 120 V estendendo-se do quadro.

  1. Insira um cabo monofásico, começando no painel PNL-1 e arraste para a esquerda conforme mostrado na figura abaixo.

  2. Na caixa de diálogo Selecionar a conexão de fase, clique em L2N. A caixa de diálogo permite especificar o tipo de conexão desejado. Em um sistema 1F-3 fios, você pode conectar:

    • Equipamento 1F-3 fios (também chamado de LLN).

    • Equipamento conectado 1F-2 fios, fase-fase (LL).

    • Equipamento conectado de 1PH-2W linha a neutro (LN) usando condutores L1 ou L2 quentes (linha) e neutro.

  3. Insira um motor monofásico para conectar na extremidade inferior do cabo. Isso insere automaticamente uma barra com tensão de base de 0,12.

    Arraste o segmento horizontal do cabo para cima para corresponder à figura abaixo. Isso ajuda a deixar o unifilar mais organizado e o conector de fase mais fácil de ver.

  4. Abra a caixa de diálogo Dados do cabo e defina os seguintes parâmetros:

    • Unidade: EUA

    • Núm. de fases: 1

    • Tipo: 1/C

    • Isolação: THWN

    • Tamanho: 4

    • Material condutor: cobre

    • Comprimento: 50 pés

    Confirme se as impedâncias foram calculadas automaticamente e clique em OK para fechar a caixa de diálogo.

  5. Abra a caixa de diálogo Dados de motor e defina os seguintes parâmetros:

    • kV: 0,115

    • HP: 2

    Na guia Curto-circuito da caixa de diálogo de motor, garanta que a caixa de seleção Cálculo automático esteja marcada para obter a proporção X/R.

    Clique em OK para fechar a caixa de diálogo.

  6. Abra a caixa de diálogo de PNL-1 do quadro.

    Na guia Descrição, na linha 7 e coluna Tipo de carga, selecione Subquadro.

    Na coluna Sublinha, selecione Cabo: C-2 para escolher o cabo de alimentação do motor a jusante.

    Role para a direita e encontre a coluna Edição do Dispositivo na seção Dispositivo de Proteção. Na mesma linha, clique no botão Dados para exibir os dados do disjuntor de BT. Insira os seguintes dados:

    • Fabr. do disjuntor: (genérico)

    • Tipo do disjuntor: padr.

    • Estilo do disjuntor: 50AF

    Na guia Curto-circuito, a caixa de seleção Cálculo automático deve estar marcada para importar a corrente de curto-circuito nominal.

    Na guia Atuação de fase, insira os seguintes dados:

    • Quadro: 50 A

    • Ampères de atuação: 30

    Clique em OK para fechar a caixa de diálogo do disjuntor de BT e em OK para fechar a caixa de diálogo do quadro.

  7. Para adicionar um disjuntor de entrada de serviço, primeiro selecione a paleta de equipamentos trifásico e, em seguida, insira um disjuntor LV trifásico em linha com o utilitário.

    Abra a caixa de diálogo Dados do disjuntor de BT e insira os seguintes dados:

    • Classe: caixa moldada

    • Fabr. do disjuntor: (genérico)

    • Tipo do disjuntor: padr.

    • Estilo do disjuntor: 400 AF

    Na guia Curto-circuito, a caixa de seleção Cálculo automático deve estar marcada para importar a corrente de curto-circuito nominal.

    Na guia Atuação de fase, insira os seguintes dados:

    • Quadro: 400 (400 AT)

    • Ampères de atuação: 400

    • Instantâneo: 4000

    Escolha OK para fechar a caixa de diálogo.

A criação do unifilar está concluída. Salve o arquivo.

Cálculo de curto-circuito

Na guia Início, clique em Curto-circuito.

Nota: Se seus dados não estiverem completos, você não poderá entrar no cálculo de curto-circuito. Se houver alguma mensagem de erro de dados incompletos, conclua a entrada de dados do equipamento afetado.

Clique em Falha nas barras para definir todas as barras com falha e exibir as correntes de curto-circuito.

O tipo de falha para o barra trifásico pode ser selecionado na guia Curto-circuito.

Para um quadro 1F-3 fios alimentado por um transformador monofásico com tape central, você pode obter resultados diferentes para falha de fase-terra ou de fase-fase. Você pode escolher o tipo de falha monofásica na guia Controle da caixa de diálogo Opções de curto-circuito, conforme mostrado abaixo. A corrente de falha de fase-terra será superior à corrente de falha de fase-fase quando o ponto de falha estiver próximo a um transformador.

Coordenação

Abra o módulo Coordenação. Selecione o disjuntor de BT BL-3 na concessionária e todos os itens do circuito que fornecem a carga de 50 kVA e clique em Plotar coordenograma. Você obterá uma plotagem semelhante à mostrada abaixo.

Observe que o eixo horizontal da plotagem possui uma referência de tensão que inclui uma barra de referência. Se houvesse apenas equipamento trifásico no TCC, seria suficiente dimensionar todas as curvas do equipamento com base apenas na tensão. Quando o equipamento monofásico é incluído, a consideração da conexão de fase é necessária, além da tensão, enquanto sobrepõe as curvas em um gráfico comum.

Nesse exemplo, todas as curvas são dimensionadas para a BARRA-2 de 277 V conectada a LN. Qualquer corrente de falha nessa barra também resultará na mesma corrente de falha na barra trifásico de 480 V a montante. Portanto, para sobrepor as curvas com base na tensão e na conexão, a curva BL-3 não precisa ser deslocada, apesar da diferença de tensão de 1 / √3. Isso é feito automaticamente.

Na janela de uma linha do lado esquerdo do gráfico TCC, clique com o botão direito em BUS-1 e selecione Definir como Referência para Escala TCC.

Isso altera a barra e a tensão de referência, e altera as curvas de acordo com isso, conforme mostrado abaixo.

   

Feche a plotagem de coordenograma quando concluir. Você não precisa salvar as alterações.

Análise de Arco Eléctrico

Clique uma vez em uma área em branco de uma linha para remover a seleção do item antes de continuar.

  1. Abra o módulo Curto-circuito.

  2. Clique em Opções de C.C. e, na guia Risco de arco elétrico, defina Tempos máx. em 2 segundos para os campos <0,25 kV e 0,25 a 1 kV.

  3. Clique em OK para fechar a caixa de diálogo.

  4. Clique em Arco elétrico, garanta que o botão Arco elétrico esteja selecionado, clique em Barramentos de falha e clique em Organizar para arco elétrico. Os resultados de arco elétrico devem ser parecidos aos que vemos abaixo.

Conclusão

Esta foi uma breve visão geral do recurso de modelagem de fase única do EasyPower. Os tópicos da Ajuda do EasyPower tratam desse e de outros recursos de forma mais aprofundada. Para abrir a Ajuda, clique em Ajuda no canto superior direito da janela do EasyPower ou pressione F1.