250 kW Edifício de Escritórios Energia: Distribuição de BT de 380 V + UPS de 80 kVA + Backup a Diesel de 80 kW Análise Detalhada
Quadro de baixa tensão de 380 V · UPS online de 80 kVA (30 min) · gerador diesel de reserva de 80 kW · ATS de transferência de extremidade de incêndio
1 · TL;DR Conclusion
Conclusão: este edifício de escritórios de 250 kW utiliza distribuição BT de 380 V + um UPS online de 80 kVA (30 min) para a carga crítica de 60 kW da sala de TI + um gerador diesel de reserva de 80 kW para backup prolongado/incêndio — total do configurador ≈ $102.229, demanda efetiva de 200 kW, seletividade aprovada, capacidade de interrupção de 25 kA (margem de 3,1×), nível de viabilidade.
- •Alimentação direta de BT 380 V (sem transformador de MT): 250 kW instalados → 200 kW de demanda (0,8 de diversidade), stdKva 211
- •UPS online de 80 kVA (64 kW), 30 min ≈ bateria de 39,8 kWh (384 VCC) — cobre a carga crítica de TI de 60 kW a 107%
- •Diesel de reserva de 80 kW (1×500 kVA em contêiner de 20 pés, combustível para 3 dias) — cargas críticas + incêndio, conformidade C3 aprovada
- •Carga de incêndio de 30 kW em circuito dedicado com ATS de transferência final (adicionado automaticamente); seletividade 50/51 aprovada (Δt 0,5 s)
- •Total de equipamentos $102.229; falha de BT 8 kA → 25 kA de interrupção (margem de 3,1×); queda na partida suave do motor de 37 kW ≤10%
2 · Solution Overview
Um edifício de escritórios é uma carga comercial de grau 2, onde o risco real está na sala de TI do inquilino: servidores e equipamentos de rede não toleram interrupção. Este esquema utiliza distribuição de BT de 380 V (sem transformador de MT) mais backup em duas camadas — um UPS online para continuidade em milissegundos e um gerador diesel de reserva para interrupções prolongadas — com a carga de incêndio em um circuito dedicado de transferência final.
| Source | Role | Share kW | Share |
|---|---|---|---|
| Grid 0.38 kV | base | 200 kW | 100% |
| Diesel 80 kW | backup | 0 kW | 0% |
| UPS 80 kVA | backup | 0 kW | 0% |
3 · Design Process & Rationale
1. Identificação de requisitos
Edifício de escritórios de 250 kW: potência dos inquilinos 150 kW, iluminação 60 kW, sensível 60 kW (TI), incêndio 30 kW. Maior motor 37 kW (AVAC/elevador), arranque suave.
2. Carga e classificação
Edifício completo grau 2 (loadGrade2=250); sala de TI 60 kW classificada como crítica (sem interrupção); incêndio 30 kW dedicado (fireDedicated=yes).
3. Combinação de fontes
Rede de 380 V (base) + UPS online (TI crítico) + diesel de reserva (estendido + incêndio). Alimentação direta em BT, sem transformador de MT.
4. Dimensionamento do UPS
60 kW críticos → 80 kVA (64 kW) online de dupla conversão, bateria de 30 min (39,8 kWh, 384 VDC), cobertura de 107%.
5. Dimensionamento do diesel
80 kW em serviço de reserva; o configurador seleciona 1×500 kVA em contentor de 20 pés (unidade mínima padrão, ~20% de carga, combustível para 3 dias).
6. Proteção
BT 25 kA de poder de corte (falha de 8 kA, margem de 3,1×); seletividade 50/51 Δt 0,5 s aprovada; ATS de transferência final de incêndio adicionado automaticamente.
7. Secundário e arranque
Modbus + medidores multifunções + HMI local; arranque suave do motor de 37 kW mantém a queda de tensão do barramento ≤10%.
Pain Points → Solution → Evidence
A sala de TI do inquilino não pode tolerar um segundo de interrupção
UPS online 80 kVA + chave estática, diesel para interrupção prolongada
UPS 30 min 39,8 kWh; diesel combustível para 3 dias; conformidade C3 aprovada
Bombas de incêndio e iluminação de emergência devem operar durante um incêndio
Circuito de incêndio dedicado + ATS de transferência final (adicionado automaticamente)
V11 aprovado; incêndio 30 kW dedicado
Múltiplas fontes complicam a comutação
EMS + transferência automática ATS/STS (híbrido CR-01)
EMS $4.025 + STS $4.370 adicionados automaticamente
Queda de tensão e afundamentos na partida de motores em BT
Partida suave 37 kW + cabo principal 185 mm²
V1 aprovado (≤5%); V5 afundamento ≤10%
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| Capacidade do UPS | 80 kVA (64 kW) | Cobre 60 kW de TI crítica a 107% | 30 min ≈ 39,8 kWh (384 VDC) Adicionar uma segunda unidade para tolerância N+1 |
| Grupo gerador a diesel | 500 kVA (80 kW em standby) | Unidade mínima padrão em contêiner de 20 pés | Combustível para 3 dias, ~20% de carga 500 kVA está superdimensionado para 80 kW — verificar uma unidade menor |
| Demanda | 200 kW (250 kW×0,8) | Fator de diversidade kd=0,8 | stdKva 211 kd maior → cabo/painel maiores |
| Interrupção BT | 25 kA | Falta BT ikLv 8 kA | Margem de 3,1× Confirmar Ssc da rede com a concessionária |
| Bateria do UPS | 30 min / 39,8 kWh | backupTime=30 | 384 VDC 8×blocos de 48V Estender autonomia → mais Ah |
| Circuito de incêndio | 30 kW dedicados | fireDedicated=yes | ATS de transferência final adicionado automaticamente Confirmar a potência do motor da bomba de incêndio |
| Partida de motor | Partida suave 37 kW | Maior motor 37 kW | Queda de barramento ≤10% Partida direta excederia o limite |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
6 · Operation Demo (Deep-Read)
Confiabilidade e backup
Mostra perda da rede → transferência em milissegundos do UPS para TI → partida do diesel para incêndio/carga estendida; UPS 30 min cobre TI crítica, diesel com combustível para 3 dias como retaguarda.
Falha e proteção
Uma falha a jusante desarma apenas seu alimentador (seletividade Δt 0,5 s); circuitos de incêndio transferem para o diesel — sem blecaute geral.
Fluxo de energia
Rede 200 kW alimenta força/iluminação, UPS online de dupla conversão sustenta TI crítica, diesel 80 kW em standby — status de três fontes num relance.
Economia
Total de equipamentos $102.229 (painéis BT + UPS 80 kVA + diesel 500 kVA + cabos + secundário); sem renováveis, sem payback/TIR — o valor é a confiabilidade.
Other views (shown): LCC (custo do ciclo de vida) · Perfil de tensão · Qualidade da energia · Características do esquema
7 · Economics & Payback
Equipamento total ≈ US$ 102.229 (quadro de baixa tensão de 380 V + UPS de 80 kVA + contêiner diesel de 500 kVA + cabos + secundário, nível de viabilidade). Sem geração renovável não há payback/TIR — o valor é a confiabilidade: o UPS sustenta a carga de TI de 60 kW por 30 min e o diesel a estende para 3 dias enquanto dá suporte às bombas de incêndio. Adicionar PV no telhado desbloquearia um caminho de payback de 6–12 anos.
8 · FAQ
Qual o tamanho do transformador para um edifício de escritórios de 250 kW?
Qual o tamanho do UPS para a sala de TI?
Preciso de um gerador diesel?
Como a carga de incêndio é tratada?
Qual é a capacidade de curto-circuito / ruptura?
Qual é o custo total?
Queda de tensão e partida de motor?
Por que não há payback/TIR aqui?
Alimentação de 380 V vs 10 kV — qual é a correta?
Special Considerations
- Sem transformador de MT (alimentação direta de BT em 380 V) — as perdas / o TCO do transformador não se aplicam; a conexão de 0,38 kV pressupõe um transformador a montante de 10/0,4 kV existente.
- O diesel é de 1×500 kVA (contêiner padrão de 20 pés) para apenas 80 kW de serviço de reserva (~20% de carga) — verifique com o fornecedor um grupo gerador menor ou aceite a unidade padrão.
- O UPS de 80 kVA (64 kW) cobre a carga crítica de TI de 60 kW a 107%; adicione uma segunda unidade para tolerância a falhas únicas N+1.
- Carga de incêndio de 30 kW em um circuito dedicado + ATS de transferência final (adicionado automaticamente) — confirme a potência nominal do motor da bomba de incêndio e a partida suave.
- Estimativa em nível de viabilidade; os desenhos são esquemáticos, pendentes de um instituto de projeto licenciado.
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