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Componentes Simétricos em Sistemas Elétricos: Fortescue, Potência e Diagramas Sequenciais, Slides de Eletrotécnica

Faculdade Una de Catalão (UNA)Eletrotécnica

Este documento aborda o estudo de componentes simétricos em sistemas elétricos de potência, incluindo o teorema de fortescue, cálculo de potência em circuitos trifásicos, diagramas sequenciais e análise de curto-circuito. O texto também apresenta referências a obras relacionadas.

Tipologia: Slides

2020

Compartilhado em 15/06/2020

elder-luiz
elder-luiz 🇧🇷

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SISTEMAS DE
POTÊNCIA
ELDER LUIZ RODRIGUES SILVA
Ementa:
Componentes simétricas: Teorema de Fortescue, Resoluç ão de circuitos trifásicos em
termos das componentes simétricas, Cálculo da potência em circuitos trifásicos em termos
das componentes simétricas, Diagramas sequenciais de um sistema de potência. Estudo de
curto-circuito em sistemas de potência: Introdução , Curtos simétricos, Curtos assimétricos,
Potência de curto-circuito. Análise nodal em sistemas de potência: Matriz admit ância de
barras, Noções sobre matriz impedância de barras. Introdução ao estudo do fluxo de
potência: Fundamentos, Formulação básica, Classific ação das barras.
Competências:
Conhecer técnicas e ferramentas de análise de curto-c ircuitos em sistemas elétricos de Alta
Tensão.
Componentes curriculares:
•Componentes simétricas: Teorema de Fortesc ue, Resolução de circuitos trifásicos em
termos das componentes simétricas
•Cálculo da potência em circuitos trifásicos em termos das componentes simétricas,
Diagramas sequenciais de um sistema de potência.
•Estudo de curto-circuito em sistemas de potência: Introdução, Curtos simétricos, Curtos
assimétricos, Potência de curto-circuito.
•Projeto de Coordenação e Seletividade em Redes de Alta Tensão: Transmissão e
Distribuição de Energia.
Sistemas de Potência
•Avaliação D1 – 20 pontos (30/03/2020)
•Avaliação D2 – 20 pontos (18/05/2020)
•Avaliação D3 – 20 pontos (08/06/2020)
•Atividade A1 – 20 pontos
•Atividade A2 – 20 pontos
Média: 70 pontos
Frequência: 75%
Sistemas de Potência - Avaliações
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Baixe Componentes Simétricos em Sistemas Elétricos: Fortescue, Potência e Diagramas Sequenciais e outras Slides em PDF para Eletrotécnica, somente na Docsity!

SISTEMAS DE

POTÊNCIA

ELDER LUIZ RODRIGUES SILVA

Ementa: Componentes simétricas: Teorema de Fortescue, Resolução de circuitos trifásicos em termos das componentes simétricas, Cálculo da potência em circuitos trifásicos em termos das componentes simétricas, Diagramas sequenciais de um sistema de potência. Estudo de curto-circuito em sistemas de potência: Introdução, Curtos simétricos, Curtos assimétricos, Potência de curto-circuito. Análise nodal em sistemas de potência: Matriz admitância de barras, Noções sobre matriz impedância de barras. Introdução ao estudo do fluxo de potência: Fundamentos, Formulação básica, Classificação das barras.

Competências: Conhecer técnicas e ferramentas de análise de curto-circuitos em sistemas elétricos de Alta Tensão.

Componentes curriculares:

  • Componentes simétricas: Teorema de Fortescue, Resolução de circuitos trifásicos em termos das componentes simétricas
  • Cálculo da potência em circuitos trifásicos em termos das componentes simétricas, Diagramas sequenciais de um sistema de potência.
  • Estudo de curto-circuito em sistemas de potência: Introdução, Curtos simétricos, Curtos assimétricos, Potência de curto-circuito.
  • Projeto de Coordenação e Seletividade em Redes de Alta Tensão: Transmissão e Distribuição de Energia.

Sistemas de Potência

• Avaliação D1 – 20 pontos (30/03/2020)

• Avaliação D2 – 20 pontos (18/05/2020)

• Avaliação D3 – 20 pontos (08/06/2020)

• Atividade A1 – 20 pontos

• Atividade A2 – 20 pontos

Média: 70 pontos

Frequência: 75%

Sistemas de Potência - Avaliações

  • ROBBA, E.J. Introdução a sistemas elétricos de potência , 2ª

ed. Editora Bucher, 2000.

  • BOYLESTAD, R.L. Introdução à análise de circuitos , 13ª ed.

Editora Pearson, 2019.

  • Nilsson, J.W.; Riedel, S.A. Circuitos Elétricos - 8ª ed. Editora

Pearson, 2015.

  • Amadeu C.C. Introdução à Proteção dos Sistemas Elétricos,

1ª ed. Editora Bucher, 1977.

Sistemas de Potência - Bibliografia

Sistemas de Potência

Objetivo

  • Sistema Elétrico de Potencia (SEP)
  • Conceitos

SEP

Quando falamos no setor elétrico, referimo-nos normalmente ao

Sistema Elétrico de Potência (SEP), definido como o conjunto de todas

as instalações e equipamentos destinadas à geração, transmissão e

distribuição de energia elétrica até a medição inclusive.

As etapas básicas são:

  • Geração
  • Transmissão
  • Distribuição
  • Utilização (ou Consumo).

Termoelétricas

Energia termoelétrica é aquela gerada a partir da queima de combustíveis

fósseis (diesel, carvão mineral, gás natural, gasolina, etc.) O combustível é

queimado na caldeira, gerando vapor a partir da água que circula por uma

rede de tubos que revestem suas paredes. A função do vapor é movimentar

as pás de uma turbina, cujo rotor gira juntamente com o eixo de um

gerador que produz a energia elétrica.

Vantagens:

  • São mais rápidas para se construir;
  • Podem ser instaladas em locais próximos às regiões de consumo;
  • São alternativas para países que não possuem outros tipos de fontes de energia.

Desvantagens:

  • Grande liberação de poluentes na atmosfera.
  • Custo final deste tipo energia é mais elevado do que a gerada em hidrelétricas, em função do preço dos combustíveis fósseis.

Termoelétricas - EDF Norte Fluminense

Localizada no município de Macaé, a Planta tem capacidade instalada de

827 MW, que utiliza o gás natural como combustível e opera com três

turbinas a gás e uma a vapor.

Nucleares

A energia nuclear consiste na produção de eletricidade a

partir do processo de fissão nuclear e, em consequência,

da reação de fissão nuclear em cadeia , o que libera uma

grande quantidade de calor (energia térmica).

Vantagens:

  • Podem ser instaladas em locais próximos às regiões de consumo;
  • Menor custo de produção. Desvantagens:
  • Desastres ambientais.

Nucleares – Angra 1

Localizada em Angra dos reis (RJ), possui uma potência instalada de 1.

MW, Angra 2 é capaz de atender ao consumo de uma cidade de 2 milhões

de habitantes, como Belo Horizonte.

A biomassa é utilizada na produção de energia a partir de processos como

a combustão de material orgânico produzida e acumulada em um

ecossistema

Biomassa

Vantagens:

  • É uma energia renovável;
  • É pouco poluente, não emitindo dióxido de carbono;
  • A biomassa sólida é extremamente barata
  • Menor risco ambiental;

Desvantagens

  • Desmatamento de florestas, além da destruição de habitats;
  • Possui um menor poder calorífico quando comparado com outros combustíveis;
  • Dificuldades no transporte e no armazenamento de biomassa sólida;
  • Custo elevado na aquisição de equipamentos industriais;

A energia eólica é produzida a partir da força dos ventos e é gerada por

meio de aerogeradores. Neles, a força do vento é captada por hélices

ligadas a uma turbina que aciona um gerador elétrico. É uma energia

abundante, renovável e limpa.

Eólica

Vantagens:

  • É uma das fontes mais barata de energia;
  • Não requer manutenção frequente;
  • Vida útil longa, entre 25 e 30 anos;
  • Não emite gases de efeito estufa.

Desvantagens

  • Intermitência;
  • Geram impacto visual que modifica a paisagem original;
  • Causam impacto sonoro.

Transmissão de Energia Elétrica

É o transporte de energia elétrica gerada até os centros consumidores.

Para diminuir as perdas de energia as tensões de geração são elevadas.

  • As tensões geradas são, em geral, de 6,9 kV, 13,8 kV e 18 kV.
  • As tensões são elevadas para 69 kV, 138 kV, 230 kV, 345 kV, 440 kV,

500 kV e 750 kV.

Transmissão de Energia Elétrica

http://ons.org.br/pt/paginas/sobre-o-sin/mapas http://sigel.aneel.gov.br/portal/home/index.html

ANEEL

A Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), autarquia em regime especial vinculada ao Ministério de Minas e Energia, foi criada para regular o setor elétrico brasileiro, por meio da Lei nº 9.427/1996 e do Decreto nº 2.335/.

A ANEEL iniciou suas atividades em dezembro de 1997, tendo como principais atribuições:

  • Regular a geração (produção), transmissão, distribuição e comercialização de energia elétrica;
  • Fiscalizar, diretamente ou mediante convênios com órgãos estaduais, as concessões, as permissões e os serviços de energia elétrica;
  • Implementar as políticas e diretrizes do governo federal relativas à exploração da energia elétrica e ao aproveitamento dos potenciais hidráulicos;
  • Estabelecer tarifas;
  • Dirimir as divergências, na esfera administrativa, entre os agentes e entre esses agentes e os consumidores, e
  • Promover as atividades de outorgas de concessão, permissão e autorização de empreendimentos e serviços de energia elétrica, por delegação do Governo Federal.

ONS

Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) é o órgão responsável

pela coordenação e controle da operação das instalações de geração e

transmissão de energia elétrica no Sistema Interligado Nacional (SIN)

e pelo planejamento da operação dos sistemas isolados do país, sob a

fiscalização e regulação da Agência Nacional de Energia Elétrica

(Aneel).

Instituído como uma pessoa jurídica de direito privado, sob a forma de

associação civil sem fins lucrativos, o ONS foi criado em 26 de agosto

de 1998, pela Lei nº 9.648, com as alterações introduzidas pela Lei nº

10.848/2004 e regulamentado pelo Decreto nº 5.081/2004.

A distribuição é a parte do sistema elétrico incluída nos centros de

utilização (cidades, bairros, indústrias). A distribuição começa na

subestação abaixadora, onde a tensão da linha de transmissão é

baixada para valores padronizados nas redes de distribuição primária,

por exemplo, 13,8 kV e 34,5 kV.

As redes de distribuição dentro dos centros urbanos podem ser aéreas

ou subterrâneas. Nas redes aéreas, os transformadores podem ser

montados em postes ou em subestações abrigadas; nas redes

subterrâneas, os transformadores deverão ser montados em câmaras

subterrâneas.

Distribuição de Energia Elétrica

ENEL-GO

A ENEL Distribuição GO – distribui energia em todo o estado de

Goiás, em um território que cobre mais de 337 mil km². O mercado da

CELG inclui 237 municípios com uma população de 6,2 milhões de

pessoas. A base de clientes da CELG, de 2,9 milhões, é atendida por

meio de uma rede de mais de 200.800 quilômetros.

Grupo Enel, multinacional de energia presente em mais de 34 países e

com atuação nos segmentos de distribuição, geração e soluções de

energia. Possui uma capacidade instalada em torno de 88 GW e

distribuindo gás e energia por meio de uma rede que alcança 2,

milhões de quilômetros.

https://www.eneldistribuicao.com.br/go

Distribuição de Energia Elétrica

ENEL-GO

Rede distribuição primária:

Tensões nominais 13,8 k V ou 34,5 kV, frequência de 60 Hz.

Rede distribuição secundária:

Tensões nominal 380/220 V – a 2, 3 ou 4 condutores;

Tensão nominal 440/220 V – monofásico a 2 ou 3 condutores.

Rede distribuição secundária (transformador particular):

Tensões nominal 380/220 V ou 220/127 V – transformador trifásico;

Tensão nominal 440/220 V – transformador monofásico.

Distribuição de Energia Elétrica

1 – Porque é necessário elevar a tensão de transmissão antes de chegar aos

grandes centros consumidores?

2 – Diferencie distribuição elétrica primária e secundária?

3 – Qual os valores das tensões padronizadas encontradas no estado de

Goiás:

a) Valor da tensão padrão entre fase e neutro (F-N)?

b) Valor da tensão padrão entre duas fases (F-F)?

c) Valor da tensão num sistema trifásico (3F)?

Exercícios