Post on 01-Dec-2018
Transmissão de Energia Elétrica
UNIVERSIDADE FEDERAL
DE JUIZ DE FORA
Aula: 02 Considerações sobre SEPP r o f . F l á v i o Va n d e r s o n G o m e s
E - m a i l : f l a v i o . g o m e s @ u f j f . e d u . b r
E N E 0 5 4 - P e r í o d o 2 0 1 2 - 3
Ementa do Curso
1. Introdução e considerações gerais
2. Linhas aéreas de transmissão (LTs) Efeito corona
3. Relação entre tensão, corrente e potência em uma LT Circuitos monofásicos
Circuitos trifásicos
Grandezas em p.u.
4. Indutância, reatância indutiva das LTs Redução de KRON
5. Resistência e efeito pelicular
6. Impedâncias das LTs Correção de Carson
Impedância de seqüência zero (Seq.(0))
7. Capacitância, susceptância capacitiva das LTs
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Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
Visão Histórica
625 a.C Thales de Mileto: eletricidade estática.
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Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
Visão Histórica
1500 -1600 William Gilbert (1544-1603)
fenômenos magnéticos, bussola.
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Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
Visão Histórica
1600 -1750 CHARLES DÜ FAY (1698-1739)
fenômenos de atração e repulsão.
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Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
Visão Histórica
1750 - 1800 BENJAMIN FRANKLIN (1706 - 1790)
Pára-raios.
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Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
Visão Histórica
1750 - 1800 CHARLES A. DE COULOMB (1736 - 1806)
Módulo da força elétrica.
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Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
Visão Histórica
1750 - 1800 ALESSANDRO G. A. VOLTA (1745 - 1827)
Pilha de Volta
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Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
Luigi Galvani
Alessandro Volta
Visão Histórica
1801 - 1881 1801: Lâmpada a filamento de platina, Sir Humphry Davy
1811: Lâmpada a arco voltaico, Sir Humphry Davy
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Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
Visão Histórica
1801 - 1881 Michael Faraday:
1821: Princípio do motor homopolar.
1831: Princípio da indução por acoplamento entre circuitos (base do transformador)
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Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
1801 a 1881 Werner von Siemens:
1866: demonstra o princípio “dinamo-elétrico”: conversão eletromecânica sem necessidade de imãs permanentes.
1870-79: dínamos e motores dc diversos. Alternadores Siemens.
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Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
Visão Histórica
Ernst Werner von Siemens
Visão Histórica
1801 - 1881 THOMAS ALVA EDISON (11/02/1847 – 18/10/1931)
Iluminação a arco voltaico se difunde. Lâmpadas a filamento aperfeiçoadas (Swan, Warren & Evans, Edison).
1880: Edison obtém patente para sistema de distribuição de energia em corrente contínua.
Funda a “Edison Electric Iluminating Company”.
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Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
1882 a 1900 1882:
Pearl Street Station, 4 de setembro, 1ª comercialização de energia elétrica no mundo, em 110 volts dc, para 59 clientes de Manhattan.
Lucien Gaulard (França) e John Dixon Gibbs obtém patente, na Inglaterra, para seu “secondary generator”, embrião do transformador moderno. Demonstrações na Inglaterra (1883) e Itália (1884) chamam a atenção de Ganz & Company em Budapest, assim como de George Westinghouse.
William Stanley Jr. associa-se a Westinghouse.
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Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de PotênciaGaulard
Visão Histórica
Visão Histórica
1882 a 1900 1885:
George Westinghouse Jr. compra alternador Siemens que Stanley usa em instalação experimental (Great Barrington, Massachusetts, operando em 133,33 Hz, alternador de 16 pólos acionado a 1000 rpm).
Stanley (USA) aperfeiçoa o alternador Siemens. 125 e 140 Hz também foram usados por outros, mas por alguns anos predominou o padrão 133Hz.
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Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
Stanley
Visão Histórica
1882 a 1900 1886:
É criada, em janeiro, a “Westinghouse Electric Company”, que obtém patentes para construção de transformadores baseados em projetos de William Stanley e cuja concepção básica se utiliza ainda hoje.
Primeiro sistema de distribuição de energia elétrica em CA, na América, na cidade de Buffalo, NY, operando em 133Hz.
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Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
Westinghouse
Visão Histórica
1882 a 1900 1887/90:
Nikola Tesla passa a trabalhar para Westinghouse instalando sistemas CA. Vende direitos de patentes (sistemas polifásicos, motor de indução) a Westinghouse.
Tesla aperfeiçoa o motor de indução. Sistemas trifásicos são adotados para melhor aproveitamento dos condutores. Padrão 133 Hz abandonado em favor de 60 Hz (compromisso entre necessidades de iluminação e força motriz).
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Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
Visão Histórica
1882 a 1900 1890/1900:
A chamada “Batalha das Correntes”, instigada por Edison desde 85, termina com adoção generalizada de sistemas CA trifásicos em novos sistemas.
Empresas de Edison se consolidam em 1990 formando a Edison General Electric Company. Em 1892 funde-se com a Thomson-Houston Electric e surge a General Electric Company.
Na Europa a industria se consolida em moldes semelhantes, sob influência de Edison, Westinghouse e Siemens, principalmente.
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Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
Visão Histórica
Evolução Histórica no Brasil
1879: Imperador D. Pedro II inaugurou a iluminação elétrica no Brasil (RJ)
1883: 1ª LT na cidade de Diamantina (MG), 1ª usina elétrica na cidade de Campos (RJ)
1889: 1ª usina hidroelétrica da América do Sul, construída pela Cia. Mineira de Eletricidade na cidade de Juiz de Fora (MG)
1901: LT 40 kV
1914: LT 88 kV
1920: cerca de 300 empresas serviam 431 localidades: 354980 kW (276100 kW hidroelétricas e 78880 termoelétricas)
1934: criação do código de águas
1939: 1176 empresas com 738 hidro e 637 termoelétricas
1952 (CEMIG); 1954 (CHESF); 1957 (FURNAS); 1960 (MME); 1962 (ELETROBRAS); 1966 (CESP); 1968 (ELETROSUL); 1973 (ELETRONORTE); 1974 (CEPEL)
1995: Início da reestruturação do setor elétrico brasileiro
1996: Criação da ANEEL
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Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
Visão Histórica
Evolução do nível de tensão nas LTs: 1903: 60 kV
1910: 110 kV
1913: 150 kV
1922: 230 kV
1936: 287 kV
1952: 400 kV (LT de 1000 km comprimento na Suécia)
1955: 345 kV
1959: 500 kV (antiga URSS)
1964-1967: LTs de 735 kV no Canadá
1970: tensões superiores a 750 kV
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Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
Características do Sistema Elétrico Brasileiro22
Sistema Elétrico Brasileiro (SEB)
Próximos dos centros de consumo
• Sistema hidrotérmico com predominância de geração hidrelétrica
Normalmente Afastados dos
centros de consumo
Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
Sistema Elétrico de Potência23
Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
Sistemas Elétricos de Potência
Esquema simplificado de um sistema de potência
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Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
Sistemas Elétricos de Potência
Esquema simplificado de um sistema de potência25
Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
Sistemas Elétricos de Potência
Conceitos básicos
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Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
Características do Sistema Elétrico Brasileiro27
Cap. Instalada = 119 702 MW
• Hidroelétrica = 83 193 MW – 69.5 %
• Térmica = 32 439 MW – 27.1 %
• Nuclear = 2 007 MW – 1.6 %
• Outros = 2 063 MW – 1.7 %
Fonte: ANEEL (Novembro/2012)
Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
SIN30
Tensão kV 2011
230 45.708,7
345 10.061,9
440 6.680,7
500 35.003,4
600 CC 3.224,0
750 2.683,0
Sist. Interligado 103.361,7
Transmissão de Energia Elétrica
A integração dos sistemas regionais e mesmo nacionais, pela interligação dos sistemas isolados, é considerada hoje indispensável, apontando-se principalmente:
1. A possibilidade de intercâmbio de energia entre os diversos sistemas de acordo com as disponibilidades e necessidades diferenciadas;
2. Aumento da capacidade de reserva global das instalações de geração para casos de acidentes em alguma central dos sistemas componentes;
3. Aumento da confiabilidade de abastecimento em situações anormais ou de emergência;
4. Possibilidade de despacho de carga único e mais eficiente, com alto grau de automatização e otimização;
5. Possibilidade de manutenção de um órgão de planejamento de alta categoria, em conjunto com rateio das despesas e, conseqüentemente, menor incidência sobre os custos de cada sistema.
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Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
Características do SEB
Comparação com a Europa32
Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
Planejamento de LTs
Os investimentos no sistema de transmissão são bastante representativos
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Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
Planejamento de LTs
Aspectos considerados no planejamento de LTs Econômico
A fim de garantir que o investimento foi o mais eficiente e eficaz, assegurando ao investidor a necessária rentabilidade e, ao consumidor, tarifas baixas
Técnico
Oferecer aos consumidores a segurança de um fornecimento de alta qualidade
Confiabilidade
Qualidade de fornecimento
• Freqüência e tensões em faixas aceitáveis
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Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
A Estrutura Institucional do SEB
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Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência
Informações
Informações, Avisos e Material Didático no Website Oficial: http://www.ufjf.br/flavio_gomes/ene005/
Dúvidas: E-mail: flavio.gomes@ufjf.edu.br
Atendimento pessoal: Galpão do PPEE, 2º Andar, sala 203.
Segundas de 16:00 até as 19:00
Quartas de 16:00 até as 19:00
Horários sujeitos a alterações.
Horários adicionais poderão ser disponibilizados.
• Favor consultar o website oficial.
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