Conceitos Básicos sobre o Sistema Elétrico Brasileiro

Sistemas Elétricos

Definição de Sistemas Elétricos : Conjunto de equipamentos e instalações (subestações), que operam em conjunto e de forma coordenada para gerar, transmitir, distribuir e fornecer energia elétrica aos consumidores finais, mantendo o melhor padrão de qualidade e disponibilidade possível.

Graças aos transformadores em sistemas de potência em CA o podemos transportar energia a grandes distâncias e permitir que todo o sistema elétrico brasileiro seja interligado (Exceto o sistema de transmissão em 600 kV CC de Foz do Iguaçu - Ibiúna - Responsável pela transmissão de 13% da energia do País e 43% da energia do estado de SP – SE Ibiúna: Maior unidade conversora inversora (CC para CA) do mundo!).

Sistema Elétrico Brasileiro

Padrão de Qualidade

Requisitos básicos:

Os níveis de tensão devem estar dentro de uma faixa especificada;

A frequência deve estar dentro de uma faixa especificada;

O serviço não deve sofrer interrupções (sofrer o mínimo);

As interrupções devem durar o menor tempo possível;

A forma de onda da tensão deve ser (a mais próxima possível de) uma senoide ;

A energia deve ser entregue ao consumidor com o mínimo custo (Geração econômica, transmissão com mínima perda, etc.)

Que Equipamentos/ Estruturas Compõem os Sistemas Elétricos

Transformadores;

Torres e Linhas de Transmissão;

Disjuntores, relés;

Chaves seccionadoras;

Pára-raios;

Unidades Conversoras – CA - CC

Instrumentos de medição e proteção;

Capacitores, Reatores;

Sistemas de comunicação, automação.

ETAPAS DO SISTEMA ELÉTRICO

Os Sistemas de Energia Elétrica se dividem em quatro grandes subsistemas:

Geração (Hidroelétrica, Termoelétrica, Nuclear,Fontes alternativas: Eólicas, Solares, Biomassa);

Transmissão: (Linhas de transmissão e subestações de transmissão);

Distribuição: Subestações de distribuição no ânbito das concessionárias estaduais de energia (Light, Ampla, Cemig, Copel,

Consumidores finais: Nós consumidores em baixa tensão (B.T.) ou ainda os grandes consumidores industriais que recebem a energia ainda em alta tensão (A.T.) e através de subestações de energia próprias convertem os níveis de tensão a níveis de baixa tensão.

Sistemas de Geração

1° - Geração de Energia Elétrica – Usinas com geradores que convertem energia mecânica/ nuclear em energia elétrica (Hidroelétricas, Termoelétricas e Nucleares)

Brasil – País com energia predominantemente hidroelétrica. Exemplos: Usina de Itaipu Binacional, Tucuruí.

CAGs – Controles Automáticos de Geração – Função de manter o equilíbrio carga vs geração, de modo a manter a freqüência nominal de operação do sistema e os intercâmbios programados (malhas complexas de controle).

Dados da Geração

Sistemas de Transmissão

2° - Sistemas de Transmissão – Após a geração (13 a 20 kV aprox.), torna-se necessário através dos transformadores de potência, elevar as tensões elétricas a valores elevados (de 138 a 750 kV) para o despacho de potência a longas distâncias em todo o Brasil (milhares de quilômetros de LTs);

(Os sistemas de transmissão são compostos pelas subestações de transmissão, torres e linhas (cabos) por onde ocorre o fluxo de potência e energia elétrica para diversas partes do país).

Mecanismos de controle de tensão – controle de reativos.

Sistemas de Distribuição

3° - Sistemas de Distribuição – Ao se aproximar dos grandes centros urbanos e consumidores em geral (residências, comércios, indústrias, consumidores rurais entre outros,...) as subestações dos sistemas de distribuição reduzem as tensões anteriormente elevadas aos níveis de distribuição (p. ex. Rio de Janeiro - Light – 13.800 ou Ampla - 11.400 V);

Após a diminuição das tensões, através dos alimentadores (cabos aéreos ou subterrâneos – sistemas network), surgem os circuitos urbanos com cabos e transformadores de menor potência nos postes que reduzem ainda mais as tensões para os chamados sistemas de baixa tensão (440V, 220V e 127 V).

Subestações de Distribuição – Ao tempo, SIGs

4° - Consumidores Finais – Em geral o ponto extremo dos sistemas elétricos são os consumidores finais que recebem os chamados circuitos em B.T. (Baixa Tensão);

Indústrias, grandes centros comerciais e estabelecimentos públicos recebem alimentação primária direto dos alimentadores de saída das SEs de distribuição ou possuem suas próprias SEs para alimentar suas cargas;

Os pequenos consumidores recebem alimentação através dos circuitos de distribuição, com a redução das tensões aos níveis de B.T. através dos transformadores de menor potência (220 V e 127 V).

Subdivisões do SEP

Sistema de transmissão: linhas de transmissão e transformadores de regulação;

Sistema de subtransmissão: ramificação do sistema de transmissão que utiliza níveis de tensão menores. Uma divisão típica e:

Sistema de distribuição: linhas de distribuição primárias e secundárias, transformadores abaixadores e cargas;

Basicamente os sistemas elétricos se subdividem em: Geração, Transmissão, Distribuição e os Consumidores Finais;