Definição de geração:

A geração de energia no mundo, em sua grande maioria esta resumida pela fonte de energias fosse não renovável e energia hidráulica.

A cogeração também é um método de geração de energia, de forma sequenciada e simultânea á outros processos de geração ou produção.

Definição de transmissão

É o processo de transporta energia entre dois pontos (ponto produto X ponto consumidor)

O transporte e realizado através de grandes linhas de transmissão geralmente usando C.A e cabos geralmente bitolas

A transmissão de energia é dividida em duas faixas: transmissão e subestação de transformação para entrega á distribuição.

Definição de distribuição

É o setor dedicado a entrega de energia aos consumidores finais (casas, prédios)

Fontes Geradoras

Eólica

Energia eólica é a transformação da energia do vento em energia útil, tal como na utilização de aero geradores para produzir eletricidade

Essas turbinas têm a forma de um cata-vento ou um moinho que produz com o movimento da hélice um campo magnético na turbina. Esse movimento, através de um gerador, produz energia elétrica. Precisam agrupar-se em parques eólicos, concentrações de aero gerador, necessário para que a produção de energia se torne rentável, mas podem ser usados isoladamente, para alimentar localidades remotas e distantes da rede de transmissão. 

Energia solar fotovoltaica

Os sistemas fotovoltaicos são capazes de gerar energia elétrica através das chamadas células fotovoltaicas. As células fotovoltaicas são feitas de materiais capazes de transformar a radiação solar diretamente em energia elétrica através do chamado “efeito fotovoltaico”. Hoje, o material mais difundido para este uso é o silício.

O efeito fotovoltaico acontece quando a luz solar, através de seus fótons, é absorvido pela célula fotovoltaica. A energia dos fótons da luz é transferida para os elétrons que então ganham a capacidade de movimentar-se. O movimento dos elétrons, por sua vez, gera a corrente elétrica.As células fotovoltaicas podem ser dispostas de diversas formas, sendo a mais utilizada a montagem de painéis ou módulos solares. Além dos painéis fotovoltaicos, também se utilizam filmes flexíveis, com as mesmas características, ou até mesmo a incorporação das células em outros materiais, como o vidro. As diferentes formas com que são montadas as células se prestam à adequação do uso, por um lado maximizando a eficiência e por outro se adequando às possibilidades ou necessidades arquitetônicas. 

Energia solar Heliotérmica

Energia Heliotérmica, também conhecida como Concentrating Solar Power , é o processo de uso e acúmulo do calor proveniente dos raios solares. Para que isso aconteça, espelhos são usados para refletir a luz solar e concentrá-la num único ponto, onde há um receptor. Dessa forma, grande quantidade de calor é acumulada e usada tanto para processos industriais que demandam altas temperaturas como para gerar eletricidade.

A geração elétrica heliotérmica acontece de forma indireta  antes de virar energia elétrica, o calor do Sol é captado e armazenado para, depois, ser transformado em energia mecânica e, por fim, em eletricidade. O calor captado aquece um líquido que passa pelo receptor, chamado de Fluido Térmico. Esse líquido armazena o calor e serve para aquecer a água dentro da usina e gerar vapor. A partir daí, a usina heliotérmica segue os mesmos processos de uma usina termoelétrica: o vapor gerado movimenta uma turbina e aciona um gerador, produzindo, assim, energia elétrica.

Hidrelétrica

A energia hidrelétrica é a obtenção de energia elétrica através do aproveitamento do potencial hidráulico de um rio. Para que esse processo seja realizado é necessária a construção de usinas em rios que possuam elevado volume de água e que apresentem desníveis em seu curso.

A força da água em movimento é conhecida como energia potencial, essa água passa por tubulações da usina com muita força e velocidade, realizando a movimentação das turbinas. Nesse processo, ocorre a transformação de energia potencial (energia da água) em energia mecânica (movimento das turbinas). As turbinas em movimento estão conectadas a um gerador, que é responsável pela transformação da energia mecânica em energia elétrica.

Termoelétrica

Energia termoelétrica é toda e qualquer energia produzida por uma central cujo funcionamento ocorre a partir da geração de calor resultante da queima de combustíveis sólidos, líquidos ou gasosos. Os principais combustíveis utilizados nas usinas termoelétricas são o carvão mineral, a nafta, o petróleo, o gás natural e, em alguns casos, a biomassa.O funcionamento de uma usina termoelétrica – também chamada de usina térmica – ocorre da seguinte forma: a queima do combustível propicia o aquecimento de água armazenada no reservatório, o que forma um vapor, que, por sua vez, é direcionado para as turbinas do gerador responsável pela produção de eletricidade.

Nuclear

A energia nuclear, também chamada atômica, é obtida a partir da fissão do núcleo do átomo de urânio enriquecido, liberando uma grande quantidade de energia. A energia nuclear mantém unidas as partículas do núcleo de um átomo. A divisão desse núcleo em duas partes provoca a liberação de grande quantidade de energia.

Cogeração

A cogeração de energia é um processo onde são geradas duas formas de energia ao mesmo tempo. O tipo mais comum é a cogeração de energia elétrica e energia térmica (tanto para calor quanto para frio), principalmente a partir do uso de biomassa, ou gás natural. Entretanto, com a atual instabilidade dos sistemas de abastecimento de energia e a evolução dos sistemas que possibilitam este tipo de geração de forma mais simples, segura e barata, a cogeração passa a ser um atrativo principalmente para as indústrias por aliar economia e benefícios ambientais.

Geotérmica

A energia geotérmica se caracteriza pelo calor proveniente da Terra, é a energia calorífera gerada a menos de 64 quilômetros da superfície terrestre, em uma camada de rochas, chamada magma, que chega a atingir até 6.000°C. Geo. significa terra e térmica corresponde a calor, portanto, geotérmica é a energia calorífica oriunda da terra.

O magma resulta das tremendas pressões abaixo da superfície e do calor gerado pela decomposição de substâncias radioativas, como o urânio e o tório. Encontrando fissuras na crosta terrestre, o magma explode em erupções vulcânicas, ou os gases liberados com o seu resfriamento aquecem águas subterrâneas que afloram na forma de gêiseres ou minas de água quente.

Energia das Marés

Energia mare motriz, ou energia das marés, é o modo de geração de energia por meio do movimento das marés. Dois tipos de energia mare motriz podem ser obtidos: energia cinética das correntes devido às marés e energia potencial pela diferença de altura entre as marés alta e baixa.

O aproveitamento da energia das marés pode ser feito a partir de centrais elétricas que funcionam por ação da água dos mares. É necessária uma diferença de 7 metros entre a maré alta e a maré baixa para que o aproveitamento desta energia seja renovável. 

Biogás e biomassa

O biogás é a biomassa são compostos gerados através dos rejeitos orgânicos, e são aproveitados para geração de energia

O biogás e gerado através da fermentação Anaeróbica da biomassa, que gera gás metano.

Já a biomassa pode ser usada num biodigestor para geração de biogás, ou na queima em cadeira de termoelétricas.

Definição de linha de distribuição e seus componentes

Transmissão de energia elétrica é o processo de transportar energia entre dois pontos. O transporte é realizado por linhas de transmissão de alta potência, geralmente usando corrente alternada, que de uma forma mais simples conecta uma usina ao consumidor. A transmissão de energia é dividida em duas faixas: a transmissão propriamente dita, para potências mais elevadas e ligando grandes centros, e a distribuição, usada dentro de centros urbanos, por exemplo.

Cada linha de transmissão possui um nível de tensão nominal, onde encontramos valores até de 750 KV, com diversos estudos e protótipos em 1 a 1,2 MV. As linhas de distribuição são usualmente na faixa de 13,8 KV no Brasil, e 15KV em Portugal continental. Para a conversão entre níveis de tensão, é usado como equipamento fundamental o transformador de potência. Os transformadores de grande porte (para grandes elevações ou diminuições na tensão do sistema) encontram-se normalmente nas subestações.

Em sistemas de grande porte, é usual a interligação redundante entre sistemas, ou ainda a ligação em Anel, formando uma rede. O número de interligações aumenta a confiabilidade do sistema, porém aumentando a complexidade. A interligação pode tanto contribuir para o suprimento de energia quanto para a propagação de falhas do sistema: um problema que ocorra em um ponto da rede pode afundar a tensão nos pontos a sua volta e acelerar os geradores, sendo necessário o desligamento de vários pontos, incluindo centros consumidores, provocando um blecaute.

Componentes de um sistema de transmissão

Torres

Para linhas aéreas, é necessário erguer os cabos a uma distância segura do solo, de forma a evitar contato elétrico com pessoas, vegetação e veículos que eventualmente atravessem a região. As torres devem suportar os cabos em condições extremas, determinadas basicamente pelo tipo de cabo, regime de ventos da região, terremotos, entre outros eventos.

Isoladores

Os cabos devem ser suportados pelas torres através de isoladores, evitando a dissipação da energia através da estrutura. Estes suportes devem garantir a rigidez dielétrica e suportar o peso dos cabos. Em geral são constituídos de cerâmica, vidro ou polímeros.

Subestações

As linhas de transmissão são conectadas às subestações.

Compensação de linhasPara linhas com grandes comprimentos, acima de 400 km, é necessário o uso de equipamentos de compensação, tais como reatores em paralelo e capacitores em série, para aumentar a capacidade da linha.

Os reatores em paralelo (também chamados de reatores shunt) anulam parcialmente o efeito capacitivo da linha, minimizando o Efeito Ferranti, que ocorre quando a linha opera em carga leve. Estes reatores geralmente não são manobráveis, o que pode ser indesejável quando a linha estiver em sobrecarga. A manobra convencional de um reator pode levar a sobre tensões indesejáveis, e é evitada na medida do possível. O uso de reatores controláveis permite uma maior flexibilidade, mas acrescenta uma maior complexidade e custo no sistema de transmissão.

Transmissão em corrente contínua

As últimas décadas mostrou-se a possibilidade de uso de corrente contínua em alta tensão (CCAT, em inglês HVDC), para a transmissão de grandes blocos de energia. A conversão entre corrente alternada e corrente continua é realizada através de retificadores utilizando tiristoresde alta tensão.

Os usos do CCAT provem uma série de vantagens, tais como o desacoplamento entre sistemas e a economia de cabos, usando de estruturas mais leves.

A transmissão em corrente contínua pode ser realizada de forma unipolar (um condutor, com retorno pela terra) ou bipolar (dois condutores, de polaridades positiva e negativa).

Linha de transmissão subterrânea

Uma solução para os grandes centros urbanos é o uso de linhas subterrâneas. A principal dificuldade é na isolação e blindagem dos condutores, de forma a acomodarem-se nos espaços reduzidos, ao contrário das linhas aéreas que utilizam cabos nus, utilizando-se do ar como isolante natural.

O uso de condutores isolados também dificulta a dissipação de calor, reduzindo consideravelmente a capacidade da linha.

Linha de transmissão submarina

A travessia de rios e canais por linhas aéreas demanda um projeto especial, por quase sempre haver a necessidade de transpor um vão muito grande. Neste caso, a catenária formada pelos cabos será imensa, necessitando o uso de cabos com liga especial[4] e torres gigantescas[nota 1]

O uso de linhas submarinas evita o uso destas estruturas, reduzindo a poluição visual e evitando problemas em locais com travessias de navios. A linha submarina tem a limitação de possuir uma grande capacitância, reduzindo o seu alcance prático para aplicações em corrente alternada, facto no qual é preferível o uso de linhas em corrente contínua.

Proteção

Diversos problemas assolam a integridade de uma rede de transmissão, tais como:

Sobre tensões devido a descargas atmosféricas; Sobre tensões devido a manobras; Ventania, furacões, geada e outras condições climáticas extremas; Poluição; Vandalismo; Eletro corrosão.

Alguns destes problemas são transitórios, desaparecendo após o desligamento da linha. Outros acarretam danos permanentes, como queda de torres.

Defeitos de origem eléctrica podem ser minimizados a partir de sistemas de proteção:

Cabos para-raios,

Para-raios (supressores de surto), Para-raios de linha, Procedimentos coordenados de manobra, Aterramento adequado, Proteção catódica.

Definição de resistência

São de estrema importância, e não levam, em consideração as perdas para solo e sistema SPDA

Resistência: será calculada para o caso mais critico (60 HZ e 50°c )

RLT= r/n . L/1609

Onde

RLT: resistência efetiva na LT

r: resistência de cada fase

n: nª de condutores p/ fase

L: comprimento da linha

Para calculo da resistência em cada fase, deve- se usar média

Calculo de indutância

Para o calculo de indutância de uma LT, devemos considerae a impedância ( que eletricamente e fisicamente pode ser considerado a resistência ou reatância de um componente elétrico), onde incluiremos á formula, pre determinado e assumiremos um valor para indutância de Henrie(H).

LLT=RLT/2. 3,14. F

Onde

LLT: indutância da linha de transmissão

RLT: resistência da linha de transmissão

F: frequência da linha de transmissão

Calculo da capacitância

Eletricamente a capacitância é a capacidade elétrica, determinada pela quantidade de energia que pode ser acumulada ou transmitida em um componente elétrico

E conhecido e obtido através de:

C= Q/V

Onde

C: capacitância em Farads

Q; carga elétrica por linha em Coulomb.

V: diferença de tensão entre as fases em volts

A capacitância pode ser obtida para as linhas de transmissão pelo calculo de cada fase e aasim calcula- se a capacitância total com a soma de cada capacitância por fase

CLT= C1+ C2+ C3 ...[...]