Análise de Sistemas Elétricos de Potência 1

Aula 03 : Representação do S is tema E lé t r ico de Po tênc ia

UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA

P r o f . F l á v i o V a 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 0 5 - P e r í o d o 2 0 1 2 - 3

1. Visão Geral do Sistema Elétrico de Potência; 2. Representação dos Sistemas Elétricos de Potência; 3. Revisão de Circuitos Trifásicos Equilibrados e

Desequilibrados; 4. Revisão de Representação “por unidade” (PU); 5. Componentes Simétricas; 6. Representação Matricial da Topologia de Redes (Ybarra,

Zbarra); 7. Cálculo de Curto-circuito Simétrico e Assimétrico; 8. Cálculo Matricial do Curto-circuito; 9. Introdução ao Cálculo de Fluxo de Potência.

Ementa Base

An. de Sist. Elét. de Potência 1 - UFJF

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Sistemas Elétricos de Potência (SEP) 3

Geração Transmissão Distribuição

Aula 03 – Representação do Sistema Elétrico de Potência

Principais Elementos de um SEP

Geradores Fontes

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Aula 03 – Representação do Sistema Elétrico de Potência

Principais Elementos de um SEP

Transformadores Elevadores e Abaixadores Subestações

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Fonte: WEG

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Principais Elementos de um SEP

Linhas de Transmissão CA CC (elo CC)

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Aula 03 – Representação do Sistema Elétrico de Potência

Principais Elementos de um SEP

Alimentadores de Distribuição

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Aula 03 – Representação do Sistema Elétrico de Potência

Principais Elementos de um SEP

Cargas Consumidores Industriais, Comerciais, Residenciais.

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Aula 03 – Representação do Sistema Elétrico de Potência

Representação de Rede

A representação da rede é feita por: Nós:

Barras, Barramentos, Postes, etc.

Fonte(s): Gerador, Fontes de Tensão, Fontes de Corrente, etc.

Circuitos: Linha (Transmissão ou Distribuição), Alimentadores, Transformadores,

etc.

Carga(s): potência constante consumida, impedância constante , etc.

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Aula 03 – Representação do Sistema Elétrico de Potência

Representação de Rede 10

Fonte

Nó Nó

Circuito Carga

Aula 03 – Representação do Sistema Elétrico de Potência

Representação de Barramentos, Chaves e Disjuntores

Chaves e disjuntores Modelos

Barramentos Tipos Representações (node&branch) ou (switch&component)

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Representação de Linhas 12

k m Zkm

jbsh jbsh

Aula 03 – Representação do Sistema Elétrico de Potência

Representação de Linhas

Parâmetros Concentrados.

Modelo Simplificado: Ramo RL em série

Modelo PI: Ramo RL em série Ramos Bsh (capacitivo) em derivação (shunt)

Modelo PI equivalente: Elementos RLC com correção hiperbólica em função do

comprimento da linha. Usado em LT devido as dimensões elevadas.

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Aula 03 – Representação do Sistema Elétrico de Potência

Representação de Transformadores 14

k m ykm 1 : a

Aula 03 – Representação do Sistema Elétrico de Potência

Representação de Fontes

Fontes: Valores Especificados:

Módulo, Fase (ângulo), Potência Ativa Gerada, Potência Reativa Gerada ou Consumida. Frequência.

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Representação de Cargas

Tipos: Potência Constante:

Potência ativa e reativa consumida é constante e independente da tensão de alimentação.

Corrente Constante: A carga consome uma corrente constante independente da tensão de

alimentação.

Impedância Constante: A carga se comporta (e pode ser representada) como uma impedância

(com R, L e C constantes).

Mista: Carga com parcelas de potência, corrente e impedância constante.

Outros.

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Aula 03 – Representação do Sistema Elétrico de Potência

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Representação de Shunts

Capacitores ou indutores; Fixos ou variáveis; SVCs

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Tipos de Sistema

Sistemas Malhados Potência ativa circula na

rede. Sistemas de Transmissão.

Sistemas Radiais Potência ativa sai das

fontes e flui para as cargas.

Sistemas de Distribuição.

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1

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101112

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TCR

TCR

SVC

Aula 03 – Representação do Sistema Elétrico de Potência

Observações Importantes Sobre Redes

Leis de Kirchhoff: 1ª Lei de Kirchhoff (Lei das Correntes ou Leis

dos Nós) Soma das correntes que entram ou saem de um

nó é nula

2ª Lei de Kirchhoff (Lei das Tensões ou Lei das Malhas) Soma das d.d.p (diferenças de potencial

elétrico) em um percurso fechado é nula.

A tensão em um nó é única.

O Nó Terra possui tensão zero. O nó de neutro pode apresentar tensão não

nula (ex: falhas no aterramento).

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~

K 1

2

n

.

.

.

PDK + j QDK

PGK + j QGK

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