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Laboratório de Eficiência Energéticaem Sistemas de Iluminação Pública

A estrutura do sistema elétrico de potência compreende os sistemas de geração, transmissão, distribuição e subestações de energia elétrica.

Sistemas de Potencia


Estrutura tradicional de uma rede de energia elétrica. [Fonte: Aneel].


Rede de Transmissão

Normalmente o nível de tensão estabelecido está entre 220 kV e 765 kV.

Rede de Sub-TransmissãoO nível de tensão está entre 35 kV e 160 kV.


Redes de DistribuiçãoAlimentam consumidores industriais de médio e pequeno porte, consumidores comerciais e de serviços e consumidores residenciais.

Os níveis de tensão de distribuição são assim classificados

− Alta tensão de distribuição (AT): tensão entre fases cujo valor eficaz é igual ou superior a 69kV e inferior a 230kV.

− Média tensão de distribuição (MT): tensão entre fases cujo valor eficaz é superior a 1kV e inferior a 69kV.

− Baixa tensão de distribuição (BT): tensão entre fases cujo valor eficaz é igual ou inferior a 1kV.


− Tensão secundária de distribuição inferior a 2,3kV: quando a carga instalada na unidade consumidora for igual ou inferior a 75 kW;

-Tensão primária de distribuição inferior a 69 kV: quando a carga instalada na unidade consumidora for superior a 75 kW e a demanda contratada ou estimada pelo interessado, para o fornecimento, for igual ou inferior a 2.500 kW;

− Tensão primária de distribuição igual ou superior a 69 kV: quando a demanda contratada ou estimada pelo interessado, para o fornecimento, for superior a 2.500 kW.

De acordo com a Resolução No456/2000 da ANEEL, a tensão de fornecimento para a unidade consumidora se dará de acordo com a potência instalada:


O setor terciário, tais como hospitais, edifícios administrativos, pequenas indústrias, etc, são os principais usuários da rede MT.

A rede BT representa o nível final na estrutura de um sistema de potência e atende, alem do setor residencial, outros consumidores

Tensões Nominais Padronizadas de Baixa Tensão

As tensões de conexão padronizadas para AT e MT são: 138 kV (AT), 69 kV (AT), 34,5 kV (MT) e 13,8 kV (MT).


O sistema de distribuição de energia elétrica no Brasil é operado por67 empresas dentre as quais 9 estão na região norte, 11 na região nordeste, 5 na região centro-oeste, 22 na região sudeste e 17 na região sul do país.

SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO


O sistema de distribuição brasileiro é regulado por um conjunto de regras dispostas em Resoluções da Aneel e no documento intitulado Procedimentos de Distribuição – PRODIST

O PRODIST é composto por oito módulos:Módulo 1 IntroduçãoMódulo 2 Planejamento da Expansão do Sistema de DistribuiçãoMódulo 3 Acesso aos Sistemas de DistribuiçãoMódulo 4 Procedimentos Operativos do Sistema de DistribuiçãoMódulo 5 Sistemas de MediçãoMódulo 6 Informações Requeridas e ObrigaçõesMódulo 7 Perdas Técnicas RegulatóriasMódulo 8 Qualidade da Energia Elétrica


Topologias utilizadas na subtransmissão (69 a 138 kV).

Radial Radial com recurso


Subtransmissão em Anel


Subtransmissão em Reticulado


Em uma subestação cada equipamento é identificado por um código que identifica o tipo de equipamento, faixa de tensão, e a posição dentro da subestação.A nomenclatura mais usual utilizada nos diagramas unifilares, em geral é constituída de quatro dígitos XYZW. O primeiro dígito X indica o tipo de equipamento como descrito na Tabela a seguir

O primeiro dígito X

O segundo dígito Y


O terceiro dígito ZAs letras (C, F, I, J, L, M, N, P, S, V e Y) são utilizadas para nomear linhas de transmissão ou de distribuição, guardando, quando possível associação ao nome da instalação.O quinto caractere é um traço de união (-). Quando existirem dois equipamentos similares na mesma tensão de operação conectados a um terceiro equipamento estes serão identificados através do 6° caractere.


Parte do diagrama unifilar.SE Luiz Gonzaga, pertencente à Chesf. Exemplificação do uso de códigos de equipamentos


Exemplo de diagrama de uma Subestação

Laboratório de Eficiência Energéticaem Sistemas de Iluminação PúblicaBarramentos

Os barramentos são condutores reforçados, geralmente sólidos e de impedância desprezível, que servem como centros comuns de coleta e redistribuição de corrente.A denominação arranjo ou topologia é usada para as formas de se conectarem entre si as linhas, transformadores e cargas de uma subestação.

– Barramento simples– Duplo barramento simples– Barramento simples seccionado– Barramento principal e de transferência– Barramento duplo com um disjuntor– Barramento duplo com disjuntor duplo– Barramento duplo de disjuntor e meio– Barramento em

Topologias de SE


Barramento simples ou singelo


Duplo Barramento simples


Configuração Barra Principal (P) e de Transferência (T)


Barramento Duplo com um Disjuntor


Configuração de Barramento Duplo – Dupla Proteção


Barramento de Disjuntor e Meio


Configuração de Barramento em Anel


Quando a corrente de linha excede um valor pré-ajustado os contatos do relé são fechados. Neste instante a bobina de abertura do disjuntor (tripping coil), alimentada por uma fonte auxiliar,é energizada abrindo os contatos principais do disjuntor.


Se ajustado para quatro operações, com seqüência típica de quatro disparos e três religamentos, a seqüência de operação pode ser:− Uma rápida ou instantânea (1I) e três retardadas ou temporizadas (3T);− Duas rápidas (2I) e duas retardadas (2T);− Três rápidas (3I) e uma retardada (1T);− Todas rápidas (4I);− Todas retardadas (4T);


Profa Ruth Leão Email: [email protected] Homepage: www.dee.ufc.br/~rleao


O intervalo típico de ajuste para o tempo de religamento (R) está entre 0,1s e 300 s1. O tempo de religamento permite a regeneração do meio dielétrico para extinção do arco elétrico no decorrer do ciclo de operação do religador. A Figura 4.28 apresenta um ciclo de operação com 4 tentativas e intervalos de 5s, 15s e 30s entre religamentos.


O principal objetivo de fusíveis limitadores de corrente é prevenir danos devido ao excesso de corrente de falta.Os fusíveis de sistemas de potência são montados em chaves com contatos fixos e móveis além do elo fusível que protege o circuito contra correntes de faltas.dos fusíveis são:


Os fusíveis de sistemas de potência são montados em chaves com contatos fixos e móveis além do elo fusível que protege o circuito contra correntes de faltas.

A curva característica inversa de tempo x corrente de um fusível define o tempo para o fusível operar para diferentes níveis de corrente de falta.


A curva característica tempo x corrente de um fusível é normalmente dada como uma banda entre duas curvas como mostra a Figura.A curva mais a esquerda o tempo de fusão mínimo, enquanto que a curva mais a direita representa o tempo de eliminação máximo para diferentes níveis de corrente.Os fusíveis apresentam vantagem sobre os disjuntores quanto ao custo. Outra vantagem é que os fusíveis podem interromper com segurança correntes de curto-circuitos mais altas que os disjuntores e em menor tempo. Uma desvantagem é a necessidade de reposição do fusível após isolação da falta.


É importante observar que na abertura do seccionalizador (após a terceira contagem), o circuito está desenergizado pelo religador dispensando dotar o seccionalizador de capacidade de interrupção decorrente de curto-circuito, o que o torna mais barato do que um religador ou disjuntor.


Pára-raios de Estação Polimérico e de Porcelana.


Curva de potência versus tempo de atuação da proteção.


Em uma subestação de distribuição as proteções normalmente encontradas em vãos são:


Os dez agentes de maior capacidade instalada no país

Laboratório de Eficiência Energéticaem Sistemas de Iluminação PúblicaSímbolos de componentes elétricos.


Proteção de um alimentador de subestação.

Diagrama Multifilar

Diagrama Unifilar


Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no

Sistema Elétrico Nacional – PRODIST

Módulo 8 – Qualidade da Energia Elétrica

Laboratório de Eficiência Energéticaem Sistemas de Iluminação PúblicaHARMÔNICOS


VARIAÇÃO DE TENSÃO DE CURTA DURAÇÃO


INDICADORES DE CONTINUIDADE DO SERVIÇO DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA


Indicadores de continuidade individuais.


Configuração de Barramento Duplo – Dupla Proteção

Características:

Vantagens:

Desvantagens:


Profa Ruth Leão Email: [email protected] Homepage: www.dee.ufc.br/~rleao

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