pesquisa sucinta sobre sistemas elétricos de potencia

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Sistemas elétricos de potência. Sistemas elétricos de potência são grandes sistemas de energia que constitui a geração, transmissão distribuição e proteção de todo o sistema de energia elétrica. O sistema elétrico de potência engloba todas as formas de geração de energia elétrica e sua transmissão até os consumidores. A geração de energia elétrica se faz em usinas localizadas em função de suas características próprias e por seu tipo de matéria prima ou energia potencial como forma de obtenção da energia elétrica que pode ser: energia solar, Hidráulica, Gás Natural, Petróleo, Carvão, Nuclear, Biomassa, Eólica, Solar, Geotérmica, Marítima, Biogás. Usinas hidrelétricas, por exemplo, que usam represamento de rios e lagos, são aproveitado o fluxo das águas que é o combustível da geração de eletricidade a partir da fonte hidráulica. Para aproveitar a queda d’água de um rio, por exemplo, estuda-se o melhor local para a construção de uma usina, levando-se em conta o projeto de engenharia, os impactos ambientais, sociais e econômicos na região, além da viabilidade econômica do empreendimento. O rotor de uma turbina hidráulica é projetado em função de sua operação máxima e mínima da energia que será aplicada, então são dimensionadas as curvas de capabilidade de geradores que têm a função de determinar a área segura na qual o gerador poderá trabalhar, sem que ocorram falhas, e mantendo-se em 1

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Pesquisa sucinta e resumida sobre sistemas elétricos de potencia

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Sistemas eltricos de potncia.

Sistemas eltricos de potncia so grandes sistemas de energia que constitui a gerao, transmisso distribuio e proteo de todo o sistema de energia eltrica.O sistema eltrico de potncia engloba todas as formas de gerao de energia eltrica e sua transmisso at os consumidores.A gerao de energia eltrica se faz em usinas localizadas em funo de suas caractersticas prprias e por seu tipo de matria prima ou energia potencial como forma de obteno da energia eltrica que pode ser: energia solar, Hidrulica, Gs Natural, Petrleo, Carvo, Nuclear, Biomassa, Elica, Solar, Geotrmica, Martima, Biogs. Usinas hidreltricas, por exemplo, que usam represamento de rios e lagos, so aproveitado o fluxo das guas que o combustvel da gerao de eletricidade a partir da fonte hidrulica. Para aproveitar a queda dgua de um rio, por exemplo, estuda-se o melhor local para a construo de uma usina, levando-se em conta o projeto de engenharia, os impactos ambientais, sociais e econmicos na regio, alm da viabilidade econmica do empreendimento. O rotor de uma turbina hidrulica projetado em funo de sua operao mxima e mnima da energia que ser aplicada, ento so dimensionadas as curvas de capabilidade de geradores que tm a funo de determinar a rea segura na qual o gerador poder trabalhar, sem que ocorram falhas, e mantendo-se em condies de operao para que no hajam falhas, e este trabalhe da melhor forma possvel. A curva de capabilidade de um gerador mostra os limites de operao indicando como pode ser operado um gerador ligado a um sistema eltrico, com fornecimento de potncia ativa e reativa, dentro dos limites da mquina.No setor de transmisso de energia as linhas de transmisso um circuito eltrico que interliga diferentes tipos de subestaes (elevadora, abaixadora, de transmisso), como objetivo o transporte da energia eltrica. Para se caracterizar esse transporte de energia eltrica como linha de transmisso, a tenso da linha deve ser superior a 138KV. Abaixo desses valores, temos linhas de subtransmisso e distribuio. Para obtermos essa tenso elevada, so utilizadas subestaes elevadoras, que, prximas s usinas, elevam a tenso gerada, e subestaes abaixadoras, que, prximas aos centros consumidores, abaixam a tenso transportada para ela ser utilizada. Alm dessas existem outros tipos de subestaes no caminho da linha de transmisso.Existem quatro tipos de redes de distribuio: Rede de Distribuio Area Convencional: o tipo de rede eltrica mais encontrado no Brasil, na qual os condutores so nus (sem isolamento). Exatamente por isso, essas redes so mais susceptveis ocorrncia de defeitos (curto-circuitos), principalmente quando h contato de galhos de rvores com os condutores eltricos. Rede de Distribuio Area Compacta: Surgidas no Brasil na dcada de 1990, as redes compactas so muito mais protegidas que as redes convencionais, no somente porque os condutores tem uma camada de isolao, mas porque a rede em si ocupa bem menos espao, resultando em menor nmero de perturbaes. Rede de Distribuio Area Isolada: Esse tipo de rede bastante protegida, pois os condutores so encapados com isolao suficiente para serem tranados. Geralmente mais cara, essa rede utilizada em condies especiais. Rede de Distribuio Subterrnea: A rede subterrnea aquela que proporciona o maior nvel de confiabilidade e tambm o melhor resultado esttico, dado que as redes ficam enterradas. No entanto, as redes subterrneas so bem mais caras que as demais solues, sendo comuns apenas em regies muito densas ou onde h restries para a instalao das redes areas.As linhas de transmisso, por gerar um campo eltrico muito elevado esto tambm sujeitas ao efeito corona que se define efeito decorrente do rompimento do dieltrico do ar ao redor dos condutores, que cria pequenas descargas ao redor do condutor, com forma similar de uma coroa. Ele provoca perdas elctricas no sistema e interferncia em rdio e TV em localidades prximas. J na ocorrncia de sobre tenses na linha, o efeito corona um meio importante de amortecer tais falhas, agindo como um "escape" desta energia excedente. As linhas de EAT so projetada de forma a terem seu campo eltrico prximo desse valor limite. Utiliza-se mltiplos condutores por fase para evitar esse efeito.

A tenso das linhas de transmisso varia de acordo com a potncia a ser transportada. Mas a tenso da linha no pode ser escolhida ao acaso. Normas estabelecem os nveis de tenso a serem transmitidos. No Brasil, por exemplo, alguns nveis de tenso praticados, para linhas de transmisso, so765 kV, 500 kV, 440 kV, 345 kV e 230 kV e 600kVcc. Para sub transmisso temos 138kV e 69kVAs torres de transmisso normalmente so estruturas metlicas, normalmente de ao galvanizado, que sustentamos cabos condutores nas linhas de transmisso. So classificadas em autoportante, que so sustentadas pela prpria estrutura, e estaiadas, que so sustentadas por cabos tensionados no solo.A gerao de tenso, no atual sistema eltrico, se d por meio decorrente alternada. Por essa razo, a grande maioria dos equipamentos trabalha com esse tipo de tenso. A transmisso da energia eltrica pode ocorrer com dois tipos de corrente: Corrente alternada e a forma mais usual para transporte de energia por linhas de transmisso, j que no necessita alteraes em sua forma para ser transmitida.Corrente continua o tipo de transmisso mais atual ,e se mostra mais vivel para linhas, de tenses elevadas, com comprimento bastante grande. A sua utilizao gera uma srie de vantagens, tais como o desacoplamento entre sistemas e a economia de cabos, usando de estruturas mais leves.Uma linha de transmisso de energia eltrica possui quatro parmetros: Resistncia, Indutncia, Capacitncia e Condutncia onde depende de seu comprimento, material usado ,distancias entre as fazes e quanto a sua carga sendo transportada. A capacitncia da linha em longos comprimentos pode causar o denominado efeito Ferranti que faz com que a tenso aumente ao longo da linha de transmisso. Na ausncia de compensao reativa, a tenso de regime no final da linha de transmisso sempre maior do que no incio.

As subestaes de distribuio so as unidades responsveis pela recepo da energia eltrica proveniente de redes de subtransmisso em alta tenso e, como tambm ocorre nas subestaes de transmisso, pelo rebaixamento do nvel de tenso a valores caracterizados como mdia tenso (entre 2,3 kV e 44 kV). Os componentes principais de uma subestao de distribuio so: o transformador, chaves, seccionadores, disjuntores e equipamentos de mediao e proteo contra raios ou curto-circuitos. As subestaes de distribuio, ao contrrio das de transmisso, esto localizadas nos prprios centros urbanos, j que so elas que distribuem a energia para as redes de distribuio so compostas por vrios conjuntos de transformadores e inversores e dispositivos de proteo.Os transformadores so classificados de acordo com vrios critrios. As classificaes de acordo com a finalidade, o tipo, o material do ncleo e o nmero de fases so algumas das mais importantes.Quanto a finalidade Transformadores de corrente Transformadores de potncia Transformadores de distribuio Transformadores de foraQuanto ao tipo Dois ou mais enrolamentos AutotransformadorQuanto ao material do ncleo Ferromagntico Ncleo de arQuanto ao nmero de fases Monofsico Trifsico Polifsico

Existem tambm os Transformadores de deslocamento de fase ou defasadores so utilizados em linhas de transmisso para controle do fluxo de potncia entre duas linhas ou dois sistemas independentes.A funo bsica do transformador defasador alterar o ngulo de fase entre a tenso de entrada e a tenso de sada de uma linha de transmisso, permitindo assim controlar-se a potncia ativa que flui pela linha.

Os transformadores de medio so utilizado em medidas de alta tenso ou de alta corrente eltrica. A vantagem deles est no fato que o primrio fica onde esta o valor de alta e o secundrio onde esta o valor de baixa. Dessa forma, voc consegue ler valores de alta tenso ou corrente de forma isolada e com valores baixos, pois o transformador um abaixador de tenso ou corrente.

Os transformadores de distribuio, como todos os demais transformadores eletromagnticos, funcionam transformando os nveis de mdia em baixa tenso. Na grande maioria das regies do pas, os transformadores de distribuio transformam 13.800 V, ou 13,8 kV, em 220 V ou 127 V.Diferentemente dos transformadores de subestaes, os de distribuio localizam-se nos postes de luz, podendo compor um nico equipamento ou um conjunto de transformadores. So os transformadores de distribuio que alimentam as redes de baixa tenso, as quais efetivamente entregam a energia eltrica para os consumidores residenciais e pequenos comrcios e indstrias.A proteo de sistemas de transmisso atua com dois grandes objetivos, sendo eles: Evitar que falhas no sistema, como o curto-circuito, possam danificar equipamentos e materiais deste sistema; Promover o rpido restabelecimento de energia, evitando danos aos consumidores e proporcionando uma qualidade no fornecimento da energia aos usurios No caso de situao anormal, so situaes que podem provocar distrbios na rede eltrica, tais como oscilaes de tenso, sem, contudo, apresentar elevaes de corrente eltrica em termos de curto-circuito. A proteo dos sistemas eltricos deve proporcionar, alm da interrupo da eletricidade, com o objetivo de proteger linhas, barras e equipamentos, a possibilidade de monitorar dados com o intuito de se estudar posteriormente as causas das falhas ocorridas. Como exemplo os disjuntores e rels de proteo que so dois tipos de dispositivos bsicos usados na proteo de sistemas.

O disjuntor de alta tenso pode ser definido como um dispositivo mecnico de manobra capaz de estabelecer, conduzir e interromper correntes nas condies normais de circuito, assim como estabelecer, conduzir durante um tempo especificado e interromper correntes sob condies anormais especificadas do circuito, tais como as de curto-circuito. Os disjuntores de alta tenso, so os principais elementos de segurana, bem como os mais eficientes e complexos aparelhos de manobra em uso nas redes eltricas. Possuem um capacidade de fechamento e ruptura que deve atender a todos os requisitos preestabelecidos de manobra sob todas as condies normais e anormais de operao.J as Rels de proteo so dispositivos que vigiam o Sistema Eltrico de Potncia (SEP), comparando os parmetros reais com o seu pr-ajuste, e ao detectar anormalidades atua diretamente sobre um equipamento ou um sistema, retirando de operao os equipamentos e/ou componentes envolvidos com a anormalidade, alm de acionar circuitos de alarme quando necessrio. Como exemplo de reles existem :Rels Eletromecnicos: So os pioneiros da proteo, elaborados, projetados e construdos com predominncia dos movimentos mecnicos proveniente dos acoplamentos eltricos e magnticos. Os movimentos mecnicos acionam o rel, fechando os contatos correspondentes. Em relao ao princpio bsico do funcionamento, o rel eletromecnico atua fundamentalmente de dois modos: Atrao eletromagntica ou induo eletromagntica.Rel Primrio: So todos os rels que tem sua bobina magnetizante esta diretamente conectada na rede eltrica. Deste modo, a corrente de carga ou de curto-circuito passa diretamente pela bobina magnetizante do rel. um rel mais simples, robusto e barato, usado principalmente em circuito terminais de cargas industriais de porte mdio. Rel Secundrio: So rels cujas bobinas magnetizante so energizadas via secundrio de TCs ou TPs. Este esquema possibilita a padronizao dos rels porque podem ser utilizados em sistemas eltricos diferentes, onde a adequao da corrente feita pela relao de transformao do TC.Bibliografia Vdeos trabalhado em aula .http://www.engonline.fisp.br/3ano/instalacoes_eletricas/protecao.pdfhttp://www.osetoreletrico.com.br/web/component/content/article/.http://www.selinc.com.br/cursos/p7.aspxhttp://www.abradee.com.br/setor-eletrico/redes-de-energia-eletrica

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