Sistemas eltricos de potncia

Potencial hidrulico e energia produzidaOperao de sistemas eltricos de potncia

Potencial hidrulico e energia produzida

A altura de queda disponvel para um aproveitamento hidreltrico Hd dado pela frmula ao lado, onde Hb a altura bruta Hp so as perdas no

cainho do fluxo da gua

Hd=Hb hp

Potencial hidrulico e energia produzida

Perdas de carga na tomada de gua (hp1)(m) C1: Velocidade da

gua na tomada de gua(m/s)

Q: Vazo da gua(m/s)

S1: Seco transversal do escoamento(m)

hp1=C1

2

2g

C1=QS 1

Potencial hidrulico e energia produzida

Perdas de carga na linha adutora (hp2)(m/km) Frmula de SCOBEY C2: Velocidade da

gua na linha adutora (m/s)

K1: Constante da unio dos dutos

De: Dimetro do duto adutor (cm)

hp2=410K 1C2

1,9

De1,1

Potencial hidrulico e energia produzida

Perdas de carga na tubulao forada (hp3)(m/km) C3: Velocidade da

gua na tubulao forada(m/s)

K1: Constante da unio dos dutos

Dt: Dimetro da tubulao forada(cm)

hp2=410K 1C3

1,9

Dt1,1

Potencial hidrulico e energia produzida

Perdas de carga no difusor (hp4)(m) C4: Velocidade da

gua no difusor(m/s)hp4=

C 42

2g

Potencial hidrulico e energia produzida

Perdas de carga no canal de fuga (hp5)(m/km)

Pode ser desprezada a no ser que este seja muito longo Utilizar a frmula de

SCOBEY

hp5=410K 1C5

1,9

Df 1,1

C3: Velocidade da gua no canal de fuga(m/s)

K1: Constante da unio dos dutosDf: Dimetro do canal de fuga(cm)

Potencial hidrulico e energia produzida

Potncia efetiva do aproveitamentoHd=Hb1hp1hp2hp3hp4hp5

Altura efetiva

Pef =103QHd

102t

KW

Pef =103QHd

15t HP

Potencial hidrulico e energia produzida

Potncia eltrica

Pel=Pefg

g Pel: Potncia eltrica no barramento : Rendimento total do alternador

Energia anualmente produzida

E=Pel8760 fc E: Energia produzida fc: Fator de carga anual

Operao de uma sistema eltrico Objetivos:

Estabelecimento da entrada e retirada de unidades de gerao

Diviso da carga entre unidades de gerao de uma mesma central ou entre centrais interligadas

Estabelecimento em certos perodos de quais sejam as usinas de base e quais sejam as usinas de ponta

Estabelecimento dos programas de manuteno das unidades geradoras, de uma usina ou de usinas diferentes interligadas

Determinao do custo de produo de energia

Operao de uma sistema eltrico Fatores:

Fator de demanda Fator de carga Fator de utilizao Fator de capacidade Fator de paralisao Fator de disponibilidade Fator de reserva Coeficiente de sobrecarga

Operao de uma sistema eltrico Curvas caractersticas

Curva de carga Curva de durao das demandas

Operao de uma sistema eltrico Fator de demanda

Potncia media, durante o intervalo de 1 hora, medida por aparelho integrador em KWh/h

Demanda mxima: a maior demanda durante um perodo de tempo estudado

Demanda mnima: a menor demanda durante um perodo de tempo estudado

Demanda mdia: a quantidade de energia, em qualquer perodo de tempo, dividida por esse tempo

Operao de uma sistema eltrico

Fator de carga Relao entre a demanda mdia (MW medio) e a

demanda mxima durante o perodo estudado

fc=MWDmx

Operao de uma sistema eltrico

Fator de utilizao Relao entre a demanda mxima e a capacidade

nominal ou potncia instalada da unidade geradora ou do sistema

fu=Dmx

Capacidade nominal

Operao de uma sistema eltrico

Fator de capacidade Relao entre a demanda mdia no perodo e a

capacidade nominal

fcp= MWCapacidade nominal

Operao de uma sistema eltrico

Fator de paralisao Relao entre o somatrio da capacidade nominal

das unidades geradoras multiplicado pelo numero de horas de manuteno e o somatrio da capacidade nominal da central multiplicado pelas horas de operao no perodo

fp= capacidade nominal dasunidadesHoras demanuteno Capacidade nominal da central Horas de operao

Operao de uma sistema eltrico

Fator de disponibilidade Diferena entre 100% e a soma dos fatores de

capacidade e paralisao

fd=100 fcp fp

Operao de uma sistema eltrico

Fator de reserva Relao entre a capacidade

nominal e a demanda mxima o inverso do fator de utilizao A legislao brasileira determina

que o fator de reserva deve ser 1,4 para centrais com uma unidade

geradora 1,2 para centrais com 2 unidades 1,15 para centrais com 3 unidades 1,1 para centrais com 4 ou mais

unidades

fr=Cap.nominalDmx

Operao de uma sistema eltrico

Coeficiente de sobrecarga Relao entre a mxima potncia

com sobrecarga e a capacidade nominal

Coef.de sobrecarga= Potncia de sobrecargaCapacidade nominal

Operao de uma sistema eltrico

Coeficiente de sobrecarga Relao entre a mxima potncia com sobrecarga

e a capacidade nominal

Coef.de sobrecarga= Potncia de sobrecargaCapacidade nominal

Com exceo dos fatores de demanda e de carga, os outros somente so utilizados no estudo de centrais geradoras

Operao de uma sistema eltrico Curva de carga

Representa a quantidade de potncia disponibilizada no sistema

Curva de carga de gerao, quando levantada para uma unidade geradora

Curva de carga de consumo, quando levantada para uma subestao ou sistema de distribuio

A curva de carga apresenta uma forma tpica com picos e vales

Operao de uma sistema eltrico Curva de carga

Operao de uma sistema eltrico Curva de durao das demandas

Transformao da curva de carga Representa a demanda de forma acumulativa

Operao de uma sistema eltrico Curva de durao

de demandas

Referencias Carlos Cesar Doellinger. Apostila de sistemas

eltricos de potncia. CEFETES, 2008