SEL0350 - Elementos de Projetos Elétricos em Sistemas de Distribuição de

Energia Elétrica

Professor Dr. Ruy Alberto Corrêa Altafim

Segundo Trabalho

Cesar Maia 5209512

Gabriel Begas 6757624

I – Redes de Distribuição

I.1 – Considerações Iniciais

As cidades atualmente não conseguem sobreviver sem a energia elétrica, isto implica que a energia precisa ser entregue aos consumidores. Este trabalho é feito pelas redes de distribuição, que são de responsabilidade de empresas particulares, devido à politica de desregulamentação.

Em São Carlos, a empresa encarregada de fazer a distribuição é a Companhia Paulista de Força e Luz - CPFL, e em seu website tem normas técnicas publicadas. Essas normas têm o objetivo de padronizar os produtos que a empresa fornece e compra, tendo uma carta autorizada de clientes e fornecedores de materiais. Um exemplo dessa padronização pode ser visto nas estruturas que se vêem nas redes de distribuição, tanto postes quantos cruzetas.

Abaixo pode ser vista algumas estruturas normalizadas pela empresa acima citada:

Figura 1: Afastamentos Padronizados e Disposição dos Condutores

Figura 2: Afastamentos Mínimos entre as redes Primárias e Secundárias

Mostradas abaixo, alguns modelos padronizados para as cruzetas:

Figura 3: Padrões de Cruzetas

Tomando como exemplos as cruzetas, abaixo um modelo mais genérico delas:

Figura 4: Estrutura Genérica de Cruzeta

E para que cada poste na rua não tivesse medidas diferentes, existem os padrões mostrados na figura 3. Com mais detalhes, foi escolhido o modelo PN3, que é usado em fim de linha com cabo de alumínio de até 477 MCM:

Figura 5: Padrão PN3

Figura 6: Padrão PN3 – Continuação

Figura 7: Lista de Materiais padrão PN3

Existem também as normas referente às redes secundárias. A figura abaixo mostra como deve ser um seccionamento aéreo de cabos:

Figura 8: Seccionamento Aéreo

I.2 – Exemplos

As figuras foram retiradas da internet:

Figura 9: Padrão PN1

Figura 10: Manutenção em Cruzeta. Padrão PN3

Figura 11: Padrão PN4

II - Revisão sobre Linhas de Transmissão

II.1 – Introdução

O setor de energia elétrico é divido em três setores: geração, transmissão e distribuição. Em uma visão simplista, podem-se definir esses setores desta forma: A geração tem o objetivo de converter a energia em alguma forma para a energia elétrica, a transmissão faz com que essa energia chegue às distribuidoras e a distribuição faz a energia chegar ao consumidor final, isto é, casas e estabelecimentos comerciais.

A transmissão se utiliza de cabos que conduzem a energia por grandes distâncias; esses cabos formam as linhas de transmissão de energia. Essas linhas têm um modelo matemático bem definido, sendo uma importante ferramenta de projetos em engenharia elétrica.

II.2 – Descrição Matemática

Considere a seguinte linha de transmissão:

Figura 12: Linha de Transmissão

Essa idealização de linha de transmissão pode ser descrita em elementos menores da linha, assim as grandezas relacionadas à linha são tratadas apenas para um elemento:

Figura 13: Linha de transmissão dividida em elementos menores

Esses elementos podem ser analisados como um circuito equivalente conforme a figura abaixo:

Figura 14: Circuito equivalente de cada elemento

Assim, em cada elemento de comprimento da linha, as leis de kirchhoff são satisfeitas, e tem-se o seguinte conjunto de equações:

Usando o fato que as correntes e tensões são senoidais, V e I podem ser remanejadas tais que possam ser escritas como senos hiperbólicos. Assim, as repostas que finais podem ser escritas:

Usando a aproximação em série de potências, consegue um resultado importante: Até 50km, a séria pode ser truncada no primeiro termo, o que implica que o cálculo fica bem simples. Assim para linhas curtas, têm-se o seguinte equacionamento:

Em forma de quadripólos:

E o modelo de linhas curtas, é apenas uma resistência em série com uma indutância, como a figura mostra:

Figura 15: Linha Curta

III – Referências

1. Site da Companhia Paulista de Força e Luz – CPFL: http://www.cpfl.com.br/Publica%C3%A7%C3%B5esT%C3%A9cnicas/NormasT%C3%A9cnicas/tabid/1417/ItemId/2421/Default.aspx

2. Fuchs, Rubens Dario. Trasmissão de Energia Elétrica: Linhas Aéreas. Rio de Janeito, Livros Técnicos e Científicos; 1977.