Introdução ao Sistema Elétrico - PDF Download grátis
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William Beppler Zagalo
1 Fundação Universidade INTRODUÇÃO Federal de Mato AO Grosso SISTEMA do Sul ELÉTRICO 1 Princípios de Eletricidade e Eletrônica Introdução ao Sistema Elétrico Universidade Federal de Mato Grosso do Sul FAENG / Engenharia Elétrica Campo Grande MS
2 Geração, Transmissão e distribuição de Energia Elétrica Ao conjunto de equipamentos e das instalações para a geração e transmissão de grandes blocos de energia dá-se o nome de Sistema Elétrico de Potência. Pág 2 Há 3 etapas entre a geração da energia elétrica e o consumo de energia: Produção Transmissão Distribuição
3 3 Geração Elétrica Tipos de usinas brasileiras: Hidroelétricas (cerca de 74,7%); Termoelétricas(carvão, gás ou óleo); Nuclear (urânio enriquecido); Outros tipos de combustíveis alternativos como biomassas (bagaço de cana, casca de amêndoa do caju, óleo de mamona), turbinas movidas a gás, centrais solares e aproveitamento dos ventos (eólicas) e das marés, etc.
4 4 Gerador elétrico Aplica Energia Elétrica MÁQUINA ELÉTRICA Produz Movimento rotativo do eixo Neste caso, a máquina elétrica é chamada de motor Produz Energia Elétrica MÁQUINA ELÉTRICA Aplica Movimento rotativo do eixo Neste caso, a máquina elétrica é chamada de gerador
5 O Caminho da Energia Elétrica geração hidrelétrica Pág 5
6 6 Geração Hidrelétrica No caso da usina hidrelétrica, quem provoca o movimento rotativo do eixo do gerador é a água. A força para a água movimentar o gerador se deve a uma queda d água de vários metros de altura.
7 Gerador trifásico usina hidrelétrica Pág 7
8 8 Geração Termelétrica Dentro de uma usina termelétrica, o carvão (ou óleo ou gás ou biomassa) é queimado em uma fornalha para aquecer a água e produzir vapor. O vapor a alta pressão é quem movimenta o eixo do gerador, produzindo energia elétrica.
9 Gerador trifásico usina hidrelétrica Pág 9 Tensões Trifásicas - A forma de onda senoidal se deve à disposição dos enrolamentos no gerador elétrico - Os enrolamentos da máquina formam 3 bobinas defasadas de 120 no espaço. - Em consequência, são geradas três tensões senoidais simultaneamente no gerador elétrico, porém também estão defasadas de 120 entre si
10 Gerador trifásico usina hidrelétrica Pág 10 Tensões Trifásicas: Em um gerador trifásico, existem três enrolamentos separados fisicamente de 120 entre si, resultando em três tensões induzidas defasadas de 120 As três tensões senoidais geradas são chamadas de fase A, fase B e fase C (ou também fases R, S e T) 120
11 11 Transmissão As linhas de transmissão são responsáveis por levar a energia elétrica produzida nas usinas (geralmente construídas afastadas) até próximos aos grandes centros consumidores. Por motivos técnicos e econômicos, as tensões das linhas de transmissão são em níveis elevados. Linha de Transmissão de Itaipu
12 12 Transmissão Tensões usuais de transmissão adotados no Brasil em corrente alternada: 138kV (AT Alta tensão) 230kV (AT Alta tensão) 345kV (EAT Extra alta tensão) 440kV (EAT Extra alta tensão) 500kV (EAT Extra alta tensão) 765kV (UAT Ultra alta tensão, acima de 750kV)
13 13 Subestação As subestações são locais onde a tensão elétrica é elevada ou abaixada. Próximo às usinas existem as subestações ELEVADORAS. A energia elétrica sai da usina, passa pela subestação e depois viaja pelas linhas de transmissão. Subestação Linha Anastácio - Aquidauana Próximo aos centros consumidores (cidades, por exemplo), existem as subestações ABAIXADORAS. A energia elétrica chega pelas linhas de transmissão (tensões elevadas), passa pela subestação para ser rebaixada e é distribuída com níveis de tensão menores.
14 14 Rede de Distribuição Alta tensão 13,8kV (3 fios) Transformador 13,8kV 127/220V Baixa tensão 127/220V (4 fios)
15 15 Rede de Distribuição TRANSFORMADOR Três fios Quatro fios Tensão entre duas fases quaisquer: 220V Tensão entre qualquer uma das fases e o neutro: 127V
16 16 Rede de Distribuição Diferença de potencial (tensão) entre A e C: 220V Diferença de potencial (tensão) entre C e N: 127V Tensão entre fases tensão entre fase e neutro 3
17 17 Distribuição de Energia Elétrica É subdividida em distribuição primária (MT) e distribuição secundária (nível de uso residencial); A distribuição primária é entregue à indústria, centros comerciais, hospitais, etc.; Níveis de tensões primárias: 3,8kV 6,6kV 11,9kV 13,8kV 34,5kV
18 18 Padrão de Entrada
19 19 Tipo de fornecimento
20 20 Quadro de distribuição
21 21 Quadro de distribuição No quadro de distribuição, chegam as fases e o neutro que vem da rede da concessionária de energia, dependendo do padrão de entrada. No quadro ainda está conectado o fio de proteção (terra) A partir dos barramentos do quadro, são derivados os circuitos de tomadas e iluminação. Estes circuitos devem antes passar por um disjuntos para proteção.
22 22 Exemplo Circuito de Iluminação Circuito de tomadas Circuito de uso exclusivo
23 23 Anote
24 24 Próxima aula Ligação de interruptores (circuito de iluminação) Referências bibliográficas: Instalações Elétricas Residenciais ELEKTRO/PIRELLI, 2003