GERENCIAMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA - SLIDE

Prévia do material em texto

Ministério da Educação
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação
RELATÓRIO GTDE 2
GERENCIAMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA E
OPERAÇÃO DO SISTEMA, ONS E ANEEL,
COMERCIALIZAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
ANYELE SEIFERT
ISABELLA PEZZIN LOPES
JOÃO PEDRO MELO SILVA
JOHNNY J R DE ANDRADE
Engenharia
Elétrica 11/2021
Prof. Dr. SERGIO OKIDA
CAMPUS PONTA GROSSA, 2021
ANYELE SEIFERT
ISABELLA PEZZIN LOPES
JOÃO PEDRO MELO SILVA
JOHNNY DE ANDRADE
RELATÓRIO G.T.D.E. 2: GERENCIAMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA E
OPERAÇÃO DO SISTEMA, ONS E ANEEL, COMERCIALIZAÇÃO DE
ENERGIA ELÉTRICA
Relatório para compor nota parcial da
disciplina G.T.D.E. 2 (EN38E) do curso
de Engenharia Elétrica da Universidade
Tecnológica Federal do Paraná campus
Ponta Grossa.
PONTA GROSSA, 2021
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO 4
GERENCIAMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA 4
OPERAÇÃO DO SISTEMA 6
OPERADOR NACIONAL DO SISTEMA ELÉTRICO (ONS) 7
AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA (ANEEL) 12
SISTEMAS INTERLIGADOS 14
SISTEMAS ISOLADOS 15
COMERCIALIZAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA 15
LINHAS DE TRANSMISSÃO - CORRENTE ALTERNADA 17
LINHAS DE TRANSMISSÃO - CORRENTE CONTÍNUA 28
CONCLUSÃO 32
REFERÊNCIAS 33
INTRODUÇÃO
Este relatório tem como objetivo apresentar os tópicos de gerenciamento de energia elétrica,
operação do sistema, sistemas integrados e isolados, órgãos que são responsáveis por regularizar,
fiscalizar e comercializar a energia elétrica brasileira.
Os órgãos atuantes no Brasil são o ONS (Operador Nacional de Energia Elétrica) e a ANEEL
(Agência Nacional de Energia Elétrica). Esses órgãos são importantes pois estão relacionados à
elaboração de documentação técnica, definição de parâmetros e indicadores de qualidade de energia,
além da administração de pesquisas em distribuição e transmissão de energia.
Outro tópico importante, que será abordado nesse documento, é a comercialização de sistemas,
processo que engloba desde a geração e distribuição até chegar na comercialização e nos consumidores.
Operação em sistemas integrados (onde todas as linhas de transmissão estão interconectadas entre si) e
isolados (não possuem conexão com outros sistemas de geração e transmissão), e a relação das fontes
geradoras de energia com o SIN (Sistema Interligado Nacional) junto com as agências geradoras, de
distribuição e de transmissão também serão apresentados neste documento. Será abordado também sobre
as linhas de transmissão em corrente alternada e contínua, que podem ser feitas através de linhas aéreas,
subterrâneas ou subaquáticas.
GERENCIAMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA
O gerenciamento de energia elétrica no Brasil é um conceito bastante novo, considerando
todos os anos desde o início da transmissão de energia elétrica em 1879 até os dias de hoje. No
começo as companhias de distribuição de energia elétrica incentivaram o consumo desenfreado dessa
fonte de energia, sem controle sobre a forma de utilização.
A energia elétrica trouxe uma evolução como nunca vista nas grandes cidades, como o
aumento na produção industrial e na qualidade de vida da população. Estes aumentos levaram a um
crescimento no número populacional das regiões. Com um número maior de pessoas a demanda se
elevou muito, tendo assim o início das primeiras crises energéticas, sendo então necessário criar um
sistema para que se pudesse administrar a energia elétrica para contornar as situações em questão.
Grandes crises energéticas são quase que inevitáveis quando não se utiliza a energia elétrica
com um gerenciamento da maneira correta, em nosso país tivemos racionamento de energia no ano
de 2001, já na Argentina houveram crises em 2004 e 2007 e na África do Sul no ano 2010, momento
onde ocorria um dos maiores eventos globais a Copa do Mundo, o país estava prestes a passar por
um grande apagão durante a este período.
Na metade do século XX, países faziam disputas pelo ouro negro. O petróleo era chamado
assim, pois, pela grande dependência que os países tinham dele para gerar energia e pela sua
escassez, fazendo com que seu valor aumentasse. Sua falta gerou a primeira grande crise de
combustível mundial. Com o passar dos anos outras crises existiram pelo mesmo motivo, essa
condição fez com que o gerenciamento de energia entrasse novamente em pauta no mundo todo,
inclusive no Brasil.
Neste período o Brasil se assegurava com diversas usinas termelétricas, e esta crise balançou
o nosso sistema de geração de energia, pois 80% do óleo bruto consumido nas usinas era importado.
Com isso o preço da energia elétrica se alavancou, fazendo com que as empresas começassem a
economizar. Também deu início a um movimento para a mudança da matriz energética brasileira,
estimulando o uso de etanol na geração de energia e a construção da Hidrelétrica de Itaipu.
A partir dos anos 80, começaram a ser utilizados equipamentos elétricos que melhoraram a
eficiência do uso da energia elétrica nas indústrias e residências brasileiras. Equipamentos como
lâmpadas mais econômicas, inversores de frequência, também pode ser visto uma evolução em
processos como a automação e a eletrônica de potência.
No ano de 1985 o Governo Federal iniciou estudos na área de Gerenciamento de Energia
Elétrica, com os ministérios de Minas e Energia e da Indústria e Comércio foi criado o Procel
(Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica). Em seu início o programa não tinha muita
atuação na geração de energia e indústrias, porém, nos anos 90 foi decretado que todas as empresas
deveriam destinar 1% de sua receita para conservação de energia.
Hoje a Procel tem como foco principal promover a racionalização da produção e do consumo
de energia elétrica, eliminando o desperdício e reduzindo custos em investimentos na área. Em 1993
o Selo Procel foi integrado no dia a dia dos brasileiros e pode ser visto até hoje em diversos produtos
elétricos, o selo tem como objetivo mostrar dados de eficiência energética do aparelho.
Imagem 1- Selo Procel. Fonte:[24]
Após o apagão do ano de 2001, todos viram a importância de um sistema de gerenciamento
de energia. A Aneel (Agência Nacional de Energia Elétrica) começou a multar consumidores que
ultrapassarem o valor limite de energia elétrica utilizada. Consumidores residenciais, comerciais e
industriais de baixa tensão das regiões Sudeste, Centro-Oeste e Nordeste, com consumo mensal
maior que 100 kWh, tiveram que reduzir em 20% seu consumo. Consumidores de média e alta
tensão tiveram que reduzir de 15% a 20% para ficarem fora das penalidades.
A Aneel em 2005 publicou uma resolução normativa que definiu critérios para a aplicação de
programas de eficiência energética no país, obrigando assim, as concessionárias de energia elétrica
destinar 0,5% de sua receita para esses fins. Após 2006 esse percentual foi reduzido para 0,25%,
somando o valor chega a quase 2 bilhões de reais investido na área.
OPERAÇÃO DO SISTEMA
Com o avanço da tecnologia nos dias atuais faz se o gerenciamento de energia de maneira
mais eficiente e facilitado, sistemas estão equipados com computadores e conexões sem fio, para
coleta de dados em tempo real e rápida detecção de problemas. Um bom exemplo são os medidores
de energia elétrica consumida, muitos são conectados à internet, podendo acompanhar a leitura
remotamente e praticamente em tempo real. A Imagem 2 mostra um medidor da concessionária
COPEL, que possui em si esta possibilidade de conexão remota para a auto leitura.
Imagem 2 - Medidor de Energia Elétrica de Auto Leitura da COPEL. Fonte:[25]
Este monitoramento de consumo em tempo real trouxe um novo meio de analisar o consumo
industrial e residencial, já que há possibilidade de gerar um gráfico em tempo real onde pode se ver
os picos de consumo, ou dados como fator de potência e harmônicos. Esses dados trazem consigo
diversos meios de solucionar problemas, como métodos de cogeração, soft-starters, entre outros.
Com estas soluções implementadas as indústrias se adequam ao que é exigido por norma, desta
forma evitando multas da concessionária responsável pela distribuição de energia.Atualmente existe a ISO 50001 que rege as normas para empresas se adequarem quanto a
eficiência energética. A implantação desta norma tem como objetivo reduzir a emissão de gases
nocivos ao planeta e reduzir gastos e consumo de energia elétrica. Esta norma pode ser aplicada a
todo tipo de consumidor empresarial, independente de condições geográficas, culturais ou sociais.
A ISO 50001 baseia-se no modelo de melhoria contínua, que também se utiliza da ISO 9001
e ISO 14001. Esse modelo tem como base facilitar a integração do gerenciamento de energia elétrica
aos processos da empresa. Tendo uma lista de exigências da ISO 50001 a ser cumpridas para as
empresas:
● Desenvolver uma política para o uso mais eficiente da energia;
● Fixar metas e objetivos para atender a essa política;
● Usar dados para melhor compreender e tomar decisões sobre o uso de energia;
● Medir os resultados;
● Rever como a política funciona;
● Melhorar continuamente a gestão da energia.
Ao final do ano de 2015, quase 30 empresas tinham a certificação e diversas outras buscavam
por esta. Por vários acordos e motivos externos, as Indústrias passaram a buscar cada vez mais o
certificado.
OPERADOR NACIONAL DO SISTEMA ELÉTRICO (ONS)
O ONS (Operador Nacional do Sistema Elétrico) é o órgão responsável pela coordenação e
controle das operações de instalações de geração e transmissão de energia elétrica, além de ser
responsável pelo planejamento da operação, sob fiscalização e regulamentação da ANEEL (Agência
Nacional de Energia Elétrica). O ONS foi criado em em 26 de agosto de 1998, pela Lei nº 9648,
sendo regulamentada pelo Decreto nº 5081/2004, e é composto por membros associados e
participantes, sendo eles: empresas de geração, transmissão, distribuição, consumidores livres,
importadores e exportadores de energia, Ministério de Minas e Energia (MME) e representantes dos
Conselhos dos Consumidores.
O órgão tem como objetivo proporcionar a otimização da operação do sistema
eletroenergético, atentando-se ao menor custo para o sistema, observados os padrões técnicos e
critérios de confiabilidade aprovados pela ANEEL. Deve garantir, também, que todos os agentes do
setor elétrico tenham acesso à rede de transmissão de forma não discriminatória e, além disso,
contribuir para que a expansão do SIN (Sistema Interligado Nacional) aconteça ao menor custo e
vise às melhores condições operacionais futuras.
O fluxo de atuação do ONS pode ser visto na Imagem 3:
Imagem 3 - Fluxo de atuação do ONS. Fonte: [16]
● Ampliações e esforços da rede: tem como objetivo determinar as ampliações da rede básica e
reforços em instalações de transmissoras e distribuidoras que causem impacto sistêmico. Tem
como objetivo, também, avaliar as melhorias que estão relacionadas à substituição de
equipamentos por obsolescência, esgotamento de vida útil, falta de peças, risco de danos e
desgastes.
● Integração de novas instalações: engloba atividades que são de responsabilidade do ONS e
dos agentes de operação responsáveis pelas instalações que fazem parte do SIN. É um
processo que exige envolvimento com todas as áreas do ONS, levando em consideração a
adequação física, operacional e legal da instalação.
● Planejamento da operação eletroenergética: realiza avaliações das condições futuras de
suprimento, levando em consideração critérios de otimização, estudos de recomposição,
reserva e segurança operativa e análises da continuidade do suprimento eletroenergético. Os
resultados incluem estratégias de utilização dos recursos energéticos disponíveis e subsidiam
a programação da operação eletroenergética.
● Programação da operação eletroenergética: é desenvolvido a avaliação de curto prazo das
condições de suprimento,são estabelecidas diretrizes para a operação elétrica em períodos
quadrimestral e mensal, e definido o Programa Mensal de Operação (PMO) com as diretrizes
para a operação energética.
● Operação do sistema: é subdividida em pré-operação, operação em tempo real e
pós-operação. A pré-operação tem como objetivo consolidar a programação eletroenergética
diária com a inclusão de modificações de intervenções. A operação em tempo real coordena,
supervisiona e controla o funcionamento operacional da rede de operação, operação normal
do sistema de transmissão e o funcionamento das instalações do SIN. O pós-operação apura
os dados da operação realizada, a análise das ocorrências e perturbações, assim como a
divulgação dos resultados para os agentes do setor.
● Avaliação da operação: processo que identifica as causas de eventos indesejáveis e de
desempenhos insatisfatórios de sistemas e equipamentos, definindo ações que levem ao
restabelecimento do desempenho adequado do SIN. Com isso, são feitas avaliações do
sistema e recomendações de medidas corretivas e preventivas a serem adotadas pelo ONS e
seus agentes.
● Administração da produção: é formado pela Administração de Contratos e Serviços Ancilares
(garante o fluxo monetário entre as empresas que atuam no setor), e Apuração de Serviços e
Encargos de Transmissão (determina os valores mensais das receitas a serem pagas aos
prestadores do serviço de transmissão, e também os encargos de uso do sistema de
transmissão a serem cobrados de cada usuário da rede).
O ONS atua no levantamento de indicadores de desempenho e metas, sendo um segmento
importante de atuação do órgão. Com base nessas metas e indicadores, são promovidas recompensas
definidas junto pelo ONS e ANEEL. Esses indicadores são responsáveis por medir a qualidade da
geração de energia, coletar os números da matriz energética, realizar projeções da expansão da
matriz energética e medir o desempenho dos serviços. A Imagem 4 a seguir mostra os indicadores
que o ONS atua.
Imagem 4 - Fichas descritivas dos indicadores. Fonte: [17]
A resolução normativa ANEEL nº 780 de 25/07/2017 regulamentou o PO (Programa de
Performance Organizacional), e estabeleceu que 50% da recompensa está relacionada aos
indicadores de desempenho e os outros 50% a metas definidas pelo ONS e aprovadas pelo conselho
de administração.
A governança do ONS é dividida em alguns grupos, como assembleia geral, conselho de
administração, diretoria e conselho fiscal. Um resumo de como atua a governança pode ser visto na
Imagem 5.
Imagem 5 - Governança do ONS. Fonte: [19]
A Assembleia Geral é o órgão deliberativo superior do ONS, onde estão representados as três
categorias de associados. Participam um representante do Ministério de Minas e Energia (MME),
dois representantes do Conselho de Consumidores e um dos geradores não despachados e
distribuidores de pequeno porte. A Assembleia Geral deve aprovar modificações do Estatuto, eleger
ou destituir membros do Conselho de Administração e Fiscal ou da Diretoria, deliberar sobre o
relatório da administração e as demonstrações financeiras de cada exercício.
Os agentes associados são: agentes geradores, de transmissão, de distribuição, consumidores
livres, agentes importadores, agentes exportadores, agente comercializador da energia de Itaipu.
● Agentes geradores: são autorizados ou concessionários de geração de energia elétrica, que
operam plantas de geração e prestam serviços ancilares.
● Agentes de transmissão: agentes detentores de concessão para transmissão de energia
elétrica, com instalações na rede básica.
● Agentes de distribuição: operam um sistema de distribuição na sua área de concessão,
participando do Sistema Interligado. Contratam serviços de transmissão de energia e serviços
ancilares do ONS.
● Consumidores livres: consumidores que têm a opção de escolher seu fornecedor de energia
elétrica, conforme definido pela ANEEL.
● Agentes importadores: agentes titulares de autorização para implantação de sistemas de
transmissão associados à importação de energia elétrica.
● Agentes exportadores: agentes titulares de autorização para implantação de sistemas de
transmissão associados à exportação de energia elétrica.
● Agente comercializador da energia de Itaipu: a energia de Itaipu recebida pelo Brasil
representa, aproximadamente,30% do mercado de energia da região sul/sudeste/centro-oeste.
A comercialização dessa energia é coordenada pela Eletrobrás.
O conselho de Administração é constituído por 14 conselheiros titulares e seus respectivos
suplentes, indicados pelas categorias Produção, Transporte e Consumo. Dentre outras atividades, é
de responsabilidade do Conselho aprovar o orçamento anual apresentado pela diretoria, aprovar e
acompanhar o plano de investimento, acompanhar e analisar a gestão da diretoria, deliberar sobre
diretrizes e propor à Assembleia Geral alterações no Estatuto.
O Conselho Fiscal é formado por três conselheiros representantes das categorias Produção,
Transporte e Consumo, eleitos pela Assembleia Geral, e seus suplentes. É dever do Conselho Fiscal
a fiscalização dos atos da administração, verificando o cumprimento de seus deveres legais e
estatutários, conhecimento e análise da documentação contábil, orçamentária e financeira do ONS,
indicando as ações cabíveis em cada situação.
A diretoria do ONS é formada por um diretor geral e quatro diretores, eleitos pela
Assembleia Geral, sendo três membros indicados pelo MME e dois pelos agentes. Cabe à Diretoria
praticar todos os atos necessários ao funcionamento do ONS; elaborar, propor e desempenhar todas
as atribuições de caráter técnico estabelecidas nos Procedimentos de Rede; preparar orçamento anual
e o relatório da Administração e as Demonstrações Financeiras, dentre outras atribuições.
O ONS faz parte de uma grande rede de relacionamentos com diferentes organismos ,
agentes e instituições de diferentes segmentos da sociedade brasileira. Pode-se notar que o ONS é de
grande importância para assegurar o correto funcionamento do SIN, assim como sua expansão,
relacionando-se com agências reguladoras, órgãos governamentais, institutos de pesquisa e toda a
sociedade que usufrui de energia elétrica, como pode-se ver na Imagem 6.
Imagem 6 - Fluxograma da rede de relacionamentos do ONS. Fonte: [20]
AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA (ANEEL)
A Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) foi criada, a partir da Lei nº 9427/1996 e
do Decreto nº 2335/1997, com o objetivo de regulamentar e fiscalizar o setor elétrico, além de
conceder, autorizar ou permitir instalações e serviços de energia elétrica. Outro papel importante da
agência é implementar políticas no setor, promover leilões e concessões, realizar gestão de contratos,
estabelecer novas regras para os serviços de energia, criar metodologias para cálculo de tarifas e
fiscalizar o fornecimento da energia elétrica.
É vinculada ao Ministério de Minas e Energia, sediada no Distrito Federal, sendo
administrada por um colegiado diretor, formado por um diretor geral e outros quatro diretores, com
funções executivas. Grande parte das superintendências tem como objetivo principal questões
técnicas como regulação, fiscalização, mediação e concessão.
Um dos principais materiais desenvolvidos pela ANEEL é o Procedimento de Distribuição de
Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional (PRODIST), que tem como objetivo regulamentar
fatores importantes para a distribuição de energia, direcionando os requisitos de qualidade da energia
elétrica. Novos contratos de concessão de distribuição priorizam o atendimento abrangente no
mercado, sem que exista exclusão de populações de menor renda e de áreas com número reduzido de
população. É estabelecido que quanto mais eficiente as empresas forem na manutenção, melhor será
sua receita.
Outro papel importante da ANEEL é fiscalizar empresas concessionárias, permissionárias e
autorizadas que atuam em serviços de geração de energia, com objetivo de garantir que o serviço
prestado seja de qualidade. Esse monitoramento de qualidade é feito através de indicadores de
inadimplência e atraso, de teleatendimento, continuidade, indicadores de conformidade de nível de
tensão, tempo de atendimento quando surgem emergências, indicadores de segurança em instalações
e o índice de satisfação do cliente.
A tarifação é outro fator controlado pela ANEEL, e abrange os setores de geração,
distribuição, transmissão e comercialização de energia elétrica. Leva-se em consideração fatores
como infraestrutura de geração, transmissão e distribuição, assim como fatores econômicos como as
bandeiras, que são fatores de incentivo à modicidade tarifária e sinalização do mercado. Todos esses
itens são definidos pelo PRODIST.
Imagem 7 - Bandeiras tarifárias. Fonte: [21]
Com o avanço de outras formas de captar energia elétrica, sendo as principais no Brasil a
eólica e solar, a ANEEL possui um papel importante no que diz sobre a legislação, regulando
práticas de instalação, geração e consumo de energia no país. Atuando como uma agência
reguladora, a ANEEL possui um papel importante de mediação entre as partes envolvidas no
mercado de energia. Em questões de energia solar, por exemplo, serão apresentadas normas que irão
reger os sistemas fotovoltaicos presentes no país, sendo imóveis residenciais, comerciais ou
industriais. Na microgeração, a agência limita que a potência permitida é de 75 kW. Já em
minigeração, o sistema gerador deve ser maior do que 75 kW e menor que 3 MW.
Em relação à crise hídrica, a ANEEL anunciou, neste ano (2021), a criação de uma nova
bandeira tarifária na conta de luz dos consumidores. A agência realizou uma projeção sobre o
impacto financeiro que a crise hídrica terá na conta de luz em todo o país. A previsão é que, em
2022, o reajuste na conta de luz seja superior a 22%. Com a pior seca dos últimos tempos, e as
hidrelétricas operando no limite, mesmo com o reajuste das bandeiras tarifárias, a arrecadação extra
para custear o aumento de energia é insuficiente.
SISTEMAS INTERLIGADOS
Um sistema interligado, é um sistema elétrico onde todas as linhas de transmissão existentes,
são interconectadas entre si, formando um sistema complexo. Este tipo de sistema tem uma grande
vantagem que caso ocorra alguma falta ou problema, envolvendo uma usina geradora ou uma linha
de transmissão, em uma região, outras usinas podem vir em auxílio para atender a demanda ,
imediatamente, não interrompendo assim o fornecimento de energia. Entretanto, pode haver casos
onde a interrupção momentânea será inevitável, pois outras usinas podem ter restrições de geração,
ou mesmo haver sobrecarga nas mesmas e em suas respectivas linhas de transmissão. Caso isso
ocorra em mais de uma usina, e o fluxo de potência demandado for grande, também pode provocar
um desligamento em cascata das usinas do sistema.
Com o intuito de reduzir este efeito , foi criado, no sistema interligado nacional (SNI), o
Esquema Regional de Alívio de Carga (ERAC). O seu funcionamento parte da premissa de que, ao
haver uma sobrecarga no sistema, o que antecede um desligamento por sobrecarga, a frequência da
rede diminui. Nesse instante, antes da atuação dos dispositivos de segurança, que promovem o
desligamento completo do sistema, a carga é parcialmente desligada, visando o restabelecimento do
equilíbrio entre geração e consumo.
Este sistema de alívio é dividido em estágios de redução de frequência. Quando a frequência
da rede atinge determinado valor, é realizado o desligamento do primeiro estágio de cargas. Caso a
redução de frequência ainda persista, é acionado o segundo estágio, desligando mais cargas.
Segundos dados da ONS de 2013, o SNI corresponde a 98% de toda energia elétrica
consumida no País, sendo formado por extensas linhas de transmissão, entretanto devido à
dificuldade de construção dessas linhas na Floresta Amazônica, parte da Região Norte do país
historicamente possui uma rede isolada, ou adquire energia elétrica através da compra de países
vizinhos, como Venezuela.
Imagem 8. SNI em 2024. Fonte[14]
SISTEMAS ISOLADOS
Diferentemente dos sistemas interligados, os sistemas isolados não possuem conexão com outros
sistemas de geração e transmissão, fazendo com que sempre haja interrupção do fornecimento de
energia, devido a falhas nas usinas, ou nas linhas de transmissão.
Segundo a ONS, atualmente, existem212 localidades isoladas no Brasil. A maior parte está na
região Norte, nos estados de Rondônia, Acre, Amazonas, Roraima, Amapá e Pará. A ilha de
Fernando de Noronha, em Pernambuco, e algumas localidades de Mato Grosso completam a lista.
Entre as capitais, Boa Vista (RR) é a única que ainda é atendida por um sistema isolado. O consumo
nessas localidades é baixo e representa menos de 1% da carga total do país. A demanda por energia
dessas regiões é suprida, principalmente, por termelétricas a óleo diesel.
COMERCIALIZAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
Existem categorias que comercializam energia, começando pela categoria de geração, temos
três classes que comercializam a energia dentro desta categoria, são elas: Concessionária de Serviço
Público de Geração, que são aquelas empresas que possuem concessão para exploração de um tipo
de geração a título de serviço público, tem se também produtores independentes e autoprodutores. A
diferença entre estes dois termos, é que o autoprodutor deve possuir uma carga atrelada, ou seja, ele
produz energia também para fazer o abatimento de seu consumo.
Outra categoria que também comercializa energia é a de Distribuição, dentro desta categoria existem
empresas concessionárias e distribuidoras de energia elétrica, que realizam atendimento da demanda
de energia aos consumidores com tarifas e condições de fornecimento regulados pela ANEEL.
Além de geração e distribuição tem a categoria de comercialização de energia, dentro desta existem
quatro classes, são elas: importadores e exportadores de energia elétrica, os comercializadores, que
são empresas que podem representar operacionalmente outro colaborador da CCEE, e também
comprar e vender contratos de energia, e os varejistas, a grande diferença dos varejistas para os
comercializadores, é que estes por sua vez têm o propósito de se responsabilizar pelos que
representam.
Outra classe dentro da categoria de comercialização são os consumidores livres e especiais, a
característica principal de consumidores livres e especiais são que eles precisam de uma demanda
mínima para comercializar energia, ou seja, diferentemente de nós (consumidores cativos)
consomem muito mais energia, como por exemplo Fábricas, hospitais, etc.
Outro ponto bastante importante é a característica desses consumidores, tanto livres como
especiais trazem uma liberdade para fazer a escolha do fornecedor de energia elétrica, ou seja, eles
podem comercializar energia com os comerciantes de energia do ambiente de contratação livre.
Também existe os consumidores cativos, diferente dos consumidores livres e especiais, a
responsabilidade para abastecimento de energia elétrica é dado pela distribuidora e esta energia é
feita no ambiente de contratação regulada, participando de leilões para fornecer energia para os
consumidores cativos, uma vez que ela contrata energia esta define o valor das tarifas.
Por último distribuição de energia entre consumidores, relacionada às microrredes
(microgrids) que estabelecem formas locais de geração, armazenamento e distribuição de energia.De
forma parecida com as redes inteligentes, no qual tem se dispositivos conectados entre si (M2M),
essas microrredes constituem tecnicamente uma nova possibilidade de comercialização de energia
elétrica. A Imagem 9 contém o modelo convencional e a Imagem 10 os microgrids de
comercialização de energia elétrica compartilhada.
Imagem 9 - Geração de Energia convencional. Fonte [26].
Imagem 10 - Geração Distribuída. Fonte [26].
LINHAS DE TRANSMISSÃO - CORRENTE ALTERNADA
● CONCEITOS
A transmissão de energia pode ser realizada através de linhas aéreas, subterrâneas ou
subaquáticas. A condução convencional é realizada através de linhas aéreas, que são
caracterizadas por utilizarem condutores nus em sua extensão, conectados nas estruturas por
isoladores. As linhas subterrâneas, em geral, utilizam cabos isolados e instalados em redes de
dutos, sendo uma boa solução para grandes centros urbanos, apesar do custo mais elevado.
As linhas subaquáticas, por sua vez, têm grandes limitações técnicas e econômicas, mas são
úteis em projetos especiais de travessias de rios e canais com vãos muito grandes, que
dificultam a escolha de outra alternativa.
As LTs podem transportar energia em corrente alternada ou corrente contínua. O sistema em
corrente alternada (CA) utiliza redes trifásicas com um ou mais subcondutores por fase e é o
mais utilizado por ser mais flexível, pois permite gerar, transmitir, distribuir e utilizar a
energia elétrica na tensão mais econômica e segura.
● DIMENSIONAMENTO E PROJETO
Para se projetar uma linha de transmissão em c.a, são levados em conta primeiramente a
freqûncia de operação, potência a ser transmitida, distância entre o pólo transmissor e
receptor, fator de potência do pólo receptor, queda de tensão permitida sob condição de plena
carga em relação à tensão no receptor, possíveis perdas (efeito skin, corona, etc), e condições
climáticas, como temperatura de operação e velocidade dos ventos, para linhas de
transmissão áreas. Além disso, o dimensionamento deve respeitar as diretrizes e
especificações da norma NBR 5422, que estabelece as condições básicas para que sejam
realizados projetos de linhas de transmissão de energia elétrica de valores compreendidos
entre 38 kV e 800 kV, os itens estabelecidos pelo Módulo 2 dos Procedimentos de Rede
estabelecidos pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico - ONS, entretanto para uma
empresa poder, de fato, construir uma linha de transmissão, antes é necessário que a mesma,
junto com o dimensionamento, realize uma série de análises de viabilidade
técnico-econômica contendo:
Estudos de fluxo de potência;
Estudos de estabilidade de tensão em regime permanente;
Estudos de energização em regime permanente;
Estudos de rejeição de carga em regime permanente;
Estudos de estabilidade eletromecânica;
Estudos de curto-circuito;
Definição da compensação reativa série e em derivação;
Definição da utilização de religamento monopolar;
Análise dos aspectos socioambientais;
Posteriormente são realizados estudos de definição do condutor econômico e seu
desempenho, além de estudos específicos para linhas de transmissão e de transitórios
eletromagnéticos. Também são realizados estudos de extinção de arco secundário, com base
nos estudos anteriores.
Paralelamente, a mesma também deve realizar uma série de análises de viabilidade
sócio-ambiental para a construção da linha, esta análise também carrega consigo os seguintes
estudos e caracterizações:
Caracterização do Meio Físico (climatologia, recursos hídricos e uso da água,
geologia/geotecnia, recursos minerários, geomorfologia e solos/aptidão agrícola);
Caracterização do Meio Biótico (vegetação, uso do solo, fauna, ecossistemas
especiais e áreas protegidas);
Caracterização do Meio Socioeconômico e Cultural (população e dinâmica
demográfica, economia regional, infraestrutura viária e elétrica, estrutura fundiária e
áreas de conflito, educação, saúde, saneamento, populações indígenas, patrimônio
arqueológico e histórico-cultural);
Análise integrada das caracterizações realizadas para a identificação das áreas mais
ou menos sensíveis à implantação do empreendimento do corredor;
Indicação da diretriz preferencial para a linha de transmissão e extensão aproximada;
Relatórios fotográficos.
Todos estes estudos devem ser organizados em relatórios e submetidos a um edital de
concessão, juntamente com os projetos básicos, onde são especificados todos os elementos
técnicos necessários para caracterizar a obra ou serviço (quantidades de todos os materiais e
equipamentos utilizados), com um nível de detalhamento suficiente para possibilitar o
entendimento completo da solução proposta, e, em etapas posteriores do edital, o projeto
executivo, com o detalhamento de todas as instruções necessárias à execução da obra,
apresentando os desenhos e especificações que serão utilizados na construção, juntamente
com a descrição de montagem dos equipamentos.
Após todo o processo de licitação concluído a empresa assinao contrato de concessão e
recebe a licença ambiental de operação (LO), tendo autorização para a execução das obras.
● PROPRIEDADES
As LTs CA podem ser curtas, médias ou longas, se tiverem comprimentos até 80 km,
entre 80 km e 240 km e maiores que 240 km, respectivamente.
As linhas curtas são modeladas através dos parâmetros série: resistência e indutância.
Na representação das linhas médias é necessária a inserção da capacitância shunt (em
paralelo) nas extremidades. Este modelo é denominado π (pi) nominal.
No modelo π (pi) equivalente, representação mais complexa idealizada para LTs com
extensões maiores que 240 km, os parâmetros distribuídos são modelados por equações
diferenciais.
Em LTs com comprimentos acima de 400 km é essencial inserir equipamentos de
compensação, tais como reatores em paralelo e capacitores em série, a fim de elevar a 10
capacidade da LT e evitar fenômenos indesejáveis, como o Efeito Ferranti, que faz com que a
tensão ao longo da linha de transmissão aumente na ausência de compensação reativa.
● TECNOLOGIAS
Em uma linha de transmissão aérea, os principais componentes empregados são:
Cabos: Formados por condutores de cobre ou de alumínio, tendo o primeiro uma
capacidade de condução melhor, melhor resistência mecânica, baixo índice de
corrosão e oxidação e melhor maleabilidade.
Imagem 11. Cabos de cobre de alta tensão; Fonte[9]
Isoladores: Componentes com a função de isolar, ancorar e suspender os cabos das
linhas de transmissão. São sujeitos a esforços mecânicos, devido às ações do vento, e
a oscilações dos níveis de tensões nos cabos, seja por condições de operação,
manobras ou por descargas atmosféricas. podem ser divididos nos formatos de pino,
disco e pilar ou pela sua matéria prima (Porcelana vitrificada, Vidro temperado,
Silicone e Etileno Propileno Dieno Monomérico).
Imagem 12. Isoladores; Fonte[8]
Estrutura de Suporte: As chamadas torres, sendo estas, estruturas metálicas de aço
revestido com zinco (aço galvanizado), tendo este revestimento para proteção de
condições de agressividade atmosférica, de madeira, fibras de vidro ou de concreto
armado. As dimensões de uma estrutura de suporte dependem da disposição dos
condutores (triangular, horizontal, vertical), distância entre condutores, dimensões e
forma de isolamento, número de circuitos e material empregado em sua construção.
Imagem 13. Tipos de torre de Transmissão; Fonte[7]
Pára-raios: Cabos de bitola menor que a bitola de fase, ocupando a parte superior das
estruturas, acima destes últimos. São conectados eletricamente à estrutura de suporte,
através de ferragens de fixação. Tem a função de proteger a linha de transmissão de
eventuais descargas elétricas atmosféricas.
Ferragens: Espaçadores, Grampos de Emenda e amortecedores.
Imagem 14. Espaçador Amortecedor. Fonte[23]
● ASPECTOS PRÁTICOS
Por se tratar de uma atividade bastante complexa, que exige diversos estudos preliminares,
além da execução de inúmeras atividades de campo, onde é necessário organização e
planejamento para que a entrega do empreendimento seja realizada dentro do prazo e com a
qualidade esperada, é necessária que as linhas de transmissão e sua construção sigam
determinados aspectos e diretrizes.
Sob o aspecto ambiental, deve ser assegurado o distanciamento de Áreas de Proteção
Permanente (APPs) e de regiões com fragmentos de vegetação nativa. A faixa de servidão,
inclusive, precisa estar afastada de, no mínimo, 10 km de raio das reservas indígenas e
aldeias quilombolas, em todo o traçado da linha. Esta, trata-se de uma faixa de terreno limpo,
onde estão contidas a área da torre e o pátio de lançamento de cabos da Linha. A largura
desta faixa de segurança é determinada com base em três parâmetros: efeitos elétricos,
balanço dos cabos devido à ação do vento e posicionamento das fundações de suportes e
estais. Esta largura deve ser delimitada respeitando os critérios de segurança, e suficiente
para que permita a implantação, operação e manutenção da linha.
Para uma linha de transmissão única, a largura mínima da faixa de segurança é determinada
pela seguinte equação:
𝐿 = 2 (𝑏 + (𝑓 + 𝑙)𝑠𝑒𝑛𝛽 + 𝑑)
Onde:
L = Largura da faixa de servidão [m];
b = Distância da linha de centro da estrutura predominante ao ponto de fixação das
fases [m]; f = Flecha do cabo condutor para vão típico [m];
l = Comprimento da cadeia de isoladores e ferragens [m];
β = Ângulo de balanço do condutor e da cadeia;
d = Distância, em metros, igual a Vmáx/150 e Vmáx é a tensão máxima de operação
da linha [kV]
Imagem 15 - Faixa de servidão com 60m; Fonte[1]
Devem ser analisadas também algumas normas de segurança necessárias para
implantar uma LT em determinada região. Deste modo, a largura da faixa de passagem deve
respeitar critérios que estipulam distâncias seguras em relação ao campo elétrico, campo
magnético, ruído audível e rádio interferência presentes nas linhas de transmissão de energia
elétrica. Normalmente, para linhas de 230 kV são utilizadas faixas de servidão com largura
de 40 metros, enquanto para linhas de 345 ou 500 kV considera-se 60 metros de faixa.
Devem ser analisados, ainda, os tipos relevos favoráveis à alocação das estruturas, nas
locações em que a linha de transmissão passa, o que evita a utilização de torres com alturas
elevadas ou vãos de comprimento reduzido, além de possíveis obstáculos (artificiais ou
naturais), evitando-os o máximo possível.
Por outro lado é recomendável construir uma linha de transmissão ao lado de
ferrovias e rodovias, para facilitar logisticamente a chegada de materiais e equipamentos
nos canteiros de obra, simplificando também o acesso dos trabalhadores à construção e à
manutenção.
Em locais longe de estradas e ferrovias, é necessária a abertura de acessos que
interligam as áreas de alocação das estruturas às estradas mais próximas e, em alguns casos, a
realização de algumas obras de apoio como pontes, mata-burros, etc. é inevitável. Estes
acessos devem ser capazes de suportar o tráfego de caminhões e equipamentos de grande
porte, tendo todo o cuidado com os impactos ambientais possíveis e com a segurança de
aqueles que por lá passarem e devem ser conectados a rodovias ou estradas mais próximas.
Para realizar a montagem de torres metálicas, as partes das mesmas são transportadas
até o local de instalação e armazenadas em locais limpos e seguros, para a elaboração do
plano de montagem. Este plano de montagem consiste em todas as atividades aplicadas no
procedimento, incluindo o método de trabalho, controle de qualidade, a produção esperada e
a composição das equipes, além de todas as técnicas de içamento e estaiamento provisórios.A
montagem pode ser realizada por meio de três métodos tradicionais: montagem manual,
montagem com guindaste e montagem mista. Em algumas situações pode se fazer necessário
o uso de helicópteros para a montagem em áreas de difícil acesso, ou com regras de
preservação ambiental muito rígidas.
Na montagem manual a torre é pré-montada no solo, em partes. Após a
pré-montagem, cada parte é içada e parafusada uma à outra. Após todas as peças estarem
içadas e conectadas, é dado um aperto final, em todos os parafusos, com o torque
especificado em projeto, e colocado um palnut (dispositivo que impede o afrouxamento dos
parafusos) em todos eles, , juntamente com a tinta de alumínio anticorrosiva.
Na montagem por guindaste toda torre é montada no solo e içada com o guindaste,
para sua instalação e aperto final dos parafusos, porém, em casos onde o guindaste não
alcança os pontos mais altos da torre é necessário realizar a montagem híbrida, combinando
os dois métodos anteriores.
Uma vez montadas as torres é iniciada a etapa de instalação dos cabos pára-raios e
condutores, que compreende as atividades de lançamento, emenda, flechamento e
grampeação de acordo com as especificações técnicas e normas de segurança.
O lançamento dos cabos é executado conforme o Guia de Lançamento, onde são
avaliadas todas as condições e obstáculos do traçado da linha de transmissão, tendo comoobjetivo de encontrar a melhor disposição para os carretéis no campo para que a instalação
dos cabos ocorra de modo a não desperdiçar material e de forma otimizada.
Com os locais de início e fim de lançamento de cada trecho, ordem de
posicionamento das bobinas, locais de emendas, vãos de controle de flechas e locais das
proteções nas travessias sobre rodovias, ferrovias ou outras linhas de transmissão e, ou
distribuição já estipulados, é iniciado o lançamento dos cabos. Primeiramente são lançados os
cabos para-raios, que se situam nos pontos mais altos das torres, e posteriormente são
lançados os condutores de fase e neutro.
Em linhas de extra alta tensão, primeiramente é lançado um cabo de aço, mais leve
que os cabos previstos no projeto, chamado de piloto ou guia. este cabo é conectado por um
balancim ao cabo condutor (fase, neutro ou para-raio) em uma de suas extremidades, e na
outra é conectado a um guincho, sendo este responsável por puxá-lo. Na outra extremidade
do cabo condutor se encontra o caminhão de feio, onde é controlada a tensão de lançamento
dos cabos.
Todos os cabos são enrolados em carretéis com capacidade de até 2000 metros,
entretanto, para linhas com extensões maiores se faz necessário o uso de emendas, sendo
estas executadas manualmente ou com um auxílio de prensas hidráulicas.
Com todos os cabos lançados, os mesmos devem ter a distância vertical entre a linha
que liga os seus pontos de apoio e o ponto mais baixo de suas curvas, dentro dos limites
estipulados em projeto. Esta distância é chamada de flecha.e para que o seu valor seja
correspondente aos valores previstos em projeto é realizado o serviço de flechamento, através
de regulagens de cabos. Seu cálculo se dá pela seguinte equação:
𝑓 = 𝑇0 𝑝 [cosh( 𝑎 2. 𝑇 𝑝 ) − 1]
Onde:
T = tração com direção tangente à curva [kgf];
f = flecha pela equação da catenária [m];
p = peso unitário do condutor [kgf/m];
a = vão [m].
Imagem 16.Distância de flecha; Fonte [1]
Concluindo o flechamento e regulagem dos cabos, todas as roldanas utilizadas no
lançamento são substituídas por grampos de suspensão dando início ao grampeamento dos
cabos. Após o grampeamento, as extremidades dos cabos condutores encontradas em solo,
são transferidos para as torres de ancoragem, em uma operação trabalhosa e perigosa, já que
os cabos encontram-se tensionados. Finalmente, respeitando as distâncias de flecha e após o
ancoramento, aplica-se uma tensão por intermédio de catracas, finalizando a atividade.
Posteriormente ao lançamento e instalação dos cabos, são instaladas esferas de
sinalização nos cabos pára-raios, de acordo com a definição de projeto, sendo geralmente
necessárias em áreas de travessias ou em regiões próximas a aeródromos ou heliportos. As
esferas possuem diâmetro de 600mm e um espaçamento máximo de 30 metros entre elas. Sua
pintura é feita nas cores laranja ou vermelha e tem o objetivo de auxiliar os pilotos de
aeronaves, representando, respectivamente, uma advertência ou um obstáculo iminente.
Também com o intuito de prevenir acidentes aéreos, são realizadas pinturas nos suportes das
estruturas quando há cruzamentos de duas ou mais LTs, em deflexões acentuadas entre duas
torres ou na saída de ramais de linhas.
Imagem 17. Instalação de esfera de sinalização. Fonte[16]
Também são empregadas placas de sinalização nos arredores da linha de transmissão,
servindo como orientação para trabalhadores e transeuntes.
As manutenções de linhas de transmissão são regulamentadas pela ONS e
fiscalizadas pela ANEEL, por meio dos Procedimentos de Rede, no que se refere ao
Acompanhamento e Padronização das Operações e outros aspectos, sendo responsabilidade
da empresa administradora da linha realizar, por meios próprios, ou por contratação de
empresas terceirizadas especializadas.
As manutenções executadas podem ser de caráter preventivo, corretivo, preditivo,
onde a intervenção ocorre somente quando necessário, baseando-se no conhecimento das
condições de cada um dos componentes e equipamentos utilizados, consistindo na
identificação ou diagnóstico prévio do problema, ou detectivo, atuando na detecção de falhas
ocultas ou não perceptíveis ao pessoal de operação e manutenção.
Em linhas de transmissão, as manutenções mais comumente realizadas são as
seguintes:
Manutenção da faixa de servidão e acesso: Roço e limpeza da faixa de servidão e
acessos, poda de árvores, corte seletivo de vegetação, erradicação de culturas e
vegetação, Drenagem dos acessos e das áreas das estruturas; Correção de erosões;
Construção de bueiros e pontes; Seccionamento e aterramento de cercas;
Mapeamento de acessos em GPS; Manutenção de fundações; Erradicação de
formigueiros, etc.
Manutenção das torres de suporte: verificação de aperto final ou troca de parafusos,
verificação do esticamento ou retensionamento dos tirantes de aço que sustentam
torres estaiadas; substituição de peças corroídas; instalação, substituição e retirada de
estruturas; conferência e correção da verticalidade; conferência e troca de peças
Conexões danificadas das estruturas; conferência e retirada de flambagem nas
estruturas; aplicação de produto de proteção ou recuperação por tratamento
anticorrosivo, etc. Nas estruturas metálicas, em particular, correção de prumo,
nivelamento, pontos de oxidação, flexões excessivas, empenos, encaixes de perfis e
peças estruturais, deteriorações, empenamentos naturais ou provocados por esforços
excessivos. Nas estruturas de concreto quanto ao prumo, alinhamento de postes,
nivelamento, rachaduras, desagregação de material, flexões excessivas de postes,
presença de trincas, quebras e pontos de ferrugem da armadura interna prejudicando a
superfície externa. Implantação e retirada de postes
Manutenção dos componentes da linha: Troca e limpeza de componentes como
buchas, isoladores, espaçadores, cabos pára-raios e condutores.
Manutenção do sistema de aterramento: Medição de resistência de terra; Substituição
de emendas; Substituição de ferragens Medição e correção da resistência de
aterramento das torres.
● NORMAS TÉCNICAS ABNT E COPEL
A COPEL considera os padrões definidos nas Normas Brasileiras Registradas (NBR)
da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) e Decretos Federais. Sendo elas:
● NBR's - 5422, 5433 e 5434 da ABNT;
● Decreto Federal no 84.398 de 16 de janeiro de 1.980;
● Decreto Federal no 86.859 de 19 de janeiro de 1.982.
A NBR 5422 fixa as condições básicas para o projeto das linhas aéreas de transmissão
de energia elétrica com tensão máxima, valor eficaz fase-fase acima de 38 kV e não superior
a 800 kV, de modo a garantir os níveis mínimos de segurança.
A NBR 5433 e 5434 padronizam estruturas para redes de distribuição aérea rural de sistemas
monofásicos e trifásicos com tensões nominais primárias de 13,8 kV e 34,5 kV e tensões
secundárias usuais de distribuição.
O Decreto Federal no 84.398 de 16 de janeiro de 1.980, dispõe sobre a ocupação de
faixas de domínio de rodovias e de terrenos de domínio público e a travessia de hidrovias,
rodovias e ferrovias, por linhas de transmissão, subtransmissão e distribuição de energia
elétrica e dá outras providências.
O Decreto Federal no 86.859 de 19 de janeiro de 1.982, altera o Decreto nº 84.398, de
16 de janeiro de 1980, que dispõe sobre a ocupação de faixas de domínio de vias de
transporte e de terrenos de domínio público e a travessia de vias de transporte, por linhas de
transmissão, subtransmissão e distribuição de energia elétrica.
● LEGISLAÇÃO ONS E ANEEL
O sistema interligado é responsável por fazer escoar a produção de eletricidade
gerada em diferentes localidades de forma que todas as unidades consumidoras possam ser
abastecidas conforme sua necessidade. Como a matriz energética Brasileira é
predominantemente hidrogeradora, o abastecimento fica bastante dependente do regime de
chuvas ao longo do ano. Sendo assim, em determinados períodos é necessário que ocorra
despacho de energia provinda de outras fontes, como por exemplo, as usinas termelétricas.
Essa operação contínua e confiávelé realizada por um órgão chamado de Operador Nacional
do Sistema (ONS).
Para executar toda essa operação, o operador nacional trabalha com cinco centros de
operação espalhados pelo país que trabalham de forma ininterrupta na supervisão,
coordenação e controle do sistema elétrico. As principais funções da ONS são agrupadas em
diferentes macroprocessos como seguem:
• Aplicações e reforços na rede básica;
• Avaliação das condições futuras de operação;
• Avaliação de curto prazo de operação;
• Resultados da operação;
• Análise de carga de energia e demanda;
• Indicadores de desempenho do SIN;
• Histórico da operação;
• Integração de novas instalações ao SIN;
• Administração dos serviços de transmissão.
Na década de 90, o Brasil passou por uma reforma no setor energético, chamada de Reforma
do Setor Elétrico Brasileiro (RESEB), promovida pelo Ministério de Minas e Energia. Nessa
reestruturação, sob um consenso político-regulatório foi criada a Agência Nacional de Energia
Elétrica (ANEEL). Esta agência tem por objetivo regular o preço da energia elétrica no nível de
transmissão e distribuição, bem como as operações da ONS.
● IMPACTO AMBIENTAL, ECONÔMICO E SOCIAL
De acordo com a Lei no 6.938/81 que estabelece a Política Nacional do Meio
Ambiente (PNMA), o licenciamento ambiental tornou-se parte integrante da política
nacional. Este ato tem por objetivo compatibilizar o desenvolvimento econômico-social com
a preservação da qualidade do meio ambiente e do equilíbrio ecológico, essenciais à vida.
Sendo assim, todas as atividades e empreendimentos que utilizam recursos ambientais
e que possam causar riscos efetivos ou potenciais de impactos ao meio ambiente precisam
obter as devidas licenças do órgão ambiental competente. Desta forma, a instalação,
ampliação, modificação ou operação de qualquer projeto, que de alguma forma interfira no
meio ambiente, necessita de autorização.
Atualmente, há grandes discussões em torno deste tema, devido aos constantes atrasos
na implantação de instalações de transmissão causadas pela demora na obtenção das licenças.
Como as obras só podem ter início depois de expedidas todas as licenças necessárias, este 24
quadro faz com que grande parte dos empreendimentos não sejam entregues dentro do prazo,
uma vez que, ao contrário dos leilões de geração onde os empreendimentos ofertados pela
Aneel já possuem a licença prévia expedida, nos lotes de transmissão todo o processo de
licenciamento é responsabilidade da concessionária.
Há grande burocratização no processo. Como a regulamentação ambiental é
implementada de forma diferenciada de acordo com o estado e há inúmeros conflitos de
competências, seja pelos órgãos licenciadores (IBAMA, no âmbito federal, e autarquias,
ligadas às secretarias municipais e estaduais do meio ambiente) ou pelas crescentes
intervenções do Ministério Público, o fato é que se deve chegar a um consenso sobre a
melhor forma de desenvolver o país sem deixar de lado a preservação das riquezas naturais e
históricas.
● VANTAGENS E DESVANTAGENS
○ VANTAGENS
- Longas distâncias utilizando corrente menor;
○ DESVANTAGENS
- Muitos ajustes na demanda;
- Subestação com custo elevado;
LINHAS DE TRANSMISSÃO - CORRENTE CONTÍNUA
● CONCEITOS
A transmissão em corrente contínua (CC) tem sido aproveitada ultimamente para transportar
grandes blocos de potência a elevadas distâncias, através de um ou dois pólos com diversos
condutores por polo. Neste caso, apresenta menores custos e perdas do que a transmissão CA
para uma mesma potência 8 transmitida. Também podem ser utilizadas para a interligação de
sistemas de frequências diferentes, como é o caso do Elo CC em Itaipu que conecta a energia
produzida na frequência de 50 Hz ao modelo de geração brasileiro, em 60 Hz.
O que caracteriza a escolha do sistema é o custo de sua instalação. Apesar de o foco desse
texto ser a abordagem de linhas aéreas de transmissão de extra-alta tensão em corrente
alternada, é importante compreender onde se aplica cada um dos sistemas existentes. A figura
X exibe um comparativo entre o custo de instalação em função da extensão da linha. A
imagem alerta para o fato de que é mais vantajoso investir em linhas CC para comprimentos
de linha acima de 600 km e, caso contrário, o investimento em linhas CA é o mais
recomendado.
Figura 18 - Custo de instalação x Extensão da LT.
As LTs CA podem ser curtas, médias ou longas, se tiverem comprimentos até 80 km, entre 80
km e 240 km e maiores que 240 km, respectivamente.
● DIMENSIONAMENTO E PROJETO
O dimensionamento de linhas de transmissão com corrente contínua se difere das linhas de
transmissão por corrente alternada, por apenas considerar as potências demandas por carga e
as perdas por efeito joule e efeito corona, para os cálculos elétricos, além do
dimensionamento de retificadores e inversores de frequência, nas estações de conversão. No
demais, os mesmos procedimentos de projeto e licitação, executados para projetos em
corrente alternada, são realizados.
● PROPRIEDADES
Uma rede DC permite a transmissão de potência entre duas redes AC que funcionam em
diferentes frequências, as quais podem ser então sincronizadas. Parâmetros capacitivos e
indutivos não limitam a capacidade de transmissão ou o comprimento máximo de uma linha
DC. O condutor é totalmente utilizado pois neste caso não ocorre o efeito Skin.
Para transmissão por cabos em longas distâncias, por exemplo acima de 40 km, a tecnologia
HVDC pode ser a única solução técnica em função da alta corrente de carga existentes nos
cabos AC. Por isso, a tecnologia HVDC é de grande interesse na transmissão por mar aberto
ou para dentro de grandes cidades.
Um sistema de controle digital fornece controle exato e rápido no fluxo de potência ativa.
Através de rápida modulação no processo de conversão, a transmissão DC pode ser usada
para amortecer oscilações da rede AC e então melhorar a estabilidade do sistema.
● TECNOLOGIAS
Em linhas de transmissão de corrente contínua, são empregados os mesmos materiais
utilizados em redes de corrente alternada, entretanto, para os cabos condutores, são utilizados
bitolas menores, devido a ausência de perdas por efeito skin, capacitivas, indutivas e reativas,
podendo ter o isolamento através de papel ou de ligas poliméricas.
Atualmente existem três tipos de cabos com isolação de papel: preenchido a óleo, massa
impregnada e gás pressurizado, que são chamados de cabos sólidos.
Há ainda um quarto tipo de cabo, que é o XLPE hoje limitado a transmissão com tensões de
até 320 kV DC.
Outra tecnologia exclusiva do uso para transmissão em corrente contínua são os conversores
de tensão. Como a geração de energia elétrica, ainda é de forma alternada, é necessária a
conversão para níveis de tensão DC, para isso são empregadas pontes retificadores a SCR ou,
de maneira mais geral, Tiristores, sendo mais empregada a ponte retificadora a seis pulsos, ou
ponte de Graetz.
Imagem 19. Ponte de Graetz a tiristor; Fonte [11]
Para a conversão dos níveis DC para AC, são utilizados inversores de frequência. Estes
inversores podem ser da tecnologia Line Commutated Converter (LCC), utilizando válvulas
de tiristores, ou da tecnologia Voltage Source Converter (VSC), utilizando IGBTs.
Imagem 20. Conversor LCC de um polo; Fonte [2]
Imagem 21. Inversor de frequência monofásico; Fonte [12]
● ASPECTOS PRÁTICOS
As linhas de transmissão em corrente contínua, apresentam aspectos e diretrizes
(construtivas, ambientais, logísticas e de segurança) parecidos em relação às linhas em
corrente alternada, com algumas pequenas diferenças. Uma diferença básica seria que, para
linhas em corrente contínua, os isoladores estão mais sujeitos a maior poluição devido ao
efeito do campo elétrico unidirecional, deixando a cadeia de isoladores mais exposta à
contaminação.
Outra diferença está no tamanho das torres. Em linhas de corrente contínua, as torres são
menores, pois com a ausência do efeito skin, e de perdas, capacitivas, indutivas e reativas, é
possível utilizar condutores mais leves e de diâmetrosmenores. Para o mesmo nível de
redundância, dois condutores em DC substituem dois sistemas trifásicos, ou seja, seis
condutores.
Para questões de manutenção, também não há muitas diferenças em relação às linhas de
transmissão em corrente alternada.
● NORMAS TÉCNICAS ABNT E COPEL
As normas técnicas para corrente contínua não tem nenhuma diferença significante das
normas para corrente alternada.
● LEGISLAÇÃO ONS ANEEL
A legislação para corrente contínua não se diferencia da legislação para corrente alternada.
● IMPACTO AMBIENTAL, ECONÔMICO E SOCIAL
As normativas ambientais, econômicas e sociais não tem nenhuma diferença significativa da
corrente alternada para a contínua. Deve-se levar em consideração os custos de cada estação
de conversão, os custos das linhas de transmissão e os custos capitalizados das perdas na
transmissão.
Os principais aspectos ambientais a serem levados em consideração na implementação de um
projeto são ruído audível, impacto visual, efeitos de campo elétrico e magnético, e uso do
retorno de terra ou mar para operação monopolar.
● VANTAGENS E DESVANTAGENS
○ VANTAGENS
- Menor risco de apagões;
- Redução de perdas na transmissão de energia;
- Possibilidade de conectar correntes de diferentes frequências;
- Redução de custos;
- Menor impacto ambiental;
- Aumento da segurança energética;
○ DESVANTAGENS
- Potência perdida devido às resistências das linhas;
CONCLUSÃO
Para as linhas de transmissão, foi visto que este serviço tem um caráter muito essencial,
sendo, porém, de concepção e construção complexos, pois vários fatores sociais e ambientais são
atingidos. Por isso, para a construção de uma linha, é preciso seguir várias normas e diretrizes.
Por se tratar de um serviço essencial, a necessidade de melhorias de suas tecnologias e
soluções é constante. Então, para suprir esta necessidade, frente às tecnologias de transmissão em
corrente alternada, estão sendo propostas linhas de transmissão em corrente contínua, oferecendo
assim uma melhor qualidade na transmissão de energia.
O ONS e ANEEL são de extrema importância para que as legislações sejam seguidas,
assegurando a qualidade de transmissão e distribuição da energia em todo o país. O ONS traz uma
grande contribuição para a expansão do SIN, definindo padrões técnicos e critérios de
confiabilidade. Possui grande interação com as agências reguladoras, órgãos governamentais e na
pesquisa. A ANEEL entra na parte de fiscalização, sendo também de extrema importância nas
políticas do setor elétrico, pois atua nas regulamentações e gestão de documentos e contratos, além
de realizar os cálculos das tarifas de energia elétrica no país.
Por fim nota se uma mudança no âmbito comercial de energias, com a entrada e utilização
cada vez mais frentes de fontes renováveis, indústrias e residências vem adquirindo cada vez mais
autonomia e produzindo de suas próprias fontes. Desta maneira, além de redução nas tarifas das
concessionárias, estas passam a exercer um papel de fornecedoras, já que a energia excedente é
injetada na rede. Dando então cada vez mais volume aos números de comércio livre e
autoprodutores, fazendo com que concessionárias passem a adotar novas medidas para se manter no
jogo.
REFERÊNCIAS
[1] MENEZES, Victor Prangiel de. Linhas de transmissão de energia elétrica aspectos técnicos,
orçamentários e construtivos. Rio de Janeiro, 2015. Trabalho de Conclusão de Curso; Documento
Eletrônico, Disponível em: <http://repositorio.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10015383.pdf>;
Acesso em 25 de Novembro de 2021.
[2] SATO, André Kiyoshi Coutinho. Transmissão de potência em corrente contínua e em corrente
alternada: estudo comparativo. 2013. Trabalho de Conclusão de Curso; Documento Eletrônico,
Disponível em:
<https://repositorio.unesp.br/bitstream/handle/11449/121076/000734882.pdf?sequence=1>; Acesso
em 25 de Novembro de 2021.
[3] SILVA, Roberval Luna da. Introdução à manutenção de linhas de transmissão e subestações.
2013. Documento Eletrônico, Disponível em
<https://irp-cdn.multiscreensite.com/3e619e2f//files/uploaded/MT-001.012.006-INTRODU%C3%87
%C3%83OAMANUTEN%C3%87%C3%83ODELINHASDETRANSMISS%C3%83OESUBESTA
%C3%87%C3%95ES.pdf>; Acesso em 25 de Novembro de 2021.
[4] Leão, R.P.S. Capítulo 3, Linhas de Transmissão de Energia Elétrica. Fortaleza. Documento
Eletrônico, Disponível em: <https://www.drb-m.org/transmissao/1IIITransmissao.pdf>; Acesso em
27 de Novembro de 2021.
[5] Sobre o SNI, Sistemas Isolados; ONS ; Disponível em:
<http://www.ons.org.br/paginas/sobre-o-sin/sistemas-isolados>; Acesso em 28 de Novembro de
2021.
[6] DE BARROS, BENJAMIM FERREIRA. Geração, Transmissão, Distribuição e Consumo de
Energia Elétrica. Saraiva Educação SA. 1 ed; São Paulo: Érica, 2014.
[7] O que são linhas de transmissão? Características e Curiosidades!. Mundo da Elétrica. Disponível
em
<https://www.mundodaeletrica.com.br/o-que-sao-linhas-de-transmissao-caracteristicas-curiosidades/
> Acesso em 28 de Novembro de 2021.
[8] Isoladores. Lebasi, Loja Virtual. Disponível em:<https://www.lebasi.com.br/isoladores> Acesso
em 28 de Novembro de 2021.
[9] Cabos de Alta Tensão, Fioco, Loja Virtual. Disponível em:
<https://www.solucoesindustriais.com.br/empresa/eletricidade-e-eletronica/fiocon/produtos/elemento
s-de-transmissao/cabo-de-cobre-isolado-para-alta-tensao> Acesso em 28 de Novembro de 2021.
[10] BARBI, Ivo. Fontes Chaveadas. Edição do Autor. Florianópolis: Universidade Federal de
Santa Catarina.
[11] BARBI, Ivo. Eletrônica de Potência. Edição do Autor. Santa Catarina: Universidade Federal
de Santa Catarina: 2006.
[12] PINHEIRO, Humberto et al. Modulação space vector para inversores alimentados em tensão:
uma abordagem unificada. Sba: Controle & Automação Sociedade Brasileira de Automatica, v.
16, p.
[16] Sinalizadores, Aumentam a segurança nas linhas de transmissão, Furnas. Documento online.
http://repositorio.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10015383.pdf
https://repositorio.unesp.br/bitstream/handle/11449/121076/000734882.pdf?sequence=1
https://irp-cdn.multiscreensite.com/3e619e2f//files/uploaded/MT-001.012.006-INTRODU%C3%87%C3%83OAMANUTEN%C3%87%C3%83ODELINHASDETRANSMISS%C3%83OESUBESTA%C3%87%C3%95ES.pdf
https://irp-cdn.multiscreensite.com/3e619e2f//files/uploaded/MT-001.012.006-INTRODU%C3%87%C3%83OAMANUTEN%C3%87%C3%83ODELINHASDETRANSMISS%C3%83OESUBESTA%C3%87%C3%95ES.pdf
https://irp-cdn.multiscreensite.com/3e619e2f//files/uploaded/MT-001.012.006-INTRODU%C3%87%C3%83OAMANUTEN%C3%87%C3%83ODELINHASDETRANSMISS%C3%83OESUBESTA%C3%87%C3%95ES.pdf
https://www.drb-m.org/transmissao/1IIITransmissao.pdf
http://www.ons.org.br/paginas/sobre-o-sin/sistemas-isolados
https://www.mundodaeletrica.com.br/o-que-sao-linhas-de-transmissao-caracteristicas-curiosidades/
https://www.lebasi.com.br/isoladores
https://www.solucoesindustriais.com.br/empresa/eletricidade-e-eletronica/fiocon/produtos/elementos-de-transmissao/cabo-de-cobre-isolado-para-alta-tensao
https://www.solucoesindustriais.com.br/empresa/eletricidade-e-eletronica/fiocon/produtos/elementos-de-transmissao/cabo-de-cobre-isolado-para-alta-tensao
Disponível
em:<https://www.furnas.com.br/arqtrab/ddppg/revistaonline/linhadireta/rf321_sinali.pdf>. Acesso
em 28 de Novembro de 2021.
[14] O que é SNI. ENERGÊS. 202. Disponível em: <https://energes.com.br/o-que-e-o-sin/> .
Acesso em 29 de Novembro de 2021.
[15] Operador Nacional do Sistema Elétrico. O que é ONS. Disponível em:
http://www.ons.org.br/paginas/sobre-o-ons/o-que-e-ons. Acesso em: 22 de novembro de 2021.
[16] Operador Nacional do Sistema Elétrico. Atuação. Disponível em:
http://www.ons.org.br/paginas/sobre-o-ons/atuacao. Acesso em: 22 de novembro de 2021.
[17] Operador Nacional do Sistema Elétrico. Indicadores. Disponível em:
http://www.ons.org.br/paginas/sobre-o-ons/desempenho-do-ons/indicadores. Acesso em: 22 de
novembro de 2021.
[18] Operador Nacional do Sistema Elétrico. Visão Geral. Disponível em:
http://www.ons.org.br/paginas/sobre-o-ons/governanca/visao-geral. Acesso em: 22 de novembro de
2021.
[19] Operador Nacional do SistemaElétrico. Documentos Vigentes. Disponível em:
http://www.ons.org.br/paginas/sobre-o-ons/procedimentos-de-rede/vigentes. Acesso em: 22 de
novembro de 2021.
[20] Operador Nacional do Sistema Elétrico. Relacionamentos. Disponível em:
http://www.ons.org.br/paginas/sobre-o-ons/relacionamentos. Acesso em: 22 de novembro de 2021.
[21] Agência Nacional de Energia Elétrica. ANEEL. Disponível em:
https://www.aneel.gov.br/a-aneel. Acesso em: 25 de novembro de 2021.
[22] Agência Nacional de Energia Elétrica. PRODIST. 2021. Disponível em:
https://www.aneel.gov.br/prodist. Acesso em: 25 de novembro de 2021.
[23] Forjasul. Loja Virtual. Disponível em:
<http://www.forjasul.com.br/pt-br/produtos-detalhe/4/eletroferragens-para-transmissao-e-distribuica
o-de-energia-eletrica>. Acesso em: 29 de Novembro de 2021
[24] ALFAPRINT ETIQUETAS. Selo Procel. Disponível em:
https://www.alfaprintetiquetas.com.br/selo-procel/. Acesso em: 25 de Novembro de 2021.
[25] COPEL. Autoleitura. Disponível em:
https://www.copel.com/hpcweb/copel-distribuicao/autoleitura/. Acesso em: 25 de Novembro 2021.
[26] Yona Lopes. Geração Distribuída de Energia: Desafios e Perspectivas em Redes de
Comunicação.
https://www.furnas.com.br/arqtrab/ddppg/revistaonline/linhadireta/rf321_sinali.pdf
http://www.forjasul.com.br/pt-br/produtos-detalhe/4/eletroferragens-para-transmissao-e-distribuicao-de-energia-eletrica
http://www.forjasul.com.br/pt-br/produtos-detalhe/4/eletroferragens-para-transmissao-e-distribuicao-de-energia-eletrica