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1 Recursos Energéticos e Meio Ambiente Professor Sandro Donnini Mancini 7 - Transmissão, Distribuição e Transformação de Eletricidade Sorocaba, Março de 2016 Instituto de Ciência e Tecnologia de Sorocaba ELETRICIDADE: DA GERAÇÃO AO CONSUMO Hinrichs, R.A. e Kleinbach, M. Energia e Meio Ambiente. Trad. F.M. Vichi e L.F.Mello. São Paulo, Ed. Thomson, 2003. Após geração, tensão é elevada numa subestação. Dessa subestação até a subestação final (na cidade ou numa indústria) a energia elétrica é transmitida. Da subestação final até o poste e deste até as residências, a energia é distribuída. 2 Pútil = I . V Pdissipada = I2 . R Porquê não se transporta diretamente 127V de tensão? Dada uma comunidade cuja demanda de potência é de 12.700W, para um consumo de 12,7 kWh por hora. A corrente transportada então vale: 12700 = I . 127 I = 100 A Supondo a linha de transmissão apresentasse resistência 1 ohm, a potência perdida seria de: Eficiência = (12.700 -10.000)/12700 (inicial) = 21% O aumento de potência é inviável para aumentar a eficiência. Já o aumento da tensão é bem mais interessante. P = 1002 . 1 = 10.000W 3 Supondo transmissão a 1.270V 12700W = I . 1270 I = 10 A Pdissipada = 100 . 1 Pdissipada = 100 W Eficiência = (12700-100)/12700 (inicial) = 99% Por isso, um dos equipamentos mais importantes no sistema transmissão / distribuição é o Transformador de Tensão Gerador: campo magnético (movimento de imã permanente ou eletroímã) gera corrente num circuito Transformador: corrente num circuito gera campo magnético que induz corrente no circuito vizinho (não gera corrente) V2 / V1 = N2 / N1 Supondo N1 = 10, N2=20 e V1=110 V, calcule V2. onde N1 = número de voltas da espira 1, N2 = número de voltas da espira 2, V1 = voltagem da espira 1, V2 = voltagem da espira 2. 4 TRANSFORMADORES Elevação ou Redução de Tensão gera calor. Por conta de propriedades mecânicas, a carcaça dos transformadores são metálicas. Para isolar o calor e a eletricidade dentro do dispositivo, transformadores são dotados de isolantes, geralmente: �papéis; �Óleo. http://pt.wikipedia.org/wiki/Transformador http://energiaelectrica.no.sapo.pt/no_basi.htm 5 ÓLEOS DE TRANSFORMADORES: �Ascarel (bifenila policlorada – PCBs) – permitida até 1981; �Óleos minerais; �Ésteres Síntéticos; �Ésteres Naturais; �Óleos Vegetais; �Óleo de Silicone. Transformadores precisam de manutenção. Durante a vida útil, o uso pode gerar falhas e óleo vazar. Brita com óleo, papéis e óleos de transformadores, gerados na manutenção preventiva, manutenção corretiva e descarte, são normalmente considerados resíduos perigosos. Locais onde existem vários transformadores, geralmente de grande porte; Podem ser de: 1) Elevação de tensão (normalmente nas unidades geradoras); 2) Redução de tensão (normalmente mais próximas ao consumo final); Deve ter sistema de para-raios, de aterramento e de drenos de líquidos (água de chuva e eventuais vazamentos); Solos de subestações são protegidos por camada de brita, para evitar problemas relacionados à tensão de passo. SUBESTAÇÕES http://www.cear.ufpb.br/arquivos/Michell_estagi o7_opt.pdf 6 Subestação da Hidrelétrica de Itupararanga - produz corrente em 6,6 kV e transforma em 88 kV Subestações, Linhas de Alta Tensão e o Meio Ambiente: � Ionização do ar ao redor (brilho visível à noite); � Zumbido, interferências em TV e rádio; � Doenças ocupacionais? � Doenças em moradores próximos? � Orientação de íons Ferro (hemoglobina); � Calor Dissipado; � Desmatamento; �Óleo do Transformador. 7 10/03/2013 Disponível em http://www.cruzeirodosul.inf.br/galeria.jsf?id=117231
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