Slides EEN-601-2018_RR Sistema Elétrico de Potência

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20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 1
INTRODUÇÃO AOSSISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA
Prof. Ronaldo Rossi
ITAJUBÁ/ MG2018
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O QUE É UM SISTEMA ELÉTRICO DE 
POTÊNCIA ???
ASP - INTRODUÇÃO Prof. Ronaldo Rossi
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ASP - INTRODUÇÃO Prof. Ronaldo Rossi
SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA – SEP´S
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INTEGRAÇÃO DOS COMPONENTES DE REDES NUM SEP DE AT
PLANTAS 
GERAÇÃO
CENTRAIS DE 
PRODUCÃO 
TRANSFORMS
ELEVADORES
SUBESTAÇÕES 
DISTRIBUIÇÃO
TRANSFORMS
ABAIXADORES
LINHAS TRANSMISSÃO 
SISTEMAS DE
DISTRIBUIÇÃO
G
UTILITY S=P+jQ
ASP - INTRODUÇÃO
Prof. Ronaldo Rossi
Área de
Geração“Barra Swing” Área de 
Geração 
Barra PV
Barra de Carga PQ i Centro de Carga k
Barra de Carga PQ 2 Centro de Carga j
Àrea de 
Co-Geração 
Barra PVV3 Vi Vk
V1 V2 Vj
Pik + j Qik
P12 + j Q12
Pjk + j Qjk
Barra de Carga PQ3
5Prof. R. Rossi / Fupai / 201120/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 5
INTEGRAÇÃO DA GERAÇÃO NUMA REDE TÍPICA DE AT
ASP - INTRODUÇÃO
Prof. Ronaldo Rossi
UNIDADES “UTE”
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INTEGRAÇÃO DOS COMPONENTES DE REDES NUM SEP DE AT
ASP - INTRODUÇÃO
Prof. Ronaldo Rossi
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AS DIFERENTES FORMAS DE 
PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
ASP - INTRODUÇÃO Prof. Ronaldo Rossi
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ASP - INTRODUÇÃO Prof. Ronaldo Rossi
1. A TRANSIÇÃO PÚBLICA PARA PRIVADA - PRIVATIZAÇÕES
2. MAQUINAS SINCRONAS – GERADORES: MS - PS/PL
3. CENTRAIS HIDRELETRICAS – UHEs e TURBINAS
4. CENTRAIS TERMICAS - UTEs
5. CENTRAIS NUCLEARES –UTNs
6. GERAÇÃO TERMICA A DIESEL
7. GERAÇÃO EÓLICA
8. GERAÇÃO SOLAR
9. GERAÇÃO POR BIOMASSA
10 OUTRAS.....!!!
AS DIFERENTES FORMAS DE PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
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PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
GERAÇÃO HIDRICA
ASP - INTRODUÇÃO Prof. Ronaldo Rossi
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ASP - INTRODUÇÃO
Prof. Ronaldo Rossi
AS DIFERENTES FORMAS DE PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
USINAS HIDRO-ELÉTRICAS (UHE´s)
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ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
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FIGURA 5
Turbina Francis Turbina Kaplan Turbina PeltonTURBINAS: FRANCIS KAPLAN PELTON
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TEORIA DE MAQUINAS SINCRONAS 
ESTATOR - ROTOR
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
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HIDRO-GERADORES: ROTOR
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
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HIDRO-GERADORES: ESTATOR
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
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ASP - INTRODUÇÃO Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 Rossi - Maio/2K10 17
TURBOS-GERADORES – EIXO HORIZONTAL
ROTORES – Pólos Lisos - TG´s
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 17
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 18
PROTEÇÃO DE GERADORES - TGs
ASP - INTRODUÇÃO
Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 Rossi - Maio/2K10 19
TURBOS-GERADORES
ROTORES – Pólos Lisos - TG´s
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 19
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
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ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
GERAÇÃO EÓLICA
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ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
GERAÇÃO FOTOVOLTAICA - SOLAR
MSMIT 1
Concessionária
P MEC =200 [HP ]IP =4 I NS = 3%
Fp = 0,88h = 92%V N = 440 [V]
P eq M =500 [HP ]Z eq = 25%  90ºS = 3%h = 92%Fp = 0,88indVn= 440[V]
P MEC =500 [HP ] p= 0,8 ind.h =94 %IP =5 I NVn = 440 [V]X´s = j 40 %
V N =138 [ kV ]I CC 3f =2,8  - 75º [ kA ]F = 60 [Hz]
Barra 01-AT
# 3 x 2 x
500 MCM
L=1 [ km ]
Z´ ~ 32  75 [m W /km/ cond ]
S1 =S 2 = 20/25 MVA
( ONAN/ ONAF )Z1 = Z 2 = 12  80º %
52T
Cargas
Elétricas
de MT
Cargas
Elétricas
de MT
TG
MIT E
outras
cargas
V N = 13,8[ kV]
46/4748/4950/
51
Trafos
T 1 = T 2
T 1 T 2 P N = 12 [MW]V N = 13,8 [ Kv]Fp = 0,8 INDF = 60[Hz]X” s = j 10%X s = j100 %
Trafo T 3S N = 1500 [ kVA]Z = 5,5  80 º %
~
=
RTF
Trafo T 4 = T 3
Vn =440[V]
L1 L2
Barra 02-MT
Barra 03 - BT
R AterrR Aterr
Cargas Especiais MT
DIAGRAMA UNIFILAR TÍPICO / SE- INDUSTRIAL
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A GERAÇÃO E O SISTEMA INDUSTRIAL
ASP - INTRODUÇÃO
Prof. Ronaldo Rossi
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TÓPICOS SOBRE
A TEORIA DE GERADORES 
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CONEXÕES DE GERADORES NA REDE
 CONEXÃO DIRETA – TÍPICA DE TG´s
 CONEXÃO EM BLOCO – GR / TF – TÍPICA DE HG`s
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CONEXÕES DE GERADORES NA REDE
 CONEXÃO DIRETA – TIPICA DE TG´s
GERADOR SISTEMA
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CONEXÕES DE GERADORES NA REDE
CONEXÃO INDIRETA – BLOCO “GT” TIPICA DE HG´s
GERADOR SISTEMA
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MÁQUINAS SÍNCRONAS 
Estruturas construtivas
MS de Pólos Lisos (Rotor Cilíndrico – TGs)
MS de Pólos Salientes (Rotor “dentado” – HGs)
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TEORIA DE MAQUINAS SINCRONAS 
ROTORES – Pólos Lisos e Salientes
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GERADORES
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MÁQUINAS SÍNCRONAS 
Hidro-Geradores: de 150 kVA a 800 MVA
Turbo-Geradores: de 1500 kVA a 240 MVA
Diesel: de 150 kVA - 80 MVA 
Nuclear: de 650 a 1250 MVA
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MÁQUINAS SÍNCRONAS 
Estruturas construtivas
MS de Pólos Salientes 
(Rotor “dentado” – HGs)
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HIDRO - GERADORES
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HIDRO-GERADORES - PCH`s
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HIDRO-GERADORES - PCH`s
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HIDRO-GERADOR – EIXO VERTICAL
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GERADORES – EIXO VERTICAL
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ESTATOR – CIRCUITO MAGNETICO
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GERADORES – ENROLAMENTOS DO ESTATOR
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ESTATOR DE HIDROGERADORES - HGs
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HIDRO-GERADORES
ROTOR POLOS SALIENTES 
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
ASP - Máquinas Síncronas
Prof. Ronaldo Rossi
ROTOR POLOS SALIENTES 
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HIDRO-GERADOR - EIXO HORIZONTAL
ROTOR DE PÓLOS SALIENTES – HG`s
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TEORIA DE MAQUINAS SINCRONAS 
ESTATOR - ROTOR
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GERADORES – ROTOR - PS
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GERADORES-ESTATOR
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HIDRO-GERADORES - ESTATOR
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
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GERADORES
TIPOS DE ENROLAMENTOS NO ESTATOR
1. IMBRICADO
2. ONDULADO
3. MIXTO
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PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
GERAÇÃO TÉRMICA
ASP - INTRODUÇÃO Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018ASP - Rossi, R. - 2K18 49
ASP - INTRODUÇÃO Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 50
MÁQUINAS SÍNCRONAS 
Estruturas construtivas
MS de Pólos Lisos 
(Rotor “ cilíndrico” – TGs)
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
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TURBOS-GERADORES
ROTORES – Pólos Lisos - TG´s
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 51
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 Rossi - Maio/2K10 52
TURBOS-GERADORES – EIXO HORIZONTAL
ROTORES – Pólos Lisos - TG´s
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 52
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 53
GERADORES: TIPO “TURBO” (TGs)
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
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GERADORES: TIPO “TURBO” (TGs)
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
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GERADORES: TIPO “TURBO” (TGs)
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
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GERAÇÃO TERMICA
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
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PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
GERAÇÃO EÓLICA
ASP - INTRODUÇÃO Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 58
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
GERAÇÃO EÓLICA
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 59
PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
GERAÇÃO FOTOVOLTAICA
ASP - INTRODUÇÃO Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 60
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
GERAÇÃO FOTOVOLTAICA - SOLAR
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 61
PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
GERAÇÃO BIOMASSA
ASP - INTRODUÇÃO Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 62
ASP - INTRODUÇÃO Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 63
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
OUTRAS ALTERNATIVAS DE 
GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
1. NUCLEAR
2. MARÉ-MOTRIZES....!!!
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 64
MÁQUINAS SÍNCRONAS 
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
PARÂMETROS OPERACIONAIS BÁSICOS
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GERADORES
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 66
GERADORES
ASP - INTRODUÇÃO
Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 67C
Vdc IF
Eixo Quadratura: ‘ q ’
IC
MÁQUINAS SINCRONAS - GERADOR
Eixo Fase A 
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A
B
Excitatriz
VAB
Eixo Direto: ‘ d ’
Enrolamento 
de Campo

 
IA
IB
VAN
N
S
M
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20/08/2018 68
GERADORES POLOS LISOS – TGs - UTE´s
E = FEM
G
Turbina
Excitatriz
ra = 0XsX´sX”s
I
Vnom
Pger
Qger
CARGA
Sc = Pc + jQc = Sc
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GERADORES
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
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Relação Velocidade com Pares de Pólos
60
)(rpmNxPpF 
3600 = Pp x RPM
ASP - INTRODUÇÃO
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Relações Vetorias – Tensões Induzidas
ERMS = 4,44 . N . F . Bmx . S . Ke [V] 
E = V + (Ra + j Xs) x Ia [V]
S = V x I* = P + j. Q [VA] 
Xsincrona = Xreação da armadura + Xdispersão
Relação X / r >>> 10 
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 72
MÁQUINAS SÍNCRONAS 
Estruturas construtivas
MS de Pólos Lisos 
(Rotor “ cilíndrico” – TGs)
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 Rossi - Maio/2K10 73
TURBOS-GERADORES – EIXO HORIZONTAL
ROTORES – Pólos Lisos - TG´s
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 73
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 74
GERADORES: TIPO “TURBO” (TGs)
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 75
GERADORES: TIPO “TURBO” (TGs)
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Capacidade Máxima  20.000 KVA
Capacidade Nominal  16.000 KW
Fator de Potencia Nominal  0.8
Tensão Terminal da Barra  13.800 V
Corrente Máxima  838 A
Freqüência de Operação  60 Hz
Rotação Nominal  3.600 RPM
Rotação de Disparo  4.200 RPM
Número de Fases  3
Numero de Pólos  2
Conexão  Estrela
Relação de curto circuito RCC (1/Xs)  0.6
Tensão de excitação  110 V
Rendimento a plena carga  97,04%
Rendimento 75% da carga  96,75%
Rendimento a 50% da carga  94,91%
Reatância Sincrona Subtransitória (X”s ) 14%
PARÂMETROS NOMINAIS DE UMA MS – GERADORA - EXEMPLO
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20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 77
GERADORES
ASP - INTRODUÇÃO
Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 78
MÁQUINAS SINCRONAS - GERADORES
DIAGRAMA VETORIAL – ESTADO PERMANENTE 

EAN
VANIAN
rA + j XA
XA rA
VAN
IAN
EAN
j.XA IAN
rA. IAN


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20/08/2018 Rossi - Maio/2K10 79
MÁQUINA SINCRONA – GERADOR POLOS LISOS
VAN
IAN
EAN
j.XA IAN
rA. IAN


faseMVARXs
VxXs
EVQ
faseMWsenxXs
EVP
/cos.
/.
2



20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 79
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 80
GERADORES
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20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 81
DETERMINAÇÃO DE PARAMETROS –ENSAIOS A VAZIO E EM CC
Vazio E Linha do Entreferro Curto-Circuito
Vnom
Inom Excitação 
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20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 82
DETERMINAÇÃO DE PARAMETROS –ENSAIOS A VAZIO E EM CC - RCC = Iev / Iei = 1/Xs
Vazio E Linha do Entreferro Curto-Circuito
Vnom
Inom
Iev Iei I-Excitação 
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20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 83
GERADORES: Ensaios em Vazio e em CC - RCC
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20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 84
MÁQUINAS SÍNCRONAS 
Estruturas construtivas
MS de Pólos Salientes 
(Rotor “dentado” – HGs)
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20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 85
ESTATOR DE HIDROGERADORES - HGs
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20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 86
HIDRO-GERADORES
ROTOR POLOS SALIENTES 
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
ASP - Máquinas Síncronas
Prof. Ronaldo Rossi
ROTOR POLOS SALIENTES 
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 88
HIDRO-GERADOR - EIXO HORIZONTAL
ROTOR DE PÓLOS SALIENTES – HG`s
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20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 89
GERADORES
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 90
DIAGRAMA FASORIAL – REGIME PERMANENTE ( COMPONENTES DE PARK – ‘dqo’):

EF = Eq
VA
IA= Id + Iq
Xd ; Xq
Eq = EF
VA
IA
j Xd.Id


j Xq.Iq
Id
Iq
r.IA
a d
a q
F R
a rm
MAQUINAS SINCRONAS DE PÓLOS SALIENTES –
RELAÇÕES FASORIAIS - Eixos direto e quadratura
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20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 91
GERADORES: MS – Eixos “d e q” 
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 92
MAQUINAS SINCRONAS DE POLOS SALIENTES 
RELAÇÕES ESTADO PERMANENTE (SS) – (COMPONENTES de PARK – ‘dqo’):
Reatância Sincrona – Regime Permanente –
Eixo direto ‘d’: 
Reatância Sincrona – Regime Permanente 
Eixo quadratura ‘q’: 
Xd = Xdisp + Xreac-arm- d
Xd = Xleakage + Xad
Xq = Xdisp + Xreac-arm- q
Xq = Xleakage + Xaq
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20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 93
RELAÇÕES BÁSICAS – ESTADO PERMANENTE (COMPONENTES DE PARK – ‘dqo’):
TENSÃO DE EXCITAÇÃO – Eixo em Quadratura:
'
.
( )
.( ) .( )
.( )
F A A A d d q q
F A A A d d q A d
F A A A q d d q
F F d d q
E V r I jX I jX I
E V r I jX I jX I I
E V I r jX jI X X
E E jI X X
   
    
      
  
MÁQUINA SINCRONA – GERADOR POLOS SALIENTES
ASP - INTRODUÇÃO
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20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 94
MÁQUINA SINCRONA– GERADOR POLOS SALIENTES
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
P = Re [S] = Re [V. I*] = V.I.cos = V. ( Id.sen  + Iq. cos  )
Q = Im [V . I*] = V.I.sen = V. ( Id.cos  - Iq. sen  )
E ainda, para a admissão do valor de ra  0 e das relações do diagrama fasorial, 
se obtém:
Id = (E - V.cos ) / Xd e Iq = V.sen  / Xq
20/08/2018 95Potência Síncrona (Pd – Qd) e Efeito da Saliência Polar 
MÁQUINA SINCRONA – GERADOR POLOS SALIENTES
Substituindo esses valores de Id e Iq e simplificando, resulta:
P = (V.E/Xd). sen  + V2 / 2 . ( 1/Xq - 1/Xd ) . sen 2  [watt/fase]
Q = [(V.E/Xd). cos  - V2 .( sen2  /Xd + cos2  /Xq ) [var/fase] ou
Q = [(V.E/Xd). cos  - V2 /Xd ] - V2 /2 .(1/Xq - 1/Xd ) . sen2  [var/f]
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20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 96
GERADORES
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 97
GERADORES : Enrolamentos amortecedores
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 98
GERADORES: Enrolamentos amortecedores
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 99
GERADORES
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 100
GERADORES
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 101
GERADORES: Mapa de Capabilidade
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 102
Motor síncrono sobre-excitado Gerador síncrono sobre-excitado 
- P (motor) + P (gerador)
P
Q
G S
P
Q
G S
P
Q
M S
P
Q
M S
Motor síncrono sub-excitado Gerador síncrono sub-excitado
Q
DIAGRAMA “P-Q” PARA GERADORES
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 103
CURVAS DE CAPABILIDADE DA MS
ASP - Máquinas Síncronas Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 104
SUBESTAÇÃO ELÉTRICA DE UMA USINA
EQUIPAMENTOS DE “AT / EAT”
ASP - Rossi, R. - 2K18
ASP - INTRODUÇÃO
Prof. Ronaldo Rossi
105
SUBESTAÇÕES ELETRICAS DE ATProf. Ronaldo Rossi
SUBESTAÇÃO DE AT - 500 [kV]
10520/08/201820/08/2018
SUBESTAÇÕES ELETRICAS DE ATProf. Ronaldo Rossi
TRANSFORMADORES DE AT 
10620/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18
SUBESTAÇÕES ELETRICAS DE ATProf. Ronaldo Rossi
ESTRUTURAS EM CONCRETO
10720/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18
108
SUBESTAÇÕES ELETRICAS DE ATProf. Ronaldo RossiBARRAMENTO FLEXIVEL – 345 [kV] e a LT
10820/08/2018
RELÉ 21
RELÉ 87B
TC-1 DJ TC-2 TPC PR LT
MEDIÇÃO
SERVS. AUXILIARES
G-T-D
20/08/2018 109ASP - Rossi, R. - 2K18
ASP - INTRODUÇÃO
Prof. Ronaldo Rossi
A CONEXÃO DO GERADOR COM O SISTEMA DE TRANSMISSÃO
20/08/2018 110
EQUIPAMENTOS DE AT / EAT
ASP - Rossi, R. - 2K18
ASP - INTRODUÇÃO
Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 111
EQUIPAMENTOS DE AT / EAT
TP TC PR
ASP - Rossi, R. - 2K18
ASP - INTRODUÇÃO
Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 112
EQUIPAMENTOS DE AT / EAT
BB CS
ASP - Rossi, R. - 2K18
ASP - INTRODUÇÃO
Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 113
EQUIPAMENTOS DE AT / EAT
TORRES DE LINHAS DE TRANSMISSÃO
ASP - Rossi, R. - 2K18
ASP - INTRODUÇÃO
Prof. Ronaldo Rossi
DISJUNTORES DE AT – SF6 : 138 – 345 – 750 [KV]
11420/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18
ASP - INTRODUÇÃO
Prof. Ronaldo Rossi
SUBESTAÇÔES ELÉTRICAS DE AT
Prof. Ronaldo Rossi
115Prof. R. Rossi / Fupai / 201020/08/2018
BARRAMENTOS
20/08/2018 115ASP - Rossi, R. - 2K18
SUBESTAÇÕES ELETRICAS DE ATProf. Ronaldo Rossi
DIAGRAMAS SINÓPTICOS 
11620/08/201820/08/2018 116ASP - Rossi, R. - 2K18
SUBESTAÇÕES ELÉTRICAS DE ATProf. Ronaldo Rossi
SISTEMAS SUPERVISÓRIOS - COS
11720/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18
SUBESTAÇÕES ELETRICAS DE ATProf. Ronaldo Rossi
SISTEMAS SUPERVISORIOS 
11820/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18
SUBESTAÇÕES ELETRICAS DE ATProf. Ronaldo Rossi
ESTRUTURAS METÁLICAS
11920/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 120
ASP - Transformadores Prof. Ronaldo Rossi
1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS
2. TIPOS CONSTRUTIVOS
3. APLICAÇÕES
TÓPICOS SOBRE A TEORIA 
DE TRANSFORMADORES
ABNT/NBR – 5356 / 1993 - especificações
ABNT/NBR – 5416 / 1998 - carregamentos
ABNT/NBR – 7036 / 1998 - manutenções
12120/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18
ASP - Transformadores
Prof. Ronaldo Rossi
Transformadores Monofásicos
V
1
I 1 
V1
I 2
E
1
E2
M
H1
H2
X1
X2
* *
2
1
2
1
2
1
V
V
E
E
N
N 
max
:
( )( ) .
4, 44. . . .
m
RMS
Lei de Faraday Lenz
d tt N dt
E N F B S


 

12220/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18
ASP - Transformadores
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Transformadores Monofásicos
12320/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18
ASP - Transformadores
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 Transformadores Trifásicos
COMPONENTES DOS SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA
A A’ B B’ C C’
a a’ b b’ c c’ 124
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18
ASP - Transformadores
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 Transformadores Trifásicos
COMPONENTES DOS SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA
12520/08/2018
A A
B
BC
C
ASP - Rossi, R. - 2K18
ASP - Transformadores
Prof. Ronaldo Rossi
H1 H2 H3
. . .
. . .x1 x2 x3x0
H1
H2H3
x1
x2
x3 x0
H1 300
TRANSFORMADORES: CONEXÕES E DEFASAMENTOS ANGULARES
Y
ANSI-IEEE E ABNT/NBR:
Tensão do lado de AT deve
Adiantar de 30o em relação
Ao lado de BT.
12620/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18
ASP - Transformadores
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Transformadores Trifásicos
20/08/2018 127ASP - Rossi, R. - 2K18
ASP - Transformadores
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20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 128
ASP - Transformadores Prof. Ronaldo Rossi
1. TIPOS CONSTRUTIVOS
2. APLICAÇÕES
20/08/2018 129
PROTEÇÃO DE TRANSFORMADORES – CATEGORIA I
ASP - Rossi, R. - 2K18
ASP - Transformadores
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 Transformadores Trifásicos
13020/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18
ASP - Transformadores
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TRANSFORMADOR TRIFASICO DE DISTRIBUIÇÃO INDUSTRIAL - MT
13120/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18
ASP - Transformadores
Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 132
PROTEÇÃO DE TRANSFORMADORES
ASP - Rossi, R. - 2K18
ASP - Transformadores
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TRANSFORMADORES DE AT 
13320/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18
ASP - Transformadores
Prof. Ronaldo Rossi
TRANSFORMADOR DE FORÇA OU DE POTÊNCIA - AT 
13420/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18
ASP - Transformadores
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PROTEÇÃO DE TRANSFORMADORES
Relés Térmicos – Oleo e Enrolamentos
135Prof. R. Rossi / Fupai / 201020/08/201820/08/2018 135ASP - Rossi, R. - 2K18
ASP - Transformadores
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PROTEÇÃO DE TRANSFORMADORES
Relés Térmicos – Oleo e Enrolamentos
136Prof. R. Rossi / Fupai / 201220/08/201820/08/2018 136ASP - Rossi, R. - 2K18
ASP - Transformadores
Prof. Ronaldo Rossi
PROTEÇÃO DE TRANSFORMADORES – VENTILAÇÃO FORÇADA
137Prof. R. Rossi / Fupai / 201020/08/201820/08/2018 137ASP - Rossi, R. - 2K18
ASP - Transformadores
Prof. Ronaldo Rossi
VENTILAÇÃO FORÇADA E SERPENTINA DE AGUA
138Prof. R. Rossi / Fupai / 201020/08/201820/08/2018 138ASP - Rossi, R. - 2K18
ASP - Transformadores
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RENDIMENTO EM TRANSFORMADORES
Potência de Entrada = Precebida [ kW ]
Perdas no Transformador: Po-HF + PJoule + Padics
Cargas Atendidas : Potência util [ kW ] 






xInxxRPjoule
IoVoxIowxRmPoHF
xIcgxVnPentr
enrolt
o
cg
2
2
3
cos...3.3
cos..3
13920/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18
ASP - Transformadores
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MANUTENÇÃO EM TRANSFORMADORES
140Prof. R. Rossi / Fupai / 201020/08/201820/08/2018 140ASP - Rossi, R. - 2K18
ASP - Transformadores
Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 141
1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS2. TIPOS DE ESTRUTURAS
3. APLICAÇÕES 
ASP – LINHAS DE TRANSMISSÃO
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20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 142
ASP – LINHAS DE TRANSMISSÃO
Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 143
ASP – LINHAS DE TRANSMISSÃO
Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 144
ASP – LINHAS DE TRANSMISSÃO
Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 145
ASP – LINHAS DE TRANSMISSÃO
Prof. Ronaldo Rossi
Circuito Duplo – 145 e 245 kV
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 146
ASP – LINHAS DE TRANSMISSÃO
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20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 147
ASP – LINHAS DE TRANSMISSÃO
Prof. Ronaldo Rossi
1900 950 [mm]
50 800 1500 50 [mm]
Poste Concreto – 15 kV Torre Concreto – 72,5 kV
100 3200 100 [mm]
Fig. IV.4a Fig. IV.4b 
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 148
ASP – LINHAS DE TRANSMISSÃO
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 LINHAS DE TRANSMISSÃO
 Linhas de Transmissão Curtas - LAB < 80 km
 Linhas Médias - 80 km < LAB < 250 km
 Linhas Longas - LAB > 250 km
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 149
ASP – LINHAS DE TRANSMISSÃO
Prof. Ronaldo Rossi
RL + j XL
+j wC/2 = Yc/2 +j wC/2=Yc/2V
S
VR
IS IR
Ic1 Ic2IL
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 150
ASP – LINHAS DE TRANSMISSÃO
Prof. Ronaldo Rossi
RL + j XL
Y/2VS V
R
IS IR
Ic1 Ic2IL
Y/2
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 151
ASP – LINHAS DE TRANSMISSÃO
Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 152
ASP – LINHAS DE TRANSMISSÃO
Prof. Ronaldo Rossi
1 cond/fase 2 conds / fase 3 conds / fase 4 conds / fase
LTs diversas 230 kV 345 / 500 kV 460 / 500 / 750 kV
d
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ASP – LINHAS DE TRANSMISSÃO
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IRRL+ j 
XLVS V
R
IS
I
c
1
Ic2IL
-j wC/2
A B
C D
.S R
S R
V VA B
I C D I
             
ONDE:
.1 2
.. ( 1 )4
Z YA D
Z YB Z
C Y
  
 

Valores dos Parâmetros ABCD – Modelo: T-nominal 
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 154
ASP – LINHAS DE TRANSMISSÃO
Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 155
ASP – LINHAS DE TRANSMISSÃO
Prof. Ronaldo Rossi
REDES SUBTERRÂNEAS
CABOS ISOLADOS - MT / BT
CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 156
ASP – LINHAS DE TRANSMISSÃO
Prof. Ronaldo Rossi
CABOS ISOLADOS - MT / BT
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS PARA ESPECIFICAÇÃO
a) Ampacidade - [A]
b) Queda de Tensão - [%]
c) Suportabilidade Térmica à Icc
d) Característica: I2. T
e) Relação gráfica: I x t x S
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 157
ASP – LINHAS DE TRANSMISSÃO
Prof. Ronaldo Rossi
CABOS ISOLADOS - MT / BT
CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 158
ASP – LINHAS DE TRANSMISSÃO
Prof. Ronaldo Rossi
REDES SUBTERRÂNEAS DE MT
CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS
LINHAS DE TRANSMISSÃO E REDES DE AT / MTProf. Ronaldo Rossi
REDES SUBTERRÂNEAS DE MT
CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS
LINHAS DE TRANSMISSÃO E REDES DE AT / MTProf. Ronaldo Rossi
REDES SUBTERRÂNEAS DE 
MT
CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 161
ASP – LINHAS DE TRANSMISSÃO
Prof. Ronaldo Rossi
CABOS ISOLADOS - MT / BT
CONDUTORES SINGELOS ou FIOS 
CABOS DE FORÇA - SINGELOS OU TRIFÁSICOS
a) Material condutor - Cobre ( ou Alumínio )
b) Isolação - PVC, PE, XLPE, EPR,
Papel impregnado, etc
c) Temperaturas - t [º C] para In e Icc
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 162
Muito obrigado !!!
ASP 
Prof. Ronaldo Rossi
20/08/2018 ASP - Rossi, R. - 2K18 163
Ronaldo Rossi
Universidade Federal de Itajubá – UNIFEI
ISEE – Instituto de Sistemas Elétricos e Energia
e-mail: ronaldo_rossi@unifei.edu.br
CV – http:// lattes.cnpq.br/8640374980559895
ASP
Prof. Ronaldo Rossi