Sistema de Distribuicao e Perfis de Carga

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DESCRIÇÃO
Caracterização do sistema de distribuição e abordagem de sua configuração construtiva,
apresentação de critérios de segurança, confiabilidade e modelagem comportamental da carga.
PROPÓSITO
Conhecer as configurações do sistema de distribuição e os impactos que estas promovem no
sistema quanto a segurança, qualidade e confiabilidade, bem como no perfil de carga, sendo
fundamental para o aluno, a construção de conhecimentos técnicos ligados à operação do
sistema, e ao consumidor, para a compreensão de sua própria instalação.
PREPARAÇÃO
Antes de iniciar, tenha em mãos caneta e papel para tomar notas e solucionar os exercícios
propostos.
OBJETIVOS
MÓDULO 1
Descrever os tipos de rede de distribuição, bem como suas configurações
MÓDULO 2
Reconhecer as principais topologias do sistema: radial, radial seletivo e em anel
MÓDULO 3
Empregar os critérios apresentados para classificação do perfil de carga
INTRODUÇÃO
Para introduzirmos o tema, assista o vídeo abaixo sobre os sistemas de distribuição e
seus respectivos perfis de carga.

MÓDULO 1
 Descrever os tipos de rede de distribuição, bem como suas configurações
CONFIGURAÇÃO DAS REDES DE
DISTRIBUIÇÃO
Para iniciarmos o assunto, entenda sobre os tipos de redes de distribuição e as suas
configurações no vídeo abaixo.

A distribuição de energia é uma fração do sistema elétrico que tem a responsabilidade de
entregar a energia ao consumidor. Esse sistema tem início no que é chamado de
subtransmissão, ou distribuição em alta tensão, como normatizado pela Agência Nacional
de Energia Elétrica, e termina nos centros de carga, como se pode ver na Figura 1.
 Figura 1: Configuração do sistema elétrico
Das subestações de distribuição saem as redes de distribuição primária, que podem ser aéreas
ou subterrâneas (Figura 2). A escolha do aspecto construtivo influencia fatores
econômicos, uma vez que as primeiras são de custo inferior e usadas em maior escala. Além
disso, podem interferir na qualidade na qualidade do serviço prestado, pois as redes
subterrâneas são de comprimento inferior às aéreas e protegidas de efeitos naturais que
possam promover faltas no sistema e degradar os componentes.
 Figura 2: Rede aérea e rede subterrânea
Como as redes aéreas em geral são mais expostas, sua construção é feita implementando
condutores de maior resistência mecânica, enquanto as subterrâneas usam cabos
subterrâneos. Cada tipo de rede tem vantagens e desvantagens, que serão detalhadas mais à
frente.
 ATENÇÃO
As redes aéreas ou subterrâneas podem ser configuradas como segue:
radial;
radial com recurso;
anel: aberto e fechado;
derivação.
Usualmente, identifica-se um maior uso das configurações em anel e radiais.
SUBTRANSMISSÃO
De acordo com a Aneel, o sistema de subtransmissão – ou distribuição em alta tensão (AT) – é
a parte do sistema responsável por suprir a subestação de distribuição e também alguns
consumidores conectados à alta tensão. Os níveis de tensão variam, em geral, de 69 a
138kV e podem ser observadas as seguintes configurações:
RADIAL

RADIAL COM RECURSO

ANEL

RETICULADO (GRID OU NETWORK).
A Figura 3 ilustra algumas das possibilidades para se configurar a subtransmissão. Há também
diversas formas de se configurar as subestações de distribuição, que recebem energia da
subtransmissão. Essas configurações têm o intuito de fornecer melhor desempenho,
flexibilidade e confiabilidade ao transferir energia recebida da subtransmissão para a
distribuição. Com isso, é importante se inteirar dos possíveis “esquemas” encontrados na
literatura a fim de alcançar melhores custos e desempenho.
 Figura 3: Configurações de subtransmissão
TIPOS DE CONFIGURAÇÕES
• Configuração 1: Barra simples
A primeira e mais simples é a configuração barra simples, que contém apenas um circuito de
suprimento, conhecido também por configuração radial. Dentre todos os arranjos possíveis,
esse é o de menor custo e conta apenas com um dispositivo de proteção, como destacado
na figura 4. Essa característica confere baixa confiabilidade à configuração. Para aumentar
a confiabilidade, é possível acrescentar uma linha paralela, como mostra a Figura 4.
 Figura 4: Configuração Barra Simples
• Configuração 2: Reforço no suprimento
A segunda configuração conta com um reforço, como pode ser visto na Figura 5. Com isso, é
possível que, para algumas situações de defeito (contingência), haja garantia de que a
alimentação seja mantida e, como consequência, acontece o aumento da confiabilidade do
sistema. Ainda em casos de manutenção ou troca de equipamentos, não se faz necessário o
desligamento de todo o percurso; pode-se apenas executar uma manobra e isolar a parte a ser
reparada.
 Figura 5: Configuração com reforço
• Configuração 3: Barra dupla
Nessa configuração, diferentemente das que foram apresentadas até o momento (em que foi
observado um único barramento), nota-se a existência de dois barramentos principais ligados
em cada uma das linhas. A vantagem atribuída a essa configuração é promover maior
confiabilidade e, ainda, garantir que a falta em um barramento não afete o funcionamento
do outro.
Em geral, observa-se a aplicação dessas configurações em regiões de grande densidade de
carga e em locais onde a continuidade do serviço é indispensável. Para isso, acrescentam-se
transformadores à configuração proposta, como é possível ver na Figura 6, que exemplifica o
modelo com dois barramentos e dois transformadores individuais.
 Figura 6: Configuração barra duplo
 ATENÇÃO
É importante destacar que em subestações com mais de um transformador, como no exemplo
dado, quando ocorre a saída de um dos transformadores, os demais transformadores que
ficam em operação são dimensionados para o suprimento do circuito, mesmo que haja a saída
do equipamento.
Assim, a potência da subestação é definida pela soma das capacidades nominais dos
transformadores, e por potência firme define-se aquela capaz de ser suprida mediante a perda
de um transformador:
Para o cálculo da potência firme, destacam-se a seguir os pontos a serem avaliados e
considerados:
Snominal = ∑potência nominal dos transformadores
Sfirme = potência capaz de suprir 
Verificar se é possível transferir cargas entre alimentadores por meio de algum dispositivo de
chaveamento; dessa forma a potência a ser suprida pelos transformadores restantes pode ser
reduzida.
Utilizar o fator de sobrecarga, que garante a possibilidade de operar acima da condição
nominal em casos de contingência; com isso os transformadores passam a operar acima do
seu valor máximo, destacando-se aqui que essa condição ocorre apenas em contingências.
• Configuração 4: Duplo barramento e disjuntor de transferência
A configuração 4 é uma evolução da configuração 3 de duplo barramento. Nesse caso, os
circuitos de saída serão divididos em diversos barramentos, como pode ser observado na
Figura 7. Além de possibilitar a flexibilização da transferência de carga, essa configuração
proporciona as ações de manutenção. Pode-se ainda evoluir essa configuração para uma 5ª,
mostrada na sequência.
 Figura 7: Barra dupla e disjuntor de transferência
• Configuração 5: Duplo barramento com barra de transferência
Nessa configuração, apresentada na Figura 8, há uma barra principal e uma secundária
(também chamada de barra/barramento de transferência). Em condições normais de operação,
o barramento principal se encontra energizado, enquanto o de transferência fica
desenergizado. Observa-se, pela Figura 8, que todo circuito de saída é composto de um
disjuntor e uma chave seccionadora, fazendo com que o circuito seja mais confiável e flexível
quanto ao critério de restabelecimento de energia, pois isso permite isolamento de trechos
específicos.
 Figura 8: Barra Dupla e Barra de Transferência
TIPOS DE REDES
A construção das redes primárias de distribuição, que saem da subestação de distribuição,
bem como das secundárias, que vão para a distribuiçãofinal e se ramificam nas cidades, pode
ser projetada de duas formas distintas: aérea e subterrânea.
 COMENTÁRIO
Como já mencionado, e que pode ser observado facilmente nas cidades e rodovias, as redes
aéreas são usadas com maior frequência, principalmente por serem economicamente mais
viáveis; já as subterrâneas ficam limitadas a locais patrimoniais, centros históricos ou de
restrições paisagistas.
REDES AÉREAS
Para a construção de uma rede aérea, é preciso primeiramente observar as normas da
concessionária (ou distribuidora) responsável pela distribuição local. Em geral, a norma
irá subdividir as possibilidades de redes ofertadas e conduzir o projetista conforme a legislação
do estado/cidade. Pode-se observar em algumas regiões a seguinte divisão:
REDES PRIMÁRIAS
Dentro da distribuição primária o projetista necessitará caracterizar o tipo de distribuição a ser
feita: convencional, média tensão ou compacta, devendo sempre consultar as normas
ofertadas pela distribuidora.
 ATENÇÃO
A rede compacta é um tipo de configuração que vem sendo aplicado com grande frequência na
busca por aumentar a confiabilidade do sistema. Os cabos, diferentemente da rede
convencional, são cobertos e protegidos.
REDES SECUNDÁRIAS
Caso a rede a ser construída seja secundária, deve-se definir nesse ponto se será uma rede
convencional ou isolada (de maior custo).
As redes aéreas variam em sua construção, em relação tanto à topologia quanto aos aspectos
físicos dos componentes constituintes. Pode-se construir redes aéreas com as seguintes
características:
REDES DE CABO NU
REDES DE CABO PRÉ-REUNIDO
REDES DE CABO PROTEGIDO
REDES DE CABO NU
Em geral são redes convencionais; os condutores nus fazem com que elas fiquem mais
suscetíveis a desligamentos por contato;
REDES DE CABO PRÉ-REUNIDO
Indicados para locais onde a rede de cabo nu não satisfaz, isto é, locais em que os cabos
necessitem de proteção adicional;
REDES DE CABO PROTEGIDO
Indicadas para locais onde há baixa continuidade do serviço – ou seja, onde se observa o
desligamento por contato de objetos como arbustos e outros, – podendo promover melhorias
na confiabilidade.
 ATENÇÃO
Deve-se atentar ainda às normas quanto à instalação das redes aéreas em locais urbanos e
rurais, pois existem critérios distintos que devem ser respeitados.
REDES SUBTERRÂNEAS
As redes subterrâneas nem sempre são a primeira alternativa para efetuar a distribuição de
energia. Publicado em 2011, o projeto de lei n. 37 visava tornar obrigatória a instalação de
redes subterrâneas para cidades com população superior a 300 mil habitantes e densidade de
carga superior a 10kVA/km².
A Light, companhia de energia elétrica do Rio de Janeiro, iniciou, em 1908, a migração de
algumas das suas redes elétricas aéreas para a configuração subterrânea, devido a diversos
pontos positivos apresentados por essa modalidade. Dentre suas vantagens, destacam-se:
Segurança
Confiabilidade
Redução da manutenção
Melhor estética das vias
Em contrapartida, os custos atribuídos aos investimentos iniciais para a construção dessas
redes são muito elevados e por vezes fazem com que a opção seja a rede aérea. A longo
prazo, a redução da quantidade de manutenção e troca de equipamentos faz com que esse
investimento seja recuperado. Estima-se que a vida útil dessa instalação seja em torno de
30 anos.
A tabela 1 apresenta as vantagens e desvantagens de cada uma das redes: aérea e
subterrânea.
Tabela 1: Vantagens e desvantagens das redes
Instalação Vantagens Desvantagens
Aérea
Capaz de transportar
grandes quantidades de
energia
Defeitos de curta duração
Maior facilidade quanto à
identificação das faltas
Estética ruim, podendo
criar problemas em
zonas urbanizadas
Maiores problemas em
relação a defeitos
Perdas elevadas de
energia
Subterrânea
Colaboração quanto aos
critérios estéticos e visuais
Redução da quantidade de
faltas
Tendência a se reduzir a
quantidade de perda de
energia, uma vez que a
capacidade de transporte é
menor
Pouca capacidade de
transporte
Devido à dificuldade
em identificar a falta,
esta pode ter maior
duração
Dificuldade de ser
implementada em
locais rochosos
� Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
VERIFICANDO O APRENDIZADO
MÓDULO 2
 Reconhecer as principais topologias do sistema: radial, radial seletivo e em anel
TOPOLOGIA DOS SISTEMAS DE
DISTRIBUIÇÃO
No vídeo abaixo veremos sobre as topologias do sistema de distribuição radial, suas
diferenças e seus impactos na confiabilidade.

De modo geral, os sistemas de distribuição operam com topologias radiais. A configuração da
rede é de extrema importância, pois permite a melhoria da qualidade do serviço, facilita a
operação e possibilita a eficiência do sistema.
 ATENÇÃO
É importante destacar que o sistema vem sofrendo diversas mudanças relacionadas à
topologia. Tais mudanças, atribuídas à descentralização da geração ou, como é comumente
chamada, geração distribuída, podem promover alterações na forma como a rede opera e,
principalmente, na coordenação e proteção dos equipamentos.
Para definir o arranjo ou a topologia a ser implementada em cada local, são avaliados os
seguintes critérios:
FLEXIBILIDADE
Nessa condição, avalia-se o quanto o sistema é adaptável a mudanças sem o
comprometimento da operação, principalmente qual a necessidade da flexibilidade na condição
avaliada;
CONTINUIDADE DO SERVIÇO OU CONFIABILIDADE
Nesse caso, é avaliado se a topologia escolhida é capaz de ofertar a continuidade necessária
de serviço. Isso pode variar de acordo com o local onde será instalado, considerando
densidade de carga, restrições ambientais, urbanas e históricas. Assim como no caso anterior,
é importante destacar que cada local exige continuidade e confiabilidade distintas. Dessa
forma, há necessidade de ponderar diferentemente em cada cenário;
CUSTOS OPERACIONAIS E DE MANUTENÇÃO
Considera-se o quanto os equipamentos serão afetados. Nesse caso, devem ser pontuadas as
questões locacionais da instalação para que sejam mensurados, de forma adequada, os
reais custos envolvidos na troca de equipamentos e na operação da rede.
 ATENÇÃO
Cada tópico acima pontuado é ponderado de acordo com o local e necessidade.
CONFIGURAÇÕES DAS REDES AÉREAS
As redes aéreas, já apresentadas no módulo 1, são as mais utilizadas na distribuição de
energia, principalmente por serem de menor custo. Nos tópicos seguintes, são apresentadas as
principais configurações ou topologias implementadas nas redes aéreas. Destaca-se que
algumas são utilizadas também em redes subterrâneas e, ainda, que essas não são as únicas
topologias existentes. É possível implementar diversas variações alternando as ligações dos
primários ou secundários dos transformadores. Contudo, quanto mais complexa e quanto mais
equipamentos são envolvidos no processo, maior o custo da topologia.
SISTEMA RADIAL
Um sistema é dito radial quando há somente um alimentador fornecendo eletricidade
para o circuito. O fluxo de cargas deverá percorrer caminho único, partindo da alimentação
até o ponto final.
Nos tópicos seguintes, serão apresentadas as configurações usuais radiais observadas no
sistema de distribuição, sendo pontuados os aspectos positivos e negativos de cada uma
delas, bem como possíveis melhorias e variações nas ligações propostas. Dentro da
configuração radial, observa-se os tipos denominados radial e radial simples, que se
distinguem pela simplicidade desta última.
• Rede de distribuição primária radial
O sistema de distribuição primário é composto pelas linhas de média tensão, em que a
alimentação é feita em níveis de tensão entre 1 e 44kV.
Como definido no Módulo 2 dos procedimentos de distribuição elaborados pela Aneel, a
estrutura física dessa estratificação da rede é caracterizada por conter um alimentador de
distribuição conectado à subestação de distribuição e que segue até as cargas que
serão alimentadas. Nesse percursoentre o alimentador e as cargas, é possível identificar
diversos componentes, como disjuntores, chaves, fusíveis, que são responsáveis pela proteção
do sistema.
Os alimentadores operam de forma radial, isto é, há apenas uma possibilidade de caminho
para que o fluxo de cargas percorra o sistema e alimente os consumidores (Figura 1). Esse tipo
de topologia constitui um arranjo muito simples e, por isso, possibilita fácil operação. Em
contrapartida, a confiabilidade do serviço é baixa, pois em situações de contingência, ou
seja, em cenários de falha em algum equipamento, não existem recursos alternativos para o
restabelecimento da energia ou caminhos secundários para que o fluxo alcance a carga.
 Figura 1: Sistema radial
É possível analisar, na Figura 2, os aspectos de confiabilidade de um sistema radial.
Considera-se uma falha entre a barra 1 e a barra 2 do sistema, que pode ocorrer por diversas
razões, como defeitos nos equipamentos, problemas de origem natural, entre outras. Na
ocorrência de uma falha, as proteções atuarão no sentindo de cessar a alimentação para
que o curto não seja alimentado. Assim, identifica-se a abertura do disjuntor principal; em
seguida, busca-se isolar o defeito abrindo a próxima proteção identificada, nesse caso a chave
seccionadora. Com isso, é possível observar, nessa configuração, que todos os pontos de
carga deixam de ter a energia suprida, pois a restauração da energia depende do reparo do
defeito, não existindo caminhos alternativos para que a energia percorra o sistema e alcance o
ponto.
 Figura 2: Sistema radial – representação da falta
 RESUMINDO
Uma das topologias da rede de distribuição é a radial. Por definição, isso implica que há
somente um alimentador fornecendo eletricidade para os consumidores. Essa é a mais simples
das topologias encontradas e, por consequência, a de menor custo e a que confere menor grau
de confiabilidade ao sistema. A rede de distribuição radial é aplicada em geral em locais
onde há baixa densidade de carga, como, por exemplo, nas áreas rurais e também na
distribuição primária. Não se recomenda a aplicação em longas distâncias devido a elevadas
quedas de tensão, sendo necessário o uso de condutores de custo elevado para que as
quedas sejam minimizadas.
• Sistema radial com recurso
O sistema radial com recurso envolve configurações em que a topologia apresenta um circuito
que pode também ser chamado de circuito socorro. Trata-se de uma melhoria quando
comparado ao sistema radial anteriormente apresentado. Como exemplo, considere a Figura 3,
que trata do mesmo circuito radial simples mostrado anteriormente. Contudo, para esta análise,
é acrescentado um circuito 2 e, além disso, uma chave normalmente aberta (NA), responsável
por interligar os dois circuitos. Observa-se que em uma situação de falha, como ocorre no
trecho indicado, o disjuntor do circuito 1 irá atuar abrindo, com o objetivo de isolar o defeito.
Em seguida, a primeira seccionadora, próxima proteção após o defeito, também irá atuar, com
o intuito de isolar a falha, impedindo a propagação do problema para os demais
equipamentos. Como nesse sistema existe o recurso (chave NA), é possível transferir parte das
cargas do circuito 1 para o circuito 2, mediante o fechamento da chave indicada (NA) e assim
restabelecer a alimentação.
 Figura 3: Sistema radial com recurso
Com isso, podem ser pontuadas as seguintes características referentes ao sistema de
distribuição radial com recurso:
Melhor confiabilidade do que o sistema radial.

Apresenta recurso alternativo para fluxo de cargas.

Os circuitos são projetados para alimentar a carga ou parte da carga do circuito oposto, para
que seja possível executar a transferência entre os circuitos, ou mesmo entre alimentadores.
Define-se que, em geral, cada dois circuitos devem ser capazes de atender a um terceiro, e
ressalta-se a importância de não se extrapolar os limites térmicos da linha. Assim, como
apresentado por Kagan e Robba (2005), o limite térmico pode ser calculado pela equação
apresentada a seguir:
 ATENÇÃO
É importante verificar a capacidade de transferência de carga entre alimentadores ou circuitos.
Isso implica analisar a folga de potência de ‘quem’ irá receber a carga, para que se possa
definir se o chaveamento ocorrerá ou não. Em alguns casos, como na figura 3, se não for
possível transferir toda a carga em corte, a chave seccionadora permite reduzir a quantidade
de pontos a serem chaveados.
• Sistema de distribuição em anel
O sistema de distribuição configurado em anel é recomendado para regiões em que a demanda
por confiabilidade do serviço é desejada, em geral para centros de carga. É possível, por meio
desse sistema, alimentar os pontos por duas fontes, sendo elas da mesma subestação ou de
subestações distintas.
Além de oferecer maior confiabilidade, essa topologia se caracteriza por seu maior custo, pois
em sua construção exige-se uma grande quantidade de disjuntores (Figura 4) e demais
dispositivos de proteção, além de se fazer necessário que os cabos tenham maior capacidade,
de modo que as cargas possam ser alimentadas por apenas uma extremidade, caso ocorra
uma falta.
 Figura 4: Sistema em anel
CONFIGURAÇÃO DAS REDES
SUBTERRÂNEAS
As redes subterrâneas, embora de maior custo que as aéreas, promovem diversos benefícios,
desde o aumento da confiabilidade, até impacto em questões visuais e de segurança das vias
públicas. Para implementar as redes subterrâneas, são considerados os seguintes aspectos:
Densidade de consumo de energia por área superior a 24MVA/km².

Confiabilidade insuficiente fornecida pela rede aérea.

Centros urbanos, para melhor acessibilidade.
Além das topologias já apresentadas para as redes aéreas, que também podem ser utilizadas
em redes subterrâneas, vamos ver agora algumas configurações usadas principalmente neste
tipo de rede.
• Sistema de distribuição reticulada
Esse tipo de configuração é aplicado em geral em sistemas subterrâneos e em áreas centrais
com grande densidade de carga. Para implementação de redes reticuladas utilizam-se
transformadores trifásicos com o lado de baixa tensão conectado em paralelo aos
demais, compondo, dessa forma, uma extensa área que forma a malha. Os terminais são
inseridos diretamente nos nós do reticulado e, na ocorrência de uma falha em um
transformador, não há impedimento em manter a continuidade do serviço, pois os
transformadores conectados em paralelo assumem a alimentação do consumidor que
possivelmente teria sua energia interrompida.
• Sistema de distribuição com primário seletivo
Para que isso seja possível, a topologia requer o uso de chaves comutadoras. Assim, em
função de uma falta, a carga que possivelmente deixaria de ser alimentada pode ser transferida
para os demais transformadores em operação, restaurando o serviço aos consumidores.
Ao comparar essa configuração com as redes reticuladas, destaca-se que ela apresenta custo
reduzido, o que a torna, apesar de menos confiável, economicamente mais viável.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
MÓDULO 3
 Empregar os critérios apresentados para classificação do perfil de carga
CLASSIFICAÇÃO DAS CARGAS
Assista o vídeo e entenda sobre os indicadores utilizados para modelar o
comportamento da carga e seu perfil ao longo do dia, e os aspectos importantes a serem
avaliados para um bom dimensionamento do sistema.

Para desenvolver um projeto elétrico, é necessário conhecer características e fatores que
podem ser definidos para cargas, alimentadores e subestações. Algumas das informações e
definições importantes referentes a esses valores e cálculos são apresentadas na Resolução
Normativa n. 414 de 9 de setembro de 2010, da Aneel, com a finalidade de orientar as
concessionárias e os consumidores a respeito das características das instalações conectadas
junto ao sistema de distribuição.
 EXEMPLO
As cargas conectadas ao sistema de potência podem ser caracterizadas por diversos fatores,
osquais dependem da função atribuída a elas, da localização e dos níveis de tensão, por
exemplo. Além disso, a forma como a carga é utilizada também pode ser considerada um
critério para classificá-la. São estas as classificações mais usuais: residenciais, comerciais,
industriais, rurais, iluminação pública.
O conceito de carga, ou carga instalada, pode ser descrito como toda potência que é absorvida
pelos equipamentos pertencentes à instalação. Caso se deseje calcular a carga de um
transformador, por exemplo, deve-se considerar todos os consumidores conectados a ele. E
assim pode-se seguir com o cálculo até camadas superiores, como, por exemplo, a
subestação, lembrando sempre de considerar todos os equipamentos que estão conectados.
 ATENÇÃO
NOTA: É importante destacar que as cargas de um sistema de distribuição são variáveis, ao
longo do dia, do mês, do ano e também por perfil consumidor. Dessa forma, o sistema de
distribuição deve ser projetado para que seja capaz de atender à demanda máxima de energia
sem que haja contingências.
CONCEITOS BÁSICOS
Alguns conceitos são importantes para que se entenda melhor a descrição da carga e seu
funcionamento, a partir de critérios legislativos.
DEMANDA
Segundo a Aneel, na Resolução Normativa n. 414/2010, a demanda se refere à média das
potências instaladas na unidade requerida pelo sistema. Pode ser entendida, ainda, como a
carga total que é medida nos terminais receptores da instalação, cujo valor, assim como
descrito na norma, é um valor médio, analisado em um dado intervalo de tempo. Usualmente, o
intervalo de medição, também chamado de intervalo de demanda, é definido em 15 minutos. A
carga é medida em potência, que pode ser ativa (watts) ou reativa (Var). No Gráfico 1, a seguir,
ilustra-se um exemplo do comportamento de uma curva de demanda plotada para um
consumidor, representada conforme medições de potência ativa.
DEMANDA MÁXIMA
Observando o gráfico 1 presente no ítem anterior, é possível notar que a curva de demanda
varia ao longo do dia, apresentando seu máximo no horário de ponta. Dessa forma, pode-se
definir a demanda máxima como sendo a maior dentre todas as demandas identificadas no
período avaliado. Para melhor identificação desse conceito, pode-se considerar a Figura 1,
onde é mostrada uma curva de demanda e nela é destacada a demanda máxima.
 Figura 1: Demanda máxima
DIVERSIDADE DE CARGA
O sistema de distribuição deve ser projetado de forma a estar preparado para o atendimento
dos consumidores durante todo o dia. Assim, precisa estar apto a atender à demanda
máxima da carga conectada. Contudo, é incorreto pensar que um alimentador deve ser
dimensionado tendo por base a soma das demandas máximas de todas as cargas conectadas
a ele. É incorreto pois há um fator, nomeado fator de diversidade, que impõe a variedade
entre os consumidores, fazendo com que a demanda máxima de um conjunto seja inferior à
soma das demandas individuais.
Dessa forma, pode-se definir que a demanda diversificada é a soma das demandas
(individuais) em um dado intervalo “t” de cada carga conectada:
 ATENÇÃO
Para encontrar a demanda máxima diversificada basta identificar o valor máximo entre as
demandas do conjunto, ocorrido no período de análise.
FATOR DIVERSIDADE
O fator diversidade relaciona a soma das máximas demandas de um conjunto ao valor da
demanda máxima diversificada. É um valor adimensional maior ou igual a 1. Como exemplo,
pode-se usar Figura 2, na qual há dois consumidores, sendo a demanda máxima do
consumidor 1 definida por D1, e a máxima do consumidor 2 definida por D2. A máxima
diversificada, por sua vez, é chamada de D3. Isso posto, o fator de diversidade do exemplo
dado pode ser expresso por:
 Figura 2: Exemplo fator de diversidade
De forma geral, o fator diversidade pode ser expresso pela seguinte equação:
 ATENÇÃO
De posse do fator diversidade, é possível encontrar a máxima demanda diversificada.
FATOR DE DEMANDA
O fator de demanda, diferentemente do fator de diversidade, relaciona a demanda máxima
com a potência instalada ou potência nominal da instalação. Em geral menor que 1, somente
ultrapassa esse valor em situações de sobrecarga no sistema. Como exemplo de sobrecarga,
pode-se considerar um equipamento cuja corrente nominal é definida por 200A. Esse mesmo
equipamento é avaliado em um dado instante “t”, no qual se identifica um valor de corrente de
210A. Como consequência, seu fator de demanda é 1,05 (considerando a equação
apresentada a seguir). Como visto, esse valor é maior que 1, o que implica sobrecarga do
equipamento.
⨍ div =
D1 + D2
D3
De acordo com a literatura, o fator de demanda pode ser assim calculado:
Esse fator é em geral arbitrado, pois é calculado antes da instalação da carga e, dessa forma, a
potência instalada é valor estimado.
 ATENÇÃO
É importante observar que todos os fatores apresentados são adimensionais, tornando-se
imprescindível o uso da mesma unidade de medição. No exemplo, demanda máxima e
potência máxima são dadas em ampère.
FATOR DE COINCIDÊNCIA
Esse fator é inverso ao fator de diversidade; nesse caso, menor que 1. Assim, de posse do
fator diversidade, tem-se:
FATOR DE CONTRIBUIÇÃO
Responsável por representar a contribuição de cada uma das cargas no sistema, esse fator é
definido ao avaliar a relação existente em cada carga entre a máxima demanda e a
demanda da carga.
 EXEMPLO
Para ilustrar e melhor entender esse conceito, pode-se considerar o seguinte exemplo retirado
e adaptado de Kagan e Robba (2005), em que se consideram três tipos de consumidores:
iluminação pública; residencial; e industrial.
Considera-se que há uma curva de demanda para cada um deles e parte-se do ponto no qual
se deseja calcular o fator de contribuição de cada uma. Para calcular o fator de contribuição,
primeiro é necessário identificar o momento em que houve maior demanda no conjunto, ou
seja, qual das três cargas apresenta a demanda máxima e qual o intervalo em que esta
⨍ c =   =  1
fator diversidade
dmáxima diversificada
∑ dmáxima
ocorreu. Para fins didáticos, considera-se que a demanda máxima ocorre na carga residencial
no horário entre 18h e 19h. Suponha que, nesse horário:
Demanda dos
consumidores:
Iluminação Pública = 50kW;
Residencial = 1.450kW;
Industrial = 400kW.

Demanda máxima individual de cada um dos consumidores:
Iluminação Pública = 50kW;
Residencial = 1.450kW;
Industrial = 1.100kW (que não ocorre entre 18h e19h).
O fator de contribuição nada mais é do que a razão entre a demanda no horário de máxima
do sistema e a demanda máxima individual. Assim:
• Iluminação Pública = 50/50;
• Residencial = 1.450/1.450;
• Industrial = 400/1100.
FATOR DE UTILIZAÇÃO
O fator de utilização relaciona a demanda máxima do sistema em um dado intervalo a ser
avaliado à capacidade desse sistema, conforme a equação:
⨍ u =
dmáx
capacidade
 ATENÇÃO
Por meio desse fator, é possível avaliar o quanto da capacidade do sistema está sendo
utilizado pela instalação.
FATOR DE CARGA
O fator de carga relaciona a demanda média com a demanda máxima em um intervalo de
tempo em análise, sendo definido como apresentado na equação seguinte:
Esse indicador usualmente é analisado como verificador de quanto da instalação está sendo
utilizado, ou seja, mede a eficiência da instalação, sendo idealizados valores próximos de 1. De
posse desse valor é possível identificar picos de carga no intuito de aplicar projetos de melhor
aproveitamento da instalação.
 ATENÇÃO
Os intervalos usualmente tomados para cálculos de demanda são de 15 minutos. O fator de
carga usualmente é levantado para dia ou mês, por exemplo. Dessa forma, para se calcular o
valor de demanda média, faz-se o somatório desses intervalos ao longo do dia, ou seja, requer-
se a integração da curva de demanda. A demanda média diária, caso o intervalo seja dado em
15 minutos, precisa ser dividida por 4 para assim ser fornecida em hora.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
CONCLUSÃO
⨍ c =dmédia
dmáxima
CONSIDERAÇÕES FINAIS
O estudo deste tema teve por objetivo a apresentação das principais configurações dos
sistemas de distribuição e os impactos que estas promovem. Inicialmente, foram pontuados os
aspectos positivos e negativos das redes aéreas e subterrâneas; em sequência, descrevemos
os fatores importantes quanto à topologia implementada em cada uma delas e possíveis
variações existentes. Por fim, foram apresentados critérios descritivos para definir a carga
conectada ao projeto.
 PODCAST
Agora com a palavra a professora Isabela Oliveira Guimarães, relembrando alguns tópicos
tratados no tema. Vamos ouvir!
AVALIAÇÃO DO TEMA:
REFERÊNCIAS
BARRETO, Gustavo de Andrade. Estudo de viabilidade de um sistema de monitoramento
de baixo custo para os sistemas de distribuição reticulados subterrâneos.2010. 105 f.
Dissertação (Doutorado) - Curso de Energia, Estudo de Viabilidade de Um Sistema de
Monitoramento de Baixo Custo Para Os Sistemas de Distribuição Reticulados Subterrâneos,
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M. Bradt et al., "Design and application of cables and overhead lines in wind power
plants," IEEE PES T&D 2010, New Orleans, LA, 2010, pp. 1-6, doi:
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Instalações Básicas de Redes de Distribuição Aéreas Rurais. 2016. Consultado em meio
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CEMIG. Manual de Distribuição: instalações básicas de redes de distribuição aéreas isoladas.
Instalações Básicas de Redes de Distribuição Aéreas Isoladas. 2016. Consultado em meio
eletrônico em: 17 dez. 2020.
CEMIG. Manual de Distribuição: projetos de redes de distribuição subterrâneas. Projetos de
Redes de Distribuição Subterrâneas. 2014. Consultado em meio eletrônico em: 17 dez. 2020.
Companhia Paranaense de Energia. Utilização e Aplicação de Redes de Distribuição
Subterrânea. COPEL. Consultado em meio eletrônico em: 17 dez. 2020.
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Eletrobrás. Planejamento de Sistemas de Distribuição. Editora Campus, Rio de Janeiro,
1982.
AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. C-GTCD-NRM/N°150/2018: Critérios Básicos
Para Elaboração de Projetos de Redes de Distribuição Aéreas Rurais. 5 ed. João Pessoa:
Gerência Técnica de Distribuição (Gtd), 2018. 227 p. Consultado em meio eletrônico em: 17
dez. 2020.
AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. C-GTCD-NRM/N°149/2018: Critérios Básicos
para Elaboração de Projetos de Redes de Distribuição Aéreas Urbanas. 5 ed. João Pessoa:
Gerência Técnica de Distribuição (Gtd), 2018. Consultado em meio eletrônico em: 17 dez.
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KAGAN N.; OLIVEIRA, C. C. B. de; ROBBA, E. J. Introdução aos sistemas de distribuição
de energia elétrica. 1. ed. Blucher, São Paulo, 2005.
BOYLESTAD, R. L. Introdução à análise de circuitos elétricos. 10. ed. Pearson, São Paulo,
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BRASIL, Ministério de Minas e Energia -. Nota Técnica Metodologia: Projeção de Curva de
Carga Horária. 2020. Elaborada por Empresa de Pesquisa Energética. Consultado em meio
eletrônico em: 17 dez. 2020.
T. Bimestre e S. Ribeiro, "Estudo de Viabilidade de um Sistema de Monitoramento de Baixo
Custo para os Sistemas de Distribuição Reticulados Subterrâneos." São Paulo, 2010.
EXPLORE+
Veja como é levantada a curva de carga dos consumidores brasileiros no site da Empresa
de Pesquisa Energética (EPE), pesquisando por“Projeção da curva de carga horária”.
Observe detalhes dos arranjos possíveis da distribuição para subestações,
subtransmissão e alimentadores no capítulo 2 do livro de Kagan e Robba, indicado nas
referências.
CONTEUDISTA
Isabela Oliveira Guimarães
 CURRÍCULO LATTES
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