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Geração, transmissão e distribuição de energia elétrica PROF. LUCAS CLAUDINO Transmissão de energia elétrica – Aula 06 2 Recapitulando 3 Centrais termoelétricas As centrais termoelétricas são classificadas em: Combustão interna → o combustível entra em contato com fluido de trabalho; Combustão externa → o combustível aquece o fluido de trabalho em uma caldeira, a expansão do fluido produz torque na turbina; A operação das máquinas térmicas pode ser em ciclo aberto ou fechado; Combustíveis podem ser renováveis ou não-renováveis; Principais combustíveis: Máquinas térmicas → gás natural e óleo diesel; Central Nuclear → urânio enriquecido; Impactos ambientais gerados pelos derivados do petróleo são grandes; Princípios de transformação dos fluidos: isotérmica, isobárica e adiabática; Centrais a vapor (não nucleares) • Operação em ciclo aberto e fechado; • Teoricamente operam baseados no ciclo de Carnot; • Na prática, o princípio de funcionamento é baseado no ciclo de Rankine; • Ciclo de Rankine pode acontecer com e sem superaquecimento do vapor; 8 USGS, 2021. Acesso 21, março 2021. 9 Dúvidas? Sistemas e torres de transmissão de energia elétrica Sistemas de transmissão de energia elétrica • O sistemas de transmissão são compostos por: • Linhas de transmissão; • Sistemas de proteção; • Subestações; • Tipos de linhas de transmissão: • Aéreas; • Subterrâneas; • Submarinas. Classificação das linhas de transmissão https://pixabay.com/pt/photos/pod er-p%C3%B4r-do-sol-ao-entardecer- 1587984/ adaptada de Pinto (2014, p. 65). Termos importantes: Baixa tensão →menor que 1 kV; Média tensão → entre 1 kV e 50 kV; Alta tensão → entre 50kV e 230 kV; Extra-alta tensão → entre 230 kV e 750 kV; Ultra-alta tensão → acima de 750 kV; Altas tensões →menor corrente →menores perdas no transporte; Torres de transmissão de energia elétrica • Sustentam 3 ou 6 condutores → sistemas trifásicos; • Sustentam também isoladores, ferragem e cabos para- raios; • Dimensões dependem do numero de circuitos, distância, disposição dos condutores, dimensão e formas dos isoladores, flecha dos condutores e altura de segurança e esforços mecânicos; Disposições dos condutores em uma torre de transmissão; Pinto (2014, p. 88) Podem ser classificadas como autoportantes e estaiadas quanto aos esforços; Quanto a função podem ser classificadas como de suspensão, ancoragem, ângulo, derivação, transposição ou rotação de fase; Podem ser fabricadas de madeira, concreto armado ou metal (normalmente aço carbono); Faixas de servidão → segurança da operação e instalações próximas; adaptada de Pinto (2014, p. 82-87). adaptada de Pinto (2014, p. 82-87). adaptada de Pinto (2014, p. 82-87). Cabos, isoladores e ferragens de linhas de transmissão Cabos condutores de linhas de transmissão • Características desejáveis: • Alta condutividade elétrica; • Boa resistência mecânica e baixo peso específico. • Alta resistência à oxidação e à corrosão; • Baixo custo do investimento e de manutenção; • Normas brasileiras especificam cabos de alumínio e alumínio com alma de aço; • Utiliza-se múltiplos condutores por fase; • Os cabos CAA são os mais utilizados → aço galvanizado e camada externa de alumínio: AAC (all aluminium conductor): vários condutores de alumínio encordoados; AAAC (all aluminium alloy conductor): composto por ligas de alumínio de alta resistência; ACSR (aluminium conductor steel-reinforced): camadas concêntricas de condutores de alumínio sobre uma alma de aço; ACAR (aluminium conductor, aluminium alloy reinforced): ACSR com alma de alumino reforçado; https://en.wikipedia.org/wiki/ACCC_conductor#/media/File:ACSR_and_ACCC.JPG https://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Sample_cross- section_of_high_tension_power_(pylon)_line.jpg Isoladores de linhas de transmissão • Isoladores fornecem o isolamento entre os condutores e as torres; • Características desejáveis: • Alta rigidez mecânica; • Alta resistência elétrica; • Alta permissividade relativa; • Não porosidade e livre de rachaduras; • Corrente de fuga é indesejável; Tipos de isoladores: De pino (porcelana ou vidro) → às redes de distribuição de até 34,5 kV. De disco (porcelana ou vidro) → usados em linhas de alta e extraalta-tensão. Rígidos (fibra de vidro, resina epóxi e vários materiais) → usados em linhas compactas. Porcelana é o material mais utilizado →mínima fuga de corrente e dilatação térmica; (a) Eléctric (2017), (b) Embramat (2017) e (c) Glassian (2017). https://commons.wikimedia.org/ wiki/File:Langstab- Isolator_110_kV.jpg https://pixabay.com/pt/photos/isoladores-strommast-electricidade-73723/ Ferragens de linhas de transmissão • Tem a função de suportar os condutores e conectá-los as cadeias de isoladores; • Principais dispositivos: • Grampo de suspensão; • Anel anticorona; • Espaçador; • Amortecedor de vibração. 28 Dúvidas?