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Instituto Federal de São Paulo Campus São Paulo Departamento de Eletrotécnica GTD Geração, Transmissão e Distribuição ROGÉRIO LÚCIO LIMA São Paulo – Fevereiro de 2015 Prof. Rogério/Brito Geração, Transmissão e Distribuição INTRODUÇÃO AO SISTEMA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Desafio da Energia no Mundo Moderno Desenvolvimento econômico e social das nações; Crescimento econômico e o consumo estão relacionados; Nova forma de poder na politica internacional; Forma favorita no consumo final; Adaptou-se muito bem ao uso final dos setores industrial, comercial e residencial; Característica da Eletricidade Deveria ser um produto qualquer na lista de produtos de consumo, entretanto, suas características não permitem; Liberalização e desregulamentação; Na prática, não pode ser inventariada ou armazenada; balanço entre geração e demanda; Fluxo de potência – Lei de Kirchoff; Prof. Rogério/Brito Geração, Transmissão e Distribuição INTRODUÇÃO AO SISTEMA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Desafio da Energia no Mundo Moderno SEE – maior sistema industrial criado pela humanidade; Aspectos Tecnológicos Transmissão CA x CC Estrutura de um SEP Prof. Rogério/Brito Geração, Transmissão e Distribuição INTRODUÇÃO AO SISTEMA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Estrutura de um SEP Mesmo arranjo físico em todos os países; Dinâmica Geração Transmissão Instantânea/Equilíbrio Distribuição Distúrbio no sistema compromete o balanço dinâmico integral; A indústria de energia elétrica divide-se em: produção, transporte e fornecimento Proteção e controle Níveis de tensão na geração: 6 – 20 kV; Prof. Rogério/Brito Geração, Transmissão e Distribuição INTRODUÇÃO AO SISTEMA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Geração de Energia Elétrica Diferentes tecnologias de geração Usinas de geração: Tensão Trifásica (V, Ɵ); Senoidal; Controle da amplitude e frequência; O que geração? É a transformação de qualquer tipo de qualquer tipo de energia elétrica dividida em duas etapas: Máquina primária e gerador. O que é cogeração É processo de produção combinada de calor e energia elétrica. Prof. Rogério/Brito Geração, Transmissão e Distribuição INTRODUÇÃO AO SISTEMA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Geração de Energia Elétrica Sistema de geração Máquina primária Geradores Transformadores Sistema de controle Comando proteção Prof. Rogério/Brito Geração, Transmissão e Distribuição INTRODUÇÃO AO SISTEMA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Geração de Energia Elétrica Máquina Primária É a máquina que faz a transformação de qualquer tipo de energia em energia cinética de rotação para ser aproveitada pelo gerador: turbina a gás, motores diesel, turbinas hidráulicas, turbinas a vapor, eólicas. Hidráulicas A fonte de energia é a energia potencial de um volume de água, em função da diferença de altitude entre montante e jusante. Prof. Rogério/Brito Geração, Transmissão e Distribuição INTRODUÇÃO AO SISTEMA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Geração de Energia Elétrica Hidráulicas Prof. Rogério/Brito Geração, Transmissão e Distribuição INTRODUÇÃO AO SISTEMA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Geração de Energia Elétrica Diferentes tecnologias de geração Flexibilidade de conexão ou desconexão – usinas de regulação; São custosas; Fornecimento seguro de água depende de grande inundações; Sua operação depende fatores aleatórios – chuva nos locais onde estão; 3 tipos de hidroelétricas: Reservatório Fio d’agua Usinas de bombeiro Prof. Rogério/Brito Geração, Transmissão e Distribuição INTRODUÇÃO AO SISTEMA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Geração de Energia Elétrica Hidráulicas Prof. Rogério/Brito Geração, Transmissão e Distribuição INTRODUÇÃO AO SISTEMA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Geração de Energia Elétrica Hidráulicas Prof. Rogério/Brito Geração, Transmissão e Distribuição INTRODUÇÃO AO SISTEMA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Geração de Energia Elétrica Hidráulicas Prof. Rogério/Brito Geração, Transmissão e Distribuição INTRODUÇÃO AO SISTEMA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Geração de Energia Elétrica Hidráulicas Turbinas de reação (ou propulsão) - são turbinas em que trabalho mecânico é obtido pela transformação das energias cinéticas e de pressão da água em escoamento através do rotor. As turbinas de reação são as do tipo Francis e Kaplan. Turbinas de ação (ou impulso) – aquela em que o trabalho mecânico é obtido pela obtenção da energia cinética da água em escoamento através do rotor. As turbinas de ação são as do tipo Pelton. Prof. Rogério/Brito Geração, Transmissão e Distribuição INTRODUÇÃO AO SISTEMA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Geração de Energia Elétrica Motor Diesel Motor Diesel é uma máquina térmica, ou seja, transforma energia térmica em energia mecânica através do mesmo princípio de funcionamento dos motores a explosão, como os conhecidos motores de automóveis. Ciclo Otto (ignição por faísca) e Ciclo Diesel (ignição por compressão) Motores de 2 e 4 tempos – um processo de trabalho a cada giro da árvores e 4 tempo ocorre um ciclo de processo a cada 2 giros. Motores a pistão rotativos ou alternativos Número de cilindros Disposição de cilindro: V, L, H, W, estrela e com cilindros opostos. Prof. Rogério/Brito Geração, Transmissão e Distribuição INTRODUÇÃO AO SISTEMA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Geração de Energia Elétrica Motor Diesel Prof. Rogério/Brito Geração, Transmissão e Distribuição INTRODUÇÃO AO SISTEMA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Geração de Energia Elétrica Motor Diesel Prof. Rogério/Brito Geração, Transmissão e Distribuição Motor Diesel Prof. Rogério/Brito Geração, Transmissão e Distribuição INTRODUÇÃO AO SISTEMA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Termelétricas Prof. Rogério/Brito Geração, Transmissão e Distribuição INTRODUÇÃO AO SISTEMA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Usina Nuclear Prof. Rogério/Brito Geração, Transmissão e Distribuição INTRODUÇÃO AO SISTEMA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Turbinas a Gás Prof. Rogério/Brito Geração, Transmissão e Distribuição INTRODUÇÃO AO SISTEMA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Turbinas eólica Prof. Rogério/Brito Geração, Transmissão e Distribuição INTRODUÇÃO AO SISTEMA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Turbinas eólica Prof. Rogério/Brito Geração, Transmissão e Distribuição OBRIGADO Rogério Lúcio Lima rogerio.lucio.lima@gmail.com
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