Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica Aula 04 16 02 16

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Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Professor: Paulo Roberto Costa Silva 
E-mail: pr@task.com.br 
ENGENHARIA ELÉTRICA – GRADUAÇÃO 
EMENTA 
1. ESTRUTURA DA INDÚSTRIA DE ENERGIA ELÉTRICA 
 
2. REPRESENTAÇÃO DAS REDES DE ENERGIA ELÉTRICA 
 
3. LINHAS DE TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO 
 
4. FERRAMENTAS DE SIMULAÇÃO 
 
5. PLANEJAMENTO E OPERAÇÃO 
 
6. COORDENAÇÃO DO ISOLAMENTO 
 
7. MONITORAMENTO E DIAGNÓSTICO DE FALHAS EM EQUIPAMENTOS 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Última Aula 
Estrutura da Indústria de Energia Elétrica 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
CÂMARA 
E 
SENADO 
MME 
DEMAIS 
MINISTÉRIOS 
ENVOLVIDOS 
ÓRGÃOS 
AMBIENTAIS 
BNDES 
GOVERNOS 
ESTADUAIS / 
REGULADORES 
ESTADUAIS 
PROCON’s 
ESTADUAIS 
ASSOCIAÇÕES 
DE 
CONSUMIDORES 
CONSELHOS DE 
CONSUMIDORES 
ASSOCIAÇÕES 
SETORIAIS 
ASSOCIAÇÕES DE 
FORNECEDORES 
INVESTIDORES 
 
GERADORES 
TRANSMISSORES 
DISTRIBUIDORES 
COMERCIALIZADORES 
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CONSUMIDORES 
LIVRES, CATIVOS 
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CNPE 
Fonte: ANEEL (adaptado) 
AMBIENTE SETORIAL 
ELETROBRÁS EPE 
SUPORTE 
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Estrutura da Indústria de Energia Elétrica 
Sistema Elétrico de Potência SEP 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Sistemas elétricos de potência (SEP): 
 
1. São grandes sistemas de energia elétrica, de forma interligado e devidamente 
controlado 
 
2. Proporcionam a geração, transmissão e distribuição de energia elétrica 
 
• Considera todas as formas de geração de energia elétrica 
• Hidráulica 
• Nuclear 
• Eólica 
• Térmica 
• Solar 
• Etc... 
 
• Permite todas a formas de transmissão e distribuição da energia elétrica 
• Extra alta tensão, Alta tensão 
• Baixa tensão 
• Corrente alternada 
• Corrente contínua 
Sistema Elétrico de Potência - SEP 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Definição 
Sistema Elétrico de Potência - SEP 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Configuração 
Geração 
Transmissão Subestações (Transmissão) 
Subestações (Distribuição) 
Transmissão 
Distribuição 
(AT/MT) 
Distribuição (BT) 
Geração 
Transformação 
Distribuição 
(MT/BT) 
Distribuição 
(AT) 
Transmissão 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Sistema Elétrico de Potência - SEP 
Configuração - Exemplo 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Sistema Elétrico de Potência - SEP 
Faixas de Tensões Classificações 
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Sistemas Elétricos de Potência -SEP 
Simbologias 
• Os sistemas elétricos de potência possuem as seguintes características: 
 
• Elementos ativos: Geradores 
 
• Elementos passivos: Indutores, capacitores e resistores 
 
• Um grande números de componentes (ativos e passivos) interligados entre si 
 
• Vários níveis de tensões (particionados pelos transformadores) 
 
• Em grande maioria possuem a configuração trifásica 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Sistemas Elétricos de Potência -SEP 
Principais Características 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Sistemas Elétricos de Potência -SEP 
Representação Esquemática 
• Os sistemas elétricos de potência são representados graficamente por: 
 
• Diagramas unifilares 
 
• Diagramas multifilares 
 
• Diagramas equivalente por fases 
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Diagramas Unifilares 
• Os diagramas unifilares têm o objetivo de: 
 
• Apresentar apenas uma fase do sistema elétrico de potência, monofásicos e 
trifásicos 
 
• Permitir a análise de forma simplificada, uma vez que os sistema são 
considerados equilibrados em sua maioria 
 
• Representar graficamente os principais elementos e componentes, bem como a 
suas interligações 
 
• Ser com a máxima simplificação possível 
 
• Sempre que possível, omitir o neutro, quando este não for significativo para as 
análises 
Sistemas Elétricos de Potência -SEP 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Alto Grau de Simplificação Diagramas Unifilares 
Sistemas Elétricos de Potência -SEP 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Sistemas Elétricos de Potência -SEP 
Médio Grau de Simplificação Diagramas Unifilares 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Sistemas Elétricos de Potência -SEP 
Baixo Grau de Simplificação Diagramas Unifilares 
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Diagramas Multifilares 
• Os diagramas multifilatres têm o objetivo de: 
 
• Apresentar todas as fases do sistema elétrico de potência, monofásicos, bifásicos 
e trifásicos 
 
• Permitir a análise detalhada, para uma inspeção pontual 
 
• Representar graficamente os todos os elementos e componentes, bem como a 
suas interligações e conexões trifásicas 
 
• Sempre, representar o neutro, quando este estiver presente no sistema 
Sistemas Elétricos de Potência -SEP 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Proteção de Transformadores Diagramas Multifilares 
Sistemas Elétricos de Potência -SEP 
Relé 87 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Diagramas Multifilares 
Sistemas Elétricos de Potência -SEP 
Proteção de Linha 
Relés 
51 e 67 
Relés 67 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Diagramas Equivalentes por Fase 
• Os diagramas equivalentes por fase têm o objetivo de: 
 
• Apresentar os valores de impedâncias de: 
• Geradores 
• Linhas de transmissão 
• Transformadores 
• Capacitores 
• Cabos 
• Cargas ( Motores, indutores, etc...) 
 
• Simplificar a análise numérica 
 
• Representar grandezas normalizadas 
 
• Eliminar a análise em níveis diferentes de tensões (Eliminar o efeito particionador 
dos transformadores) 
Sistemas Elétricos de Potência -SEP 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Diagramas Equivalentes por Fase 
Sistemas Elétricos de Potência -SEP 
Diagrama Unifilar 
Diagrama Unifilar 
Valores em p.u. Elimina níveis 
diferentes de 
tensões 
Simplifica análises 
numéricas 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Diagramas Equivalentes por Fase 
Sistemas Elétricos de Potência -SEP 
Diagrama de Impedâncias 
Diagrama de Impedâncias 
Valores em p.u. Auxilia os cálculos 
de sistemas de 
proteções 
Simplifica análises 
numéricas 
Diagramas Equivalentes por Fase 
Sistemas Elétricos de Potência -SEP 
Circuito Equivalente por Fase 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Valores em p.u. 
Elimina o efeito 
particionador 
Auxilia os cálculos 
de sistemas de 
proteções 
Permite análises 
detalhadas 
Transmissão 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
• O sistema de transmissão é responsável pelo transporte da energia entre os centros 
geradores e os consumidores 
 
 
• O sistema de transmissão de energia elétrica é a parte do sistema elétrico localizada: 
 
• Entre a geração e o sistema de distribuição de alta tensão 
 
• Entre a geração e os consumidores em alta tensão 
Transmissão 
Definição 
• A transmissão conta com um sistema interligado que permite:Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Transmissão 
Visão Geral SIN – Sistema Interligado 
Aumenta a 
disponibilidade 
Relocação de 
cargas 
Resposta rápida 
diante a faltas no 
sistema 
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Transmissão 
Localização da Transmissão 
Transmissão 
Sub-transmissão 
Distribuição 
Geração 
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Transmissão 
Representação Setorial Exemplo 
Centro de Operação do Sistema 
Centro de Operação Regional 
Linhas de Transmissões 
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Transmissão 
Representação Unifilar da Transmissão 
Informações 
das barras 
Exemplo 
Identificações 
das linhas 
Informações 
dos níveis de 
tensões 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Transmissão 
Mapa de Interligações entre Usinas e Subestações 
Apresenta de 
forma linear as 
conexões das 
linhas 
Apresenta os 
níveis de 
tensões das 
linhas 
Facilita a 
compreensão 
e análises 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Transmissão 
Dimensões Continentais Comparativo 
Distribuição 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Distribuição 
Definição 
• O sistema de distribuição é responsável pelo transporte e distribuição da energia entre: 
 
• Entre o sistema de transmissão e o sistema de distribuição de alta tensão 
 
• Entre o sistema de transmissão e o consumidores de alta tensão 
 
• Entre o sistema de transmissão e o sistema de distribuição de baixa tensão 
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Distribuição 
Níveis de Tensões 
• As tensões padronizadas do sistema de distribuição são: 
 
• Alta tensão (AT < 230 kV) 
• 138 kV e 69 kV 
 
• Média Tensão (2,3 < MT < 34,5) 
• 34,5 kV, 22 kV e 3,8 kV 
As tensões nominais padronizadas em 
Baixa Tensão (BT) - PRODIST Módulo 3 
são: 
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Distribuição 
Componentes de uma Rede de Distribuição 
• O sistema de distribuição pode ser dividido em componentes como: 
 
• Sistema de Subtransmissão 
 
• Sistema de Distribuição – AT 
 
• Sistema de Distribuição Primário - MT (Alimentadores de Distribuição) 
 
• Transformadores de Distribuição 
 
• Sistema de Distribuição Secundário – BT 
 
• Ramais de ligação 
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Distribuição 
Diagrama Unifilar de um Sistema de Distribuição 
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Distribuição 
Topologias 
• As topologias utilizadas na distribuição AT são: 
 
• Radial 
 
• Radial com recurso 
 
• Anel (loop) 
 
• Reticulado (grid ou network) 
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Distribuição 
Topologias Sistema de Distribuição AT - Radial 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Distribuição 
Topologias Sistema de Distribuição AT – Radial com Recurso 
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Distribuição 
Topologias Sistema de Distribuição AT – Anel (Loop) 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Distribuição 
Topologias Sistema de Distribuição AT – Reticulado 
• As linhas de distribuição são condutores através dos quais a energia elétrica é 
transportada de um ponto transmissor a um terminal receptor 
 
• Formas comuns de linhas de distribuição são: 
• Linha Aérea: Corrente alternada ou em Corrente Contínua 
• Linha Subterrânea: Corrente Alternada 
• Linha Subaquática: Corrente Alternada 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Linhas de Distribuição AT (LD): normalmente operam em tensões inferiores a 230 kV 
 
• Sua função é a distribuição da energia transportada pelas linhas de transmissão 
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Distribuição 
Linha de Distribuição AT - LD Definição / |Tipos 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Distribuição 
• Os componentes básicos de uma linha de transmissão / distribuição aérea são: 
• Condutores 
• Isoladores 
• Para-raios 
• Estrutura de Suporte 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Linha de Distribuição AT - LD Componentes Básicos 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Distribuição 
• As redes de distribuição são condutores através dos quais a energia elétrica é 
transportada de um ponto SE Abaixadora ao consumidor 
 
• Formas comuns de redes de distribuição são: 
• Rede Aérea: Corrente alternada 
• Rede Subterrânea : Corrente Alternada 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Redes de Distribuição MT (RD): normalmente operam em tensões inferiores a 22 kV 
 
• Sua função é a distribuição a granel da energia transportada pelas linhas de 
transmissão e distribuição AT 
Rede de Distribuição MT - RD Definição / |Tipos 
Próxima Aula 
• Unidade II 
• Subestações 
• Topologia em Subestações - Barramentos 
 
• Sugestão: 
• Ver Ementa do Curso 
• Fontes de leitura [8], [10] a [12] e [18] 
 
• Boa Noite! 
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