Geração e Transmissão de Energia Senai Aula 1 REV02

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GERAGERAÇÇÃO E ÃO E 
TRASNMISSÃO DE TRASNMISSÃO DE 
ENERGIAENERGIA
APRESENTAAPRESENTAÇÇÃO DA ÃO DA 
DISCIPLINADISCIPLINA
Ubirajara OliveiraUbirajara Oliveira
bira.j@hotmail.combira.j@hotmail.com
AULA 1
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APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA
Unidade Curricular: 45h
Objetivos:
Apresentar ao aluno as fontes de geração de energia e as formas de transmitir a 
energia juntamente com os conceitos e definições envolvidos.
Competência/Habilidades:
Conhecer as principais fontes de geração de energia, as máquinas que envolvem a 
geração e os conceitos que envolvem a transmissão de energia elétrica e as 
características desses sistemas.
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APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA
Ementa:
• Matriz de cálculos.
• Perdas ativas nas linhas de distribuição;
• Circuito equivalente da linha de transmissão;
• Corrente alternada e contínua. Retificadores;
• Modelagem da linha de transmissão;
• Relação de tensão e de corrente em linhas de transmissão;
• Linhas de transmissão;
• Estações elevadoras de energia;
• Geradores Síncronos;
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BIBLIOGRAFIA BÁSICA
STEVENSON JUNIOR, W. D. Elementos de Análise de Sistemas de Potência. 2ª
Ed., McGraw-Hill São Paulo, 1982.
ELGERD O. Introdução à Teoria de Sistemas Elétricos de Potência. McGraw-Hill, 
São Paulo, 1977.
SENAI-CIMATEC. NR 10 - Segurança no sistema elétrico de potência (SEP) e suas 
proximidades.
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BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
RAMOS, Dorel Soares, DIAS, Eduardo Mário. Sistemas Elétricos de Potência. Rio 
de Janeiro, Guanabara Dois, 1982.
ZANETTA JR. L. Cera. Fundamentos de Sistemas Elétricos de Potência. Editora 
Livraria da Física, 2006.
OLIVEIRA, C. C. Barioni. Introdução a Sistemas Elétricos de Potência. Editora 
Edgard Blücher, 2ª Ed., 1996.
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CONCEITO
E
DEFINIÇÃO
AULA 1
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CONCEITO E DEFINIÇÃO
Geração – Composta pelas usinas, tem a função de converter energia de alguma 
fonte (hidráulica, eólica, solar) em eletricidade. A tensão é, em geral, em torno de 
13,8kV. Exemplo a usina de Itaipu que gera 14.000MW (20 x 700MW).
Consumo – Utilização final da energia. 
Distribuição – Composta por SEs abaixadoras e LDs, tem a função de distribuir a 
energia elétrica recebida da transmissão aos centros consumidores. Tensão entre 
3,2kV à 22kV.
Subtransmissão – As linhas que operam de 34,5kV até 138kV, que, normalmente 
passam nos centros urbanos.
Transmissão – Composta pelas LTs, responsáveis por transportar a energia dos 
pontos de geração aos pontos de consumo. Tensão Maior que 138kV
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ORGANOGRAMA
Estrutura Organizacional do Setor Elétrico Brasileiro
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IDENTIFICAÇÃO DO ORGANOGRAMA
a) Conselho Nacional de Política Energética – CNPE
Órgão de assessoramento do Presidente da República para formulação de políticas 
nacionais e diretrizes de energia, visando, dentre outros, o aproveitamento natural 
dos recursos energéticos do país, a revisão periódica da matriz energética e a 
definição de diretrizes para programas específicos.
c) Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico – CMSE
Constituído no âmbito do MME e sob sua coordenação direta, com a função precípua 
de acompanhar e avaliar permanentemente a continuidade e a segurança do 
suprimento eletro energético em todo o território.
b) Ministério de Minas e Energia – MME
Encarregado de formulação, do planejamento e da implementação de ações do 
Governo Federal no âmbito da política energética nacional. O MME detém o poder 
concedente.
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d) Empresa de Pesquisa Energética - EPE
Empresa pública federal vinculada ao MME tem por finalidade prestar serviços na 
área de estudos e pesquisas destinados a subsidiar o planejamento do setor 
energético.
IDENTIFICAÇÃO DO ORGANOGRAMA
f) Operador Nacional do Sistema Elétrico - ONS
Pessoa jurídica de direito privado, sem fins lucrativos, sob regulação e fiscalização da 
ANEEL, tem por objetivo executar as atividades de coordenação e controle da 
operação de geração e transmissão, no âmbito do SIN (Sistema Interligado Nacional). 
O ONS é responsável pela operação física do sistema e pelo despacho energético 
centralizado.
e) Agência Nacional de Energia Elétrica - ANEEL
Autarquia vinculada ao MME, com finalidade de regular a fiscalização, a produção, 
transmissão, distribuição e comercialização de energia, em conformidade com as 
políticas e diretrizes do Governo Federal. A ANEEL detém os poderes regulador e 
fiscalizador.
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g) Câmara de Comercialização de Energia Elétrica - CCEE
Pessoa jurídica de direito privado, sem fins lucrativos, sob regulação e fiscalização da 
ANEEL, com finalidade de viabilizar a comercialização de energia elétrica no Sistema 
Interligado Nacional - SIN. Administra os contratos de compra e venda de energia 
elétrica, sua contabilização e liquidação. A CCEE é responsável pela operação 
comercial do sistema.
IDENTIFICAÇÃO DO ORGANOGRAMA
A comercialização de energia elétrica é atualmente realizada em dois ambientes diferentes:
3 Consumidor livre: consumidor que pode optar pela compra de energia elétrica junto a qualquer fornecedor, que é atendido em qualquer tensão e com 
demanda contratada mínima de 3MW. (Resolução ANEEL No. 264 e 456).
2- Ambiente de Contratação Regulada (ACR): destinado ao atendimento de consumidores 
cativos por meio das distribuidoras, sendo estas supridas por geradores estatais ou 
independentes que vendem energia em leilões públicos anuais.
1- Ambiente de Contratação Livre (ACL): destinado ao atendimento de consumidores livres³
por meio de contratos bilaterais firmados com produtores independentes de energia, agentes 
comercializadores ou geradores estatais. Estes últimos só podem fazer suas ofertas por meio 
de leilões públicos.
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CONHECIMENTOS IMPORTANTES
• Unifilar – representação do SEP. 
• Proteção – Confiabilidade, rapidez, seletividade, economia e simplicidade.
• Planejamento – Geração, transmissão, subtransmissão e distribuição. 
• Componentes – gerador, LT, trafo e alimentadores. 
• Não renováveis – tendem a se esgotar. Petróleo, carvão mineral, gás natural e 
urânio 
• Renováveis - não se esgotam. Sol, vento, água 
• No Brasil 90% vem da usina hidroelétrica e 10% termoelétrica 
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GERAÇÃO
DE
DE ENERGIA
AULA 1
1414
PRINCIPAIS FONTES GERADORAS DE ENERGIA
Convencionais Não Convencionais 
ou Alternativas 
Exóticas 
Petróleo 
Gás Natural
Carvão 
Hidroeletricidade
Biomassa
Marés 
Ventos 
Ondas 
Xisto 
Geotérmica 
Fissão nuclear 
Solar (produção de calor e/ou 
eletricidade) 
Energia solar 
(produzida no interior 
do Sol) 
Calor dos oceanos 
Fusão nuclear 
De todas as diferentes formas de energia (as principais forças que a originam e as 
suas energias derivadas), a energia é geralmente classificada segundo as suas 
fontes. Utilizando a acepção mais comum – energia como capacidade de produzir 
trabalho – pode-se distinguir três grupos de fontes de energia, conforme tabela 
abaixo.
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CARACTERÍSTICAS DAS PRINCIPAIS FONTES 
GERADORAS DE ENERGIA
Fonte Obtenção Usos Vantagens Desvantagens
Petróleo
Matéria resultante de 
transformações químicas 
de fósseis animais e 
vegetais. Extraído em 
reservas marítimas ou 
continentais.
Produção de energia 
elétrica. Matéria-
prima da gasolina e 
do diesel e de outros 
produtos como 
plástico, borracha 
sintética, ceras, 
tintas, gás e asfalto.
Domínio da tecnologia 
para exploração e 
refino. Facilidade de 
transporte e 
distribuição.
É um recurso esgotável. Libera 
dióxido de carbono na 
atmosfera, poluindo o ambiente 
e colaborando para o aumento 
da temperatura.
Gás Natural
Ocorre na natureza 
associado ou não ao 
petróleo. A pressão nas 
reservas impulsiona o gás 
para a superfície, onde é
coletado em tubulações.
Aquecimento;comb
ustível para geração 
de eletricidade, 
veículos, caldeiras e 
fornos; matéria-
prima de derivados 
do petróleo.
Pode ser utilizado nas 
formas gasosa e 
líquida; existe um 
grande número de 
reservas.
É um recurso esgotável.. A 
construção de gasodutos e 
metaneiros (navios especiais) 
para o transporte e distribuição 
requer altos investimentos.
Influencia na formação de chuva 
ácida e na alteração climática.
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Fonte Obtenção Usos Vantagens Desvantagens
Nuclear
Reatores nucleares 
produzem energia térmica 
por fissão (quebra) de 
átomos de urânio. A energia 
produzida aciona um 
gerador elétrico.
Produção de energia 
elétrica. Fabricação de 
bombas atômicas.
As usinas podem 
ser instaladas em 
locais próximos 
aos centros de 
consumo. Não 
emite poluentes 
que influem sobre 
o efeito estufa.
Não há tecnologia para tratar 
o lixo nuclear. A construção 
dessas usinas é cara e 
demorada. Há riscos de 
contaminação nuclear.
Hidroeletricidade
A energia liberada pela 
queda de grande quantidade 
de água represada move 
uma turbina que aciona um 
gerador elétrico.
Produção de energia 
elétrica.
Não emite 
poluentes. A 
produção é
controlada. Não 
influencia no 
efeito estufa.
Inundação de grandes áreas, 
deslocamento de populações. 
A construção dessas usinas 
também é cara e demorada.
CARACTERÍSTICAS DAS PRINCIPAIS FONTES 
GERADORAS DE ENERGIA
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Carvão mineral
Máteria que resulta das 
transformações químicas de 
grandes florestas soterradas. 
Extraído em minas 
subterrrâneas ou a céu 
descoberto em bacias 
sedimentares.
Produção de energia 
elétrica. 
Aquecimento.
Matéria-prima de 
fertilizantes.
Domínio da 
tecnologia de 
aproveitamento. 
Facilidade de 
transporte e 
distribuição.
Influencia na formação da 
chuva ácida devido à
liberação de poluentes como 
dióxido de carbono (CO2) e 
enxofre (SO2) e óxidos de 
nitrogênio durante a 
combustão.
Eólica
O movimento dos ventos é
captado por hélices ligadas 
a uma turbina que aciona 
um gerador elétrico.
Produção de energia 
elétrica. 
Movimentação de 
moinhos.
Grande potencial 
para geração de 
energia elétrica. 
Não influi no 
efeito estufa. Não 
ocupa áreas de 
produção agrícola.
Exige investimentos para 
transmissão da energia 
gerada. Produz poluição 
sonora. Interfere nas 
transmissões de rádio e TV.
Fonte Obtenção Usos Vantagens Desvantagens
CARACTERÍSTICAS DAS PRINCIPAIS FONTES 
GERADORAS DE ENERGIA
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Solar
Lâminas ou painéis 
recobertos com material 
semicondutor capturam a 
luminosidade recebida do 
Sol para gerar corrente 
elétrica.
Produção de energia 
elétrica.. 
Aquecimento.
Não é poluente. 
Não influi no 
efeito estufa. Não 
precisa de turbinas 
ou geradores para 
a produção de 
energia elétrica.
Exige investimentos iniciais 
de relativa monta para o seu 
aproveitamento.
Biomassa
A matéria orgânica é
decomposta em caldeiras ou 
em biodigestores. O 
processo gera gás e vapor 
que aciona uma turbina e 
move um gerador elétrico.
Aquecimento. 
Produção de energia 
elétrica.. Produção de 
biogás ou gás natural 
(metano).
É fonte renovável. 
Sua ação sobre o 
efeito estufa pode 
ser equilibrada: o 
gás carbônico 
liberado durante a 
queima é
absorvido no ciclo 
de produção.
Exige investimentos iniciais 
para o seu aproveitamento.
Base de dados: Almanaque Abril - CD Rom, 1999
Fonte Obtenção Usos Vantagens Desvantagens
CARACTERÍSTICAS DAS PRINCIPAIS FONTES 
GERADORAS DE ENERGIA
1919
PRINCÍPIOS DE GERAÇÃO TRANSMISSÃO E 
DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA
2020
Representação do sistema elétrico.
PRINCÍPIOS DE GERAÇÃO TRANSMISSÃO E 
DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA
2121
Representação do sistema elétrico, com a linha de transmissão destacada.
PRINCÍPIOS DE GERAÇÃO TRANSMISSÃO E 
DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA
2222
GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
• Os geradores de eletricidade necessitam de energia mecânica (energia cinética) 
para fazerem girar rotores das turbinas, nos quais estão acoplados, no mesmo 
eixo, os rotores dos geradores de eletricidade. 
• Uma turbina hidráulica ou térmica é montado no mesmo eixo de um gerador 
síncrono. 
2323
LINHAS DE TRANSMISSÃO
Linhas de Transmissão – Acima de138 kV 
São linhas que operam com as tensões mais elevadas do sistema, tendo como 
função principal o transporte de energia entre os centros de produção e centros de 
consumo, como também a interligação de centros de produção e mesmo sistemas 
independentes. Em geral, são terminadas em subestações abaixadoras regionais 
onde a tensão é reduzida a nível para o início da distribuição a granel pelas linhas de 
sub-transmissão. Em um mesmo sistema pode haver, e em geral há, linhas de 
transmissão em dois ou mais níveis de tensão.
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LINHAS DE SUB-TRANSMISSÃO
Linhas de Sub-transmissão – De 34,5kV até 138kV
Normalmente operam em tensões inferiores àquelas dos sistemas de transmissão, 
não sendo no entanto incomum operarem com uma tensão também existente nestes. 
Sua função é a distribuição a granel da energia transportada pelas linhas de 
transmissão. Nascem nos barramentos das subestações abaixadoras locais. Das 
subestações regionais saem diversas linhas de sub-transmissão tomando rumos 
diversos. Em um sistema é possível também haver dois ou mais níveis de tensão de 
sub-transmissão, como ainda um sub-nível de sub-transmissão.
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LINHAS DE DISTRIBUIÇÃO PRIMÁRIA
Linhas de Distribuição Primária – 3,2kV até 22kV
São linhas de tensão suficientemente baixas para ocuparem vias públicas e 
suficientemente elevadas para assegurarem boa regulação, mesmo para potências 
razoáveis. Às vezes desempenham o papel de linhas de sub-transmissão em pontas 
de sistemas.
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LINHAS DE DISTRIBUIÇÃO SECUNDÁRIA
Linhas de Distribuição Secundárias – 127V até 380V. 
Operam com as tensões mais baixas do sistema e em geral seu comprimento não 
excede 200 a 300 metros. Sua tensão é apropriada para uso direto em máquinas, 
aparelhos e lâmpadas. No Brasil estão em uso sistemas de 220/127 V e 380/220 V, 
deriváveis de sistemas trifásicos com neutro.
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RESUMO FAIXAS DE TENSÃO
Faixas de Tensão (kV)
Componente Tensão (kV)
Geração 2,2 a 22
Transmissão 230 a 750
Sub-transmissão 34,5 a 138
Distribuição
Distribuição 
Primária 3,2 a 22
Distribuição 
Secundária 0,127 a 0,380