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Sistema Elétrico de Potencia Prof: Elton de Sousa e Silva Introdução O valor econômico da energia elétrica Histórico Estrutura O sistema Brasileiro SEP Sistema Elétrico de Potencia Prof: Elton de Sousa e Silva SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA Conjunto de equipamentos que operam de maneira coordenada com a finalidade de gerar, transmitir e distribuir energia elétrica aos consumidores atendendo a determinados padrões de confiabilidade, disponibilidade, qualidade, segurança e custos, com o mínimo impacto ambiental e o máximo de segurança pessoal. Introdução O valor econômico da energia elétrica Histórico Estrutura O sistema Brasileiro SEP Sistema Elétrico de Potencia Prof: Elton de Sousa e Silva A dependência da sociedade moderna em relação ao fornecimento de energia Esta dependência energética é satisfeita pelas fontes energéticas tradicionais e renováveis O setor energético é parte integrante da macroeconomia A questão econômica da energia elétrica é usualmente estudada com o auxilio de modelos O sistema elétrico compreende centenas de equipamentos interligados entre si e se desenvolvem por extensas áreas territoriais. SEP O valor econômico da energia elétrica Prof: Elton de Sousa e Silva Como todo mercado econômico, a produção e posterior venda da energia (produto) também apresenta um balanço entre o custo de produção e manutenção da qualidade pelo produtor. A qualidade no fornecimento é função dos seguintes atributos: Disponibilidade no fornecimento de energia na quantidade exigida pelo usuário, Suprimento de uma energia limpa, com um mínimo de flutuações no nível de tensão e a presença de ruídos, Rápida restauração após algum falha no sistema visando a minimização do tempo não operativo, A acomodação do sistema a mudanças, planejadas ou acidentais, em sua estrutura topológica, como a retirada de elementos através de manobras na rede elétrica. SEP O custo da falta de suprimento de energia elétrica Prof: Elton de Sousa e Silva Geralmente os custos de falhas no suprimento de energia elétricos são pagos pelo consumidor. No setor industrial, por exemplo, destacam-se: Danos aos equipamentos/instalações; Danos à matéria prima/produto final; Custo de reinício da produção (após interrupção); Perda da produção (durante a falha e/ou reinício); Horas extras pagas para recuperar a produção; Outros custos e efeitos (ex. Aquisição de equipamentos de emergência). SEP O custo da falta de suprimento de energia elétrica Prof: Elton de Sousa e Silva SEP O custo da falta de suprimento de energia elétrica Prof: Elton de Sousa e Silva Mais o que é qualidade de energia no fornecimento. Entende-se por qualidade no fornecimento de energia elétrica a disponibilidade, ou seja, o fornecimento ininterrupto de energia na qualidade desejada pelo usuário e a conformidade, ou seja, as concessionárias devem buscar o fornecimento de uma energia limpa, praticamente isenta de flutuações e de harmônicas, com forma de onda senoidal. SEP O custo da falta de suprimento de energia elétrica Prof: Elton de Sousa e Silva Os principais distúrbios que podem surgir no fornecimento de energia elétrica são: Surtos de tensão, Baixa de tensão, Distorções harmônicas, Modulação de baixa freqüência (flicker). SEP O custo da falta de suprimento de energia elétrica Prof: Elton de Sousa e Silva Sistema Elétrico: Circuito ou circuitos elétricos inter-relacionados destinados a atingir um determinado objetivo. Circuito Elétrico: pode ser definido como uma interligação de componentes básicos formando pelo menos um caminho fechado. Sistema Elétrico de Potência (SEP): conjunto das instalações e equipamentos destinados à geração, transmissão e distribuição de energia elétrica até a medição, inclusive. Instalação Elétrica: conjunto das partes elétricas e não elétricas associadas e com características coordenadas entre si, que são necessárias ao funcionamento de uma parte determinada de um sistema elétrico. SEP Representação dos Sistemas de Potência Prof: Elton de Sousa e Silva Sistema Elétrico de Consumo (SEC): conjunto das instalações e equipamentos ligados a partir da medição, destinados ao funcionamento e operação dos sistemas dos consumidores. (BT, MT AT) Unidade Consumidora (UC): conjunto composto por instalações, ramal de entrada, equipamentos elétricos, condutores e acessórios, incluída a subestação, quando do fornecimento em tensão primária, caracterizado pelo recebimento de energia elétrica em apenas um ponto de entrega, com medição individualizada, correspondente a um único consumidor e localizado em uma mesma propriedade ou em propriedades contíguas. Sistema de Medição: conjunto de equipamentos, condutores, acessórios e chaves que efetivamente participam da realização da medição de faturamento. SEP Representação dos Sistemas de Potência Prof: Elton de Sousa e Silva Concessionária: agente titular de concessão federal para prestar o serviço público de distribuição de energia elétrica, doravante denominada “distribuidora”. Subestação: parte do sistema de potência que compreende os dispositivos de manobra, controle, proteção, transformação e demais equipamentos, condutores e acessórios, abrangendo as obras civis e estruturas de montagem. Alta Tensão (AT): tensão superior a 1000 volts em corrente alternada ou 1500 volts em corrente contínua, entre fases ou entre fase e terra. SEP Representação dos Sistemas de Potência Prof: Elton de Sousa e Silva SEP Agentes do SEP Prof: Elton de Sousa e Silva Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) É uma entidade brasileira de direito privado sem fins lucrativos que é responsável pela coordenação e controle da operação das instalações de geração e transmissão de energia elétrica do Sistema Interligado Nacional (SIN) Geradores de Energia Transmissores de energia Distribuidores de Energia Importador e Exportador de Energia Consumidores (grandes empresas) Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) É uma autarquia sob regime especial (Agência Reguladora), vinculada ao Ministério de Minas e Energia, com sede e foro no Distrito Federal, com a finalidade de regular e fiscalizar a produção, transmissão e comercialização de energia elétrica ESTRUTURA DO SEP SEP Representação dos Sistemas de Potência Prof: Elton de Sousa e Silva SEP Representação dos Sistemas de Potência Prof: Elton de Sousa e Silva SEP Representação dos Sistemas de Potência Prof: Elton de Sousa e Silva SEP Representação dos Sistemas de Potência Prof: Elton de Sousa e Silva SEP Representação dos Sistemas de Potência Prof: Elton de Sousa e Silva SEP Representação dos Sistemas de Potência Prof: Elton de Sousa e Silva SEP Representação dos Sistemas de Potência Prof: Elton de Sousa e Silva SEP Representação dos Sistemas de Potência Prof: Elton de Sousa e Silva SEP Representação dos Sistemas de Potência Prof: Elton de Sousa e Silva SEP Diagrama unifilar Prof: Elton de Sousa e Silva simplificação onde os componentes do sistema são representados por símbolos Os componentes de um sistema de potência trifásico que são representadas em um diagrama unifilar são: máquinas síncronas; transformadores; linhas de transmissão; cargas estáticas ou dinâmicas. SEP Representação dos Sistemas de Potência Prof: Elton de Sousa e Silva SEP Representação dos Sistemas de Potência Prof: Elton de Sousa e Silva SEP Representação dos Sistemas de Potência Prof: Elton de Sousa e Silva SEP Linhas de Transmissão Prof: Elton de Sousa e Silva As Linhas de Transmissão são os elementos do sistema elétrico que transportam toda a energia elétrica gerada até o consumidor. Dependendo do local da geração e do consumo, elas podem ter comprimentos variados, e por este motivo, apresentam modelos distintos. Sua representação depende da extensão da linha, que podem ser classificadas como: SEP Representação dos Sistemas de Potência Prof: Elton de Sousa e Silva Linhas longas – mais de 240 Km – representação com parâmetros distribuídos
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