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Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica EELET.10N1 Aula 03 Prof. Edgard Pereira Cardoso 2/2014 Centro Universitário Newton de Paiva Instituto de Ciências Exatas Escola de Engenharia Elétrica 1 Componentes do Sistema Elétrico de Potência 2 - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 Representação Esquemática do SEP 3 Característica do Sistema Elétrico de Potência • Os Sistemas Elétricos de Potência apresentam as seguintes características; Normalmente são trifásicos; • Os sistemas elétricos podem ser representados graficamente através de: 4 Apresentam um grande número de componentes; Possuem transformadores que particionam o sistema em seções de diferentes níveis de tensão Diagramas Unifilares; Diagramas Multifilares; Diagramas Equivalente por Fase; - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 Diagramas Unifilares Simplificados -SEP Representação do Sistema Elétrico • Diagramas Unifilares; 5 Representa os principais componentes por símbolos e suas interconexões com a máxima simplificação e omissão do condutor neutro; Representa apenas uma fase do sistema; Representam sistemas monofásicos ou trifásicos; - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 Proteção de Linha Transformador -Relé 67 Proteção de Transformador -Relé 87 Representação do Sistema Elétrico • Diagramas Multifilares; 6 Os diagramas multifilares podem ser bifásicos ou trifásicos. As Figuras abaixo ilustram um diagrama trifilar, representando um circuito de proteção de transformador e de uma linha de transmissão; - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 Representação do Sistema Elétrico • Diagramas Equivalente por fase; 7 Representa as grandezas normalizadas; Simplifica a análise numérica; Elimina o efeito particionador dos transformadores; Usado para mostrar os dados de impedância de geradores, linhas, transformadores, capacitores, cabos, etc; - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 Potência Elétrica - Revisão 8 Potência Elétrica - Revisão 9 • Energia é a capacidade de realizar trabalho; • Apresentando-se sob as mais variadas formas: Atômica; Elétrica; Mecânica; Química; Térmica. • Ela não pode ser criada, mas transformada de uma forma para outra (processo pelo qual apenas paga-se um preço : rendimento). - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 10 Tensão Elétrica - Revisão - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 11 Tensão Elétrica - Revisão - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 12 Corrente Elétrica - Revisão - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 13 Esquema Condutores - Revisão - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 14 Potência Elétrica - Revisão - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 15 Potência Elétrica - Revisão - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 16 Potência Ativa - Revisão - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 17 Potência Ativa - Revisão - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 18 Potência Reativa - Revisão - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 19 Potência Reativa - Revisão - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 20 Potência Elétrica - Revisão - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 21 Fator de Potência - Revisão - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 22 Fator de Potência - Revisão - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 23 Fator de Potência - Revisão - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 24 Fator de Potência - Revisão - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 25 Grandezas Elétricas - Revisão - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 Valor Percentual ou Por Unidade - PU 26 27 Valor Percentual ou Por Unidade (ou PU): • Forma de expressar as grandezas elétricas em um circuito de forma normalizada, com base em valores predeterminados Exemplo: • Para uma potencia base igual a 100MVA • Uma potencia de 80MVA terá valor de 0,80pu ou 80% (=80MVA/100MVA) • Vantagens: Simplificação dos cálculos (Normalização) Melhor sensibilidade entre grandezas - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 28 Valor Percentual ou Por Unidade (ou PU): • Em Analise de Redes, os valores percentuais ou PU são determinados a partir das duas relações físicas a seguir: • Assim, duas grandezas são escolhidas como valores bases e as outras duas são calculadas em relação as bases adotadas: Por convenção são escolhidas a tensão e a potencia. Em SEP as bases geralmente são os valores nominais. - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 29 Valor Base 30 Cálculo das Grandezas em PU - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 31 Sistema PU com grandezas fasoriais • Seja a tensão fasorial em Volt: • Em PU: - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 32 Sistema PU com grandezas fasoriais • A potencia base adota e sempre a potencia aparente, Então: Nota: • E se fosse adotado uma base para o P e outra para o Q? • Digamos que desejamos calcular: - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 33 Sistema PU com grandezas fasoriais • Teríamos: • Portanto, somente a potencia aparente e usada como base. - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 34 Sistema PU com grandezas fasoriais • Portanto: - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 35 Sistema PU - Mudanças de Base • Normalmente os parâmetros de um equipamento estão com base diferente da adotada no sistema, o que requer mudança de base • Mudança de Base de: Tensão; Potência; Corrente; Impedância - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 36 Mudanças de Base de Tensão: • A mudança de base de potencia e feita de forma análoga. - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 37 Mudanças de Base de Corrente: - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 38 Mudanças de Base de Impedância: - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014
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