aula EME 33 - Geração, Transmissão, Distrib Maq Eletricas 111202

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3/12/2011
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Eletrotécnica
Geração, Transmissão e Distribuição 
de Energia Elétrica
Máquinas Elétricas
Tópicos
• Geração & transmissão monofásica
– Transformadores
• Sistema trifásico
• Máquinas elétricas
– Geradores
– Motores
Geração & transmissão monofásica
• Considere o problema de levar 30 MW de 
potência elétrica de uma usina geradora até a 
cidade consumidora a 100 km de distância, 
com tensão de 220 Vef, admitindo perda 
máxima de 2,5% nos condutores de cobre. 
Qual o diâmetro dos condutores? (Resistividade 
do cobre = 1,7 x 10-8 Ω.m)
~
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• P = VI , logo I = 136,4 kA = 1,364 x 105 A
• Potência dissipada nos condutores = 750 kW
• Resistência dos condutores = 4,03 x 10-5 Ω
• Resistividade do cobre = 1,7 x 10-8 Ω.m
• Comprimento L = 200 km
• Área do condutor = 84,3 m²
• Diâmetro do condutor = 10,4 m (!!!)
~
220 V
100 km
P = 30 MW
Maior tensão, menor condutor
• Qual a tensão necessária, se o condutor a ser 
usado tem diâmetro de 1,65 cm?
• R
condutor
= 15,9 Ω
• I = 217 A
• V = 138 kV
Transformadores
• 2 bobinas (enrolamentos)
• Mesmo campo magnético
• Relação entre tensões:
N1 N2 V2V1
1
1
2
2 VN
NV =
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Sistema trifásico
~ V1 sen (ωt)
~ V2 sen (ωt – 120°)
~ V3 sen (ωt – 240°)
Condutor central comum
~
N
I1
I2
I3
I = I1 + I2 + I3
Balanceado: Ineutro = 0
~
N
Ineutro = 0
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Geração, Transmissão, Distribuição
Geração
13,8 kV
Transmissão
138 kV
N1 N2
V2
V1
N
1
N
2V
2
V
1
Distribuição
13,8 kV
Usuários
220 kV
N1 N2
V2
V1
Gerador Elétrico
• Conforme visto no Cap. 5:
– Enrolamento girando em campo magnético ou 
campo magnético girando
– Variação de fluxo magnético causa f.e.m.
• Trabalho mecânico gera 
energia (trabalho) elétrica
Motor Elétrico
• Conceito inverso:
– Energia (trabalho) elétrica gera 
energia (trabalho) mecânica
• Conversão eletro-mecânica de energia
– Cap. 8 (Flarys)
• Motores de corrente contínua
• Motores de indução (corrente alternada)
• Motores síncronos (corrente alteranda)
– Caps. 9, 10, 11, 13 (Flarys)