TransmissaoeDistribuicaodeEnergia

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Bruno Leandro Galvão Costa
Transmissão e Distribuição de 
Energia 
© 2016 by Universidade de Uberaba
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eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia, gravação ou qualquer outro tipo de 
sistema de armazenamento e transmissão de informação, sem prévia autorização, 
por escrito, da Universidade de Uberaba.
Universidade de Uberaba
Reitor 
Marcelo Palmério
Pró-Reitor de Educação a Distância
Fernando César Marra e Silva
Editoração
Produção de Materiais Didáticos
Capa
Toninho Cartoon
Edição
Universidade de Uberaba
Av. Nenê Sabino, 1801 – Bairro Universitário
Catalogação elaborada pelo Setor de Referência da Biblioteca Central UNIUBE
Bruno Leandro Galvão Costa
Possuo graduação em Engenharia Elétrica, com ênfase em Ele-
trotécnica, pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná 
(UTFPR) – Câmpus Cornélio Procópio (2013) e mestrado no Pro-
grama de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica também pela 
UTFPR – Câmpus Cornélio Procópio (2015). Possuo curso técnico 
em computação pelo Centro de Ensino Profissionalizante CEDAS-
PY (2005). Tenho experiência na área de Engenharia Elétrica, com 
destaque para Automação Eletrônica de Processos Industriais, 
atuando principalmente nos seguintes conceitos: sistemas de con-
trole (mono e multivariável), otimização de sistemas, inteligência 
artificial (redes neurais e metaheurísticas de otimização), máquinas 
elétricas, acionamento e controle de máquinas elétricas.
Sobre os autores
Olá Querido aluno. Seja muito Bem-vindo aos estudos da nossa 
disciplina de Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica. No 
decorrer dos próximos capítulos, veremos diversos conceitos que 
caracterizam estas importantes áreas do conhecimento em Enge-
nharia Elétrica.
Particularmente, nossa disciplina será divida em duas grandes par-
tes: a primeira delas que compreende os capítulos I, II, III e IV, será 
focado a análise de aspectos relacionados à Transmissão de ener-
gia elétrica; por sua vez a segunda parte, composta dos capítulos 
V, VI, VII e VIII, o enfoque será para os aspectos de Distribuição de 
energia elétrica.
Vejamos a seguir, de maneira bem resumida, os principais tópicos 
característicos de cada um dos capítulos que estaremos estudando 
no decorrer desta disciplina:
PARTE I - TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
CAPÍTULO I - Transporte de Energia e Sistemas Elétricos:
Inicialmente são colocados alguns conceitos iniciais sobre o tema: 
fatores para a análise do grau de desenvolvimento de um país, 
fontes de energia (não renováveis e renováveis), custo de produ-
ção e transporte de energia. Em seguida é comentado rapidamente 
alguns aspectos sobre os Sistemas Elétricos de Potência (SEPs): 
estrutura básica, categorias para os elementos de transporte de um 
SEP. Ao fim, são abordadas informações sobre a evolução histórica 
Apresentação
da energia elétrica, sob uma visão i) geral: principais pesquisado-
res que contribuíram com pesquisas na área de energia; ii) a nível 
de Brasil: com os principais acontecimentos históricos em nosso 
país, relacionados à energia elétrica.
CAPÍTULO II - Estrutura, Padronização de Tensões e Tipos de 
Transmissão em Sistemas Elétricos de Potência:
Primeiramente, são discutidos alguns aspectos específicos sobre a 
estrutura básica de um sistema elétrico: geração, subestação ele-
vadora, linhas de transmissão, subestação abaixadora e linhas de 
distribuição. Em seguida, é discorrido rapidamente sobre conceitos 
gerais sobre sistemas de geração, de transmissão e distribuição. 
Por sua vez, na seção seguinte são comentados aspectos sobre 
a padronização de tensões de transmissão. E por fim, são desta-
cados conceitos sobre transmissão em corrente alternada (CA) e 
corrente contínua (CC).
CAPÍTULO III - Subestações:
Neste capítulo serão focados conceitos específicos sobre Subesta-
ções: i) classificação das subestações (quanto ao nível de tensão, 
à relação entre os níveis de tensão de entrada e saída, função ao 
sistema elétrico, tipo de instalação, tipo construtivo de equipamen-
tos, e modalidade de comando); ii) arranjos de subestações (barra 
simples, barra principal e transferência, barra dupla com disjuntor 
simples, barra dupla com disjuntor duplo, anéis simples, e anéis 
múltiplos); e equipamentos usados em subestações (transformador 
de potência, de corrente e potencial, seccionadores, disjuntores, 
pára-raios e buchas).
CAPÍTULO IV - Conceitos sobre Sistemas de Transmissão de 
Energia Elétrica:
Na primeira seção deste capítulo, veremos detalhes sobre Linhas de 
Transmissão (LTs) aéreas e subterrâneas. Em seguida, alguns dos 
principais componentes de uma linha de transmissão aérea (a mais 
encontrada dos tipos de LTs): estruturas (autoportantes, estaiadas, 
de suspensão, ancoragem, transposição), isoladores, cabos condu-
tores, pára-raios (denominados também de condutores neutro ou 
cabos guarda), espaçadores e sinalizadores. Por fim, analisaremos 
alguns aspectos sobre o projeto e o planejamento de LTs.
PARTE II - DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
CAPÍTULO V - Configurações dos Sistemas de Distribuição e Clas-
sificações de Carga:
Inicialmente, iremos ver algumas informações sobre o sistema de 
distribuição brasileiro. Na seção seguinte, são apresentados de-
talhes sobre a representação esquemática de SEPs, na qual são 
comentadas simbologias básicas utilizadas, assim como detalhes 
sobre diagramas unifilares. Logo em seguida, veremos vários con-
ceitos sobre componentes e configurações de um sistema de dis-
tribuição (sistemas de subtransmissão, distribuição primário e dis-
tribuição secundário). Ao fim do capítulo, iremos verificar detalhes 
sobre classificação de cargas (quanto a localização geográfica, a 
finalidade de utilização da energia elétrica, a dependência da ener-
gia elétrica, efeito sobre o sistema de distribuição, tarifação e ten-
são de fornecimento).
CAPÍTULO VI - Fatores Típicos Utilizados em Sistemas de Distribuição:
Particularmente, o foco deste capítulo é apresentar as principais 
definições sobre fatores tipicamente considerados em sistemas 
elétricos, sendo eles: demanda, demanda máxima, diversidade de 
carga (demanda diversificada, demanda máxima diversificada, fa-
tor de diversidade e fator de coincidência, fator de contribuição), 
fator de demanda, fator de utilização, fator de carga fator de perdas 
e correlação entre fator de carga e fator de perdas.
CAPÍTULO VII - Modelamento de Carga em Sistemas de Distribuição:
Este capítulo dedica-se, inicialmente, à descrição da importância 
do modelamento correto de elementos de um sistema elétrica, 
com destaque para a modelagem de carga. Na seção seguinte, 
detalhes são dados sobre o modelamento de carga em função da 
tensão de fornecimento: cargas com i) potência, ii) corrente e iii) 
impedância, constantes com a tensão. Na sequência, informações 
sobre a representação de carga no sistema são apresentados, par-
ticularmente sobre os modelos: i) carga concentrada, ii) carga uni-
formemente distribuída e iii) representação por demanda máxima.
CAPÍTULO VIII - Mapeamento e Medição de Curvas de Carga:
No último capítulo, iremos verificar a importância do mapeamento e 
medição de curvas de carga em um sistema de distribuição. Vere-
mos particularmente, em um primeiro momento, detalhes sobre as 
curvas de carga: i) residencial, ii) industrial e iii) comercial. Em um 
segundo momento, serão destacados aspectos sobre medição de 
curvas de carga, principalmente, sobre os medidores i) eletromecâ-
nicos e ii) eletrônicos.
Espero que você possa aproveitar bem os conhecimentos que aqui 
lhe serão passados, e que esta disciplina possa contribuir de ma-
neira ativa em sua formação como Engenheiro.
Vamos iniciá-la?Bruno Leandro Galvão Costa
Introdução
Transporte de energia e 
sistemas elétricos
Capítulo
1
Neste capítulo, iremos discutir sobre “Transporte de Energia 
e Sistemas Elétricos”. Veremos alguns conceitos iniciais 
relacionados ao tema, tais como: alguns fatores a serem 
considerados para análise do grau de desenvolvimento de um 
país, fontes para a geração de energia elétrica (nesse caso, 
energias não renováveis e renováveis) e algumas considerações 
sobre o transporte de energia elétrica (quais as principais 
particularidades, como se dá este transporte, entre outros).
Em seguida, daremos um enfoque geral sobre os Sistemas 
Elétricos de Potência (também denominados de SEPs), 
apresentando rapidamente os níveis, assim como os 
subsistemas presentes em um sistema elétrico.
Por fim, estaremos vendo o contexto de evolução histórica 
da energia elétrica, inicialmente sob uma ótica geral, na 
qual serão descritas informações sobre as personalidades 
que foram fundamentais para a disseminação da energia 
no mundo e, posteriormente, trazendo uma abordagem no 
âmbito nacional, no qual serão destacados os principais 
acontecimentos históricos no Brasil, desde o início da 
implantação da energia elétrica no país.
No decorrer do capítulo, serão indicados alguns conteúdos 
(links de vídeos e artigos de internet) complementares ao 
12 UNIUBE
• Compreender alguns conceitos iniciais relacionados ao 
tema deste capítulo, dentre eles:
• Fatores de análise do grau de desenvolvimento de um 
país.
• Relação de consumo de energia em países 
desenvolvidos.
• Necessidades de aumento da potência disponível em 
sistemas elétricos.
• Conceitos sobre as fontes de geração de energia: não 
renováveis e renováveis.
• Relação de custos de produção x custos de transporte.
• Transporte por eletrodutos: em linhas de transmissão.
• Entender alguns aspectos gerais sobre sistemas elétricos 
de potência:
• Função de um SEP.
• Estrutura básica: organização vertical e organização 
horizontal.
• Vantagens de interligação entre sistemas.
• Designações de elementos de transporte de energia.
• Assimilar o contexto histórico da evolução da energia 
elétrica, sob duas perspectivas:
• Contexto Geral: personalidades envolvidas.
• Contexto Nacional: principais acontecimentos 
históricos.
Objetivos
tema que gostaria que você considerasse em seus estudos, 
para que você possa assimilar melhor os conceitos expostos. 
Iniciemos então os nossos estudos!
 UNIUBE 13
1.1. Conceitos iniciais
1.1.1. Fontes de energia
1.1.2. Considerações sobre o transporte de energia elétrica
1.2. Sistemas elétricos de potência
1.3. Evolução histórica da energia elétrica
1.3.1. Evolução geral
1.3.2. Evolução no Brasil
Esquema
Conceitos iniciais1.1
Atualmente, para se analisar o grau de desenvolvimento de um 
dado país, além de consultar o índice de desenvolvimento humano 
(IDH), economistas costumam utilizar outros fatores, dentre eles: i) 
o consumo per capita de eletricidade e ii) o índice de crescimento 
desse consumo; visto que esses dois aspectos estão intimamente 
relacionados com a produção industrial e o poder aquisitivo de uma 
população (FUCHS, 1977).
Países desenvolvidos, justamente por possuírem um elevado grau 
de desenvolvimento, são grandes consumidores de energia elé-
trica. Para você tenha uma ideia, de acordo com Mariz (2013), o 
menor consumo per capita de eletricidade em quilowatt-hora por 
habitante por ano (kWh/hab/ano) desses países é de 6.000 kWh/
hab/ano. No último levantamento de 2014, o consumo per capita 
brasileiro foi de 2.335 kWh/hab/ano (EPE, 2015). Logo, podemos 
concluir que o Brasil tem um longo caminho a percorrer.
Além disso, o desenvolvimento tecnológico, o crescimento indus-
trial, assim como a melhoria no padrão de vida em uma determinada 
14 UNIUBE
sociedade ou país, segundo Simabukulo et al. (2016, p.3), são re-
flexos da evolução do consumo de energia, intimamente relaciona-
do ao aumento dos recursos energéticos disponíveis.
Diante disso, podemos dizer que o aumento das potências dispo-
níveis em sistemas elétricos, ou seja, o investimento em produção, 
transmissão e distribuição de energia, é imprescindível, uma vez 
que contribui diretamente para o desenvolvimento de uma deter-
minada nação (FUCHS, 1977), simples assim: sem investimentos, 
sem desenvolvimentos!
Logo, torna-se necessário produzir energia! Hoje em dia, é conhe-
cida a existência de diversas fontes para a produção de energia 
elétrica. Algumas delas são comentadas na seção a seguir.
 
1.1.1. Fontes de Energia
Como comentado anteriormente, nos dias atuais, existe a neces-
sidade de aumentar a produção de energia elétrica, visando, entre 
outros aspectos, o desenvolvimento de um país e a superação da 
demanda exigida.
Atualmente, a matriz energética mundial é composta por diversas 
fontes de energia, que podem ser classificadas em dois grandes 
grupos (FONTES, 2016; PENA, 2016):
 UNIUBE 15
Figura 1 - Tipos de fontes renováveis (à esquerda) e fontes não renováveis (à direita).
Fonte: Energia... (s./d.)
• Fontes não renováveis (Figura 1): caracterizadas por serem 
geradas a partir de recursos naturais que não se renovam e 
podem se esgotar em curto ou em longo prazo. Seus maiores 
expoentes são:
• os combustíveis fósseis (o petróleo, o carvão, o gás na-
tural, além de outros como o nafta e o xisto betuminoso), 
são alvos de diversas discussões ambientais, pois con-
tribuem para a degradação do ambiente devido à quei-
ma e eliminação de gases poluentes para a atmosfera.
• a energia nuclear (ou também atômica), que também é 
alvo de várias polêmicas ambientais.
• Fontes renováveis (Figura 1): caracterizadas por serem recur-
sos que podem ser repostos naturalmente, o que não significa 
que sejam inesgotáveis. Se enquadram nesse grupo:
16 UNIUBE
• a energia eólica, que utiliza como recurso energético o 
vento;
• a energia solar, que neste caso apropria-se dos raios 
solares;
• a energia hídrica, que utiliza a água de rios, por exem-
plo, como fonte de energia; dentre outros.
Saiba mais
Caso queira se informar um pouco mais sobre fontes de energia, 
acesse o link a seguir, que traz informações detalhadas sobre algu-
mas fontes de energia que vimos anteriormente:
Disponível em: <http://brasilescola.uol.com.br/geografia/fontes-e-
nergia.htm>. Acesso em: 22 jul. 2016. 
Hoje em dia, por conta das discussões sobre o aquecimento global 
no Brasil e no mundo, muitos debates se intensificaram visando, en-
tre outros aspectos, à obtenção de informações sobre quais fontes 
de energia devem ser adotadas. Devido a isso, houve um aumento 
expressivo de pesquisas científicas com foco na utilização de fontes 
renováveis de energia, visto que são possíveis soluções para a dimi-
nuição da degradação ambiental mundial. Com isso, aos poucos são 
realizadas algumas mudanças nas matrizes energéticas, tanto em 
âmbito mundial, quanto em âmbito nacional, visando à implantação 
de fontes alternativas de energia (FONTES, 2016).
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Saiba mais
No vídeo a seguir, você irá ver o quanto o Brasil tem se destacado 
no tema “Implantação de energias renováveis”:
Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=BKk-4b-
j4awc>. Acesso em: 22 jul. 2016. 
Com isso, podemos perceber que atualmente existem inúmeras 
formas utilizadas para a geração de energia elétrica. Uma vez ge-
rada a energia elétrica, torna-se necessário “transmiti-la” para os 
consumidores (nesse caso, industriais, comerciais e residenciais). 
Esse é assunto da próxima seção.
 
1.1.2. Considerações sobre o Transporte de Energia Elétrica
Seja qual for a fonte de energia adotada para a geração, o custo 
de produção de energia elétrica diminui consideravelmente com o 
aumento da potência das centrais de geração (FUCHS,1977).
Como exemplo, vamos considerar aqui a geração de energia elé-
trica advinda de usinas hidrelétricas. Geralmente, as centrais de 
geração são localizadas em locais distantes dos grandes centros 
de consumo. Devido a isso, existe a necessidade de transporte 
de toda a energia produzida para os centros de consumo. Com 
isso, o custo de transporte aumenta consideravelmente com essa 
distância, mas diminui conforme a quantidade de energia que será 
transportada. Dessa forma, é extremamente necessário que seja 
realizado um estudo de viabilidade econômica, em que devem ser 
18 UNIUBE
equacionados tanto os custos de produção quanto os custos de 
transporte de energia (FUCHS, 1977).
Uma vez que os grandes centros de produção estão a uma enor-
me distância dos centros de consumo, existe a necessidade de 
utilização de um elemento que possibilite o transporte da energia 
demandada.
Figura 2 - Torres de linhas de transmissão.
Fonte: Linhas… (s./d.)
Na maioria dos sistemas elétricos de potência modernos, esse 
transporte de energia é feito através dos eletrodutos, que podem 
ser genericamente denominados de linhas de transmissão (Figura 
2) (contudo, adiante, veremos que existem elementos de transpor-
te com nomenclaturas específicas para cada nível de um sistema 
elétrico). Na seção a seguir, veremos alguns conceitos sobre os 
sistemas elétricos.
 
 UNIUBE 19
1.2 Sistemas elétricos de potência
Os Sistemas Elétricos de Potência (SEP) apresentam como princi-
pal função o fornecimento de energia elétrica aos usuários, sejam 
eles grandes ou pequenos, com uma qualidade adequada. Dessa 
forma, o SEP tem função de: i) produtor, visando à transformação 
de energia de alguma natureza (hidráulica, mecânica, térmica, por 
exemplo) em energia elétrica; ii) distribuidor, de modo a fornecer 
aos consumidores a quantidade de energia demandada (KAGAN; 
OLIVEIRA; ROBBA, 2005).
Os sistemas elétricos de energia possuem uma estrutura conforme 
ilustrado na Figura 3.
Figura 3 - Estrutura básica de um sistema elétrico de energia interligado
Fonte: adaptada de Fuchs (1977, p.4).
 
Basicamente, essa estrutura apresenta uma organização vertical e 
outra horizontal. Na organização vertical, o sistema é dividido em 
cinco níveis:
20 UNIUBE
• Nível de geração (também denominada de produção).
• Linhas de interligação entre sistemas.
• Nível de transmissão.
• Nível de subtransmissão.
• Nível de distribuição.
 
Na orientação horizontal, cada nível se divide em subsistemas, iso-
lados eletricamente e geograficamente dos subsistemas vizinhos 
de mesmo nível, sendo interconectados entre si por meio de siste-
mas de nível mais elevado (FUCHS, 1977, p.5).
Perceba ainda que os sistemas de transmissão costumam ser os 
mais extensos de todo o sistema, seguidos pelos sistemas de sub-
transmissão, pelos sistemas de distribuição primários e pelos se-
cundários, nessa ordem.
Atualmente, é indispensável a interligação entre os sistemas tanto re-
gionais quanto nacionais, pois ela proporciona (FUCHS, 1977, p.5):
• Possibilidade de intercâmbio de energia entre sistemas.
• Possibilidade de construção de centrais maiores e mais 
eficientes.
• Aumento da capacidade de reserva global das instalações de 
geração.
 UNIUBE 21
• Aumento da confiabilidade de abastecimento em situações 
anormais ou de emergência.
• Possibilidade de um despacho de carga único e mais eficiente 
com alto grau de automatização e otimização.
Nesse caso, o transporte de energia se dá em todos os níveis do 
sistema, dentro das limitações de tensão e quantidade máxima 
de energia de cada nível. Como comentado anteriormente, para o 
transporte de energia, utilizam-se linhas aéreas ou cabos, subterrâ-
neos ou submarinos, que genericamente podem ser denominados 
como eletrodutos. Contudo, existem designações particulares dos 
elementos de transporte para cada nível de um sistema elétrico, 
sobre os quais comentaremos a seguir (FUCHS, 1977, p.5):
• Linhas de transmissão: particularmente, essas linhas aéreas 
operam com as tensões mais elevadas do sistema e, nesse 
caso, transportam energia entre os centros de produção e os 
centros de consumo. Em um sistema elétrico, podem existir 
linhas de transmissão em dois ou mais níveis de tensão.
• Linhas de subtransmissão: possuem como principal função a 
distribuição a granel de energia transportada pelas linhas de 
transmissão. Surgem, particularmente, nos barramentos das 
subestações regionais e terminam em subestações abaixado-
ras locais. Essas linhas operam, normalmente, com tensões in-
feriores àquelas dos sistemas de transmissão, todavia podem 
operar com o mesmo nível de tensão destes. Existe também a 
possibilidade de haver dois ou mais níveis de tensões de sub-
transmissão, assim como um subnível de subtransmissão.
• Linhas de distribuição primárias: são linhas que operam com 
tensões baixas para a ocupação de vias públicas e elevadas 
22 UNIUBE
para assegurarem um boa regulação. Desempenham às ve-
zes o papel de linhas de subtransmissão.
• Linhas de distribuição secundárias: tais linhas operam com as 
tensões mais baixas de um sistema, sendo que seu compri-
mento, geralmente, não excede 200 a 300 m. Nesse caso, es-
sas tensões são apropriadas para o uso direto em máquinas, 
aparelhos e lâmpadas. Particularmente, o Brasil conta com 
sistemas: 220/127 V (fase-fase e fase-neutro, respectivamen-
te), 380/220 V (derivável de sistemas trifásicos com neutro) e 
220/110 V (derivável de sistemas monofásicos).
Mais detalhes sobre os principais componentes de um sistema elé-
trico de potência são dados no capítulo seguinte.
 
Saiba mais
Para que você tenha um melhor entendimento sobre sistemas elé-
tricos de potência, recomendo que assista aos seguintes vídeos, 
que irão fortalecer o conceito de tais sistemas.
1) Organização de um sistema elétrico de potência:
<https://www.youtube.com/watch?v=-e8e6UfJCRw>. 
2) Sistema elétrico de potência:
<https://www.youtube.com/watch?v=FNZMqdoLpbs>. 
3) SEP – da geração ao consumo (Prof. Jadson Caetano):
<https://www.youtube.com/watch?v=MJNBn2_N-M0>.
Acesso em: 25 jul. 2016.
 UNIUBE 23
1.3. Evolução histórica da energia elétrica
Muito do que se sabe sobre energia elétrica atualmente é fruto 
de ideias dos grandes idealizadores da eletricidade. A seguir, é 
apresentada uma breve revisão histórica de alguns desses inven-
tores, que sem dúvida alguma contribuíram para o progresso da 
eletricidade.
Inicialmente, será comentado a respeito da evolução geral em nível 
mundial e, em seguida, sobre a evolução no Brasil.
1.3.1. Evolução Geral
Figura 4 - Retrato de Michael Faraday
Fonte: Michael… (s./d.)
Michael Faraday (1791-1867): em 1831, foi descoberto por 
Faraday (Figura 4) o princípio da indução eletromagnética, que im-
pulsionou o funcionamento do gerador e do transformador elétrico 
(MICHAEL..., s./d.).
24 UNIUBE
Figura 5 - Retrato de Ernst Werner Von Siemens
Fonte: Ernst… (s./d.)
Ernst Werner Von Siemens (1816-1892): no ano de 1866, Ernst 
(Figura 5) desenvolveu o primeiro gerador elétrico, com base no 
princípio dínamo-elétrico, abrindo espaço para pesquisas da eletri-
cidade como fonte de energia (WER..., s./d.).
Figura 6 - Retrato de Thomas Alva Edison
Fonte: Marshall (2015)
Thomas Alva Edison (1847-1931): impulsionou maiores pesqui-
sas em energia elétrica após a invenção da lâmpada incandescen-
te, entre 1879-1880. Em 1882, foi inaugurada por Edison (Figura 
6) a central elétrica de Pearl, que possibilitou o fornecimento de 
iluminação pública e energia para motores em parte da cidade de 
Nova Iorque, além de fomentar o desenvolvimento dos primeiros 
 UNIUBE 25
sistemas comerciais de eletricidade em vários países. Devido a 
isso, começaram a surgir os primeiros problemascom o transporte 
de energia elétrica, a qual era gerada e consumida em corrente 
contínua (FUCHS, 1977).
Figura 7 - Retrato de William Stanley Jr.
Fonte: William… (s./d.)
William Stanley Jr. (1858-1916): Stanley (Figura 7) construiu, em 
1885, o primeiro transformador de corrente alternada (que possibili-
tava o elevamento e abaixamento de tensão, assim como um gran-
de rendimento), o qual foi difundido para o comércio. Dessa forma, 
o problema de transmissão de energia em tensões mais elevadas, 
com baixas perdas, estava solucionado (WILLIAM..., s./d.).
Ampliando o conhecimento
Duas grandes e notáveis realizações deram-se no período de 1885 
a 1888 (FUCHS, 1977):
• 1886: foi desenvolvida uma linha monofásica com 29,5 km de 
extensão na Itália, que conduzia 2.700 HP (aproximadamente 
2,013 GW) para a cidade de Roma;
• 1888: uma linha de 11 kV, trifásica, de 180 km foi desenvolvi-
da na Alemanha.
26 UNIUBE
Figura 8 - Retrato de Nikola Tesla 
Fonte: Influencer… (2014)
Nikola Tesla (1856-1943): em 1882, ele descobriu o princípio do 
campo magnético rotativo, utilizado em dispositivos (motores, ge-
radores) que usam corrente alternada, construindo assim o motor 
de indução trifásico e desenvolvendo um sistema polifásico para 
a geração, transmissão, distribuição e utilização de energia elétri-
ca. Além disso, duelou com Thomas Edison a denominada “Guerra 
das Correntes”, na qual ambos brigaram pela discussão de qual 
corrente possuía maiores vantagens de utilização: Tesla (Figura 8) 
a favor da corrente alternada (CA) e Edison a favor da corrente 
contínua (CC) (PAULA, s./d.).
 
Ampliando o conhecimento
Nesse caso, durante o conflito de Tesla e Edison, foi constatado 
que a corrente alternada possuía maiores vantagens, em relação 
à corrente contínua, principalmente quando associada à geração, 
transporte, distribuição e utilização de energia. Devido a isso, os até 
então sistemas que trabalhavam com corrente CC começaram a ser 
 UNIUBE 27
substituídos, aos poucos, por sistemas CA. Em 1896, entrou em fun-
cionamento o sistema hidrelétrico de geração de energia em corren-
te alternada a partir das cataratas do Niágara (FUCHS, 1977).
Com isso, cada vez mais, a energia elétrica foi sendo utilizada, 
crescendo as potências das centrais elétricas, assim como a exten-
sões de linhas aéreas de transmissão.
Saiba mais
Para que você compreenda melhor o contexto histórico de evolu-
ção da energia elétrica, recomendo que veja os seguintes vídeos:
1) Vídeo que comenta sobre Thomas Edison: <https://www.youtu-
be.com/watch?v=x6969cNHVLQ>.
2) Vídeos que comentam sobre Nikola Tesla:
Parte 1: <https://www.youtube.com/watch?v=KCYgCU6eJHM>.
Parte 2: <https://www.youtube.com/watch?v=bpOdW4bSvbg>. 
Na parte 2, assista somente até o instante 6:41 (contudo, se tiver 
interesse continue assistindo ao restante do vídeo).
3) Sobre a história da eletricidade (comenta sobre a disputa entre 
Edison e Tesla):
<https://www.youtube.com/watch?v=Oe1FyK4TrE4>.
Acesso em: 25 jul. 2016.
28 UNIUBE
1.3.2. Evolução no Brasil
A seguir, são listados alguns dos principais acontecimentos históricos 
relacionados à evolução da energia elétrica no Brasil (CEMIG, 2016).
1879 – Dom Pedro II concede a Thomaz Edison 
o privilégio de introduzir no país aparelhos e pro-
cessos de sua invenção destinados à utilização 
da eletricidade na iluminação pública. Além dis-
so, foi inaugurada na Estação Central da Estrada 
de Ferro Dom Pedro II, atual Central do Brasil, 
a primeira instalação de iluminação elétrica 
permanente.
1883 – Entrou em operação a primeira usina 
hidrelétrica no país, localizada no Ribeirão do 
Inferno, afluente do rio Jequitinhonha, na cidade 
de Diamantina.
D. Pedro II inaugurou na cidade de Campos, o 
primeiro serviço público municipal de iluminação 
elétrica do Brasil e da América do Sul.
1889 – Entrou em operação a primeira hidrelé-
trica de maior porte do Brasil, Marmelos-Zero da 
Companhia Mineira de Eletricidade, em Juiz de 
Fora – MG.
1901 – Entrada em operação da usina hidrelétrica 
Parnaíba (atual Edgard de Souza) pertencente a 
São Paulo Light, primeira a utilizar barragem com 
mais de 15 metros de altura.
1903 – Aprovado pelo Congresso Nacional o pri-
meiro texto de lei disciplinando o uso de energia 
elétrica no país.
1908 – Entrou em operação a Usina Hidrelétrica 
Fontes Velha, na época a maior usina do Brasil e 
uma das maiores do mundo.
 UNIUBE 29
1913 – Entrou em operação a Usina Hidrelétrica 
Delmiro Gouveia, primeira do Nordeste, constru-
ída para aproveitar o potencial da Cachoeira de 
Paulo Afonso no rio São Francisco.
1921 – inaugurada pela General Eletric, na cida-
de do Rio de Janeiro, a primeira fábrica de lâm-
padas do país.
1952 – Criação da Centrais Elétricas de Minas 
Gerais – Cemig, atualmente denominada 
Companhia Energética de Minas Gerais. Além 
disso, foi criado também o Banco Nacional de 
Desenvolvimento Econômico – BNDE para atuar 
nas áreas de energia e transporte.
1954 – Entrou em operação a primeira grande 
hidrelétrica construída no rio São Francisco, a 
Usina Hidrelétrica Paulo Afonso I, pertencente à 
Chesf.
Entrou em operação a Usina Termelétrica 
Piratininga, a óleo combustível, primeira termelé-
trica de grande porte do Brasil.
1957 – Criada a Central Elétrica de Furnas S.A., 
com o objetivo expresso de aproveitar o potencial 
hidrelétrico do rio Grande para solucionar a crise 
de energia na Região Sudeste.
1961 – Durante a presidência de Jânio Quadros, 
foi criada a Eletrobrás, constituída em 1962 pelo 
presidente João Goulart para coordenar o setor 
de energia elétrica brasileiro. 
1963 – Entrada em operação da maior usina do 
Brasil na época de sua construção, a usina hi-
drelétrica de Furnas.
1965 – Adoção do plano nacional de unifica-
ção de frequência em 60 Hz, de acordo com a 
30 UNIUBE
recomendação do CNAEE.
1982 – O Ministério das Minas e Energia criou 
o Grupo Coordenador de Planejamento dos 
Sistemas Elétricos – GCPS.
1984 – Entrou em operação a Usina Hidrelétrica 
Tucuruí, da Eletronorte, primeira hidrelétrica de 
grande porte construída na Amazônia.
Concluída a primeira parte do sistema de trans-
missão Norte-Nordeste, permitindo a transfe-
rência de energia da bacia amazônica para a 
região Nordeste. Entrou em operação a Usina 
Hidrelétrica Itaipu, maior hidrelétrica do mundo 
com 12.600 MW de capacidade instalada.
1985 – Constituído o Programa Nacional de 
Conservação de Energia Elétrica – PROCEL, com 
o objetivo de incentivar a racionalização do uso 
da energia elétrica. Entrou em operação a Usina 
Termonuclear Angra I, primeira usina nuclear do 
Brasil.
1986 – entrou em operação o sistema de trans-
missão Sul-Sudeste, o mais extenso da América 
do Sul, transportando energia elétrica da Usina 
Hidrelétrica Itaipu até a região Sudeste.
1990 – Foi criado o Sistema Nacional de 
Transmissão de Energia Elétrica – SINTREL para 
viabilizar a competição na geração, distribuição e 
comercialização de energia.
1997 – Constituído o novo órgão regulador do 
setor de energia elétrica sob a denominação de 
Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL. 
1998 – O Mercado Atacadista de Energia Elétrica 
– MAE foi regulamentado, consolidando a distin-
ção entre as atividades de geração, transmissão, 
 UNIUBE 31
distribuição e comercialização de energia elétri-
ca. Foram estabelecidas as regras de organiza-
ção do Operador Nacional do Sistema Elétrico – 
ONS, para substituir o Grupo Coordenador para 
Operação Interligada – GCOI. 
1999 – A primeira etapa da Interligação Norte-Sul 
entrou em operação, representando um passo 
fundamental para a integração elétrica do país.
2000 – O presidente Fernando Henrique Cardoso 
lançou o Programa Prioritário de Termelétricas vi-sando à implantação no país de diversas usinas 
a gás natural. 
2001 – Nesse ano, o Brasil vivenciou sua maior 
crise de energia elétrica, acentuada pelas condi-
ções hidrológicas extremamente desfavoráveis 
nas regiões Sudeste e Nordeste.
2003 – O Governo Federal lançou em novembro 
o programa Luz para todos, objetivando levar, 
até 2008, energia aos 12 milhões de brasileiros 
que não têm acesso ao serviço. Deste total, 10 
milhões estão na área rural. A gestão do progra-
ma será compartilhada entre estados, municípios, 
agentes do setor elétrico e comunidades.
2004 – O novo modelo do setor elétrico foi apro-
vado com a promulgação, em março, das Leis nº 
10.847 e nº 10.848, que definiram as regras de 
comercialização de energia elétrica e criaram a 
Empresa de Pesquisa Energética (EPE), com a 
função de subsidiar o planejamento técnico, eco-
nômico e sócio ambiental dos empreendimentos 
de energia elétrica, petróleo e gás natural e seus 
derivados e fontes energéticas renováveis.
2005 – Foram assinados os contratos de conces-
são para a implantação de 2.747 quilômetros de 
10 novas linhas de transmissão. As concessões 
têm duração de 30 anos e a construção dos no-
vos empreendimentos beneficiará 140 municípios 
32 UNIUBE
de 11 estados: Ceará, Goiás, Mato Grosso, Mato 
Grosso do Sul, Minas Gerais, Pará, Paraíba, 
Paraná, Rio de Janeiro, Santa Catarina e São 
Paulo. Em abril foi inaugurada em Belém (PA) 
uma usina de produção de biodiesel do Grupo 
Agropalma. A unidade tem capacidade para pro-
duzir 8 milhões de litros de biodiesel por ano e 
a empresa utilizará como matéria-prima resídu-
os do processamento de palma. A primeira usina 
brasileira de produção do biodiesel foi inaugurada 
em março, em Cássia (MG), e o combustível já 
está sendo comercializado em Belo Horizonte.
2009 – Os governos do Brasil e Paraguai assina-
ram, em 1º de setembro de 2009, em Assunção, 
acordo sobre a venda da energia gerada por 
Itaipu.
Saiba mais
Caso tenha interesse de saber mais a respeito do histórico brasi-
leiro de energia elétrica, recomendo que visite o web site “Memória 
da Eletricidade”, produzido pela Eletrobrás, no seguinte endereço:
<http://memoriadaeletricidade.com.br/>. Acesso em: 25 jul 2016.
 
No link a seguir, você terá acesso à “Resenha Energética do Brasil” 
realizada em junho de 2015, na qual estão presentes informações so-
bre indicadores de desempenho do setor energético brasileiro atual.
<ht tp: / /www.mme.gov.br /documents/1138787/1732840/
Resenha+Energ%C3%A9tica+-+Brasil+2015.pdf/4e6b9a34-6b2e-
48fa-9ef8-dc7008470bf2>. Acesso em: 25 jul. 2016. 
 UNIUBE 33
Considerações finais
Neste capítulo, foram discutidos alguns aspectos introdutórios re-
lacionados à disciplina. Inicialmente, foram vistos alguns conceitos 
iniciais: i) fatores que influenciam no desenvolvimento de um país; 
ii) fontes não renováveis e renováveis de energia elétrica; iii) parti-
cularidades sobre o transporte de energia.
Na sequência, foi comentado a respeito dos SEPs, Sistemas 
Elétricos de Potência. Nesse caso, foram apresentados de maneira 
resumida, visto que maiores detalhes sobre SEPs serão dados no 
capítulo seguinte, no qual trataremos sobre os níveis e subsiste-
mas de um sistema elétrico.
Ao fim do capítulo, vimos sobre a evolução histórica da energia 
elétrica, considerando i) um contexto geral, sendo comentado a 
respeito de alguns dos principais cientistas que contribuíram para 
o desenvolvimento da energia elétrica, na sequência, ii) uma abor-
dagem dessa evolução no Brasil, sendo descritos alguns dos prin-
cipais acontecimentos históricos nacionais.
Dessa forma, finalizamos aqui os primeiros conteúdos da discipli-
na. No próximo capítulo, veremos com mais detalhes a respeito: i) 
dos SEPs, tais como os principais sistemas envolvidos: geração, 
transmissão e distribuição; ii) padronização de tensões em siste-
mas elétricos; iii) aspectos sobre transmissão em corrente alterna-
da (CA) e corrente contínua (CC).
Bruno Leandro Galvão Costa
Introdução
Estrutura, padronização 
de tensões e tipos de 
transmissão em sistemas 
elétricos de potência
Capítulo
2
Bem-vindo(a) novamente a mais um capítulo de nossa disciplina. 
Veremos aqui “Estrutura, Padronização de Tensões e Tipos de 
Transmissão em Sistemas Elétricos de Potência”.
Daremos continuidade aos conteúdos iniciados no capítulo 
anterior. Inicialmente, serão analisados alguns aspectos 
particulares acerca da estrutura básica de um sistema elétrico 
de potência, uma continuidade aos conceitos expostos na seção 
2. Particularmente, serão analisados resumidamente seus 
principais sistemas: Geração, Transmissão e Distribuição.
Posteriormente, iremos ver algumas informações sobre a padronização 
de níveis de tensão de transmissão, segundo o regulamento vigente 
no Brasil. Será visto também um mapa contendo as principais linhas 
de transmissão distribuídas pelo país.
Já o último tópico deste capítulo irá trazer várias informações sobre 
sistemas de transmissão que operam tanto com corrente-alternada 
(sendo comumente adotada a sigla CA) quanto com corrente-
contínua (sendo comumente adotada a sigla CC). Veremos as 
principais particularidades desses dois sistemas, suas vantagens 
e desvantagens, assim como as condições de aplicação.
Assim como foi feito anteriormente, no decorrer do capítulo 
serão indicados vários conteúdos complementares aos temas 
abordados, que visam auxiliar o seu aprendizado. Diante do 
exposto, vamos iniciar nossos estudos?
• Entender a respeito das principais etapas envolvidas na 
estrutura de um sistema elétrico de potência:
• Usinas de geração -> subestações elevadoras -> 
linhas de transmissão -> subestações abaixadoras 
-> linhas de distribuição.
• Sistemas de Geração (hidrelétrica, termoelétrica, 
nuclear, eólica e fotovoltaica).
• Sistemas de Transmissão.
• Sistemas de Distribuição.
• Obter informações a respeito da padronização de níveis 
de tensão do SEP brasileiro:
• Níveis de geração, transmissão e distribuição.
• Analisar um mapa de linhas de transmissão 
instaladas na extensão territorial do Brasil.
• Compreender a importância e saber caracterizar tipos 
de sistemas de transmissão:
• Em corrente-alternada (CA).
• Em corrente-contínua (CC).
2.1. Estrutura básica de um sistema elétrico
2.1.1. Sistemas de Geração
2.1.2. Sistemas de Transmissão
2.1.3. Sistemas de Distribuição
2.2. Tensões de transmissão – padronização
2.3. Tipos de transmissão em sistemas elétricos
2.3.1. Transmissão em CA
2.3.2. Transmissão em CC
Objetivos
Esquema
 UNIUBE 37
Estrutura básica de um sistema elétrico2.1
No Brasil, devido ao seu grande potencial hídrico, predomina a pro-
dução de energia por meio das usinas hidrelétricas, que transfor-
mam energia hidráulica em elétrica. A Figura 9 ilustra um exemplo 
de sistema elétrico de potência (SEP) o qual se apropria de uma 
usina hidrelétrica.
Figura 9 - Exemplo de um sistema elétrico de potência
Fonte: Mattede (s./d.)
Em um sistema elétrico de potência, a energia elétrica alcança diver-
sos níveis de tensão ao longo do caminho, desde a sua geração (de 
milhares a centenas de volts) até o momento em que chega às nos-
sas casas. Inicialmente, no sistema, as grandes Usinas de Geração 
(tome como exemplo as usinas hidrelétricas, tais como a de Itaipu - 
PR - Figura 10) geram uma dada quantidade de energia (usualmente 
em torno de 13,8 kV, como será comentado na seção 2) e, dessa 
forma, com altas potências (MW) assim como altas correntes.
38 UNIUBE
Figura 10 - Usina de geração hidrelétrica de Itaipu
Fonte: Wikipédia 
Ampliando o conhecimento
Para que você tenha uma noção, tome como exemplo a usina 
Hidrelétrica de Itaipu, que comporta hoje 20 geradores, sendo que 
cada um opera com uma potência de 700 MW. Logo, juntossomam 
uma potência de 14 GW. Além disso, a usina trabalha com a gera-
ção de uma tensão nominal no valor de 18 kV (ITAIPU, 2016).
Em seguida, essa energia gerada é conduzida para uma 
Subestação Elevadora (tome como exemplo a subestação ele-
vadora de Itaipu - PR - Figura 11), geralmente construída o mais 
próximo possível da unidade de geração, a qual, como o próprio 
nome sugere, fará a elevação da tensão de geração para valores 
como: 69 kV, 138 kV e 230 kV. Isso se faz necessário para que toda 
a energia possa ser transmitida por longas distâncias pelas torres 
de transmissão e, principalmente, para que o sistema tenha menos 
perdas de potência nessa transmissão, visto que menores corren-
tes serão geradas.
 UNIUBE 39
Figura 11 - Subestação elevadora de Itaipu
Fonte: Barros (2008)
Figura 12 - Subestação abaixadora de Nova Serrana - MG
Fonte: CEMIG (s./d.)
Com o auxílio das torres de transmissão, toda a energia é trans-
portada até os grandes centros de consumo, os quais comportam 
Subestações Abaixadoras (tome como exemplo a subestação 
abaixadora de Nova Serrana - MG - Figura 12) que, com o auxílio 
40 UNIUBE
de transformadores abaixadores, irão reduzir a tensão de transmis-
são para níveis de distribuição (valores em torno de 13,8 a 34,5 kV, 
como veremos na seção 2).
Na sequência, a energia transformada segue para uma subestação 
de distribuição, que se encarrega de enviar a energia que será uti-
lizada em centros urbanos, industriais ou rurais, geralmente trans-
mitida em 13,8 kV.
Por fim, toda essa energia chega até os trechos do percurso nos 
quais estão instalados transformadores em postes das concessio-
nárias (Figura 13), que farão a conversão de tensão em um nível 
mais adequado para o consumo (geralmente 127 V fase-neutro e 
220 V fase-fase).
Figura 13 - Exemplo de um poste de concessionária com transformador
Fonte: Famílias… (2014)
 UNIUBE 41
SINTETIZANDO...
Como visto anteriormente na Figura 9, basicamente, em um siste-
ma elétrico de potência, as grandes usinas de geração enviam toda 
a energia produzida para uma subestação que eleva a tensão da 
geração, em seguida, encaminha toda essa energia transformada 
para os centros de transmissão, por meio das linhas de transmis-
são. Logo depois, a energia chega a uma subestação abaixadora 
que tem a tarefa de abaixar a tensão de geração, encaminhando-a 
para as linhas de distribuição de média e baixa tensão. 
Com base no exposto até aqui, podemos perceber que a estrutura 
básica de um SEP compreende sistemas de geração, transmissão 
e distribuição de energia elétrica, o que está ilustrado de forma 
compacta no diagrama unifilar da Figura 14 (KAGAN; OLIVEIRA; 
ROBBA, 2005):
Figura 14 - Diagrama unifilar de um sistema elétrico de potência
Fonte: Kagan, Oliveira e Robba (2005, p.3)
42 UNIUBE
• Geração: tem a função principal de converter alguma forma 
de energia (geralmente mecânica) em energia elétrica.
• Transmissão: responsável pelo transporte da energia elétrica 
dos centros de produção aos de consumo.
• Distribuição: distribui a energia elétrica recebida do sistema de 
transmissão aos grandes, médios e pequenos consumidores.
Perceba que esse diagrama da Figura 14 complementa a estrutura 
apresentada na Figura 3, no capítulo anterior. Além disso, a simbo-
logia ilustrada na Figura 14 é convencionalmente adotada para a 
representação de SEPs.
Nas seções a seguir, será descrito em detalhes cada um dos siste-
mas comentados anteriormente.
2.1.1 Sistemas de Geração
O principal objetivo associado ao sistema de geração é a obtenção 
de energia elétrica a partir da conversão de alguma forma de ener-
gia, utilizando máquinas elétricas rotativas, geradores síncronos 
ou alternadores, sendo o conjugado mecânico dessas máquinas 
obtido por meio de um processo que geralmente utiliza turbinas 
hidráulicas ou a vapor (KAGAN; OLIVEIRA; ROBBA, 2005, p.4).
 UNIUBE 43
Saiba mais
A seguir, são indicados alguns vídeos que relacionam alguns dos 
diversos sistemas de geração de energia conhecidos atualmente. 
Assista-os pois são vídeos rápidos que ilustram, de maneira sim-
ples, o funcionamento de cada uma das fontes de energia: hidrelé-
trica, termoelétrica, nuclear, eólica e fotovoltaica.
Como funciona uma usina hidrelétrica
<https://www.youtube.com/watch?v=iYPMZamqSH4>. 
<https://www.youtube.com/watch?v=1QDosHWmRcM>. 
Exemplo de uma usina termoelétrica
<https://www.youtube.com/watch?v=BhwV24lmhTA>.
Funcionamento de uma Usina Nuclear
<https://www.youtube.com/watch?v=OzxiQdmTD58>. 
Funcionamento da Energia Eólica
<https://www.youtube.com/watch?v=6Fc3V0-ZA7k>. 
Como funciona a Energia Fotovoltaica
<https://www.youtube.com/watch?v=S7XuLW1QZew>. 
Acesso em: 25 jul. 2016. 
Observação: usinas hidrelétricas apresentam um tempo longo de 
construção além de um custo elevado de investimento. Todavia, 
seu custo operacional é extremamente baixo. Já as usinas térmi-
cas apresentam um tempo de construção e custo de investimento 
menores, mas seu custo operacional é elevado, por conta do custo 
com combustíveis (KAGAN; OLIVEIRA; ROBBA, 2005, p.4-5).
44 UNIUBE
Ampliando o conhecimento
A Usina Hidrelétrica de Itaipu é a líder mundial em produção de 
energia limpa e renovável e, desde o início de sua operação (em 
1984), já produziu mais de 2,3 bilhões de MWh. Além disso, possui 
atualmente 20 unidades geradores e 14 GW de potência instalada 
(como comentado anteriormente), que fornecem 15% da energia 
consumida no Brasil e 75% da energia consumida no Paraguai. Em 
2015, a usina produziu certa de 89,2 MWh, sendo sua maior produ-
ção estabelecida em 2013 com 98,6 milhões de MWh.
Gráfico 1 - Produção anual de energia - Gwh 
Fonte: Itaipu (2016)
No link indicado, o vídeo descreve a construção da Usina Hidrelétrica 
de Itaipu:
<https://www.youtube.com/watch?v=t868kON5lYA>. Acesso em: 
25 jul. 2016. 
 UNIUBE 45
2.1.2 Sistemas de Transmissão
O sistema de transmissão apresenta como principal função o trans-
porte da energia elétrica dos centros de produção para os centros 
de consumo. Além disso, deve operar de maneira interligada por 
questões de confiabilidade e de possibilidade de intercâmbio entre 
áreas (KAGAN; OLIVEIRA; ROBBA, 2005, p.6).
Devido ao esgotamento de reservas hídricas, geralmente localiza-
das próximas aos grandes centros de consumo, iniciou-se explo-
rações de fontes mais afastadas desses centros e, dessa forma, 
foi necessário desenvolver sistemas de transmissão com um porte 
melhor e maior, visto que maiores montantes de energia tiveram 
que ser transmitidos por grandes distâncias (KAGAN; OLIVEIRA; 
ROBBA, 2005, p.6).
Saiba mais
A seguir, é indicado o link de um vídeo que ilustra a construção de 
um sistema de transmissão, particularmente a construção da linha 
de transmissão Tucuruí-Manaus, um dos sistemas de transmissão 
mais complexos já construídos no Brasil. Vale a pena conferir!
<https://www.youtube.com/watch?v=zxfHdS6Klqg>. Acesso em: 
25 jul. 2016. 
46 UNIUBE
2.1.3 Sistemas de distribuição
A seguir são apresentados cinco subsistemas relacionados aos sis-
temas de distribuição, segundo Kagan, Oliveira e Robba (2005):
• Sistema de subtransmissão: possui como principal função 
a captação de energia das subestações de transmissão e a 
transferência para os centros de distribuição e consumidores: 
grandes instalações industriais, estações de tratamento e 
bombeamento de água.
• Subestações de distribuição: são alimentadas pela rede de 
substransmissão e são responsáveis pela transformação da 
tensão de subtransmissão para a de distribuição primária.
• Sistemas de distribuição primária: também denominados de 
redes de média tensão, atendem aos consumidores primários 
e aos transformadores de distribuição, estações transformado-ras, que suprem a rede secundária. Os consumidores primários 
podem ser as indústrias de porte médio, conjuntos comerciais 
(shopping centers), instalações de iluminação pública.
• Estações transformadoras: constituídas por transformadores 
que reduzem a tensão primária (média tensão) para a distri-
buição secundária (ou baixa tensão). Contam com para-raios 
para a proteção contra sobretensões, assim como fusíveis 
para proteções contra sobrecorrentes instalados no lado pri-
mário. No secundário, deriva-se, sem nenhuma proteção, a 
rede secundária.
• Redes de distribuição secundária: das estações transforma-
doras deriva a rede de baixa tensão, que irá suprir os consu-
midores residenciais, pequenos comércios e indústrias.
 UNIUBE 47
Saiba mais
A fim de fortalecer seu entendimento sobre a estrutura de um SEP 
- sistemas de geração, transmissão e distribuição, comentados an-
teriormente, recomendo que você faça a leitura do Capítulo 1 do 
Livro de Kagan, Oliveira e Robba (2005). Acesse o link indicado, 
clique em “baixe uma amostra” e você poderá baixar o referido 
capítulo.
Disponível em: <https://www.blucher.com.br/livro/detalhes/intro-
ducao-aos-sistemas-de-distribuicao-de-energia-eletrica-814>. 
Acesso em: 25 jul. 2016.
2.2 Tensões de transmissão – padronização
Em 1957, foi redigido um decreto no Brasil que regulamenta os ser-
viços de energia elétrica (BRASIL, 1957), no qual as concessioná-
rias de energia deveriam adotar os padrões de tensões nominais, 
em 60 Hz, destacados na Tabela 1 (vale a pena destacar que os 
valores contidos na tabela são valores atualizados segundo Brasil 
(1973)). Percebe-se também que a tabela apresenta alguns valo-
res de tensão existentes atualmente (KAGAN; OLIVEIRA; ROBBA, 
2005, p.3).
48 UNIUBE
Tabela 1 - Tensões usuais em sistemas de potência no Brasil
Área do Sistema 
de Potência
Campo de 
Aplicação
Tensão (kV)
Padronizada Existente
Transmissão Transmissão 750 750
440
500
230
138
Distribuição Subtransmissão 
(AT)
138 88
69
34,5
Distribuição 
Primária (MT)
34,5 22,5
13,8 11,9
Distribuição 
Secundária (BT)
0,380/0,220 0,230/0,115
0,220/0,127 0,110
Fonte: adaptada de Kagan, Oliveira e Robba (2005, p.4)
Com relação ao sistema de geração (o qual não foi descrito na 
Tabela 1), a tensão nominal usual é de 13,8 kV, contudo, tensão 
de 2,2 kV até 22 kV pode ser encontrada (KAGAN; OLIVEIRA; 
ROBBA, 2005, p.3).
Na Figura 15, é apresentado um mapa do sistema elétrico de trans-
missão nacional no ano de 2015 (ANEEL, 2016). No mapa, pode-
mos verificar todas as linhas de transmissão, com seus respectivos 
níveis de tensão CA existentes, espalhadas pelo Brasil afora. Vale 
destacar que no mapa estão contidas as linhas de transmissão que 
transportam tanto tensões alternadas, quanto tensões contínuas, 
assuntos da nossa próxima seção.
 UNIUBE 49
Figura 15 - Mapa do sistema elétrico de transmissão brasileiro no ano de 2015
Fonte: Aneel (2016)
2.3 Tipos de transmissão em sistemas elétricos
Como comentado no capítulo anterior, os primeiros estudos relacio-
nados à transmissão de energia revelaram maiores vantagens de 
transferência de energia quando considerada a corrente alternada 
(CA), em comparação à corrente contínua (CC). Sendo assim, nos 
dias atuais, a transmissão CA tem sido universalmente utilizada.
Contudo, a transmissão em CC tem se revelado como um alternativa 
em questões de desempenho assim como de flexibilidade, principal-
mente em transmissões de longas distâncias (SATO, 2013, p.67).
50 UNIUBE
A seguir, serão descritas algumas características dos sistemas de 
transmissão em CA e dos sistemas de transmissão em CC.
2.3.1 Transmissão em CA
Atualmente, muitos estudos e discussões têm sido realizados para 
a escolha do melhor nível de tensão para a transmissão de energia 
elétrica em CA, geralmente, em função da potência que será trans-
portada e da distância que ela percorrerá (REIS; SANTOS, 2014).
Outros aspectos também considerados para a escolha do nível são 
(REIS; SANTOS, 2014):
• Particularidade dos sistemas elétricos aos quais será interli-
gada a nova linha de transmissão.
• O grau de interconexões em torno da nova linha.
• Requisitos de operação em condições normais ou emergentes.
• Confiabilidade, referente à disponibilidade e segurança.
A Figura 16 apresenta um gráfico que relaciona o custo total da 
transmissão em CA em função da potência a ser transmitida, con-
siderando três níveis de tensão específicos: 500 kV, 750 kV e 1000 
kV, e distâncias superiores a 1 km (REIS; SANTOS, 2014).
 UNIUBE 51
Figura 16 - Relação de custo x potência x tensão
Fonte: Reis e Santos (2014)
 
Com base nessa figura, podemos notar que, para potências até 
1.500 MW, a tensão mais econômica para a transmissão CA seria 
de 500 kV; já para potências entre 1.500 a 3.500 MW, a tensão 
mais econômica seria de 750 kV e, por fim, para potências acima 
de 3.500 MW, a tensão mais econômica seria de 1.000 kV.
Compensação de reativos (indutivos ou capacitivos), estabilidade 
entre os geradores do sistema, níveis de curto-circuito e confiabili-
dade são alguns dos problemas encontrados para o planejamento 
de sistemas de transmissão em CA, bem como para a definição do 
nível de tensão e do número de circuitos necessários à rede (REIS; 
SANTOS, 2014).
 
2.3.2 Transmissão em CC
Mesmo com a enorme utilização da transmissão CA em SEPs, exis-
tem casos em que esta transmissão apresenta limitações (técnicas 
ou econômicas). Com relação às limitações técnicas, podemos 
52 UNIUBE
citar o caso da interconexão de redes com frequências diferencia-
das. Com relação ao aspecto econômico, para a transmissão de 
energia a longas distâncias, é mais vantajosa a transmissão via CC 
(REIS; SANTOS, 2014).
Dentre as principais aplicações da transmissão CC em SEPs, des-
tacam-se (REIS; SANTOS, 2014):
• Interconexão de sistemas que possuam diferentes frequên-
cias entre si ou interligação de redes com mesma frequência 
para as quais é desejada uma operação assíncrona ou haja a 
necessidade de uma.
• Transmissão de potência a longas ou muito longas distâncias 
por meio de linhas aéreas.
• Transmissão por cabos subterrâneos ou subaquáticos.
• Controle do fluxo de potência em interligações regionais (en-
tre sistemas distintos, concessionárias etc.) com o controle 
das frequências correspondentes.
• Combinações entre as aplicações anteriores em um mesmo 
projeto.
Comparando linhas de transmissão em CC com as de transmissão 
em CA, considerando um mesmo nível de energia transportada, do 
ponto de vista das linhas em si (custo por quilometragem), a trans-
missão em CC é mais barata, pois possui menos condutores, além 
de torres mais leves. Contudo, avaliando os equipamentos e siste-
mas adicionais, por exemplo, subestações, compensação reativa, 
filtros, o sistema de transmissão CC se torna mais caro.
 UNIUBE 53
Considere a Figura 17, que relaciona o tipo de linha de transmissão 
mais econômica em função da distância da linha.
Figura 17 - Relação de custo da linha de transmissão em função da distância da linha
Fonte: Reis e Santos (2014)
Com base nessa última Figura, podemos perceber que acima de 
uma dada distância, em torno de 700 ou 800 km, torna-se menos 
custosa a transmissão via CC. Abaixo dessa quilometragem, as 
linhas CA são menos custosas (REIS; SANTOS, 2014).
Saiba mais
A seguir gostaria que você fizesse a leitura de uma matéria que 
fala a respeito da adoção de corrente contínua na transmissão de 
energia elétrica no Brasil, feita pela Faculdade de Engenharia da 
Universidade de São Paulo (Escola Politécnica).
Disponível em: <http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/
noticia.php?artigo=brasil-corrente-continua-transmissao-energia#.
V2afAPkrLIU>.Acesso em: 25 jul. 2016. 
54 UNIUBE
Também gostaria de indicar um Trabalho de Conclusão de Curso 
que realizou um estudo comparativo entre transmissões CA e CC. 
Vale a pena conferir!
Disponível em: <http://repositorio.unesp.br/bitstream/hand-
le/11449/121076/000734882.pdf?sequence=1>. Acesso em: 25 jul. 
2016. 
Considerações finais
Este capítulo objetivou a descrição de conceitos dos seguintes as-
pectos: i) a estrutura geral de um sistema elétrico; ii) o padrões de 
tensão de SEPs; iii) características dos tipos de sistemas de trans-
missão adotados em SEPs.
No que diz respeito à estrutura de um SEP, foi apresentado um 
exemplo de geração de energia por uma hidrelétrica. Nesse siste-
ma, existe uma usina de produção de energia interconectada com 
uma subestação elevadora de tensão, que por sua vez encami-
nha a energia, por meio de linhas de transmissão, para centros de 
transmissão. Logo após, a energia alcança uma subestação abai-
xadora de tensão, que encaminha a energia para linhas de distri-
buição. Em seguida, foi comentado de forma resumida a respeito 
dos sistemas de geração, transmissão e distribuição, integrantes 
de um SEP.
Na segunda seção do capítulo, foram apresentados detalhes sobre 
um padrão de níveis de tensão adotados aqui no Brasil para cada 
uma das partes de um SEP, sendo também exposto um mapa com 
as principais linhas de transmissão, com seus respectivos níveis de 
tensão adotados .
 UNIUBE 55
No final, comentamos sobre as principais características dos sis-
temas de transmissão em CA e também em CC, destacando suas 
principais vantagens e desvantagens.
No capítulo seguinte, veremos os aspectos relacionados aos tipos 
e arranjos de subestações, além dos principais equipamentos ado-
tados nessas estruturas.
Bruno Leandro Galvão Costa
Introdução
SubestaçõesCapítulo
3
Particularmente, neste capítulo, iremos estudar a respeito 
das “Subestações Elétricas”. A ideia central é lhe fornecer 
informações sobre os principais conceitos relacionados a 
subestações, visto que é um tema de grande importância no 
cenário de sistemas elétricos.
Primeiramente, alguns conceitos iniciais sobre subestações serão 
considerados, destacando sua importância perante o sistema 
elétrico, componentes utilizados e definição.
Na sequência, iremos analisar a classificação de subestações, 
no que se refere ao nível de tensão, à relação entre níveis de 
tensão de entrada e saída, bem como quanto à função do sistema 
elétrico, tipo de instalação, tipo construtivo de equipamentos e, por 
fim, quanto à modalidade de comando.
Estudaremos também a respeito de alguns arranjos físicos 
de subestações comumente adotadas para o projeto de uma 
subestação, tais como em barras simples, em barra principal e 
transferência, em barra dupla com disjuntor simples, em barra 
dupla com disjuntor duplo, em anéis simples e em anéis múltiplos.
E, por fim, veremos alguns dos principais equipamentos adotados 
em subestações, sendo eles: transformadores (de potência, de 
corrente e de potencial), seccionadores, disjuntores, para-raios 
e buchas.
• Entender aspectos gerais sobre subestações:
• Definição de subestações.
• Analisar a classificação de subestações de acordo com:
• Níveis de tensão.
• Relação entre níveis de tensão de entrada e saída.
• Função no SEP.
• Tipo de instalação.
• Tipo construtivo de equipamentos.
• Modalidade de comando.
 
• Verificar alguns dos principais arranjos físicos de 
subestações:
• Barra simples.
• Barra principal e transferência.
• Barra dupla com disjuntor simples.
• Barra dupla com disjuntor duplo.
• Anéis simples.
• Anéis múltiplos.
 
• Analisar alguns dos principais equipamentos adotados 
em subestações:
• Transformadores (de potência, de corrente e de 
potencial).
Objetivos
Você também encontrará no decorrer do capítulo várias 
sugestões de materiais complementares ao tema, que podem ser 
considerados em seus estudos para melhor assimilar os diversos 
conteúdos aqui expostos.
 UNIUBE 59
• Seccionadores.
• Disjuntores.
• Para-raios.
• Buchas.
3.1 Conceitos iniciais sobre subestações
3.2 Classificação das subestações
3.2.1 Quanto ao nível de tensão
3.2.2 Quanto à relação entre os níveis de tensão de 
entrada e saída
3.2.3 Quanto à função em relação ao sistema elétrico 
global
3.2.4 Quanto ao tipo de instalação
3.2.5 Quanto ao tipo construtivo de equipamentos
3.2.6 Quanto à modalidade de comando
3.3 Arranjos de subestações
3.3.1 Barra simples (BS)
3.3.2 Barra principal e transferência (BP+T)
3.3.3 Barra dupla com disjuntor simples (BD-Ds)
3.3.4 Barra dupla com disjuntor duplo (BD-Dd)
3.3.5 Anéis simples (AN)
3.3.6 Anéis múltiplos (ANM)
3.4 Equipamentos usados em subestações
3.4.1 Transformadores
3.4.1.1 Transformadores de potência
3.4.1.2 Transformadores de corrente (TC) e de potencial 
(TP)
3.4.2 Seccionadores
3.4.3 Disjuntores
3.4.4 Para-raios
3.4.5 Buchas
Esquema
60 UNIUBE
Conceitos iniciais sobre subestações3.1
Subestações são consideradas um dos componentes principais 
de sistemas de energia, em conjunto com usinas de geração. 
Compõem transformadores de potência, transformadores de cor-
rente e potencial, sistemas de proteção e controle, e equipamen-
tos de comutação (tais como disjuntores e seccionadores). Diante 
disso, a operação correta de todos esses componentes deve ser 
garantida durante o período de vida da instalação (OMICRON 
ENERGY, 2012).
Durante esse período de vida da estação, as medições constituem-
se como parte de atividades de manutenção periódicas. Logo, tes-
tes são realizados constantemente nos componentes fundamen-
tais da instalação (OMICRON ENERGY, 2012).
Uma subestação pode ser definida, de forma genérica, como 
(FRONTIN, 2013, p.80): “Um conjunto de sistemas específicos e 
interdependentes concebidos para a atender a um objetivo comum: 
servir ao sistema elétrico da melhor maneira possível, atendendo 
aos seus requisitos no limite dos custos”.
O projeto de uma subestação é uma tarefa não trivial e multidisci-
plinar que envolve conhecimento técnico especializado de diver-
sos profissionais das áreas: civil, elétrica, mecânica, comunicação, 
entre outros (FRONTIN, 2013). Logo, por em funcionamento uma 
subestação é uma tarefa fundamental, a qual exige que todos os 
componentes sejam testados e que haja uma interação garantida 
entre eles (OMICRON ENERGY, 2012).
 
 UNIUBE 61
Saiba mais
Gostaria de indicar a você um vídeo que ilustra alguns aspectos 
sobre subestações de energia. Particularmente neste vídeo, são 
abordados conceitos sobre testes de TCs e TPs de medição e pro-
teção, além de outros detalhes: interligamento entre disjuntores e 
sistemas de proteção e controle de subestações.
Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=S5-
9-vTLKBc>. (5:57)
Observação: o vídeo se inicia em 1:00
3.2 Classificação das subestações
No que se refere à classificação de subestações, existem basica-
mente seis formas de caracterização, de acordo com Muzy (2012): 
i) quanto ao nível de tensão; ii) quanto à relação entre os níveis de 
tensão de entrada e saída; iii) quanto à função em relação ao sis-
tema elétrico global; iv) quanto ao tipo de instalação; v) quanto ao 
tipo construtivo de equipamentos; vi) quanto à modalidade de co-
mando. Cada uma dessas classificações será comentada a seguir.
3.2.1 Quanto ao Nível de Tensão
Subestações podem ser classificadas de acordo com seus níveis 
de tensão de operação (MUZY, 2012, pp.6-8):
• Baixa tensão: com nível de tensão até 1 kV.
62 UNIUBE
• Média tensão: com nível de tensão de 1 kV a 34,5 kV (tipica-
mente com 6,6 kV; 13,8 kV; 23 kV e 34,5 kV).
• Alta tensão: com nível de tensão de 34,5 kV a 230 kV (tipica-
mente com 69 kV, 138 kV e 230 kV).
• Extra-alta tensão: comníveis superiores a 230 kV (tipicamen-
te com 345 kV, 440 kV, 500 kV e 750 kV).
 
3.2.2 Quanto à Relação Entre os Níveis 
de Tensão de Entrada e Saída
As subestações também podem ser classificadas com base na re-
lação entre os níveis de tensão de entrada e saída, podendo ser 
(MUZY, 2012, pp.8-9):
• Subestações de manobra: interligam circuitos de suprimen-
to sob o mesmo nível de tensão, possibilitando sua multipli-
cação. Utilizadas também para seccionar circuitos, possibi-
litando sua energização em trechos sucessivos de menores 
comprimentos.
• Subestações elevadoras: localizadas próximas às usinas de 
geração de energia, possuem como principal função a ele-
vação das tensões de geração para níveis de transmissão e 
subtransmissão.
• Subestações abaixadoras: localizadas nas periferias dos cen-
tros consumidores, possuem como principal função a diminui-
ção dos níveis de tensão de subtransmissão.
 UNIUBE 63
3.2.3 Quanto à Função em Relação ao Sistema Elétrico Global
Existe outra classificação que relaciona subestações com suas res-
pectivas funções no sistema elétrico global (MUZY, 2012, pp.10-11).
• Subestações de transmissão: aquelas que recebem a energia 
da geração e encaminham para a transmissão. Nesse caso, 
utiliza grandes transformadores para a elevação de tensão.
• Subestações de subtransmissão: conectadas às linhas de 
substransmissão, nas quais flui energia elétrica das subesta-
ções de transmissão, e estas encaminham para a distribuição.
• Subestações de distribuição: aquelas que enviam energia elé-
trica diretamente ao consumidor (ou cargas). Possuem como 
função o abaixamento da tensão.
 
3.2.4 Quanto ao Tipo de Instalação
Essa categoria diz respeito aos locais onde as subestações são 
instaladas (MUZY, 2012, p.11-12).
• Externas ou a céu aberto (Figura 18): construídas em locais 
amplos ao ar livre. Seus equipamentos são dedicados para 
o funcionamento em condições atmosféricas adversas (tais 
como chuva, vento, poluição etc.), que degradam os mate-
riais. Geralmente, necessitam de manutenções constantes.
• Internas: construídas em localidades abrigadas (cabines me-
tálicas, isoladas a gás), nas quais são instalados os equi-
pamentos, dessa forma, não estão sujeitos a quaisquer 
64 UNIUBE
condições climáticas. Tais localidades abrigadas podem ser 
edificações ou câmaras subterrâneas. Tais subestações po-
dem ser de cabines metálicas ou isoladas a gás. 
Figura 18 – Exemplo de uma subestação a céu aberto: SUAPE III (Ipojuca-PE)
Fonte: Subestação… (s./d.)
 
Ampliando o conhecimento
Para que você tenha uma ideia de como é uma subestação elétrica 
a céu aberta, veja os vídeos a seguir, que apresentam principal-
mente a subestação SUAPE III em Ipojuca-PE.
Subestações SUAPE II e III - CHESF
Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=tQo70eID-
Qow>. Acesso em: 25 jul. 2016.
Subestação SUAPE III
Disponível em: <https://vimeo.com/105965981>. Acesso em: 25 jul. 2016. 
 UNIUBE 65
3.2.5 Quanto ao Tipo Construtivo de Equipamentos
Como o nome sugere, essa classificação refere-se aos equipa-
mentos instalados, diferenciados de acordo com a potência, confi-
guração construtiva e função. Para esse caso, existem duas clas-
sificações de subestações: convencionais e em cabine metálica 
(denominada também de blindada) (MUZY, 2012, p.12-14):
• Convencionais: são as mais consideradas, instaladas a céu 
aberto, possuindo o ar como meio isolante entre os equipa-
mentos. Geralmente, ocupam um grande espaço físico.
• Cabine blindada: diferentemente do ar como meio isolante, 
foram criadas subestações blindadas que consistiam de um 
meio isolante a gás (geralmente o hexafluoreto de enxofre 
– SF6), fechado e blindado, permitindo a compactação das 
instalações.
 
3.2.6 Quanto à Modalidade de Comando
Nesse aspecto, as subestações podem ser classificadas como: com 
operador, semiautomatizadas e automatizadas (MUZY, 2012, p.14):
• Subestações com operador: exigem alto nível de treinamento 
de pessoal, além de utilizarem computadores na supervisão 
e operação.
• Semiautomatizadas: possuem computadores ou intertrava-
mentos eletromecânicos que impedem operações indevidas 
por parte do operador local.
• Automatizadas: supervisionadas à distância por intermédio 
de computadores.
66 UNIUBE
Ampliando o conhecimento
Para que você assimile melhor os conhecimentos sobre classifi-
cações de subestações, gostaria que você pudesse ler o artigo 
“Tópicos de sistemas de transmissão e de distribuição de energia 
elétrica” (particularmente a página 56), o qual pode ser encontrado 
no seguinte link:
<http://www.osetoreletrico.com.br/web/documentos/fasciculos/
Ed74_fasc_distribuicao_cap2.pdf>. Acesso em: 25 jul. 2016. 
Você irá perceber que ele apresenta uma classificação de subesta-
ções levemente diferenciada daquela considerada neste capítulo. 
Se você fizer buscas em outras referências, irá perceber que vários 
autores apresentam outras estruturas de classificação, mas que na 
realidade apresentam aspectos similares entre si.
3.3 Arranjos de subestações
Uma vez realizados os estudos específicos para o desenvolvimento 
de uma dada subestação, é necessário que seja definida também 
a configuração de barra dessa subestação, além de seus equipa-
mentos específicos (FRONTIN, 2013, p.80).
Dessa forma, neste momento, é definido o arranjo físico da subes-
tação, que inclui (FRONTIN, 2013, p.80):
• sistema de comando, controle e proteção;
• a malha de terra;
• serviços auxiliares;
• estruturas de alvenaria;
• instalações secundárias;
• infraestrutura em geral;
 UNIUBE 67
O termo “configuração de barra” é associado à forma com que os equi-
pamentos estão conectados aos pátios de manobra, em outras pala-
vras, a conectividade elétrica da subestação (FRONTIN, 2013, p.81).
Por sua vez, o termo “arranjo físico” refere-se à forma com que os 
equipamentos estão dispostos fisicamente nos pátios de mano-
bra, conforme a configuração de barra definida de uma subestação 
(FRONTIN, 2013, p.82). Contudo, pode ser que você encontre várias 
referências que definem arranjo físico como sendo ambas, tanto co-
nectividade elétrica quanto disposição física de equipamentos, ok?!
As configurações de barra de subestações são divididas em dois 
grandes grupos (FRONTIN, 2013, p.85):
1. Configurações com conectividade concentrada: contingên-
cias simples externas, no geral, são menos severas do que 
as contingências simples internas, em que normalmente ocor-
re grande perda de circuitos. Exemplos de configurações de 
barras: barra simples e barra dupla disjuntor simples.
2. Configurações com conectividade distribuída: contingências 
simples externas ou internas, normalmente não provocam 
grande perda de circuitos, porém as contingências duplas po-
dem provocar grandes perdas de circuitos, bem como a forma-
ção de ilhas elétricas no sistema. Exemplos de configurações 
de barras: anel simples e barra dupla com disjuntor e meio.
Observação: as contingências são eventos em equipamentos do 
sistema que deixam de operar por atuação de proteções devido 
a algum problema, que pode acontecer a qualquer momento em 
SEPs (BATISTA, 2008).
A seguir, veremos as principais configurações de barras de subes-
tações para sistemas de média, alta e extra-alta tensão.
68 UNIUBE
3.3.1 Barra Simples (BS)
Esse arranjo, ilustrado na Figura 19(a), é uma das mais simples 
configurações de barra em subestações (de pequeno porte, média 
e alta tensão), geralmente aplicado em subestações de distribuição 
ou subestações industriais para atendimento de cargas específicas 
(FRONTIN, 2013, p.85).
Na Figura 19(a), são mostradas duas linhas de transmissão, LT-1 
e LT-2, alimentando dois transformadores (comumente denomi-
nados de trafos) TR-1 e TR-2, respectivamente, quese conectam 
a uma mesma barra, sendo essa uma característica do esquema 
BS. Note também que existem quatro disjuntores D1, D2, D3 e D4. 
Caso haja alguma falta ou quando for efetuada uma manutenção 
de um dado disjuntor, os circuitos são desligados do sistema e, 
dessa forma, a subestação fica indisponível.
Devido a isso, alguns recursos podem ser adicionados para a me-
lhoria da flexibilidade operativa. Tais soluções estão indicadas na 
Figura 19(b), sendo elas:
• A introdução de um seccionamento de barra, por meio da cha-
ve seccionadora S1. Nesse caso, na presença de falha na 
barra, parte da subestação pode ser recuperada.
• Instalação de chaves by-pass nos disjuntores, chave secciona-
dora S2, para possibilitar manutenções e reparos nos disjun-
tores, sem o desligamento dos elementos de transmissão.
• Instalação de uma chave transversal entre os trafos, chave 
seccionadora S3, possibilitando que um disjuntor proteja os 
trafos temporariamente.
 UNIUBE 69
Figura 19 – Configuração em: (a) barra simples e (b) barra simples com melhorias
Fonte: adaptada de Frontin (2013, p. 85-86)
 
Algumas características do arranjo BS são:
• Uma menor área é necessária para a implantação da 
subestação.
• Possui instalações simples, consequentemente, custos 
reduzidos.
• Manobras simples (ligar e desligar circuitos alimentadores, 
geralmente).
• Falha no barramento ou disjuntor ocasiona o desligamento da 
subestação.
• A ampliação do barramento não pode ser realizada sem a 
desenergização total da subestação.
70 UNIUBE
3.3.2 Barra Principal e Transferência (BP+T)
A Figura 20 ilustra o arranjo BP+T, geralmente utilizado em subes-
tações de média e alta tensão, mas que pode ser encontrado em 
algumas subestações brasileiras (FRONTIN, 2013, p.86).
Analisando rapidamente o arranjo BP+T com o visto anteriormente 
(BS), podemos perceber que o arranjo BP+T é um pouco mais sofisti-
cado, uma vez que agora uma nova barra foi acrescentada. O arranjo 
BP+T possibilita que sejam feitas manutenções nos disjuntores, mas 
apenas um por vez. O procedimento acontece da seguinte forma: i) 
é escolhido o disjuntor em que será feita a manutenção; ii) a chave 
“by-pass” do respectivo disjuntor é liberada e, em seguida, iii) ocorre a 
liberação do disjuntor de transferência (nesse caso representado por 
D5). Como exemplo, vamos supor que se deseja realizar a manuten-
ção do disjuntor D2. Neste caso, a chave by-pass S2 irá ser acionada 
(ligada) e, além disso, o disjuntor de transferência D5 será habilitado, 
para que o ocorra o fluxo de energia para o trafo TR-1.
Figura 21 – Configuração em barra principal e barra de transferência
Fonte: adaptada de Frontin (2013, p. 87)
 UNIUBE 71
Algumas características do arranjo BP+T são:
• Flexibilidade para manutenção e reparos (dos disjuntores).
• Flexibilidade operativa limitada.
• Para a expansão da subestação, é necessário impor desliga-
mentos do sistema.
• Para trocar disjuntores, manobras mais sofisticadas são 
necessárias.
• Falhas no barramento ou disjuntor resultam no desligamento 
da subestação.
 
3.3.3 Barra Dupla com Disjuntor Simples (BD-Ds)
Esse arranjo, ilustrado na Figura 22, é comumente adotado em usi-
nas geradoras e na indústria. Permite uma flexibilidade com ambas 
as barras (B1 e B2) em operação, possibilitando a manutenção iso-
lada de qualquer uma delas. Uma vantagem da estrutura é a facili-
dade em transferência de circuitos da barra B1 para a barra B2, por 
exemplo, neste caso manobrando o disjuntor de transferência (D5) 
e as chaves (MUZY, 2012, p.56).
72 UNIUBE
Figura 22 - Configuração em barra dupla com disjuntor simples
Fonte: adaptada de Muzy (2012, p. 57)
No que se refere à manutenção de disjuntores, necessariamente o 
circuito deve ser desenergizado. Já com relação à manutenção das 
barras, como comentado anteriormente, com a estrutura BD-Ds, 
não é necessário desligar a subestação.
Como exemplo, considere que é desejado realizar a manutenção 
na barra B1. Dessa forma, é necessário transferir os circuitos de B1 
para B2, um de cada vez. Considere primeiro o circuito de LT-1 até 
TR-1. Inicialmente, verifica-se o sincronismo entre as barras; em 
seguida, o disjuntor D5 é fechado juntamente com o seccionador 
S12 (que está interligado à barra B2); por sua vez, o seccionador 
acoplado à barra B1 será aberto S11; logo após, D5 e S21 serão 
abertos (visando desacoplar o circuito da barra B1), e S22 será 
fechado; assim esse circuito já está ligado à barra B2. Um procedi-
mento similar é realizado também para o circuito de LT-2 até TR-2. 
Quando os dois circuitos estiverem transferidos para a barra B2, B1 
será levado para manutenção.
 UNIUBE 73
3.3.4 Barra Dupla com Disjuntor Duplo (BD-Dd)
O arranjo BD-Dd (Figura 23) possui como principal vantagem ser 
um arranjo completo e muito mais flexível e confiável do que os an-
teriores. Contudo, é a alternativa mais cara, sendo encontrado em 
aplicações de grandes potências, nas quais torna-se necessária a 
continuidade de fornecimento (MUZY, 2012, p.61).
Diferentemente, dos arranjos anteriores, essa estrutura não neces-
sita de um disjuntor de transferência (que interliga as duas barras). 
No caso de manutenção de um dado disjuntor do circuito, basta 
abri-lo do circuito e, dessa forma, toda a energia será enviada para 
o ramo ao lado.
Caso seja necessário realizar a manutenção de uma barra, basta 
que os disjuntores ligados a determinada barra sejam desligados.
Figura 23 - Configuração em barra dupla com disjuntor duplo
Fonte: adaptada de Muzy (2012, p. 62)
74 UNIUBE
3.3.5 Anéis Simples (AN)
Essa configuração (Figura 24) possui vários circuitos e vários sec-
cionadores, sendo composta por um pequeno número de circuitos, 
além de ser de baixo custo. Nessa estrutura, qualquer disjuntor 
pode ser removido para manutenção, sem que a energia na carga 
seja interrompida. Possui a vantagem de não necessitar de uma 
barra principal (MUZY, 2012, p.65).
 Para a manutenção de disjuntores, sem que seja necessário 
desligar todo o circuito, basta que um deles seja retirado do circuito 
e, neste caso, que este seja ligado ao ramo do anel. Perceba que 
existem alguns seccionadores de isolamento em todas as saídas, 
que permitem a recomposição do anel caso seja necessário deixar 
uma saída desligada provisoriamente (MUZY, 2012, p.66).
Figura 24 - Configuração em anéis simples
Fonte: adaptada de Muzy (2012, p. 66)
 
 UNIUBE 75
3.3.6 Anéis Múltiplos (ANM)
Basicamente, possui uma estrutura similar ao esquema AN, sendo 
ilustrado na Figura 25, com uma diferença em termos de operação, 
pois permite uma maior variedade de operações entre anéis, sem 
que seja necessário desenergizar o sistema. Com uma das carac-
terísticas, o arranjo ANM facilita a expansão de uma subestação 
(MUZY, 2012, p.67).
No tocante à manutenção dos disjuntores, o processo é similar ao 
comentado anteriormente para o arranjo AN. Caso seja necessário 
fazer a manutenção de um disjuntor, basta retirá-lo, e dessa forma 
a energia encontrará outros caminhos para se locomover.
Figura 25 - Configuração em anéis múltiplos
Fonte: adaptado de Muzy (2012, p. 67)
 
76 UNIUBE
3.3.4 Equipamentos usados em subestações
Como sabemos, uma subestação é dotada de diversos equipa-
mentos necessários para a sua operação. A seguir, serão descritas 
informações a respeito de alguns dos principais equipamentos co-
mumente utilizados em subestações, tais como: transformadores 
(de potência, de corrente e de potencial), seccionadores, disjunto-
res, para-raios e buchas.
 
3.4.1 Transformadores
3.4.1.1 Transformadores de potência
Como temos visto, nos SEPs existem algumas etapas em que é 
primordial que se realize transformação de tensões (elevação ou 
diminuição).