Trabalho-de-Conclusão-de-Curso-Karina-Lino-Miranda-de-Oliveira

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA 
FACULDADE DE ENGENHARIA 
ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
 
PROJETO BÁSICO DE UM PARQUE EÓLICO E 
ESTUDOS DE CONEXÃO 
 
 
 
 
KARINA LINO MIRANDA DE 
OLIVEIRA 
Orientadora: Débora Rosana Ribeiro 
Penido Araujo 
 
 
 
 
 
 
JUIZ DE FORA 
2014
i 
KARINA LINO MIRANDA DE OLIVEIRA 
 
 
 
 
PROJETO BÁSICO DE UM PARQUE EÓLICO E 
ESTUDOS DE CONEXÃO 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso 
apresentado como requisito à obtenção do título de 
Engenheiro Eletricista na Faculdade de Engenharia 
da Universidade Federal de Juiz de Fora. 
 
 
 
BANCA EXAMINADORA 
 
_________________________________________________ 
Prof. Dr. Débora Rosana Ribeiro Penido Araujo (orientadora) 
UFJF 
 
__________________________________________________ 
Prof. Dr. Leandro Ramos de Araujo 
UFJF 
 
__________________________________________________ 
Prof. Dr. Vander Menengoy da Costa 
UFJF
ii 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DEDICATÓRIA 
 
 
Aos meus amados pais, Ana Lucia e Antônio, e a minha 
irmã, Raquel, pelo apoio incondicional sem o qual não seria 
contemplada com mais uma vitória. 
 
iii 
 
 
AGRADECIMENTOS 
Primeiramente agradeço a Deus pela presença constante em minha vida, pelo dom do 
discernimento concedido ao longo dessa jornada e por renovar a cada momento a minha força 
e a minha fé. 
Aos meus pais por estarem ao meu lado me incentivando em todos os momentos e por 
não me deixarem desistir. Mãe, Deus não poderia ter me proporcionado presente maior nessa 
vida. Obrigada por todo amor, por compreender e incentivar minhas escolhas e meus sonhos, 
por ser meu braço direito e por todos os sacrifícios para fazer de mim quem eu sou hoje. Te 
amo incondicionalmente. Pai, meu herói, essa vitória também é sua. Dói muito não tê- lo 
presente neste momento ainda mais porque faltava tão pouco tempo, mas sei que sempre 
estará olhando por mim, guiando meus passos e vibrando a cada conquista. Não tenho como 
agradecer tudo o que fez por mim, apenas gostaria de dizer que todos os seus ensinamentos eu 
levarei por toda minha vida e que não existe orgulho maior nesse mundo do que ouvir que 
“sou a sua cara”. “E no meu coração, aonde quer que eu vá, sempre levarei o teu sorriso em 
meu olhar.” Te amo para todo sempre. 
À minha avó Geny meu eterno agradecimento pelas orações constantes, por todas as 
palavras de carinho e incentivo dadas ao longo de toda essa longa e difícil caminhada. Raquel, 
minha irmã, saiba que você é o meu espelho, minha verdadeira fonte de inspiração. Espero 
profundamente ser um dia a profissional dedicada, séria e competente que você é. 
Minha gratidão especial aos amigos da faculdade, em especial João Paulo e Bráulio, 
pelo companheirismo ao longo desses 5 anos de luta. Aos meus amigos de Tabuleiro meu 
agradecimento por fazerem parte dessa história. Valter, Letícia, Mariane e Juninho, obrigado 
pelo ombro amigo, pelos conselhos e por fazerem minha vida mais especial com suas 
presenças. Que Deus fortaleça mais e mais esse laço que nos une. 
Agradeço por fim à Universidade Federal de Juiz de Fora, ao PRH-PB214 (Programa 
de Formação de Recursos Humanos da Petrobras) e, sobretudo, aos professores Leandro e 
Débora por todos os ensinamentos e pela dedicação à minha formação. 
 
iv 
 
 
RESUMO 
A energia eólica é uma fonte promissora, especialmente por ser abundante, renovável, 
limpa e não emissora de gases causadores do efeito estufa. O Brasil destaca-se no cenário 
mundial por possuir um imenso potencial eólico ainda não explorado e, somado a tal fato, 
ressalta-se também o progressivo declínio nos custos de implantação de unidades geradoras 
eólicas e a consequente queda do preço do kWh nos últimos leilões de energia. Esses fatores 
têm impulsionado cada vez mais o desenvolvimento de estudos relativos ao tema. 
Neste trabalho serão apresentados alguns dos principais aspectos a serem considerados 
nos estudos e projetos de parques eólicos, tais como: características gerais da geração eólica, 
características intrínsecas dos locais potencialmente viáveis à geração, critérios para alocação 
dos aerogeradores e equipamentos essenciais para o funcionamento da usina. Também serão 
realizados, mesmo que considerando algumas simplificações, o projeto básico de um parque 
eólico e alguns estudos de conexão, onde serão analisados aspectos como 
especificações/dimensionamento de equipamentos, estudos de fluxo de potência e curto-
circuito, projeto básico da subestação para conexão das unidades geradoras e os pontos mais 
relevantes da conexão do parque eólico à rede de concessionária de distribuição ou ao sistema 
interligado nacional. As principais etapas, análises e constatações do projeto serão descritas 
ao longo deste trabalho. 
 
Palavras chave: Energia Eólica, Equipamentos, Projeto Básico, Estudos de Conexão. 
 
v 
 
 
ABSTRACT 
The wind energy is a promising source, especially for being abundant, renewable, 
clean and not emitting greenhouse gases. The Brazil stands out on the world stage by having a 
huge untapped wind potential, and coupled with that fact, also stand out the progressive 
decline in deployment costs of generation units and the consequent fall in the price of kWh in 
recent energy auctions. These factors have driven increasingly the development of studies on 
the subject. 
In this work are presented some of the main aspects to be considered in studies of 
wind farms and projects such as: general characteristics of wind generation, intrinsic 
characteristics of potentially viable local generation, criteria for allocation of wind turbines 
and equipment essential to the operation of plant. Will also be conducted, even considering 
some simplifications, the basic design of a wind farm and some connection studies, where 
aspects like equipment specifications, load flow studies, short circuit, basic design of 
substation will be analyzed to connections of generating units. Also the most relevant points 
of connection of the wind farm in the distribution system or in the national grid will be 
analyzed. The main steps, analyzes and findings of the project will be described throughout 
this work. 
 
Key-words: Wind Power, Equipment, Basic Design and Connection Studies. 
 
vi 
 
 
SUMÁRIO 
 
CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO ............................................................................................. 13 
1.1. Considerações iniciais e relevância do tema................................................... 13 
1.2. História............................................................................................................ 14 
1.3. Objetivos ......................................................................................................... 18 
1.4. Publicações decorrentes do trabalho ............................................................... 19 
1.5. Estrutura do trabalho ....................................................................................... 19 
CAPÍTULO 2 – ENERGIA EÓLICA: PRINCIPAIS CONCEITOS E CARACTERÍSTICAS
 .................................................................................................................................................. 20 
2.1. Introdução ....................................................................................................... 20 
2.2. O mecanismo de formação dos ventos e o estudo do seu comportamento 
através de séries temporais .................................................................................................... 20 
2.3. Potência extraída do vento e a curva de rendimento de um aerogerador típico
 24 
2.4. Estimativas de geração.................................................................................... 28 
2.5. Vantagens e desvantagens da utilização da energia eólica ............................. 29 
2.6. Parques eólicos e os fatoresque influenciam no regime do vento – Escolha da 
localidade 31 
2.6.1. Curiosidade: Parque eólico off-shore ........................................................ 34 
2.7. Potencial eólico e capacidade de geração do Brasil........................................ 35 
2.8. Aplicações do sistema eólico .......................................................................... 39 
2.9. Leilões de Energia de Reserva: Energia eólica ............................................... 40 
2.10. Conclusão do capítulo ..................................................................................... 41 
CAPÍTULO 3 – PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS DE UM PARQUE EÓLICO E 
DEFINIÇÕES INICIAIS DO PROJETO ................................................................................. 43 
3.1. Introdução ....................................................................................................... 43 
3.2. Aerogeradores ................................................................................................. 43 
3.2.1. Classificação dos aerogeradores ................................................................ 43 
3.2.1.1. Aerogeradores síncronos .............................................................. 45 
3.2.1.2. Aerogeradores assíncronos ou de indução ................................... 46 
3.2.2. Principais topologias utilizadas ................................................................. 46 
3.2.2.1. Configurações que utilizam geradores de indução ....................... 46 
vii 
 
 
3.2.2.2. Configurações que utilizam geradores síncronos ......................... 48 
3.2.3. Principais componentes ............................................................................. 49 
3.2.4. Definições do parque e posicionamento das unidades geradoras.............. 53 
3.3. Transformadores ............................................................................................. 56 
3.4. Painéis elétricos............................................................................................... 59 
3.4.1. Estrutura dos painéis elétricos presentes no parque eólico ....................... 60 
3.5. Cabos............................................................................................................... 63 
3.6. Conclusão do capítulo ..................................................................................... 65 
CAPÍTULO 4 – PROJETO BÁSICO DE UM PARQUE EÓLICO ........................................ 66 
4.1. Introdução ....................................................................................................... 66 
4.2. Definição de projeto básico............................................................................. 66 
4.3. Metodologia adotada....................................................................................... 67 
4.4. Premissas utilizadas no projeto ....................................................................... 67 
4.5. Topologia do parque eólico............................................................................. 68 
4.6. Projeto básico da subestação para conexão das unidades geradoras .............. 70 
4.6.1. Topologias consideradas como alternativas no projeto ............................. 70 
4.6.1.1. Barra Simples ............................................................................... 70 
4.6.1.2. Barra Simples Seccionada ............................................................ 71 
4.6.1.3. Principal e Transferência .............................................................. 72 
4.6.2. Análise comparativa entre as topologias de subestações consideradas ..... 75 
4.7. Dimensionamento dos condutores .................................................................. 76 
4.8. Etap Power Station Simulator (Versão estudante) ......................................... 77 
4.8.1. Parâmetros editados no Etap ..................................................................... 78 
4.9. Estudos de fluxo de potência .......................................................................... 80 
4.10. Estudos de curto-circuito ................................................................................ 83 
4.11. Dimensionamento dos principais equipamentos............................................. 84 
4.12. Conclusão do capítulo ..................................................................................... 90 
CAPÍTULO 5 – ESTUDOS DE CONEXÃO........................................................................... 92 
5.1. Introdução ....................................................................................................... 92 
5.2. Qualidade da energia e a importância dos estudos de conexão dos sistemas de 
geração 92 
5.3. Regulamentação e normas da conexão no sistema de transmissão ................. 93 
5.3.1. Requisitos técnicos mínimos para a conexão de centrais eólicas na rede 
básica 96 
viii 
 
 
5.4. Regulamentação e normas da conexão no sistema de distribuição ................. 99 
5.5. ANAREDE – Programa de Análise de Redes (versão estudante) .................. 99 
5.6. Estudo de caso............................................................................................... 100 
5.7. Simulações .................................................................................................... 100 
5.7.1. Perfil de tensão nas barras ....................................................................... 101 
5.7.2. Fluxo de potência nas linhas.................................................................... 104 
5.7.3. Análise de contingências ......................................................................... 107 
5.8. Conclusão do capítulo ................................................................................... 107 
CAPÍTULO 6 – CONCLUSÕES ........................................................................................... 108 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................... 110 
 
ix 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
Figura 1 – Histórico do desenvolvimento da energia eólica (Parte 1) [1]. ............................... 14 
Figura 2 – Aerogerador desenvolvido durante a Segunda Guerra Mundial [22]. .................... 15 
Figura 3 – Histórico do desenvolvimento da energia eólica (Parte 2) [1]. ............................... 16 
Figura 4 – PROINFA no território nacional [21]. .................................................................... 17 
Figura 5 – Evolução do diâmetro/potência dos aerogeradores com o passar dos anos [1]. ..... 18 
Figura 6 – Formação dos ventos devido ao deslocamento das massas de ar [13]. ................... 20 
Figura 7 – Série temporal de velocidade de vento – semana 04 a 11/09/2002 – Sítio Nordeste 
[4].............................................................................................................................................. 21 
Figura 8 – Histograma da velocidade de vento do Sítio Nordeste I [4]. .................................. 22 
Figura 9 – Formas que a Função de Weibull pode assumir para valores distintos de k e c=1 
[4].............................................................................................................................................. 23 
Figura 10 – Curva de rendimento de um aerogerador típico [2]. ............................................. 25 
Figura 11 – Forma típica de uma curva de potência de um aerogerador que possui controle 
Estol [1]. ................................................................................................................................... 26 
Figura 12 – Forma típica de uma curva de potência de um aerogerador com controle do tipo 
Passo [1].................................................................................................................................... 27 
Figura 13 – Curva de Potência de um aerogerador típico [2]. ..................................................28 
Figura 14 – Geração anual de uma turbina eólica [4]. .............................................................. 29 
Figura 15 – Complementariedade dos sistemas eólico e hídrico da região nordeste do Brasil 
(bacia do São Francisco) [34]. .................................................................................................. 30 
Figura 16 – Variação da velocidade do vento com a altura [4]. ............................................... 32 
Figura 17 – Variação da velocidade do vento de acordo com a classe de rugosidade e altura 
[4].............................................................................................................................................. 33 
Figura 18 – Efeito de sombreamento observado em uma usina eólica [4]. .............................. 33 
Figura 19 – Maior parque eólico off-shore do mundo localizado na costa sudeste da Inglaterra. 
"Thanet Off-Shore Wind Farm". .............................................................................................. 34 
Figura 20 – Potencial eólico do Brasil por regiões [13]. .......................................................... 36 
Figura 21 – Potencial eólico do Brasil [11]. ............................................................................. 37 
Figura 22 – Imagem ilustrativa de um sistema isolado, onde baterias são utilizadas para o 
armazenamento de energia [1]. ................................................................................................. 39 
Figura 23 – Resultado do leilão de energia eólica [33]. ........................................................... 41 
Figura 24 – Imagem de um aerogerador de eixo vertical [1]. .................................................. 44 
x 
 
 
Figura 25 – Imagem de um aerogerador de eixo horizontal [1]. .............................................. 44 
Figura 26 – Classificação dos aerogeradores quanto à potência. ............................................. 44 
Figura 27 – Configurações de aerogeradores, utilizando geradores assíncronos, mais 
utilizados comercialmente [3]. .................................................................................................. 46 
Figura 28 – Principais configurações de aerogeradores utilizando geradores síncronos [3]. ... 48 
Figura 29 – Componentes de uma turbina típica [11]. ............................................................. 50 
Figura 30 – Imagem ilustrativa da nacele de um aerogerador [1]. ........................................... 51 
Figura 31 – Imagem ilustrativa de um cubo de uma turbina. ................................................... 51 
Figura 32 – Imagem ilustrativa de um gerador conectado à caixa de engrenagens [1]. ........... 52 
Figura 33 – Torre em montagem. ............................................................................................. 53 
Figura 34 – Aerogerador da Mitsubishi adotado como padrão no parque eólico do projeto 
[27]............................................................................................................................................ 54 
Figura 35 – Distâncias mínimas a serem respeitadas para a alocação dos aerogeradores – 
Critério 1 [18]. .......................................................................................................................... 54 
Figura 36 – Distâncias mínimas a serem respeitadas para a alocação dos aerogeradores – 
Critério 2 [8]. ............................................................................................................................ 55 
Figura 37 – Imagem ilustrativa da disposição dos sessenta aerogeradores no parque eólico. . 55 
Figura 38 – Disposição dos aerogeradores no parque eólico Alegria I [29]. ........................... 56 
Figura 39 – Exemplo de um Transformador a Seco da WEG [28]. ......................................... 57 
Figura 40 - Esquema ilustrando um transformador do tipo delta-estrela aterrado. .................. 58 
Figura 41 – Exemplo ilustrativo de um painel elétrico. ............................................................ 60 
Figura 42 – Estrutura Inicial do Painel. .................................................................................... 61 
Figura 43 – Estrutura final do painel elétrico e exemplo de ligação entre dois painéis. .......... 63 
Figura 44 – Ficha Técnica do cabo Eprotenax Compact 105 [26]. .......................................... 64 
Figura 45 - Simbologia utilizada para o método de instalação "diretamente enterrado" e para 
as disposições dos condutores de modo "trifólio" e "planar", respectivamente. ...................... 65 
Figura 46 – Disposição adotada para os aerogeradores, painéis e transformadores no parque 
eólico......................................................................................................................................... 69 
Figura 47 - Topologia: Barra Simples ...................................................................................... 71 
Figura 48 - Topologia: Barra Simples Seccionada ................................................................... 72 
Figura 49 - Topologia: Principal e Transferência ..................................................................... 74 
Figura 50 – Configuração que mescla as topologias barra “Simples Seccionada” e “Principal 
e Transferência”. ....................................................................................................................... 75 
Figura 51 – Fluxograma do processo de determinação da seção dos condutores. ................... 77 
xi 
 
 
Figura 52 – Alguns dos parâmetros de um motor de indução do Etap. .................................... 78 
Figura 53 – Alguns dos parâmetros de um transformador de dois enrolamentos do Etap Power 
Station. ...................................................................................................................................... 79 
Figura 54 – Alguns dos parâmetros do cabo do Etap. .............................................................. 79 
Figura 55 – Alguns dos parâmetros de uma subestação do Etap Power Station. ..................... 80 
Figura 56 – Resultado das tensões em todos os pontos elétricos do parque eólico para a 
alternativa considerando a tensão de 24,0 kV. ......................................................................... 81 
Figura 57 – Resultado das tensões em todos os pontos elétricos do parque eólico para a 
alternativa considerando a tensão de 34,5 kV. ......................................................................... 82 
Figura 58 – Análise da corrente de curto-circuito para o nível de tensão de 24 kV para todos 
os pontos elétricos do parque eólico. ........................................................................................ 83 
Figura 59 – Análise da corrente de curto-circuito para o nível de tensão de 34,5 kV para todos 
os pontos elétricos do parque eólico. ........................................................................................ 84 
Figura 60 – Localização do transformador e do painel a ser dimensionado. ........................... 85 
Figura 61 – Elementos que serão dimensionados. .................................................................... 86 
Figura 62 – Etapas previstas para a aprovação da conexão da geração na rede de 
transmissão [23]. ....................................................................................................................... 95 
Figura 63 – Tensão suportada de acordo com a duração da falta. ............................................ 98 
Figura 64 – Sistema simulado................................................................................................. 101 
Figura 65 – Comportamento da tensão das barras do sistema IEEE14 quando da inclusão de 
uma nova geração a carga leve e pesada. ............................................................................... 103 
Figura 66 – Comportamentoda potência ativa para as três configurações analisadas. .......... 105 
Figura 67 – Comportamento da potência reativa para as três configurações analisadas. ....... 106 
 
xii 
 
 
LISTA DE TABELAS 
Tabela 1 – Classe de rugosidade de acordo com a paisagem [4]. ............................................. 32 
Tabela 2 - Classificação das nações com maiores potências instaladas off-shore [15]. ........... 35 
Tabela 3 – Empreendimentos em operação, construção e outorgados [21]. ............................ 38 
Tabela 4 – Leilão de Energia de Reserva/2011 [14]. ................................................................ 41 
Tabela 5 - Cálculos das distâncias entre os aerogeradores e da área ocupada pelos mesmos no 
parque eólico............................................................................................................................. 56 
Tabela 6 – Dados técnicos de um transformador seco da WEG cuja classe de tensão é 15 kV e 
frequência de 60 Hz [28]. ......................................................................................................... 59 
Tabela 7 – Tabela comparativa topologia da subestação x número de equipamentos ............. 76 
Tabela 8 - Análises dos custos envolvidos com as perdas ôhmicas ao longo de 30 anos. ....... 82 
Tabela 9 – Dados técnicos mínimos para a especificação do transformador de potência. ....... 86 
Tabela 10 – Dados técnicos mínimos para a especificação do disjuntor de alta tensão. .......... 87 
Tabela 11 – Dados técnicos mínimos para a especificação da chave seccionadora. ................ 88 
Tabela 12 - Dados técnicos mínimos para a especificação da mufla ou terminação. ............... 88 
Tabela 13 - Dados técnicos mínimos para a especificação do para-raios................................. 89 
Tabela 14 - Dados técnicos mínimos para a especificação do painel. ...................................... 90 
Tabela 15 – Distúrbios causados por aerogeradores à rede elétrica [1]. .................................. 93 
Tabela 16 – Requisitos técnicos gerais para centrais eólicas [23]. ........................................... 97 
 
13 
 
CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO 
 
1.1. Considerações iniciais e relevância do tema 
A energia eólica é uma fonte promissora, especialmente por ser abundante, renovável, 
limpa e não emissora dos gases de efeito estufa. Por estes e outros motivos, diversos trabalhos 
relacionados a este tipo de geração têm sido publicados [1 – 9]. 
O Brasil destaca-se neste cenário por possuir um imenso potencial eólico ainda não 
explorado. Apesar do crescente aumento da oferta de energia provida por fontes eólicas nos 
últimos leilões de energia, ainda há muito que ser analisado e explorado [10 – 15]. 
Sabe-se que o custo das turbinas eólicas ainda é muito alto no Brasil e, dependendo da 
tecnologia utilizada, o preço estimado de um aerogerador de 2,5 MW, por exemplo, pode 
variar entre US$2.5000.000,00 a US$5.000.000,00. Sendo assim, ao se desenvolver um 
projeto de uma planta eólica deve-se visar também à redução de custos para que seja possível 
e viável a execução do empreendimento. É importante ressaltar que em uma usina eólica, 
dentre outros fatores, a receita da geração líquida será determinada considerando-se o fator de 
capacidade da usina (proporção entre a produção efetiva da usina e a capacidade total 
instalada, em um determinado período de tempo), enquanto que o custo da instalação é 
determinado pela capacidade instalada. 
Existem outros fatores que devem ser considerados no planejamento do projeto, pois 
podem impactar fortemente os custos finais envolvidos no mesmo: 
o Necessidade de construção ou de reforço da infraestrutura de transmissão ou de 
distribuição de energia elétrica; 
o Construção de obras civis na região, como estradas para o transporte dos 
equipamentos. 
Portanto, apesar de existir um enorme potencial eólico a ser explorado, inúmeros são 
os fatores que afetam os projetos de parques eólicos e que, devido a grande importância, 
motivam a realização de diversos estudos e análises de forma a evitar o máximo possível que 
algum equívoco possa vir a acontecer, resultando no comprometimento dos resultados 
esperados ou até na inviabilização do projeto. 
 
14 
 
1.2. História 
A utilização do vento como recurso para a substituição da tração humana data de cerca 
de 2000 anos A.C. na China, onde rudimentares moinhos foram criados, principalmente, para 
moagem de grãos e bombeamento de água. 
Após o movimento das cruzadas (século XI) ocorreu o desenvolvimento dos moinhos 
de vento e sua diversificação intensificou-se em toda a Europa, destacando-se a Holanda. No 
entanto, com o advento da Revolução Industrial e a criação em larga escala da máquina a 
vapor e, posteriormente, das máquinas movidas a carvão, houve o seu declínio, como pode ser 
observado na Figura 1 [1] [22]. 
 
 
Figura 1 – Histórico do desenvolvimento da energia eólica (Parte 1) [1]. 
 
Em meados do século XIX o americano Brush destacou-se no cenário mundial ao criar 
o primeiro cata-vento destinado à geração de energia elétrica. Outro fato histórico que, direta 
ou indiretamente, auxiliou no desenvolvimento de estudos nessa área de fontes renováveis foi 
a ocorrência da Segunda Guerra Mundial, pois as grandes potências envolvidas no conflito 
necessitavam economizar combustíveis fósseis para outros fins e, por isso, financiaram 
grandes projetos, tais como de aerogeradores. A Figura 2 mostra um aerogerador 
desenvolvido durante o conflito. 
 
15 
 
 
Figura 2 – Aerogerador desenvolvido durante a Segunda Guerra Mundial [22]. 
 
A partir da década de 70, diversos fatores, como os expostos a seguir e ilustrados na 
Figura 3, foram responsáveis para que o cenário energético mundial, até então dominado 
plenamente pelas fontes não renováveis, iniciasse um processo de mudança: 
o Aumento da demanda de energia decorrente do aumento populacional e do setor 
industrial; 
o As “Crises do Petróleo”; 
o Conflitos pela posse de regiões ricas em petróleo; 
o A repercussão de grandes acidentes ecológicos como o de Chernobyl, o 
surgimento do conceito de “Desenvolvimento Sustentável” e a maior preocupação 
ecológica (criação de leis ambientais). 
 
16 
 
 
Figura 3 – Histórico do desenvolvimento da energia eólica (Parte 2) [1]. 
 
Em meio a esse cenário de “Crise Energética” e de maior conscientização da 
população como um todo, incentivos fiscais do governo para o desenvolvimento de tecnologia 
em fontes renováveis começaram a ocorrer em diferentes nações. 
Um marco ocorrido no Brasil foi a criação em 2002 do PROINFA (Programa de 
Incentivo às Fontes Alternativas de Energia) [21] que dentre os principais objetivos traçados, 
destacam-se: 
o Diversificação da matriz energética nacional; 
o Redução das emissões de gases estufa, como o CO2; 
o Criação de milhares de empregos; 
o Capacitação de muitos profissionais, entre outros. 
Neste programa estava prevista a instalação de 144 projetos que abrangem 19 estados 
brasileiros, divididos entre pequenas centrais hidrelétricas (PCH’s), biomassa e eólica. Tais 
empreendimentos encontram-se, sobretudo, na região nordeste, como pode ser observado na 
Figura 4. 
 
17 
 
 
Figura 4 – PROINFA no território nacional [21]. 
 
Um fator muito positivo para o desenvolvimento de novos empreendimentos de 
geração a partir do vento foi a expansão dos aerogeradores. Todo o cenário de incentivos 
governamentais resultou no barateamento das turbinas e, com isso, no aumento da 
comercialização das mesmas que evoluíram tanto em tecnologia quanto em suas 
dimensões/potência. 
A evolução da dimensão do rotor das turbinas desde 1985 até 2005 e a expectativa 
para 2010 podem ser observadas na figura abaixo. Atualmente, turbinas com capacidade de 
geração em torno de 7 MW já são comercializadas, validando as projeções realizadas. 
 
18 
 
 
Figura 5 – Evolução dodiâmetro/potência dos aerogeradores com o passar dos anos [1]. 
 
1.3. Objetivos 
A realização deste trabalho visa auxiliar estudantes e, até mesmo, profissionais que 
estão iniciando estudos nessa área de geração de energia, permitindo um embasamento teórico 
dos principais assuntos relacionados ao tema que devem ser analisados para que a posterior 
realização do projeto básico do parque eólico possa ser realizada e concluída procurando 
garantir a eficácia do projeto. 
Apesar da ampliação dos empreendimentos eólicos e do maior interesse nesta fonte de 
energia, certo esforço é exigido ao se procurar documentos que tenham grande abrangência na 
área de conceitos e de projeto. A dificuldade mencionada é um dos fatores que impulsionou a 
realização do presente estudo que, além de concentrar os mais diversos conhecimentos 
relacionados à energia eólica, realizará um projeto básico e também alguns estudos de 
conexão. 
Além disso, cabe destacar que muitos dos tópicos aprendidos ao longo deste trabalho 
podem ser estendidos para projetos que não estejam ligados somente à geração eólica, mas 
também no planejamento de outras instalações de geração através das análises de fluxo de 
potência e curto-circuito, dimensionamento de condutores e estudos de conexão. Assim, neste 
projeto, teve-se como objetivo também o aprendizado para a realização e a aplicação destes 
vários estudos. 
 
19 
 
1.4. Publicações decorrentes do trabalho 
o OLIVEIRA, K. L. M., ARAUJO, D. R. R. P., ARAUJO, L. R. “Projeto Básico de um 
Parque Eólico e Estudos de Conexão”. 7° PDPETRO - Congresso Brasileiro de 
Pesquisa e Desenvolvimento em Petróleo e Gás. Aracaju/SE. Outubro de 2013. 
o OLIVEIRA, K. L. M., ARAUJO, D. R. R. P., ARAUJO, L. R., FILHO, M. C., 
BENETELI, T. A. P. “Aplicação de Métodos Computacionais para a Elaboração de 
um Projeto Básico de um Parque Eólico e Estudos de Conexão”. 11° CAIP - 
Congreso Interamericano de Computación Aplicada a La Industria de Procesos. 
Lima/Peru. Outubro de 2013. 
 
1.5. Estrutura do trabalho 
O presente trabalho está dividido em seis capítulos, dos quais esta introdução é o 
primeiro. No Capítulo 2 basicamente é realizada uma revisão dos principais conceitos e 
características relacionados à energia eólica, tais como: o mecanismo de formação dos ventos 
e a importância do estudo do seu comportamento através de séries temporais, a estimativa da 
potência extraída do vento e da geração, as principais vantagens e desvantagens da utilização 
dessa fonte de energia, parques eólicos e os fatores que interferem no regime do vento, entre 
outros tópicos. O enfoque principal do Capítulo 3 é a abordagem dos principais equipamentos 
presentes no parque eólico como os aerogeradores, transformadores, painéis e cabos. Os 
critérios envolvidos na alocação das turbinas serão também discutidos nesse capítulo. O 
objetivo do quarto capítulo é apresentar a definição de projeto básico bem como as premissas 
adotadas para a realização desse trabalho. Os resultados dos estudos internos ao parque eólico, 
como dimensionamento dos condutores, fluxo de potência e curto-circuito são apresentados e 
discutidos. O Capítulo 5 é destinado aos estudos relacionados à conexão do parque eólico na 
rede de concessionária ou no Sistema Interligado Nacional (SIN). Tal conteúdo pode ser 
encontrado em dois documentos denominados “Procedimentos de Rede” e “Procedimentos de 
Distribuição” que tratam, respectivamente, de toda regulamentação e das normas que 
envolvem a conexão da geração na transmissão e na distribuição. No Capítulo 6 é feita uma 
conclusão de todos os estudos realizados ao longo desse projeto e, por fim, é apresentada a 
bibliografia utilizada. 
20 
 
CAPÍTULO 2 – ENERGIA EÓLICA: PRINCIPAIS 
CONCEITOS E CARACTERÍSTICAS 
 
2.1. Introdução 
Neste capítulo serão apresentados conceitos e características importantes para o 
entendimento do assunto e posterior aplicação em projetos de parques eólicos. 
 
2.2. O mecanismo de formação dos ventos e o estudo do seu 
comportamento através de séries temporais 
A energia proveniente dos ventos é indiretamente uma forma de energia resultante do 
aquecimento desigual da superfície da terra, já que de tal processo resulta a formação de 
zonas de alta e baixa pressão responsáveis pelo deslocamento das massas de ar [1]. Este 
processo é representado na Figura 6. 
 
 
Figura 6 – Formação dos ventos devido ao deslocamento das massas de ar [13]. 
 
O conhecimento do comportamento do vento não é importante apenas para que seja 
possível estimar a geração do parque eólico e seus rendimentos, mas também é fundamental 
para que os fabricantes possam aperfeiçoar suas turbinas de acordo com o local onde serão 
21 
 
dispostos os aerogeradores, visando dotar o sistema de maior eficiência no aproveitamento da 
energia contida no vento. 
Sendo assim, uma extensa coleta de dados sobre a velocidade do vento em 
determinada região é primordial para que se criem as chamadas “Séries Temporais” (conjunto 
de observações realizadas em momentos diferentes de tempo, estando sujeitas a variações 
aleatórias), como é exemplificado na Figura 7, que objetivam explicar o comportamento 
aleatório do vento. 
 
 
Figura 7 – Série temporal de velocidade de vento – semana 04 a 11/09/2002 – Sítio Nordeste [4]. 
 
O vento apresenta variações no decorrer do tempo que podem ser de rápida duração, 
diárias, sazonais e anuais e o conhecimento de cada uma delas é essencial para a realização de 
diversas análises que abrangem desde a viabilidade da implantação de usinas naquela região à 
verificação das estimativas de geração, como é destacado em [4]: 
“As variações diárias e sazonais são importantes para uma estimativa do suprimento 
da demanda de um sistema elétrico. Como exemplo, sabendo-se que na maioria das vezes a 
velocidade do vento é maior durante o dia que durante a noite, se o pico de carga do sistema 
ocorrer durante o dia, ele pode ser suprido tanto pelas usinas convencionais, desempenhando 
o papel de geração de base, quanto pelas usinas eólicas existentes, desempenhando o papel 
de geração de ponta. Por outro lado, se os ventos não são tão fortes durante o dia, a 
implantação de uma usina eólica neste sistema não seria interessante. A variação anual de 
velocidade de vento também é importante para estudos de viabilidade de implantação de 
usinas eólicas porque fornece um conhecimento do regime local dos ventos, embora a 
variação encontrada neste caso seja bem menor do que a variação sazonal.” 
22 
 
À medida que se torna necessário um grande banco de dados, o manuseio também é 
dificultado levando à utilização de modelos probabilísticos que representem tal fenômeno da 
maneira mais fiel possível. Por ter um comportamento aleatório, a melhor forma de descrever 
o comportamento de tal variável é por meio de métodos estatísticos, onde a incerteza é 
modelada a fim de que fenômenos futuros possam ser previstos ou estimados [2]. 
Sabe-se que para utilizar essa ferramenta matemática, estudos de medidas estatísticas 
(média, mediana, variância e desvio padrão) são necessários e, para grandes conjuntos de 
medidas, como neste caso, outra ferramenta de comum utilização é o agrupamento de dados 
em intervalos, que permite a visualização da frequência de ocorrência das medidas. 
Portanto, o regime de vento de qualquer sítio pode ser representado por uma função de 
distribuição, como a ilustrada na Figura 8. 
 
 
Figura 8 – Histograma da velocidade de vento do Sítio Nordeste I [4]. 
 
Existem diversas funções de densidade de probabilidade que podem representar esse 
comportamento aleatório do vento, porém a que apresenta melhores resultados é a Função de 
Weibull, definida da seguinte maneira [4]: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Onde é a velocidade para qual se deseja calcular a probabilidade, e são, 
respectivamente, os parâmetros de escala e de forma.Para a determinação de tais parâmetros 
existem vários métodos, dependendo da escolha dos dados disponíveis e da precisão desejada. 
23 
 
Como pode ser observado na Figura 9, quanto maior o valor de mais estreita é a curva de 
Weibull. 
 
 
Figura 9 – Formas que a Função de Weibull pode assumir para valores distintos de k e c=1 [4]. 
 
A dependência da geração eólica das condições atmosféricas torna essa fonte de 
energia extremamente vulnerável e de difícil previsão, já que não se consegue prever ao certo 
se haverá ou não ventos fortes que possibilitem o funcionamento do parque eólico. 
Visando considerar esse cenário, diversos programas que aproximam os valores 
previstos daqueles realmente verificados (medidos) têm sido desenvolvidos, tais como: Redes 
Neurais Artificiais (RNA) e Lógica Nebulosa (Lógica “Fuzzy”). Alguns desses modelos 
computacionais e matemáticos, além de fornecerem estimativas de produção de energia, ainda 
calculam indicadores de desempenho, parâmetros extremamente importantes para a 
verificação da eficiência da usina em estudo [4]. É importante frisar que, além do 
comportamento estocástico do vento, o desempenho operativo (taxas de falha e reparo) dos 
aerogeradores também é importante e deve ser levado em consideração, a fim de que curvas 
de potência mais próximas da realidade sejam geradas. 
 
24 
 
2.3. Potência extraída do vento e a curva de rendimento de um 
aerogerador típico 
Conforme citado anteriormente, antes que qualquer parque eólico seja instalado é 
fundamental uma longa análise da região de implantação, a fim de que se verifique se as 
condições de vento do local são apropriadas para a geração de energia. 
Sabendo-se a velocidade do vento no instante considerado é possível calcular a energia 
disponível no vento [2] [8]: 
 
 
 
 
 
Onde: 
 Energia cinética. 
 – Velocidade do vento. 
 Massa do ar. 
 
A partir da relação mostrada anteriormente, calcula-se a correspondente potência 
máxima disponível: 
 
 
 
 
 
Onde: 
 Potência disponível no vento [W]. 
 – Massa específica do ar [kg/m³]. 
 – Área da seção transversal ( ), em que é o diâmetro do rotor [m²]. 
 – Velocidade do vento [m/s]. 
 
Porém, sabe-se que nem toda potência disponível no vento pode ser extraída pelo 
aerogerador devido, entre outros fatores, às características operativas da turbina (limitações do 
sistema mecânico). Portanto, um fator chamado de coeficiente de aproveitamento 
aerodinâmico ou coeficiente de potência ( ) é introduzido. 
 
 
 
 
 
25 
 
 
Portanto, associando as duas últimas equações, chega-se à seguinte relação da potência 
da turbina eólica: 
 
 
 
 
 
 
 
Onde: 
 – Potência da turbina eólica [W]. 
 – Coeficiente de aproveitamento aerodinâmico. 
 – Massa específica do ar [kg/m³]. 
 – Área da seção transversal ( ), em que é o diâmetro do rotor [m²]. 
 – Velocidade cinética do vento [m/s]. 
A curva que relaciona o coeficiente de aproveitamento aerodinâmico de acordo com a 
velocidade do vento é chamada de “curva de rendimento” e pode ser visualizada na Figura 10. 
 
 
Figura 10 – Curva de rendimento de um aerogerador típico [2]. 
 
Como pode ser constatado na Figura 10, o coeficiente de potência cresce até que a 
velocidade nominal da turbina seja atingida, reduzindo seu valor à medida que a velocidade 
aumenta. Ele varia a magnitude a fim de manter a potência de saída da turbina constante 
(como a potência é proporcional ao cubo da velocidade do vento, quaisquer mudanças nesta 
provocariam grandes variações de geração) e essa limitação da geração é feita através dos 
mecanismos de controles. Seu valor máximo típico gira em torno de 44% [2]. 
26 
 
Os aerogeradores modernos contam com diversos mecanismos de controle (mecânico, 
aerodinâmico ou eletrônico) que destinam-se à orientação do rotor, controle de velocidade, 
controle de carga, entre outros. Se considerarmos a potência gerada pela turbina, temos dois 
tipos principais: Controle Estol (Stall) e Passo (Pitch). O primeiro foi durante muito tempo o 
mais utilizado, no entanto, por apresentar maior flexibilidade na operação e melhor 
desempenho, atualmente o controle Passo tem sido mais frequentemente adotado. O 
mecanismo básico de funcionamento de cada um desses controles será apresentado na 
sequência. 
 
Controle do Tipo Estol (Stall) 
 
É um sistema dito “passivo”, pois reage à velocidade do vento. O ângulo de passo é 
escolhido no projeto do aerogerador, de modo que quando a velocidade do vento ultrapassa a 
velocidade nominal, as forças de arrasto aumentam e as de sustentação diminuem, através do 
“descolamento aerodinâmico do vento” [1]. Nestas condições, tais forças agem contra o 
aumento da potência do rotor. A curva típica de um aerogerador que possui controle de 
potência ativa do tipo passo é ilustrada na Figura 11. 
Quando comparado ao controle de passo que será relatado a seguir, este apresenta as 
seguintes vantagens: 
I. Número menor de peças móveis o que faz com que o sistema tenha menor 
manutenção; 
II. Estrutura simples do cubo do rotor. 
 
 
Figura 11 – Forma típica de uma curva de potência de um aerogerador que possui controle Estol 
[1]. 
27 
 
 
Controle do Tipo Passo (Pitch) 
 
Constitui-se de um mecanismo ativo de controle da potência das turbinas eólicas 
através da variação do ângulo de passo. Quando a potência nominal é ultrapassada as pás 
giram ao redor do seu eixo longitudinal e mudam o ângulo de ataque a fim de diminuir as 
forças aerodinâmicas e, consequentemente, permitir que a potência gerada pela turbina seja 
constante no valor nominal projetado. Devido à variação do ângulo de passo, essa técnica é 
mais sofisticada e eficiente do que o controle estol. O comportamento da potência de acordo 
com a velocidade do vento para aerogeradores que utilizam esse mecanismo de controle de 
potência ativa pode ser visualizado na Figura 12. 
Principais vantagens em relação ao controle do tipo estol: 
I. Controle da potência ativa sob todas as condições de vento; 
II. Alcançam potência nominal mesmo sob condições de baixa massa específica do ar; 
III. Maior produção de energia sob as mesmas condições; 
IV. Não é necessária a utilização de fortes freios para paradas de emergência; 
V. Partida simples do rotor pela mudança do passo, entre outras. 
 
 
Figura 12 – Forma típica de uma curva de potência de um aerogerador com controle do tipo 
Passo [1]. 
 
As turbinas eólicas são projetadas para gerar máxima potência em uma determinada 
velocidade do vento (velocidade nominal), geralmente em torno de 12 a 15 m/s. 
O gráfico presente na Figura 13 correlaciona a velocidade do vento com a potência de 
saída do aerogerador, além de mostrar as velocidades de acionamento (cut-in) e de corte (cut-
28 
 
out) típicas, abaixo e acima das quais, respectivamente, a máquina não consegue produzir 
energia. 
 
 
Figura 13 – Curva de Potência de um aerogerador típico [2]. 
 
As turbinas eólicas iniciam a geração a partir da velocidade de acionamento projetada 
que normalmente se encontra em torno de 2 a 3 m/s. No entanto, há uma velocidade limite 
(chamada de velocidade de corte) acima da qual a máquina é retirada de operação a fim de 
prevenir possíveis acidentes e danos materiais. 
 
2.4. Estimativas de geração 
Para um cálculo preciso da geração é necessário conhecer as características do regime 
local do vento (histograma de velocidade do vento ou Distribuição de Weibull) e a curva de 
potência da turbina eólica. Para cada valor de velocidade possível de ocorrer, o número de 
horas em que o vento permanece nesta velocidade é multiplicado pela potência gerada pela 
turbina, através da curva de potência. Estes valores são somados a fim de que a energia anual 
produzida seja encontrada. Segue uma imagem ilustrativa de tal processo. 
 
29 
 
 
Figura 14 – Geraçãoanual de uma turbina eólica [4]. 
 
2.5. Vantagens e desvantagens da utilização da energia eólica 
Neste tópico serão destacadas as principais vantagens e desvantagens dessa fonte de 
energia. 
 
VANTAGENS 
 
I. É uma fonte de energia inesgotável e limpa, ou seja, quanto mais parques eólios forem 
construídos em detrimento das fontes baseadas no consumo de combustíveis fósseis 
ou, até mesmo, grandes hidrelétricas com reservatórios, menos gases de efeito estufa 
como o CO2 serão emitidos para a atmosfera. 
II. É uma fonte de energia que não possui gastos com o combustível. 
III. Possui um tempo de implantação pequeno, se comparado ao tempo de construção de 
uma usina hidrelétrica, por exemplo. 
IV. Não há limitação do uso das áreas destinadas a abrigarem os aerogeradores, já que 
estas podem ser utilizadas, paralelamente à geração eólica, para outros fins, como: 
cultivos agrícolas e prática da pecuária. 
V. A geração de energia eólica no Brasil possui uma particularidade interessante advinda 
da complementaridade que existe dos sistemas hídrico e eólico : a época do ano em que 
as usinas hidroelétricas estão com os seus reservatórios mais vazios coincide com o 
período de ventos com maiores velocidades. Essa característica é observada, por 
exemplo, na bacia do rio São Francisco, como pode ser observado na Figura 15. 
 
30 
 
 
Figura 15 – Complementariedade dos sistemas eólico e hídrico da região nordeste do Brasil 
(bacia do São Francisco) [34]. 
 
Outra característica muito interessante ainda não mencionada é o fato de cerca de 70% 
da população brasileira (consumidores) encontrar-se na faixa litorânea do país, região de 
maior potencial eólico [1 – 9]. 
 
DESVANTAGENS 
 
I. Emissão de ruídos: apesar do nível de ruído emitido pelas turbinas ter diminuído 
sensivelmente à medida que tais máquinas foram aperfeiçoadas, ainda há 
pesquisadores que defendem a ideia de que tal barulho pode ser prejudicial aos seres 
humanos e perturbar animais que nessas regiões habitam. 
II. Alteração visual: parques eólicos com dezenas de aerogeradores provocam alteração 
no visual devido às enormes pás dessas turbinas, motivo pelo qual estas estão sendo 
pintadas de azul ou branco em busca de impactar menos a paisagem. 
III. Mortalidade de aves: para que tais projetos sejam aprovados, são necessários estudos 
ambientais para verificar se a região de implantação do parque não é rota migratória 
de pássaros, já que a mortalidade desses é um dos grandes imbróglios para a 
efetivação do projeto. Em virtude dos frequentes choques envolvendo as aves nas pás 
das turbinas, as extremidades destas estão sendo pintadas de vermelho a fim de que as 
aves consigam perceber a presença dos aerogeradores e desviar. 
31 
 
IV. A circulação do ar é modificada pelas turbinas o que pode vir a afetar o clima local e 
gerar micro-climas. 
V. Reflexão de ondas magnéticas: a possível ocorrência de interferência em sistemas de 
telecomunicação implica na necessidade de grande distanciamento entre parques 
eólicos e qualquer sistema que dependa de pouquíssima interferência em seus sistemas 
de comunicação de dados, como os aeroportos. 
VI. Equipamentos ainda relativamente caros. 
VII. Imprevisibilidade: a geração de energia através dos ventos é de difícil previsão, sendo 
necessário um extenso trabalho de coleta de dados para que uma análise probabilística 
possa ser feita com certa margem de erro aceitável, de modo a representar 
adequadamente o comportamento do vento em tal região (séries temporais de vento). 
 
2.6. Parques eólicos e os fatores que influenciam no regime do 
vento – Escolha da localidade 
Por definição, parque eólico (também chamado de central eólica) é um espaço, 
terrestre ou marinho, onde aerogeradores são dispostos, destinando-se à geração de energia a 
partir do aproveitamento da velocidade do vento. Portanto, é necessário um estudo criterioso 
das condições de vento, bem como da topologia da região, pois uma escolha inadequada da 
localização desses parques pode resultar na criação de usinas eólicas ineficientes e 
economicamente inviáveis. 
Serão descritos a seguir os principais fatores que influenciam no regime do vento e 
que por isso merecem toda a atenção: 
 
o Altura – como pode ser observado na Figura 16, a velocidade do vento varia com a 
altura, motivo pelo qual as torres que sustentam os aerogeradores são elevadas e 
devem ser devidamente escolhidas de acordo com as condições da localidade. 
 
32 
 
 
Figura 16 – Variação da velocidade do vento com a altura [4]. 
 
o Rugosidade - Não menos importante que a altura, destaca-se também a variação da 
velocidade do vento de acordo com características do terreno (obstáculos e relevo). O 
fato da classe de rugosidade ser menor em superfícies marítimas tem motivado 
projetos de parques eólicos off-shore, como será mostrado ainda neste capítulo. A 
Tabela 1 mostra a classe de rugosidade do terreno de acordo com suas características. 
 
Tabela 1 – Classe de rugosidade de acordo com a paisagem [4]. 
 
 
Em [4], através da Figura 17, ilustrou-se a influência desses dois fatores em conjunto 
no comportamento do vento. 
 
33 
 
 
Figura 17 – Variação da velocidade do vento de acordo com a classe de rugosidade e altura [4]. 
 
o Sombreamento da Torre e Efeito Esteira – Ao passar por uma turbina, o vento sai 
com uma velocidade menor e uma direção diferente, possuindo uma turbulência muito 
forte que pode comprometer a geração e a integridade física das máquinas se 
posicionadas muito próximas umas das outras. Os fatores mencionados explicam o 
distanciamento entre as turbinas que deve ser respeitado e que será abordado no 
Capítulo 4 mais detalhadamente. Na Figura 18 é possível termos uma noção da 
turbulência do vento ao sair das pás de um aerogerador. 
 
 
Figura 18 – Efeito de sombreamento observado em uma usina eólica [4]. 
 
Ao pensar conjuntamente em tudo o que foi mencionado até então, lista-se um 
conjunto de características que a região deve possuir para que seja considerada 
potencialmente viável a instalação de uma planta eólica. 
 Presença de pouca rugosidade; 
 Presença de ventos constantes e com elevada velocidade média; 
34 
 
 Ventos com mínima turbulência e variação da direção. 
 
2.6.1. Curiosidade: Parque eólico off-shore 
Devido à sua característica de pouquíssima rugosidade e grandes rajadas de vento, o 
mar tem sido o destino de alguns parques eólicos. Essas instalações off-shore possibilitam o 
que é denominado “eficácia de potência unitária”, ou seja, maior potência com menor número 
de aerogeradores. No entanto, a instalação dos aerogeradores é bem mais complicada devido à 
necessidade de profundos conhecimentos, por exemplo, em fundações. Na Figura 19 
apresenta-se uma foto do maior parque off-shore do mundo. 
 
 
Figura 19 – Maior parque eólico off-shore do mundo localizado na costa sudeste da Inglaterra. 
"Thanet Off-Shore Wind Farm". 
 
A Tabela 2 mostra o ranking realizado em 2010 das maiores nações do mundo em 
relação à potência off-shore instalada em MW. 
 
35 
 
Tabela 2 - Classificação das nações com maiores potê ncias instaladas off-shore [15]. 
 
 
 
2.7. Potencial eólico e capacidade de geração do B rasil 
As Figuras 20 e 21 visam ilustrar o potencial eólico do território brasileiro bem como 
sua capacidade de geração. 
Como pode ser observado na Figura 20, mais da metade do potencial eólico do Brasil 
concentra-se na região nordeste do país (aproximadamente 52,3%), seguida pelas regiões 
sudeste e sul. 
 
36 
 
 
Figura 20 – Potencial eólico do Brasil por regiões [13]. 
 
37 
 
 
Figura 21 – Potencial eólico do Brasil [11]. 
 
A imagem apresentada na Figura 21 faz uma análise da capacidade de geração do 
território nacional com relação à velocidade média do vento (em m/s). É possível constatar a 
predominância de ventos mais fortes no litoral,justificando a maior concentração dos 
empreendimentos eólicos em tais regiões do país. 
38 
 
A Tabela 3 objetiva traçar um paralelo entre os diversos tipos de geração presentes na 
matriz energética brasileira (hidrelétricas, termelétricas, eolielétricas, entre outras), assim 
como mostrar a evolução da participação dessas fontes ao analisarmos os empreendimentos 
em construção e os outorgados. 
 
Tabela 3 – Empreendimentos em operação, construção e outorgados [21]. 
 
 
Dos 172 projetos em construção, 52 são parques eólicos que constituem 4,39% da 
potência total dos empreendimentos. Observando agora os projetos que ainda não iniciaram 
sua construção, a porcentagem de usinas eólicas é mais expressiva, constituindo cerca de 
30%, ou 23,33% do total da potência outorgada. Todos esses fatores mostram que a parcela de 
energia resultante da geração através dos ventos vem crescendo no cenário brasileiro. 
 
39 
 
2.8. Aplicações do sistema eólico 
O sistema eólico pode ser utilizado basicamente em quatro tipos distintos de 
aplicações: 
o Sistemas Isolados: normalmente são sistemas de pequeno porte, caracterizados pela 
necessidade de utilização de dispositivos para o armazenamento da energia gerada, 
como é ilustrado na Figura 22. 
 
 
Figura 22 – Imagem ilustrativa de um sistema isolado, onde baterias são utilizadas para o 
armazenamento de energia [1]. 
 
o Sistema Híbrido: geralmente são sistemas de médio porte, não conectados à rede, 
caracterizados por terem mais de uma fonte de geração de energia, tais como 
geradores a diesel e sistemas fotovoltaicos. 
o Sistema Interligado à Rede: são complementares ao sistema elétrico de grande porte, 
já que toda energia que produzem é injetada na rede. 
o Sistemas Off-Shore: parques eólicos instalados no mar são uma alternativa muitas 
vezes onerosa (possuem elevados custos de transporte, instalação e operação), mas já 
são encontrados, sobretudo, na Europa. 
O estudo de conexão da usina eólica ao sistema elétrico é fundamental e será discutido 
com mais detalhes no Capítulo 5. A disponibilidade de ponto de conexão na região é, 
normalmente, variável decisiva para a viabilidade do projeto, uma vez que a necessidade de 
construção de grandes extensões de linhas de transmissão e de subestações encarece o projeto 
e impacta no custo final. 
 
40 
 
2.9. Leilões de Energia de Reserva: Energia eólica 
A contratação de energia de reserva foi regulamentada pelo Decreto n°. 6.353, de 
16 de Janeiro de 2008. “Para efeitos deste Decreto, entende-se por energia de reserva aquela 
destinada a aumentar a segurança no fornecimento de energia elétrica ao Sistema 
Interligado Nacional – SIN, proveniente de usinas especialmente contratadas para este fim” 
[36]. 
O decreto define também a forma como tal energia de reserva deverá ser contratada - 
mediante leilões de energia a serem promovidos pela Agência Nacional de Energia Elétrica 
(ANEEL), conforme diretrizes do Ministério de Minas e Energia (MME). Ao MME ficará 
incumbida a função de definir o montante de energia de reserva a ser contratada, baseando-se 
nos estudos realizados pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE). 
A Figura 23 e a Tabela 4 ilustram a evolução do preço da energia eólica nos Leilões de 
Energia de Reserva realizados em 2009 e 2011 em que, neste último, foi possível notar que o 
preço médio da energia figurou-se pela primeira vez abaixo da casa dos três dígitos (Preço 
Médio em R$/ MWh = 99,54). Essa diminuição do preço do MWh, neste caso específico em 
torno de 32,92%, é fruto da concorrência promovida pelos leilões e tem sido fundamental para 
tornar a energia eólica competitiva no mercado nacional, estimulando, desta forma, a criação 
de mais projetos. 
Na avaliação do presidente da EPE, Maurício Tolmasquim, os leilões de energia 
realizados em 2011 possibilitaram a quebra de dois paradigmas importantes. Um deles é a 
viabilidade da competição de mercado entre as fontes eólicas e gás natural, algo inédito em 
termos nacionais. 
Outro ponto a ser destacado, segundo Tolmasquim, é a redução contínua dos preços 
dos projetos eólicos. “O fato de as eólicas terem sido contratadas a um preço médio final de 
dois dígitos, inferiores a R$ 100 o MWh, é a materialização de algo impensável até pouco 
tempo atrás. Isso é fruto da competição promovida pelos leilões”, observou o presidente da 
EPE [14]. 
 
41 
 
 
Figura 23 – Resultado do leilão de energia eólica [33]. 
 
Tabela 4 – Leilão de Energia de Reserva/2011 [14]. 
 
 
2.10. Conclusão do capítulo 
Ao longo de todo capítulo ficou evidente a necessidade de se se realizar um estudo 
minucioso do comportamento do vento, assim como examinar as características do local onde 
se planeja implementar um projeto de uma central eólica. Somente a partir de tais 
considerações será possível estimar a geração da usina e, com isso, verificar se o projeto 
42 
 
atende às expectativas. As vantagens oferecidas por essa fonte de energia alternativa, os 
incentivos recebidos e o enorme potencial verificado no território brasileiro são alguns dos 
fatores que tem impulsionado o crescimento da sua participação nos leilões de energia, a 
preços cada vez mais acessíveis e competitivos. 
 
43 
 
CAPÍTULO 3 – PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS 
DE UM PARQUE EÓLICO E DEFINIÇÕES 
INICIAIS DO PROJETO 
 
3.1. Introdução 
Neste capítulo serão apresentados os principais equipamentos de um parque eólico. 
Inicialmente suas principais características serão descritas e, ao final de cada seção de 
determinado equipamento, serão apresentadas as definições específicas consideradas para o 
projeto do parque eólico deste trabalho. 
 
3.2. Aerogeradores 
Os aerogeradores constituem os principais equipamentos presentes no parque eólico. 
São os responsáveis pela transformação da energia cinética presente no vento para energia 
elétrica entregue, na maioria das vezes, à rede da concessionária ou ao Sistema Interligado 
Nacional (SIN). 
Nas próximas seções serão abordadas as classificações existentes para essas turbinas, 
as topologias mais comuns de conexão na rede, os principais componentes e, por fim, os 
critérios que devem ser respeitados para a disposição desses equipamentos no parque, de 
modo a não comprometer a integridade física dos mesmos e a eficiência da usina. 
 
3.2.1. Classificação dos aerogeradores 
Considerando a posição do eixo, podem ser encontrados no mercado dois tipos de 
aerogeradores: de eixo vertical (Figura 24) e de eixo horizontal (Figura 25). O primeiro tipo 
possui elevada aplicação nos parques eólicos, enquanto que a segunda configuração é mais 
empregada em residências, para pequenas gerações. 
 
44 
 
 
Figura 24 – Imagem de um aerogerador de eixo vertical [1]. 
 
 
Figura 25 – Imagem de um aerogerador de eixo horizontal [1]. 
 
Outra classificação de aerogeradores encontrada é quanto a sua potência. Neste caso 
eles podem ser: aerogeradores pequenos, médios e grandes. 
 
Figura 26 – Classificação dos aerogeradores quanto à potência. 
Pequenos 
<500 kW 
Médios 
Entre 500 e 
1000 kW 
Grandes 
>1 MW 
45 
 
 
Ao visualizarmos os diversos tipos de aerogeradores em catálogos de fabricantes, nos 
deparamos com a seguinte classificação: turbinas síncronas e assíncronas, as quais serão 
abordadas a seguir. 
 
3.2.1.1. Aerogeradores síncronos 
Máquinas síncronas são aquelas que utilizam uma fonte de corrente contínua (CC) 
independente para alimentar o campo magnético. Nesta máquina há um sincronismo entre a 
frequência da tensão alternada aplicada nos terminais da máquina e a velocidade de rotação 
mecânica. Tais fatores se relacionam através do número de polos presentes na máquina, 
conforme equação a seguir. 
 
 
 
 
 
 
Existem duas configurações de máquinas síncronas que se distinguem justamente pelo 
método de excitação do campo através de corrente contínua: 
 
Máquinas síncronascom sistema de excitação com escovas 
 
Nesta configuração existe um gerador CC conectado ao eixo do rotor que tem a função 
de gerar corrente contínua, através dos anéis coletores e escovas, para a excitação dos 
enrolamentos de campo da máquina principal. O desgaste dos anéis coletores e escovas faz 
com que esta configuração tenha necessidade de manutenção cuidadosa e frequente. 
 
Máquinas síncronas com sistema de excitação sem escovas 
 
Nesta configuração existe um gerador CA no eixo do rotor seguido por retificadores 
que são responsáveis por fornecerem corrente contínua ao circuito de campo da máquina 
principal. Como não há contato entre o rotor e o estator da máquina, esta configuração não 
requer manutenção tão frequente quando comparada às maquinas síncronas com escovas. 
46 
 
Apesar de existir a classificação, ao visualizar os diversos catálogos de fabricantes de 
aerogeradores, no entanto, não foi encontrado nenhum modelo de turbinas que utilizassem 
máquinas síncronas [37 – 41]. 
 
3.2.1.2. Aerogeradores assíncronos ou de indução 
Nas máquinas assíncronas (ou também conhecidas como máquinas de indução) o 
campo magnético é criado por indução eletromagnética. O termo “assíncrono” deriva do fato 
da velocidade do campo girante no estator ser diferente da velocidade mecânica do rotor. 
Por não ter problemas com sincronismo e produzir eletricidade na tensão e na 
frequência especificada, se tornaram atrativas para geração em parques eólicos e atualmente 
fazem parte da grande maioria dos projetos de aerogeradores [37 – 41]. 
 
3.2.2. Principais topologias utilizadas 
Os geradores podem ser conectados de diversas formas à rede. As principais 
características dessas topologias serão descritas a seguir e foram baseadas em [3]. 
 
3.2.2.1. Configurações que utilizam geradores de indução 
A Figura 27 ilustra as quatro topologias de geradores de indução que são mais 
encontradas no mercado e na sequência encontram-se maiores detalhes de cada uma. 
 
 
Figura 27 – Configurações de aerogeradores, utilizando geradores assíncronos, mais utilizados 
comercialmente [3]. 
47 
 
 
a) A utilização dessa topologia foi muito difundida nas décadas de 80 e 90 pelos 
fabricantes dinamarqueses. Caracteriza-se por possuir uma máquina de indução de 
rotor em gaiola que controla a potência mecânica através do mecanismo stall. 
Inicialmente eram conectadas diretamente na rede, no entanto, nos anos 80 esse 
modelo passou por algumas modificações, dentre as quais destacam-se: inclusão de 
banco de capacitores por estágios (para compensação da potência reativa) e de um 
soft-starter (para suavização da conexão do gerador à rede elétrica). 
b) Nesta configuração, o banco de capacitores e o soft-starter foram substituídos por um 
conversor de frequência para a totalidade de potência (neste caso o conversor de 
frequência normalmente é dimensionado para 120% da potência nominal do 
aerogerador, permitindo que este opere com rotação variável para todas as velocidades 
de vento) ou por um conversor de frequência de potência reduzida (o conversor é 
dimensionado de 20 a 30% da potência nominal do aerogerador). Nesta última 
configuração, o conversor de frequência é utilizado somente quando o aerogerador 
opera com ventos reduzidos. Quando o aerogerador aproxima-se da sua potência 
nominal o conversor de frequência sofre um by-pass por um controlador sendo 
utilizado, agora, para o controle da potência reativa. 
c) Esta configuração, utilizando-se de um gerador assíncrono do rotor bobinado, passou a 
ser utilizada a partir da década de 90. Seu princípio de funcionamento resume-se, 
basicamente, no controle da resistência do rotor do gerador (através de uma resistência 
externa variável) através de um conversor eletrônico de potência. Utilizando o 
conversor montado diretamente no eixo do rotor do gerador é possível controlar o 
escorregamento do gerador em até 10%. O contro le do escorregamento implica no 
controle da potência gerada pelo sistema. 
d) Nesta esta última configuração de aerogerador, o conversor eletrônico (dimensionado 
para 20 a 30% da potência nominal do gerador) controla diretamente a corrente nos 
enrolamentos do rotor permitindo o controle completo da potência a ser 
disponibilizada. Esta nova topologia introduziu algumas vantagens quando comparada 
à configuração da letra anterior: 
I. Permite maior faixa de variação de rotação quando comparada com o sistema 
baseado na tecnologia (c) (30% abaixo e acima da velocidade nominal); 
48 
 
II. É uma alternativa que apresenta menor custo em relação à configuração que 
utiliza um conversor de frequência dimensionado para a totalidade da potência 
do gerador. 
Esta topologia é largamente conhecida como “Double Feed Generator” ou “Gerador 
Assíncrono Duplamente Alimentado”. Em [8] afirma-se que “a melhor configuração a ser 
usada em uma central eólica moderna, econômica e de grande porte, sem dúvida, é o Gerador 
Assíncrono Duplamente Alimentado”. 
 
3.2.2.2. Configurações que utilizam geradores síncronos 
A Figura 28 ilustra as quatro topologias de geradores síncronos que são mais 
encontradas no mercado, e na sequência estão descrias suas principais características. 
 
 
Figura 28 – Principais configurações de aerogeradores utilizando geradores síncronos [3]. 
 
e) Este tipo de configuração é geralmente utilizado em aplicações isoladas da rede 
elétrica ou em sistemas residenciais ou híbridos com potência entre 1 kW e 20 kW. 
As turbinas eólicas são conectadas diretamente a um gerador síncrono com imãs 
permanentes de baixa potência (inferior a 1 kW) que é utilizado para carregar um 
banco de baterias através de um retificador. Um conceito futuro está sendo estudado 
49 
 
pela empresa ABB visando a utilização em seus sistemas de transmissão em corrente 
contínua (HVDC-light): gerador síncrono com imãs permanentes multipolar com 
3,5 MW de potência, conectado a um retificador com diodos produzindo tensão de 
21 kV em corrente contínua. 
f) Esta configuração não é largamente utilizada em aerogeradores devido a algumas 
razões, tais como: 
I. Necessidade de um circuito de excitação; 
II. Necessidade de utilização de anéis coletores e escovas; 
III. Estratégia mais complexa de proteção do aerogerador. 
g) Assim como a topologia da letra (f), esta configuração raramente é utilizada na prática, 
no entanto, diferencia-se de (f) por permitir a operação da turbina eólica com rotação 
variável. 
h) Esta configuração utiliza-se de um gerador síncrono com um grande número de polos, 
de modo a permitir sua operação em elevadas velocidades, dispensando assim o 
multiplicador mecânico entre a turbina eólica e o gerador. O enrolamento do estator é 
conectado à rede elétrica através de um conversor de frequência, o qual é normalmente 
dimensionado para 120% da potência nominal do gerador. A etapa do conversor que é 
conectada ao estator do gerador controla o torque eletromagnético, enquanto que a 
etapa do conversor que é conectada à rede elétrica controla as potências ativa e reativa 
entregues pelo sistema à rede. O campo do gerador síncrono é alimentado por um 
retificador que controla a excitação do gerador. 
 
3.2.3. Principais componentes 
Este tópico destina-se à descrição sucinta dos principais componentes de um 
aerogerador típico, de eixo horizontal. Estes estão representados na Figura 29 e serão 
explicados na sequencia. 
 
50 
 
 
Figura 29 – Componentes de uma turbina típica [11]. 
 
NACELE 
 
Pode-se dizer que a nacele constitui na carcaça montada sobre a torre onde são 
comportados diversos equipamentos, tais como: gerador, caixa de engrenagens (quando 
existente), sistema de controle e medição do vento, motores para rotação do sistema para o 
melhor posicionamento em relação ao vento, entre outros. Na Figura 30 ilustra-se uma nacele. 
51 
 
 
Figura 30 – Imagem ilustrativa da nacele de um aerogerador[1]. 
 
PÁS, CUBOS E EIXOS 
 
As pás são componentes ocos feitos de materiais como fibras de carbono ou vidro e 
têm a função da captação da energia do vento. São dispostas em outra estrutura denominada 
cubo. O conjunto (pás, cubo e eixo) é o responsável direto pela transformação da energia 
cinética em mecânica. Na Figura 31 ilustra-se um cubo. 
 
 
Figura 31 – Imagem ilustrativa de um cubo de uma turbina. 
 
TRANSMISSÃO E CAIXA MULTIPLICADORA 
 
52 
 
A finalidade desses dispositivos é transmitir energia mecânica até o gerador. É 
composta por eixos, mancais, engrenagens de transmissão e acoplamento, responsáveis pela 
entrega da energia mecânica ao gerador na rotação e torque corretos [3]. 
 
GERADOR 
 
Responsável por transformar a energia mecânica rotacional em energia elétrica. Na 
Figura 32 ilustra-se um gerador conectado a um sistema de transmissão composto por 
engrenagens. 
 
 
Figura 32 – Imagem ilustrativa de um gerador conectado à caixa de engrenagens [1]. 
 
TORRE 
 
É uma estrutura de elevado porte e custo cuja função primordial é promover a 
sustentação da nacele. No entanto, ela também é a responsável pelo posicionamento do rotor a 
uma altura conveniente onde seja possível desfrutar de ventos com maior velocidade. Essas 
torres chegam a atingir 100 metros e podem pesar mais de 800 toneladas. Na Figura 33 tem-se 
um exemplo da montagem de uma torre. 
 
53 
 
 
Figura 33 – Torre em montagem. 
 
3.2.4. Definições do parque e posicionamento das unidades geradoras 
 
Conforme citado no início deste capítulo, após apresentar as características principais 
dos aerogeradores, pretende-se nesta seção expor as definições específicas relacionadas a tais 
máquinas consideradas para o projeto do parque eólico deste trabalho. 
O parque eólico do projeto em questão irá constar de sessenta aerogeradores da 
Mitsubishi do tipo MWT 92/2.3 cuja especificação pode ser vista na Figura 34. O fator de 
potência da turbina a ser considerado nas análises é FP = 0,90 indutivo e, com isso, cada 
máquina poderá gerar uma potência ativa de aproximadamente 2,25 MW. 
 
54 
 
 
Figura 34 – Aerogerador da Mitsubishi adotado como padrão no parque eólico do projeto [27]. 
 
Sabe-se que distâncias mínimas entre as máquinas têm que ser respeitadas, porém não 
há um consenso que estabeleça tais condições. Ao pesquisar nas bibliografias sobre o assunto 
são encontrados diversos critérios para se fazer tal distanciamento, como pode ser observado 
nas Figuras 35 e 36. 
 
 
Figura 35 – Distâncias mínimas a serem respeitadas para a alocação dos aerogeradores – 
Critério 1 [18]. 
55 
 
 
 
Figura 36 – Distâncias mínimas a serem respeitadas para a alocação dos aerogeradores – 
Critério 2 [8]. 
 
Uma observação a ser feita é que tais critérios são válidos apenas para locais ditos 
“livres de obstáculos” (rugosidade nula). Caso a região destinada à instalação da fazenda 
eólica não se enquadre neste requisito, outros fatores como a altura ideal da torre são levados 
em consideração, em busca da obtenção de condições propícias à melhor geração. 
Neste trabalho, o distanciamento adotado entre as turbinas se enquadra no que foi 
recomendado por [18] (Figura 35). 
Assim, como já se sabe o diâmetro da turbina, definem-se os distanciamentos entre as 
unidades, conforme representado na Figura 37 e é possível estimar a área que a central eólica 
irá ocupar, como mostrado na Tabela 5. 
 
 
 
 
 
Y
X
SUBESTAÇÃO 
Figura 37 – Imagem ilustrativa da disposição dos sessenta aerogeradores no parque eólico. 
 
56 
 
Tabela 5 - Cálculos das distâncias entre os aerogeradores e da área ocupada pelos mesmos no 
parque eólico. 
Distância “Y”(m) Distância “X” (m) Área Total (km²) 
Y = 2,5 x D = 2,5 x 92 = 230 X = 9,0 x D = 9,0 x 92 = 828 A ≈ 15 
 
O cálculo da área efetuado é aproximado e foi realizado apenas para se ter uma 
dimensão da área ocupada pelos aerogeradores. Ainda no que se refere ao posicionamento das 
unidades geradoras, cabe destacar que tal disposição adotada não é a ideal (existem mais 
parâmetros a serem considerados) e foi escolhida meramente para se iniciar o 
dimensionamento dos condutores. Há softwares no mercado que foram desenvolvidos 
justamente para fornecer o melhor posicionamento para os aerogeradores de acordo com as 
condições atmosféricas (vento, umidade, etc.), tipo de relevo, entre outras. 
Como ilustração do posicionamento adotado por um parque eólico real, destaca-se na 
Figura 38 o complexo Alegria I localizado no Rio Grande do Norte. 
 
 
Figura 38 – Disposição dos aerogeradores no parque eólico Alegria I [29]. 
 
3.3. Transformadores 
Na base de cada torre do aerogerador, prevê-se a instalação de transformadores de 
potência “secos” visando à elevação do nível de tensão para se trabalhar com correntes 
menores e, consequentemente, cabos mais finos. A redução do nível da corrente circulante 
57 
 
pode possibilitar também que haja menores perdas Joule no sistema, tendo em vista a variação 
das perdas com o quadrado da corrente. 
Transformadores “secos” são selecionados devido a fatores como os listados pelo 
fabricante WEG na referência [28]: 
o Segurança: sem risco de explosão e tão logo seja suprimida a fonte de calor, a resina 
não propaga o fogo e comporta a propriedade de autoextinção; 
o Ecologicamente correto: não contamina o meio ambiente e não libera gases tóxicos; 
o Custos de manutenção e instalação minimizados: construção simples, dispensando 
parede corta- fogo e tanque de recolhimento de óleo, havendo a possibilidade de 
instalação junto ao centro de carga; 
o Otimização de espaço: dimensões reduzidas (na área ocupada por um transformador 
a óleo pode ser colocado um seco com o dobro da potência). 
Neste presente projeto o último fator listado acima (otimização de espaço) foi um dos 
que mais pesaram para a escolha deste tipo de transformador. 
 
 
Figura 39 – Exemplo de um Transformador a Seco da WEG [28]. 
 
Para a distribuição de energia no parque eólico deste trabalho serão propostas três 
alternativas distintas e comumente encontradas para a tensão de distribuição (13,8 kV – 24 kV 
– 34,5 kV), influenciando, desta forma, no dimensionamento dos transformadores, dos cabos 
e de outros equipamentos. A análise comparativa das alternativas é muito empregada nos 
projetos e visa analisar, entre outros fatores, as perdas, o nível de corrente e a seção dos cabos, 
a fim de que a opção de melhor custo benefício seja a escolhida no projeto. 
58 
 
Neste tipo de empreendimento transformadores do tipo delta-estrela são usualmente 
empregados. O esquema das conexões do primário e do secundário do transformador pode ser 
observado na Figura 40. 
 
 
Figura 40 - Esquema ilustrando um transformador do tipo delta-estrela aterrado. 
 
Ao observar os dados técnicos dos transformadores presentes em catálogos de 
fabricantes, como o da WEG, verifica-se que o valor da impedância varia de acordo com dois 
parâmetros: potência do transformador e nível de tensão dos seus enrolamentos. Para os níveis 
de tensão e potência a serem adotados neste estudo (maiores informações quanto a estas 
definições serão apresentadas em próximas seções do trabalho) a impedância dos 
transformadores gira em torno de 6 a 7%, como pode ser verificado, por exemplo, na Tabela 6 
referente a um transformador de classe de isolação de 15 kV. 
 
59 
 
Tabela 6 – Dados técnicos de um transformador seco da WEG cuja classe de tensão é 15 kV e 
frequência de 60 Hz [28]. 
 
 
Os fabricantes normalmente informam a impedância dos transformadores em Z% mas 
negligenciam a relação X/R, impossibilitando a especificação do fator de potência. Levando 
em consideração tal empecilho, os valores de impedância adotados nas simulações realizadas 
no trabalho foram retirados a partir de dados semelhantes do programa Etap Power