AULA_04 - SISTEMAS DE CONTROLE INDUSTRIAIS

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AULA 4 
SISTEMA DE CONTROLE 
INDUSTRIAL 
Prof. Alexandre Arioli 
 
 
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CONVERSA INICIAL 
Caro aluno, seja bem-vindo à quarta aula de sistema de controle industrial. 
Nesta aula, abordaremos o processo de geração de energia. Falaremos sobre os 
órgãos fiscalizadores/regulamentadores do setor, e também sobre planejamento 
de crescimento do parque de geração. Analisaremos o sistema integrado nacional 
composto de fontes geradoras de energia, linhas de transmissão e subestações. 
Conheceremos os tipos de fontes geradoras de energia elétrica. Finalizaremos 
com uma apresentação de informações básicas sobre subestações. Nesse 
contexto, a ideia é que, ao final da aula, você tenha uma boa noção das soluções 
que podem ser agregadas na área de automação para processos de energia 
elétrica. 
CONTEXTUALIZANDO 
A estrutura de produção e fornecimento de energia elétrica no Brasil é 
bastante particular. O Brasil é um país com grandes dimensões territoriais e, por 
isso, com restrições nas transmissões. 
Mais de 60% da capacidade de energia elétrica no Brasil é gerada por 
hidrelétricas localizadas em diferentes bacias hidrográficas e ligadas por extensas 
linhas de transmissão. A matriz energética se completa com as usinas 
termelétricas convencionais, nucleares e fotovoltaicas, com os parques eólicos e 
a biomassa. 
O órgão responsável pelo planejamento e a operação do Sistema 
Interligado Nacional (SIN) é o Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS). O 
ONS opera o sistema de forma otimizada e padronizada com o objetivo de garantir 
a confiabilidade e a eficiência da operação, além de reduzir os custos para o 
consumidor final. 
Nesta quarta aula, entenderemos um pouco sobre o processo de geração 
de energia. 
TEMA 1 – ANEEL, ONS E CCEE 
1.1 Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) 
A Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), uma autarquia em regime 
especial vinculada ao Ministério de Minas e Energia (MME), foi criada para regular 
 
 
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o setor elétrico brasileiro por meio da Lei n. 9.427/1996 e do Decreto n. 2.335/1997 
(Aneel, 2017). 
A Aneel iniciou suas atividades em dezembro de 1997, tendo como 
principais atribuições: 
• regular geração (produção), transmissão, distribuição e comercialização 
de energia elétrica; 
• fiscalizar, diretamente ou mediante convênios com órgãos estaduais, as 
concessões, as permissões e os serviços de energia elétrica; 
• implementar as políticas e diretrizes do Governo Federal relativas à 
exploração da energia elétrica e ao aproveitamento dos potenciais 
hidráulicos; 
• estabelecer tarifas; 
• dirimir as divergências, na esfera administrativa, entre os agentes e entre 
esses agentes e os consumidores; 
• promover as atividades de outorgas de concessão, permissão e 
autorização de empreendimentos e serviços de energia elétrica por 
delegação do Governo Federal (Aneel, 2017). 
1.2 Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) 
O Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) é o órgão responsável pela 
coordenação e pelo controle da operação das instalações de geração e 
transmissão de energia elétrica no Sistema Interligado Nacional (SIN) e pelo 
planejamento da operação dos sistemas isolados do país, sob fiscalização e 
regulação da Aneel (ONS, 2017). 
Instituído como uma pessoa jurídica de direito privado e sob a forma de 
uma associação civil sem fins lucrativos, o ONS foi criado em 26 de agosto de 
1998 pela Lei n. 9.648, com alterações introduzidas pela Lei n. 10.848/2004 e 
regulamentado pelo Decreto n. 5.081/2004 (ONS, 2017). 
Para o exercício de suas atribuições legais e o cumprimento de sua missão 
institucional, o ONS desenvolve uma série de estudos sobre o sistema e seus 
agentes proprietários e exerce ações para gerenciar as diferentes fontes de 
energia e a rede de transmissão, de forma a garantir a segurança do suprimento 
contínuo em todo o país, com os objetivos de: 
• promover a otimização da operação do sistema eletroenergético, 
visando ao menor custo para o sistema, observados os padrões 
técnicos e os critérios de confiabilidade estabelecidos nos 
procedimentos de rede aprovados pela Aneel; 
• garantir que todos os agentes do setor elétrico tenham acesso à rede 
de transmissão de forma não discriminatória; 
• contribuir, de acordo com a natureza de suas atividades, para que a 
expansão do SIN se faça ao menor custo e vise às melhores 
condições operacionais futuras (ONS, 2017). 
 
http://www.aneel.gov.br/cedoc/lei19969427.pdf
http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/decreto/d2335.HTM
http://www.aneel.gov.br/fiscalizacao-do-setor-eletrico
http://www.aneel.gov.br/tarifas
http://www.aneel.gov.br/espaco-do-consumidor
http://www.aneel.gov.br/outorgas
 
 
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O ONS é composto por membros associados e membros participantes, que 
são as empresas de geração, transmissão, distribuição, consumidores livres, 
importadores e exportadores de energia. Também participam o Ministério de 
Minas e Energia (MME) e representantes dos Conselhos de Consumidores (ONS, 
2017). 
1.3 Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE) 
A Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE) viabiliza as 
atividades de compra e venda de energia em todo o País (CCEE, 2017). 
O bom funcionamento do segmento de comercialização de energia elétrica 
requer uma estrutura que envolva aspectos regulatórios, operacionais e 
tecnológicos ‒ a CCEE atua como instituição responsável por oferecer este 
arcabouço e viabilizar as operações de compra e venda de energia em todo o 
Sistema Interligado Nacional – SIN (CCEE, 2017). 
A CCEE reúne empresas de geração de serviço público, produtores 
independentes, autoprodutores, distribuidoras, comercializadoras, importadoras e 
exportadoras de energia, além de consumidores livres e especiais de todo o país. 
A base diversificada de agentes estimula a CCEE a pautar seu trabalho pela 
agilidade e equilíbrio, com regras justas e equânimes (CCEE, 2017). 
Além de viabilizar as atividades de comercialização, a CCEE tem o papel 
de fomentar discussões voltadas ao aprimoramento do mercado, promovendo 
fóruns com as demais instituições do setor elétrico, os agentes e suas associações 
representativas (CCEE, 2017). 
Constituída em 2004 como associação civil sem fins lucrativos, a CCEE 
sucede a Administradora de Serviços do Mercado Atacadista de Energia Elétrica 
– Asmae – (1999) e o Mercado Atacadista de Energia Elétrica – MAE – (2000) 
(CCEE, 2017). 
A CCEE atua desde a medição da energia gerada e efetivamente 
consumida até a liquidação financeira dos contratos de compra e de venda no 
mercado de curto prazo. Também promove os leilões de energia, sob delegação 
da Aneel. Desta forma, a existência do mercado brasileiro de energia elétrica, com 
garantia de fornecimento universal e modicidade tarifária e de preços, não seria 
possível sem a CCEE. 
 
 
 
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Ela é responsável por: 
• implantar e divulgar regras e procedimentos de comercialização; 
• fazer a gestão de contratos do Ambiente de Contratação Regulada (ACR) 
e do Ambiente de Contratação Livre (ACL); 
• manter o registro de dados de energia gerada e de energia consumida; 
• realizar leilões de compra e venda de energia no ACR, sob delegação da 
Aneel; 
• realizar leilões de Energia de Reserva, sob delegação da Aneel, e efetuar 
a liquidação financeira dos montantes contratados nesses leilões; 
• apurar infrações que sejam cometidas pelos agentes do mercado e calcular 
penalidades; 
• servir como fórum para a discussão de ideias e políticas para o 
desenvolvimento do mercado, fazendo a interlocução entre os agentes do 
setor com as instâncias de formulação de políticas e de regulação (CCEE, 
2017). 
TEMA 2 – EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA (EPE) 
A Empresa de Pesquisa Energética (EPE) tem por finalidade prestar 
serviços na área de estudos e pesquisas destinadas a subsidiar o planejamento 
do setor energético, tais como energia elétrica, petróleo e gás naturale seus 
derivados, carvão mineral, fontes energéticas renováveis e eficiência energética, 
entre outras (EPE, 2017). 
O Plano Decenal de Expansão de Energia (PDE) é um documento 
informativo voltado para toda a sociedade, bem como aos agentes e investidores, 
com uma indicação, e não determinação, das perspectivas de expansão futura do 
setor de energia sob a ótica do Governo. Tal expansão é analisada a partir de uma 
visão integrada para os diversos energéticos, além da energia elétrica, no 
horizonte de 10 anos. Para agentes e investidores, o PDE facilita o acesso à 
informação relevante para a tomada de decisões (Plano Decenal de Expansão de 
Energia 2026, 2017). 
No documento de expansão de energia são apresentados os estudos para 
a expansão do parque de geração de energia elétrica e das principais interligações 
entre os subsistemas no horizonte decenal, visando garantir o abastecimento 
adequado para o crescimento da demanda de energia elétrica do sistema 
interligado do País (Plano Decenal de Expansão de Energia 2026, 2017). 
 
 
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2.1 Consumo de energia 
Entre 2016 e 2026, o setor energético é o que mais ganha importância no 
consumo final de energia, influenciado principalmente pelo aumento de produção 
do pré-sal, aliado ao incremento da produção do setor sucroalcooleiro (Plano 
Decenal de Expansão de Energia 2026, 2017). 
Também se destaca o ganho de importância do setor comercial. Apesar de 
crescer em um ritmo mais modesto que o observado em histórico recente, espera-
se que o setor ainda seja um dos principais vetores da economia brasileira para o 
período projetado (Plano Decenal de Expansão de Energia 2026, 2017). 
O setor industrial, atualmente com alto nível de ociosidade, praticamente 
mantém a sua participação no consumo final de energia até 2026. Em grande 
medida, o consumo deste setor cresce com base na retomada da utilização da 
capacidade instalada, com necessidade de expansões de capacidade 
principalmente no segundo quinquênio (Plano Decenal de Expansão de Energia 
2026, 2017). 
Figura 1 ‒ Consumo de energia final por setor 
 
Fonte: Plano Decenal de Expansão de Energia 2026, 2017, p. 29 
 
 
 
 
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2.2 Capacidade instalada 
Os estudos para o planejamento da expansão utilizam como base a 
configuração do sistema existente e a expansão contratada nos leilões passados. 
Em dezembro de 2016, o SIN contava com uma capacidade instalada de, 
aproximadamente, 148 GW, com participação das diversas fontes de geração. 
Figura 2 ‒ Capacidade instalada por fonte energética 
 
Fonte: Plano Decenal de Expansão de Energia 2026, 2017, p. 71) 
Os leilões realizados até 2016 resultaram na contratação de capacidade 
instalada que entrará em operação comercial no horizonte decenal, agregando 
nova oferta ao sistema. 
 
 
 
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Figura 3 ‒ Expansão de energia contratada até 2016 
 
Fonte: Plano Decenal de Expansão de Energia 2026, 2017, p. 71. 
A Figura 4 apresenta a participação de cada fonte, em relação à 
capacidade instalada, na composição da matriz. Destaca-se que, apesar da 
redução da participação de usinas hidrelétricas, o sistema mantém a 
predominância de fontes renováveis e não emissoras de gases causadores do 
efeito estufa. Nessa Expansão de Referência, a participação dessas fontes é 
sempre superior a 80% da capacidade instalada total do SIN (Plano Decenal de 
Expansão de Energia 2026, 2017). 
 
 
 
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Figura 4 ‒ Participação por fontes de energia 
Fonte: Plano Decenal de Expansão de Energia 2026, 2017, p. 78. 
Além da redução da participação das UHE na matriz elétrica, a expansão 
resultante apresenta um menor crescimento da capacidade de armazenamento 
nos reservatórios se comparada com a demanda de energia. A Expansão de 
Referência apresenta um aumento na energia armazenável máxima do SIN 
inferior a 1% entre 2017 e 2026. Isso faz com que o sistema passe a operar com 
uma característica sazonal marcante, definida pela disponibilidade dos recursos 
naturais e com enorme dificuldade de estocar nos momentos de excesso para 
utilização nos momentos de escassez. Essa característica traz novos desafios 
para a operação do sistema, mas também traz maior previsibilidade sobre as 
necessidades de despacho termelétrico (Plano Decenal de Expansão de Energia 
2026, 2017). 
TEMA 3 – SISTEMA INTEGRADO NACIONAL (SIN) 
O sistema de produção e transmissão de energia elétrica do Brasil é um 
sistema hidro-termo-eólico de grande porte, com predominância de usinas 
hidrelétricas e com múltiplos proprietários. O Sistema Interligado Nacional é 
 
 
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constituído por quatro subsistemas: Sul, Sudeste/Centro-Oeste, Nordeste e a 
maior parte da região Norte (NOS, 2017). 
A interconexão dos sistemas elétricos, por meio da malha de transmissão, 
propicia a transferência de energia entre subsistemas, permite a obtenção de 
ganhos sinérgicos e explora a diversidade entre os regimes hidrológicos das 
bacias. A integração dos recursos de geração e transmissão permite o 
atendimento ao mercado com segurança e economicidade. 
A capacidade instalada de geração do SIN é composta, principalmente, por 
usinas hidrelétricas distribuídas em dezesseis bacias hidrográficas nas diferentes 
regiões do país. Nos últimos anos, a instalação de usinas eólicas, principalmente 
nas regiões Nordeste e Sul, apresentou um forte crescimento, aumentando a 
importância dessa geração para o atendimento do mercado. As usinas térmicas, 
em geral localizadas nas proximidades dos principais centros de carga, 
desempenham papel estratégico relevante, pois contribuem para a segurança do 
SIN. Essas usinas são despachadas em função das condições hidrológicas 
vigentes, permitindo a gestão dos estoques de água armazenada nos 
reservatórios das usinas hidrelétricas, para assegurar o atendimento futuro. Os 
sistemas de transmissão integram as diferentes fontes de produção de energia e 
possibilitam o suprimento do mercado consumidor (ONS, 2017). 
A seguir, apresentaremos a capacidade instalada por fonte de geração no 
SIN em 2016 e sua projeção para 2021, tendo em vista os projetos autorizados e 
em construção (ONS, 2017). 
Quadro 1 ‒ Capacidade da geração instalada SIN (ONS, 2017) 
Fonte 2016 2021 
Hidrelétrica 151.598MW – 71,5% 113.784 MW – 68,3% 
Térmica a gás + GNL 12.414 MW – (8,7%) 14.548 MW – (8,7%) 
Eólica 9.611 MW – (6,8%) 16.205 MW – (9,7%) 
Biomassa 7.640 MW – (5,4%) 7.640 MW – (5,4%) 
Térmica óleo + diesel 4.732 MW – (3,3%) 4.732 MW – (2,8%) 
Térmica a carvão 3.174 MW – (2,2%) 3.478 MW – (2,1%) 
Solar 16 MW – (0%) 2.182 MW – (1,3%) 
Nuclear 1.990 MW – (1,4%) 1.990 MW – (1,4%) 
Outras 867 MW – (0,6%) 1.308 MW – (0,8%) 
Fonte: ONS, 2017. 
 
 
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A seguir, apresentaremos a extensão da rede de transmissão no SIN em 
2016 e sua projeção para 2019, tendo em vista os projetos autorizados e em 
construção (ONS, 2017). 
Quadro 2 ‒ Extensão das linhas de transmissão no SIN 
Nível de tensão 2016 2019 
800kVCC 0 9.316 km 
750kV 2.683 km 2.683 km 
600kV CC 12.816 km 12.816 km 
500kV 46.630 km 52.817 km 
440kV 6.748 km 6.887 km 
350kV 10.320 km 10.472 km 
230kV 55.568 km 59.757 km 
Fonte: ONS, 2017. 
Figura 5 ‒ Linhas de transmissão SIN 
 
Fonte: ONS/Abracel 
 
 
 
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3.1 Sistemas isolados 
O Operador Nacional do Sistema Elétrico assumiu, a partir de 1º de maio 
de 2017, as atribuições de previsão de carga e de planejamento da operação dos 
sistemas isolados. Para receber as novas funções, o estatuto do ONS foi 
modificado, visto que suas atribuições eram direcionadas ao Sistema Interligado 
Nacional (ONS, 2017). 
Atualmente, existem 246 localidades isoladas no Brasil, onde vivem cerca 
de 760 mil consumidores. A maior parte está na região Norte, nos estados de 
Rondônia, Acre, Amazonas, Roraima, Amapá e Pará. A ilha de Fernando de 
Noronha, em Pernambuco, e algumas localidades de Mato Grosso completam a 
lista. Entre as capitais, Boa Vista (RR) é a únicaque ainda é atendida por um 
sistema isolado (ONS, 2017). 
O consumo nessas localidades é baixo e representa menos de 1% da carga 
total do país. A demanda por energia dessas regiões é suprida, principalmente, 
por térmicas a óleo diesel (ONS, 2017). 
3.2 Integração de novas instalações 
A entrada em operação de novas instalações, bem como as alterações de 
características de instalações já existentes, afeta a operação do Sistema 
Interligado Nacional (SIN) e também os encargos de uso do sistema de 
transmissão (ONS, 2017). 
 O processo de integração de instalações à operação do SIN envolve o 
ONS, a Aneel, a CCEE, o agente legalmente responsável pela instalação perante 
a Aneel e quaisquer outros agentes cuja operação venha a ser afetada pela 
integração dessa instalação. Esse processo, coordenado e executado pelo ONS, 
aplica-se a: 
• agentes de geração conectados ao SIN; 
• instalações de agentes de transmissão a serem integradas ao SIN; 
• instalações de agentes de distribuição e de consumidores livres que irão se 
conectar à rede básica ou demais instalações de transmissão – DIT; 
• integração de agentes de importação/exportação autorizados a exportar e 
importar energia elétrica por meio de instalações de transmissão 
destinadas à interligação internacional conectadas à Rede Básica; 
• reservatórios de usinas detentoras de concessão ou autorização (ONS, 
2017). 
 
 
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O processo de integração de uma instalação de transmissão e de geração 
tem início junto ao ONS, após a assinatura do contrato de concessão ou após a 
publicação da resolução autorizativa. Já o processo de integração de uma 
instalação de distribuição, de consumidor livre e de importação/exportação tem 
início com a solicitação de acesso ao ONS (ONS, 2017). 
TEMA 4 – FONTES DE GERAÇÃO DE ENERGIA 
Conforme a disponibilidade e capacidade de reposição dos recursos 
utilizados, as fontes de energia podem ser divididas em renováveis e não 
renováveis (Pena, 2017). 
As fontes de energia são recursos da natureza ou artificiais utilizados pela 
sociedade para a produção de algum tipo de energia. Esta, por sua vez, é utilizada 
com o objetivo de propiciar o deslocamento de veículos, gerar calor ou produzir 
eletricidade para os mais diversos fins (Pena, 2017). 
Trata-se de um assunto extremamente estratégico no contexto geopolítico 
global, pois o desenvolvimento dos países depende de uma infraestrutura 
energética capaz de suprir as demandas de sua população e de suas atividades 
econômicas. As fontes de energia constituem-se também como uma questão 
ambiental, pois, a depender das formas de utilização dos diferentes recursos 
energéticos, graves impactos sobre a natureza podem ser ocasionados (Pena, 
2017). 
Os meios de transporte e comunicação, além das residências, indústrias, 
comércio, agricultura e vários campos da sociedade, dependem totalmente da 
disponibilidade de energia, tanto a eletricidade quanto os combustíveis. Por isso, 
com o crescimento socioeconômico de diversos países, a cada ano a procura por 
recursos para a geração de energia cresce, elevando também o caráter 
estratégico e até disputas internacionais em busca de muitos desses recursos 
(Pena, 2017). 
As fontes de energia podem ser classificadas conforme a capacidade 
natural de reposição de seus recursos. Existem, assim, as chamadas fontes 
renováveis e as fontes não renováveis (Pena, 2017). 
 
http://brasilescola.uol.com.br/geografia/fontes-renovaveis-energia.htm
http://brasilescola.uol.com.br/geografia/fontes-renovaveis-energia.htm
http://brasilescola.uol.com.br/geografia/fontes-nao-renovaveis-energia.htm
 
 
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4.1 Fontes renováveis de energia 
As fontes renováveis de energia, como o próprio nome indica, são aquelas 
que possuem a capacidade de serem repostas naturalmente, o que não significa 
que todas elas sejam inesgotáveis. Algumas delas, como o vento e a luz solar, 
são permanentes, mas outras, como a água, podem acabar, a depender da forma 
como o ser humano faz o seu uso. Vale lembrar que nem toda fonte renovável de 
energia é limpa, ou seja, está livre da emissão de poluentes ou de impactos 
ambientais em larga escala (Pena, 2017). 
4.1.1 Energia eólica 
Como já adiantamos, o vento é um recurso energético inesgotável e, 
portanto, renovável. Em algumas regiões do planeta, a sua frequência e 
intensidade são suficientes para a geração de eletricidade por meio de 
equipamentos específicos para essa função. Basicamente, os ventos fazem os 
chamados aerogeradores, que ativam turbinas e geradores que convertem a 
energia mecânica produzida em energia elétrica (Pena, 2017). 
Atualmente, a energia eólica está se difundindo no mundo. Os países que 
já adotam substancialmente esse recurso são os Estados Unidos, China e 
Alemanha. A principal vantagem é a não emissão de poluentes na atmosfera e os 
baixos impactos ambientais (Pena, 2017). 
Figura 6 – Processo de geração eólica 
 
 
http://brasilescola.uol.com.br/fisica/energia-eolica.htm
 
 
015 
4.1.2 Energia solar 
A energia solar é o aproveitamento da luz do sol para a geração de 
eletricidade e também para o aquecimento da água para uso. Trata-se também 
de uma fonte inesgotável de energia, haja vista que o sol – ao menos na sua 
configuração atual – manter-se-á por bilhões de anos (Pena, 2017). 
Existem duas formas de aproveitamento da energia solar: a fotovoltaica e 
a térmica. No primeiro caso, são utilizadas células específicas que lançam mão 
do chamado “efeito fotoelétrico” para a produção de eletricidade (Pena, 2017). 
No mundo, em razão dos elevados custos, a energia solar ainda não é 
muito utilizada. Todavia, gradativamente, seu aproveitamento vem crescendo 
tanto com a instalação de placas em residências, indústrias e grandes 
empreendimentos quanto com a construção de usinas solares especificamente 
voltadas para a geração de energia elétrica (Pena, 2017). 
Figura 7 – Processo de geração solar 
 
4.1.3 Energia hidrelétrica 
A energia hidrelétrica corresponde ao aproveitamento da água dos rios 
para a movimentação das turbinas de eletricidade. No Brasil, essa é a principal 
fonte de energia elétrica do país, ao lado das termoelétricas, haja vista o grande 
potencial que o país possui em termos de disponibilidade de rios propícios para a 
geração de hidroeletricidade (Pena, 2017). 
 
http://brasilescola.uol.com.br/geografia/energia-solar.htm
http://brasilescola.uol.com.br/geografia/energia-hidreletrica.htm
 
 
016 
Nas usinas hidroelétricas, constroem-se barragens no leito do rio para o 
represamento da água que será utilizada no processo de geração de eletricidade. 
Nesse caso, o mais aconselhável é a construção de barragens em rios que 
apresentem desníveis em seus terrenos, com o objetivo de diminuir a superfície 
inundada. Por isso, é mais recomendável a instalação dessas usinas em rios de 
planalto, embora também seja possível em rios de planícies, porém com impactos 
ambientais maiores (Pena, 2017). 
Figura 8 – Esquema de usina hidrelétrica 
 
4.1.4 Biomassa 
A utilização da biomassa consiste na queima de substâncias de origem 
orgânica para a produção de energia, ocorrendo por meio da combustão de 
materiais como a lenha, o bagaço de cana e outros resíduos agrícolas, restos 
florestais e até excrementos de animais. É considerada uma fonte de energia 
renovável porque o dióxido de carbono produzido durante a queima é utilizado 
pela própria vegetação na realização da fotossíntese, o que significa que, desde 
que haja controle, o seu uso é sustentável por não alterar a macrocomposição da 
atmosfera terrestre (Pena, 2017). 
4.2 Fontes não renováveis de energia 
As fontes não renováveis de energia são aquelas que poderão esgotar-se 
em um futuro relativamente próximo. Alguns recursos energéticos, como o 
petróleo, possuem o seu esgotamento estimado para algumas poucas décadas, 
o que eleva o caráter estratégico que esses elementos possuem (Pena,2017). 
 
http://brasilescola.uol.com.br/geografia/biomassa.htm
 
 
017 
4.2.1 Combustíveis fósseis 
A queima de combustíveis fósseis pode ser empregada tanto para o 
deslocamento de veículos de pequeno, médio e grande porte quanto para a 
produção de eletricidade em estações termoelétricas. Os três tipos principais são: 
o petróleo, o carvão mineral e o gás natural, mas existem muitos outros, como o 
nafta e o xisto betuminoso (Pena, 2017). 
Uma questão bastante discutida a respeito dos combustíveis fósseis refere-
se aos altos índices de poluição gerados pela sua queima. Muitos estudiosos 
apontam que eles são os principais responsáveis pela intensificação do efeito 
estufa e pelo agravamento dos problemas vinculados ao aquecimento global 
(Pena, 2017). 
4.2.2 Energia nuclear (atômica) 
Na energia nuclear – também chamada de energia atômica –, a produção 
de eletricidade ocorre por intermédio do aquecimento da água, que se transforma 
em vapor e ativa os geradores. Nas usinas nucleares, o calor é gerado em 
reatores onde ocorre uma reação chamada fissão nuclear a partir, principalmente, 
do urânio-235, um material altamente radioativo (Pena, 2017). 
Embora as usinas nucleares gerem menos poluentes do que outras 
estações de operação semelhante (como as termoelétricas), elas são alvo de 
muitas polêmicas, pois o vazamento do lixo nuclear produzido ou a ocorrência de 
acidentes podem gerar graves impactos e muitas mortes. No entanto, com a 
emergência da questão sobre o aquecimento global, o seu uso vem sendo 
reconsiderado por muitos países (Pena, 2017). 
4.3 Análise da fonte de energia 
Cada tipo de energia apresenta suas vantagens e desvantagens, de forma 
que não há nenhuma fonte que se apresente, no momento, como absoluta sobre 
as demais em termos de viabilidade. Algumas são baratas e abundantes, mas 
geram graves impactos ambientais; outras são limpas e sustentáveis, mas 
inviáveis financeiramente. O mais aconselhável é que, nos diferentes territórios, 
exista uma grande diversidade nas matrizes energéticas para atenuar os seus 
respectivos problemas, o que não acontece no Brasil e em boa parte dos demais 
países (Pena, 2017). 
http://brasilescola.uol.com.br/geografia/combustiveis-fosseis.htm
http://brasilescola.uol.com.br/geografia/energia-termoeletrica.htm
http://brasilescola.uol.com.br/geografia/petroleo.htm
http://brasilescola.uol.com.br/geografia/carvao-mineral-combustivel.htm
http://brasilescola.uol.com.br/geografia/gas-natural.htm
http://brasilescola.uol.com.br/geografia/energia-nuclear.htm
 
 
018 
TEMA 5 – subestações 
Uma subestação (SE) pode ser definida como um conjunto de 
equipamentos de manobra e/ou transformação e ainda eventualmente de 
compensação de reativos usado para dirigir o fluxo de energia em sistema de 
potência e possibilitar a sua diversificação por meio de rotas alternativas, 
possuindo dispositivos de proteção capazes de detectar os diferentes tipos de 
faltas que ocorrem no sistema e de isolar os trechos onde estas faltas ocorrem. 
A classificação de uma subestação pode ser realizada conforme sua 
função, seu nível de tensão, seu tipo de instalação e sua forma de operação (Ivas, 
2017). 
5.1 Classificação quanto à função 
• Subestação transformadora: é aquela que converte a tensão de suprimento 
para um nível diferente, maior ou menor, sendo designada, 
respectivamente, SE transformadora elevadora e SE transformadora 
abaixadora. Geralmente, uma subestação transformadora próxima aos 
centros de geração é uma SE elevadora (elevam a tensão para níveis de 
transmissão e subtransmissão proporcionando um transporte econômico 
da energia). Subestações no final de um sistema de transmissão, próximas 
aos centros de carga, ou de suprimento a uma indústria é uma SE 
transformadora abaixadora (diminuem os níveis de tensão evitando 
inconvenientes para a população como rádio interferência, campos 
magnéticos intensos e faixas de passagem muito largas). 
 
 
019 
Figura 9 – Transformador 
 
 
 
• Subestação seccionadora, de manobra ou de chaveamento: é aquela que 
interliga circuitos de suprimento sob o mesmo nível de tensão, 
possibilitando a sua multiplicação. É também adotada para possibilitar o 
seccionamento de circuitos, permitindo sua energização em trechos 
sucessivos de menor comprimento (Ivas, 2017). 
Figura 10 – Seccionadora 
 
 
 
 
 
 
020 
5.2 Classificação quanto ao nível de tensão 
• Subestações de alta tensão (AT): é aquela que tem tensão nominal abaixo 
de 230 kV. 
• Subestações de extra-alta tensão (EAT): é aquela que tem tensão nominal 
acima de 230 kV. É importante enfatizar que em subestações deste tipo 
são necessários estudos complementares considerando o efeito corona 
(Ivas, 2017). 
5.3 Classificação quanto ao seu tipo de instalação 
• Subestações a céu aberto: são construídas em locais amplos ao ar livre e 
requerem emprego de aparelhos e máquinas próprias para funcionamento 
em condições atmosféricas adversas (chuva, vento, poluição etc.). 
Figura 11 – Seccionadora 
 
 
 
• Subestações em interiores: são construídas em locais abrigados e os 
equipamentos são colocados no interior de construções, não estando 
sujeitos a adversidades do tempo como nas abertas. 
 
 
 
021 
Figura 12 – Subestação abrigada 
 
 
 
• Subestações blindadas: são construídas em locais abrigados e os 
equipamentos são completamente protegidos e isolados em óleo, com 
material sólido, ou em gás (ar comprimido ou SF6) (Ivas, 2017). 
5.4 Classificação quanto à forma de operação 
Subestações com operador: exigem alto nível de treinamento de pessoal 
e uso de computadores na supervisão e a operação local só se justifica para 
instalações de maior porte. 
• Subestações semiautomáticas: possuem computadores locais ou 
intertravamentos eletromecânicos que impedem operações indevidas por 
parte do operador local. 
• Subestações automatizadas: são supervisionadas à distância por 
intermédio de computadores (Ivas, 2017). 
 
 
 
022 
Figura 13 – Painel de proteção e controle 
 
 
 
FINALIZANDO 
Nesta quarta aula apresentamos informações sobre o processo de geração 
de energia, órgãos regulamentadores/fiscalizadores, planejamento da expansão 
do setor energético, fontes de geração de energia e subestações. A área 
energética apresenta muitos desafios para implantação de sistemas de 
automação que devem ser avaliados para que custos, serviços de 
desenvolvimento e implementação da solução de automação atinjam as 
necessidades e qualidade exigidas pelo cliente final. Na próxima aula iremos 
analisar as soluções para supervisão, controle e proteção utilizados na área de 
energia. 
 
 
 
 
 
023 
REFERÊNCIAS 
ANEEL – AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. Disponível em: 
<http://www.aneel.gov.br/a-aneel>. Acesso em: 08 dez. 2017. 
BRASIL. Ministério de Minas e Energia. Plano Decenal de Expansão de Energia 
2026. Disponível em: <http://www.epe.gov.br/pde/Paginas/default.aspx>. Acesso 
em: 08 dez. 2017. 
CCEE – CÂMARA DE COMERCIALIZAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA. Disponível 
em: <https://www.ccee.org.br>. Acesso em: 08 dez. 2017. 
EPE – EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA. Disponível em: 
<http://www.epe.gov.br>. Acesso em: 08 dez. 2017. 
IVAS, F. Subestação. Ebah. Disponível em: 
<http://www.ebah.com.br/content/abaaaact8ag/subestacao>. Acesso em: 08 dez. 
2017. 
PENA, R. A. Fontes de energia. Brasil Escola. Disponível em: 
<http://brasilescola.uol.com.br/geografia/fontes-energia.htm>. Acesso em: 08 dez. 
2017. 
ONS – OPERADOR NACIONAL DO SISTEMA ELÉTRICO. Disponível em: 
<http://www.ons.org.br/pt/paginas/sobre-o-ons>. Acesso em: 08 dez. 2017. 
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