APS - Transmissão de Energia

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UNIVERSIDADE SALVADOR 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA 
STEAM: ESCOLA DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
 
 
TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELETRICA 
SIMULAÇÃO POWERWORLD 
 
 
MATHEUS CARNEIRO DE JESUS - 031182016 
BRUNO JACIEL SANTOS SOUSA- 031151190 
IGOR SANTOS BATISTA - 031151090 
ALEXANDRE MAIA DE ARAÚJO FILHO - 031161012 
DOUGLAS PINTO DA SILVA - 511142171 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SALVADOR - BA 
2021 
 
 
UNIVERSIDADE SALVADOR 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA 
STEAM: ESCOLA DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
 
 
 
MATHEUS CARNEIRO DE JESUS - 031182016 
BRUNO JACIEL SANTOS SOUSA- 031151190 
IGOR SANTOS BATISTA - 031151090 
ALEXANDRE MAIA DE ARAÚJO FILHO - 031161012 
DOUGLAS PINTO DA SILVA - 
 
 
TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELETRICA 
SIMULAÇÃO POWERWORLD 
 
 
Trabalho solicitado pelo professor de 
Transmissão e Distribuição de Energia 
Elétrica, Thiago Caldas, como requisito para 
avaliação do semestre 2021.1 da 
Universidade Salvador (UNIFACS). 
 
 
 
 
 
 
 
SALVADOR - BA 
2021
 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
O desenvolvimento de uma país esta diretamente ligado a expansão setor energético 
o que torna a energia elétrica indispensável na sociedade moderna , tendo em conta que 
quanto mais desenvolvida é uma região mais demanda por eletricidade ela tem , tanto na parte 
industrial que começa a crescer e atrair novas industrias gerando empregos quanto na parte 
residencial que começa a adquirir cada vez mais eletrodomésticos . 
 
Linhas de transmissão é um sistema usado para transmitir energia entre dois pontos . 
Esta transmissão e realizada por linhas de alta potencia com a finalidade de conectar uma 
fonte geradora com uma carga consumidora , para diminuir as perdas no transporte 
geralmente é utilizando corrente alternada pela capacidade dos transformadores elevarem 
a tensão e reduzir a corrente eléctrica reduzindo ao quadrado as perdas na linha pelo Efeito 
Joule. 
 
 
 
Figura 1- Linhas de Transmissão 
Fonte: Amazona 
 
 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Tens%C3%A3o_el%C3%A9trica
https://pt.wikipedia.org/wiki/Corrente_el%C3%A9ctrica
https://pt.wikipedia.org/wiki/Efeito_Joule
https://pt.wikipedia.org/wiki/Efeito_Joule
 
2. FUNCIONAMENTO 
 A primeira etapa é a geração de energia: no Brasil, 64,9% da energia elétrica é 
produzida por hidrelétricas (dados BEN 2019) . A tensao de saida dos geradores das usinas 
normalmente sao superiores a 10 kv porem ainda é considerado um valor baixo para a 
transmissão entao ele passa por transformadores para que seja elevado antes de ser 
transmitido. 
 
 
Figura 2 - Sistema de Transmissão 
Fonte: Researchgate 
 
 Após ser elevada pelos transformadores o transporte é feito pelas torres de 
transmissão que as mais comuns são auto-portante ou estaiada, em que se leva em 
consideração para escolha o tipo de terreno a vegetação se são zonas inundáveis e os 
obstáculos. 
 Durante o caminho entre a fonte geradora e os consumidores a energia passa por 
diversas subestações de transmissão (dependendo da distância) que podem elevar ou abaixar a 
tensão dependendo do caminho em que ela vai seguir, o processo continua ate que a energia 
elétrica chegue as subestações de distribuição que são responsáveis por abaixar a tensão para 
que seja distribuída. 
 
 
Figura 3 - Linha de distribuição 
Fonte: Ofina da Transmissão 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. TIPOS DE LINHAS DE TRANSMISSÃO 
Podemos classificar as linhas de transmissão em três tipos: Linhas transmissão Curtas, 
linhas de transmissão média e linhas de transmissão longa. 
O modelo da linha de transmissão a ser escolhido em determinado estudo dependerá 
do comprimento da linha e da precisão que se deseja ter da modelagem matemática. 
 
3.1 LINHAS TRANSMISSÃO CURTAS 
Geralmente, as linhas curtas são aquelas com extensão de até 80 km. A 
capacitância de linhas até 80 km é desprezada, já que é pequena, assim como a 
condutância (de dispersão) em derivação. 
Desse modo, a linha é representada por seus parâmetros série e seus respectivos 
efeitos, ou seja, resistência e indutância. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Escrevendo a impedância complexa série como: 
 
Z= r + J. XL (1) 
 
Logo: 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4 - Linha Curta 
Fonte: Stevenson 
 
 
Onde, 
IS é a corrente que sai da barra transmissora (ou emissora) 
IR é a corrente que chega na barra receptora 
VS é a tensão fase-neutro da barra transmissora (ou emissora) 
VR é a tensão fase-neutro da barra receptora. 
 
 
3.2 LINHAS TRANSMISSÃO MÉDIA 
 
As linhas médias são aquelas com extensão de 80 km até 240 km.Neste caso 
considera-se o efeito capacitivo das linhas, incluindo a susceptância capacitiva em 
derivação ou shunt (parte imaginária da admitância shunt), e despreza-se ainda a 
condutância em derivação. 
Representando a linha de transmissão através do modelo π - Modelo da Linha 
Média. Representando a linha de transmissão através do modelo π - nominal, a 
capacitância da linha é concentrada em ambas as extremidades e dividida por 2. 
 
 
Figura 5- Linha Média 
Fonte: Stevenson 
 
 
 
Aplicando as Leis de Kirchhoff para a rede do modelo acima, temos: 
 
 
 
 
 
Matricialmente, podemos escrever o modelo de linha média como o seguinte 
quadripolo: 
 
As constantes A, B, C e D são denominadas constantes generalizadas do circuito 
da linha, ou parâmetros do quadripolo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.3 LINHAS TRANSMISSÃO LONGA 
Tradicionalmente, as linhas longas são aquelas com extensão acima de 240 km. As 
equações de corrente e tensão nas linhas de transmissão longas são mais difíceis de obter. 
Para conseguir resolver vamos supor a admitância e a impedância distribuída uniformemente 
ao longo da linha. 
 
 
Figura 6 – Classificação 
Fonte: Wordpress 
 
Consideremos uma parte muito pequena da linha, que tende a zero podemos modelar 
o circuito e encontrar Vs e Is através da seguintes equações. 
 
 
Onde: é chamada impedância característica da linha 
 
Estas equações fornecem o valor eficaz da tensão e da corrente em qualquer ponto do 
circuito em termo da distância x. 
 
Podemos reescrever as equações acima utilizando funções hiperbólicas. 
 
As linhas longas podem ainda ser tratas como circuitos equivalente π – nominal ou T – 
nominal, entretanto essas formas só podem ser utilizadas para apenas nas medidas dos valores 
nas extremidades da linha. 
 
 
4. SIMULAÇÃO POWERWORLD 
 
1. Barras tensão 120 kV 
2. Carga 1 + j0,5 pu ( no progama 50MW e 25 MVAr) 
3. Gerador da barra 1 - 100 MW 
4. Gerador da barra 2- 75 MW e 2,85 MVAr 
5. Carga na barra 3- 50MW e 50 MVAr 
6. Linha de transmissao1,2 – Serie de resistencia= 0 , serie reatancia = 0,24 
7. Linha de transmissao 2,3– Serie de resistencia= 0 , serie reatancia = 0,05 
8. Linha de transmissao 1,3 – Serie de resistencia= 0 , serie reatancia = 0,12 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://linhasdetransmissao.files.wordpress.com/2013/01/tiposdelinha10.gif
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
 
ESTUDOS DE FLUXO DE POTENCIA. [S. l.], 14 janeiro 2008. Disponível em: 
http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/18795/material/04)SistEl
etricosCap04-FluxPot.pdf. Acesso em: 14 junho 2021. 
 
TRANSMISSAO E DISTRIBUICAO. [S. l.], 4 maio 2004. Disponível em: 
https://www.ufjf.br/flavio_gomes/files/2011/01/Transmiss%c3%a3o-Aula-06.pdf 
. Acesso em: 14 junho 2021. 
 
TRANSFORMADORES TRIFASICOS [S. l.], 07 agosto 2016. Disponível em: 
https://www.feis.unesp.br/Home/departamentos/engenhariaeletrica/trafo3.pdf 
. Acesso em: 14 junho 2021. 
 
DESENVOLVIMENTO DE PROGRAMA COMPUTACIONAL PARA ESTUDOS 
DE CURTOS-CIRCUITOS, FLUXO DE POTÊNCIA E CÁLCULO DE TENSÃO 
EM SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA [S. l.], 26 junho 2013. Disponível em: 
https://www.peteletricaufu.com/static/ceel/artigos/artigo_149.pdf.Acesso em: 14 junho 2021. 
 
COMO FUNCIONAM AS LINHAS DE TRANSMISSAO [S. l.], 26 junho 2013. Disponível 
em: https://www.oficinadanet.com.br/post/13984-como-funcionam-as-linhas-de-transmissao-e-
por-que-acontecem-os-problemas Acesso em: 14 junho 2021. 
 
MONTICELLI, A. J.; GARCIA, A. Introdução a Sistemas de Energia Elétrica. Editora UNICAMP, 1ª. 
Edição, Campinas, 2003. 
 
STEVENSON, W. D. Elementos de Análise de Sistemas de Potência. 2ª ed. Editora MacGraw-Hill 
do Brasil. São Paulo.1986. 
 
 FUCHS, RUBENS DARIO. Transmissão de Energia Elétrica: linhas aéreas; teoria das linhas em 
regime permanente. 2ª. Edição; Editora Livros Técnicos e Científicos, Rio de janeiro, 1979. 
 
ZANETTA Jr., LUIZ CERA. Fundamentos de Sistemas Elétricos de Potência. 1ª. Edição; Editora 
Livraria da Física, São Paulo, 2005 
 
 
http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/18795/material/04)SistEletricosCap04-FluxPot.pdf
http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/18795/material/04)SistEletricosCap04-FluxPot.pdf
https://www.ufjf.br/flavio_gomes/files/2011/01/Transmiss%c3%a3o-Aula-06.pdf
https://www.feis.unesp.br/Home/departamentos/engenhariaeletrica/trafo3.pdf
https://www.peteletricaufu.com/static/ceel/artigos/artigo_149.pdf
https://www.oficinadanet.com.br/post/13984-como-funcionam-as-linhas-de-transmissao-e-por-que-acontecem-os-problemas
https://www.oficinadanet.com.br/post/13984-como-funcionam-as-linhas-de-transmissao-e-por-que-acontecem-os-problemas