CONVERSAO_AULA_00_REVISAO_SISTEMAS_E_CIRCUITOS_ELETRICOS

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REVISÃO DE SISTEMAS E 
CIRCUITOS ELÉTRICOS
CONVERSÃO DE ENERGIA
Curso: Engenharia Elétrica
Professor: Dêibson Sena, MSc
E-mail: Deibson.Sena@professores.unifbv.edu.br
Joel R. Pinto
ESTRUTURA GERAL DE UM SEP
ESTRUTURA GERAL DE UM SEP
Os Sistemas Elétricos de Potência (SEP) são subdivididos em 3
grandes blocos:
GERAÇÃO: Responsável pela produção da energia elétrica. Formado
por Centrais Elétricas que convertem alguma forma de energia
(cinética, calor, mecânica, ...) em energia elétrica.
TRANSMISSÃO: Responsável pelo transporte da energia elétrica dos
centros de Geração aos de Consumo. Formado por Linhas de
Transmissão, Transformadores, etc.
DISTRIBUIÇÃO: Realiza a distribuição da energia elétrica recebida do
sistema de transmissão aos consumidores finais
GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
É a parte do sistema elétrico de potência responsável
pela geração de energia necessária ao atendimento dos
diversos consumidores.ƒ
Consistem na sua grande maioria de centrais de geração
hidráulicas e terméletricas complementadas por centrais
de geração eólicas, solares ...
GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
É um conjunto de linhas de transmissão, subestações e
equipamentos elétricos responsáveis pelo transporte da
energia elétrica gerada nas centrais elétricas até os
grandes centros de carga.ƒ
Dependendo de onde estão as centrais elétricas de
geração em relação aos centros de cargas e da quantidade
de potência a ser transportada se definem o tipo de
transmissão e os níveis de tensão.
LINHAS DE TRANMISSÃO
➢ São as “artérias” dos sistemas elétricos;
➢ Na sua grande maioria alcançam grandes distâncias;
➢ São os componentes mais sujeitos a eventuais falhas,
como as produzidas por descargas atmosféricas,
vandalismos, queimadas, acidentes ...
➢ Na sua grande maioria são aéreas, trifásicas e em
corrente alternada.
LINHAS DE TRANMISSÃO
NÍVEIS DE TENSÃO PADRONIZADAS 
NO BRASIL
TRANSMISSÃO:
➢ Padronizadas: 138; 230; 345 e 500 kV
➢ Existentes: 440 e 750 kV
SUB-TRANSMISSÃO:
➢ Padronizadas: 34,5; 69 e 138 kV
➢ Existentes: 88 kV
DISTRIBUIÇÃO PRIMÁRIA:
➢ Padronizadas: 13,8 e 34,5 kV
➢ Existentes: 11,9 e 22,5 kV
DISTRIBUIÇÃO SECUNDÁRIA:
➢ Padronizadas: 127/220 V e 220/380 V
➢ Existentes: 110 V e 115/230 V
TRANSFORMADORES
É um dispositivo destinado a transmitir energia
elétrica ou potência elétrica de um circuito a outro,
induzindo tensões, correntes e/ou de modificar os
valores das impedâncias elétricas de um circuito
elétrico.
SUBESTAÇÕES
São instalações responsáveis por abrigar um conjunto de
equipamentos que tem a função de transformar, controlar,
comandar e distribuir o fluxo de energia nos sistemas elétricos.
MANOBRA: permitindo conectar e desconectar linhas e equipamentos
elétricos
TRANSFORMAÇÃO: permitindo elevar ou baixar a tensão quando for
mais conveniente para a operação do sistema elétrico
SECCIONAMENTO: permitindo limitar os comprimentos dos trechos
de linhas de transmissão, buscando aumentar a confiabilidade do sistema
elétrico
DISTRIBUIÇÃO: permitindo a subdivisão do fluxo de potência para
atender diversos alimentadores.
SUBESTAÇÕES
CARGAS
➢ É um conjunto de equipamentos de utilização de energia
que consomem potência ativa e reativa das diversas barras
de um sistema elétrico. ƒ
➢ Elas na sua grande maioria são trifásicas, simétricas e
consomem reativo. ƒ
➢ Elas estão constantemente variando e são caracterizadas
pela sua curva de carga.
REGIME PERMANENTE 
SENOIDAL
Lei das Malhas de Kirchhoff : ( ) ( )tvtv R=
Lei de Ohm : ( ) ( )tiRtvR =
( ) ( ) += tcosVtv mFonte :Domínio Temporal
( ) ( )  +





= tcos
R
V
ti mCorrente no Circuito :
Tensão
Corrente
Mesma fase
Módulos distintos
Equação
IRV

=
Domínio Temporal
( ) ( ) += tcosVtv mRTensão no resistor:
( ) ( )  +





= tcos
R
V
ti mRCorrente no resistor :
Domínio Fasorial
Tensão = mVV

Corrente = mII

 
Diagrama
Mesma equação de um circuito resistivo CC
Lei das Malhas de Kirchhoff : ( ) ( )tvtv L=
( ) ( ) ( )

+





=+





= tsen
X
V
tsen
L
V
ti
L
mm Corrente no Circuito :
( ) ( ) += tcosVtv mFonte :
Domínio Temporal
Lei de Faraday : ( )
( )
dt
tdi
LtvL =
LX L = Reatância indutiva ()
Tensão / Corrente
i(t) atrasada de /2 rd de v(t)
Módulos distintos
Equação
IjXV L

=
Domínio Temporal
( ) ( ) += tcosVtv mLTensão no indutor:
( ) ( )  +





= tsen
X
V
ti
L
m
LCorrente no indutor :
Domínio Fasorial
Tensão = mVV

Corrente 2 −= mII

 
Difere da equação de um circuito resistivo CC pela presença do j
Diagrama
Lei das Malhas de Kirchhoff : ( ) ( )tvtv C=
( ) ( ) ( )

+







−=+





−= tsen
X
V
tsen
C
V
ti
C
mm 
1
Corrente no Circuito :
C/XC 1= Reatância capacitiva ()
( ) ( ) += tcosVtv mFonte :Domínio Temporal
Relação V-I : ( ) ( ) 





= dtti
C
tvC
1
Tensão / Corrente
i(t) avançada de /2 rd de v(t)
Módulos distintos
Equação
IjXV C

−=
( ) ( ) += tVtv mC cos
Domínio Fasorial
Tensão = mVV

Corrente 2 += mII

 
Difere da equação de um circuito resistivo CC pela presença do -j
Domínio Temporal
Tensão no capacitor :
( ) ( )  +






= tsen
X
V
ti
C
m
CCorrente no capacitor :
Diagrama
Diagrama fasorial
Impedância 
LjXRZ +=
ˆ
Triângulo de impedâncias
Potência Complexa LjQPŜ +=
Triângulo de potência
Tensão
( ) ( )tVtv m cos= ( ) ( ) −= tIti m cos
Corrente
Potência Reativa senVIQL =
Potência Ativa cos=VIP
Potência Aparente VISŜ ==
cos.p.f =Fator de Potência
Impedância
CjXRẐ −=
Potência Complexa CjQPŜ −=
Tensão
( ) ( )tVtv m cos= ( ) ( ) += tcosIti m
Corrente
Potência Reativa senVIQL =
Potência Ativa cos=VIP
Potência Aparente VISŜ ==
cos.p.f =Fator de Potência
Diagrama fasorial
Triângulo de potênciaTriângulo de impedâncias
AGRADECIMENTOS