Usina termelétrica produz eletricidade pela queima de carvão na caldeira. O calor é usado para converter água em vapor. Esse vapor de alta pressão ...

Usina termelétrica produz eletricidade pela queima de carvão na caldeira. O calor é usado para converter água em vapor. Esse vapor de alta pressão e alta temperatura que flui para a turbina gira um gerador para produzir energia elétrica. Depois de passar pela turbina, o vapor é resfriado em um condensador e reutilizado na caldeira para gerar vapor novamente. Usina termelétrica funciona de acordo com o ciclo de Rankine . Vantagens do sistema de energia de carvão • O carvão é barato. • Tem menor custo inicial em comparação com usinas renováveis . • Requer menos espaço que uma planta hidel. • Podemos construir uma usina termelétrica em qualquer lugar, porque o carvão pode ser transportado para a fábrica, independentemente de sua localização. • Construção e comissionamento da usina termelétrica levam menos tempo do que uma usina de hidel. Desvantagens do sistema de energia de carvão • O carvão é uma fonte de energia não renovável. • Custo operacional alto e variável de acordo com o preço do combustível. • Ela polui a atmosfera devido à fumaça e fumaça. • Requer grande quantidade de água. Geração de Energia Elétrica Sistema de Energia Nuclear Trabalhar com energia nuclear é quase o mesmo que uma usina termelétrica. Em uma usina termelétrica, o carvão é usado na caldeira para produzir calor. Em uma usina nuclear , o urânio é usado no reator nuclear para gerar calor. Em ambas as usinas , a energia térmica é convertida em energia elétrica. 1 kg de urânio pode produzir energia igual à energia produzida pela queima de 4500 toneladas de carvão ou 2000 toneladas de petróleo. Vantagens do sistema de energia nuclear • Requer menos espaço que uma usina termelétrica e uma usina hidrelétrica . • Pode produzir uma quantidade extraordinariamente alta de energia elétrica a partir da única planta. • Não emite CO 2 • Uma usina nuclear precisa de uma pequena quantidade de combustível. Desvantagens do sistema de energia nuclear • Tem alto custo inicial de construção. • Tem alto custo de operação e manutenção. • Tem lixo radioativo. • Tem um alto risco de radioatividade e explosão. SEP – Sistema Elétrico de Potência A transmissão de longa distância de energia elétrica é um dos maiores desafios da era da eletricidade. Os objetivos que os engenheiros têm trabalhado permaneceram os mesmos, apesar de muitas outras mudanças ao longo dos anos. 1. Eficiência - transporte de energia elétrica a distância com perdas mínimas; 2. Segurança - poder de transporte através de áreas urbanas e rurais minimizando danos a pessoas e animais; 3. Custo - use as matérias-primas mínimas e os custos de construção / operação possíveis; 4. Robustez - criar um sistema que não seja vulnerável a surtos de raios, explosões solares, terremotos, tempestades de gelo, tempestades de vento e que o sistema seja capaz de "curar-se" quando ocorrem paralisações, isolando áreas problemáticas. Na página seguinte, mostra uma ilustração simples da rede de transmissão, mostrando que a alta tensão desceu para as linhas de alimentação. Desde a primeira transmissão de longa distância a Munique, Alemanha, em 1882, os humanos cometeram todos os erros possíveis e aprenderam com isso. Engenheiros ainda estão tentando resolver problemas muito difíceis, como controle de custos e resistência a eventos de explosão solar, que poderiam derrubar energia em todo o mundo. Existem quatro maneiras de redes de transmissão em longas distâncias: Sistema de corrente alternada monofásica • monofásica, dois fios • monofásica, dois fios com ponto central aterrado • monofásica, três fios Sistema DC • Dois fios DC • DC dois fios com ponto central aterrado • Três fios DC Sistema de duas fases AC • duas fases, três fios • duas fases, quatro fios Sistema trifásico da CA • trifásico, três fios • trifásico, quatro fios Diagrama de linha única do sistema de transmissão de energia CA Um diagrama típico de linha única que representa o fluxo de energia em um determinado sistema de energia é mostrado abaixo: A energia elétrica é normalmente gerada a 11kV em uma estação de energia. Enquanto em alguns casos, a energia pode ser gerada a 33 kV. Esta tensão de geração é então aumentada para 132kV, 220kV, 400kV ou 765kV, etc. A intensificação do nível de tensão depende da distância em que a energia será transmitida. Quanto maior a distância, maior será o nível de voltagem. Intensificação de tensão é o de reduzir as perdas R na transmissão da potência (quando a tensão é intensificada, a corrente reduz por uma quantidade relativa, de modo que a potência permanece constante, e, portanto, perda de R também reduz). Este estágio é chamado de transmissão primária . A tensão é diminuída em uma estação receptora para 33kV ou 66kV. Linhas de transmissão secundárias emergem desta estação receptora para conectar subestações localizadas perto de centros de carga (cidades, etc.). A tensão é reduzida novamente para 11kV em uma subestação. Grandes consumidores industriais podem ser fornecidos a 11kV diretamente dessas subestações. Além disso, alimentadores emergem dessas subestações. Este estágio é chamado de distribuição primária . Os alimentadores são cabos aéreos ou subterrâneos que transportam energia perto dos pontos de carga (consumidores finais) até alguns quilômetros. Finalmente, a tensão é reduzida para 415 volts por um transformador de distribuição montado em poste e entregue aos distribuidores. Os consumidores finais são fornecidos através de uma linha de alimentação de serviço dos distribuidores. O sistema de distribuição secundária consiste em alimentadores, distribuidores e redes de serviço. A transmissão de energia elétrica também pode ser realizada usando cabos subterrâneos . Mas, a construção de uma linha de transmissão subterrânea geralmente custa de 4 a 10 vezes mais que uma linha aérea de distância equivalente. No entanto, deve-se notar que, o custo de construção de linhas de transmissão subterrâneas depende muito do ambiente local. Além disso, o custo do material condutor é uma das cargas mais consideráveis ​​em um sistema de transmissão. Como o custo do condutor é uma parte importante do custo total, ele deve ser levado em consideração durante o projeto. A escolha do sistema de transmissão é feita tendo em mente vários fatores, como confiabilidade, eficiência e economia. Normalmente, o sistema de transmissão aérea é usado. Principais Elementos De Uma Linha De Transmissão Devido às considerações econômicas, o sistema aéreo trifásico de três fios é amplamente utilizado para transmissão de energia elétrica. A seguir estão os principais elementos de um sistema de energia típico. • Condutores: três para uma única linha de circuito e seis para uma linha de circuito duplo. Os condutores devem ter o tamanho adequado (ou seja, área transversal). Isso depende da sua capacidade atual. Normalmente, são usados ​​condutores ACSR (Alumínio com núcleo de aço reforçado). • Transformadores : Os transformadores elevadores são usados ​​para aumentar o nível de tensão e os transformadores redondos são usados ​​para reduzi-lo. Transformadores permitem que a energia seja transmitida com maior eficiência. • Isoladores de linha: para apoiar mecanicamente os condutores de linha, isolando-os eletricamente das torres de suporte. • Torres de suporte: para apoiar os condutores de linha suspensos no ar. • Dispositivos de proteção: proteger o sistema de transmissão e garantir uma operação confiável. Estes incluem fios terra, pára- raios, disjuntores, relés, etc. • Reguladores de tensão: para manter a tensão dentro dos limites permitidos na extremidade receptora.