Distribuição de Energia Elétrica CAPÍTULO 1

UNIVERSIDADE FEDER

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAAL DO PARÁRÁ INSTITUTO DE TE

INSTITUTO DE TECNOLOGCNOLOGIAIA

FACULDADE DE ENGENHARIA ELÉTRICA FACULDADE DE ENGENHARIA ELÉTRICA

DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

Profa: Maria

Profa: Maria Emília de Lima TostesEmília de Lima Tostes

Dist

Distribuiçãribuição de o de Energia ElétricaEnergia Elétrica

Profa. Dra. Maria Emília de Lima Tostes Profa. Dra. Maria Emília de Lima Tostes

22

Disciplina: DISTRI

Disciplina: DISTRIBUIÇÃO DE BUIÇÃO DE ENERGIA / ENERGIA / ProProffa. Emília Tostesa. Emília Tostes

Metodologia:

Metodologia:

-

- QUADRO QUADRO BRANCO;BRANCO;

-- RETRO PROJETOR;RETRO PROJETOR;

-- DATA SHOW;DATA SHOW;

-- TRABALHOS EM GRUPO;TRABALHOS EM GRUPO;

-- VISITAS VISITAS TÉCNICATÉCNICAS.S.

Avaliações:

Avaliações:

- PROVAS;

- PROVAS;

-- TRABALHOS SOBRE ARTIGOS TÉCNICOS DATRABALHOS SOBRE ARTIGOS TÉCNICOS DA DISTRIBUIÇÃO;

DISTRIBUIÇÃO;

-- SEMINÁRIOS.SEMINÁRIOS.

Bibliografia:

Bibliografia:

-- PlanejamentPlanejamento de o de Sistemas de Distribuição, volume1,Sistemas de Distribuição, volume1, Coleção Distribuição de Energia,

Coleção Distribuição de Energia, ELEELETTROROBRÁBRÁS;S;

-- Introdução aos SIntrodução aos Siistemas de Dstemas de Diistrstriibuição de Energiabuição de Energia Elétr

Elétriica, Edca, Editoritora Edgard Blucher, Autores: a Edgard Blucher, Autores: NelNelsonson Kagan, Carlos Oliveira e

Kagan, Carlos Oliveira e ErneErnesto sto RoRobbabba

-- Electric PElectric Powower Der Distribution System Engineeistribution System Engineering,ring, Turan Gonen, McGraw-Hill;

Turan Gonen, McGraw-Hill;

-- Livro: Livro: SistemaSistemas ds diigitais para automação da Geração,gitais para automação da Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica, Prof.

Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica, Prof.

Dr.

Dr. JoJosé Jardini;sé Jardini;

-- Notas de aula: DisNotas de aula: Disttribuição de Energia Eléribuição de Energia Eléttrica, Prorica, Prof.f.

Benemar A. de Souza Benemar A. de Souza

-- NTD 01NTD 01 _– – Fornecimento de Energia em B Fornecimento de Energia em Baixaixa Tea Tensãonsão -- NTD 02 - FNTD 02 - Fornecimornecimento de Energento de Energiia Ea Ellétrétriica emca em

tensão Primár

tensão Primáriia de a de DistribuiDistribuiçãoção

-- NTD 05NTD 05 _– – Critérios Básicos para Pro Critérios Básicos para Projjetos de Redesetos de Redes Aéreas de D

Aéreas de Distribuiçãistribuição Rural o Rural (RDR(RDR))

-- SENDISENDI _– – Semin Semináráriios os NaNacional de Dcional de Distribuição deistribuição de Energia Elé

Energia Eléttrica;rica;

-- PRODISTPRODIST _– – Procedim Procedimentos da dentos da distribuição daistribuição da energia elétrica - da ANEEL

energia elétrica - da ANEEL _– – D Defiefine os pne os padadrões derões de qualidade de tensão para

qualidade de tensão para regime permaneregime permanente.nte.

Obs.: Os

Obs.: Os três últimos encontram-se disponívtrês últimos encontram-se disponíveis no site da eis no site da ANANEELEEL e da Celpa:

e da Celpa: www.redecelpa.com.br www.redecelpa.com.br  ; ; www.aneel.gov.br www.aneel.gov.br 

Disciplina: DISTRI

Disciplina: DISTRIBUIÇÃO DE BUIÇÃO DE ENERGIA / ENERGIA / ProProffa. Emília Tostesa. Emília Tostes

Metodologia:

Metodologia:

-

- QUADRO QUADRO BRANCO;BRANCO;

-- RETRO PROJETOR;RETRO PROJETOR;

-- DATA SHOW;DATA SHOW;

-- TRABALHOS EM GRUPO;TRABALHOS EM GRUPO;

-- VISITAS VISITAS TÉCNICATÉCNICAS.S.

Avaliações:

Avaliações:

- PROVAS;

- PROVAS;

-- TRABALHOS SOBRE ARTIGOS TÉCNICOS DATRABALHOS SOBRE ARTIGOS TÉCNICOS DA DISTRIBUIÇÃO;

DISTRIBUIÇÃO;

-- SEMINÁRIOS.SEMINÁRIOS.

Bibliografia:

Bibliografia:

-- PlanejamentPlanejamento de o de Sistemas de Distribuição, volume1,Sistemas de Distribuição, volume1, Coleção Distribuição de Energia,

Coleção Distribuição de Energia, ELEELETTROROBRÁBRÁS;S;

-- Introdução aos SIntrodução aos Siistemas de Dstemas de Diistrstriibuição de Energiabuição de Energia Elétr

Elétriica, Edca, Editoritora Edgard Blucher, Autores: a Edgard Blucher, Autores: NelNelsonson Kagan, Carlos Oliveira e

Kagan, Carlos Oliveira e ErneErnesto sto RoRobbabba

-- Electric PElectric Powower Der Distribution System Engineeistribution System Engineering,ring, Turan Gonen, McGraw-Hill;

Turan Gonen, McGraw-Hill;

-- Livro: Livro: SistemaSistemas ds diigitais para automação da Geração,gitais para automação da Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica, Prof.

Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica, Prof.

Dr.

Dr. JoJosé Jardini;sé Jardini;

-- Notas de aula: DisNotas de aula: Disttribuição de Energia Eléribuição de Energia Eléttrica, Prorica, Prof.f.

Benemar A. de Souza Benemar A. de Souza

-- NTD 01NTD 01 _– – Fornecimento de Energia em B Fornecimento de Energia em Baixaixa Tea Tensãonsão -- NTD 02 - FNTD 02 - Fornecimornecimento de Energento de Energiia Ea Ellétrétriica emca em

tensão Primár

tensão Primáriia de a de DistribuiDistribuiçãoção

-- NTD 05NTD 05 _– – Critérios Básicos para Pro Critérios Básicos para Projjetos de Redesetos de Redes Aéreas de D

Aéreas de Distribuiçãistribuição Rural o Rural (RDR(RDR))

-- SENDISENDI _– – Semin Semináráriios os NaNacional de Dcional de Distribuição deistribuição de Energia Elé

Energia Eléttrica;rica;

-- PRODISTPRODIST _– – Procedim Procedimentos da dentos da distribuição daistribuição da energia elétrica - da ANEEL

energia elétrica - da ANEEL _– – D Defiefine os pne os padadrões derões de qualidade de tensão para

qualidade de tensão para regime permaneregime permanente.nte.

Obs.: Os

Obs.: Os três últimos encontram-se disponívtrês últimos encontram-se disponíveis no site da eis no site da ANANEELEEL e da Celpa:

e da Celpa: www.redecelpa.com.br www.redecelpa.com.br  ; ; www.aneel.gov.br www.aneel.gov.br 

Dist

Distribuiçãribuição de o de Energia ElétricaEnergia Elétrica

Profa. Dra. Maria Emília de Lima Tostes Profa. Dra. Maria Emília de Lima Tostes

33

Progr

Programa ama Simplificado: Simplificado:

-

- Aspectos Aspectos Gerai Gerais s da da Di Distr stribuição; ibuição;

-- O si O sistema aéreo de D stema aéreo de Diistribuição; stribuição;

-- O si O sistema subterrâneo da Distr stema subterrâneo da Distriibu buiição; ção;

-- Subestações de Distri Subestações de Distribuição; buição;

-- Cargas nos Si Cargas nos Sistemas de D stemas de Dist istribuição; ribuição;

-- Operação da Dist Operação da Distribuição; ribuição;

-- Regul Regulação dos n ação dos níveis de tensão prati íveis de tensão pratica cados na dos na Distribuição;

Distribuição;

-- Perdas nos si Perdas nos sistemas de Distribuição; stemas de Distribuição;

-- Fl Fluxo de carga na uxo de carga na D Dist istribuição de energ ribuição de energia ia elétrica;

elétrica;

-- Quali Qualidade de dade de Energia na Distr Energia na Distribuição. ibuição.

CAPÍTULO 1

Os avanços tecnológicos ocorridos nas últimas décadas propiciaram a obtenção de grandes desenvolvimentos na área da eletrônica, os quais têm sido repassados sistematicamente para os novos produtos de consumo, beneficiando assim os consumidores de modo geral. Hoje é comum ter-se consumidores residenciais com uma grande variedade de equipamentos modernos em suas instalações elétricas, tais como micro computadores, impressoras, lavadoras de roupa e de louça, fornos de microondas, vídeo cassetes, dvd’s, entre

outros, além daqueles já tradicionalmente utilizados para o conforto doméstico como geladeiras, televisores, rádios, batedeiras, liquidificadores, etc, sem os quais o homem moderno não consegue mais viver.

O aumento de consumo per capita de energia elétrica reflete a melhoria do padrão de vida de uma sociedade.

Na prática, para esta energia chegar em cada ponto de utilização é necessária a existência de uma complexa rede chamada de Sistema de Potência ou Sistema de Energia.

O Sistema de Potência pode ser definido como o conjunto formado por Geração, Transmissão, Distribuição e Utilização de Energia.

Distribuição de Energia Elétrica

Profa. Maria Emília de Lima Tostes

18

1. O Sistema de Distribuição

Usualmente, o sistema de distribuição típico é definido como parte dos sistemas de potência que vai da subestação abaixadora de distribuição até pontos de consumo e pode ser dividido em duas partes:

 Rede primária que compreende a subestação de distribuição e os alimentadores primários;

  Rede secundária que é formada pelos transformadores de distribuição, alimentadores secundários e ramais de serviço ou de ligação.

 As subestações de distribuição podem ser alimentadas pelas linhas de subtransmissão ou pelas linhas de transmissão. Das subestações saem os alimentadores primários que irão alimentar os transformadores de distribuição. Dos transformadores de distribuição saem os alimentadores secundários que irão atender os consumidores da rede secundária.

Figura 1 –  Sistema Elétrico de Potência

Distribuição de Energia Elétrica

Profa. Maria Emília de Lima Tostes

20

1.2 _– Definições

a _– Subestação de distribuição

Instalação elétrica que recebe potência elétrica em tensão de transmissão ou subtransmissão e a transforma para tensões compatíveis com a rede primária, possuindo uma ou mais funções de manobra, proteção, medição e transformação.

b _– Barramento de uma Subestação

Estruturas metálicas que recebem energia das linhas de transmissão e subtransmissão e dos transformadores de potência das subestações de distribuição.

c _– Transformador de Distribuição

São os transformadores empregados nas redes de distribuição para transformar as tensões da rede primária para a rede secundária, estes podendo ser instalados em postes (ao tempo ou aéreo) ou abrigados (em cabines).

d _– Alimentador Primário

Parte da rede de distribuição primária que deriva de um único ponto de um barramento secundário de uma subestação de distribuição.

e - Alimentador Secundário

Parte da rede de distribuição secundária alimentada pelos terminais secundário do transformador de distribuição, excluindo-se o ramal de serviço.

f _– Tronco do Alimentador Primário

Parte do alimentador primário de distribuição, normalmente constituído por um condutor de seção mais elevada, que transporta a parcela principal das cargas servida pelo alimentador.

g _– Ramal do Alimentador Primário

Parte do alimentador primário que deriva diretamente do tronco do alimentador.

h- Ramal de Ligação

Conjunto de condutores e acessórios que liga o alimentador secundário a um consumidor ou grupo de consumidores.

1.3 _– CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO

 As características do sistema de distribuição se definem sob vários aspectos:

 Intensidade e densidade de carga;

 Tipo de consumidor;

  Configuração;

 Nível de tensão;

 Número de fases e de condutores.

Os consumidores são de vários tipos: residencial, rural, comercial, industrial e serviços públicos.

 As configurações da rede de distribuição pode ser: radial, anel e reticulado.

Níveis de tensão: 69 e 34,5 Kv para subtransmissão, 13,8 e 11,9 Kv para distribuição primária e 380, 220, e 127 V para distribuição secundária.

 A escolha do tipo de sistema de distribuição a ser implantado depende de fatores tais como:

 Qualidade do serviço desejada;

 Disponibilidade de recursos;

Distribuição de Energia Elétrica

Profa. Maria Emília de Lima Tostes

22

 E taxa de retorno de capital fixada.

Os principais critérios de qualidade de serviço são:

 Continuidade de serviço;

 Regulação de tensão;

  Segurança;

  Confiabilidade;

 Simplicidade de operação;

  Flexibilidade;

 Facilidade de manutenção.

O sistema de Distribuição é uma das partes mais importantes do sistema de potência, não só pelo volume de investimentos que é necessário, como também:

 Por ser a distribuição que define a grandeza dos sistemas de geração, transmissão e subtransmissão;

 Pela proximidade com os consumidores, que sentem imediatamente o reflexo dos problemas do sistema;

 Por ser na distribuição que ocorre grande parte das perdas do sistema elétrico. Em um sistema de distribuição típico, as perdas chegam a ser mais da metade do total das perdas do sistema de potência;

 Pelo fato de ser na distribuição que é obtido o retorno de grande parcela dos investimentos;

 Por ser a distribuição a parte do sistema de potência que tem que conviver harmoniosamente com os aspectos urbanísticos das cidades, adequando-se à natureza do local, como centros históricos, locais arborizados, dentre outros.

O sistema de distribuição, assim como as demais partes do Sistema de Potência, têm as seguintes áreas específicas:

  Planejamento;

  Construção;

  Operação

  Manutenção

  Comercialização.