T RANSMISSÃO E D ISTRIBUIÇÃO DE E NERGIA E LÉTRICA
Prof. Asley S. Steindorff
Aula 1
A Geração de Energia Elétrica e suas fontes
A energia elétrica desde os primórdios de seu uso, no final do
século 19, necessita de redes que conectam
instantaneamente a produção com o consumo, pois diferente
das inúmeras fontes de energia, a energia elétrica não se
armazena de forma viável economicamente em grandes
volumes.
A Matriz Brasileira em 2014/15
Fonte: Relatório BEN2016 - EPE
Capacidade Instalada Brasileira
Geração de Energia Elétrica
A necessidade da Transmissão de Energia Elétrica
Em função da característica essencialmente hidráulica da Matriz
Brasileira,
levou-nos a
construir a
maior rede de
transmissão de
energia elétrica
interligada do
mundo com
quase 120 mil
km de redes
acima de 230kV.
Integração
Eletroenergética
Estrutura do Sistema Interligado Nacional
Redes de Transmissão – Linhas de Transmissão com tensão
maior ou igual a 230kV (No Brasil define-se aqui a Rede Básica) – No Brasil são operadas pelas empresas de Transmissão
Redes de Subtransmissão – Linhas de Transmissão com tensão entre 69 a menores que 230kV, as tensões mais comuns são 69, 88 e 138kV – No Brasil são operadas normalmente por
empresas de distribuição.
Rede de Distribuição – Linhas de Transmissão com tensões menores que 69kV, as mais comuns são 34,5kV, 13,8kV e as tensões de distribuição que no Brasil dividem-se em dois sistemas 127/220V ou 220/380V. No Brasil são operadas obrigatoriamente por empresas de distribuição.
Geração ou Produção – Composto pelas Usinas e Centrais
Geradoras de qualquer natureza.
Estrutura Básica do SIN
Evolução da Rede de Transmissão
Investimentos Previstos 2021 - EPE
Características das Linhas de Transmissão
O desempenho elétrico de uma linha de transmissão depende quase que exclusivamente de suas características físicas (cabos, geometria, altura, estruturas)
A linha de transmissão ideal deve ter:
a. Alta condutibilidade elétrica b. Baixo Custo
c. Boa resistência mecânica d. Baixo peso específico
e. Alta resistência à oxidação e corrosão
Características dos Cabos
Características Alumínio Cobre
1. Condutividade a 20ºC 61% IACS 97% IACS
2. Resistividade em microohm/cm a 20ºC 2,828 1,7774 3. Coeficiente Térmico de resistividade 0,0115 0,00681 4. Coeficiente térmico de expansão linear por ºC 0,000023 0,000017
5. Densidade a 20ºC g/cm3 2,703 8,89
6. Carga de Ruptura em kg/mm2 16-21 35-47
7. Módulo de elasticidade, final kg/mm2 7000 12000
Cabos Padronizados
• Regulamentados pela NBR 7270
• Utilização de Cabos obtidos por encordoamento de fios elementares.
• Utiliza-se a padronização AWG (CM ou MCM)
• Quando utiliza-se fios de mesmo diâmetro, os cabos obedecem a seguinte lei de formação:
= 3 + 3 + 1
Características dos Cabos CAA
Características dos Cabos CAA
Isoladores e Ferragens
• Os isoladores mantêm isolados os cabos das estruturas de sustentação e tem a função também de sustentar os cabos.
• Estão sujeitos aos seguintes esforços:
a) Forças verticais devido ao peso dos cabos
b) Forças horizontais axiais devido à tração aos quais os cabos estão submetidos
c) Forças horizontais transversais devido à ação
dos ventos sobre os cabos e estruturas.
Isoladores e Ferragens
• Eles devem suportar também os esforços de natureza elétrica que são:
a) Tensão normal de operação e sobretensões em frequencia normal
b) Surtos de sobretensão de manobra
c) Sobretensões de origem atmosférica
Isoladores e Ferragens
Os isoladores podem ser construídos de:
a) Porcelana vitrificada b) Vidro temperado
c) Plástico (Isolador polimérico)
Os isoladores são basicamente de 3 tipos:
a) Isoladores de pino b) Isoladores tipo pilar
c) Isoladores de suspensão
Isoladores Tipo Pino
Isolador de Vidro
Isolador de Porcelana Vitrificada
Isolador de Polimérico 15kV
