SEP- SISTEMAS
ELÉTRICOS DE
POTÊNCIA
A eletricidade apresenta uma combinação de atributos que
a torna distinta de outros produtos, como:
− dificuldade de armazenamento em termos econômicos;
− variações em tempo real na demanda, e na produção em
caso de fontes renováveis;
− falhas em tempo real na geração, transmissão e distribuição;
− necessidade de atender as restrições físicas para operação
confiável e segura da rede elétrica.
História dos Sistemas Elétricos de Potência
•James Watt 1736 – 1819 (Escocês)
− Mecânico, concebeu o princípio da máquina a vapor, que possibilitou a
revolução industrial.
− A unidade de potência útil foi dada em sua homenagem (watt).
•Alessandro Volta 1745 - 1827 (Italiano)
− Em 1800 anunciou a invenção da bateria.
− A unidade de força eletromotriz foi criada em sua homenagem (volt).
•André Marie Ampère 1775 - 1836 (Francês)
− Iniciou pesquisa em 1820 sobre campos elétricos e magnéticos a
partir do anunciado de Oersted (Oe –intensidade de campo magnético).
− Elaborou completa teoria experimental e matemática lançando as
bases do eletromagnetismo.
− A unidade de corrente elétrica foi escolhida em sua homenagem
(ampère).
•Georg Simon Ohm 1789-1854 (Alemão)
− Em 1827 enunciou a lei de Ohm.
− As unidades de resistência, reatância e impedância elétrica foram
escolhidas em sua homenagem (ohm).
•Michael Faraday 1791-1867 (Inglês)
− Físico e químico, em 1831 descobriu a indução eletromagnética.
− Constatou que o movimento de um imã através de uma bobina de
fio de cobre causava fluxo de corrente no condutor.
− Estabeleceu o princípio do motor elétrico.
− A unidade de capacitância é em sua homenagem (F).
•Joseph Henry 1797-1878 (Americano)
− Descobriu a indutância de uma bobina.
− Em sua homenagem seu nome foi dado à unidade de indutância
(henry).
•Gustav Robert Kirchhoff 1824–1887 (Alemão)
− Em 1847 anunciou as leis de Kirchhoff para correntes e tensões.
•Thomas Alva Edison 1847-1931 (Americano)
− Em 1879 inventou a lâmpada elétrica.
− Criou a Edison General Electric Company.
− Instalou em 1882 a primeira usina de geração de energia elétrica
do mundo com fins comerciais, na área de Wall Street, Distrito
Financeiro da cidade de New York.
•Nikola Tesla 1856-1943 (Croata-Americano)
− Em 1888 inventou dos motores de indução e síncrono.
− Inventor do sistema polifásico.
− Responsável pela definição de 60 Hz como freqüência padrão nos
EUA.
− A unidade para densidade de fluxo magnético é em sua
homenagem (Tesla)
Estrutura Organizacional do Setor Elétrico Brasileiro
* Conselho Nacional de Política Energética – CNPE
Órgão de assessoramento do Presidente da República para formulação
de políticas nacionais e diretrizes de energia, visando, dentre outros, o
aproveitamento natural dos recursos energéticos do país
* Ministério de Minas e Energia – MME
Encarregado de formulação, do planejamento e da implementação de
ações do Governo Federal no âmbito da política energética nacional.
* Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico – CMSE
Tem a função de acompanhar e avaliar permanentemente a continuidade
e a segurança do suprimento eletro energético em todo o território.
* Empresa de Pesquisa Energética – EPE
Tem por finalidade prestar serviços na área de estudos e pesquisas
destinados a subsidiar o planejamento do setor energético.
* Agência Nacional de Energia Elétrica - ANEEL
Com finalidade de regular a fiscalização, a produção, transmissão,
distribuição e comercialização de energia, em conformidade com as
políticas e diretrizes do Governo Federal. A ANEEL detém os poderes
regulador e fiscalizador.
* Operador Nacional do Sistema Elétrico - ONS
Pessoa jurídica de direito privado, sem fins lucrativos, sob regulação e
fiscalização da ANEEL, tem por objetivo executar as atividades de
coordenação e controle da operação de geração e transmissão, no
âmbito do SIN (Sistema Interligado Nacional).
* Câmara de Comercialização de Energia Elétrica - CCEE
Tem a finalidade de viabilizar a comercialização de energia elétrica
no Sistema Interligado Nacional - SIN. Administra os contratos de
compra e venda de energia elétrica, sua contabilização e liquidação.
Estrutura de um Sistema Elétrico de Potência
– Confiabilidade e disponibilidade são duas importantes e distintas
características que os SEPs devem apresentar.
•Confiabilidade representa a probabilidade de componentes realizarem
suas funções requeridas por um dado período de tempo sem falhar.
• Disponibilidade é definida como a probabilidade que o sistema
esteja operando adequadamente quando requisitado para uso. Em
outras palavras, é a probabilidade de um sistema não estar com
falha ou em reparo quando requisitado para uso.
– Qualidade da energia é a condição de compatibilidade entre sistema
elétrico e a carga, atendendo critérios de conformidade senoidal.
- Segurança está relacionado com a habilidade do sistema de
responder a distúrbios que possam ocorrer no sistema.
Segmentos tradicionais de redes de energia elétrica.
Geração de Energia Elétrica
Tensão alternada com freqüência fixa e amplitude que varia
conforme a modalidade do atendimento em baixa, média ou alta
tensão.
Essa onda senoidal propaga-se pelo sistema elétrico mantendo a
freqüência constante e modificando a amplitude à medida que
trafegue por transformadores
Rede de Transmissão
Liga as grandes usinas de geração às áreas de grande
consumo.
Apenas poucos consumidores com um alto consumo de energia
elétrica são conectados às redes de transmissão onde predomina a
estrutura de linhas aéreas.
Qualquer falta neste nível pode levar a descontinuidade de
suprimento para um grande número de consumidores, portanto,
sendo permanentemente monitorada e gerenciada por um centro de
controle.
O nível de tensão depende do país, mas normalmente o nível de
tensão estabelecido está entre 220 kV e 765 kV.
Rede de Sub-Transmissão
A rede de sub-transmissão recebe energia da rede de
transmissão com objetivo de transportar energia elétrica a pequenas
cidades ou importantes consumidores industriais
A estrutura dessas redes é em geral em linhas aéreas, por
vezes cabos subterrâneos próximos a centros urbanos fazem
parte da rede.
Redes de Distribuição
As redes de distribuição alimentam consumidores industriais
de médio e pequeno porte, consumidores comerciais e de
serviços e consumidores residenciais.
Os níveis de tensão de distribuição são assim classificados:
− Alta tensão de distribuição (AT): tensão entre fases cujo valor
eficaz é igual ou superior a 69kV e inferior a 230kV.
− Média tensão de distribuição (MT): tensão entre fases cujo
valor eficaz é superior a 1kV e inferior a 69kV.
− Baixa tensão de distribuição (BT): tensão entre fases cujo
valor eficaz é igual ou inferior a 1kV.