UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA - UDESC CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA – DEE PLANO DE ENSINO DEPARTAMENTO: Engenharia Elétrica DISCIPLINA: Transmissão e Distribuição de Energia CARGA HORÁRIA TOTAL : 72 h/aulas CURSO(S): Engenharia Elétrica SIGLA: TDE0002 TEORIA: 72 h/aulas PRÁTICA: SEMESTRE/ANO : 02/2014 EMENTA: Organização do Setor Elétrico Brasileiro. Características de um sistema de distribuição. Subestações. Indicadores de qualidade da energia elétrica. Normas de fornecimento de energia elétrica. Estrutura tarifária. Aspectos construtivos e modelagem das linhas de transmissão de energia elétrica. Operação e desempenho das linhas de transmissão. Modelagem dos transformadores de potência. Análise dos sistemas de energia elétrica em p.u. Aspectos básicos da transmissão de energia elétrica em CC. OBJETIVOS DA DISCIPLINA: Ao final do curso, o aluno deverá estar apto a: Identificar os elementos construtivos das diversas configurações dos sistemas de transmissão; Caracterizar os modelos de representação de linhas de transmissão; Analisar os itens de desempenho e eficiência das linhas de transmissão; Reconhecer as estruturas físicas e funcionais das linhas de transmissão, demonstrando os procedimentos de cálculo dos parâmetros elétricos e mecânicos; Fornecer aos alunos conceitos e fundamentos básicos de planejamento, controle e projetos em sistemas de distribuição de energia elétrica. CRONOGRAMA DE ATIVIDADES: CARGA HORÁRIA 02 h/aulas 04h/aulas 08 h/aulas 16 h/aulas 12 h/aulas 04 h/aulas CONTEÚDOS PROGRAMÁTICOS 1. Introdução 1.1. Apresentação do plano da disciplina e bibliografia. 1.2. As funções da T&D no contexto do setor elétrico brasileiro. 2. Características Mecânicas da Linha de Transmissão (LT) 2.1. Cabos condutores 2.2. Isolantes e ferragens. 2.3. Estruturas das LTs e cabos pára-raios. Tensão mecânica e flecha de um condutor. 3. Cálculo dos Parâmetros Elétricos das LT´s. 3.1. Resistência CA e o efeito da temperatura. 3.2. Indutância série. 3.3. Capacitância em derivação. PROVA 1 (2h) 4. Operação e Desempenho das Linhas de Transmissão CA 4.1. Conceitos básicos da transmissão em corrente alternada. 4.2. Modelos de Linhas (curtas, médias e longas). 4.3. Potência transmitida entre dois barramentos. 4.4. Capacidade de transmissão de energia elétrica. 4.5. Compensação de Reativos em LT´s. 5. Transmissão em Corrente Contínua 5.1. Aspectos básicos da transmissão em CC. 5.2. Processos de conversão CC/CA e CA/CC. AVALIAÇÃO Prova 1 Unidades: 1 a 3 26/08/2014 Peso de 20% Prova 2 Unidades: 4 a 6 09/10/2014 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA - UDESC CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA – DEE 10h/aulas 29 h/aulas 10 h/aulas 08h/aulas 21 h/aulas 02 h/aulas 06 h/aulas 72 h/aulas 6. Subestações (SE’s) 6.1. Análise dos sistemas de energia elétrica em p.u. 6.2. Modelagem dos transformadores de potência de uma SE. 6.3. Definições, classificações, arranjos e componentes de SE’s. PROVA 2 (3h) 7. Características de um Sistema de Distribuição. 7.1. Indicadores de Qualidade de Energia. 7.2. Normas sobre fornecimento de energia elétrica 7.3. Caracterização de Curvas de Carga e seus Fatores Típicos. 8. Estrutura Tarifária. 8.1. Classe de consumidores de energia. 8.2. Política tarifária brasileira. 8.3. Tarifas horo-sazonais. PROVA 3 (3h) 9. Desenvolvimento do Trabalho Final 9.1. Introdução aos Programas de Simulação de Sistemas de Potência 9.2. Caracterização da Carga. 9.3. Dimensionamento de Linhas de Transmissão. 9.4. Análise de Desempenho do Sistema Elétrico para diferentes situações de carregamento. 9.5. Análises econômica, de conformidade de tensão e de perdas. APRESENTAÇÃO DOS PROJETOS (4h) CARGA HORÁRIA TOTAL APLICAÇÃO DO EXAME - UNIDADES 1 A 8 Peso de 35% Prova 3 Unidades: 7 e 8 18/11/2014 Peso de 25% Trabalho Final Unidade 9 25/11/2014 27/11/2014 Peso de 20% 02/12/2014 (aguarda confirmação) METODOLOGIA: A disciplina será ministrada através de aulas expositivas, tarefas em sala e tarefas extra-sala. AVALIAÇÃO: A qualidade do desempenho do aluno será avaliada de acordo com as seguintes atividades e critérios: 1. Três Provas Escritas com consulta a formulário individual e manuscrito em folha A4, frente e verso (80%); 2. Trabalho Final (20%); BIBLIOGRAFIA (ordenada por relevância para a disciplina): ANDRADE, F. F. Curso de Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica. Apresentações em Sala de Aula. HAFFNER, S. L. “Notas de Aula – Análise de Sistemas de Potência”. Disponível em http://slhaffner.phnet.us/ CASTRO, Carlos. “Notas de Aula – Sistemas de Energia Elétrica I”. Unicamp. Disponível em: (http://www0.fee.unicamp.br/cursos/et720/) RODRIGUÊS, Amanda Cristine. Desenvolvimento de módulos para simulação de sistemas de energia no ambiente DIgSILENT PowerFactory. 2013. 155 f. TCC (graduação)-Universidade do Estado de Santa Catarina, Curso de Engenharia Elétrica, Joinville, 2013. MONTICELLI, A. e Garcia, A., Introdução a Sistemas de Energia Elétrica, Ed. da Unicamp, 2003. KAGAN, N. et al, Introdução a Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica, Edgard Blucher, 1ª Edição, 2005. CAMARGO, C. C. B., Transmissão de Energia Elétrica, Ed. da UFSC, 2009. EL HAGE, Fábio S.; FERRAZ, Lucas P. C.; DELGADO, Marco A. P. A estrutura tarifária de energia elétrica: teoria e aplicação. Rio de Janeiro: Synergia, 2011. 257 p. ISBN 9788561325657 HADI SAADAT. Power system analysis. McGraw-Hill, New York, 697p. 1999. GLOVER, J. Duncan; SARMA, Mulukutla S.; OVERBYE, Thomas J. Power system analysis and design. UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA - UDESC CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA – DEE 5.ed. United States: Cengage Learning, 2012. 827 p. ISBN 9781111425791 SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA:. Análise e Operação. Rio de Janeiro: LTC, 2011. 554 p. ISBN 9788521618027 SILVA, Fabiana Aparecida de Toledo (Et al); JARDINI, José Antonio (Et al) (Coord.). Alternativas não convencionais para transmissão de energia elétrica: estudos técnicos e econômicos. Brasília, DF: FDTE, 2012. 366 p. ISBN 9788588041042 ANUÁRIO ESTATÍSTICO DE ENERGIA ELÉTRICA 2012. Rio de Janeiro: Ministério de Minas e Energia, 2012. 255 p. FUCHS, R. D. Transmissão de Energia Elétrica - Vols. 1 e 2 , Ed. LTC / EFEI, 1977; OBSERVAÇÕES IMPORTANTES: 1. Presença durante a SETEEL: alunos que demonstrarem comprovantes em ao menos 5 atividades na semana de engenharia ou que demonstrarem comprovantes em atividades nos horários em que ocorreriam aulas, podem ter o abono de faltas efetivado demonstrando ao professor o comprovante requerido. 2. As provas estarão disponíveis para vistas até 14 dias após a divulgação no sistema SigmaWeb. 3. As chamadas serão realizadas preferencialmente no início das aulas. A presença parcial poderá ser requerida ao término das aulas. 4. O uso de calculadoras com maior capacidade de memória – tipo HP nas provas será permitido mediante a reinicialização. 5. Segue abaixo o cronograma das aulas previstas para o curso. 6. Os arquivos das aulas serão disponibilizados em: http://www.joinville.udesc.br/portal/professores/fabiano/ UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA - UDESC CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA – DEE TDE 3 5 3 5 3 5 3 5 3 5 3 5 3 5 3 5 3 5 3 5 3 5 3 5 3 5 3 5 3 5 3 5 3 5 3 5 3 5 29/07/2014 31/07/2014 05/08/2014 07/08/2014 12/08/2014 14/08/2014 19/08/2014 21/08/2014 26/08/2014 28/08/2014 02/09/2014 04/09/2014 09/09/2014 11/09/2014 16/09/2014 18/09/2014 23/09/2014 25/09/2014 30/09/2014 02/10/2014 07/10/2014 09/10/2014 14/10/2014 16/10/2014 21/10/2014 23/10/2014 28/10/2014 30/10/2014 04/11/2014 06/11/2014 11/11/2014 13/11/2014 18/11/2014 20/11/2014 25/11/2014 27/11/2014 02/12/2014 HA THA 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 0 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 45 47 49 51 53 53 55 57 59 61 63 66 68 70 72 Aulas Previstas - 2014.2 Apresentação da Disciplina - O Setor Elétrico Brasileiro (SEB) Características mecânicas de LTs Cálculo Prático da resistência elétrica de uma LT Cálculo Prático da indutância série de uma LT Cálculo Prático da capacitância shunt de uma LT Exercícios - parte 1 SETEEL SETEEL P1 - PROVA 1 (20%) Resolução da P1 + Transmissão em corrente alternada Fluxos de potência entre dois barramentos Influência das tensões e capacidade de transmissão das LTs Compensação de Reativos em LTs Exercícios - parte 2 Introdução aos Programas de Simulação (PowerWorld e DigSilent) Transmissão em corrente contínua Representação dos sistemas de energia elétrica em p.u. Modelagem dos transformadores de potência - parte A Modelagem dos transformadores de potência - parte B Definições, classificações, arranjos e componentes de Subestações (SEs) Exercícios - parte 3 P2 - PROVA 2 (30%) Resolução da P2 +Apresentação do Enunciado do Trabalho Final Continuidade do fornecimento de energia (qualidade do serviço) Caracterização de curvas de cargas e cálculo de fatores típicos Normas sobre fornecimento de energia (qualidade do produto) FERIADO Exercícios - parte 4 Política tarifária brasileira e tarifas horo-sazonais Escolha da Estrutura Tarifária (estudos de casos) Faturamento da Energia Reativa (influência do fator de potência) Exercícios - parte 5 P3 - PROVA 3 (25%) Resolução da P3 + Trabalho Final - Orientação de Desenvolvimento Trabalho Final - Apresentação dos Trabalhos (grupos 1, 2 e 3) Trabalho Final - Apresentação dos Trabalhos (grupos 4, 5 e 6) Aplicação do Exame