TÉCNICO EM ELETROTÉCNICA SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA - SEP

UNIDADE INTEGRADA SESI SENAI SAMA

ESCOLA SENAI

TÉCNICO EM ELETROTÉCNICA

SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA - SEP

MINAÇU – GO

2016

UNIDADE INTEGRADA SESI SENAI SAMA

ESCOLA SENAI

TÉCNICO EM ELETROTÉCNICA

MARCELO CARRILHO BARBOSA

Trabalho apresentado à Unidade SENAI SAMA de Minaçu-GO, como requisito para a obtenção de nota na unidade curricular Instalações de SEP – Sistema Elétrico de Potência,  do curso de Técnico em Eletrotécnica.

Prof. José Adelson

MINAÇU – GO

2016

SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA - SEP

        Os Sistemas Elétricos de Potência (SEP) são grandes sistemas de energia criados com a finalidade de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica. Estes sistemas são compostos por grandes e complexas máquinas, construídas sob medida, com muita técnica e estudos precisos, pois ficarão expostas a condições adversas e imprevisíveis, o que pode levar a situações de falha ou má operação, e, consequentemente, comprometer desde a geração de energia até o seu consumo final. Por esses e outros motivos de segurança, existem normas regulamentadoras e normas técnicas a serem seguidas em todas as etapas do sistema elétrico de potência.

        O objetivo de um sistema elétrico de potência (SEP) é gerar, transmitir e distribuir energia elétrica atendendo a determinados padrões de confiabilidade, disponibilidade, qualidade, segurança e custos, com o mínimo impacto ambiental e o máximo de segurança. O sistema atual de energia elétrica é baseado em grandes usinas de geração que transmitem energia através de sistemas de transmissão de alta tensão, que é então distribuída para sistemas de distribuição de média e baixa tensão. Os níveis de tensões praticados no Brasil são: 765 kV, 525 kV, 500 kV, 440 kV, 345 kV, 300 kV, 230 kV, 161 kV, 138 kV, 132 kV, 115 kV, 88 kV, 69 kV, 34,5 kV, 23 kV, 13,8 kV, 440 V, 380 V, 220 V, 110 V.

        No Brasil existem dois grandes sistemas interligados: o sistema da região Sul/Sudeste/Centroeste e o sistema da região Norte/Nordeste. Estas duas regiões estão interligadas por uma linha de transmissão de 500 kV com capacidade para transportar cerca de 1000 MW. Desde a geração de energia, passando pela transmissão, distribuição e consumo final, o sistema de potência elétrica pode ser detalhado da seguinte forma:

• Geração de Energia Elétrica: uma tensão alternada é produzida, a qual é expressa por uma onda senoidal, 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. Os consumidores conectam-se ao sistema elétrico e recebem o produto e o serviço de energia elétrica.
• Rede de Transmissão: liga as grandes usinas de geração às áreas de grande consumo. Em geral apenas poucos consumidores com um alto consumo de energia elétrica são conectados às redes de transmissão onde predomina a estrutura de linhas aéreas. A segurança é um aspecto fundamental para as redes de transmissão. Qualquer falta neste nível pode levar a descontinuidade de suprimento para um grande número de consumidores. A energia elétrica é 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: recebe energia da rede de transmissão com objetivo de transportar energia elétrica a pequenas cidades ou importantes consumidores industriais. O nível de tensão está entre 35 kV e 160 kV. Em geral, o arranjo das redes de sub-transmissão é em anel para aumentar a segurança do sistema. A estrutura dessas redes é em geral em linhas aéreas, por vezes cabos subterrâneos próximos a centros urbanos fazem parte da rede. A permissão para novas linhas aéreas está cada vez mais demorada devido ao grande número de estudos de impacto ambiental e oposição social. Como resultado, é cada vez mais difícil e caro para as redes de sub-transmissão alcançar áreas de alta densidade populacional. Os sistemas de proteção são do mesmo tipo daqueles usados para as redes de transmissão e o controle é regional.
• 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 segundo o Prodist: − 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. De acordo com a Resolução No 456/2000 da ANEEL e o módulo 3 do Prodist, a tensão de fornecimento para a unidade consumidora se dará de acordo com a potência instalada: − Tensão secundária de distribuição inferior a 2,3kV: quando a carga instalada na unidade consumidora for igual ou inferior a 75 kW; − Tensão primária de distribuição inferior a 69 kV: quando a carga instalada na unidade consumidora for superior a 75 kW e a demanda contratada ou estimada pelo interessado, para o fornecimento, for igual ou inferior a 2.500 kW; − Tensão primária de distribuição igual ou superior a 69 kV: quando a demanda contratada ou estimada pelo interessado, para o fornecimento, for superior a 2.500 kW. As tensões de conexão padronizadas para AT e MT são: 138 kV (AT), 69 kV (AT), 34,5 kV (MT) e 13,8 kV (MT). O setor terciário, tais como hospitais, edifícios administrativos, pequenas indústrias, etc, são os principais usuários da rede MT. A rede BT representa o nível final na estrutura de um sistema de potência. Um grande número de consumidores, setor residencial, é atendido pelas redes em BT. Tais redes são em geral operadas manualmente.

        Para que um Sistema Elétrico de Potência funcione corretamenmte e com qualidade, alguns requistos devem ser levados em consideração. São eles:

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