Sistemas de Potencia A estrutura do sistema elétrico de potência compreende os sistemas de geração, transmissão, distribuição e subestações de energia elétrica.

Estrutura tradicional de uma rede de energia elétrica. [Fonte: Aneel].

Rede de Transmissão Normalmente o nível de tensão estabelecido está entre 220 kV e 765 kV. Rede de Sub-Transmissão O nível de tensão está entre 35 kV e 160 kV.

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.

De acordo com a Resolução No456/2000 da ANEEL, 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 e atende, alem do setor residencial, outros consumidores Tensões Nominais Padronizadas de Baixa Tensão

SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO O sistema de distribuição de energia elétrica no Brasil é operado por67 empresas dentre as quais 9 estão na região norte, 11 na região nordeste, 5 na região centro-oeste, 22 na região sudeste e 17 na região sul do país.

O sistema de distribuição brasileiro é regulado por um conjunto de regras dispostas em Resoluções da Aneel e no documento intitulado Procedimentos de Distribuição – PRODIST O PRODIST é composto por oito módulos: Módulo 1 Introdução Módulo 2 Planejamento da Expansão do Sistema de Distribuição Módulo 3 Acesso aos Sistemas de Distribuição Módulo 4 Procedimentos Operativos do Sistema de Distribuição Módulo 5 Sistemas de Medição Módulo 6 Informações Requeridas e Obrigações Módulo 7 Perdas Técnicas Regulatórias Módulo 8 Qualidade da Energia Elétrica

Topologias utilizadas na subtransmissão (69 a 138 kV). Radial com recurso Radial

Subtransmissão em Anel

Subtransmissão em Reticulado

Em uma subestação cada equipamento é identificado por um código que identifica o tipo de equipamento, faixa de tensão, e a posição dentro da subestação. A nomenclatura mais usual utilizada nos diagramas unifilares, em geral é constituída de quatro dígitos XYZW. O primeiro dígito X indica o tipo de equipamento como descrito na Tabela a seguir O segundo dígito Y O primeiro dígito X

O terceiro dígito Z As letras (C, F, I, J, L, M, N, P, S, V e Y) são utilizadas para nomear linhas de transmissão ou de distribuição, guardando, quando possível associação ao nome da instalação. O quinto caractere é um traço de união (-). Quando existirem dois equipamentos similares na mesma tensão de operação conectados a um terceiro equipamento estes serão identificados através do 6° caractere.

Parte do diagrama unifilar. SE Luiz Gonzaga, pertencente à Chesf. Exemplificação do uso de códigos de equipamentos

Exemplo de diagrama de uma Subestação

Barramentos Topologias de SE Os barramentos são condutores reforçados, geralmente sólidos e de impedância desprezível, que servem como centros comuns de coleta e redistribuição de corrente. A denominação arranjo ou topologia é usada para as formas de se conectarem entre si as linhas, transformadores e cargas de uma subestação. Topologias de SE – Barramento simples – Duplo barramento simples – Barramento simples seccionado – Barramento principal e de transferência – Barramento duplo com um disjuntor – Barramento duplo com disjuntor duplo – Barramento duplo de disjuntor e meio – Barramento em

Barramento simples ou singelo

Duplo Barramento simples

Duplo Barramento simples

Configuração Barra Principal (P) e de Transferência (T)

Barramento Duplo com um Disjuntor

Configuração de Barramento Duplo – Dupla Proteção

Barramento de Disjuntor e Meio

Configuração de Barramento em Anel

Quando a corrente de linha excede um valor pré-ajustado os contatos do relé são fechados. Neste instante a bobina de abertura do disjuntor (tripping coil), alimentada por uma fonte auxiliar,é energizada abrindo os contatos principais do disjuntor.

Se ajustado para quatro operações, com seqüência típica de quatro disparos e três religamentos, a seqüência de operação pode ser: − Uma rápida ou instantânea (1I) e três retardadas ou temporizadas (3T); − Duas rápidas (2I) e duas retardadas (2T); − Três rápidas (3I) e uma retardada (1T); − Todas rápidas (4I); − Todas retardadas (4T);

Profa Ruth Leão Email: rleao@dee.ufc.br Homepage: www.dee.ufc.br/~rleao

O intervalo típico de ajuste para o tempo de religamento (R) está entre 0,1s e 300 s1. O tempo de religamento permite a regeneração do meio dielétrico para extinção do arco elétrico no decorrer do ciclo de operação do religador. A Figura 4.28 apresenta um ciclo de operação com 4 tentativas e intervalos de 5s, 15s e 30s entre religamentos.

O principal objetivo de fusíveis limitadores de corrente é prevenir danos devido ao excesso de corrente de falta. Os fusíveis de sistemas de potência são montados em chaves com contatos fixos e móveis além do elo fusível que protege o circuito contra correntes de faltas.dos fusíveis são:

Os fusíveis de sistemas de potência são montados em chaves com contatos fixos e móveis além do elo fusível que protege o circuito contra correntes de faltas. A curva característica inversa de tempo x corrente de um fusível define o tempo para o fusível operar para diferentes níveis de corrente de falta.

A curva característica tempo x corrente de um fusível é normalmente dada como uma banda entre duas curvas como mostra a Figura. A curva mais a esquerda o tempo de fusão mínimo, enquanto que a curva mais a direita representa o tempo de eliminação máximo para diferentes níveis de corrente. Os fusíveis apresentam vantagem sobre os disjuntores quanto ao custo. Outra vantagem é que os fusíveis podem interromper com segurança correntes de curto-circuitos mais altas que os disjuntores e em menor tempo. Uma desvantagem é a necessidade de reposição do fusível após isolação da falta.

É importante observar que na abertura do seccionalizador (após a terceira contagem), o circuito está desenergizado pelo religador dispensando dotar o seccionalizador de capacidade de interrupção decorrente de curto-circuito, o que o torna mais barato do que um religador ou disjuntor.

Pára-raios de Estação Polimérico e de Porcelana.

Curva de potência versus tempo de atuação da proteção.

Em uma subestação de distribuição as proteções normalmente encontradas em vãos são:

Os dez agentes de maior capacidade instalada no país

Símbolos de componentes elétricos.

Proteção de um alimentador de subestação. Diagrama Multifilar Diagrama Unifilar

Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional – PRODIST Módulo 8 – Qualidade da Energia Elétrica

HARMÔNICOS

VARIAÇÃO DE TENSÃO DE CURTA DURAÇÃO

INDICADORES DE CONTINUIDADE DO SERVIÇO DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

Indicadores de continuidade individuais.

Configuração de Barramento Duplo – Dupla Proteção Características: Vantagens: Desvantagens: Configuração de Barramento Duplo – Dupla Proteção

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