ELE_aula1

DISCIPLINA: ELE ELETRICIDADE PARA ENGa. CIVILSEM: 2008/2 TURMA AGERAO, TRANSMISSO, DISTRIBUIO E CONSUMO DE ENERGIA ELTRICACIRCUITOS DE CORRENTE ALTERNADA 1 AVALIAO P1-PROVA TERICA

DISCIPLINA: ELE ELETRICIDADE PARA ENGa. CIVILSEM: 2008/2 TURMA AGERAO, TRANSMISSO, DISTRIBUIO E CONSUMO DE ENERGIA ELTRICACIRCUITOS DE CORRENTE ALTERNADA 1 AVALIAO P1-PROVA TERICA LUMINOTCNICA (UNIDADES FOTOMTRICAS, LMPADAS, LUMINRIAS) 2 AVALIAO T1 - TRABALHO EM GRUPO DE 4 ALUNOS4)INSTALAES ELTRICAS 3 AVALIAO P2 -PROVA TERICA 4 AVALIAO T2 -TRABALHO EM DUPLA PROJETO PREDIAL

DISCIPLINAELE ELETRICIDADE PARA ENGa. CIVILSEM: 2008/2 TURMA AGERAO, TRANSMISSO, DISTRIBUIO E CONSUMO DE ENERGIA ELTRICACIRCUITOS DE CORRENTE ALTERNADA 1 AVALIAO P1-PROVA TERICA LUMINOTCNICA (UNIDADES FOTOMTRICAS, LMPADAS, LUMINRIAS) 2 AVALIAO T1 - TRABALHO EM GRUPO DE 4 ALUNOSINSTALAES ELTRICAS DE BAIXA TENSO (RESIDENCIAL) 3 AVALIAO P2 -PROVA TERICA 4 AVALIAO T2 -TRABALHO EM DUPLA PROJETO PREDIAL

SEGURANA NAS INSTALAES ELTRICASCONCEITOS DE AUTOMAO PREDIAL 5 AVALIAO P3-PROVA TERICA 6 AVALIAO T3 - TRABALHO EM GRUPO DE 4 COM APRESENT. INDIVIDUAL

DISCIPLINA: ELE ELETRICIDADE PARA ENGa. CIVILSEM: 2008/2 TURMA A

1.AVALIAO 2.AVALIAO3. AVALIAO4.AVALIAO5. AVALIAO6.AVALIAOP1 PROVATERICAT1 TRABALHO EM GRUPOP2 PROVA TERICAT2 TRABALHO EM DUPLAP3 PROVA TERICAT3 GRUPO+ DEFESA INDIVIDUAL20%10%10%30%10%20%

DISCIPLINA: ELE ELETRICIDADE PARA ENGa. CIVILSEM: 2008/2 TURMA A

GERAO, TRANSMISSO E DISTRIBUIO E CONSUMO DE ENERGIA ELTRICA

GERAO, TRANSMISSO E DISTRIBUIO DE ENERGIA ELTRICA

Ao conjunto de equipamentos e das instalaes para a gerao e transmisso de grandes blocos de energia d-se o nome de Sistema Eltrico de Potncia.

H 3 fases entre a gerao da energia eltrica e o consumo de energia: Produo Transmisso Distribuio

GERAO DE ENERGIA ELTRICA

Tipos de usinas brasileiras:Hidroeltricas (cerca de 74,7%);Termoeltricas(carvo ou leo);Nuclear (urnio enriquecido);Outros tipos de combustveis alternativos como biomassas (bagao de cana, casca de amndoa do caju, leo de mamona), turbinas movidas a gs, centrais solares e aproveitamento dos ventos (elicas) e das mars, etc.


Os geradores de eletricidade necessitam de energia mecnica(energia cintica) para fazerem girar rotores das turbinas, nos quais esto acoplados, no mesmo eixo, os rotores dos geradores de eletricidade.Uma turbina hidrulica ou trmica montado no mesmo eixo de um gerador sncrono.


CUSTO DE ENERGIA COMPREENDE:Custo da usina;Custo de operao;Custo de manuteno;Custo de transmisso;Custo de perdas de potncia.

MENOR CUSTO FINAL DE ENERGIA

GERAO DE ENERGIA ELTRICA Anlise de um programa de gerao otimizado:

Tipos de fontes disponveis e sua localizao;Inventrios de bacias hdricas e definio da capacidade de gerao das fontes disponveis;Dados de produo de combustveis (carvo, leo diesel, gs natural);Custos de fontes de gerao (operacionais e combustveis);Restries (prazo de construo, capacidade de produo industrial de equipamentos, de ordem ambiental e de segurana)Custos de operao e manuteno;Custos globais.

GERAO DE ENERGIA ELTRICA2 tipos principais de fontes de energia eltrica:

USINAS HIDRULICASAlto custo inicial;Baixo custo operao e manuteno;Produo de energia condicionada hidrologia.USINAS TRMICAS (leo, carvo, nucleares ou gs).Menor custo inicial;Maior custo operao e manuteno;


A tenso de sada dos geradores ampliada a nveis mais altos por meio de transformadores elevadores de usina. Finalidade: viabilizar as transmisses a longa distncias, pois diminui-se a corrente eltrica e assim os nveis de perdas joules e queda de tenso ao longo das linhas de transmisso.

GERAO DE ENERGIA ELTRICAPotncia de algumas usinas hidreltricas brasileiras

USINA DE ITAIPU:......................12600MWUSINA DE TUCURU:....................8000MWUSINA DE ILHA SOLTEIRA:............3444MWUSINA DE P. AFONSO I-II-III-IV:.....2462MWUSINA DE JUPI:...........................1551MWUSINA DE SERRA DA MESA:...........1275MWUSINA DE FURNAS:........................1216MW

TRANSPORTE DE ENERGIA ELTRICADefinidos com base na funo que exercem:

TRANSMISSO: redes que interligam a gerao ao centros de carga;INTERCONEXO: interligao entre sistemas independentes;SUBTRANSMISSO: rede onde a distribuio no se conecta a transmisso. H estgio intermedirio de repartio da energia entre vrias regies.DISTRIBUIO: rede que interliga a transmisso (ou subtransmisso) aos pontos de consumo.

TRANSMISSO DE ENERGIA ELTRICA

Tenses usuais de transmisso adotados no Brasil em corrente alternada:138kV (AT Alta tenso)230kV (AT Alta tenso)345kV (EAT Extra alta tenso)440kV (EAT Extra alta tenso)500kV (EAT Extra alta tenso) 765kV (UAT Ultra alta tenso, acima de 750kV)

TRANSMISSO DE ENERGIA ELTRICACC ou CA

CAConstitudo por geradores, estaes de elevao de tenso, LTs, estaes seccionadoras e estaes transformadoras abaixadoras.

CCNa transmisso CC difere na presena das estaes conversoras CA/CC junto a subestao elevadora (para retificao da corrente) e junto subestao abaixadora (inverso da corrente) e ausncia de subestaes intermedirias abaixadoras ou de seccionamento.

TRANSMISSO DE ENERGIA ELTRICACC ou CA

CA440kV CA (Ilha Solteira)500kV CA (Paulo Afonso IV e Tucuru)750kV CA 60Hz (metade da Itaipu)

CCLinhas de transmisso em CC mais barata;Estaes conversoras possuem custo elevado;Vantagem em sistemas com freqncias diferentes ou grandes distncias.600kV CC (Itaipu)750kV CC (Rssia)

INTERCONEXO DE ENERGIA ELTRICA

A interligao de sistemas economicamente vantajosa permitindo caminhos alternativos para o seu suprimento, necessitando de menos unidades geradoras de reserva para o atendimento de picos de cargas; Fornece melhor aproveitamento das disponibilidades energticas de determinadas regies;

SUBTRANSMISSO DE ENERGIA ELTRICA

Tenses usuais de subtransmisso adotados no Brasil em corrente alternada:34,5kV69kV88kV138kV

DISTRIBUIO DE ENERGIA ELTRICA

subdividida em distribuio primria (MT) e distribuio secundria (nvel de uso residencial);A distribuio primria entregue indstria, centros comerciais, hospitais, etc.;Nveis de tenses primrias: 3,8kV6,6kV11,9kV13,8kV34,5kV

DISTRIBUIO DE ENERGIA ELTRICA

Nveis de tenses secundrias: 127/220V115/230V120/208V220V

TENSES PARA GERAO, TRANSMISSO E DISTRIBUIO

REGULAMENTAO/FISCALIZAO GERAO E DISTRIBUIO DE ENERGIA ELTRICA NO BRASIL

rgo federal DNAEE Departamento Nacional de guas e Energia Eltrica:Portaria 222/87 Condies Gerais de Fornecimento: pedido, limites de fornecimento em termos de demandas requeridas, ponto de entrega, classificao e cadastro dos consumidores, leitura, faturamento, etc;Portaria 043/73 Nveis de tenso;Portaria 046/78 Nveis de Confiabilidade de Atendimento.

REGULAMENTAO/FISCALIZAO GERAO E DISTRIBUIO DE ENERGIA ELTRICA NO BRASIL

www.celesc.com.br/portal/atendimento/ -> Normas Tcnicas: E-321.0001 (nov.2007) substitui e cancela a DPSC/NT-01-BT INSTALAES DE BAIXA TENSO SO REGULAMENTADAS PELA NORMA NBR-5410 DA ABNT => 1000V em CA => 1500V em CC => freqncia mxima de 400Hz (decreto governamental no BR 60 ciclos/s.

FORNECIMENTO DE ENERGIA ELTRICA EM TENSO PRIMRIA

Carga superior a 75kW e demanda igual ou inferior a 2500kW => TENSO PRIMRIACaso a demanda for superior a 2500kW at 5000kW a Concessionria ir analisar a viabilidade em distribuio primria ou tenso de subtransmisso (69kV, 130kV ou 34,5kV).


Restries: No permitido paralelismo de geradores particulares com a rede da Concessionria;No permitida alterao da potncia instalada, sem anlise da Concessionria;

Suspenso:Fraude de consumo,interligao clandestina, falta de segurana das instalaes e violao dos lacres.


Pedido de estudo: O interessado deve enviar regime de trabalho, potncia instalada, cargas de luz, de aparelhos e motores, equipamentos de maior potncia,etc.

Tipos de fornecimento:Permanente;Provisrio (canteiro de obras, circos, parques de diverso, comerciais, industrias,etc).

FORNECIMENTO DE ENERGIA ELTRICA EM TENSO SECUNDRIA

Carga INSTALADA inferior a 75kW.Aplicam-se a consumidores individuais residenciais, comrcio, indstrias e unidades consumidoras em loteamentos particulares e em condomnios fechados.

CATEGORIAS DE FORNECIMENTO

CATEGORIA I exclusivamente residencialpara Iluminao e uso domstico;CATEGORIA II Comercial e Industrial;CATEGORIA III Tenso Primria (Potncia instalada ultrapassa 50/75kW);CATEGORIA IV Tenso de subtransmisso e transmisso (Demanda no inferior a 2500/5000kW por mais de 15 min.)Entre 2500 a 5000kW a Concessionria ir definir o melhor nvel de tenso.

TIPOS DE ATENDIMENTO AO CONSUMIDOR SECUNDRIO (NTU.01)

TIPO A Fase/NeutroTIPO B - 2 Fases e NeutroTIPO C - 3 Fases e NeutroTIPO D - 2 FasesTIPO E - 3 Fases

FATORES DE PROJETO: FATOR DE DEMANDA

FATORES DE PROJETO (FATOR DE DEMANDA, FATOR DE CARGA, FATOR DE PERDA, FATOR DE UTILIZAO,...) => VISA ECONOMICIDADE DO EMPREENDIMENTO.

FATOR DE DEMANDA = DEMANDA MXIMA POTNCIA INSTALADA

DETERMINAO DA CARGA INSTALADA => define o tipo de fornecimento e o no. de fases

Na determinao da carga instalada so considerados:Cargas de tomadas;Pontos de Luz;Aparelhos com potencia mdia determinada pela concessionria (chuveiro, mquina de lavar loua, forno de microondas, forno eltrico, ferro eltrico);Aparelhos com potncia definidos pelo fabricante (condicionador de ar, aquecedor eltrico central fogo eltrico, outros com potncia superior a 1000W);Motores e equipamentos especiais;

Exemplo de Aplicao do Clculo de Demanda

Uma residncia de 180 m de construo;Possui 12 cmodos;Possui os seguintes aparelhos:2 aparelhos de ar condicionado de 14000 Btu (British Thermal unit) equivale a 1900W cada um;4 chuveiros eltricos de 3500W cada um;1 ferro eltrico de 1000W;2 motores eltricos de 1,5CV cada um.

Resoluo utilizando NTU.01 da Concessionria do estado de So Paulo

CLCULO DA CARGA TOTAL INSTALADA: TOMADAS PARA 180m


CLCULO DA CARGA TOTAL INSTALADA: ILUMINAO RESIDENCIAL: 1 PONTO DE LUZ DE 100W POR CMODO.

PORTANTO, SE NA RESIDNCIA TEM 12 CMODOS=>

12 X 100 = 1200W


CLCULO DA CARGA TOTAL INSTALADA: APARELHOS FIXOS:

2 APARELHOS DE AR CONDIC. = 14000 Btu => 2 x 1900W = 3800W

4 CHUVEIROS ELTRICOS = 4 x 3500W = 14000W

1 FERRO ELTRICO = 1 x 1000W = 1000W



2 MOTORES ELTRICOS DE 1,5CV = 1540W => 2 x 1540 = 3080W



SOMATRIA TOTAL = TOMADAS E LUZ = 4200W ou 4,2kVA AR CONDIC. = 3800W ou 3,8kVA

CHUVEIROS = 14000W ou 14kVA

FERRO ELTRICO = 1000W ou 1kVA MOTORES = 3080W ou 2,17kVA

_____________________

26080W ou 25,17kVA


CLCULO DE DEMANDA

CALCULA-SE A DEMANDA REFERENTE A CADA ITEM ESPECFICO, UTILIZANDO TABELAS DE FATORES DE DEMANDA QUE FORNECEM ESTIMATIVA ENTRE RELAO ENTRE DEMANDA DO CONJUNTO E A POTNCIA INSTALADA.


CLCULO DE DEMANDA: TOMADA E ILUMINAO

POT DEMANDA = 0,52 x 4200W = 2184W = 2,18kVA


CLCULO DE DEMANDA: CHUVEIROS, TORNEIRAS, FERROS ELTRICOS

POT DEMANDA = 0,7 x 15000W = 10500W ou 10,5kVA


CLCULO DE DEMANDA: CONDICIONADOR DE AR

POT DEMANDA = 1900W OU 2,1KVA x 2 x 1 = 4,2kVA


CLCULO DE DEMANDA: MOTORES

FD = 1 para o maior motor e FD = 0,5 para os restantes.

1 X 2,17kVA + 0,5 x 2,17kVA = 3,26kVA


CLCULO DE DEMANDA TOTAL :

POTNCIA DE DEMANDA TOTAL = 2,18kVA (tomadas e ilumin.) 10,50kVA (chuveiros e ferro) 4,2kVA (Ar condicionado) 3,26kVA (motores)____________________ 20,14 kVA (total)

FD = 20,14kVA / 25,17kVA = 0,8

****O Brasil apresenta um potencial hidrulico muito grande, sendo uma parte em funcionamento e outra parte pode ser explorada principalmente na Amaznia, exigindo para sua transmisso aos centros de carga, longos circuitos, que podero ser de corrente contnua ou corrente alternada. Os nveis de tenso possivelmente superiores aos de Itaipu (765kV em CA e 600kV em CC). *O Brasil apresenta um potencial hidrulico muito grande, sendo uma parte em funcionamento e outra parte pode ser explorada principalmente na Amaznia, exigindo para sua transmisso aos centros de carga, longos circuitos, que podero ser de corrente contnua ou corrente alternada. Os nveis de tenso possivelmente superiores aos de Itaipu (765kV em CA e 600kV em CC). ***No caso das usinas hidreltricas onde o sistema j razoavelmente aproveitado, a tendncia serem cada vez mais afastado dos centros consumidores, ligados pelos sistemas de transmisso. H uma grande expectativa de aproveitamento hidreltricos na Amaznia junto aos rios Tocantins, Araguaia, Xingu, Tapajs e rios formadores do Madeira totalizando cerca de 50.000MW, segundo inventrios e estimativas levantadas.

No caso das usinas trmicas nucleares so normalmente construdas o mais prximo possvel dos locais de consumo a fim de minimizar os custos de transmisso, mas h contestaes devido aos aspectos de segurana e conservao ambiental). As usinas trmicas a carvo ou gs podem ser situados junto a mina de carvo ou locais de reservas de gs com transmisso da energia gerada at os centros de consumo ou situados prximos a carga necessitando transportar somente o combustvel, mas este caso tende a ser menos atrativo devido a problemas de poluio ambiental e da remoo do resduo da queima do carvo.

*******Um exemplo de interligao dos sistemas Sudeste centro oeste e Sul do Brasil so predominantemente hidreltricos, caracterizados por sensveis diferenas de vazes fluviais de cada regio. Atravs da interligao destas regies pode-se fazer uma adequada troca de energia, sendo o supervit de uma exportado para a outra e vice-versa. **Um exemplo de interligao dos sistemas Sudeste centro oeste e Sul do Brasil so predominantemente hidreltricos, caracterizados por sensveis diferenas de vazes fluviais de cada regio. Atravs da interligao destas regies pode-se fazer uma adequada troca de energia, sendo o supervit de uma exportado para a outra e vice-versa. ************************

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