Sistemas elétricos de potência

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Sistemas elétricos de potência (SEP) são grandes sistemas de energia que englobam a geração, transmissão e distribuição de energia elétrica.

A geração de energia elétrica se faz em usinas localizadas em função de suas características próprias. Usinas hidrelétricas, que usam represamento de rios e lagos, são localizadas nos pontos dos rios e lagos considerados mais eficientes para o armazenamento do volume ideal de água. Usinas térmicas podem ser localizadas em pontos mais convenientes para a transmissão e controle. Geradores eólicos são localizados em pontos com maior volume de ventos.

O sistema elétrico de potência engloba todas as formas de geração de energia elétrica e sua transmissão até os consumidores.

Energia Elétrica[editar | editar código-fonte]

O grande aumento de demanda por energia elétrica nas últimas décadas e o crescente número de interligações entre os sistemas elétricos existentes tornaram a operação e o controle destes uma tarefa extremamente complexa.

Sistemas Elétricos de Potência[editar | editar código-fonte]

Hoje em dia os sistemas elétricos de potência representam as maiores e mais complexas máquinas já construídas pelo homem, o que exige técnicas e estudos cada vez mais precisos e refinados para construir, manter e operar estas máquinas. Além disso, eles estão expostos a condições adversas e imprevisíveis que podem levar a situações de falha ou má operação, causando transtornos e problemas a todos que dependem da energia elétrica.

Qualidade, Confiabilidade e Continuidade[editar | editar código-fonte]

A partir da privatização das concessionárias de energia elétrica, que resultaram em flexibilização e regulamentação dessas pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), órgão regulador do governo brasileiro, vem aumentando progressivamente as exigências para as concessionárias buscarem cada vez mais melhorar seus padrões de qualidade, confiabilidade e continuidade no fornecimento.

Os consumidores, indústrias e equipamentos eletro-eletrônicos também estão ficando a cada dia mais exigentes e sensíveis, de modo que para atender os anseios desse ascendente mercado faz-se necessário um aumento nos investimentos em pesquisa e desenvolvimento de novas técnicas, estudos e tecnologias visando melhorar o fornecimento de energia e suprir todas as expectativas.

As etapas do sistema elétrico de potência brasileiro são:

Geração: Obtenção e transformação da energia oriunda de fontes primárias.

Transmissão: é a condução da energia de onde foi produzida para os centros de consumo, e também a interligação dos sistemas através das linhas de transmissão de alta tensão, e ocorre mudança de tensão durante esse processo.

Distribuição: Na distribuição ocorre a redução de tensão para níveis mais seguros dentro das subestações rebaixadoras sendo denominada distribuição primária. A distribuição secundária ocorre depois dos transformadores onde acontece novo rebaixamento para utilização segura em equipamentos elétricos, essa é a rede de distribuição de baixa tensão.

Utilização: é quando a energia é transformada para utilização para os mais diversos fins pelos consumidores, através de diferentes equipamentos elétricos resultando em energia sonora, luminosa, térmica e mecânica.

 

Eficiência[editar | editar código-fonte]

Para atingir um ponto de eficiência, onde se consiga economizar nos investimentos, cada vez mais se tem buscado operar e expandir o sistema utilizando critérios de custos.

Para a operação, o menor custo no presente é gerar toda a energia através de fontes hidráulicas, largamente mais baratas. Entretanto, essa operação para o longo prazo é complicada, pois depende do ciclo das águas e do regime de chuvas na região dos reservatórios das usinas. Períodos de seca podem levar a racionamentos na produção de eletricidade, pois as turbinas precisam de uma vazão mínima de água para gerar energia dentro da tensão e frequência padronizadas. Assim, para a operação, o menor custo é um meio-termo onde gera-se parte nas hidroelétricas e parte em usinas térmicas, de forma a deixar sempre uma certa reserva de energia hidráulica para o futuro.

Para o planejamento da transmissão, o menor custo ocorre quando é mínima a totalização dos custos dos investimentos necessários para atender o critério de custos das perdas térmicas — e outras perdas de transporte — da rede elétrica.

Para transmitir todo este montante de energia com a menor perda possível, faz-se o uso de elevadas tensões elétricas, até 765.000 volts, no Brasil.

O uso de tensões elevadas pode ser explicado pelo efeito da transformação de potência elétrica (uso de transformadores), onde temos que ao elevar a tensão elétrica V, para uma mesma potência elétrica P, teremos uma menor corrente elétrica I. Como as perdas térmicas são dadas pela Lei de Joule, que afirma que a perda é proporcional ao quadrado da corrente, conclui-se que reduzindo a corrente elétrica e aumentando a tensão obtemos uma significante redução nas perdas.

No Brasil, mais de 96 % do sistema de transmissão está ligado ao Sistema Interligado Nacional, ficando de fora apenas partes isoladas da região norte.

Dessa forma, é errado dizer que a energia elétrica consumida em São Paulo, por exemplo, vem da Usina Hidrelétrica de Itaipu; a energia pode ter sido produzida em qualquer parte do país, já que o sistema é interligado, tanto eletricamente quanto no que diz respeito aos contratos de compra e venda de energia.

Assim, se fará necessário toda uma cadeia de geração, elevação de tensão, subestações, transmissão, redução de tensão e distribuição da energia elétrica. O que envolve uma enorme quantidade de equipamentos, como:

Logo, os sistemas elétricos de potência são essenciais para garantir o melhor índice de eficiência na geração e consumo da energia elétrica, assim como garantir os padrões de qualidade, confiabilidade e continuidade.

Estudos[editar | editar código-fonte]

Os estudos desenvolvidos para os sistemas elétricos de potência envolvem muitas técnicas e análises, onde podemos destacar:

Todos estes estudos fazem parte de um bom curso de engenharia elétrica com ênfase em eletrotécnica ou ênfase em sistemas elétricos de potência.

Ver também[editar | editar código-fonte]

Ligações externas[editar | editar código-fonte]

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