A u l a 0 3 : R e p r e s e n t a ç ã o d o S i s t e m a E l é t r i c o d e P o t ê n c i a

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1 Análise de Sistemas Elétricos de Potência 1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA A u l a 0 3 : R e p r e s e n t a ç ã o d o S i s t e m a E l é t r i c o d e P o t ê n c i a

2 1. Visão Geral do Sistema Elétrico de Potência; 2. Representação dos Sistemas Elétricos de Potência; 3. Revisão de Circuitos Trifásicos Equilibrados e Desequilibrados; 4. Revisão de Representação por unidade (PU); 5. Componentes Simétricas; Ementa Base 6. Representação Matricial da Topologia de Redes (Ybarra, Zbarra); 7. Cálculo de Curto-circuito Simétrico e Assimétrico; 8. Cálculo Matricial do Curto-circuito; 9. Introdução ao Cálculo de Fluxo de Potência. 2 An. de Sist. Elét. de Potência 1 - UFJF

3 Sistemas Elétricos de Potência (SEP) 3

4 Geradores Fontes Principais Elementos de um SEP 4

5 Principais Elementos de um SEP Transformadores Elevadores e Abaixadores Subestações 5 Fonte: WEG

6 Principais Elementos de um SEP Linhas de Transmissão CA CC (elo CC) 6

7 Principais Elementos de um SEP Alimentadores de Distribuição 7

8 Cargas Principais Elementos de um SEP Consumidores Industriais, Comerciais, Residenciais. 8

9 Representação de Rede 9 A representação da rede é feita por: Nós: Barras, Barramentos, Postes, etc. Fonte(s): Gerador, Fontes de Tensão, Fontes de Corrente, etc. Circuitos: Linha (Transmissão ou Distribuição), Alimentadores, Transformadores, etc. Carga(s): potência constante consumida, impedância constante, etc.

10 Representação de Rede 10

11 Representação de Barramentos, Chaves e Disjuntores Chaves e disjuntores Modelos Barramentos Tipos Representações (node&branch) ou (switch&component) 11

12 Representação de Linhas 12 k Z km m jb sh jb sh

13 Representação de Linhas Parâmetros Concentrados. Modelo Simplificado: Ramo RL em série Modelo PI: Ramo RL em série Ramos Bsh (capacitivo) em derivação (shunt) Modelo PI equivalente: Elementos RLC com correção hiperbólica em função do comprimento da linha. Usado em LT devido as dimensões elevadas. 13

14 Representação de Transformadores 14 k 1 : a y km m

15 Fontes: Representação de Fontes Valores Especificados: Módulo, Fase (ângulo), Potência Ativa Gerada, Potência Reativa Gerada ou Consumida. Frequência. 15

16 Tipos: Potência Constante: Representação de Cargas Potência ativa e reativa consumida é constante e independente da tensão de alimentação. Corrente Constante: A carga consome uma corrente constante independente da tensão de alimentação. Impedância Constante: A carga se comporta (e pode ser representada) como uma impedância (com R, L e C constantes). Mista: Carga com parcelas de potência, corrente e impedância constante. Outros. 16

17 Representação de Shunts Capacitores ou indutores; Fixos ou variáveis; SVCs 17

18 Tipos de Sistema 18 Sistemas Malhados Potência ativa circula na rede. Sistemas de Transmissão. 1 6 TCR Sistemas Radiais Potência ativa sai das fontes e flui para as cargas. Sistemas de Distribuição.

19 Observações Importantes Sobre Redes 19 Leis de Kirchhoff: 1ª Lei de Kirchhoff (Lei das Correntes ou Leis dos Nós) Soma das correntes que entram ou saem de um nó é nula 2ª Lei de Kirchhoff (Lei das Tensões ou Lei das Malhas) Soma das d.d.p (diferenças de potencial elétrico) em um percurso fechado é nula. A tensão em um nó é única. O Nó Terra possui tensão zero. O nó de neutro pode apresentar tensão não nula (ex: falhas no aterramento). P GK + j Q GK ~ P DK + j Q DK K 1 n 2

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