Circuitos Elétricos. Prof. Me. Luciane Agnoletti dos Santos Pedotti

Transcrição

1 Circuitos Elétricos Prof. Me. Luciane Agnoletti dos Santos Pedotti

2 Transmissão de Energia É o processo de transportar energia elétrica entre dois pontos. Geralmente essa transmissão é realizada em corrente alternada

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4 Por que transmitir em CA? Praticidade do uso de transformadores e custo inferior dos geradores e motores. O uso de CA permite que a energia seja transmitida, elevando-se a tensão com trafos.

5 Quando transmitir em CC? Utilizados no intercâmbio entre dois sistemas defasados ou em frequências diferentes (ex: Brasil e Paraguai) Alternativa para grandes potências (+1500MW) e grandes distâncias (+1000km) Como o desenvolvimento da eletrônica de potência, o aumento da demanda e as distâncias entre geradores e centros de carga, a proposta de corrente contínua torna-se viável.

6 Vantagens transmissão CC? O custo de uma LT é essencialmente o peso dos cabos utilizados, compostos de alumínio, aço e ligas. O cabo também define essencialmente as perdas (P=R.I²). O sistema em CA é 3φ (três conjuntos de cabos) Para CC, necessita-se somente de dois conjuntos de cabos, um para cada pólo. Alternativamente pode-se usar somente um pólo, usando o terra como retorno

7 Desvantagens transmissão CC? O uso de CC em um sistema de CA necessita de subestações conversoras, no qual convertem a energia entre os dois sistemas. Basicamente as conversoras são compostas por tiristores de alta potência, uma tecnologia cara em relação aos sistemas de corrente alternada.

8 Desvantagens transmissão CC? Outro equipamento necessário para a conversão são os filtros, tanto nos lados de corrente contínua quanto o de alternada. Os filtros de corrente contínua permitem o alisamento da forma de onda, reduzindo o ripple. Apesar do sistema ser em CC, existe uma absorção de potência reativa de ambas as conversoras, devido à ação dos tiristores. Os filtros de corrente alternada são necessários para compensá-los.

9 Desvantagens transmissão CC? Os sistemas atuais carecem de disjuntores específicos, devido a dificuldade de interromper altas correntes. O controle da corrente é realizado pelas subestações conversoras, através dos tiristores. Logo ainda não existem redes em CCAT, somente linhas interligando dois pontos, ou sistemas multiterminais que devem ser controlados como um todo.

10 Desvantagens transmissão CC? As linhas de CC também apresentam peculiaridades: o campo elétrico é polarizado unidirecionalmente, ao contrário da corrente alternada, originando uma corrente iônica e o surgimento de cargas espaciais.

11 Desvantagens transmissão CC? O aterramento também deve ser cuidadosamente projetado: em caso de operação monopolar da linha, o aterramento injetará altas correntes no solo, podendo culminar em um secamento e um aumento irreversível da resistividade, inutilizando todo o sistema.

12 Geradores de tensão

13 Gerador de tensão alternada

14 Gerador de tensão alternada 3φ

15 Sistema 3φ Equilibrado

16 Sistema Trifásico

17 Gerador de tensão alternada 3φ

18 Tensões Trifásicas

19 Diagrama Fasorial

20 Diagrama Fasorial

21 Gerador conectado em Y

22 Gerador conectado em Y

23 Gerador conectado em Y

24 Sequência de Fase

25 Gerador Y conectado à uma Carga Y Equilibrado

26 Exemplo 1 Sendo o gerador conectado na sequência ABC: a) Determine θ2 e θ3 b) Encontre as tensões de linha c) Encontre as correntes de linha d) Verifique se o sistema realmente é equilibrado (In=0)

27 Gerador Y conectado à uma Carga em

28 Exemplo 2 Sendo o gerador conectado na sequência ABC: a) Determine θ2 e θ3 b) Encontre a corrente em cada fase da carga c) Encontre as correntes de linha

29 Potência Trifásica Carga balanceada em Y

30 Potência Trifásica Carga balanceada em Y

31 Potência Trifásica Carga balanceada em Y

32 Potência Trifásica Carga balanceada em Y

33 Exemplo 3 a) Encontre a potência ativa em cada fase e a total b) Encontre a potência reativa em cada fase e a total c) Encontre a potência aparente em cada fase e a total d) Encontre o fator de potência.

34 Exemplo 3

35 Exercício 1 Sendo o gerador conectado na sequência ABC: a) Determine a potência: ativa, reativa e aparente total. b) O fator de potência do sistema

36 Exercício 2 O sistema da figura a seguir possui uma potência ativa total de 160kW e um fator de potência atrasado de 0,86. a) Determine EAB no gerador b) Encontre o fator de potência visto pelo gerador c) Qual é a eficiência do sistema de transmissão? (rendimento)

37 Exercício 2