FACULDADE UNEMAT CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA MODELOS DE CARGA

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1 FACULDADE UNEMAT CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA MODELOS DE CARGA UNEMAT/ 2016

2 FACULDADE UNEMAT MODELOS DE CARGA WANDERSON LEANDRO DOS SANTOS UNEMAT 2016

3 FACULDADE UNEMAT MODELOS DE CARGA Trabalho de introdução a sistemas de energia elétrica apresentado por Wanderson Leandro dos Santos, à Faculdade Unemat, como uma das avaliações da disciplina de Introdução a Sistemas de Energia Elétrica. Orientador (a): Prof (a) : EMERSON RICARDO UNEMAT 2016

4 Modelos de carga Fator de carga Antes de tudo, precisamos comentar sobre os Fatores típicos que são usados atualmente no sistema de distribuição que temos no país, que são: Fator de demanda; Fator de diversidade e Fator de coincidência; Fator de utilização; Fator de carga e Fator de perdas. Não necessariamente temos que conhecer todos, e saber como funciona cada um deles. Vamos focar apenas no que de fato será o conteúdo do estudo que é Fator de carga, nada mais é do que a relação entre as demandas média e máxima de um sistema de distribuição. Caso seja unitário, significa que todas as unidades geradoras estão sendo utilizada a plena carga durante o período considerado. Ele pode ser visto, como uma medida do quanto à carga irá variar durante certo período de tempo. Modelos de Carga O termo carga assume diferentes significados, dependendo do contexto em que for usado, sendo as principais definições: Um equipamento conectado ao sistema de potência que consome energia. A energia total consumida por todos os equipamentos conectados ao sistema de potência. Uma porção do sistema, que não é representada é tratada como se fosse um único elemento consumidor de potência, conectado a um barramento. Ou seja, Um modelo de carga é uma expressão que relaciona a potência (ativa e reativa) consumida pela carga. Classificação da carga conectada a um sistema de distribuição Os principais modelos para representação das cargas elétricas são cargas de potência constante, corrente constante e de impedância constante, no que diz respeito à tensão aplicada. Todas as cargas reais que são conectadas a um sistema de distribuição são modeladas como composições desses três modelos.

5 Cargas de potência constante em relação à tensão aplicada (P) Esse tipo de modelo de carga mantém sempre as mesmas injeções de potência ativa e reativa, independentemente do nível de tensão aplicada. Os motores de indução constituem um exemplo de carga com essa característica. Cargas de corrente constante em relação à tensão aplicada (I) São classificadas dessa forma as cargas nas quais a intensidade da corrente e a defasagem angular entre a tensão e a corrente permanecem constantes quando o valor da tensão varia. Alguns exemplos desse tipo de carga são os fornos a arco, lâmpadas fluorescentes compactas e lâmpadas de vapor de mercúrio. Cargas de impedância constante em relação à tensão aplicada (Z) A impedância desse tipo de carga permanece constante frente às variações na tensão Aplicada. Capacitores, equipamentos de aquecimentos resistivos e iluminação incandescente são alguns exemplos de cargas desse tipo. A Figura 2.2 apresenta um gráfico com o comportamento qualitativo de variação da carga em função da variação da tensão em torno da tensão nominal, conforme apresentado anteriormente. Figura Comportamento da carga em função da variação de tensão.

6 Outros modelos de carga: Modelos Estáticos São modelos que expressam as potências ativa e reativa, em qualquer instante do tempo, em função da magnitude de tensão do barramento de carga e da frequência elétrica do sistema, naquele instante. Modelo polinomial (ZIP) O modelo mais conhecido para caracterizar o comportamento estático de cargas, largamente empregado em estudos de fluxo de potência e de estabilidade de tensão, é o modelo ZIP. Modelo exponencial Este modelo não tem significado físico, diferentemente do modelo polinomial ZIP apresentado anteriormente. Modelos Dinâmicos São modelos que expressam as potências ativa e reativa, em qualquer instante do tempo, em função da magnitude de tensão do barramento de carga e da frequência elétrica do sistema naquele instante e nos instantes anteriores. Curiosidades: A curva de carga de um dado barramento de distribuição, ilustrada de forma genérica na Figura 4.22, decorre de hábitos de consumo, temperatura, nível de renda, forma de tarifação, etc.

7 Tipos de Cargas: Cargas residenciais: iluminação, carga resistiva (chuveiro e ferro de passar roupa), carga indutiva (eletrodomésticos); Cargas comerciais: iluminação e ar condicionado em prédios, lojas, edifícios de escritórios, lojas, etc.; Cargas industriais: com predomínio de motores de indução, em geral são trifásicas; Cargas de Iluminação Pública: iluminação Cargas rurais: irrigação, agroindústrias, etc. Fig. Fonte: UnB- Curva de carga desagregada por classe de consumidor. Referências: Livro de Introdução a sistemas elétricos de potência; Artigo científico PUC-Rio Certificação Digital Nº /CA; Artigos similares encontrados na Internet.