UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ INSTITUTO DE TECNOLOGIA FACULDADE DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAPÍTULO 1- VISÃO GERAL DO SISTEMA ELÉTRICO

Documentos relacionados
Disciplina: Instalações Elétricas Prediais

Exemplo-) Determinar a potência aparente do circuito a seguir. Figura 68 Cálculo da potência aparente.

Experiência 05: Potência em Corrente Alternada

Instalações Elétricas Prediais A ENG04482

lectra Material Didático INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Centro de Formação Profissional

CIRCUITOS ELÉTRICOS. Aula 06 POTÊNCIA EM CORRENTE ALTERNADA

Aula 3 Corrente alternada circuitos básicos

Curso Técnico em Eletroeletrônica Instalações Elétricas

QUALIDADE DA ENERGIA ELÉTRICA HARMÔNICA NO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA

Aula 10 Indicadores de Distorção Harmônica Parte 2

Exercícios: Eletromagnetismo, circuitos CC e aplicações

Corrente alternada em Circuitos monofásicos

Planejamento e projeto das instalações elétricas

Aula 26. Introdução a Potência em CA

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA EEL7040 Circuitos Elétricos I - Laboratório

CAPÍTULO 2 MEDIÇÃO DE HARMÔNICAS

Aula 5 Análise de circuitos indutivos em CA circuitos RL

Transformadores. Prof. Regis Isael Téc. Eletromecânica

Grandes instalações, com um elevado número de cargas não lineares, apresentam um baixo fator de potência devido à distorção harmônica de corrente

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

6. POTÊNCIA EM CORRENTE ALTERNADA 6.1. POTÊNCIA ATIVA, REATIVA E APARENTE. Potência em Corrente Alternada 62

Questão 1. Gabarito. Considere P a potência ativa da carga e Q a potência reativa.

UNIVERSIDADE CEUMA COORDENAÇÃO DE ENGENHARIA CIVIL CAMPUS ANIL. Professor Leonardo Gonsioroski

Transformadores trifásicos

Cap. 2 Hart, Eletrônica de Potência. Cálculos de potência

ENGC25 - ANÁLISE DE CIRCUITOS II

Disciplina: Eletrificação Rural. Unidade 2 Conceitos básicos de eletricidade voltados às instalações elétricas.

ELETROTÉCNICA CONCEITOS BÁSICOS. Professor: Edson Pires da Silva

Sumário CIRCUITOS DE CORRENTE ALTERNADA. Prof. Fábio da Conceição Cruz 21/10/ Introdução. 2. Formas de ondas alternadas senoidais

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS AULA 1

Correção do Fator de Potência

Revisão de Eletricidade

Generalidades Geração

UTFPR DAELN CORRENTE ALTERNADA, REATÂNCIAS, IMPEDÂNCIA & FASE

A resistência de um fio condutor pode ser calculada de acordo com a seguinte equação, (Alexander e Sadiku, 2010):

A) 200V B) 202V C) 204V D) 208V E) 212V

Circuitos Trifásicos Aula 1.1 Introdução

Aula 6 Análise de circuitos capacitivos em CA circuitos RC

Sistemas de Accionamento Electromecânico

INSTITUTO FEDERAL DO PARANA. Campus Campo Largo. Geradores Elétricos Prof. Roberto Sales

3. DISTRIBUIÇÃO. Utilização nas residências, nas indústrias (controle e automação, máquinas elétricas, motores elétricos );

CURSO: ENGENHARIA ELÉTRICA EMENTAS PERÍODO

Transformadores monofásicos

Eletromagnetismo II 1 o Semestre de 2007 Noturno - Prof. Alvaro Vannucci

Instalações Elétricas Prediais A ENG04482

5 a Aula de Exercícios

Corrente Alternada. Circuitos Monofásicos (Parte 2)

Cap. 9 - Medição de Potência Ativa CC Cap. 10 Medição de Potência Ativa CA

SISTEMAS TRIFÁSICOS CONCEITO

Revisão de Eletricidade

CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE SANTA CATARINA DEPARTAMENTO DE ELETRÔNICA Conversores Estáticos (ELP )

Apoio didático para o Ensaio 1

MEDIÇÃO DE HARMÔNICAS

Eletricidade Geral. Resumo do Curso Fórmulas e Conceitos

Eletricidade Aplicada. Aulas Teóricas Professor: Jorge Andrés Cormane Angarita

Teoria de Eletricidade Aplicada

TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS

Eletrônica de Potência I

Potência em CA AULA II. Vitória-ES

Circuitos em Corrente Alternada contendo R, L e C. R = Resistor; L = Indutor; C = Capacitor

PRINCÍPIOS DA CORRENTE ALTERNADA PARTE 2. Adrielle C. Santana

PSI3213 CIRCUITOS ELÉTRICOS II Exercícios Complementares correspondentes à Matéria da 3 a Prova V 1 I 2 R 2

Potência em Corrente Alternada

Revisão de Circuitos Monofásicos

FATOR DE POTÊNCIA PARA ONDAS SENOIDAIS

Um estudo dos Componentes e Equipamentos Elétricos e Eletrônicos aplicados em engenharia Civil.

UNIVERSIDADE CEUMA COORDENAÇÃO DE ENGENHARIA CIVIL CAMPUS ANIL. Professor Leonardo Gonsioroski

PEA2502 LABORATÓRIO DE ELETRÔNICA DE POTÊNCIA


Retificadores Monofásicos Não-Controlados (Onda Completa com Carga Resistiva)

` Prof. Antonio Sergio 1

Sequência para projeto de instalações 1. Determinar as áreas dos cômodos, com base na planta baixa arquitetônica 2. A partir da entrada de energia,


2- CONVERSORES CA/CC - RETIFICADORES

Introdução às máquinas CA

Universidade Federal de Itajubá EEL 012 Laboratório de Conversão Eletromecânica de Energia

A corrente em A é a corrente total do circuito e é dada pela soma das correntes nos resistores B, C e D.

Aula 4 Circuitos básicos em corrente alternada continuação

1.5 - Determinação do rendimento para a carga nominal

PEA2502 LABORATÓRIO DE ELETRÔNICA DE POTÊNCIA

Eletricidade Aplicada. Aulas Teóricas Professor: Jorge Andrés Cormane Angarita

Aula 7 Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Eletrotécnica

INTRODUÇÃO A ELETRICIADE BÁSICA

Conversão de Energia II

ENGC25 - ANÁLISE DE CIRCUITOS II

Eletricidade II. Aula 1. Resolução de circuitos série de corrente contínua

CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA

Notas de aula da disciplina de Ana lise de Circuitos 2

CAPÍTULO - 6 CICLOCONVERSORES INTRODUÇÃO

Lista de Exercícios 3 Conversão de Energia

1. Sistemas Trifásicos

η= = VALORES NOMINAIS DOS MOTORES POTÊNCIA CORRENTE (A) NO EIXO ABSORVIDA FP η (220 V) (CV) DA REDE (KW)

Capítulo 12. Potência em Regime Permanente C.A.

3. Um transformador de 220/400 V foi ensaiado em vazio, tendo-se obtido os seguintes valores: P 10 =20 W, I 10 =0,5 A. Calcule:

Eletrônica de Potência. Centro de Formação Profissional Orlando Chiarini - CFP / OC Pouso Alegre MG Inst.: Anderson

Eletrônica de Potência I

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INDUSTRIAIS

Curso Técnico em Mecânica ELETRICIDADE

Análise de potência em CA. Prof. Alceu André Badin

Experiência Nº Definição de potência ativa, potência reativa, potência aparente e fator de potência.

Transcrição:

UNERSDADE FEDERAL DO PARÁ NSTTUTO DE TECNOLOGA FACULDADE DE ENGENHARA ELÉTRCA DSCPLNA: NSTALAÇÕES ELÉTRCAS Prof.a : CARMNDA CÉLA M. M. CARALHO CAPÍTULO - SÃO GERAL DO SSTEMA ELÉTRCO.- NTRODUÇÃO A energia elétrica fornecida pelas concessionárias é a última etapa de um processo que se inicia com a produção de energia pelas usinas geradoras, passa pelos sistemas de transmissão e de distribuição e chega ao seu destino final: os consumidores (figura.): GERAÇÃO 3,8 k TRANSMSSÃO 38 k; 30 k DSTRBUÇÃO 3,8 K Fig..: Esquema simplificado de um sistema elétrico Na etapa de geração, energia não elétrica é transformada em energia elétrica, utilizando-se, por exemplo:

Usinas hidroelétricas: utilizam energia potencial e de pressão da água (figura.). Fig..: Usina Hidrelétrica Usinas termelétricas: utilizam energia térmica proveniente da queima de combustíveis fósseis (carvão mineral e óleo diesel), não fósseis (madeira, bagaço de cana) ou outros combustíveis, como o gás natural e o urânio enriquecido (usinas nucleares figura.3). Fig..3: Usina Nuclear O sistema de transmissão é o responsável pelo transporte da energia, em tensões elevadas (69 k; 38 k), desde a geração até o sistema de distribuição. Existem consumidores, no entanto, que são alimentados a partir dessas linhas (grandes consumidores). Nesse caso, as etapas posteriores de abaixamento da tensão são efetuadas pelo próprio consumidor. nstalações Elétricas - Capítulo : isão Geral do Sistema Elétrico

A rede de distribuição urbana é constituída pelas linhas de distribuição primária e secundária (figura.4) e inicia nas subestações abaixadoras, onde a tensão da linha de transmissão é baixada para valores padronizados da rede primária (3,8 k; 34,5 k). Fig..4: Estrutura urbana com circuito primário e secundário As linhas de distribuição primárias alimentam diretamente as indústrias e os prédios de grande porte (comerciais, institucionais e residenciais), que possuem subestação abaixadora própria. As linhas de distribuição secundárias possuem tensões mais reduzidas (7/0 ou 0/380 ) e alimentam os pequenos consumidores residenciais e as pequenas indústrias e oficinas, entre outros..- NÍES DE TENSÃO tipos: Os níveis de tensão utilizados nas redes de alimentação podem ser de três Extra-Baixa Tensão: são tensões de até 50 CA ou 0 CC. São instaladas em locais onde o usuário corre grande risco de sofrer choque elétrico. Exemplo: luminação subaquática de piscinas. Baixa Tensão: são tensões de até 000 CA ou 500 CC. No Brasil, as redes de distribuição das concessionárias operam com as seguintes tensões em corrente alternada: - Para sistemas trifásicos a 3 ou 4 condutores: 7/0; 0/380; 0/08 (consumidores residenciais). 54/440; 440; 460 (uso industrial, oficinas ou casos particulares). - Em redes monofásicas a 3 condutores: 7/54; 0/440; 0/40; 5/30. nstalações Elétricas - Capítulo : isão Geral do Sistema Elétrico 3

Média e Alta Tensão: são as tensões maiores que 000 CA ou 500 CC (até 69k é considerada Média Tensão). No Brasil, as tensões CA podem ser de 3K; 4,6K; 6K; 3,8K; 4,K; 34,5K; 69K; 38K; 30K e 500K. Acima de 500K deve ser realizado um estudo econômico para decidir a melhor opção entre tensão alternada e tensão contínua..3- CONCETO DE POTÊNCA ATA, REATA E APARENTE Potência ativa: é a potência transformada em luz (pelas lâmpadas), calor (pelos ferros elétricos, torneiras elétricas e chuveiros elétricos, por exemplo) e movimento (pelos motores elétricos). Sua unidade de medida é o watt (W). Potência reativa: é a potência transformada em campo magnético. Ela aparece em circuitos de corrente alternada que contêm transformadores, motores e reatores de lâmpadas fluorescentes, por exemplo. Sua unidade de medida é o volt-ampère reativo (Ar). Potência aparente: é a potência total fornecida pela concessionária aos consumidores. Constitui a soma vetorial das potências ativa e reativa, conforme mostrado vetorialmente na figura.5. Sua unidade de medida é o volt-ampère (A). S Q θ Então: S = P + Q P Fig..5: Diagrama vetorial das potências ativa, reativa e aparente Em circuitos com motores ou outros enrolamentos, a tensão se adianta em relação a corrente (figura.6). Ao cosseno do ângulo de defasagem entre a tensão e a corrente chama-se fator de potência., cosθ θ θ t senθ Fig..6: Diagramas de defasagem entre tensão e corrente em um circuito indutivo nstalações Elétricas - Capítulo : isão Geral do Sistema Elétrico 4

Da figura.5, tem-se: cosθ = P S Então, as expressões gerais da potência aparente para os circuitos monofásicos, bifásicos e trifásicos são dadas por: Circuitos monofásicos: S = fase-neutro Circuitos bifásicos: S = fase-neutro Circuitos trifásicos: S = 3 fase-neutro ou S = 3 fase-fase Observação : A expressão P = é válida somente para circuitos de corrente contínua ou para circuitos monofásicos de corrente alternada com carga resistiva. sso acontece nos equipamentos que só possuem resistência, como: lâmpadas incandescentes, torneiras elétricas e chuveiros elétricos. Observação : 0 cosθ ou, em termos percentuais: 0 cosθ 00%..4- Sistemas com Harmônicos A presença de harmônicos é registrada através de deformações presentes na tensão de alimentação do sistema ou na corrente absorvida por um equipamento de natureza não-linear. Sob condição de regime permanente, a decomposição da onda distorcida resulta em várias ondas sobrepostas à onda de freqüência nominal do sistema. A freqüência dessas ondas (denominadas de harmônicos) é um múltiplo inteiro da freqüência nominal de operação da onda (freqüência fundamental). Por exemplo, se a freqüência de operação da onda fundamental for 60 Hz, o segundo harmônico encontra-se na freqüência de 0 Hz, a freqüência do terceiro harmônico será de 80 Hz e assim por diante. Na figura.7 é possível identificar os componentes de 3 a, 5 a, 7 a e 9 a ordens (em percentual da corrente fundamental) da corrente absorvida por um dispositivo não-linear. h / 0.8 0.6 0.4 0. 0-0. fundamental terceira ordem quinta ordem -0.4 sétima ordem nona ordem -0.6 Figura.: Decomposição harmônica de uma forma de onda nãolinear -0.8-0 4 6 8 0 Ângulo, em radianos Figura.7: Decomposição harmônica de uma forma de onda não-linear nstalações Elétricas - Capítulo : isão Geral do Sistema Elétrico 5

Com isso, alguns conceitos importantes relacionados à análise do problema de harmônicos podem ser definidos: - Taxa de Distorção Harmônica ou THD (Total Harmonic Distortion): indica o quanto uma forma de onda se apresenta deformada em relação à onda perfeitamente senoidal do valor fundamental. Pode ser calculada em relação à tensão (THD v %) ou à corrente (THD i %) como: h= THD v % = x00% THD i % = x00% onde: h : tensão harmônica de ordem h : componente fundamental da tensão h : componente harmônica de ordem h da corrente : componente fundamental da corrente h - Fator de deslocamento: cosseno do ângulo de defasagem entre as componentes fundamentais da corrente e da tensão de entrada. É calculado em função da potência ativa e da potência aparente, ou seja: h= h FD = P S = x x cos φ = cosφ onde: P : potência ativa consumida para h = S : potência aparente consumida para h = φ : ângulo de fase da fundamental - Fator de potência: é calculado em função da potência ativa total e da potência aparente total, incluindo os harmônicos, ou seja: onde: : valor eficaz da tensão v(t). : valor eficaz da corrente i(t). FP = P S = T T 0 v( t )i( t )dt x Para tensão de alimentação puramente senoidal, o fator de potência pode também ser definido de acordo com a equação a seguir: FP x = cosφ = cosφ x = FD + THD i nstalações Elétricas - Capítulo : isão Geral do Sistema Elétrico 6