Automação de Sistemas Elétricos de Potência, Notas de estudo de Engenharia Eletrônica

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AUTOMAÇÃO DE SISTEMAS

ELÉTRICOS DE POTÊNCIA

Introdução/recordaçãoSistemas de Potência

Consumidores IndustriaisConsumidores IndustriaisConsumidores IndustriaisConsumidores Industriais Consumidores ResidenciaisConsumidores ResidenciaisConsumidores ResidenciaisConsumidores ResidenciaisConsumidores ComerciaisConsumidores ComerciaisConsumidores ComerciaisConsumidores Comerciais

Ilustrativa da divisão funcional dos sistemas de potência (Machado 2013)

Capacidade instalada no Brasil, em 2013 = 123894,49 Megawatts (MW)

2846 usinas hidrelétricas, termelétricas, eólicas, nucleares, pequenas centrais hidrelétricas e centrais geradoras hidrelétricas. Agência Nacional de Energia Elétrica

(ANEEL,2013)

Empreendimentos em Opera

ç ão

Tipo

Quantidade

Potência Instalada (kW)

Biomassa,Mar

é^ motriz e outras fontes

418

Usinas E

ó licas

94

2.074.

Pequenas Centrais Hidrel

é tricas

457

4.441.

Usina Fotovoltaica

14

Usinas Hidrel

é tricas

190

80.105.

Usinas Termel

é tricas

1671

35.004.

Usinas Nucleares

2

2.007.

Total

2

Representa

ç

ão Esquem

á

tica de

Sistemas de Potência

• Os s

ímbolos para representa

ç

ão dos

componentes el

é

tricos são:

Representação Esquemática de

Sistemas de Potência

Características dos Sistemas

Elétricos de Potência

•^

Normalmente são trif

ásicos;

•^

Apresentam um grande n

úmero de componentes;

•^

Possuem transformadores que particionam o sistema emse

ções de diferentes n

íveis de tensão.

Representa

ção do Sistema El

étrico

•^

Os sistemas el

étricos podem ser representados graficamente

atrav

és de:

•^

Diagramas Unifilares

-^

Diagramas Multifilares

-^

Diagrama Equivalente por Fase

Diagrama Unifilar

•^

Representa os principais componentes por s

ímbolos e suas

interconexões com a m

áxima simplifica

ção e omissão do

condutor neutro.

-^

Representa apenas uma fase do sistema.

-^

Representam sistemas monof

ásicos ou trif

ásicos.

Diagrama Multifilar

-^

Os diagramas multifilares podem ser bif

ásicos ou

trif

ásicos.

-^

As Figuras a seguir ilustram um diagrama trifilar,representando um circuito de sa

ída de linha e uma

linha de transmissão interligando subesta

ções,

respectivamente.

Diagrama Multifilar

Sa

ída de um circuito de uma subesta

ção de sub-trasmissão.

Diagrama Equivalente Por Fase

-^

Representa as grandezas normalizadas.

-^

Simplifica a an

álise num

érica.

-^

Elimina o efeito particionador dos transformadores.

-^

Usado para mostrar os dados de impedância degeradores, linhas, transformadores, capacitores,cabos, etc.

Diagrama unifilar de sistema el

étrico de potência.

Diagrama de Impedâncias

-^

As impedâncias são usadas para c

álculos de queda-

de-tensão, curtocircuito, carregamento de circuitos,etc.

SISTEMAS DE SUPERVISÃO E CONTROLE DO SISTEMA DE POTÊNCIA

tamb

é m

denominado Sistema de Supervisão e Controle (SSC), ou Despacho de Carga,ou Sistema de Gerenciamento da Energia

(EMS: Energy Management System),

provê os meios para coordena

ç ão da opera

ç ão e da manuten

ç ão do sistema

el

é trico de uma forma global.

O SSC

é

composto por v

á rios n

í veis hier

á rquicos de a

ç ão.

a - UAC- Unidade de Aquisi

ç ão de Dados e Controle.

b - COR- Centro de Opera

ç ão Regional

c - COS- Centro de Opera

ç ão do Sistema

SSC - Sistema de supervisão e controle: n

í veis hier

á rquicos (Jardini)

As UACs são instaladas nas usinas geradoras e nas subesta

ç ões.

Fazem a aquisi

ç ão de dados do processo e o comando de manobra de

equipamentos. Neste n

í vel encontram-se a interface com o processo. As

fun

ç ões são: a - Entrada de Dados de Vari

á

veis Anal

ó

gicas:

aquisi

ç ão de valores de tensão, corrente, temperaturas, n

í veis de

reservat

ó rio, dentre outros.

b - Entrada de Dados de Vari

á

veis Digitais:

aquisi

ç ão de

informa

ç ão sobre o estado ou posi

ç ão de disjuntores (aberto ou

fechado), de chaves, ou de equipamento ligado ou desligado. c - Sa

í das Digitais

:^ mudan

ç a de posi

ç ão de contato

aberto/fechado permitindo assim o telecomando de equipamentos edispositivos (chaves, disjuntores etc.) d - Sa

í das Anal

ó

gicas

:^ fornecimento de valores cont

í nuos para

ajuste da referência

(set point)

de componentes eletrônicos dedicados

de controle, como os reguladores de tensão e de velocidade degeradores, e sinais para medidores anal

ó gicos tipo amper

í metros