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Recursos Energéticos e Meio Ambiente
Professor Sandro Donnini Mancini
7 - Transmissão, Distribuição e Transformação de Eletricidade
Sorocaba, Março de 2016
Instituto de Ciência e Tecnologia de Sorocaba
ELETRICIDADE: DA GERAÇÃO AO CONSUMO
Hinrichs, R.A. e Kleinbach, M. Energia e
Meio Ambiente. Trad. F.M. Vichi e
L.F.Mello. São Paulo, Ed. Thomson,
2003.
Após geração, tensão é elevada numa subestação. Dessasubestação até a subestação final (na cidade ou numaindústria) a energia elétrica é transmitida. Da subestaçãofinal até o poste e deste até as residências, a energia édistribuída.
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Pútil = I . V
Pdissipada = I2 . R
Porquê não se transporta diretamente 127V de tensão?
Dada uma comunidade cuja demanda de potência é de 12.700W, para um consumo de 12,7 kWh por hora.
A corrente transportada então vale:
12700 = I . 127
I = 100 A
Supondo a linha de transmissão apresentasse resistência 1 ohm, a potência perdida seria de:
Eficiência = (12.700 -10.000)/12700 (inicial) = 21%
O aumento de potência é inviável para aumentar a eficiência.
Já o aumento da tensão é bem mais interessante.
P = 1002. 1 = 10.000W
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Supondo transmissão a 1.270V
12700W = I . 1270
I = 10 A
Pdissipada = 100 . 1
Pdissipada = 100 W
Eficiência = (12700-100)/12700 (inicial) = 99%
Por isso, um dos equipamentos mais importantes no sistema transmissão / distribuição é o Transformador de Tensão
Gerador: campo magnético (movimento de imã permanente ou eletroímã) gera corrente num circuito
Transformador: corrente num circuito gera campo magnético que induz corrente no circuito vizinho (não gera
corrente)
V2 / V1 = N2 / N1
Supondo N1 = 10, N2=20 e V1=110 V, calcule V2.
onde N1 = número de voltas da espira 1,N2 = número de voltas da espira 2,V1 = voltagem da espira 1,V2 = voltagem da espira 2.
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TRANSFORMADORES
Elevação ou Redução de Tensão gera calor. Por conta depropriedades mecânicas, a carcaça dos transformadores sãometálicas. Para isolar o calor e a eletricidade dentro dodispositivo, transformadores são dotados de isolantes,geralmente:
�papéis;
�Óleo.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Transformador
http://energiaelectrica.no.sapo.pt/no_basi.htm
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ÓLEOS DE TRANSFORMADORES:
�Ascarel (bifenila policlorada – PCBs) – permitida até 1981;
�Óleos minerais;
�Ésteres Síntéticos;
�Ésteres Naturais;
�Óleos Vegetais;
�Óleo de Silicone.
Transformadores precisam de manutenção. Durante a vida útil, o uso pode gerar falhas e óleo vazar.
Brita com óleo, papéis e óleos de transformadores, gerados na manutenção preventiva, manutenção corretiva e descarte, são
normalmente considerados resíduos perigosos.
Locais onde existem vários transformadores, geralmente de grande porte;
Podem ser de:
1) Elevação de tensão (normalmente nas unidades geradoras);
2) Redução de tensão (normalmente mais próximas ao consumo final);
Deve ter sistema de para-raios, de aterramento e de drenos de líquidos (água de
chuva e eventuais vazamentos);
Solos de subestações são protegidos por camada de brita, para evitar problemas
relacionados à tensão de passo.
SUBESTAÇÕEShttp://www.cear.ufpb.br/arquivos/Michell_estagio7_opt.pdf
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Subestação da Hidrelétrica de Itupararanga -
produz corrente em 6,6 kV e transforma
em 88 kV
Subestações, Linhas de Alta Tensão e o Meio Ambiente:
� Ionização do ar ao redor (brilho visível à noite);
� Zumbido, interferências em TV e rádio;
� Doenças ocupacionais?
� Doenças em moradores próximos?
� Orientação de íons Ferro (hemoglobina);
� Calor Dissipado;
� Desmatamento;
�Óleo do Transformador.
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10/03/2013Disponível em http://www.cruzeirodosul.inf.br/galeria.jsf?id=117231
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