Sistema de Potencia Industrial (1)
description
Transcript of Sistema de Potencia Industrial (1)
Evangivaldo Almeida Lima
2011
Eletrotécnica Aplicada
Ementa:
instalações elétricas; dimensionamento dos circuitos; dispositivos de controle e proteção;
luminotécnica; seleção e aplicação de motores de baixa tensão; pilhas e acumuladores.
Objetivo
Transmitir conhecimentos necessários para elaboração de Projetos de Instalação Residencial ,
Predial, Industrial e Comercial.
Dimensionar Condutores, Proteção, Partida de Motores, Iluminação, Malha de Terra, Subestação.
Conceituar Linha de Transmissão.
Bibliografia
[1] COTRIM, A. B., Instalações elétricas. 4. ed. São Paulo: Prentice Hall, 2003.
[2] MAMEDE FILHO, J., Instalações elétricas industriais. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2001
[3] NISKIER, J., Manual de instalações elétricas. Rio de Janeiro: LTC, 2005.
[4] Colors Books- IEEE
[5] Normas Técnicas da ABNT ANSI, IEC , IEEE etc
ELETROTÉCNICA APLICADA
PROGRAMAÇÃO:
1. SISTEMAS DE POTÊNCIA:
2. COMPONENTES DE UM SISTEMA DE POTÊNCIA INDUSTRIAL
3. ELEMENTOS DE PROJETO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS
4. ELEMENTOS DE PROJETO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INDUSTRIAIS
• Iluminação Industrial
• Dimensionamento de Condutores
• Determinação do Fator de Potência
• Cálculo das Correntes de Curto-Circuito
• Estudo da Partida dos Motores
• Determinação dos Dispositivos de Proteção e Comando
• Cálculo da Malha de Terra e SPDA
• Projeto de Subestação
5. ESTUDO DO IMPACTO DE CARGAS NÃO LINEARES NAS INSTALAÇÕES
INDUSTRIAIS
6. ATIVIDADES DE LABORATÓRIO
• A combinar
AVALIAÇÕES
• PRESENÇA
• ATIVIDADES EM SALA
• PROJETO PREDIAL
• PROJETOS INDUSTRIAIS:
• MALHA DE TERRA
• SPDA
• SE
• INSTALAÇÕES ELÉTRICAS
SISTEMAS DE POTÊNCIA(ALGUMAS CONSIDERAÇÕES)
SISTEMAS DE POTÊNCIA
REFERÊNCIAS:
SISTEMAS DE POTÊNCIA INDUSTRIAL
SISTEMAS DE POTÊNCIA
• ESTRUTURA
SISTEMAS DE POTÊNCIA(ALGUMAS CONSIDERAÇÕES)
SISTEMAS DE POTÊNCIA(ALGUMAS CONSIDERAÇÕES)
• ESTRUTURA
Estrutura Organizacional do Setor Elétrico Brasileiro
15 USINAS
10.618 MW
99 SUBESTAÇÕES
18.468 km de LT
O SISTEMA CHESF
SISTEMAS DE POTÊNCIA(ALGUMAS CONSIDERAÇÕES)
TRÊS MARIAS (CEMIG)
19.523hm³
396 MW
V = 32%SE
SOBRADINHO
34.116hm³
1O50 MW
V = 60%SE
LUIZ GONZAGA
10.782hm³
1479 MW
V = 8%SE
PAULO AFONSO IV
2462 MW
XINGÓ
3162 MW
APOLÔNIO SALES
400 MW
PAULO AFONSO
I - 180 MW
II - 443 MW
III - 794 MW
VOLUME ÚTIL TOTAL DO
SISTEMA EQUIVALENTE (SE)
47,5 bilhões m3
GERAÇÃO NO RIO SÃO FRANCISCO
ARARAS
4 MW
BOA ESPERANÇA
237 MWPEDRA
20 MW
FUNIL
30 MW
CUREMAS
3,5 MWCAMAÇARI
350 MW
GERAÇÃO – DEMAIS USINAS
SISTEMAS DE POTÊNCIA(ALGUMAS CONSIDERAÇÕES)
• SOFTWARE PARA ANÁLISE
• Fluxo de Cargas
• Curto-Circuitos
• Análise de Harmônicos
• Coordenação da Proteção
• Estabilidade
• SOFTWARE PARA TRANSITÓRIO E COORDENAÇAO DE ISOLAMENTO
• TNA (Trasient Network Analyzer)
• EMTP (Electromagnetic Transient Program)
SISTEMAS DE POTÊNCIA(ALGUMAS CONSIDERAÇÕES)
SISTEMAS DE POTÊNCIA(ALGUMAS CONSIDERAÇÕES)
• ESTUDO DE FLUXO DE CARGA (Interesse):
• Nível da tensão no barramento em regime permanente;
• Fluxo de potência ativa e reativa;
• Tap do transformador;
• Nível de carregamento;
• Desempenho do sistema.
• ESTUDO DO CURTO-CIRCUITO (Fontes)
• Gerador;
• Motor síncrono;
• Motor de indução.
• ESTUDO DA PROTEÇÃO
• Confiabilidade;
• Seletividade;
• Velocidade de Operação;
• Simplicidade;
• Economia.
SISTEMAS DE POTÊNCIA(ALGUMAS CONSIDERAÇÕES)
SISTEMAS DE POTÊNCIA(ALGUMAS CONSIDERAÇÕES)
SISTEMAS DE POTÊNCIA(ALGUMAS CONSIDERAÇÕES)
• ANÁLISE DE HARMÔNICOS (Fatores)
• Correção de fator de potência;
• Equipamentos eletrônicos.
• ESTABILIDADE (Razões)
• Geração interna;
• Grande participação de motores síncronos;
• Distúrbios na rede.
SISTEMAS DE POTÊNCIA(ALGUMAS CONSIDERAÇÕES)
SISTEMAS DE POTÊNCIA(ALGUMAS CONCEITOS)
Produção de Tensão Trifásica
Sistema Trifásico em Triangulo
Sistema Trifásico em Triangulo
Sistema Trifásico em Estrela
Sistema Trifásico em Estrela
Representação Fasorial
Seqüência de Fases
Ângulo das Tensões
Ângulo das Tensões
Carga Trifásica Equilibrada Ligada em Triangulo
Carga Trifásica Equilibrada Ligada em Triangulo
Carga Trifásica Equilibrada Ligada em Estrela a 4 Fios
Equivalente Monofásico
?
Equivalente Monofásico
Carga Trifásica Desequilibrada Ligada em Triangulo
Carga Trifásica Desequilibrada Ligada em Estrela com Neutro
Potência Trifásica
Do Início
SISTEMAS DE POTÊNCIA
INDUSTRIAL
CARACTERISTICAS DE UMA PLANTA INDUSTRIAL
1. INSTALAÇÕES DE ACORDO COM AS NORMAS NACIONAIS E INTERNACIONAIS
• National Electrical Code (NEC)
• Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
• National Electrical Manufacturer’s Association (NEMA)
• International Electrotechnical Commission (IEC)
• American National Standard Institute (ANSI)
• Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).
2. ESPAÇO SEGURO PARA O TRABALHO: Aterramento dos equipamentos
3. SISTEMA DE PROTEÇÃO QUE GARANTA COMPLETA SEGURANCA TANTO EM
REGIME QUANTO EM CASO DE CURTO CIRCUITO
4. EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO
5. PROCEDIMENTOS DE OPERAÇÃO E MANUTENÇÃO
6. SISTEMA DE EMERGENCIA SEGURO, ETC.
LAY-OUTs DE SUBESTAÇÕES INDUSTRIAIS
Suprimento
Suprimento
Suprimento
Suprimento
DISTRIBUIÇÃO
DISTRIBUIÇÃO
DISTRIBUIÇÃO
DISTRIBUIÇÃO
TIPOS DE SUBESTAÇÕES INDUSTRIAIS
ABRIGADA
SUBESTAÇÕES INDUSTRIAIS
ABRIGADA
SUBESTAÇÕES INDUSTRIAIS
EXTERNA
SUBESTAÇÕES INDUSTRIAIS
SUBESTAÇÕES INDUSTRIAIS
SUBESTAÇÕES INDUSTRIAIS
SUBESTAÇÕES INDUSTRIAIS
SUBESTAÇÕES INDUSTRIAIS
COMPONENTES DE UM SISTEMA DE POTÊNCIA
INDUSTRIAL
SUBESTAÇÃO INDUSTRIAL
PARA RAIOS
SUBESTAÇÃO INDUSTRIAL
PARA RAIOS
ESPECIFICAÇÃO:
1. Tensão nominal
2. Freqüência
3. Tensão de impulso, kv
4. Tensão residual, kv
5. Tensão desruptiva, kv
6. Corrente de descarga, A
SUBESTAÇÃO INDUSTRIAL
PARA RAIOS
SUBESTAÇÃO INDUSTRIAL
CHAVE FUSÍVEL UNIPOLAR
ESPECIFICAÇÃO:
1. Tensão nominal, KV
2. Freqüência
3. Corrente nominal, A
4. Capacidade de ruptura, kA
5. Tensão de impulso
suportável, kv
SUBESTAÇÃO INDUSTRIAL
MUFLA
SUBESTAÇÃO INDUSTRIAL
MUFLA
ESPECIFICAÇÃO:
1. Tensão suportável, kv
2. condutor isolado a ser
conectado, mm2
3. Corrente nominal, A
4. Tensão de impulso
suportável, kv
5. Tipo de uso
SUBESTAÇÃO INDUSTRIAL
BUCHA DE PASSAGEM
SUBESTAÇÃO INDUSTRIAL
Especificação:
1. Corrente, A
2. Tensão, kV
3. Tensão suportável, kV
4. Tipo de uso
CHAVE SECCIONADORA
SUBESTAÇÃO INDUSTRIAL
15 a 25 kV
TRANSFORMADOR DE POTÊNCIA
SUBESTAÇÃO INDUSTRIAL
DISJUNTORES DE POTENCIA
SUBESTAÇÃO INDUSTRIAL
Disjuntores a óleo de 15 a 245 kV
Disjuntores a ar comprimido
de 7,2 a 245 kV
Disjuntores a vácuo de 15 a 25 kV
Disjuntores a gás SF6 de
15 a 245 kV
DISJUNTORES DE POTENCIA
TRANSFORMADORES PARA INSTRUMENTOS
TC e TP
SUBESTAÇÃO INDUSTRIAL
QUADROS DE DISTRIBUIÇÃO
- Centro de Controle de Motores,
CCMs
Painel Específico