Este documento apresenta um plano temático para um curso sobre análise de redes elétricas. Aborda temas como generalidades sobre redes elétricas, fundamentos de análise de redes, transformadores, cálculo de parâmetros de linhas elétricas e avaliação do curso. Inclui também referências bibliográficas e exemplos práticos.

1. MSC. Eng. Azaldo Salvador Machava
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2. Plano Temático
Tema I – Generalidades sobre redes
eléctricas de transporte e distribuição de
energia eléctrica
Estrutura do sistema energética de um pais;
Particularidades tecnológicas de produção, transporte, distribuição e
utilização de energia eléctrica;
Classificação das redes eléctricas;
Princípios de configuração de redes eléctricas;
Elementos construtivos de redes eléctricas;

3. Plano Temático
Tema II – Fundamentos de
análise de redes eléctricas
Fasores;
Potência instantânea e complexa;
Elementos de análise nodal;
Circuitos trifásicos equilibrados e desequilibrados, componentes
simétricas;
Valores por unidade;

4. Plano Temático
Tema III – Transformadores
Transformador ideal;
Circuito equivalente do transformador real;
Transformadores de dois e de três
enrolamentos

5. Plano Temático
Tema IV – Cálculo dos parâmetros
caraterísticos das linhas eléctricas de
transporte e distribuição de energia eléctrica
Resistência;
Condutância;
Indutancia;
Capacitância;
Linhas paralelas.

6. Plano Temático
Tema IV – Cálculo dos parâmetros de regime das linhas
de transporte e distribuição de energia eléctrica no
regime estacionário
Representação esquemática das linhas;
Equações diferenciais de linhas;
Esquemas equivalentes;
Linhas sem perdas;
Potencia máxima teorica;
Capacidade de uma linha;
Técnicas de compensação.

7. Referencias
 Duncan J., Sarma, M. G. Power Systems Analysis and Design, ,
Brooks/Coole: USA, 2002.
 Gergen A. R., Vittal, V. Power System Analysis, Prentice Hall, Inc,
New Jersey, USA, 2000.
 Kuruseelan, S. (2013). Power System Analysis, PHI
 Grainger, J. Steavson J. W. Power System Analysis, Mc.Graw-
Hill, New York:USA 1994.
 Paiva, J. P. S. Redes de Energia Eléctrica: Uma Análise Sistémica,
UTL: IST Press, 3ª Edicao, Lisboa, PT, 2007.
 Ramana, R. V. (2010). Power System Analysis, Pearson, 1ª Edição.

8. AVALIAÇÃO E APROVAÇÃO
Actividades de Avaliação Pontuação
Nº Descrição Design. Qtd. Por activ. Total
1 Mini-Testes mT 2 100 200
2 Testes T 2 200 400
3 Trabalhos Investigação TI 2 100 200
4 Trabalhos de Laboratório TL 5 50 250
5 TPC TPC 1 50 50
6 Diversos DIV - - 100
Pontuação Total de Frequência 1200
5 Exame Final ExF 1 500 500
Pontuação Total da Disciplina 1700
TPC: serao dados varios TPC. a nota final do TPC seraa a soma acumulada
de todos os TPC. Os TPC serão recebidos apenas de estudantes que
venham na aula.

9. Tema I – Generalidades sobre redes eléctricas de transporte e distribuição
de energia eléctrica
• Definições
1. O que é uma rede elétrica ( sistema de potencia)

10. Tema I – Generalidades sobre redes eléctricas de transporte e distribuição
de energia eléctrica
• Definições
1. O que é uma rede elétrica ( sistema de potencia)
Uma rede eléctrica é o conjunto de componentes necessários para conduzir
energia eléctrica desde a fonte (gerador) até à carga (consumidor). Inclui
transformadores, linhas de transmissão, torres, geradores, motores, reactores,
condensadores, equipamento de medição e controlo, protecção contra raios e
curto-circuitos, etc.
A função das redes eléctricas é interligar centros de produção, tais como centrais
hidroeléctricas e térmicas, com centros de consumo (cidades, fábricas, etc.). Essa
enrgia deve der fornecida com qualidade adequada e no instante em que for
solicitada.
Inconveniência: Não ee possivel armazenar energia em tais quantidades.

11. Estrutura de uma rede
elétrica

12. Estrutura de uma rede elétrica
TPC: Descrever a estrutura da rede elétrica de Moçambique (Prazo de entrega dia 16/08)

13. Diagrama Unifilar de uma rede elétrica

14. Sistema de Geração
Obtém-se energia elétrica, a partir da conversão de
alguma outra forma de energia, utilizando-se
maquinas elétricas rotativas, geradores síncronos
na qual o conjugado mecânico é obtido através de
um processo que, geralmente, utiliza turbinas
hidráulicas ou a vapor.
TPC: Fazer levantamento de todas as centrais elétricas em
Moçambique . Classificar segundo Potencia de geração

15. Sistema de Transmissão
O sistema de transmissão, que tem por função
precípua o transporte da energia elétrica dos
centros de produção aos de consumo, deve
operar interligado.
TPC: Fazer levantamento de todas as Linhas de transporte em
Moçambique . Classificar segundo o nível de tensão.

16. Sistema de Distribuição
. Sistema de SUB transmissão
Tem a funcao de captar a energia em grosso das subestações de SUB
transmissão e transferi-las as SEs de distribuição e aos consumidores, em
tensão de SUB transmissão, através de linhas trifásicas.
O sistema de SUB transmissão pode operar em configuração radial, com
possibilidade de transferência de blocos de carga quando de contingências.
Com cuidados especiais, no que se refere a proteção ,pode também operar
em malha.

17. Sistema de Distribuição
. Sistema de SUB transmissão

18. Sistema de Distribuição
. Esquemas típicos
Este arranjo apresenta o menor custo de
instalação, é utilizável quando o transformador da
SE de distribuição não excede a faixa de 10 a 15
MVA, como ordem de grandeza.
Sua confiabilidade está intimamente ligada ao
trecho da rede de SUB transmissão, pois, como ee
evidente, qualquer defeito na rede ocasiona a
interrupção de fornecimento aa SE.

19. Sistema de Distribuição
. Esquemas típicos
Neste arranjo, observa-se que, para
defeitos a montante de uma das
barras extremas da rede de
substransmissao ou num dos
trechos da SUB transmissão, o
suprimento da carga ao é
interrompido permanentemente.

20. Sistema de Distribuição
. Esquemas típicos
Neste arranjo, observa-se que, para
defeitos a montante de uma das
barras extremas da rede de
substransmissao ou num dos
trechos da SUB transmissão, o
suprimento da carga ao é
interrompido permanentemente.

21. Sistema de Distribuição
. Esquemas típicos
o barramento de alta da SE passa a fazer parte da rede de
subtransmissão e a interrupção do suprimento é
comparável com a do arranjo anterior, exceto pelo fato
que um defeito no barramento de alta da SE impõe o
seccionamento da rede, pela abertura das duas chaves
de entrada. Elimina-se este inconveniente instalando-se
a montante das duas chaves de entrada uma chave de
seccionamento, que opera normalmente aberta. As
chaves de entrada são usualmente disjuntores.

22. Sistema de Distribuição
. Esquemas típicos
este arranjo, que é conhecido como "sangria" da linha, é
de confiabilidade e custo inferiores
aos das redes 2 e 3. É utilizável em regiões onde há vários
centros de carga, com baixa densidade de carga. As
chaves de entrada devem ser fusíveis ou disjuntores,
para a proteção da linha.

23. Cargas
As cargas de uma rede elétrica são divididas em
industriais, comerciais e residenciais.
A potencia ativa das cargas é expressa em termos de
killowatts ou megawatts.
A magnitude da carga varia durante o dia, e a potencia
deve sempre disponível conforme a demanda.
A curva diária de carga da utility é composição de
demandas feita por várias classes de usuários. O maior
valor da carga durante as 24 horas é chamado de pico ou
demanda maxima.

24. Cargas
Os geradores de potencias mais pequenos podem ser comissionadas para
satisfazer o pico de carga que ocorre apenas durante algumas horas.
A fim de avaliar a utilidade da central geradora, um factor de carga é
definido. O factor de carga é a razão da carga média durante um período de
tempo designado até ao pico de carga que ocorre nesse período.
Os factores de carga podem ser dados para um dia, um mês, ou um ano.
O factor de carga anual é o mais útil, uma vez que um ano representa um
ciclo de tempo completo.

25. Cargas
Geralmente há diversidade na carga de pico entre diferentes classes de
cargas, o que melhora o factor de carga global do sistema.
Para que uma central eléctrica possa funcionar economicamente, deve ter
um elevado factor de carga do sistema.
Há alguns outros factores utilizados pelas utilities.
O factor de utilização é o rácio entre a demanda máxima e a capacidade
instalada,
O factor da planta é o rácio entre a produção anual de energia e a
capacidade da planta x 8760 hr.
Estes factores indicam a forma como a capacidade do sistema é utilizada e
operada

26. Exemplo 1.
A carga diária num sistema eléctrico varia como mostra a tabela 1. Obter um
gráfico da curva de carga diária . Utilizando os dados fornecidos, calcular a
carga média e o factor de carga diária

27. Exemplo 1.
A carga diária num sistema eléctrico varia como mostra a tabela 1. Obter um
gráfico da curva de carga diária . Utilizando os dados fornecidos, calcular a
carga média e o factor de carga diária