comercialização energia na area eletrica

1. Introdução
• A principal função de um sistema de
distribuição de energia elétrica é
fornecer energia para os diversos tipos
de consumidores, de acordo com as
necessidades de tensão apropriadas ao
consumo.
• Um dos objetivos das concessionárias
de distribuição de energia elétrica é
garantir fornecimento com a maior
disponibilidade possível, com a
qualidade requerida e com uma tarifa
condizente.
• Para que esses objetivos sejam
atingidos, é necessário que as
concessionárias invistam recursos no
planejamento de curto e longo prazos
nos projetos de construção, ampliação
e manutenção dos sistemas de
distribuição. 1

2. Importância dos fatores típicos de carga
• O conhecimento dos fatores típicos de carga é fundamental para que as
concessionárias possam projetar os sistemas de distribuição de energia
elétrica de modo a atender às necessidades dos consumidores.
• Conhecer esses fatores também permite que os consumidores —
principalmente os comerciais, industriais e públicos — pratiquem uma
gestão mais eficiente da demanda de energia elétrica, levando em
consideração os contratos de fornecimento e promovendo economia de
recursos.
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3. Classificação das cargas dos consumidores
• Em um sistema de distribuição, podemos classificar
diversos tipos de cargas dos consumidores.
• De acordo com Kagan, Oliveira e Robba (2010), uma
das maneiras de classificar as cargas é segundo suas
características típicas, também chamadas de
características comuns:
– localização geográfica
– finalidade da energia fornecida
– dependência de energia elétrica
– perturbações causadas pelas cargas ao sistema
– tarifação
– tensão de fornecimento
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4. Localização geográfica
• Os consumidores estão distribuídos em diferentes regiões
com diferentes características como: densidade
populacional, presença de instalações comerciais,
industriais e agroindústrias.
• Esses consumidores devem ser atendidos considerando
suas características de consumo e, partindo da
macrodivisão geográfica, temos:
– zona urbana: onde geralmente temos baixo potencial de novas
edificações e instalações comerciais e residenciais que demandam
uma densidade de carga elevada e com perfil de demanda bem
definido: maior no horário comercial e menor fora desse horário.
– zona suburbana: onde geralmente temos uma demanda de carga
menor, devido à predominância de consumidores residenciais,
pequenos comércios e, eventualmente, indústrias.
– zonas rurais: onde a densidade de carga é mais baixa que nas
demais zonas, já que essa ocupação apresenta poucas residências,
propriedades rurais e agroindústria.
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5. Finalidade da energia fornecida
• As cargas dos consumidores podem ser classificadas de acordo com a
finalidade de utilização:
– cargas residenciais: chuveiro e eletrodomésticos em geral.
– cargas comerciais: iluminação, tomadas de uso geral e específico,
sistemas de climatização, sistemas de monitoramento e alarmes,
sistemas de combate a incêndio, elevadores, etc.;
– cargas industriais: são geralmente trifásicas: motores, fornos, esteiras
transportadoras, etc.
– cargas rurais e agroindústria: oficinas, motores, irrigação, conjuntos
motobomba, etc.
– cargas públicas, municipais, estaduais e federais: semelhantes as
comerciais.
– carga de iluminação pública
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6. Dependência de energia elétrica
• Considerando a criticidade da dependência de utilização da energia
elétrica, as cargas podem ser classificadas como:
6
Fonte: Oliveira et. al. (2021)

7. Perturbações causadas pelas cargas ao
sistema
Considerando seus ciclos de operação, as cargas podem ser classificadas
como cargas transitórias (cíclicas ou acíclicas) ou cargas contínuas.
• Cargas transitórias: quando a carga não apresenta um regime de
funcionamento constante, com variação ao longo do tempo.
– Carga transitória cíclica: pode assumir um ciclo periódico e previsível.
– Carga transitória acíclica: também chamada de aperiódica
• Cargas contínuas: assumem um regime permanente e constante de
funcionamento, consumindo continuamente a mesma energia elétrica do
sistema.
Para que o sistema não seja afetado pela variação das cargas, é necessário
avaliar momentos críticos, tal como o início de turno de grandes indústrias,
dando atenção especial aos momentos em que a rede é submetida à
demanda máxima (pico de carga), impondo condições rigorosas de queda de
tensão e aquecimento (BARROS; BORELLI; GEDRA, 2014).
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8. Tarifação
• As cargas também podem ser classificadas de acordo com as seguintes
classes e subclasses de consumo (ANEEL, 2005):
– residencial: consumidores residenciais de baixa renda, cuja tarifa é estabelecida de
acordo com critérios específicos;
– industrial: unidades consumidoras que desenvolvem atividade industrial, inclusive o
transporte de matérias--primas, insumos ou produtos resultante do seu processamento;
– comercial, serviços e outras atividades: os serviços de transporte, comunicação,
telecomunicação e outros afins;
– rural: atividades de agropecuária, cooperativa de eletrificação rural, indústria rural,
coletividade rural e serviço público de irrigação rural;
– poder público: atividades dos poderes públicos federal, estadual ou distrital e municipal;
– iluminação pública: iluminação de ruas, praças, jardins, estradas e outros logradouros
de domínio público de uso comum e livre acesso, de responsabilidade de pessoa jurídica
de direito público;
– serviço público: serviços de água, esgoto e saneamento;
– consumo próprio: fornecimento destinado ao consumo de energia elétrica da própria
empresa de distribuição.
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9. Tensão de fornecimento
• Sob o critério de tensão de fornecimento, as cargas dos consumidores são
classificadas de acordo com a classe de tensão nominal de fornecimento.
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10. Tensão de fornecimento
• Sob o critério de tensão de fornecimento, as cargas dos consumidores são
classificadas de acordo com a classe de tensão nominal de fornecimento.
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11. Fatores típicos de carga
• Vamos examinar a conceituação e os cálculos definidos pela
NBR ABNT 5460:1992 — Sistemas elétricos de potência
(ABNT, 1992) sobre os fatores típicos de carga:
– Demanda
– Carga instalada
– Demanda máxima
– Demanda máxima diversificada
– Fator de coincidência
– Fator de contribuição
– Fator de utilização
– Fator de carga
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12. Demanda
Segundo a ABNT NBR 5460 (ABNT, 1992, p. 14), demanda é
definida como:
“média das potências elétricas instantâneas solicitadas ao sistema elétrico,
por consumidor ou outro concessionário, durante um intervalo de tempo
especificado”.
O período durante o qual é tomado o valor médio é designado
intervalo de demanda, geralmente de 15 minutos.
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13. Carga instalada
A carga instalada é a soma das potências nominais dos
equipamentos de um consumidor ou unidade consumidora que
têm condições de entrar em funcionamento.
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14. Demanda máxima
A maior de todas as demandas que ocorreram num período
especificado recebe o nome de demanda máxima, que pode ser
diária, semanal, mensal, etc. A Figura 1 apresenta um exemplo
de gráfico de demanda máxima.
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15. Fator de demanda
Fator de demanda é a relação entre a demanda máxima que
ocorreu no intervalo de tempo (t) e a potência instalada de um
sistema, ou parte do sistema ou de uma carga.
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16. EXEMPLO 1
Suponha que um sistema elétrico de potência supre um circuito de cargas
industriais e que a demanda máxima desse circuito seja de 2.200 kW em
determinado período do dia. Esse circuito tem uma potência instalada de
3.200 kW. Qual será o fator de demanda?
Via de regra, o fator de demanda é menor que 1, mas pode ser maior que 1?
Resposta: Em casos de sobrecarga será maior que 1.
Observação: Para o projeto de rede, o ideal seria conhecer o fator de demanda medindo a
demanda máxima do consumidor e conhecendo sua potência instalada. Como na maioria dos
casos os consumidores ainda não estão ligados, a demanda é estimada com base em dados
disponíveis e definida estatisticamente. Diversos fatores contribuem para a determinação do
fator de demanda, como classe de consumidor, magnitude de sua carga, quantidade de
equipamentos ligados, época do ano, etc.
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17. Fator de carga
O fator de carga é definido como a relação entre a demanda média num determinado
intervalo de tempo e a demanda máxima verificada nesse mesmo intervalo:
Multiplicando-se o numerador e o denominador dessa equação pelo período de
tempo, temos:
Ou
17

18. Ainda sobre o Fator de carga
• O produto do fator de carga pela duração do período ∆t
representa o período durante o qual o sistema deveria operar
com sua demanda máxima para alcançar a mesma energia que
operando em sua curva de carga.
• O valor da demanda é considerado de acordo em um intervalo
de demanda, geralmente 15 minutos. Associado ao intervalo de
demanda é definido o período para o qual se deseja determinar
o fator de carga, como um dia, uma semana, um mês, etc.
• O fator de carga deve ser o mais próximo possível de 1, porque o
custo por kWh cai quando o custo fixo — que, por sua vez,
independe da quantidade de energia que está sendo consumida
— é rateado numa quantidade maior de kWh vendido.
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19. • Para tanto, geralmente toma-se o período de um ano para
que seja possível determinar alguns fatos relevantes, como o
período durante o qual a carga não é maior que um
determinado valor, a probabilidade de ocorrências de
demanda para um determinado valor, etc.
• De posse desses dados, é determinada a curva de duração de
carga, que permite analisar as demandas de carga com uma
visão ampliada.
• Para construir a curva de duração de cargas, são utilizados
softwares específicos ou planilhas eletrônicas.
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Curva de duração de carga

20. Sequência para construção da curva de
carga
• Independentemente do recurso utilizado, a seguinte sequência costuma
ser observada (KAGAN; OLIVEIRA; ROBBA, 2010):
– ordenar em ordem decrescente as demandas verificadas no período;
– determinar para cada valor de demanda o tempo de sua duração;
– acumular, na ordem das demandas decrescentes, seus tempos de duração;
– construir a curva de carga determinando o valor dos níveis de demanda para cada um
dos intervalos de tempo acumulados.
• Considere a demanda medida durante uma semana de um consumidor
comercial apresentada no Quadro 3 a seguir (assuma que o fator de
potência se mantém constante nos intervalos)
20

21. Dados para
construção da
curva de carga
- continuação
21

22. Curva gerada
A Figura 2 foi gerada utilizando a sequência de construção da curva de carga.
22

23. Bibliografia
• DA OLIVEIRA, Iberê Carneiro D.; SILVEIRA, Miguel Francisco;
FUJISAWA, Cassio H.; et al. Transmissão e Distribuição de
Energia. Grupo A, 2021. 9786556902111. Disponível em:
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/97865569
02111/ . Acesso em: 08 abr. 2022.
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24. Foto da UHE de Três Marias-1960, 400 MW

25. Conceitos
 Curva de carga de um dia útil
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

26. 4.600
4.800
5.000
5.200
5.400
5.600
5.800
6.000
6.200
6.400
6.600
6.800
7.000
700 MW em 10 minutos
Fonte CEMIG D
Perfil da Curva de Carga em Minas Gerais