Este documento fornece uma visão geral do sistema elétrico de potência, discutindo seus principais componentes e características. Aborda os blocos de geração, transmissão e distribuição de energia, níveis de tensão, elementos como geradores, transformadores e linhas de transmissão. Também apresenta informações sobre o Sistema Interligado Nacional brasileiro e as instituições envolvidas.

1. Análise de Sistemas
Elétricos de Potência 1
Aula 02: Visão Geral do Sistema Elétrico de Potência
UNIVERSIDADE FEDERAL
DE JUIZ DE FORA
P r o f . F l á v i o Va n d e r s o n G o m e s
E - m a i l : f l a v i o . g o m e s @ u f j f . e d u . b r
E N E 0 0 5 - P e r í o d o 2 0 1 2 - 3

2. 1. Visão Geral do Sistema Elétrico de Potência;
2. Representação dos Sistemas Elétricos de Potência;
3. Revisão de Circuitos Trifásicos Equilibrados e
Desequilibrados;
4. Revisão de Representação “por unidade” (PU);
5. Componentes Simétricas;
6. Representação Matricial da Topologia de Redes (Ybarra,
Zbarra);
7. Cálculo de Curto-circuito Simétrico e Assimétrico;
8. Cálculo Matricial do Curto-circuito;
9. Introdução ao Cálculo de Fluxo de Potência.
Ementa Base
Aula 02 – Visão Geral do Sistema Elétrico de Potência
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3. Aspectos Gerais dos Sistemas Elétricos de Potência
 Função Básica dos Sistemas Elétricos de Potência:
 fornecer energia elétrica aos consumidores (grandes ou
pequenos)
 com qualidade adequada,
 no instante em que for solicitada.
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4. Aspectos Gerais dos Sistemas Elétricos de Potência
 Requisitos de um Sistemas Elétricos de Potência:
 Continuidade:
 Energia elétrica sempre disponível ao consumidor
 Conformidade:
 Fornecimento de energia deve obedecer a padrões
 Flexibilidade:
 Adaptação as mudanças contínuas de topologia
 Segurança:
 Fornecimento de energia elétrica não deve causar riscos aos
consumidores
 Manutenção:
 Propriedade de ser devolvido à operação o mais rápido possível em
caso de panes no sistema.
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5. Aspectos Gerais dos Sistemas Elétricos de Potência
 Para que isso seja possível:
 Operação, Controle, Investimentos, Planejamento, etc.
 Ferramentas de Análise:
 Fluxo de Potência, Cálculo de Curto, Otimização, etc.
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6. Aspectos Gerais dos Sistemas Elétricos de Potência
 Os Sistemas Elétricos de Potência (SEPs) têm as funções de
Gerador, Transportador e Distribuidor do produto energia
elétrica.
 OBS: Note que a energia não é criada e sim transformada
(convertida) de uma fonte energética (queda d’água, calor, sol,
nuclear, vento, etc) para energia elétrica.
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7. Introdução à Sistemas Elétricos de Potência
 Os Sistemas Elétricos de Potência (SEP) são
subdivididos em 3 grandes blocos:
 Geração
 Responsável pela produção da energia elétrica.
 Formado por Centrais Elétricas que convertem alguma forma de
energia (cinética, calor, etc) em energia elétrica.
 Transmissão
 Responsável pelo transporte da energia elétrica dos centros de
Geração aos de Consumo.
 Formado por Linhas de Transmissão, Transformadores, etc.
 Distribuição
 Realiza a distribuição da energia elétrica recebida do sistema de
transmissão aos consumidores finais
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8. Sistemas Elétricos de Potência (SEP)
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6,9kV – 30kV 230kV – 750kV 13,8 kV-23,1kV
127/220V 220/380
Rede Básica
69kV – 138kV
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9. Linhas Aéreas de Transmissão (LTs)
 Tensões usuais de transmissão
 Em CC → Valor entre o pólo (+) e pólo (-)
 Em CA → Valor Eficaz = (entre fase-fase)
 Geração de grandes blocos de energia → Aumento do nível de tensão
 Padronização Brasileira
 Distribuição (média tensão): 13,8 kV e 34,5 kV
 Sub-Transmissão e Transmissão (AT): 69 kV, 138 kV e 230 kV
 Transmissão (EAT): 345 kV, 500 kV e 765 kV
 Ultra Alta Tensão: 1000 kV e 1200 kV (em estudos)
9
2
maxV
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10. Nível de Tensão
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 Níveis de Tensão (Brasil-MME):
 Transmissão:
 Padronizadas: 138; 230; 345 e 500 kV
 Existentes: 440 e 750 kV
 Sub-Transmissão:
 Padronizadas: 34,5; 69 e 138 kV
 Existentes: 88 kV
 Distribuição Primária:
 Padronizadas: 13,8 e 34,5 kV
 Existentes: 11,9 e 22,5 kV
 Distribuição Secundária:
 Padronizadas: 127/220 V e 220/380
V
 Existentes: 110 V e 115/230 V
 Níveis de Tensão nos
terminais dos
Geradores:
 Usual: 13,8kV
 Existentes: 2,2 a 22 kV
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11. Tensão na Distribuição Secundária
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12. Sistemas Elétricos de Potência (SEP)
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13. Sistemas Elétricos de Potência (SEP)
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14. Informação
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15. Sistemas Elétricos de Potência (SEP)
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16. Principais Elementos de um SEP
 Geradores
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17. Principais Elementos de um SEP
 Transformadores
 Elevadores e Abaixadores
 Subestações
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Fonte: WEG
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18. Principais Elementos de um SEP
 Linhas de Transmissão
 CA
 CC (elo CC)
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19. Principais Elementos de um SEP
 Alimentadores de Distribuição
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20. Principais Elementos de um SEP
 Cargas
 Consumidores Industriais, Comerciais e Residenciais.
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21. SIN - Sistema Interligado Nacional
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 SIN
 Rede de Transmissão
 Rede Básica;
• Fonte: ONS
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22. Sistema Brasileiro
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23. Características do SEB
 Comparação com a Europa
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24. Características do Sistema Elétrico Brasileiro
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Cap. Instalada = 119 702 MW
• Hidroelétrica = 83 193 MW – 69.5 %
• Térmica = 32 439 MW – 27.1 %
• Nuclear = 2 007 MW – 1.6 %
• Outros = 2 063 MW – 1.7 %
Fonte: ANEEL (Novembro/2012)
Aula 02 – Considerações iniciais sobre Sistemas Elétricos de Potência

25. Matriz Energética Brasileira
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26. SIN
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Tensão kV 2011
230 45.708,7
345 10.061,9
440 6.680,7
500 35.003,4
600 CC 3.224,0
750 2.683,0
Sist. Interligado 103.361,7
Aula 02 – Visão Geral do Sistema Elétrico de Potência

27. A Estrutura Institucional do SEB
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Aula 02 – Visão Geral do Sistema Elétrico de Potência

28. Sistema de Informações Georreferenciadas
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29. Informações Adicionais
http://www.ons.org.br
http://www.aneel.gov.br/
http://www.ccee.org.br
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Aula 02 – Visão Geral do Sistema Elétrico de Potência

30. Geração Distribuída
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31. Smart Grid: Definição - Wikipedia
“Smart grid is a type of electrical grid which attempts to
predict and intelligently respond to the behaviour and
actions of all electric power users connected to it -
suppliers, consumers and those that do both – in order
to efficiently deliver reliable, economic, and sustainable
electricity services.”
Source: Wikipedia - Internet
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32. Smart Grid: Definição - NERC
“smart grid - The integration and application of real-time
monitoring, advanced sensing, communications,
analytics, and control, enabling the dynamic flow of both
energy and information to accommodate existing and
new forms of supply, delivery, and use in a secure,
reliable, and efficient electric power system, from
generation source to end-user.”
Source: NERC Smart Grid Task Force report entitled “Reliability Considerations from the Integration of
Smart Grid.”
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33. Smart Grid: Definição - IEC
"Smart Grid" is today used as a marketing term, rather
than a technical definition. For this reason there is no
well defined and commonly accepted scope of what
"smart" is and what it is not.
The general understanding is that the Smart Grid is the
concept of modernizing the electric grid. The Smart Grid
comprises everything related to the electric system in
between any point of generation and any point of
consumption. Through the addition of Smart Grid
technologies the grid becomes more flexible, interactive
and is able to provide real time feedback.
Source: IEC site
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34. Smart Grid: O novo conceito…

35. Residencial
Industrias
Edifícios
Data Centers
Smart Grid: Transformando as Redes Tradicionais...
Geração
Centralizada Residências
Fluxo Bi-direcional
de energia e…dados!
Usuários Ativos
(desejando “visualizar” e
controlar o consumo. Sendo
fornecedores de energia,
utilizando EV…)
Plantas de
Energia
Renovável
> 1MW
Geração
Distribuída
Descentralizada
<1MW
Geração intermitente e
distribuída em todos
os níveis
Transmissão Comercial & industrialDistribuição
...em Redes Inteligentes
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36. Transmissão Distribuição
Comercial
& Industrial
Residencial
Casas Eficientes
Empresas Eficientes
Geração Centralizada
Rede Concessionária Consumidores
Plantas de Energia Renovável Geração Distribuida
Industria
Edifícios
Data Centers
Residencial
Infra-estrutura
Distribuição Flexível Eficiência EnergéticaGeração Inteligente
Principais domínios do Smart Grid
Resposta a Demanda
Fornecimento
e Demanda
Otimizados
+
+
+
+
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37. Transmissão Distribuição
Geração Centralizada
Utility network Consumers
Industria
Edifícios
Data Centers
Infra-estrutura
Geração Distribuída
1
Plantas de Energias
Renováveis
1
Comunicação e software em todos os níveis do “Smart Grid”
4
Consumidores
Consumidores
Eficiência Energética Ativa:
Gerenciamento Otimizado da
Energia
2
Ativos
Ativos
Residencial
3
Veículo Elétrico
& Arm. de Energia
3
Assim a rede fica “mais inteligente” em todos os lugares…
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38. Informações
 Informações, Avisos e Material Didático no Website Oficial:
 http://www.ufjf.br/flavio_gomes/ene005/
 Dúvidas:
 E-mail: flavio.gomes@ufjf.edu.br
 Atendimento pessoal: Galpão do PPEE, 2º Andar, sala 203.
 Segundas de 16:00 até as 19:00
 Quartas de 16:00 até as 19:00
 Horários sujeitos a alterações.
 Horários adicionais poderão ser disponibilizados.
• Favor consultar o website oficial.
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