PRODUÇÃO TRANSPORTE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉCTRICA.

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1 PRODUÇÃO TRANSPORTE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉCTRICA

2 2 Em Portugal, a energia eléctrica é essencialmente produzida em centrais hidroeléctricas e em centrais termoeléctricas. PRODUÇÃOPRODUÇÃO

3 3 Nas centrais hidroeléctricas, aproveita-se a força da água para produzir movimento em turbinas que estão acopladas a alternadores, os quais transformam esse movimento em energia eléctrica. PRODUÇÃOPRODUÇÃO

4 4 Classificação das centrais hidroeléctricas Queda aproveitada Alta quedah > 250 m Média queda50 ≤ h ≤ 250 m Baixa quedah < 50 m Caudal Grande caudalQ > 100 m 3 /s Médio caudal10 ≤ Q ≤ 100 m 3 /s Pequeno caudalQ < 10 m 3 /s PRODUÇÃOPRODUÇÃO

5 5 PRODUÇÃOPRODUÇÃO Classificação das centrais hidroeléctricas Tipo de aproveitamento Centrais de fio de água (*) Duração de esvaziamento < 100 horas Centrais de albufeira Duração de esvaziamento ≥ 100 horas Serviço desempenhado Centrais de ponta Quando funcionam para cobrir as necessidades energéticas de certas pontas de consumo. Centrais de base Quando funcionam em modo continuo. (*) Central hidroeléctrica, alimentada por um curso de água permanente, concebida para produzir energia eléctrica a partir da energia cinética dos cursos de água. Uma central a fio de água localiza-se num rio perene (com caudal constante durante o ano). Localizam-se onde existem quedas, cascatas ou cachoeiras.

6 6 Nas centrais termoeléctricas, queimam-se os combustíveis (como o carvão, o fuel ou o gás natural) e assim produz-se o calor que aquece a água a altas temperaturas, obtendo-se vapor de água. É a força do vapor de água que, neste tipo de centrais, faz movimentar as turbinas que estão acopladas aos alternadores. PRODUÇÃOPRODUÇÃO

7 7 Classificação das centrais termoeléctricas Quanto ao motor térmico e ao combustível Centrais clássicas (a carvão, fuel, gás, etc.) Centrais nucleares (a urânio, plutónio, etc.) Quanto ao serviço desempenhado Centrais de pontaQuando funcionam para cobrir as necessidades energéticas de certas pontas de consumo. Centrais de baseQuando funcionam em modo continuo. Quanto ao produto Centrais forçaLimitam-se a produzir energia eléctrica. Centrais força - calorProduzem energia eléctrica e aproveitam o vapor ainda quente, à saída das turbinas, para a distribuição de calor, quer a unidades industriais, quer a cidades, para aquecimento doméstico. PRODUÇÃOPRODUÇÃO

8 8 PRODUÇÃOPRODUÇÃO Em Portugal existem experiências para obter electricidade a partir de outras fontes renováveis de energia (vento, sol, biomassa e ondas).

9 9 TRANSPORTETRANSPORTE Se quisermos transportar uma potência eléctrica S=U.I, com o mínimo de perdas por efeito de Joule, a melhor forma de o fazer é, sem dúvida, aumentar o valor da tensão U. Senão, vejamos com o seguinte exemplo: para transportar 1000 VA podemos fazê-lo com U=1000 V e I=1 A ou com U=100 V e I=10 A, entre outras soluções. Sendo a potência de perdas por efeito de Joule, p=R.I 2, no segundo caso as perdas seriam 100 vezes superiores às verificadas no primeiro. Note-se também que, ao reduzir I, reduz-se também a secção do condutor. Porque é que se faz o transporte de energia eléctrica em alta tensão? BT - Baixa Tensão (tensão entre fases cujo valor eficaz é igual ou inferior a 1kV); MT - Média Tensão (tensão entre fases cujo valor eficaz é superior a 1 kV e igual ou inferior a 45 kV); AT - Alta Tensão (tensão entre fases cujo valor eficaz é superior a 45 kV e igual ou inferior a 110 kV); MAT - Muito Alta Tensão (tensão entre fases cujo valor eficaz é superior a 110 kV).

10 10 Nas centrais os alternadores fornecem energia a tensões não superiores a 20/25 KV. Para reduzir as perdas nas linhas há necessidade de aumentar a tensão eléctrica para Muito Alta Tensão (M.A.T.) à saída da central, por meio de subestações elevadoras. Visto que o consumidor, por motivos económicos e de segurança, não utiliza a energia a tensões tão elevadas, torna-se necessário, junto aos centros de consumo, reduzir a tensão para níveis mais adequados: em Alta e Média Tensão para consumidores industriais e em Baixa Tensão para a generalidade dos consumidores domésticos. Transporte e Distribuição 20/25 KV 150, 220, 400 KV 10, 15, 30 / 60 KV 230 / 400 V M.T/. M

11 11 Postes de alinhamentoSuportar os condutores em linha recta. Postes de derivaçãoQuando a partir deles há derivação de linha. Postes de ânguloSuportam a linha nos pontos em que ela muda de direcção. Postes de amarraçãoSão postes de fim de linha. Postes de cruzamentoSão utilizados para efectuar cruzamentos com outras linhas. POSTESPOSTES Isolador

12 12 Linhas eléctricas de Alta Tensão São normalmente aéreas podendo, no entanto, ser subterrâneas. As redes aéreas são de instalação e conservação mais económicas que as redes subterrâneas, por outro lado, são mais susceptíveis de avarias. As linhas aéreas são suportadas por postes, normalmente metálicos, sendo os condutores nus, de cobre ou alumínio, suspensos ou apoiados por isoladores. LINHASLINHAS Poste reticulado usado em A.T.

13 13 Linhas eléctricas de Média Tensão Podem ser aéreas ou subterrâneas. As aéreas são normalmente em cabo nu, apoiadas em postes de betão (mais comum) ou metálicos, sendo os condutores suspensos ou apoiados por isoladores. Linha eléctricas de Baixa tensão Podem ser de dois tipos: aéreas ou subterrâneas. As linhas aéreas podem ser em condutores nus ou isolados em feixe (cabo torçada). As linhas em condutor nu estão fixas sobre isoladores e apoiados em postes de betão, ou sobre suportes metálicos (postaletes) fixos na fachada. LINHASLINHAS Poste de betão armado usado em B.T. e M.T.

14 14 LINHASLINHAS Classificação das linhas quanto à sua configuração Quanto à configuração podem as linhas de transporte e de distribuição ser classificadas em linhas abertas e linhas fechadas. As linhas são abertas quando têm apenas um ponto de alimentação, isto é, as linhas radiam desse ponto e não se podem fechar sobre si próprias. As linhas são fechadas quando podem ser alimentadas por vários centros de alimentação ou por um único centro mas em que há mais que uma via de alimentação, fechando-se, portanto, sobre si próprias. As linhas abertas, embora sejam mais económicas, estão sujeitas a grandes interrupções em caso de avaria.

15 15 LINHASLINHAS As linhas abertas de transporte podem ser simples e radiais. Rede radial Rede simples Subestação de elevação – Os transformadores elevam o valor da tensão para efectuar o transporte. Subestação redutora – Os transformadores baixam a tensão para efectuar a distribuição.

16 16 LINHASLINHAS As linhas fechadas de transporte podem ser em anel e malhadas. Rede em anel Em Portugal, o grande transporte de energia é feito essencialmente através de redes em anel. Rede malhada Central Subestação Subestação de seccionamento As subestações de seccionamento equipadas de seccionadores e órgão de protecção e corte, cujas funções são as de ligar ou isolar determinados troços e linha, seja por motivos de detecção e reparação de avarias ou apenas por conveniência de exploração.

17 17 LINHASLINHAS As linhas abertas de distribuição em A.T. e M.T podem ser simples e radiais. S – Subestação P.T. – Posto de transformação Rede simples S P.T. A rede simples é pouco usada devido à fraca qualidade de serviço. A rede radial é muito usada nos meios rurais. As linhas que ligam PTs entre si ou eventualmente uma subestação a PTs designam-se por linhas de pequena e média distribuição.

18 18 LINHASLINHAS As linhas fechadas de distribuição em A.T. e M.T. podem ser em anel e malhadas. S – Subestação P.T. – Posto de transformação S P.T. S A rede malhada é pouco usada devido ao alto custo de exploração. A rede em anel é o tipo de rede mais frequente.

19 19 Posto de transformação (P.T.) DISTRIBUIÇÃODISTRIBUIÇÃO Aos postos de transformação chegam as linhas em M.T. que constituem a rede secundária de distribuição. A partir dos P.T.s faz-se a distribuição final em B.T. que vai alimentar directamente o consumidor. Num P.T. existem, além dos órgãos de protecção, de seccionamento e medida, transformadores que fazem a redução de M.T. para B.T. O primário do transformador é alimentado pelo cabo trifásico em M.T. e pelo secundário sai um cabo (ou uma linha aérea) com três fases e neutro em B.T., o qual vai alimentar um conjunto de habitações. M.T. P.T. 230/400 V

20 20 Rede de distribuição em B.T. DISTRIBUIÇÃODISTRIBUIÇÃO Os cabos de distribuição de baixa tensão são normalmente constituídos por cinco condutores um dos quais se destina à iluminação pública.

21 21 DISTRIBUIÇÃODISTRIBUIÇÃO Iluminação pública A corrente no condutor destinado à iluminação pública é ligado a uma das três fases por intermédio de um interruptor horário, que se regula de forma a apagar e a acender a horas determinadas. Normalmente os postes de iluminação pública estão equipados com lâmpadas de vapor de mercúrio (brancas/levemente azuladas) ou vapor de sódio (amarelas). O seu acendimento é automático, podendo ser controlado através de uma célula fotoeléctrico que liga a corrente para as lâmpadas no momento em que a luminosidade ambiente diminui para baixo de um nível pré-estabelecido (por exemplo, 4 lux).

22 22 Instalação colectiva DISTRIBUIÇÃODISTRIBUIÇÃO

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