transferindo energia eléctrica de CORRENTE ALTERNADA

os sistemas de distribuição eléctrica são uma parte essencial do sistema de energia eléctrica. A fim de transferir a energia elétrica de uma fonte de corrente alternada (AC) ou de corrente contínua (DC) para o lugar onde ela será usada, algum tipo de rede de distribuição deve ser utilizada.

O método utilizado para distribuir energia a partir de onde ele é produzido para onde ela é usada pode ser muito simples. Sistemas de distribuição de energia mais complexos são usados, para transferir a energia elétrica da usina para indústrias, casas e edifícios comerciais.conteúdo:

1. sistemas de Distribuição em geral
2. Classificação
   1. CA de distribuição
      1. distribuição Primária do sistema
      2. distribuição Secundária do sistema
   2. DC distribuição
      1. 2 fios DC sistema
      2. 3 fios DC sistema
   3. Mais comuns acordos de distribuição
      1. Sistema Radial
      2. Anel principal do sistema
      3. Interligada de sistemas de potência
3. queda de Tensão de cálculo na DC sistema
4. Requisitos de um bom sistema de distribuição
5. considerações de Design

Sistemas de distribuição em geral

Sistemas de distribuição geralmente empregam equipamentos como transformadores, disjuntores e dispositivos de proteção. O sistema de distribuição elétrica original Desenvolvido por Thomas Edison era um sistema de corrente contínua subterrânea (DC).em geral, o sistema de distribuição é o sistema eléctrico entre a subestação alimentada pelo sistema de transmissão e a extremidade do consumidor.é geralmente constituído por alimentadores, distribuidores. O diagrama de uma única linha de um sistema de distribuição típico é mostrado na Figura 1.

Basicamente, podemos dizer, que parte da energia do sistema que distribui energia elétrica para uso local é conhecido como sistema de distribuição.

alimentadores

um alimentador é um condutor que liga a subestação (ou estação geradora localizada) à área onde a energia deve ser distribuída. De um modo geral, não são extraídas quaisquer ligaduras do alimentador, de modo que a corrente nele permaneça a mesma durante todo o processo (Figura 2).

A principal consideração na concepção de um alimentador é a capacidade de carga corrente.

Distribuidor

Um distribuidor é um condutor a partir do qual tappings são tomadas para fornecimento aos consumidores. A corrente através de um distribuidor não é constante, porque as ligaduras são tomadas em vários lugares ao longo de seu comprimento.

service mains

a service maim é geralmente um pequeno cabo que conecta o distribuidor aos terminais dos consumidores.

volte ao conteúdo

2. Classificação

Um sistema de distribuição pode ser classificado de acordo com:

de Acordo com a natureza de corrente, sistema de distribuição pode ser classificado como:

• corrente Direta (DC) sistema de distribuição
• Alternativa atual (AC) sistema de distribuição.

hoje em dia, o sistema AC é universalmente adotado para a distribuição de energia elétrica, pois é mais simples e mais econômico do que o método de corrente contínua.de acordo com o esquema de ligação, o sistema de distribuição pode ser classificado como: sistema Radial sistema principal do anel Sistema Inter-ligado.cada regime tem as suas próprias vantagens e desvantagens.

volte ao conteúdo

2.1 Distribuição de CORRENTE ALTERNADA

agora-a-dias a energia elétrica é gerada, transmitida e distribuída na forma de corrente alternada. Uma razão importante para o uso generalizado de corrente alternada em vez de corrente direta é o fato de que a tensão alternada pode ser convenientemente alterada em magnitude por meio de um transformador.

não existe uma linha definida entre a transmissão e distribuição de acordo com a tensão ou a capacidade global. Esta linha também varia de país para país.

No entanto, em geral, o sistema de distribuição de corrente alternada é o sistema eléctrico entre a subestação de descida alimentada pelo sistema de transmissão e os contadores dos consumidores (Figura 3).

o sistema de distribuição de AC é classificado em:

1. Sistema de distribuição primária e
2. Sistema de distribuição secundária.

volte ao conteúdo

2.1.1 sistema de distribuição primária

é a parte do sistema de distribuição de corrente alternada que opera em tensões um pouco mais elevadas do que a utilização geral e lida com grandes blocos de energia elétrica do que o consumo médio de baixa tensão (Figura 4).

a tensão utilizada para a distribuição primária depende da quantidade de energia a transportar e da distância da subestação a alimentar. As tensões de distribuição primária mais usadas são 11 kV, 66 kV e 33 kV, mas isso difere de país para país.uma das considerações económicas, a distribuição primária é efectuada por um sistema de 3 fases, 3 fios.a energia elétrica da estação geradora é transmitida em alta tensão para a subestação localizada na cidade ou perto dela. Nesta subestação, a tensão é reduzida para 11 kV com a ajuda de um transformador para baixo.

a energia é fornecida a várias subestações para distribuição ou aos grandes consumidores a esta tensão. Isto forma a distribuição de alta tensão ou distribuição primária.

voltar ao sumário

2.1.2 distribuição Secundária do sistema

por Isso é que parte do CA sistema de distribuição que inclui o intervalo de tensões em que o consumidor final utiliza a energia elétrica entregue a ele.a distribuição secundária emprega 400/230 V, 3 fases, 4 fios. O circuito de distribuição primária fornece energia a várias subestações, chamadas subestações de distribuição.

as subestações estão situadas perto das localidades dos consumidores e contêm transformadores desclassificados. Em cada subestação de distribuição, a tensão é reduzida para 400 V e a potência é fornecida por um sistema de 3 fases, 4 fios.

a tensão entre duas fases é de 400 V e entre qualquer fase e neutra é de 230 V (Figura 5).

As cargas domésticas de fase única são ligadas entre uma fase e a neutra, enquanto as cargas do motor de 3 fases 400 V, do transformador de potência, são ligadas directamente através de linhas de 3 fases.

voltar ao sumário

2.2 C.C. de distribuição

é um conhecimento comum que a energia elétrica é quase que exclusivamente gerada, transmitida e distribuída como CA no Entanto, para certas aplicações, DC de alimentação é absolutamente necessário.por exemplo, a alimentação em corrente contínua é necessária para o funcionamento de máquinas de Velocidade Variável (isto é, motores de corrente contínua), para trabalhos electroquímicos e para áreas congestionadas onde são necessárias reservas de baterias de armazenamento.para este efeito, a energia de corrente alternada é convertida em corrente contínua na subestação, utilizando máquinas de conversão, por exemplo, rectificadores de arco de mercúrio, conversores rotativos e conjuntos de geradores de motores.

fonte CC hum a subestação pode ser obtido na forma de:

• 2-fio ou
• 3-fio para distribuição

voltar ao sumário

2 2.2.1-fio DC sistema

Como o nome indica, este sistema de distribuição consiste de dois fios (+ e -). Um é o fio de saída ou positivo e o outro é o fio de retorno ou negativo. Cargas como lâmpadas, motores, etc. estão ligados em paralelo entre os dois fios.

Este sistema nunca é utilizado para fins de transmissão devido à baixa eficiência, mas pode ser utilizado para a distribuição de energia de corrente contínua.

voltar ao sumário

2.2.2 3 fios DC sistema

Ele consiste de dois exterior e um meio ou um fio neutro, que é ligada à terra na subestação (ver Figura 5). A tensão entre os outers é o dobro da tensão entre qualquer fio exterior e neutro.

cargas que requerem alta tensão (por exemplo, motores) são conectadas entre os outers, enquanto lâmpadas e circuitos de aquecimento que requerem menos tensão são conectados entre o exterior e o neutro.

voltar ao sumário

2.3 disposições de distribuição mais comuns

2.3.1 sistema Radial

neste sistema, os alimentos separados irradiam a partir de uma única subestação e alimentam os distribuidores apenas numa extremidade. Na Figura 6 é apresentado um diagrama de uma única linha de um sistema de distribuição radial. O sistema radial é utilizado em baixa tensão e a subestação está localizada no centro da carga.

Este é o circuito de distribuição mais simples e tem o menor custo inicial.

no Entanto, ela tem as seguintes desvantagens.o fim do distribuidor mais próximo do ponto de alimentação será fortemente carregado.os consumidores dependem de um único alimentador e distribuidor.portanto, qualquer falha no alimentador ou distribuidor corta a oferta aos consumidores que estão do lado da falha longe da subestação.os consumidores da extremidade distante do distribuidor seriam sujeitos a graves flutuações de tensão quando a carga sobre o distribuidor mudasse.devido a estas limitações, este sistema é utilizado apenas para distâncias curtas. O sistema radial pode ser ampliado através da introdução de mais laterais e sub-laterais.

o back to contents

2.3.2 Ring main system

neste sistema, as primárias dos transformadores de distribuição formam um ciclo. O circuito de loop começa a partir das barras de ônibus da subestação, faz um loop através da área a ser servida, e retorna para a subestação.

O diagrama de linha única do sistema principal do anel é mostrado na Figura 7.

O anel principal sistema tem as seguintes vantagens:

1. Há menos oscilações de tensão no consumidor terminais.o sistema é muito fiável, uma vez que cada distribuidor é alimentado por dois alimentadores. Em caso de falha em qualquer parte do alimentador, a continuidade do fornecimento é mantida.

por exemplo, suponha que a falha ocorre em qualquer seção do alimentador. Em seguida, a seção faulted o alimentador pode ser isolado para reparos e, ao mesmo tempo, a continuidade do fornecimento é mantida para todos os consumidores através do outro alimentador.

voltar ao sumário

2.3.3 Interligada de sistemas de potência

Quando o alimentador anel é energizado por duas ou mais de duas fontes, ele é chamado de sistema interligado. O diagrama de linha única do sistema interligado é mostrado na Figura 8 abaixo.

O sistema interligado tem as seguintes vantagens:

1. aumenta a confiabilidade do serviço.qualquer área alimentada a partir de uma estação geradora durante as horas de pico de carga pode ser alimentada a partir da outra estação geradora. Isso reduz a capacidade de reserva de energia e aumenta a eficiência do sistema.

volte ao conteúdo

3. Cálculo da queda de tensão no sistema DC

a queda de tensão no sistema de distribuição é calculada seguindo a lei Ohm,S. Consideremos um sistema de distribuição radial simples, como mostrado na Figura 9.

O sistema de carga concentrada Ia, Ib, Ic, Id e Ie no ponto de carga A,B,C,D e e, respectivamente. A resistência de diferentes secções foi demonstrada na Figura 5 acima.

O alimentador é alimentado no ponto O. As tensões em diferentes nós são Va, Vb, Vc, Vd e Ve e o alimentador é alimentado na tensão Vo . Daí a queda de tensão é dado por:

VDTotal =VDOA + VDAB +VDBC + VDCD + VDDE

Corrente que flui em seções:

• A corrente que flui na seção ‘OA’ é: Ioa = Ia + Ib + Ic + Id + Ie
• A corrente que flui na seção ‘AB’ é: Iab = Ib + Ic + Id + Ie
• A corrente que flui na seção ‘BC’ é: Ibc = Ic + Id + Ie
• A corrente que flui na seção ‘CD’ é: Cid = Id + Ie
• A corrente que flui na seção ‘DE’ é: Ide = Ie

A queda de tensão total, portanto, é dada por:

VDTotal = IoaRoa + IabRab + IbcRbc + IcdRcd + IdeRde

da mesma forma, podemos determinar a queda de tensão de corrente alternada, o sistema de distribuição. Em muitos casos, a carga no sistema não está concentrada, pode ser uma carga uniforme ou uma combinação de carga uniforme e concentrada.

Se a carga é uniforme, então a queda de tensão é calculada para um comprimento muito pequeno do alimentador, como dx, e então integrá-lo ao longo de todo o comprimento.4. Requisitos de um bom sistema de distribuição é necessário um esforço considerável para manter uma fonte de alimentação elétrica dentro das necessidades de vários tipos de consumidores. Alguns dos Requisitos de um bom sistema de distribuição são:

• tensão adequada,
• disponibilidade de energia a pedido e

confiabilidade.

Tensão adequada

um requisito importante de um sistema de distribuição é que as variações de tensão nos terminais do consumidor devem ser tão baixas quanto possível. As mudanças de tensão são geralmente causadas pela variação da carga no sistema. Baixa tensão causa perda de receita, iluminação ineficiente e possível queima do motor.a alta tensão provoca o incêndio permanente das lâmpadas e pode causar a avaria de outros aparelhos.por conseguinte, um bom sistema de distribuição deve garantir que as variações de tensão nos terminais do consumidor se situam dentro dos limites admissíveis. O limite estatutário das variações de tensão é de ± 5% do valor nominal nos terminais do consumidor.

Assim, se declarado tensão de 230 V, a tensão mais elevada do que o consumidor não deve exceder 242 V enquanto que a menor tensão do consumidor não deve ser inferior a 218 V.

Disponibilidade de energia sobre a demanda

fonte de Alimentação deve estar disponível para os consumidores em qualquer quantidade que eles podem exigir a todo o tempo. Por exemplo, os motores podem ser iniciados ou desligados, as luzes podem ser ligadas ou desligadas, sem aviso prévio para a companhia de alimentação elétrica. Como a energia elétrica não pode ser armazenada, portanto, o sistema de distribuição mais capaz de suprir as demandas de carga dos consumidores.isto exige que o pessoal de operação estude continuamente os padrões de carga para prever antecipadamente as principais alterações de carga que seguem os horários conhecidos.

confiabilidade

a indústria moderna é quase dependente da energia elétrica para seu funcionamento. Casas e edifícios de escritório são iluminados, aquecidos, resfriados e ventilados por energia elétrica. Isto exige um serviço fiável.