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TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO DE
ENERGIATeoria da Transmissão da Energia ElétricaProf. Me. Jáder de AlencarVasconcelos
Teoria da Transmissão da
Energia Elétrica
Introdução
• A distribuição das correntes e diferenças depotencial e a transferência de energia aolongo de uma linha de transmissão podem seranalisadas por diversos processos.
• Essa análise, evidentemente, tem porfinalidade permitir ao operador chegar aexpressões matemáticas finais que serãoempregadas diretamente na solução deproblemas práticos.
• Antes de tentarmos uma solução matemática,é de toda conveniência efetuarmos umaanálise qualitativa dos fenômenoseletromagnéticos de uma linha detransmissão.
Energização da Linha
• Os termos fonte e consumidor de energiadevem ser entendidos no seu sentido maisamplo: transmissor e receptor de energia,respectivamente.
Figura 1 – Linha bifilar ideal
• Consideremos uma LT ideal, constituída pordois condutores metálicos, retilíneos ecompletamente isolados.
• Linha ideal:
– Resistência elétrica dos condutores consideradanula;
– Dielétrico entre os condutores é consideradoperfeito.
• Dois condutores separados por dielétricos:
– Capacitância C [farad/km]
– Indutância L [henry/km]
• Consideremos um dissipador de energiajunto ao receptor, representado por umaresistência R2
• Um circuito equivalente pode ser assimrepresentado pela Figura 2:
Figura 2 – Circuito equivalente aproximado de uma linha bificar ideal
• Decorre, portanto, um tempo finito entre oinstante em que se aplica uma tensão aotransmissor de uma linha de transmissão e oinstante em que esta tensão pode ser medidaem seu receptor.
• Podemos então definir uma velocidadedepropagação para uma linha de comprimento l[km]:
– T [s]: tempo necessário para a tensão no receptoratingir V [V]
• Cargas elétricas em movimento dão origem a compos magnéticos e elétricos.
• Portanto, ao se energizar uma LT, ao longo damesma irão se estabelecendo,progressivamente, campos elétricos emagnéticos, do transmissor ao receptor.
• Consideremos um trecho de linha decomprimento unitário (1 km):
• Considerando que a corrente crescerá de zero para I0:
• A partir das equações anterioresencontramos:
– Que é a velocidade com a qual os camposelétricos e magnéticos se propagam ao longo deuma linha.
• A partir das expressões de capacitância eindutância para uma linha a dois condutores:
• Podemos obter:
• Verificamos que Z0 não depende do comprimentoda linha, somente do meio em que esta seencontra e de suas dimensões físicas, distância Dentre condutores e raio r dos condutores.
• É uma constante para cada linha e, por isso,considerada uma grandeza característicadenominada impedância natural da linha,impedância característica ou impedância desurto.
• Capítulo 3 – Transmissão de Energia Elétrica –Rubens Dario Fuchs
OBRIGADO!!