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!!