1.a Aula_LAB_307_Ensaios com Circuitos Trifásicos

LAB_307
Prof. Dr. Cesar da Costa
1.a Aula: Ensaios com Circuitos Trifásicos
II. Sistema de Geração, Distribuição e Transmissão de Energia Trifásica
2.1 Geracao de Energia Elétrica Trifásica

Nas usinas hidrelétricas a energia mecânica de uma queda d'água é
transformada em energia elétrica a partir de turbinas, que acionam
geradores elétricos.
2.2 Sistema Elétrico Trifásico
 Muito embora os geradores de eletricidade possam produzir tanto energia em
corrente contínua (CC) ou corrente alternada (CA), a maior parte da energia
elétrica gerada não só no Brasil, mas em todo o mundo é em corrente
alternada no sistema trifásico, na frequência de 60 Hz.
 Isto ocorre, pois a corrente alternada, permite elevar ou diminuir os valores
de tensão de uma forma muito mais simples e barata, se comparado com
os sistemas disponíveis para Corrente Contínua.
 Nesse sistema, utiliza-se um gerador de CA que funciona pelo princípio de
indução eletromagnética, conforme ilustrado a seguir.
2.3 Gerador Elétrico Trifásico
R
S
T
 Três bobinas (R, S, T) são fixadas na periferia de giro do rotor e
dispostas a 120º uma da outra.
 Cada uma das três bobinas, estão sob efeito de um campo
magnético girante do rotor, e produzem uma FCEM induzida.
 A FCEM (Força Contra Eletromotriz) é proporcional a intensidade do
fluxo magnético.
 Em um dado momento, cada uma das bobinas fixas ao estator está
sob efeito de uma intensidade de fluxo magnético, diferente em 120º
uma em relação às outras.
 Então tem-se a geração de três FCEM, ou seja, três correntes
alternadas distintas, defasadas em 120º uma das outras.
2. 4 Transmissão e Distribuicão de Energia Trifásica
 Por que transmitir e distribuir a energia elétrica em corrente alternada
é mais eficiente?
a) A transmissão em corrente contínua origina maiores perdas por
cabos.
b) Somente em corrente alternada podemos elevar os níveis da tensão
por meio de transformadores trifásicos, que não funcionam em
corrente contínua, para então transmitir e distribuir a energia.
 Como funciona um sistema de transmissão e distribuição de energia
elétrica?
a) Primeiramente a tensão é gerada e chega até a subestação
elevatória.
b) A energia é transmitida por torres em três fases chamadas R, S e T
em 230 kV.
c) Ao se aproximar do perímetro urbano consumidor, ela é rebaixada
para níveis próximos a 34,5 kV.
d) Segue até a subestação de distribuição em que é novamente
rebaixada para 13,8 kV. É com esse valor que a tensão chega aos
postes dentro das cidades.
e) Até esse ponto a linha se chama primária. No poste um
transformador reduz a tensão para 220V (ou 380V e 440V ) e através
de um tap do transformador ganha o terminal neutro.
 Como são classificados os níveis de tensão elétrica?
Segundo a portaria n.o 505 da agencia Nacional de Energia
Elétrica (ANEEL) temos:
a) Baixa tensão < 1000 V;
b) Média tensão 1000 V até 69 kV;
c) Alta tensão acima de 69 kV.
2.5 Valor Eficaz da Senóide
 A corrente alternada ou CA (em inglês AC) é uma corrente elétrica
cuja magnitude e direção da corrente varia ciclicamente, ao contrário
da corrente contínua cuja direção permanece constante.
 No Brasil a variação (freqüência) da rede elétrica é de 60 Hz. Na
América do Sul, além do Brasil, também usam 60 Hz o Equador e a
Colômbia.
 A Argentina, Bolívia, Chile, Paraguai e Peru usam a freqüência de 50
Hz.
Valores da Tensão Senoidal
Quatro são os valores da tensão elétrica de uma
senóide:
1. Valor de pico (Vp): é o valor máximo alcançado pelo semi ciclo
positivo, ou o mínimo pelo semi ciclo negativo. Mede-se com o
osciloscópio.
2. Valor pico a pico (Vpp): geralmente é duas vezes a tensão de pico.
Mede-se com o osciloscópio).
3. Valor médio: corresponde à média aritmética da senóide, ou seja,
Vm = 0,637.Vp.
4. Valor eficaz ou RMS: corresponde ao valor de tensão alternada que
dissiparia a mesma potência em uma carga se fosse contínua. O
valor eficaz pode ser calculado como Vef ou Vrms= 0,707.Vp.
Mede-se com o voltímetro.
Circuito Trifásico com Carga Equilibrada
 Ligação Triângulo:
Circuito Trifásico com Carga Equilibrada
 Ligação Estrela: