Introdução e conceitos da energia elétrica

Vamos a introdução e aos conceitos da energia elétrica, a geração industrial de energia elétrica pode ser usada por meio do uso da energia potencial da água (geração hidroelétrica) ou utilizando energia potencial dos combustíveis (geração termoelétrica).

No Brasil, cerca de 90% da energia gerada, é através de hidroelétricas.

As usinas hidroelétricas utilizam a força das quedas de água para colocarem em movimento as suas turbinas, movimentando assim os geradores e consequentemente

gerando eletricidade. Devem se localizar próximos de rios e em lugares montanhosos, o custo desse tipo de usina é apenas de manutenção em geral e instalação da mesma.

As usinas termoelétricas utilizam a energia térmica para acionar os seus geradores, são compostas basicamente de turbinas acionadas pela queima de algum tipo de combustível, (carvão, petróleo, etc…). Devem se localizar próximo dos locais de produção do combustível em regiões planas de fácil acesso, o custo desse tipo de usina é maior do que a anterior, pois além do custo de manutenção em geral existe o custo da aquisição do combustível.

As usinas nucleares utilizam a energia nuclear para acionar os seus geradores, possuem reatores nucleares onde é depositado o material radioatívo, que libera a energia utilizada para movimentar as turbinas, que por sua vez movimentam os geradores, produzido energia elétrica.

Pode se localizar em qualquer lugar, pois o material radioativo demora a ser substituído, (centenas de anos), seu custo principal é com manutenção geral, a segurança é um ponto que deve ser tratado com cuidado, pois o material radioativo é muito poluente causando vários problemas ao meio ambiente caso haja um vazamento.

Introdução e conceitos da energia elétrica

Entre as usinas alternativas podemos destacar as usinas eólicas, utilizam a força dos ventos para movimentar seus geradores e as usinas solares, utilizam a energia solar para movimentar seus geradores.

Sua produção de energia é pouca seu custo é alto e sua localização deve ser especial, ou seja, lugares onde não falte vento (usina eólica), lugares onde não falte sol (usina solar).

TRANSMISSÃO DE ELETRICIDADE

A transmissão de eletricidade significa o transporte da energia elétrica gerada até os centros consumidores.

Para que seja economicamente viável a tensão gerada nos geradores trifásicos de corrente alternada normalmente de 13,8kv deve ser elevada a valores padronizados em função da potência a ser transmitida e da distância dos centros consumidores.

As tensões mais usuais em corrente alternada para linhas de transmissão são de: 69kv, 138kv, 230kv, 400kv, 500kv.

A partir de 500kv, somente um estudo econômico vai decidir se deve ser utiliza- da corrente alternada ou corrente contínua. Como é o caso da linha de transmissão de Itaipu com 600kv em corrente contínua. Neste caso, a instalação necessita de uma subestação retificadora, ou seja, transformar a tensão alternada em contínua e próximo aos centros consumidores, uma subestação inversora para transformar a tensão contínua em alternada, outra vez, antes de distribuir aos centros consumidores.

O objetivo principal da transmissão em corrente contínua será o da diminuição das perdas por efeito corona, que é resultante da ionização do ar em torno dos condutores, com tensões alternadas muito elevadas.

DISTRIBUIÇÃO

A distribuição de eletricidade é à parte do sistema elétrico já dentro dos sistemas de utilização (cidades, bairros, indústrias).

A distribuição começa subestação abaixadora onde a tensão de linha de transmissão é abaixada para valores padronizados nas redes de distribuição primária (11kv, 13,2kv, 15kv, 34,5kv, etc…).

A parte final de um sistema elétrico é a subestação abaixadora para a baixa tensão, ou seja, na tensão de utilização (380/220, 220/110, etc…).

CONCEITOS ELÉTRICOS

Introdução e conceitos da energia elétrica

TENSÃO ELÉTRICA

Força que impulsiona os elétrons em um circuito fechado e também chamado de DDP (diferença de potencial), pois é conseqüência de um desequilíbrio entre partículas atômicas de cargas negativas ou positivas.

A tensão elétrica é CC (corrente contínua) quando permanece constante sem variar no tempo. Sua unidade é o Volt (V) e a grandeza é representada pela letra U ou E.

A tensão elétrica é CA (corrente alternada) quando varia em intensidade ou polaridade no tempo.

CORRENTE ELÉTRICA

É o fluxo orientado dos elétrons num circuito fechado. A corrente é chamada contínua (CC) quando gerada por uma tensão contínua (pilhas, baterias) e é alternada quando gerada por uma tensão alternada (gerador, rede comercial). Sua unidade é o ampère (A) a grandeza é representada pela letra I.

O valor eficaz de uma corrente ou tensão alternada é equivalente a uma tensão ou corrente contínua positiva que produz a mesma perda de potência média em uma carga resistiva.

Para a forma de onda senoidal (rede) temos: Vef =Vmáx/2

A freqüência (f) de uma corrente ou tensão alternada equivale ao número de vezes que a forma de onda repete em um intervalo de 1s. A unidade de freqüência é o Hz (hertz).

Período (T)

Intervalo de tempo (s) que a forma de onda leva para completar um ciclo. O instrumento utilizado para observar formas de onda é o osciloscópio. ( F=1/T)