Sistema de Fornecimento Elétrico

Definição do Sistema de Fornecimento Elétrico

Um sistema de fornecimento elétrico é definido como a rede que entrega eletricidade das estações geradoras aos consumidores, incluindo transmissão e distribuição.

No passado, a demanda por energia elétrica era baixa, e uma única unidade geradora pequena podia atender às necessidades locais. Agora, com os estilos de vida modernos, a demanda disparou. Para atender a essa demanda crescente, precisamos de muitas grandes usinas de energia.

 No entanto, construir usinas de energia perto dos centros de carga, onde muitos consumidores estão, nem sempre é econômico. É mais barato construí-las perto de fontes naturais de energia, como carvão, gás e água. Isso significa que as usinas de energia geralmente ficam longe de onde a eletricidade é mais necessária.

 Assim, temos que estabelecer sistemas de redes elétricas para trazer a energia elétrica gerada da estação geradora até os consumidores. A eletricidade gerada na estação geradora chega aos consumidores através dos sistemas que podemos dividir em duas partes principais, referidas como transmissão e distribuição.

 Chamamos a rede através da qual os consumidores recebem eletricidade da fonte de sistema de fornecimento elétrico. Um sistema de fornecimento elétrico tem três componentes principais: as estações geradoras, as linhas de transmissão e os sistemas de distribuição. As estações geradoras produzem eletricidade em um nível de tensão comparativamente menor. Produzir eletricidade em níveis de tensão menores é econômico em muitos aspectos.

 Os transformadores elevadores conectados no início das linhas de transmissão aumentam o nível de tensão da energia. Os sistemas de transmissão elétrica então transmitem essa energia elétrica de maior tensão para a zona de centros de carga mais próxima possível. Transmitir energia elétrica em níveis de tensão mais altos é vantajoso em muitos aspectos. As linhas de transmissão de alta tensão consistem em condutores elétricos aéreos ou/ou subterrâneos. Os transformadores rebaixadores conectados no final das linhas de transmissão diminuem a tensão da eletricidade para valores desejados mais baixos para fins de distribuição. Os sistemas de distribuição então distribuem a eletricidade a diversos consumidores de acordo com seus níveis de tensão requeridos.

 Geralmente usamos sistemas CA para geração, transmissão e distribuição. Para transmissão de ultra-alta tensão, sistemas CC são frequentemente usados. Tanto as redes de transmissão quanto as de distribuição podem ser aéreas ou subterrâneas. Os sistemas aéreos são mais baratos, então são preferidos quando possível. Usamos um sistema trifásico de três fios para transmissão CA e um sistema trifásico de quatro fios para distribuição CA.

 Os sistemas de transmissão e distribuição podem ser divididos em estágios primários e secundários: transmissão primária, transmissão secundária, distribuição primária e distribuição secundária. Nem todos os sistemas têm esses quatro estágios, mas esta é uma visão geral de uma rede elétrica.

 Algumas redes podem não ter estágios de transmissão secundária ou distribuição secundária. Em alguns sistemas localizados, pode não haver um sistema de transmissão. Em vez disso, os geradores distribuem diretamente a energia para diversos pontos de consumo.

Vamos discutir um exemplo prático de um sistema de fornecimento elétrico. Aqui, a estação geradora produz energia trifásica a 11 kV. Então, um transformador elevador de 11/132 kV associado à estação geradora eleva essa energia para o nível de 132 kV. A linha de transmissão transmite essa energia de 132 kV para a subestação de rebaixamento de 132/33 kV, composta por transformadores de rebaixamento de 132/33 kV, situada nas periferias da cidade. Chamaremos essa parte do sistema de fornecimento elétrico, que vai do transformador elevador de 11/132 kV ao transformador rebaixador de 132/33 kV, de transmissão primária. A transmissão primária é um sistema trifásico de três fios, o que significa que há três condutores para as três fases em cada circuito de linha.

 Após esse ponto no sistema de fornecimento, a energia secundária do transformador de 132/33 kV é transmitida por um sistema de transmissão trifásico de três fios para diferentes subestações de 33/11 kV situadas em diferentes locais estratégicos da cidade. Referimos essa parte da rede como transmissão secundária.

 As alimentações trifásicas de 11 kV passando pelas margens das ruas da cidade levam a energia secundária dos transformadores de 33/11 kV das subestações de transmissão secundária. Essas alimentações de 11 kV compõem a distribuição primária do sistema de fornecimento elétrico.

 Os transformadores de 11/0,4 kV nos locais dos consumidores rebaixam a energia de distribuição primária para 0,4 kV ou 400 V. Esses transformadores são chamados de transformadores de distribuição e são transformadores montados em postes. Da transformador de distribuição, a energia vai até os consumidores por meio de um sistema trifásico de quatro fios. No sistema trifásico de quatro fios, três condutores são usados para as três fases, e o quarto condutor é usado como o fio neutro para conexões neutras.

 Um consumidor pode receber o fornecimento em trifásico ou monofásico, dependendo de sua necessidade. No caso de fornecimento trifásico, o consumidor recebe 400 V fase a fase (tensão de linha), e para fornecimento monofásico, o consumidor recebe 400 / raiz de 3 ou 231 V fase a neutro em seu ponto de fornecimento. O ponto de fornecimento é o ponto final de um sistema de fornecimento elétrico. Referimos essa parte do sistema, que vai do secundário do transformador de distribuição ao ponto de fornecimento, como distribuição secundária. Os pontos de fornecimento são os terminais instalados no local do consumidor, a partir dos quais o consumidor toma a conexão para seus usos.