Transmissão de Energia Elétrica
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Transmissão de Energia Elétrica é o processo de transportar energia entre dois pontos. O transporte é realizado por linhas de transmissão de alta potência, geralmente usando corrente alternada, que de uma forma mais simples conecta uma usina ao consumidor.
A transmissão de energia é dividida em duas faixas: a transmissão propriamente dita, para potências mais elevadas e ligando grandes centros, e a distribuição, usada dentro de centros urbanos, por exemplo.
Cada linha de transmissão possui um nível de tensão nominal, podendo chegar a 765 kV. As linhas de distribuição são usualmente na faixa de 13,8 kV a 69 kV. Para a conversão entre níveis de tensão, são usados transformadores.
Em sistemas de grande porte, é usual a interligação redundante entre sistemas, formando uma rede. O número de interligações aumenta a confiabilidade do sistema, porém aumentando a complexidade. A interligação pode tanto contribuir para o suprimento de energia quanto para a propagação de falhas do sistema: um problema que ocorra em um ponto da rede pode afundar a tensão nos pontos a sua volta e acelerar os geradores, sendo necessário o desligamento de vários pontos, incluindo centro consumidores, havendo o aparecimento de apagões ou blecautes.
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[editar] Transmissão em corrente alternada
O uso de corrente alternada para transmissão de energia tornou-se evidente pela capacidade dos transformadores elevarem a tensão e reduzir a corrente elétrica, reduzindo ao quadrado as perdas na linha pelo Efeito Joule.
[editar] Limites da transmissão
O projeto de uma linha envolve limites físicos importantes:
[editar] Ampacidade
Trata-se da capacidade máxima de corrente elétrica nos condutores. Conforme a corrente aumenta, a temperatura eleva-se e os condutores se dilatam, aumentando a flecha e diminuindo a distância do centro do vão para o solo. Esta distância deve ser tal para evitar contatos com o solo ou outros elementos, como animais e pessoas.
[editar] Efeito corona
Para linhas de extra-alta tensão (acima de 345 kV), o principal limitante é o efeito corona (ou coroa em Portugal). O campo elétrico na superfície dos condutores atinge um limiar no qual o dielétrico do ar rompe-se, criando assim pequenas descargas em torno do condutor, similar a uma coroa.
Este efeito é muito interessante visualmente, mas provoca perdas elétricas no sistema e interferência em rádio e TV em localidades próximas. O efeito corona/ coroa torna-se mais intenso na ocorrência de chuva, no qual as gotas nos cabos provocam uma concentração do campo elétrico, e elevando o nível de perdas e interferência. Normas específicas, como a NBR 5422 no Brasil, impõe um limite de interferência provocado pelas linhas de transmissão, geralmente especificado para clima ameno.
Na ocorrência de sobretensões na linha, o efeito corona é um meio importante de amortecer tais falhas, agindo como um "escape" desta energia excedente.
Uma linha de extra-alta tensão projetada de forma otimizada possui os campos superficiais nos condutores próximos do limite.
[editar] Compensação de linhas
Para linhas com grandes comprimentos, acima de 400 km, é necessário o uso de equipamentos de compensação, tais como reatores em paralelo e capacitores em série, para aumentar a capacidade da linha.
[editar] Transmissão em corrente contínua
Nas últimas décadas mostrou-se a possibilidade de uso de corrente contínua em alta tensão (CCAT, em inglês HVDC), para a transmissão de grandes blocos de energia. A conversão entre corrente alternada e corrente continua é realizada com tiristores de alta tensão.
O uso do CCAT provem uma série de vantagens, tais como o desacoplamento entre sistemas e a economia de cabos, usando de estruturas mais leves.
A transmissão em corrente contínua pode ser realizada de forma unipolar (um condutor, com retorno pelo terra) ou bipolar (dois condutores, de polaridades positiva e negativa).
[editar] Sistemas flexíveis
A eletrônica de potência também é usada em linhas de corrente alternada, através por exemplo de capacitores chaveados por tiristores, realizando desta forma um controle no fluxo de carga da linha.
Outra forma de controle do fluxo de carga é a utilização de transformadores defasadores.
