Geração, Distribuição e Consumo de Energia Energia Elétrica


DT-EE001 - Sistema de Estudos em Geração,
Transmissão e Consumo de Energia

 
 

DT-EE002

Painel de Estudo em Geração, Distribuição e Consumo de Energia Elétrica

Esse simulador cobre os seguintes tópicos:

  1. Simulação de uma usina de energia (termoelétrica ou termonuclear) para produção de energia elétrica, aliviada (quando necessário, conforme a demanda de energia) por uma usina hidroelétrica usando a queda d’água entre dois reservatórios. Quando a demanda de energia retorna à normalidade, efetua-se o bombeamento da água do reservatório inferior para o superior, durante a noite.

  2. Transmissão em rede de alta tensão, subestação primária de distribuição de alta-média tensão

  3. Instalações consumidoras de potência, usuários de energia elétrica tais como grandes indústrias, indústrias pequenas ou de manufaturas, edifícios comerciais ou habitacionais.

Os valores são ajustados com potenciômetros no painel sinóptico, e os fluxos de energia da rede de transmissão e dos vários centros de produção e de consumo podem ser vistos no mostrador. O PC permite a visualização e aprofundamento das noções técnicas específicas dos componentes da cadeia de energia elétrica, tais como:

  • Usinas de energia
  • Transmissão de energia elétrica
  • Uso da energia elétrica

DT-EE003

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Simulador para Produção de Energia Elétrica

Este módulo assegura uma simulação fiel de um gerador de energia elétrica com parâmetros ajustáveis de tensão, frequência, sequência cíclica certa/errada; isso permite operações de “ajuste” que levam ao fechamento do interruptor de paralelo.

O simulador abrange uma rede de distribuição de energia (rede elétrica) onde é preciso efetuar as operações de posta em paralelo com o gerador; os parâmetros de potência da linha são reguláveis, para mostrar a necessidade de conectar o gerador em paralelo.

Tópicos reproduzidos no simulador

  1. Gerador com parâmetros ajustáveis
  2. Rede de distribuição de energia com parâmetros ajustáveis da potência transmitida
  3. Relé de potência de tensão máxima/mínima, de frequência máxima/mínima, de sobrecorrente e curto-circuito, de sequência de fase e simetria, com indicação de condição normal/anômala
  4. Ajuste da demanda de energia com configuração separada de potência ativa e reativa
  5. Assistência manual ao paralelo, com duplo voltímetro/frequencímetro e sincronoscópio
  6. Controle sequencial automático do paralelo em condição de sobrecarga 
  7. Transferências das potências de linha sobrecarregada ao gerador posto em paralelo

DT-EE004

Sistema de Energia Renovável Conectado à Rede

Este sistema avançado combina o estudo das energias renováveis domésticas mais comuns, com seus dispositivos e circuitos de interconexão à rede pública. 

Programa Didático

  1. Princípios físicos pelos quais a energia eólica é transformada em energia elétrica
  2. Estudo de geradores sem escova
  3. Princípios físicos pelos quais a energia solar é transformada em energia elétrica
  4. Características e aplicações de células de silício
  5. Turbina eólica
  6. Compreensão e uso das estatísticas nacionais relacionadas à área específica de instalação do gerador eólico
  7. Cálculo da potência média gerada
  8. Construção típica
  9. Instalação
  10. Balanço energético e rendimento
  11. Geração fotovoltaica
  12. Compreensão e uso das estatísticas nacionais relacionadas à área específica de instalação dos painéis fotovoltaicos
  13. Cálculo da potência solar média em um dado local
  14. Construção típica
  15. Otimização da instalação e do posicionamento
  16. Balanço energético e rendimento
  17. Controle de carga da bateria
  18. Estudo da interconexão de energias renováveis com a rede pública
  19. Estudo do controlador de carga híbrida: circuitos e funções
  20. Estudo do inversor de onda senoidal/carregador de bateria: circuitos e funções
  21. Estudo dos fluxos energéticos e dos dispositivos de medida relacionados

DT-EE005

Treinador de Compensação de Potência Reativa

A Compensação de Potência Reativa (RPC) está se tornando um tópico importante em instalações elétricas de alta potência. RPC também é conhecida por seu nome mais popular “Correção de Fator de Potência (ou cos Fi)” (CFP). Abaixo seguem algumas razões da importância do RPC:

Razões ECONÔMICAS:

  1. Quando o Fator de Potência (FP) cai abaixo de um intervalo específico (usualmente algo como 0,92 ou 0,95) por dado período de tempo, um considerável custo adicional é aplicado à conta de eletricidade do consumidor. 

  2. Quando novos equipamentos/componentes são adicionados a uma instalação elétrica já existente, os componentes previamente instalados, como transformadores de distribuição, podem ficar sobrecarregados. A primeira alternativa a ser considerada é instalar um novo transformador, mais potente, ou adicionar outro transformador em paralelo com os existentes. Outra alternativa, porém – se a sobrecarga é devida à potência reativa – poderia ser o CFP. Essa alternativa é normalmente mais barata do que as anteriores, e poderia também contribuir para a redução da conta de eletricidade do consumidor (veja ECONÔMICAS 1).

Razões TÉCNICAS:

  1. Cargas elétricas são normalmente reativas ou indutivas com baixo fator de potência, como motores elétricos, transformadores de potência, lâmpadas fluorescentes, soldadoras, fornos de indução, etc. Fator de potência baixo significa alta potência reativa (kVar), o que exige uma excitação adicional dos geradores, ou mesmo a instalação de mais alternadores, apesar do fato de a potência ativa (kW) poder ser baixa.
  2. Além da sobre-excitação dos alternadores, um FP baixo significa correntes maiores para a mesma potência ativa (kW). A perda de energia em linhas de alta tensão é proporcional ao quadrado da corrente. Assim, qualquer diminuição na corrente resultará na redução dos requerimentos de excitação dos alternadores, bem como da perda de energia nas linhas. 
  3. Pode-se deduzir de TÉCNICAS 2 que um fator de potência correto significa menor consumo de combustíveis fósseis, menor poluição do ar (menor emissão de gases do efeito estufa) e uma maior vida útil dos alternadores, linhas de alta tensão, comutadores e transformadores.
  4.  Além de manter a conta de eletricidade do consumidor tão baixa quanto possível, o consumidor também se beneficia de um fator de potência corrigido, já que menos corrente é consumida, permitindo que a instalação elétrica opere com desgaste mínimo.

DT-EE006 - Laboratório de Sistema de Energia Elétrica - 
Geração, Transmissão, Distribuição e Uso de Energia Elétrica