Transmissão de eletricidade da usina para o consumidor

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Das fontes diretas de geração ao consumidor, a energia elétrica passa por diversos pontos tecnológicos. Ao mesmo tempo, seus próprios transportadores na forma de linhas com condutores são essenciais nessa infraestrutura. De muitas maneiras, eles formam um sistema complexo e multinível de transmissão de eletricidade, onde o consumidor é o elo final.

De onde vem a eletricidade?

Na primeira etapa do processo geral de fornecimento de energia, ocorre a geração, ou seja, a produção de eletricidade. Para isso, são utilizadas estações especiais que produzem energia a partir de suas outras fontes. Calor, água, luz solar, vento e até terra podem ser usados como o último. Em cada caso, são utilizadas estações geradoras que convertem energia natural ou gerada artificialmente em eletricidade. Podem ser usinas nucleares ou térmicas tradicionais e moinhos de vento com energia solar.baterias. Para a transmissão de eletricidade para a maioria dos consumidores, são utilizados apenas três tipos de estações: usinas nucleares, usinas termelétricas e usinas hidrelétricas. Assim, instalações nucleares, térmicas e hidrológicas. Geram cerca de 75-85% da energia a nível mundial, embora devido a fatores económicos e sobretudo ambientais, haja uma tendência crescente de redução deste indicador. De uma forma ou de outra, são essas principais usinas que produzem energia para sua posterior transmissão ao consumidor.

Redes de transmissão de energia elétrica

O transporte da energia gerada é feito pela infraestrutura de rede, que é uma combinação de várias instalações elétricas. A estrutura básica para a transmissão de energia elétrica aos consumidores inclui transformadores, conversores e subestações. Mas o lugar de liderança é ocupado por linhas de energia que conectam diretamente usinas, instalações intermediárias e consumidores. Ao mesmo tempo, as redes podem diferir umas das outras - em particular, por finalidade:

• Redes públicas. Fornecimento de instalações domésticas, industriais, agrícolas e de transporte.
• Comunicação de rede para fonte de alimentação autônoma. Fornece energia para objetos autônomos e móveis, que incluem aeronaves, navios, estações não voláteis, etc.
• Redes para alimentação de instalações que realizam operações tecnológicas individuais. Na mesma instalação de produção, além do fornecimento principal de eletricidade, pode ser fornecida uma linha para manter a operacionalidade de uma determinadaequipamento, transportador, planta de engenharia, etc.
• Contato com linhas de alimentação. Redes projetadas para fornecer eletricidade diretamente aos veículos em movimento. Isso se aplica a bondes, locomotivas, trólebus, etc.

Classificação das redes de transmissão por tamanho

As maiores são as redes de backbone que conectam fontes de geração de energia com centros de consumo em todos os países e regiões. Tais comunicações são caracterizadas por alta potência (na quantidade de gigawatts) e tensão. No nível seguinte, estão as redes regionais, que são ramais das linhas principais e, por sua vez, possuem ramificações menores. Por meio desses canais, a eletricidade é transmitida e distribuída para cidades, regiões, grandes centros de transporte e campos remotos. Embora redes desse calibre possam se orgulhar de alto desempenho de energia, sua principal vantagem não está no volume de fornecimento de recursos energéticos, mas na distância de transporte.

No próximo nível estão as redes regionais e internas. Em sua maioria, também desempenham as funções de distribuição de energia entre consumidores específicos. Os canais distritais são alimentados diretamente dos regionais, servindo as zonas de quarteirões urbanos e redes de aldeias. Quanto às redes internas, elas distribuem energia dentro do bairro, vila, fábrica e objetos menores.

Subestações em redes de alimentação elétrica

Entre segmentos separados de linhas de transmissão de energia elétrica, os transformadores são instalados no formato de subestações. Sua principal tarefa é aumentar a tensão no contexto de uma diminuição na corrente. E também há configurações de redução que reduzem o indicador de tensão de saída em condições de aumento da intensidade da corrente. A necessidade de tal regulação dos parâmetros de eletricidade a caminho do consumidor é determinada pela necessidade de compensar as perdas na resistência ativa. O fato é que a transmissão de eletricidade é realizada através de fios com uma área de seção transversal ideal, determinada apenas pela ausência de uma descarga corona e pela força da corrente. A impossibilidade de controlar outros parâmetros leva à necessidade de equipamentos de controle adicionais na forma do mesmo transformador. Mas há outra razão pela qual a tensão deve aumentar às custas da subestação. Quanto maior este indicador, maior, talvez, a distância de transmissão de energia, mantendo um alto potencial de potência.

Recursos dos transformadores digitais

Subestação de tipo moderno, permite controle digital. Assim, um transformador padrão deste tipo prevê a inclusão dos seguintes componentes:

• Sala de controle operacional. O pessoal de operação, através de um terminal especial conectado através de uma conexão remota (às vezes sem fio), controla a operação da estação nos modos pesado e normal. Pode aplicardispositivos auxiliares de automação, e a velocidade de transmissão de comandos varia de vários minutos a horas.
• Unidade de controle anti-emergência. Este módulo é ativado em caso de fortes perturbações na linha. Por exemplo, se a transmissão de energia elétrica de uma usina para um consumidor ocorre em condições de processos eletromecânicos transitórios (com desligamento repentino de sua própria energia, gerador, queda significativa de carga etc.).
• Proteção do relé. Via de regra, um módulo automático com fonte de alimentação independente, cuja lista de tarefas inclui o controle local do sistema de energia, detectando e isolando rapidamente partes defeituosas da rede.

Instalações elétricas auxiliares em linhas de energia

A subestação, além do bloco do transformador, prevê a presença de seccionadores, separadores, medidores e outros dispositivos suplementares. Eles não estão diretamente relacionados ao complexo de controle e funcionam por padrão. Cada uma dessas instalações é projetada para executar tarefas específicas:

• O seccionador abre/fecha o circuito de alimentação se não houver carga nos fios de alimentação.
• O separador desconecta automaticamente o transformador da rede pelo tempo necessário para a operação de emergência da subestação. Ao contrário do módulo de controle, neste caso, a transição para a fase de operação de emergência é realizada mecanicamente.
• Dispositivos de medição determinam os vetores de tensão e corrente nos quais a eletricidade é transmitida da fonte para o consumidor emponto específico no tempo. Estas também são ferramentas automáticas que suportam a contabilização de erros metrológicos.

Problemas na transmissão de energia elétrica

Ao organizar e operar redes de fornecimento de energia, existem muitas dificuldades de natureza técnica e econômica. Por exemplo, as perdas de potência de corrente já mencionadas devido à resistência em condutores são consideradas o problema mais importante desse tipo. Este fator é compensado pelo equipamento transformador, mas este, por sua vez, necessita de manutenção. A manutenção técnica da infra-estrutura de rede, através da qual a electricidade é transmitida à distância, é, em princípio, dispendiosa. Requer custos de recursos materiais e organizacionais, o que acaba afetando o aumento das tarifas para os consumidores de energia. Por outro lado, equipamentos de última geração, materiais para condutores e otimização dos processos de controle ainda permitem reduzir parte dos custos operacionais.

Quem é o consumidor de eletricidade?

Em grande medida, os requisitos para o fornecimento de energia são determinados pelo consumidor. E nessa capacidade podem atuar empresas manufatureiras, empresas de serviços públicos, empresas de transporte, proprietários de casas de campo, moradores de prédios de vários apartamentos, etc. A principal diferença entre diferentes grupos de consumidores pode ser chamada de energia de sua linha de fornecimento. De acordo com este critério, todos os canais de transmissão de energia elétrica para consumidores de diferentes grupos podem serdividido em três tipos:

• Até 5 MW.
• De 5 a 75 MW.
• De 75 a 1 mil MW.

Conclusão

Claro, a infra-estrutura de fornecimento de energia acima será incompleta sem um organizador direto dos processos de distribuição de recursos energéticos. Os participantes do mercado atacadista de energia que possuem a licença de provedor apropriada atuam como uma empresa fornecedora. É celebrado um contrato para serviços de transporte de eletricidade com uma organização de venda de energia ou outro fornecedor que garanta o fornecimento dentro do período de faturação especificado. Ao mesmo tempo, as tarefas de manutenção e operação da infraestrutura de rede, que fornece um objeto de consumo específico sob o contrato, podem estar no departamento de uma organização terceirizada completamente diferente. O mesmo se aplica à fonte de geração de energia.