UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
Faculdade de Engenharia Elétrica

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Timbre

Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

Componente Curricular:

Usinas e Subestações

Unidade Ofertante:

FEELT - Faculdade de Engenharia Elétrica

Código:

FEELT31706

Período/Série:

7

Turma:

U

Carga Horária:

Natureza:

Teórica:

60

Prática:

0

Total:

60

Obrigatória:

(X )

Optativa:

( )

Professor(A):

Antônio Carlos Delaiba

Ano/Semestre:

2020/1

Observações:

 

 

EMENTA

Subestações convencionais. Subestações a SF6. Configurações (Arranjos) das subestações. Especificação de disjuntores, chaves, pára–raios, transformadores de grande porte e barramentos. Manobras em subestações. Serviços auxiliares em corrente alternada e em corrente contínua em subestações e usinas.  Geração Hidrelétrica. Turbinas. Especificação de geradores síncronos.

JUSTIFICATIVA

Sabe-se que as subestações e as usinas hidroelétricas são pontos vitais para o fornecimento de energia elétrica de uma forma contínua, segura e confiável. Neste sentido, é de fundamental importância que o futuro engenheiro conheça com detalhes o princípio de funcionamento, seus principais equipamentos e as suas funções, bem como as suas corretas especificações, as configurações (arranjos) mais usuais, os sistemas auxiliares em CA e em CC, bem como os aspectos associados à construção e a operação das subestações e das unidades geradoras.

OBJETIVO

Objetivo Geral:

Ao final deste curso o aluno deverá estar apto a conhecer os seguintes aspectos associados com as subestações e as unidades geradoras:

a) Identificar os principais equipamentos envolvidos nas subestações e nas usinas;

b) Especificar os principais equipamentos das subestações e das usinas nas condições normais e anormais (curto- circuito trifásico e sobretensões de origem atmosféricas e de chaveamento );

c) Especificar os serviços auxiliares em CA e em CC encontrados nas SE’s e nas Usinas hidrelétricas.

Objetivos Específicos:

 

1) Introdução: Conceitos gerais sobre Subestações

Após o desenvolvimento deste tópico o estudante deverá demonstrar competências e habilidades para compreender os seguintes assuntos:

  • Conceitos, funções, importância, tipos, classificação, finalidades, capacidade;
  • Conceitos sobre as condições nominais, curto-circuito trifásico, sobrecargas;
  • Conceito sobre classe de isolamento, nível básico de impulso, rigidez dielétrica;
  • Conceitos sobre equipamentos de manobra;
  • Conceitos sobre equipamentos de proteção;
  • Conceitos sobre comando, controle e proteção;
  • Conceitos sobre os equipamentos de transformação.

2) Especificações básicas dos equipamentos encontrados nas subestações

Após o desenvolvimento deste tópico o estudante deverá demonstrar competências e habilidades para especificação e análise dos seguintes componentes:

  • Pára–raios;
  • Chaves;
  • Disjuntores a vácuo e a SF6;
  • Barramentos rígidos e flexíveis;
  • Transformadores de grande porte;
  • Exemplos de aplicação.

3) Arranjos(configurações) de subestações

Após o desenvolvimento deste tópico o estudante deverá demonstrar competências e habilidades para analisar ,comparar e reconhecer os seguintes arranjos:

  • Barramento simples (singelo);
  • Barramento simples com seccionamento longitudinal;
  • Sistemas com barramento principal e auxiliar;
  • Barramento duplo;
  • Barramento duplo com barramento de transferência;
  • Sistemas com disjuntor e meio;
  • Barramento em anel e malha;
  • Barramento com disjuntor extraível.

4) Sistemas auxiliares em subestações:

Após o desenvolvimento deste tópico o estudante deverá demonstrar competências e habilidades para compreender e especificar os sistemas auxiliares identificados abaixo:

  • Sistemas em corrente alternada;
  • Sistemas em corrente contínua;
  • Especificação de transformadores, geradores de emergência, baterias e retificadores.

5) Conceitos Básicos sobre usinas Hidroelétricas

Após o desenvolvimento deste tópico o estudante deverá demonstrar competências e habilidades para compreender as partes constituintes, princípios de funcionamento e os conceitos primordiais dos principais equipamentos identificados abaixo:

  • Produção de energia elétrica no Brasil;
  • Turbinas: Pelton, Francis e Kaplan;
  • Geração Hidrelétrica;
  • Especificação básica das turbinas mencionadas.

6) Especificação de unidades geradoras ( Geradores Síncronos)

Após o desenvolvimento deste tópico o estudante deverá demonstrar competências e habilidades para compreender e especificar os sistemas elétricos identificados abaixo:

  • Especificação de geradores síncronos;
  • Especificação dos sistemas auxiliares nas usinas hidroelétricas. 

PROGRAMA

1) Introdução: Conceitos gerais sobre Subestações

  1. 1 Diagrama unifilar: Introdução ao sistema elétrico de potência;
  2. 2 Conceitos e funções das subestações;
  3. 3 Principais equipamentos utilizados nas subestações;
  4. 4 Características operacionais dos equipamentos das subestações
  5. 4.1 Características nominais;
  6. 4.2 Características anormais – estresse térmico – aquecimento;
  7. 4.3 Características anormais – estresse dielétrico – isolamento;
  8. 4.4 Exemplos numéricos.

2) Especificação  dos principais equipamentos encontrados nas subestações: pára- raios, chaves, disjuntores, transformadores de força, barramentos e etc....

        2.1)      Introdução;

        2.2)      Especificação de equipamentos nas seguintes condições:

        2.2.1)   Condições nominais de operação;

        2.2.2)   Condições de curto-circuito: estresse térmico e dinâmico (mecânico);

       2.2.3)   Condições de sobretensões: estresse dielétrico associado a descargas atmosféricas e a                        chaveamento ( manobra);

        2.3)      Exemplos de aplicação.

3) Arranjos(configurações) de subestações

Após o desenvolvimento deste tópico o estudante deverá demonstrar competências e habilidades para analisar ,comparar e reconhecer os seguintes arranjos:

3.1)  Barramento simples (singelo);

3.2)  Barramento simples com seccionamento longitudinal;

3.3)  Sistemas com barramento principal e auxiliar;

3.4)  Barramento duplo;

3.5)  Barramento duplo com barramento de transferência;

3.6)  Sistemas com disjuntor e meio;

3.7)  Barramento em anel e malha;

3.8)  Barramento com disjuntor extraível.

4) Sistemas auxiliares em subestações:

 4.1) Sistemas auxiliares em corrente alternada;

 4.2) Especificação dos transformadores em corrente alternada;

 4.3) Especificação do grupo gerador de emergência para os sistemas auxiliares em CA;

 4.4) Sistemas auxiliares em corrente continua (CC);

 4.5) Cálculo da capacidade da bateria;

 4.6) Cálculo do número de elementos das baterias;

 4.7) Cálculo de retificadores.

5) Conceitos Básicos sobre usinas Hidroelétricas

       5.1) Produção de energia elétrica no Brasil;

       5.2) Turbinas: Franci, Kaplan e Pelton;

       5.3) Geração Hidrelétrica.

6) Especificação de unidades geradoras ( Geradores Síncronos)

     6.1) Especificação de geradores síncronos;

     6.2) Sistemas auxiliares em usinas hidroelétricas.

METODOLOGIA

Técnica de ensino que será utilizada: Microsoft Teams;

Aulas Síncronas;

Horário: 3ª feira: 10:40- 12:20 e 5ª feira: 10:40-12:20;

A - )  AARE: Atividades Síncronas:

Aulas Síncronas: 15 semanas -4 aulas/semana – 60 aulas - 50 horas

Total de Aulas Síncronas: 60 aulas- 15 semanas- 50 horas

Conteúdo Programático: Aulas Síncronas

  1. Introdução: Conceitos gerais sobre Subestações: 4 aulas
  1. Especificações básicas dos equipamentos encontrados nas subestações: 12 aulas

      3) Arranjos(configurações) de subestações: 8 aulas

     4) Sistemas auxiliares em subestações: 4 aulas

     5) Conceitos básicos sobre usinas hidroelétricas: 4  aulas;

     6) Especificação de unidades geradoras ( Geradores Síncronos): 6 aulas.

     7)Aplicações: Desenvolvimento de exercícios e estudos de casos associados e integrados com os capítulos citados anteriormente: 16 aulas

     8) Três provas bimestrais: 6 aulas

 

B) Atividades Assíncronas

Atividades Assíncronas :  Total de horas de estudo : 10 horas

Material de estudo: Os assuntos indicados abaixo serão disponibilizados em arquivos e serão entregues aos alunos.

  1. Apostila do curso;
  2. Material do curso ( Power point);
  3. Vídeos Ilustrativos;
  4. Listas de exercícios.

AVALIAÇÃO

As avaliações serão constituídas de três provas escritas, com consultas. Os exames serão realizados nas seguintes datas:

Primeira prova: Data: 15/04/2021 – Horário: 10:40 – 12:20

Valor: 35 pontos.

Assunto: matéria apresentada até a aula anterior à realização das provas.

Segunda prova: Data: 13/05/2021 – Horário: 10:40 – 12:20

Valor: 35 pontos.

Assunto: matéria apresentada até a aula anterior à realização das provas.

Terceira Prova: Data: 10/06/2021- horário: 10:40- 12: 20

Valor: 30 pontos

Matéria: matéria apresentada até a aula anterior à realização das provas.

A frequência às aulas não serão contabilizadas na nota final.

BIBLIOGRAFIA

Básica

1- FILHO, J.Mamede. “Manual de Equipamentos Elétricos” -LTC- Editora S/A – 1ª edição-

2- Equipamentos de Alta Tensão – Prospecção e Hierarquização de Inovações Tecnológicas- Organizador: Sérgio de Oliveira Frontim, Centro de Documentação – CEDOC /ANEEL, Brasília: Teixeira, 2013  

3- DELAIBA, A.C.- Apostila de Subestações,  - 2000.

4- PEIXOTO, G. - ALSTOM BRASIL LTDA – Apostila sobre Fundamentos de Subestações de Alta Tensão – 118 páginas, 2002

5- CATÁLAGOS DE FABRICANTES: Schneider, Siemens, Weg, Alstom, etc.

6- Normas Brasileiras Pertinentes ao Assunto: Disjuntores, Chaves, Pará-Raios,etc....

Complementar

1) FILHO, J.Mamede. Instalações Elétricas Industriais. LTC – Editora S/A, Rio de Janeiro: 7ª Edição, 2007.

2) Normas Técnicas Brasileiras associadas com o tema  “subestações”

APROVAÇÃO

Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

 


logotipo

Documento assinado eletronicamente por Antonio Carlos Delaiba, Professor(a) do Magistério Superior, em 10/02/2021, às 19:57, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.


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Referência: Processo nº 23117.005413/2021-10 SEI nº 2560441