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

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:

2020/2

Observações:

Conforme Resoluções 25/2020 e 16/2021 do CONGRAD

 

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. Diagrama unifilar: Introdução ao sistema elétrico de potência;
  2. Conceitos e funções das subestações;
  3. Principais equipamentos utilizados nas subestações;
  4. Características operacionais dos equipamentos das subestações:
  5. Características nominais;
  1. 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

 

 

 

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

Plataforma utilizada: Microsoft Teams;

 

Aulas Síncronas;

 

Horário: 2ª feira: 08:50 - 10:30 e 3ª feira: 10:40-12:20;

 

A - ) 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
  2. 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: 24/08/2021 – Horário: 10:40 – 12:20

Valor: 35 pontos.

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

Segunda prova: Data: 28/09/2021 – Horário: 10:40 – 12:20

Valor: 35 pontos.

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

 Terceira prova: Data: 26/10/2021- 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 24/06/2021, às 19:56, 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 23117.039263/2021-30 SEI nº 2860838