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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA Av. João Naves de Ávila, 2121, Bloco 3N - Bairro Santa Mônica, Uberlândia-MG, CEP 38400-902 |
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Plano de Ensino
IDENTIFICAÇÃO
Componente Curricular: |
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Unidade Ofertante: |
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Código: |
Período/Série: |
Turma: |
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Carga Horária: |
Natureza: |
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Teórica: |
Prática: |
Total: |
Obrigatória: |
Optativa: |
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Professor(A): |
Ano/Semestre: |
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Observações: |
EMENTA
Bases teóricas e práticas do funcionamento de sistemas de transmissão de energia elétrica.
JUSTIFICATIVA
Este conteúdo é de suma importância para o entendimento e compreensão de sistemas de transmissão de energia elétrica.
OBJETIVO
Objetivo Geral: |
Ao final do curso o estudante deverá ser capaz de: 1 Analisar e avaliar a estrutura e a operação de sistemas de transmissão de energia elétrica; 2 Calcular parâmetros de linha de transmissão; 3 Representar linhas de transmissão por intermédio de seu circuito equivalente. |
Objetivos Específicos: |
1 - Transporte de Energia Elétrica e Linhas de Transmissão (Cap.1 Fuchs) Nesta Unidade o aluno deverá ser capaz de
2 - Características Físicas das Linhas Aéreas de Transmissão (Cap.2 Fuchs) Nesta unidade, para uma linha de transmissão (LT), o aluno deverá ser capaz de:
3 – Introdução a Sistemas de Energia Elétrica (Cap. 1 Monticelli) Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de:
4 - Teoria da Transmissão de Energia Elétrica (Cap.3 Fuchs) Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de:
5 - Cálculo Prático das Linhas de Transmissão (Cap.4 Fuchs) Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de:
6 - Operação das Linhas em Regime Permanente (Cap. 5 Fuchs) Nesta unidade o aluno deverá ser capaz de:
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PROGRAMA
1 Transporte de Energia Elétrica e Linhas de Transmissão (Cap.1 Fuchs)
1.1 – Introdução
1.2 – Geração de Energia Elétrica
1.3 – O Transporte de Energia Elétrica
1.4 – Sistemas Elétricos – Estrutura Básica
1.5 – Evolução Histórica e perspectivas futuras
1.6 – Tensões de Transmissão – Padronização
2 Características Físicas das Linhas Aéreas de Transmissão (Cap.2 Fuchs)
2.1 - Introdução
2.2 - Cabos Condutores
2.3 - Isoladores e Ferramentas
2.4 - Estruturas das Linhas de Transmissão
2.5 - Cabos Pára-raios
3 Introdução a Sistemas de Energia Elétrica (Cap. 1 Monticelli)
3.1 - Sistemas de Potência
3.2 - Transmissão em Corrente Alternada
3.3 - Transmissão em Corrente Contínua
3.4 - Sistemas Interligados
3.5 - Sistema de Transmissão de Itaipu
3.6 - Interligação Norte-Sul
3.7 - De onde vem a Energia Elétrica
3.8 - Histórico
3.9 - Situação Presente e Tendências Futuras
4 Teoria da Transmissão de Energia Elétrica (Cap.3 Fuchs)
4.1 - Introdução
4.2 - Análise Qualitativa
4.3 - Análise Matemática
4.4 - Considerações Gerais
4.5 - Exercícios de 1 a 20
5 Cálculo Prático das Linhas de Transmissão (Cap.4 Fuchs)
5.1 Considerações Gerais
5.2 Relações entre Tensões e Correntes
5.3 Linhas de Transmissão como Quadripolos
5.4 Relações de Potência nas Linhas de Transmissão
5.5 Exercícios de 1 a 32 (excetos 10, 11, 13, 14 e 18)
6 Operação das Linhas em Regime Permanente (Cap. 5 Fuchs)
6.1 Introdução
6.2 Modo de Operação das Linhas de Transmissão
6.3 Meios de Controlar Tensões e Ângulos de uma Linha
6.4 Compensação das Linhas de Transmissão
6.5 Variação Artificial do Comprimento das Linhas
6.6 Limites térmicos da Capacidade de Transporte
6.7 Exercícios de 1 a 32
METODOLOGIA
As aulas teóricas serão de forma expositiva, havendo resolução de exercícios pelos discentes, quando necessário. Para tanto será contado com a utilização de recursos áudio visuais. O aluno também estudará de forma assíncrona, contabilizando 6 aulas em trabalhos a serem realizados. Nas aulas práticas os discentes farão uso de softwares apropriados para a aplicação de circuitos elétricos. Os trabalhos a serem entregues pelos discentes perfazem um total de 3 aulas assíncronas. Apresenta-se aqui o cronograma de desenvolvimento do conteúdo proposto:
Cronograma de desenvolvimento do programa 2021/2
Aulas No |
Data |
Conteúdo
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01-02-03
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04/05 8:50 às 11:30hs |
Cap1. – Transporte de energia e linhas de transmissão-Sistemas Elétricos - Estrutura Básica; Evolução Histórica e Perspectivas Futuras; Tensões de Transmissão – Padronização; Sistemas Elétricos - Estrutura Básica; Evolução Histórica e Perspectivas Futuras; Tensões de Transmissão – Padronização. |
04-05-06
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11/05 8:50 às 11:30hs |
Cap2 (Fuchs) - Características Físicas das LT’s Aéreas – introdução; Cabos condutores; Isoladores e ferragens; Estruturas das LT’s; Cabos para-raios. |
07-08-09 |
18/05 8:50 às 11:30hs |
Cap1 (Monticelli) Introdução a Sistemas de Energia Elétrica – Sistemas de Potência; Transmissão em corrente alternada; Transmissão em corrente contínua; Sistemas interligados; Sistema de transmissão de Itaipu; Interligação Norte-Sul; De onde vem a energia elétrica; Histórico; Situação presente e tendências futuras. |
10-11-12
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25/05 8:50 às 11:30hs
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Cap3 (Fuchs) –Teoria da Transmissão de Energia Elétrica- Introdução; Análise qualitativa; O fenômeno da energização da linha; Relações de energia; Ondas Viajantes; Exemplo. |
13-14-15 |
01/06 8:50 às 11:30hs |
Exercício proposto 1 – pg. 96; Exercício proposto 2 – pg. 100; Exercício proposto 8 - pg. 103. |
16-17-18 |
08/06 8:50 às 11:30hs |
Análise matemática - Equações diferenciais das LT’s; Solução das equações diferenciais em RP; Interpretação das Equações das LT’s; Exercício Equações 3.51 e 3.52.
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19-20-21
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15/06 8:50 às 11:30hs
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Análise das LT’s em Regime Permanente; Linha Aberta Junto ao Receptor; Linha em Curto-Circuito Permanente; Operação das Linhas sob Carga; Exemplo (exercício pg. 3.26); resumo. |
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Trabalho a ser entregue |
Exercícios propostos do cap. 3 Fuchs |
22-23-24 |
22/06 8:50 às 11:30hs |
1ª prova |
25-26-27 |
29/06 8:50 às 11:30hs |
Cálculo Prático das Linhas de Transmissão – Considerações; Relações entre Tensões e Correntes; Linhas curtas; Linhas Médias; Linhas Longas; Exercício linha média; Exercício linha longa (4.12-Fuchs).
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28-29-30
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06/07 8:50 às 11:30hs |
Cálculo Prático das Linhas de Transmissão - LT’s como Quadripolos; Interpretação do significado das constantes das LT’s.; Medida Direta das Constantes das LT’s ; Quadripolos Representativos de Outros Componentes dos Sistemas de Potência; Constantes Generalizadas de Associações de Quadripolos; Linha Artificial; Exercício 4.22 Fuchs.
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Trabalho a ser entregue |
Exercícios propostos do cap. 4 Fuchs |
31-32-33
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13/07 8:50 às 11:30hs |
Relações de Potência nas LT’s; Relações de Potência no Receptor; Relações de Potência no Transmissor; Relações de Potência no Transmissor; Perdas de Potência e Rendimento; Exercício 4.26 Fuchs. |
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Trabalho a ser entregue |
Exercícios propostos do cap. 4 Fuchs |
34-35-36
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20/07 8:50 às 11:30hs
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Operação das LT’s em Regime Permanente - Introdução; Modo de Operação das LT’s; Linha Entre Central Geradora e Carga Passiva; Operação com Tensão Constante no Transmissor; LT Ligando uma Central Geradora e um Grande Sistema; |
37-38-39 |
27/07 8:50 às 11:30hs |
Linha de Interligação de Sistemas; Linha de Interligação entre dois Pontos de um Mesmo Sistema; Exemplos.; Meios de Controlar Tensões e Ângulos de uma LT - Compensação das Linhas; Regulação do Fator de Potência. Exemplos. |
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Trabalho a ser entregue |
Exercícios propostos do cap. 5 Fuchs |
Aulas No |
Data |
Conteúdo
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40-41-42
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03/08 8:50 às 11:30hs |
Compensação das LT’s; Compensação em Derivação; Exercício; Compensação Série; Exercício. Variação Artificial do Comprimento das LT’s; Linha com Compensação Total; Compensação para Transmissão em Meia Onda; Exercícios. |
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Trabalho a ser entregue |
Exercícios propostos do cap. 5 Fuchs |
43-44-45
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10/08 8:50 às 11:30hs |
Indutância e reatância indutiva de linhas de transmissão capacitância, reatância capacitiva e susceptância de linhas de transmissão |
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Trabalho a ser entregue |
Transmissão em Meia Onda |
46-47-48 |
17/08 8:50 às 11:30hs 19/08
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2a Prova
prova substitutiva |
Aulas de Laboratório 2021/2
Aula N0
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Turma - Data |
Matéria Programada |
1a - 01-02
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A/B/C-11/05 |
LT’s em Corrente Alternada: Modelo Elétrico Equivalente - Descrever a forma construtiva do painel representativo de uma LT em CA utilizado para simulações em laboratório. |
2a – 03-04
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A/B/C-25/05 |
Ondas Viajantes - Verificar a tensão resultante no receptor e o tempo de propagação das ondas através de uma linha de transmissão de comprimento finito considerando que, junto ao receptor, haja um dissipador de energia representável por uma resistência R2. |
3a - 05-06
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A/B/C-08/06 |
Perfis de Tensão e Corrente em uma LT com diferentes comprimentos físicos operando a vazio - Obter as curvas (gráficos) dos perfis de tensão e corrente em LT’s a vazio com diferentes comprimentos físicos e para diferentes condições de carga representada por uma resistência R2. |
4a – 07-08
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A/B/C-22/06 |
Perfis de Tensão e Corrente em uma Linha de Transmissão Operando com carga. Obter as curvas (gráficos) dos perfis de tensão e corrente em uma LT para diferentes condições de carga representada por uma resistência R2. |
5a – 09-10
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A/B/C-06/07 |
Medida Direta das Constantes A, B, C e D de uma LT - Verificar como se consegue, na prática, obter as constantes generalizadas de uma LT. |
6a – 11-12
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A/B/C-20/07 |
Compensação Série em LT’s - Reduzir ou anular os efeitos da reatância indutiva (reatância em série) de uma LT. |
8a – 13-14
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A/B/C-03/08 |
Prova de Laboratório – Teórica (Escrita) Valor: 10,0 pontos |
Carga horária na disciplina:
Atividades síncronas: 48 aulas - 40 horas (teórica) e, 15 aulas - 12,5 horas (prática);
Atividades assíncronas: 6 aulas - 5 horas (teórica) e, 3 aulas - 2,5 horas (prática).
AVALIAÇÃO
A avaliação será composta por duas provas escritas, sem consulta, objetivas, individuais, eletrônicas, no valor de trinta e cinco pontos cada uma; listas de exercícios a serem desenvolvidas pelos discentes no valor de dez pontos à média; relatórios das aulas práticas apresentados pelos discentes no valor de dez pontos à média , e uma prova escrita, sem consulta, objetiva, individual no valor de dez pontos, , perfazendo um total de cem pontos. Ao final do semestre será atribuída uma prova substitutiva aos discentes que não alcançaram a pontuação mínima para aprovação.
BIBLIOGRAFIA
Básica
1. FUCHS, R. D. Linhas Aéreas de Transmissão de Energia Elétrica, LTC/EFEI, 2a Ed.,1979.
2. FUCHS, R. D. Linhas Aéreas de Transmissão de Energia Elétrica, EDUFU, 3a Ed., 2015.
3. MONTICELLI, A. e GARCIA, A. Introdução a Sistemas de Energia Elétrica, Editora da Unicamp, SP, 2000.
Complementar
1. GUIMARÃES Jr., S. C. Apostila de Aulas de Laboratório de Transmissão de Energia Elétrica, Faculdade de Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Uberlândia.
2. ELGERD, OLLE I. Introdução à teoria de sistemas de energia elétrica, McGraw-Hill, 1976.
3. STEVENSON JR.,W.D. Elementos de Análise de Sistemas de Potência,McGraw-Hill, 2a ed.
4. JOHNSON, W. C. Transmission Lines and Networks, McGraw-Hill, 1974.
APROVAÇÃO
Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______
Coordenação do Curso de Graduação: _________________________
Documento assinado eletronicamente por Aidson Antonio de Paula, Professor(a) do Magistério Superior, em 16/05/2022, às 09:53, 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 23117.018223/2022-35 | SEI nº 3600387 |