UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
Faculdade de Engenharia Elétrica

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Timbre

Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

Componente Curricular:

USINAS E SUBESTAÇÕES

Unidade Ofertante:

FACULDADE DE ENGENHARIA ELÉTRICA - FEELT

Código:

FEELT31706

Período/Série:

 

Turma:

 

Carga Horária:

Natureza:

Teórica:

60h

Prática:

     -

Total:

60h

Obrigatória:

(X )

Optativa:

( )

Professor(A):

ANTÔNIO CARLOS DELAIBA

Ano/Semestre:

2020/ AARE ETAPA 2

Observações:

 

 

EMENTA

Subestações convencionais. Configurações (Arranjos) das subestações. Especificação de disjuntores, chaves, pára–raios 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;
  • 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:
    1. Características nominais;
    2. Características anormais – estresse térmico – aquecimento;
    3. Características anormais – estresse dielétrico – isolamento;
  5. 5 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.

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

 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

AARE: Técnica de ensino que será utilizada: Google meet;

Atividades Acadêmicas Remotas Emergenciais: Aulas Síncronas;

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

Horário de atendimento: 6ª feira: 7:00 -7:50;

Número de alunos:25.

 

A - )  AARE: Atividades Síncronas

Aulas Síncronas: 4 aulas/sem ( 3:20)  – 9 semanas – 36 aulas - 30 horas

Aulas Síncronas: Atendimento – 1aula/sem ( 50 minutos) – 9 semanas – 7horase 30 min

Total de Aulas Síncronas: 37 horas e 30min

Conteúdo Programático: Aulas Síncronas

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

      3) Arranjos(configurações) de subestações: 4 aulas

     4) Sistemas auxiliares em subestações: 4 aulas

     5) Conceitos básicos sobre usinas hidroelétricas: 4  aulas;

     6) Especificação de unidades geradoras ( Geradores Síncronos): 4 aulas.

     7)Aplicações: Desenvolvimento de exercícios e estudos de casos associados e integrados com os capítulos citados anteriormente: 8 aulas

       8) Duas provas bimestrais: 4 aulas

 

B) Atividades Acadêmicas Remotas Emergenciais: Atividades Assíncronas

Atividades Assíncronas :  Total de horas de estudo : 27 aulas - 22 horas e 30minutos

Material de estudo: Os assuntos indicados abaixo serão disponibilizados em arquivos e serão entregues aos alunos na primeira aula da etapa 2.

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

C-) Total de aulas e de horas Síncronas e Assíncronas: 72 aulas - 60 horas.

AVALIAÇÃO

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

Primeira prova: Data: 19/11/2020 – Horário: 10:40 – 12:20

Valor: 50 pontos.

Assunto: matéria apresentada até a aula anterior.

Segunda prova: Data: 17/12/2020 – Horário: 10:40 – 12:20

Valor: 50 pontos.

Assunto: matéria apresentada até a aula anterior

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.

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”

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

4 CATÁLAGOS DE FABRICANTES: Schneider, Siemens, Weg, Alstom, etc.

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

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 29/09/2020, às 22:56, 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 23117.056272/2020-12 SEI nº 2290930