Energia Elétrica
O grande aumento de demanda por energia elétrica nas últimas décadas e o crescente número de interligações entre os sistemas elétricos existentes tornaram a operação e o controle destes uma tarefa extremamente complexa.
Sistemas Elétricos de Potência
Hoje em dia os sistemas elétricos de potência representam as maiores e mais complexas máquinas já construídas pelo homem. O que exige técnicas e estudos cada vez mais precisos e refinados para construir, manter e operar esta máquina. Além disso, eles estão expostos a condições adversas e imprevisíveis que podem levar a situações de falha ou má operação.
Qualidade, Confiabilidade e Continuidade
A partir da privatização das concessionárias de energia elétrica, que resultaram em flexibilização e regulamentação dessas pelaAgência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), órgão regulador do governo brasileiro, vem crescendo a exigência para que as concessionárias busquem cada vez mais melhorar seus padrões de qualidade, confiabilidade e continuidade no fornecimento.
Os consumidores, indústrias e equipamentos eletro-eletrônicos também estão ficando cada dia mais exigentes e sensíveis, de modo que para atender os anseios desse ascendente mercado faz-se necessário um aumento nos investimentos em pesquisa e desenvolvimento de novas técnicas, estudos e tecnologias visando melhorar o fornecimento de energia e suprir todas as expectativas.
[editar]Eficiência
Para atingir um ponto de eficiência, onde se consiga economizar nos investimentos, cada vez mais se têm buscado operar e expandir o sistema utilizando critérios de custos.
Para a operação, o menor custo no presente é gerar toda a energia através de fontes hidráulicas, largamente mais baratas. Entretanto, essa operação para o longo prazo é custosa, pois pode levar ao deplecionamento dos reservatórios das usinas que os tenham e ocasionar racionamentos futuros de eletricidade. Assim, para a operação, o menor custo é um meio-termo onde gera-se parte nas hidroelétricas e parte em usinas térmicas, de forma a deixar uma sempre certa reserva de energia hidráulica para o futuro.
Para o planejamento da transmissão, o menor custo ocorre quando é mínima a totalização dos custos dos investimentos necessários para atender o critério n-1 com os custos das perdas térmicas da rede elétrica.
Para transmitir todo este montante de energia com a menor perda possível, faz-se o uso de elevadas tensões elétricas, até 765.000 volts, no Brasil.
O uso de tensões elevadas pode ser explicado pelo efeto da transformação de potência elétrica (uso de transformadores), onde temos que ao elevar a tensão elétrica V, para uma mesma resistência R, teremos uma menor corrente elétrica I. Como as perdas térmicas são dadas pela Perda Joule, que afirma que a perda é proporcional ao quadrado da corrente, conclui-se que reduzindo a corrente elétrica e aumentando a tensão obtemos uma significante redução nas perdas.
No Brasil, mais de 96% do sistema de transmissão está ligado ao chamado Sistema Interligado Nacional, ficando de fora apenas partes isoladas da região norte.
Dessa forma, é errado dizer que a energia elétrica consumida em São Paulo, por exemplo, vem da Usina Hidrelétrica de Itaipu; a energia pode ter sido produzida em qualquer parte do país, já que os sistema é interligado, tanto eletricamente quanto no que diz respeito aos contratos de compra e venda de energia.
Assim, se fará necessário toda uma cadeia de geração, elevação de tensão, subestações, transmissão, redução de tensão e distribuição da energia elétrica. O que envolve uma enorme quantidade de equipamentos, como:
- Transformadores;
- Disjuntores;
- Pára-Raios;
- Chaves Seccionadoras;
- Relés;
- Isoladores;
- Estruturas de suporte e sustentação;
- Entre muitos outros.
Logo, os sistemas elétricos de potência são essenciais para garantir o melhor índice de eficiência na geração e consumo da energia elétrica, assim como garantir os padrões dequalidade, confiabilidade e continuidade.
