Relatório de física

Referencial teórico

Boa parte da energia elétrica brasileira é gerada em hidrelétricas que convertem energia cinética da agua em elétrica. Devido às características geográficas tais usinas situam-se distantes dos locais de consumo. Segundo a ELETROBRAS (2003), citada pela ANEEL (2005), 78% do potencial hidroelétrico do Brasil encontra-se na bacia do rio Amazonas. Sabe-se também que os centros consumidores estão mais presentes nas regiões sudeste e sul, ficando evidente então a necessidade de levar a energia de onde ela é gerada até onde ela é consumida.

Para isto são necessárias linhas de transmissão, estas são compostas de torres e cabos condutores além de isoladores e outros equipamentos de segurança. Tais linhas tem a responsabilidade de conduzir eletricidade em altas tensões, elas podem conduzir em corrente contínua e em corrente alternada. Como explicam Zorzo e Pereira (2006, p1),

Existem dois tipos de corrente elétrica: Corrente Alternada (CA) e corrente contínua (CC). A corrente contínua tem a capacidade de ser constante no tempo , com seu valor bem definido e circulando sempre pelo mesmo sentido em um condutor elétrico. A corrente alternada possui a característica de ser variante no tempo alternando o sentido pelo qual atravessa um condutor. Pelo fato de ser alternada possui algumas características como frequência, amplitude e fase.

Após a geração a tensão é elevada na própria usina. A transmissão é feita em altas tensões (13,8 a750 kV) para que se possa vencer a resistência e transmitir o máximo de corrente possível sem precisar aumentar a seção transversal (área) do condutor. Quando a energia chega ao destino a tenção é abaixada para valores usados na distribuição primária(13,8 a 34,5 kV) e secundária (127 a 340 V).

Como cada vez mais cresce a demanda por energia, é preciso trazê-la de lugares cada vez mais distantes, ficando clara então a necessidade de linhas de transmissão mais eficientes em longas distâncias. É bem comum, atualmente, o uso de linhas em corrente alternada (HVAC), contudo novas tecnologias em eletrônica de potência possibilitaram o uso de linhas em corrente contínua (HVDC). As linhas HVDC têm mostrado muitas vantagens econômicas ambientais entre outras, sobre tudo em longas distâncias.

De acordo com Mooney (2010) muitas vantagens podem ser atribuídas ao sistema HVDC, a mais notável esta na possibilidade de transmitir energia em longas distâncias com menos perdas que no HVAC devido, principalmente, à menor atuação do efeito pelicular e do efeito corona. Outro ponto importante é que o sistema HVDC, mesmo utilizando conversores e retificadores um pouco caros, se mostra muito vantajoso do ponto de vista econômico (em longas distâncias) pois, o custo de implantação da linha propriamente dita é bem menor e a redução nas perdas é traduzida em lucros após a venda da energia.

Ainda segundo Mooney no que tange ao funcionamento do HVDC pode-se ter linhas de transmissão bipolares, com dois condutores de alta tenção (positivo e negativo), ou monopolares com apenas um condutor de alta tenção. O retorno (neutro) pode ser metálico, um condutor de menor tenção, ou pode-se usar a terra através de um eletrodo de aterramento.

É válido ressaltar que no caso de uma linha bipolar pode-se realizar manutenção mantendo o outro polo ligado já no caso de uma linha monopolar isso resultaria em desligamento total do sistema. É necessário dizer também que no caso de retorno utilizando aterra pode haver corrosão de metais presentes no solo incluindo o pé da torre de transmissão, contudo este sistema de retorno ainda precisa ser mais estudado.

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