Por que a transmissão de energia elétrica é realizada em alta tensão?

Olá pessoal por que será que utilizamos alta atenção na transmissão de energia elétrica e o que aconteceria se essa transmissão fosse em baixa tensão vem comigo em primeiro lugar precisamos entender que os centros consumidores as grandes cidades elas estão alongas distâncias dos grandes centros de geração as usinas hidrelétricas e termelétricas havendo a necessidade de uma transmissão em alta tensão para superar as longas distâncias vejamos normalmente essas usinas elas geram energia em 13. 8 kv 13. 800 volts na saída da Usina temos uma subestação elevadora um transformador eleva esse nível de tensão para 230 ou até 500 kv e entrega ao sistema de transmissão que vai atravessar centenas de quilômetros até chegar nas cidades e encontram subestações abaixadoras que vão agora reduzir o nível de tensão para 69 13.

8 kv e entregar o sistema de distribuição que cortará os bairros levando aos consumidores o nível em baixa tensão por exemplo 220 ou 110 Volts monofásicos então o sistema de transmissão ele funciona em alta tensão e qual objetivo reduzir corrente elétrica Esse é o objetivo redução da corrente elétrica na cabeção da transmissão mas como ocorre Então essa redução da corrente elétrica através do transformador elevador ele eleva o nível de tensão por exemplo de 13. 8 para 230kv temos uma elevação de 16 vezes no perfil de tensão Mas lembra da equação fundamental de um transformador a relação direta das tensões ela é proporcional à relação inversa das correntes elétricas ou seja se o nível de tensão foi elevado 16 vezes consequentemente a corrente elétrica será reduzida em 16 vezes esse é o princípio e quais serão as grandes vantagens dessa redução de corrente elétrica redução da bitola dos condutores que traz economia redução das perdas de energia elétrica e redução das quedas de tensão e veremos a seguir cada caso detalhadamente um exemplos como primeira vantagem temos a redução do peso e o custo da cabeção vejamos imaginemos uma situação onde uma cidade uma grande indústria tem potência de 50 mva e deve ser suprida por uma linha de transmissão de 100 Km vamos analisar em 230 kv A corrente elétrica trifásica seria de 125 amperes exigindo um cabo de alumínio nu de diâmetro 9 mm e esse cabo pesando 147 kg a cada quilômetro vejamos agora em baixa tensão na tensão de distribuição 13. 8 kv essa corrente elétrica será muito maior 2.

000 amperes exigiriam um cabo de maior bitola diâmetro 55 MM e o peso absurdo quase cinco toneladas por quilômetro temos aqui agora a ilustração para que podemos perceber proporcionalmente a diferença da sessão transversal de um cabo de 9 mm para um cabo de 55 MM de diâmetro Observe que o cabo escolhido será o da alta tensão exigindo menor custo mais barato um cabo de 9 mm e também menor peso essa é uma grande vantagem da alta tensão em segundo lugar temos como vantagem a redução das perdas de energia elétrica lembre-se que as perdas por efeito Joule por aquecimento na cabeção elas são proporcionais a resistência e ao quadrado da corrente elétrica em 230kv utilizando aquele cabo de diâmetro 9 mm teremos uma resistência elétrica de 0,53 homens por quilômetro Então suprindo a nossa cidade com potência de 50 mva teremos uma perda de 2,5 mva que representa quatro e meio por cento precisaremos então gerar 52,5 mva e Se quisermos reduzir ainda mais as perdas podemos elevar o perfil de tensão para 500 kv teremos uma perda de somente um por cento Mas agora vamos analisar em baixa tensão 13. 8 com aquela cabeção de 55 MM de diâmetro com a resistência muito menor 0,017 homens a cada quilômetro no entanto com uma corrente elétrica muito maior que é levada ao quadrado nos trará grandes perdas de 20,4 mva na transmissão isso representa 30% ou seja precisaremos de uma geração de 70,4 mva para suprir a cidade de 50 mva perdas de 30% Ou seja a transmissão em baixa tensão é completamente inviável as perdas seriam enormes o custo da energia elétrica seria muito maior E agora temos como Outra vantagem a redução da queda de tensão na transmissão observe a queda de tensão é o produto da resistência dos cabos pela corrente elétrica que o atravessa em 230kv teremos uma queda de tensão de 6,6 kv considerando uma distância de 100 Km temos então uma queda de tensão de 2,8%, ou seja para que chegue na carga 230kv temos que iniciar com tensão de 236,6 kv E se elevarmos o nível de tensão para 500 kv essa queda de tensão Será menor ainda menor que 1% 0,6%. mas como ficará com baixa tensão 13.

8 kv ora nesse caso teremos uma queda de tensão de 3,4 kv isso representa 25%, uma queda de tensão absurda precisaremos então no início da transmissão de uma tensão de 17. 2 kv e isso superaria a isolação a suportabilidade da transmissão em 13.