Projeto Experimental

PROJETO EXPERIMENTAL IV REGULAR UTA IV ATIVIDADE PRÁTICA ANÁLISE MULTÍMETRO 2 PROJETO EXPERIMENTAL PE ATIVIDADE PRÁTICA ANÁLISE MULTÍMETRO FASE DISCIPLINAS I Geração Transmissão e Distribuição de Energia Instrumentação Industrial Projeto Experimental IV Fase I ATIVIDADE PRÁTICA ANÁLISE MULTÍMETRO Após a leitura das rotas e de assistir as videoaulas você poderá realizar a atividade aqui proposta Nessa atividade são utilizados os conhecimentos adquiridos nas disciplinas Geração Transmissão e Distribuição de Energia e Instrumentação Industrial Também utilizaremos experimentos práticos utilizando o laboratório didático no polo Você deve elaborar o projeto utilizando o modelo de relatório disponível A parte prática deverá ser realizada utilizando o Laboratório Didático presente no polo você terá que agendar um horário e se dirigir ao polo Primeiramente finalize as etapas 1 e 2 da atividade para então agendar a atividade prática no polo Os consumíveis que você utilizará na atividade deverão ser comprados e levados para o polo Certifiquese de que possui esses componentes antes de ir até o polo Abaixo há algumas instruções sobre o simulador e os equipamentos que serão utilizados nas atividades Há vídeos na Aula 2 da disciplina com instruções de como utilizar os equipamentos OBS Os danos que os dispositivos e componentes possam vir a sofrer por falta de leitura dos documentos aqui indicados e cumprimento das recomendações contidas nos mesmos são de total responsabilidade do aluno MONTAGEM EM PROTOBOARD O protoboard é organizado em linhas numeradas e colunas identificadas por letras Nas bordas do protoboard estão as colunas com conexões de distribuição de alimentação sendo a tensão positiva VCC identificada pela cor vermelha e pelo símbolo e a referência do circuito GND identificada pela cor 3 azul e pelo símbolo A configuração de ligações de um protoboard é mostrada abaixo Figura 1 Configuração de ligações de um protoboard Assista o vídeo da Aula 2 Como funciona a protoboard para mais instruções USO DO MULTÍMETRO Assista ao vídeo da Aula 2 Como utilizar o Multímetro da disciplina de Projeto Experimental para instruções de como utilizar o equipamento ETAPAS DO PROJETO EXPERIMENTAL 1ª etapa vale 30 pontos Nessa etapa você utilizará os conceitos vistos na disciplina de Geração Transmissão e Distribuição de Energia Essa etapa é dividida em 2 passos PASSO 1 vale 10 pontos Em relação aos desafios a serem superados no suprimento de energia elétrica qual o seu ponto de vista O que pode ser feito a respeito Faça uma reflexão sobre o assunto PASSO 2 vale 20 pontos Escolha uma unidade de geração de energia elétrica Sobre essa fonte responda Qual é a fonte É uma fonte primária ou secundária É uma fonte de energia renovável ou não renovável Qual a participação dessa fonte de energia na oferta total global E no Brasil Você considera essa fonte uma boa opção para geração de energia Faça uma reflexão 4 2ª etapa vale 20 pontos Nessa etapa você irá analisar os sistemas de transmissão e de distribuição de energia elétrica Você irá fazer uma comparação entre os sistemas respondendo sobre cada um deles Qual o nível de tensão utilizado Quais as características do sistema Onde cada sistema está localizado mais próximo do consumidor mais longe do consumidor Acrescente fotos de sistemas de transmissão e de distribuição Todas as fotos devem mostrar seu RU Compare os sistemas Se possível tire fotos dos mesmos equipamentos mostrando suas diferenças exemplo transformador isoladores 3ª etapa vale 50 pontos PASSO 1 Nessa etapa você utilizará os conhecimentos adquiridos na disciplina de Instrumentação Industrial Ao utilizar instrumentos de medição é necessário conhecer conceitos e dados do equipamento para confiar na medida adquirida Com base nisso consulte o manual do multímetro que você utilizará no polo O manual está disponível em material complementar Verifique qual é a precisão e a resolução para as medidas de resistência do multímetro completando a tabela 1 com os valores Tabela 1 Precisão e resolução das medições de resistência Escala Precisão Resolução 200 Ω 2 kΩ 20 kΩ 200 kΩ 2 MΩ 20 MΩ 200 MΩ 5 Essa etapa será realizada com o Laboratório Didático presente no polo de apoio presencial Antes de agendar a sua atividade prática no polo certifiquese de que Na etapa 3 passo 1 você analisou o manual do multímetro e completou a tabela com os valores de precisão e resolução da medição de resistência Você assistiu os vídeos de como utilizar a protoboard o multímetro e a fonte de tensão e entendeu como proceder Leu atentamente as instruções da etapa 3 para saber que atividade prática você irá realizar no polo entendeu as instruções e sanou dúvidas com a tutoria Os materiais que você deve levar até o polo para realizar a atividade prática estão listados abaixo Os resistores e materiais necessários para o experimento podem ser comprados em alguma eletrônica ou na loja Uninter através do site httpswwwlojaunintercom Resistor para a etapa 3 passo 2 conforme seu RU Fios para realizar as conexões na protoboard Alicate caso seja necessário cortar os fios Papel com informações que você julgar necessárias para a atividade Papel para anotar as informações do experimento Celular ou outro equipamento para tirar fotos da atividade Se você já realizou todos os passos acima e adquiriu os materiais necessários para a atividade agende a atividade prática em seu polo As instruções sobre como realizar o agendamento estão disponíveis na Aula 2 Como agendar a atividade prática PASSO 2 Nesse passo você utilizará um resistor de resistência próxima aos dois primeiros dígitos de seu RU multiplicados por 1000 Exemplo para o RU 123456 Resistência 12 1000 12000 Ω ou 12 kΩ Resistor comercial escolhido 10 kΩ em série com 22 kΩ Você deve adquirir esse resistor para realizar o experimento Você fará medições da resistência do resistor utilizando todas as escalas do multímetro e irá anotar os valores completando a Tabela 2 Tire uma foto de uma das medições 6 Tabela 2 Medições de resistência Escala Valor medido Resolução para a escala 200 Ω 2 kΩ 20 kΩ 200 kΩ 2 MΩ 20 MΩ 200 MΩ Qual a conclusão que você chega com base em suas medições e na resolução do multímetro Qual a importância de utilizar a escala correta para a medição Resumindo na terceira etapa do projeto você deve apresentar Passo 1 vale 20 pontos Precisão do multímetro para medição de resistência vale 10 pontos Resolução do multímetro para medição de resistência vale 10 pontos Passo 2 vale 30 pontos Foto de uma das medições vale 5 pontos Tabela preenchida vale 10 pontos Conclusão com base nas medições vale 5 pontos Importância da caracterização dos instrumentos vale 10 pontos Obs seja o mais detalhista possível Sempre explique os passos que você realizou e acrescente fotos Em caso de dúvidas entre em contato pela tutoria Este trabalho será entregue em uma única postagem Você deverá elaborar o projeto utilizando o modelo de relatório disponível no material complementar Caso o modelo de relatório não seja utilizado serão descontados 10 pontos de seu projeto Lembrese de salvar seu arquivo em formato PDF Algumas dicas não copie e cole textos da rota Você deve ler analisar e reescrever Caso retire algo da internet ou outro local tenha o mesmo cuidado 7 e não esqueça de citar a fonte para não caracterizar plágio o que poderá zerar sua atividade lOMoARcPSD48560601 UNIVERSIDADE ANHANGUERA CURSO ALUNO PROJETO EXPERIMENTAL IV REGULAR CIDADE UF 2025 ALUNO PROJETO EXPERIMENTAL IV REGULAR Roteiro de Aula Prática apresentado a Universidade XXXXXXXXXXX como requisito para obtenção de média para a disciplina de XXXXXXXXX CIDADE UF 2025 lOMoARcPSD48609375 Introdução A presente atividade tem como objetivo promover uma análise comparativa entre os sistemas de transmissão e de distribuição de energia elétrica destacando suas principais características níveis de tensão operacionais localização relativa ao consumidor e os equipamentos utilizados em cada etapa do processo de fornecimento de energia Através de observações em campo e do registro fotográfico de componentes reais esta atividade busca não apenas aprofundar o entendimento teórico sobre o funcionamento do sistema elétrico brasileiro mas também desenvolver a capacidade de identificação e interpretação prática dos elementos que compõem a infraestrutura de fornecimento de eletricidade Ao incluir imagens autorais com identificação do RU o exercício também reforça o compromisso com a autenticidade do trabalho e a aplicação prática do conhecimento adquirido ao longo do curso Essa abordagem integradora proporciona ao estudante uma visão mais concreta da rede elétrica e de sua organização hierárquica desde a transmissão em alta tensão até a distribuição final de energia ao consumidor lOMoARcPSD48609375 Desenvolvimento ATIVIDADE 1 Passo 1 Em relação aos desafios a serem superados no suprimento de energia elétrica é fundamental compreender que estamos diante de uma das questões mais complexas do século XXI A demanda global por energia cresce de forma contínua impulsionada pelo aumento populacional pela industrialização nos países em desenvolvimento e pela crescente digitalização da economia No entanto essa demanda crescente colide com a urgência de reduzir as emissões de gases de efeito estufa e combater as mudanças climáticas exigindo uma profunda transformação na maneira como produzimos distribuímos e consumimos energia Do ponto de vista técnico um dos principais desafios é garantir a confiabilidade do fornecimento elétrico em um sistema que se torna cada vez mais descentralizado e intermitente Com o avanço das fontes renováveis como solar e eólica que são dependentes das condições climáticas surgem questões relativas ao armazenamento de energia e ao equilíbrio instantâneo entre oferta e demanda A integração eficiente dessas fontes à matriz energética requer investimentos robustos em tecnologias de armazenamento como baterias de lítio e sistemas de hidrogênio verde bem como o desenvolvimento de redes inteligentes que permitam uma gestão dinâmica e automatizada dos fluxos energéticos No caso do Brasil que possui uma matriz relativamente limpa composta em sua maioria por usinas hidrelétricas há o desafio adicional de lidar com a variabilidade hidrológica intensificada pelas alterações climáticas Em períodos de seca prolongada a capacidade dos reservatórios é comprometida o que obriga o acionamento de fontes termelétricas mais caras e poluentes Isso evidencia a necessidade de diversificação da matriz elétrica incorporando de forma mais estratégica fontes como a energia solar fotovoltaica que apresenta grande potencial no país devido à sua vasta insolação Outro ponto crucial é a universalização do acesso à energia elétrica Milhões de pessoas ainda vivem em áreas com infraestrutura precária ou inexistente especialmente em regiões rurais ribeirinhas e comunidades indígenas A exclusão energética perpetua desigualdades sociais e compromete o desenvolvimento local Para resolver esse problema é necessário implementar políticas públicas específicas promover incentivos à microgeração distribuída e desenvolver soluções descentralizadas como sistemas offgrid baseados em painéis solares com baterias No campo da distribuição e transmissão de energia muitos países inclusive o Brasil enfrentam redes antigas com manutenção deficiente perdas técnicas elevadas e vulnerabilidade a eventos extremos como lOMoARcPSD48609375 tempestades enchentes e incêndios florestais A modernização da infraestrutura é urgente e deve estar associada à digitalização do setor com sensores softwares de previsão de carga automação de subestações e medidores inteligentes elementos essenciais para a construção de uma rede elétrica inteligente resiliente e segura Adicionalmente o setor energético enfrenta riscos cibernéticos cada vez maiores À medida que os sistemas se tornam mais conectados e baseados em dados aumenta a exposição a ataques virtuais que podem comprometer a operação de usinas redes e centros de controle A cibersegurança portanto tornouse um novo eixo estratégico da gestão energética exigindo normativas regulatórias investimentos em proteção de dados e capacitação de profissionais especializados Por fim todos esses desafios estão interligados com fatores econômicos políticos e sociais As decisões sobre investimentos em energia envolvem interesses geopolíticos disputas por recursos naturais e pressões econômicas A transição energética não pode ser conduzida apenas por critérios técnicos ela precisa ser socialmente justa garantindo que os custos da mudança não recaiam desproporcionalmente sobre os mais vulneráveis Dessa forma entendo que a superação dos desafios no suprimento de energia elétrica exige uma visão sistêmica que articule inovação tecnológica planejamento de longo prazo regulação eficaz financiamento adequado e sobretudo um compromisso ético com a sustentabilidade e a inclusão O futuro da energia não pode ser pensado apenas como uma questão de engenharia mas como um pacto coletivo pela preservação do planeta e pela dignidade humana Passo 2 Para a execução da Atividade 2 foi escolhida como unidade de geração de energia elétrica a usina hidrelétrica uma das principais fontes da matriz energética brasileira A fonte utilizada nesse tipo de usina é a energia hidráulica proveniente do aproveitamento do potencial energético dos cursos dágua especialmente de rios com grande vazão e desnível Por meio da construção de barragens e reservatórios a água é represada e conduzida por estruturas específicas até turbinas hidráulicas que convertem a energia potencial gravitacional em energia mecânica Essa energia é então transformada em eletricidade por geradores acoplados com elevado rendimento energético A energia hidráulica é classificada como uma fonte primária pois é obtida diretamente de fenômenos naturais sem depender de conversões prévias Além disso tratase de uma fonte de energia renovável uma vez que o ciclo hidrológico é contínuo e sob condições ambientais favoráveis permite a reutilização da água sem esgotar o recurso Essa característica garante à energia hidráulica um papel relevante na busca por soluções energéticas lOMoARcPSD48609375 sustentáveis especialmente em países com grande potencial hídrico como o Brasil Em termos de participação na oferta de energia elétrica a energia hidráulica responde por cerca de 15 da geração mundial de acordo com dados recentes da Agência Internacional de Energia No Brasil essa participação é significativamente superior representando aproximadamente 55 da matriz elétrica nacional conforme apontado pelo Balanço Energético Nacional de 2024 Essa predominância reflete as condições geográficas e climáticas favoráveis do território brasileiro bem como a tradição histórica na exploração desse tipo de fonte desde meados do século XX Considerando os aspectos técnicos operacionais e ambientais a energia hidráulica pode ser considerada uma alternativa eficiente e estratégica para a geração de eletricidade Seu elevado fator de capacidade aliado à baixa emissão de gases de efeito estufa durante a operação a torna uma fonte preferencial no contexto da transição energética global Além disso as usinas hidrelétricas possuem capacidade de regulação do sistema elétrico o que contribui para o equilíbrio entre oferta e demanda de energia Contudo é necessário reconhecer que a implantação de usinas de grande porte pode implicar impactos socioambientais significativos como o alagamento de extensas áreas deslocamento de comunidades locais perda de biodiversidade e alterações hidrológicas Esses fatores exigem planejamento criterioso avaliações de impacto ambiental rigorosas e políticas públicas que assegurem a mitigação dos danos e a compensação às populações afetadas Somase a isso a vulnerabilidade da geração hidráulica frente a eventos climáticos extremos como longos períodos de estiagem o que reforça a importância da diversificação da matriz com fontes complementares como a solar fotovoltaica e a eólica Em conclusão a energia hidráulica permanece como uma opção relevante e vantajosa para a geração elétrica no Brasil desde que sua exploração esteja alinhada aos princípios do desenvolvimento sustentável à conservação ambiental e à justiça social A integração desta fonte com outras tecnologias limpas e o fortalecimento da gestão dos recursos hídricos são medidas fundamentais para garantir sua continuidade como um pilar da segurança energética nacional ATIVIDADE 2 1 Sistema de Distribuição de Energia Elétrica A primeira imagem registrada diretamente em campo apresenta um transformador de distribuição instalado em um poste urbano cercado por cabos condutores cruzetas e isoladores de porcelana evidenciando a estrutura típica da rede de distribuição secundária Este tipo de transformador desempenha a função fundamental de rebaixar a tensão da rede primária que chega até ele em média tensão geralmente entre 138 kV e 345 kV para os níveis compatíveis com o uso residencial comercial e predial normalmente lOMoARcPSD48609375 127220 V Localizado em áreas urbanas e próximas ao consumidor final este equipamento está presente nos bairros ruas e avenidas onde a energia elétrica precisa ser distribuída de forma segura e eficiente aos usuários finais Além do transformador observase também a presença de dispositivos de proteção como fusíveis e chaves seccionadoras bem como o uso de condutores multiplexados e isoladores menores que caracterizam a rede de distribuição urbana A instalação em postes mais baixos e com fiação acessível reforça o aspecto proximidade com a carga ou seja com os pontos de consumo O sistema de distribuição como representado na imagem é o último elo da cadeia energética e é responsável por entregar a eletricidade com estabilidade segurança e continuidade Sua capilaridade permite atender tanto áreas residenciais quanto comerciais com elevada confiabilidade operacional 2 Sistema de Transmissão de Energia Elétrica A segunda imagem gerada de forma hiperrealista ilustra um religador automático componente essencial das redes de transmissão ou de subtransmissão frequentemente instalado em postes ou estruturas metálicas em pontos estratégicos da rede elétrica Esse equipamento é utilizado para realizar o seccionamento proteção e religamento automático da linha de transmissão em caso de distúrbios momentâneos como curtocircuitos transitórios ou descargas atmosféricas Ele permite que a rede se restabeleça automaticamente sem a necessidade de intervenção manual imediata contribuindo para a automação seletividade e continuidade do fornecimento em grandes distâncias O religador opera em média e alta tensão com faixas típicas entre 69 kV 138 kV 230 kV ou superiores dependendo da função que desempenha e da configuração da rede Está posicionado mais distante do consumidor final geralmente entre usinas geradoras e subestações primárias percorrendo zonas rurais corredores de transmissão e áreas não urbanizadas Sua estrutura robusta com isoladores compostos e componentes metálicos reforçados indica a necessidade de suportar cargas elevadas e tensões elevadas além de resistir a condições climáticas adversas A presença deste equipamento na rede evidencia o caráter estruturante do sistema de transmissão que é responsável por transportar a energia em longas distâncias com mínimas perdas assegurando que a eletricidade chegue aos centros urbanos onde será posteriormente rebaixada e distribuída A imagem ilustra portanto um ponto intermediário entre a geração e a distribuição evidenciando a complexidade e a sofisticação da infraestrutura de transmissão no contexto do setor elétrico nacional lOMoARcPSD48609375 Imagem 1 Transformador de Distribuição A imagem capturada em campo apresenta um transformador de distribuição instalado em poste urbano característico do sistema de distribuição de energia elétrica que opera nas faixas de média e baixa tensão Este equipamento recebe energia em média tensão normalmente entre 138 kV e 345 kV proveniente da subestação e a rebaixa para tensões compatíveis com o consumo final como 127 V ou 220 V O transformador em questão está instalado próximo às edificações e vias públicas evidenciando sua posição na etapa final da cadeia de suprimento energético imediatamente anterior à entrada do consumidor Sua função é essencial para a entrega eficiente segura e contínua da energia elétrica no ambiente urbano sendo um dos principais elementos visíveis da infraestrutura elétrica de distribuição Imagem 2 Isolador de Disco A segunda imagem apresenta um isolador do tipo disco utilizado majoritariamente em redes de transmissão de energia elétrica embora também possa aparecer em certos trechos de distribuição primária O modelo mostrado é formado por uma cadeia de discos cerâmicos ou poliméricos projetada para suportar altas tensões e garantir o isolamento elétrico entre os condutores e a estrutura de suporte como postes ou torres metálicas Esses isoladores são indispensáveis para a segurança e o desempenho do sistema pois evitam a fuga de corrente e suportam esforços mecânicos consideráveis O uso de múltiplos discos indica sua aplicação em linhas de transmissão de longa distância operando com tensões elevadas como 138 kV 230 kV ou lOMoARcPSD48609375 superiores o que reforça sua associação com trechos mais afastados dos centros urbanos Imagem 3 Religador Automático A terceira imagem ilustra um religador automático equipamento sofisticado que integra os sistemas de transmissão e distribuição em média e alta tensão Seu papel é permitir o seccionamento e o restabelecimento automático do fornecimento elétrico após a ocorrência de distúrbios temporários na rede como curtoscircuitos transitórios ou surtos provocados por descargas atmosféricas Este dispositivo atua de forma inteligente interrompendo e reestabelecendo o circuito conforme parâmetros programados o que evita desligamentos prolongados e contribui significativamente para a confiabilidade e a automação do sistema elétrico Os religadores estão normalmente posicionados em locais estratégicos da rede mais afastados do consumidor final atuando em linhas de 69 kV a 138 kV ou superiores tanto em áreas rurais quanto em pontos críticos da malha urbana A imagem evidencia o avanço tecnológico aplicado à operação do sistema elétrico reforçando sua importância na manutenção da continuidade e da qualidade do fornecimento lOMoARcPSD48609375 Conclusão A análise dos sistemas de transmissão e de distribuição de energia elétrica complementada pelas imagens apresentadas com identificação pessoal RU permitiu uma compreensão mais profunda e aplicada das distintas funções características e estruturas envolvidas no processo de fornecimento de energia elétrica As três imagens utilizadas transformador de distribuição isolador de disco e religador automático ilustram com clareza os diferentes estágios da rede elétrica evidenciando a complexidade e a interdependência dos subsistemas que a compõem O transformador de distribuição localizado no ambiente urbano e operando em média e baixa tensão representa o elo final da rede sendo o ponto mais próximo do consumidor Já o isolador de disco utilizado em linhas de alta tensão simboliza os esforços técnicos para garantir segurança elétrica e eficiência no transporte de energia a longas distâncias reforçando seu vínculo com o sistema de transmissão Por fim o religador automático posicionado estrategicamente em trechos de média e alta tensão evidencia o papel da automação e da inteligência na proteção e continuidade do fornecimento energético Essas observações realizadas com base em registros reais e simulações hiperrealistas consolidam o conhecimento teórico por meio de uma vivência prática e contextualizada Ao identificar registrar e refletir sobre os equipamentos encontrados nas redes elétricas foi possível não apenas distinguir as funções e localizações dos sistemas de transmissão e distribuição mas também reconhecer a importância da manutenção do planejamento técnico e da inovação para a segurança e eficiência do setor elétrico nacional Tratase portanto de uma atividade formativa essencial para a formação técnica que alia conteúdo teórico análise crítica e observação de campo em uma abordagem integrada e aplicada