Universidade Católica de MoçambiqueFaculdade de Engenharia Av. da Liberdade 265, C.P. 261 Chimoio - Moçambique Telefax: (+258) 25122473/(+258) 25122945 E-mail:
[email protected] PLANO ANALÍTICO Materiais de fabricação Grau académico Licenciatura Tipo de disciplina Básica Código da disciplina EEL305 Ano de frequência Terceiro (3°) Semestre Primeiro (1°) Número de Créditos Académicos 6 Distribuição da carga horária T TP PL TC S ST TA 25,5 4,5 48 T – Ensino Teórico: TP – Teórico prático: PL – Prático e Laboratorial: TC – Trabalho de Campo: S – Seminário: ST – Sessão Tutorial: TA – Trabalho Autónomo Docente: Msc. Eng. Gervasio Stefan de Amorim Manjate Objetivos da disciplina Ao final da disciplina o estudante será capaz de: Identificar os tipos e processos de formação de sobretensões em redes eléctricas; Conhecer a reacção de materiais isolantes aos campos elétricos de altas tensões; Conhecer as técnicas de protecção contra sobretensões e coordenação de isolamentos. b Conteúdo da disciplina Tópico T TP Nº Semana Nº de aulas Introdução Apresentação do programa; Introdução a técnica de Alta tensão Definicao de termos tecnicos: isolamento, isolantes, 3 1 2 intensidade do campo, tesao disruptiva, tensao disruptiva supwerficaial; Tipos de materiais isolantes Universidade Católica de Moçambique Faculdade de Engenharia Av. da Liberdade 265, C.P. 261 Chimoio - Moçambique Telefax: (+258) 25122473/(+258) 25122945 E-mail:
[email protected] Geração de altas tensões alternadas Transformadores de corrente alternada; Transformadores em cascata; Compensação paralela; Circuitos ressonantes em serie; 3 2 2 Transformadores ressonantes. Geração de Altas tensões contínuas Conversores de CA/CC; Geradores electrostáticos. Geração de altas tensões impulsivas Definições: tensões impulsivas atmosféricas e de manobra Circuito básico de geração de tensões de impulsivas/dimensionamento; 1,5 1,5 3 2 Gerador de Marx/dimensionamento; Circuitos especiais. Aula prática: Geração de altas tensões. Medição de altas tensões alternadas Transformadores de tensão; Espinterômetro; Voltímetro electrostático; Divisores de tensão; Voltímetro de Pico 3 4 2 Medição de altas tensões continua Espinterômetro; Voltímetro estático Divisores de tensão Medição de altas tensões impulsivas Espinterômetro Divisores de tensão Voltímetro de pico Dimensionamento de braço de baixa tensão Sonda de Campo 3 5 2 Célula de kerr; Estatísticas de Medição Definições: eventos, frequência relativa, desvio padrão, valores médios, tensão de ruptura 50%; Distribuições de frequência relativa; Universidade Católica de Moçambique Faculdade de Engenharia Av. da Liberdade 265, C.P. 261 Chimoio - Moçambique Telefax: (+258) 25122473/(+258) 25122945 E-mail:
[email protected] Distribuição normal; Intervalos de confiança; Método de “Up and Down”; Aula prática e Preparação para o teste 1. 3 6 2 TESTE 1 ( Semana de 2 a 6 de Abril) Teoria de campo eléctrico em Alta tensão; Caracteristicas de campo electrostatico Gradiente de potencial Vector de deslocamento; Linhas equipotenciais e de campo; Condições de fronteira; Equações de Laplace em coordenadas cartesianas, 2 cilíndricas e esféricas. 3 8 Métodos exactos para o calculo de campos eléctricos Condensador plano (dieléctrico de 1 e múltipla camada); Cilindros concêntricos (dieléctrico de 1 e múltipla camada); Esferas concêntricas (dieléctrico de 1 e múltipla camada); Aula pratica: Condições de fronteira e campos eléctricos laplacianos simples; 1,5 1,5 9 2 Campos com carga espacial Condensador plano com carga espacial; Cilindros concêntricos com carga espacial; Esferas concêntricas com carga espacial. 3 10 2 Métodos aproximados de calculo de campos eléctricos Imagens simétricas; Transformações conforme. Cadeia de isoladores Distribuição de potencial nas cadeias de isoladores; Dimensionamento de isoladores. 3 11 2 Aula pratica: Equações de Poison e de Laplace: configurações simples; Imagens simétricas, transformação conforme, isoladores. Métodos Numéricos de calculo de campos eléctricos Diferenças finitas; Simulação de cargas 1,5 1,5 12 2 Sobretensões; Aula pratica e preparação para o teste 2 TESTE 2 (Semana de 14 a 18 de Maio) Universidade Católica de Moçambique Faculdade de Engenharia Av. da Liberdade 265, C.P. 261 Chimoio - Moçambique Telefax: (+258) 25122473/(+258) 25122945 E-mail:
[email protected] Entrega e defesa dos trabalhos 3 14 2 Defesa dos trabalhos 3 15 2 Preparação para exames 3 16 2 Exames Publicações 18 a 22 de Junho Recorrência 26 a 30 de Junho Plano semanal de aulas Trabalho autónomo/ independente (TA) Horas Descargas atmosféricas; 48 Pára-raios; Eléctrodos de terra; Descarregadores de sobretensões; Coordenação de isolamento. Metodologia de ensino A metodologia de Ensino apoiar-se-á nos seguintes vectores: Aula teórica As aulas teóricas consistirão basicamente em palestras que incluirão a apresentação, explanação das matérias e enquadramento temático dos assuntos em articulação. Aula prática Recorrer-se-á a exemplos e exercícios de aplicação relativa às matérias expostas nas aulas teóricas. Dar-se-á a oportunidade de debate de exercícios em pequenos grupos e ao confronto das soluções. Metodologias de avaliação Trabalho 40% Teste 60% Admissão para o exame 60%T+40% Trab Final 60%AL+40% E Universidade Católica de Moçambique Faculdade de Engenharia Av. da Liberdade 265, C.P. 261 Chimoio - Moçambique Telefax: (+258) 25122473/(+258) 25122945 E-mail:
[email protected] Bibliografia recomendada 1. Domingos Moura. Técnicas de Alta Tensão. Edição “Técnica – A.E.I.S.T.”, Lisboa, 1980 2. Kuffel, E. ; Zaengl, W. High-Voltage Engineering. Pergamon Press, Oxford, 1984 3. Naidu,M.; Karamaju, V., High Voltage Engineering. McGraw-Hill, New York, 1995 4. Begamudre, R., Extra High Voltage AC Transmission Engineering. New Age International (P) Limited, Publishers, Bangalore, 1990 5. Hileman, A.R., Insulation Coordination for Power Systems. Marcel Dekker, Inc, 1999.