Sistemas Elétricos Industriais

Conhecimentos de Base Recomendados

Não Aplicável.

Métodos de Ensino

As metodologias de ensino, alicerçadas na aprendizagem ativa e colaborativa, organizam-se numa sequência que favorece a aquisição dos conceitos teóricos fundamentais, a resolução de exercícios de aplicação e a análise de casos práticos.

Aulas Teóricas
O método expositivo, complementado por momentos ativos individuais e em pequenos grupos, visa reforçar a compreensão dos conceitos e incentivar a participação dos estudantes. Poderão ainda ser integradas visitas de estudo, palestras ou seminários, sempre que relevantes para os objetivos da unidade curricular.

Aulas Teórico-Práticas
Nas aulas teórico-práticas, os estudantes resolvem exercícios de aplicação e desenvolvem atividades de reflexão orientada, consolidando os conhecimentos adquiridos através da resolução de problemas técnicos e da análise de casos reais.

Adicionalmente, serão desenvolvidos dois trabalhos de grupo, que implicam a análise, o desenvolvimento e a apresentação de soluções para problemas técnicos específicos. A apresentação dos resultados perante os pares visa estimular a discussão crítica e reforçar a consolidação dos conhecimentos adquiridos.

 

Resultados de Aprendizagem

  • Calcular grandezas elétricas em sistemas de corrente alternada (CA) e interpretar os resultados obtidos.
  • Identificar fontes primárias de energia e avaliar a sua utilidade na produção de energia elétrica, considerando tanto a geração de calor como os processos de conversão entre diferentes formas de energia.
  • Analisar a estrutura das redes elétricas e explicar a possibilidade de coexistência de redes de corrente alternada (CA) e corrente contínua (CC), comparando os princípios de conversão, as vantagens e desvantagens, e avaliar os eventuais impactos nas redes elétricas.
  • Classificar e caracterizar cargas de redes elétricas, com ênfase em motores e os seus sistemas de acionamento.
  • Compreender os princípios de instalação, dimensionamento e proteção de canalizações elétricas industriais, e relacionar esses princípios com esquemas de proteção contra contactos diretos e indiretos.
  • Avaliar riscos e descrever procedimentos necessários para intervenções em redes elétricas.
  • Interpretar os regimes tarifários aplicáveis, analisar as parcelas das faturas de energia, otimizar os custos de energia e propor alternativas para a redução de custos através da diminuição de consumos, com foco na redução do consumo.

 

Programa

1. Sistema Elétrico Português
– Fontes primárias de energia e processos de conversão
– Cogeração e integração de fontes de energia renovável
– Transporte, distribuição e utilização de energia elétrica

2. Introdução ao Estudo de Sistemas Elétricos em Corrente Alternada (CA)
– Caracterização de sinais sinusoidais e Transformada de Steinmetz
– Análise de circuitos monofásicos e trifásicos
– Potência aparente, ativa e reativa em sistemas de CA

3. Redes Elétricas
– Transformadores e redes híbridas 
– Conversão de energia
– Configuração e operação de redes elétricas

4. Cargas Elétricas e Eletromecânicas
– Tipos de cargas e princípios de funcionamento de máquinas elétricas
– Motores de indução e controlo de movimento
– Aplicações industriais de cargas eletromecânicas

5. Princípios de Dimensionamento de Redes Elétricas Industriais
– Fatores de utilização e de simultaneidade
– Métodos de instalação de redes elétricas
– Proteção contra sobrecorrentes e curtos-circuitos

6. Exploração de Redes Elétricas Industriais
– Riscos elétricos e sistemas de ligação à terra
– Proteção e segurança em instalações elétricas
– Planeamento e gestão de intervenções em redes elétricas

7. Gestão Energética na Indústria
– Análise de custos energéticos e faturação de energia elétrica
– Estratégias de eficiência energética e redução de custos
– Implementação de medidas de gestão de energia

 

 

 

Docente(s) responsável(eis)

Carlos Manuel Borralho Machado Ferreira

Estágio(s)

NAO

Bibliografia

Bibliografia principal

Disponível na biblioteca do ISEC:
Irwin, J. D., Nelms, R. M., & Patnaik, A. (2015). Engineering circuit analysis (11th ed.). Wiley. (Cota: 1-3-195)
International Energy Agency. (2010). Energy technology perspectives 2010: Scenarios & strategies to 2050. OECD/IEA. (Cota: 1-2-338)
Bolotinha, M. (2019). Transformadores de potência. Engebook. (Cota: 1-2-611)
Kaiser, J. (1997). Electrical power: Motors, controls, generators, transformers. The Goodheart-Willcox Company. (Cota: 1-4-85)
Boldea, I., & Nasar, S. A. (2001). The induction machine handbook. CRC Press. (Cota: 1-4-150)
Ribeiro de Sá, (2010). Guia de aplicações de gestão de energia e eficiência energética (2ª ed.). Publindústria. (Cotas: 1-9-156 e 1-9-229 )
Roldán Viloria, J. (2000). Seguridad en las instalaciones eléctricas. Ediciones Paraninfo. (Cota: 1-5-85)
Paiva, J. P. (2007). Redes de Energia Eléctrica, uma Análise Sistémica (2ª ed.). IST Press. (Cotas: 1-2-264 e 1-2-262)