Os sistemas de transmissão cumprem uma função vital para o bom desempenho dos mercados de energia elétrica. A precificação do seu uso afeta diretamente a remuneração das empresas concessionárias e os custos dos participantes do mercado. No Brasil, os usuários do sistema interligado nacional (SIN) devem pagar pela disponibilização dos equipamentos que compõem a rede para as transmissoras detentoras destes ativos de forma proporcional ao seu uso. Assim, a agência reguladora brasileira (ANEEL) estabeleceu as tarifas de uso do sistema de transmissão (TUST), que são calculadas anualmente por barra via metodologia nodal. Tais tarifas são compostas por duas parcelas: locacional e selo. A parcela locacional reflete o uso efetivo da rede por cada agente participante, medindo o impacto da injeção de potência marginal de uma barra nos equipamentos do sistema. A parcela selo consiste num valor constante que garantirá a remuneração da porção não utilizada da rede. Em geral, a proximidade elétrica das barras do sistema implica valores tarifários similares. Esta Dissertação de Mestrado propõe uma nova metodologia a ser incorporada no cálculo da TUST, considerando a divisão do SIN em zonas tarifárias de transmissão (ZTT). Desta forma, cada ZTT apresentará uma única tarifa a ser aplicada aos seus participantes, que corresponderá à média ponderada das tarifas finais calculadas via metodologia nodal. Para a identificação das ZTT, são aplicadas técnicas de agrupamento k-Means e espectral nos sistemas IEEE-RTS e SIN. Nesta dissertação, avalia-se também o uso de modelos matemáticos para definir o número ideal de ZTT a ser considerado. São realizadas diversas análises de sensibilidade relativas a mudanças de despacho, alterações de topologia e evolução do sistema ao longo dos anos. Os resultados correspondentes são então extensivamente discutidos.