1 Ementa Introdução às LT

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SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA I - SEP I. PUC Minas - Enga. Elétrica.
Resumo das matérias (ementa):
•MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA
•FONTES CONVENCIONAIS E NÃO CONVENCIONAIS DE ENERGIA ELÉTRICA
•CONSERVAÇÃO DA ENERGIA E QUALIDADE (QEE)
•NÍVEIS DE TRANSMISSÃO E PADRONIZAÇÃO
•PARÂMETROS ELÉTRICOS DAS LINHAS DE TRANSMISSÃO: R, L, C, CORONA
•RESISTÊNCIA E INDUTÂNCIA: R e L
•CAPACITÂNCIA: C
•EFEITO CORONA
•CÁLCULO DE LINHAS DE TRANSMISSÃO CURTAS, MÉDIAS E LONGAS
•CONSTANTES GENERALIZADAS A, B, C, D
•MODELAGEM DO SEP, VALORES p.u.
•TRANSFORMAÇÃO DE COMPONENTES 0, 1, 2
•CONSTRUÇÃO DAS REDES SEQUENCIAIS 0, 1, 2
•FALTAS SIMÉTRICAS/ASSIMÉTRICAS: Trifásica, Fase-Fase, Fase-Terra, Fase-Fase-Terra
•EQUAÇÕES MATRICIAIS PARA O CÁLCULO SISTEMÁTICO DE FALTAS
•CÁLCULO MATRICIAL DE FALTAS, matriz Zbarra
•CONCEITOS BÁSICOS E EQUAÇÕES PARA O CÁLCULO DE FLUXO DE CARGA (Gauss-Seidel e Newton-Raphson)
Bibliografia:
Livro Texto: Stevenson, W.D. “Elementos de Análise de Sistemas de Potência”, McGraw-Hill, 2a. Edição em português, RJ, 1986.
Elgerd, O . I., “Introdução à Teoria de Sistemas de Energia Elétrica”, McGraw-Hill, RJ, 1976.
Gross, C. A ., “Power System Analysis”, John Wiley & Sons, NY,1979.
Miller, T.J.E., “Reactive Power Control in Electric Systems”, Wiley Inter. Publ., NY, 1982.
Glover, J. D. / Sarma M., “Power System Analysis and Design”, PWS Kent, Boston, 1987.
Monticelli, A ., “Fluxo de Carga em Redes de E. Elétrica”, Cepel, Ed. E. Blücher, SP, 1983.
Taylor, C. W., “Power System Voltage Stability”, McGraw-Hill, NY, 1994
Avaliações:
1o. TP:	10 pontos
2o. TP:	15 pontos
1a. Prova:	25 pontos
2a. Prova:	25 pontos
3a. Prova:	25 pontos
Repositiva:	25 pontos
Global: 100 pontos
I)-Introdução às Linhas de Transmissão:
a-Influência do nível de tensão Vn e do cos ( (f. de potência) no custo dos condutores de uma L.T.:
	 		I
 Vn						Potência por fase 
				 Carga
-Perda por fase na L.T.	 
		ou:
 e, sendo: 
 (onde l = comprimento e S = seção do condutor)
b-Escolha do nível da Tensão de Transmissão: (é uma questão ligada à capacidade de transmissão da L.T. e, principalmente econômica). Muitas vezes a escolha é feita pelo SIL (Surge Impedance Loading, a ser visto, junto com o cálculo dos parâmetros) da L.T., pela disponibilidade das subestações próximas e padronização dos níveis de tensão nas empresas. 
Fórmula empírica:
		onde:
V	tensão fase-fase em kV
P	potência máxima a transmitir em kW
l	comprimento em km (> 30 km)
Tensões Preferenciais: em kV, fase-fase:
1050 (prevista) 750* 500* 440 345* 275 230* 161	138*	115 69* 34,5 22 13,8* (distribuição primária)		*valores recomendados, no Brasil, para ampliação do SEP
-As concessionárias procuram restringir o número de tensões adotadas em seus sistemas;
-Outros fatores: experiência, similaridade de condições, acessibilidade das subestações, condições e expectativa de crescimento das cargas, previsão de interligações, operação dos sistemas, etc;
-Quanto maior o nível de tensão de transmissão, menor o custo dos condutores. A partir de um certo valor de tensão, o custo das torres, isoladores, disjuntores, subestações sobe rapidamente, assim como os aspectos de segurança, principalmente dentro das cidades, etc...
c-Escolha da Seção dos Condutores:
-Segurança térmica;
-Economia e retorno dos investimentos;
-Perdas de potência de transmissão;
-Quedas de tensão admissíveis;
-Resistência mecânica.
Projetos das Linhas de Distribuição e Transmissão: em geral, se iniciam pelo critério de “segurança térmica” e “perda de potência”. Em seguida são verificados os outros fatores.
Projetos da Rede de Distribuição: em geral, se iniciam pela “segurança térmica” e cálculo das “quedas de tensão” (momento elétrico, ou estudos de fluxo de carga).
d-Distância entre condutores (muito variável):
				 dh dh		
dh = 0,0538 x Vn metros		 		 dv = 0,0425 x Vn metros	 dv
								 			 dv
Espaçamento equivalente em m: 
	kV
	mínimo
	máximo
	69
	1,52
	5,50
	138
	3,70
	6,10
	230
	5,20
	11,40
	345
	9,00
	15,00
PNB 181-Normas para apresentação de projetos para aprovação oficial
PNB 182: Fixa princípios básicos...para projetos de linhas de transmissão e sub-transmissão:
-Garante níveis mínimos de segurança para os empregados e público;
-Limita as perturbações em instalações próximas, principalmente nas de telecomunicação;
-Fixa distâncias mínimas de partes vivas às partes aterradas dos suportes (condições de máximo deslocamento, para máximo vento, à temperatura + provável);
-Travessias e Aproximações: -sobre linhas aéreas e de telecomunicações; vias de transporte, edificações; etc.;
-Faixas de segurança;
-Aproximação de aeroportos;
-Sinais de advertência;
-Estaiamento das estruturas;
-Aterramento;
-Divisão do país, em regimes de carga do vento;
-Cabos condutores e pára-raios;
-Isoladores, ferragens, cargas atuantes nas estruturas, fundações, torres (metálicas, de concreto armado, madeira).
 -Verificar e se familiarizar com as Tabelas A1, A2 e A3 do livro texto: Stevenson, W.D., Elementos de Análise de Sistemas de Potência, 2a. Edição em Português, 4a. Edição Americana, McGraw-Hill, 1986, condutores CAA (ACSR).
1 pé = 30,48 cm; 1 milha = 1609 m; 1 polegada = 2,54 cm;
área de 1 CM (circular mill) = 0,00050670866 mm2
II)- L.T. 3( de 3 Marias-MG: 345 kV (fase-fase) -Cabos Geminados, 2 x 795 MCM - 26/7-CAA (ACSR) 2 x Drake/fase
 10,6m			 10,6m			d = 0,45 cm
 d				d			 d
-Altura média dos condutores ao solo = 19,6 m (estrutura rígida).
III)-Geração e Sistema de Transmissão de Itaipu:
		 Foz Ivaiporã	 Itaberá Tijuco Preto
60 Hz	 8 km	330 km	266 km	313 km
		
	 
				 2 km					 99km
					 Eletrosul
50 Hz								São Roque
							750 kV – HVAC (3 LTs)
ANDE							345 kV - HVAC
(Paraguai)						500 kV - HVAC
							600 kV – HVDC (2 Pólos)
IV)-Linha de Transmissão de Itaipu, HVAC - 750 kV:
 Grandezas do projeto:
-Velocidade do vento:	 150 km/h; 170 km/h
-Temperatura:			 40 ºC, -50 ºC
-Altitude: 			1200 m (máxima.); 800 m (média)
-Faixa de Passagem:		1 L.T.: 95 m; 2L.Ts.: 175 m –182 m
-Distância entre faixas:	10 km
-Torres: 			80% estaiadas, 20% rígidas
-Peso médio:			Estaiadas: 9000 kg, rígidas: 14000 kg
-Altura máxima das torres	Estaiadas: 43,5 m; rígidas: 57,0 m
-Vão médio:			460 m
-Distância entre fases:	Estaiadas: 15,15 m; rígidas: 14,3 m
-Hmín.dos condutores ao solo:15,0 m
-Condutores: 			Cabos geminados 1113 MCM - 45/7 CAA (ACSR) - 4 x Bluejay/fase
-Cadeias:			35 isoladores
-Pára-raios:			110,8 MCM-12/7
				176,9 MCM-12/7 (subestações)
V)-Linha de Transmissão de Itaipu, HVDC - + - 600 kV:
-Velocidade do vento:	 150 km/h; 
-Temperatura:			 40 oC, - 5 oC
-Altitude: 			1000 m (máxima.); 800 m (média)
-Faixa de Passagem:		1 L.T.: 72 m
-Distância entre faixas:	10 km
-Torres: 			83% estaiadas, 17% rígidas
-Peso médio:			Etaiadas: 5000 kg, rígidas: 9000 kg
-Altura máxima das torres	Estaiadas: 43,5 m; rígidas: 54,0 m
-Vão médio:			450m
-Distância entre pólos:	15,4 m (mínimo)
-Hmín dos condutores ao solo:13,0 m
-Condutores: 			Cabos geminados 1272 MCM - 45/7 CAA (ACSR) - 4 x Bittern/fase
-Cadeias:			30 isoladores especiais para corrente contínua
-Pára-raios:			EHS -Aço galvanizado, 07 fios, 3/8 pol.
750 kV – ESTAIADA-HVAC Itaipu Binacional (os desenhos não estão em escala)04 Condutores/fase
-Os estais aqui representados (estruturas estaiadas) são contra os esforços laterais (ventos). Os estais longitudinais são para segurar as estruturas, no caso de rompimento de 01 ou mais cabos.		
750 kV - RÍGIDA- HVAC Itaipu Binacional
 
+ - 600 kV - ESTAIADA-HVDC				Itaipu Binacional
 
 04 condutores/pólo	 +				 _
+ - 600 kV – RÍGIDA – HVDC Itaipu Binacional
	04 condutores/pólo +				 -	
Preparado por: Prof. Dr. José Celso Borges de Andrade: Disciplina: Sistemas Elétricos de Potência I - Curso de Engenharia Elétrica PUC Minas –/ 2009.
INTERLIGAÇÃO DOS SISTEMAS ISOLADOS AO SIN - SISTEMA INTERLIGADO NACIONAL 		(2008 - 2015 - 2030)
 a			 b			 c
_1244635590.unknown
_1244635603.unknown
_1181479801.unknown
_1184580025.unknown
_1169900988.unknown
_1169902743.unknown