Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica EELET.10N1 Aula 10 Prof. Edgard Pereira Cardoso 2/2014 Centro Universitário Newton de Paiva Instituto de Ciências Exatas Escola de Engenharia Elétrica 1 Linhas de Transmissão 2 - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 3 Componentes Básicos de uma Linha de Transmissão Aérea • Os componentes básicos de uma linha de transmissão aérea são: Condutores, Isoladores; Estrutura de Suporte; Para-raios 4 Estruturas das Linhas de Transmissão • As dimensões e formas de estruturas de LTs dependem: Disposição dos condutores: triangular, horizontal, vertical; Distância entre condutores; Dimensões e forma de isolamento; Número de circuitos; Materiais estruturais: Estruturas metálicas de aço revestido com zinco (aço galvanizado); Concreto armado; Madeira; Fibras de vidro. - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 5 Estruturas das Linhas de Transmissão • Quanto à disposição dos condutores, as estruturas das LTs podem ser dispostas das seguintes formas: Triangular: Os condutores estão dispostos segundo os vértices de um triângulo, que pode ser equilátero (simétrica) ou outro qualquer (assimétrica) São estruturas altas e estreitas, usadas em circuitos simples até 69 kV; - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 6 Estruturas das Linhas de Transmissão Triangular: - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 7 Estruturas das Linhas de Transmissão • Horizontal: os condutores são fixados em um mesmo plano horizontal. As estruturas podem ser simétricas e assimétricas. Geralmente são baixas e largas, usadas em circuitos simples com tensões elevadas de até 750 kV; - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 8 Estruturas das Linhas de Transmissão • Horizontal: - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 9 Estruturas das Linhas de Transmissão • Vertical: Os condutores se encontram montados em um plano vertical. As estruturas são altas e estreitas, usadas em circuitos duplos com tensões de até 230 kV, principalmente em linhas que acompanham vias públicas. - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 10 Estruturas das Linhas de Transmissão • Vertical: - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 11 Tipos de Estruturas das Linhas de Transmissão • As estruturas além de sua função geral de suporte dos condutores possuem também funções subsidiárias, cuja influência é marcante em seu dimensionamento. Essas funções estão relacionadas com o tipo de cargas que devem suportar: Estruturas de Suspensão; - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 12 Tipos de Estruturas das Linhas de Transmissão Estruturas de Suspensão; - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 13 Tipos de Estruturas das Linhas de Transmissão Estruturas de Suspensão; - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 14 Tipos de Estruturas das Linhas de Transmissão • Estruturas de Ancoragem; Ancoragem Total: também chamadas de estruturas de fim de linha, são dimensionadas para resistir a todas as cargas normais e excepcionais unilateralmente. São, portanto, as estruturas mais reforçadas das linhas; - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 15 Tipos de Estruturas das Linhas de Transmissão • Ancoragem Total: - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 16 Tipos de Estruturas das Linhas de Transmissão • Estruturas de Ancoragem; Ancoragem Parcial: também chamadas de ancoragem intermediária, servindo normalmente como pontos de tensionamento. - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 17 Tipos de Estruturas das Linhas de Transmissão • Estruturas para Ângulos; São dimensionadas para resistir aos esforços normais, inclusive das forças horizontais devidas a presença dos ângulos. Resistem geralmente às cargas excepcionais - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 18 Tipos de Estruturas das Linhas de Transmissão • Estruturas de Derivação: Quando se deve fazer uma derivação, sem haver necessidade de interrupção ou seccionamento nesse ponto, a linha é simplesmente derivada de estruturas apropriadas para este fim; - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 - CUNP/ICE/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 1/2014 19 Tipos de Estruturas das Linhas de Transmissão Estruturas de Transposição ou Rotação de Fase: 20 Tipos de Estruturas das Linhas de Transmissão • Estruturas de Transposição ou Rotação de Fase: - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 21 Tipos de Estruturas das Linhas de Transmissão • Estruturas de Transposição ou Rotação de Fase: - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 22 Tipos de Estruturas das Linhas de Transmissão • Quanto à forma de resistir, as estruturas podem ser: Autoportantes: transmitem todos os esforços da LT diretamente para as suas fundações. Podem ser rígidas e flexíveis; - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 23 Tipos de Estruturas das Linhas de Transmissão • Estaiadas: usadas em tensões a partir de 500 kV, são normalmente flexíveis, sendo enrijecidas por meio de tirantes de aço ou “estais”. Sua montagem depende das condições do terreno e do tempo - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 24 Tipos de Estruturas x Nível de Tensão x Largura de Faixa - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 25 Tipos de Estruturas x Nível de Tensão x Largura de Faixa - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 26 Tipos de Estruturas x Nível de Tensão x Largura de Faixa - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 27 Tipos de Estruturas x Nível de Tensão x Largura de Faixa - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 28 Tipos de Estruturas x Nível de Tensão x Largura de Faixa - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 29 Projeto de Linhas de Transmissão Determinam o tipo de condutor, a área e o numero de condutores por fase: • Fatores Elétricos: Capacidade Térmica: condutor não deve exceder limite de temperatura, mesmo sob condições de emergência quando pode estar temporariamente sobrecarregado; Número de Isoladores: manter distancias fase-estrutura, fase-fase etc. Deve operar sob condições anormais (raios, chaveamentos etc.) e em ambientes poluídos (umidade, sal etc.) Esses fatores determinam os parâmetros da linha relacionados com o modelo da linha - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 30 Projeto de Linhas de Transmissão Condutorese estruturas sujeitos a forças mecânicas (vento, neve etc.) • Fatores Mecânicos: Uso da terra (valor, população existente, faixa de servidão, etc.) • Fatores Ambientais: Linha deve atender todos os requisitos a um mínimo custo. • Fatores Econômicos: Impacto visual (estético) - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 31 Parâmetros das Linhas de Transmissão Parâmetros de uma Linha de Transmissão • Sob o ponto de vista de sistemas elétricos uma linha de transmissão pode ser caracterizado pela presença de quatro parâmetros, apresentados abaixo, em ordem de importância ou influência e ilustrados pela - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 32 Parâmetros das Linhas de Transmissão - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 33 Parâmetros das Linhas de Transmissão • Resistência e Condutância em paralelo da linha : Estes parâmetros são de menor importância porque não afetam de forma significativa a capacidade de transmissão da linha. Estes elementos estão relacionados com as perdas ativas da transmissão. Resistencia (R): Dissipação de potência ativa devido a passagem de corrente - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 34 Parâmetros das Linhas de Transmissão Condutância (G): está associada à corrente de dispersão entre as fases e a terra. Esta dispersão ocorre principalmente ao longo das colunas de isoladores, variando com as condições climáticas e com o depósito de material (sujeira) sobre os isoladores. Em condições normais de operação seu valor é desprezível. - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 35 Parâmetros das Linhas de Transmissão Capacitância da Linha : A Resistência e a Reatância constituem os elementos de uma impedância série na linha de Transmissão. A Condutância e a Capacitância formam uma admitância paralela da linha em questão. Na admitância paralela, a capacitância da linha é o principal elemento e representa o caminho de dispersão da corrente de linha para a terra (referência). - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 36 Parâmetros das Linhas de Transmissão Esta dispersão de corrente é proporcional à tensão da linha e, portanto, o efeito dos elementos em paralelo é acentuado com o aumento da tensão. Para tensões da ordem de 300 a 500 [kV] e extensões de linhas superiores a 320 [km], a importância destes elementos é fundamental no projeto das linhas; - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 37 Parâmetros das Linhas de Transmissão Indutância da Linha (L) : o mais importante dos parâmetros da linha. No projeto de linhas de transmissão, a reatância é o fator predominante na impedância e afeta diretamente a capacidade de transmissão da linha. A indutância de uma linha está diretamente associada com o fluxo magnético no interior e em torno do condutor ou condutores. Quanto à distribuição do fluxo algumas observações importantes podem ser estacadas; - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 38 Parâmetros das Linhas de Transmissão - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 39 Parâmetros das Linhas de Transmissão Embora o volume interno do condutor é relativamente pequeno, as densidades de campo apresentam valores elevados no interior do mesmo, e não são desprezadas no cálculo do valor da reatância (responsável pelo efeito pelicular);. - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 40 Parâmetros das Linhas de Transmissão De acordo com a geometria utilizada para a linha trifásica, geralmente uma das fases sofrerá uma influência maior das outras duas. Assim, haverá um desequilíbrio entre os valores das reatâncias das fases. As fases das extremidades poderão apresentar impedâncias equivalentes iguais, mas diferentes da impedância da fase central. - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 41 Parâmetros das Linhas de Transmissão • A transposição das fases de uma LT tem como objetivo restaurar o equilíbrio das fases do ponto de vista dos terminais da linha - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 42 Parâmetros das Linhas de Transmissão • A indutância da fase a é dada por: • Sendo a Distância Média Geométrica - DMG: - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 43 Modelos de uma Linha de Transmissão • Os quatro parâmetros encontrados em uma linha de transmissão são na realidade distribuídos por toda a linha; • De acordo com o comprimento e com a tensão, as linhas podem ser classificadas em: • O equacionamento desta distribuição, nem sempre uniforme ao longo da linha é muito complexo, e pode ser em alguns casos simplificados a partir da utilização de modelos de linhas com parâmetros concentrados. • Linhas Curtas; • Linhas Médias; • Linhas Longas - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 44 Parâmetros das Linhas de Transmissão • Linhas de Transmissão Curtas (até 80 km); Neste caso a capacitância da linha, por ser pequena, é desprezada, sendo a linha representada pelos parâmetros série, ou seja, a resistência e a indutância. - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 45 Parâmetros das Linhas de Transmissão • Linhas de Transmissão Médias (de 80 até 240km); Estas linhas apresentam comprimentos mais significativos, comparados as linhas curtas, desse modo, as influências das capacitâncias séries não podem ser desprezadas; Nestes casos é usual a representação através de um modelo “Π” (“pi”) ou “T”. - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 46 Parâmetros das Linhas de Transmissão • Linhas de Transmissão Médias (de 80 até 240km); - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 47 Parâmetros das Linhas de Transmissão • Linhas de Transmissão Longas (acima de 240km); São linhas que requerem uma modelagem mais complexa. O modelo da linha longa é determinado considerando-se os parâmetros da linha distribuídos, o que resulta em equações diferenciais parciais - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 48 Manutenção em Estruturas das Linhas de Transmissão - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 49 Construção e Manutenção em Linhas de Transmissão - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 50 Manutenção em Linhas de Transmissão - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 51 Manutenção em Estruturas das Linhas de Transmissão - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014 52 Vídeos - Linhas de Transmissão • Apresentação – VANT Fitec ( Diretório D: ) • Apresentação do Ocorrência Acidente com Avião (Agrotóxico). • Manaus cabo subaquático; • Instalação de Cone Anti-pouso; - CUNP/ICET/EE - Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica - 2/2014
Compartilhar