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Capítulo 4 | TECM 2020 UZ-FCT-TECM 2020, gimo.joaque@uzambeze.ac.mz 1 de 9 LINHAS AÉREAS Capítulo 4 | TECM 2020 UZ-FCT-TECM 2020, gimo.joaque@uzambeze.ac.mz 2 de 9 4. Linhas aéreas (construção dos apoios, montagem de condutores e manutenção) 4.1. Introdução. Frequentemente, os recursos energéticos necessários para diversas actividades económicas situam- se muito longe das regiões industriais. É o caso de Moçambique em que grandes reservas energéticas estão situadas em Tete, enquanto os potenciais consumidores estão em Sofala e Maputo. Portanto, a energia necessária deve ser transportada para grandes distâncias. O problema que se coloca é encontrar a melhor forma de transporte. Existem várias possibilidades. Pode-se por exemplo, transportar os combustíveis (petróleo, carvão) por via férrea. Podem certos tipos de combustíveis (gás, petróleo) serem transportados por condutas (“pipelines”) ou grandes navios (petroleiros). A solução encontrada é a conversão da energia contida nesses recursos em energia eléctrica e o transporte dessa nova forma de energia para os centros de consumo, a partir das linhas de transmissão. A distribuição de energia eléctrica é mais fácil de expandir, para além de que a sua transformação nos centros de consumo é cómoda e vantajosa. O rendimento de transformação de energia eléctrica em outras formas de energia é muito alto. Assim, na prática, o problema que se coloca é a decisão sobre o local de construção das centrais eléctricas e sobre as distâncias de transporte do combustível para as centrais. Portanto, a função principal das redes eléctricas de transporte é a transmissão da energia dos lugares remotos de sua produção aos lugares de consumo. Através da interligação, as redes eléctricas permitem agrupar as diversas centrais eléctricas e os consumidores de energia num sistema eléctrico único. 4.2. Componentes de um sistema de transporte e distribuição de energia. Por forma a facilitar a compreensão dos elementos, na figura abaixo, apresenta-se um esquema que ilustra o enquadramento das diversas componentes de um sistema de transporte e distribuição de energia, integrando a produção, linhas de transporte, subestações e linhas de distribuição, para além da geração. Estes sistemas são constituídos pelas seguintes principais componentes: Produção – Geração de energia eléctrica em centrais hidroeléctricas, térmicas, solares, eólicas entre outras. As principais centrais de produção do país são as hidroeléctricas de Cahora Bassa, Chicamba e Mavuzi, localizadas no centro do País, Barragem de Corrumana, Central Térmica de Ressano Garcia e a recentemente inaugurada Central Térmica de Maputo localizadas no sul do País. Capítulo 4 | TECM 2020 UZ-FCT-TECM 2020, gimo.joaque@uzambeze.ac.mz 3 de 9 Transporte – Transmissão de energia eléctrica em Alta Tensão (AT), desde os transformadores das subestações elevadoras ligadas a centrais geradoras de alta potência (ex. Cahora Bassa) até às subestações abaixadoras ligadas à distribuição, como é o caso da Subestação de Infulene. A energia em AT, por ter tensão elevada, requer maiores servidões e distância de afastamento de segurança a outros objectos e pessoas. Distribuição – Transmissão de energia em Média Tensão (MT) e Baixa Tensão (BT) a partir das subestações abaixadoras ou centrais de geração de baixa potência (ex. as mini-centrais fotovoltaicas). Estas subestações, assim como os postos de transformação e/ou de seccionamento reduzem progressivamente a potência da corrente eléctrica até que esteja apta para os consumidores. A energia na rede de distribuição tem, portanto, uma tensão reduzida, requerendo menores distâncias de afastamento de segurança a obstáculos, como edifícios, árvores ou outras linhas aéreas, o que facilita a sua instalação e o desvio a eventuais obstáculos. 4.3. Constituição de Linhas aéreas e suas características As linhas aéreas são construídas por: Cabos condutores; Cabos pára-raios; Isoladores; Ferragens; Estruturas; Fundações. Legenda: (1) Condutores; (2) Isoladores (Cadeias de isoladores de porcelana ou vidro); (3) Estruturas de suporte (torres, postes); (4) Cabos para-raios (Cabos de aço colocados no topo da estrutura para protecção contra raios). Figura 1 - Exemplo de uma linha de transmissão Capítulo 4 | TECM 2020 UZ-FCT-TECM 2020, gimo.joaque@uzambeze.ac.mz 4 de 9 4.3.1. Cabos Condutores Constituem os elementos activos propriamente ditos das LTs. Sua escolha adequada representa um problema de fundamental importância no dimensionamento das linhas. Condutores ideais – características Alta condutibilidade eléctrica; Baixo custo; Boa resistência mecânica; Baixo peso específico; Alta resistência à oxidação; Alta resistência à corrosão por agentes químicos poluentes. Existem diferentes tipos de condutores, e os mais usados em linhas de transmissão são normalmente, por razões econômicas, condutores de alumínio. CA: condutor de alumínio puro. AAAC: condutor de liga de alumínio, de All Aluminium Alloy Conductor (AAAC). CAA: condutor de alumínio com alma de aço, cuja denominação muito conhecida em inglês é ACSR, de Aluminium Cable Steel Reiforced. ACAR: condutor de alumínio com alma de liga de alumínio, de Aluminium Cable Alloy Reiforced. Figura 2 - Cabos de Alumínio nus com alma de Aço O cabo de alumínio-aço comparado com o cabo homogéneo de cobre com a mesma resistência tem… Maior diâmetro – pode ser vantagem ou desvantagem Menor peso – vantagem Maior resistência mecânica - vantagem Capítulo 4 | TECM 2020 UZ-FCT-TECM 2020, gimo.joaque@uzambeze.ac.mz 5 de 9 4.3.2. Apoios Um apoio para linha aérea é constituído pelo poste e respectiva fundação e ainda pelos elementos que suportam os condutores. i. Material Madeira Metálicos Betão armado ii. Fundações Madeira Solo Bases (betão, ferro, …) Maciços Metálicos Solo Maciços Betão Solo iii. Tipos de esforços Verticais: esforço resultante do peso dos condutores, armações e isoladores; Transversais: esforço resultante da tracção dos condutores quando estes fazem ângulos e/ou da acção do vento; Longitudinais: esforço resultante dos diferentes esforços mecânicos aplicados pelos condutores dos vãos adjacentes, ou quando o esforço é aplicado apenas de um dos lados. iv. Ligação à terra Apoios (metálicos e betão) Caixas de fim de cabo e bainha dos cabos Interruptores e seccionadores aéreos Capítulo 4 | TECM 2020 UZ-FCT-TECM 2020, gimo.joaque@uzambeze.ac.mz 6 de 9 4.3.2.1. Classificação dos apoios a) Apoio de alinhamento, se o apoio estiver situado num traçado rectilíneo da linha. b) Apoio de ângulo, se o apoio estiver num ângulo da linha; c) Apoio de derivação, se desse apoio derivarem uma ou mais linhas; d) Apoio com aparelho de corte e seccionamento. Capítulo 4 | TECM 2020 UZ-FCT-TECM 2020, gimo.joaque@uzambeze.ac.mz 7 de 9 e) Apoios de reforço, se o apoio estiver destinado a suportar esforços longitudinais para reduzir as consequências resultantes da roptura de condutores. f) Apoios de fim de linha, se o apoio for capaz de suportar a totalidade dos esforços que os condutores lhe transmitem de um só lado da linha. De uma maneira geral os apoios metálicos, usados em linhas AT e MAT, são galvanizados, tendo um aspecto brilhante. Em certos casos, é possível reduzir o impacto ambiental pintando os apoios com uma escolha de cores que se harmonize com o local. 4.4. Manutenção de linhas de transmissão As actividades estabelecidas neste documento não constituem o conjuntocompleto de actividades necessárias à manutenção de linhas de transmissão, mas o mínimo aceitável do ponto de vista regulatório. Assim, cabe à transmissora estabelecer seu plano de manutenção, com base nas normas técnicas, nos manuais dos fabricantes e nas boas práticas de engenharia, a fim de garantir a prestação do serviço adequado e a conservação das instalações sob sua concessão. A partir dos resultados das manutenções preditivas e preventivas a transmissora deve efectuar as correções das anomalias verificadas. As manutenções preventivas só poderão ser realizadas em intervalos superiores aos estabelecidos neste plano quando forem adoptadas técnicas de manutenção baseadas na condição ou na confiabilidade. Neste caso, deverá ser apresentado laudo técnico que aponte a condição do equipamento que justifica a postergação da manutenção preventiva baseada no tempo. 4.4.1. Chaves Seccionadoras e Para-Raios 4.4.1.1. Chaves Seccionadoras Nas chaves seccionadoras, as actividades mínimas de manutenção a serem realizadas nas manutenções preventivas periódicas são: Inspeção geral do estado de conservação; Verificação da limpeza da parte activa; Limpeza dos contatos e aplicação de lubrificante na superfície do contato; Verificação da necessidade de substituição de contatos danificados ou corroídos; Verificação dos cabos de aterramento; Inspeção do armário de comando e seus componentes; Verificação do mecanismo de operação; Inspeção e limpeza de isoladores, das colunas de suporte e dos flanges dos isoladores; Lubrificação dos principais rolamentos e articulações das hastes de acoplamento; Capítulo 4 | TECM 2020 UZ-FCT-TECM 2020, gimo.joaque@uzambeze.ac.mz 8 de 9 Verificação do aperto dos parafusos; Verificação dos ajustes dos batentes e das chaves de fim de curso; Medição de resistência de contato; Execução de manobras de fechamento e abertura; Verificação da operação da resistência de aquecimento, proteção do motor e intertravamento eletromecânico. 4.4.1.2. Pára-raios Na manutenção preventiva de pára-raios devem ser realizadas verificações gerais do estado de conservação das ferragens e da porcelana, dos invólucros, dos miliamperímetros e dispositivo contador de descargas. A medição da corrente de fuga pela componente resistiva deve ser realizada em locais onde os pára-raios estejam expostos a altas actividades atmosféricas ou muita poluição; ou, ainda, antes de uma temporada de descargas e após períodos com condições climáticas adversas. 4.4.2. Linhas de Transmissão As actividades mínimas de manutenção para as linhas de transmissão são: a) Inspeção Terrestre; b) Inspeção Aérea. A inspeção terrestre e a inspeção aérea devem ser realizadas, no mínimo, a cada doze meses e em períodos não coincidentes, preferencialmente intercaladas a cada seis meses (antes do início do período chuvoso e antes do início do período de queimadas). Nas inspeções terrestres deverão ser verificados: o estado geral da linha de transmissão, a estabilidade das bases das estruturas quanto a erosões, a situação dos aterramentos, a situação dos contrapesos, a situação dos acessos até as estruturas, a proximidade da vegetação aos cabos, a possibilidade de queimadas e a possibilidade de invasão da faixa de servidão. Nas inspeções aéreas deverão ser verificados: o estado geral da linha de transmissão, a integridade das cadeias de isoladores, a verificação de pontos quentes, a integridade dos cabos pára-raios, a estabilidade das estruturas, a aproximação da vegetação aos cabos e a possibilidade de queimadas. Nos relatórios de inspeção de linhas de transmissão deve constar registro fotográfico dos pontos relevantes que permita a verificação da limpeza da faixa de servidão e do tipo e altura da vegetação circunvizinha. Devem ser registradas a data e a hora das fotografias e as coordenadas geográficas dos pontos em que elas foram tiradas. Capítulo 4 | TECM 2020 UZ-FCT-TECM 2020, gimo.joaque@uzambeze.ac.mz 9 de 9 As concessionárias deverão manter cadastro actualizado das linhas de transmissão, contendo as restrições ambientais, o tipo de arborização existente sob as linhas e as periodicidades de podas e roçadas recomendadas. Bibliografia Recomendada ATABEKOV, V. Electric Power System installation Practice, Mir Publisher, Moscow/Russia,1980; CABRAL, José Saraiva Paulo. Organização e Gestão da Manutenção – dos Conceitos à Prática, 5ᵌ Edição, edições Lidel; FITZGERALD, A.E. et al, Máquinas Eléctricas, Editora McGraw-Hill, São Paulo, Brasil, 1975; R.S.I.U.E.E - Regulamento de Segurança de Instalações de Utilização de Energia Eléctrica; SOLIDAL, Guia Técnico, , Porto/Portugal, 1992; TITARENKO M.; DUKELSKY N., Protective Relaying in Electric Power Systems, Peace publisher- Moscow/Russia; VASQUEZ, J. R. Instalações eléctricas Vol. I, II, , Plátano Edições Técnicas, Porto/Portuga, 1991;
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