aula 01 linhas de transmissão
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Aula de linhas de transmissãoTRANSCRIPT
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ESP-1021Linhas de Transmisso de
Energia Eltrica
Prof. Mauricio Sperandio
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Objetivos da Disciplina
Identificar e modelar a linha de transmisso como
componente do sistema de potncia.
Conhecer as caractersticas gerais e os parmetros
da linha bem como calcular as suas perdas.
Realizar um projeto bsico de linha de transmisso
em funo dos requisitos eltricos e caractersticas
do terreno, considerando anlise econmica e
impacto ambiental.
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Programa
UNIDADE 1 - LINHAS DE TRANSMISSO
1.1 Generalidades.
1.2 - Sistemas de Transmisso.
UNIDADE 2 - CARACTERSTICAS ELTRICAS E MAGNTICAS
DOS CONDUTORES
2.1 Condutores.
2.2 - Resistncia Eltrica.
2.3 Indutncia.
2.4 Capacitncia.
UNIDADE 3 - LIMITES TRMICOS DE CAPACIDADE DE
TRANSPORTE DE ENERGIA
3.1 - Equilbrio Trmico de um Condutor.
3.2 - Capacidade Mxima de Corrente.
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Programa
UNIDADE 4 - RELAES DE TENSO E CORRENTE DE UMA
LINHA DE TRANSMISSO
4.1 - Representao de Linhas.
4.2 - Linha de Transmisso Curta.
4.3 - Linha de Transmisso Mdia.
4.4 - Linha de Transmisso Longa.
4.5 - Clculo das Constantes Gerais.
4.6 - Equaes Matriciais de Impedncia e Admitncia.
UNIDADE 5 - QUADRIPOLOS EQUIVALENTES DE LINHAS DE
TRANSMISSO
5.1 - Clculo das Constantes.
5.2 Associao de Quadripolos.
5.3 - Fluxo de Potncia em Linhas de Transmisso.
5.4 - Compensao de Reativos em Linhas de Transmisso.
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Programa
UNIDADE 6 - CLCULO ELTRICO DE UMA LINHA DE
TRANSMISSO
6.1 - Perdas Joule.
6.2 - Perdas pelos Isoladores.
6.3 - Efeito Corona.
6.5 - Rendimento da Transmisso.
UNIDADE 7 - MATERIAIS EMPREGADOS EM LINHAS DE
TRANSMISSO
7.1 - Isoladores.
7.2 Ferragens.
7.3 Estruturas.
7.4 Cabos de Guarda.
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Programa
UNIDADE 8 - COMPORTAMENTO MECNICO DOS CABOS
CONDUTORES
8.1 - Definies Gerais.
8.2 - Comportamento dos Cabos Suspensos.
8.3 - Clculo dos Esforos nos Condutores e Estruturas.
8.4 - Mudanas de Direo.
8.5 - Influncia dos Agentes Externos: Vento e Temperatura.
UNIDADE 9 - PROJETO E CONSTRUO DAS LINHAS DE
TRANSMISSO
9.1 - Roteiro para o Projeto (NBR-5422).
9.2 Noes de Topografia.
9.3 - Escolha do Condutor.
9.4 Impacto Ambiental (EIA/RIMA).
9.5 Anlise Econmica.
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Avaliaes
A nota ser composta pela mdia ponderada de avaliaes
escritas individuais e de projeto de LT em grupo, conforme
segue:
MP = 0,35.N1 + 0,35.N2 + 0,3.N3
Onde:
MP: mdia parcial [0 a 10];
N1: nota da primeira avaliao [0 a 10];
N2: nota da segunda avaliao [0 a 10];
N3: nota do projeto [0 a 10].
O aluno estar aprovado se atender simultaneamente os
seguintes critrios:
Mdia parcial maior ou igual a 7,0; e
no mnimo 75% de frequncia nas aulas.
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Avaliaes
Se o aluno no atender o critrio de nota e atender o de
frequncia, ter a oportunidade de realizar uma avaliao final
escrita individual e sem consulta.
Neste caso, a nota final ser obtida por:
MF = (MP + E) / 2
Onde:
MF: mdia final [0 a 10];
MP: mdia parcial das avaliaes N1, N2 e N3 [0 a 10];
E: nota da avaliao de exame [0 a 10].
Neste caso, o aluno estar aprovado se obtiver mdia final
(MF) maior ou igual a 5,0.
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Bibliografia
FUCHS, R.D. Transmisso de Energia Eltrica, volumes I e II, LTC, 1977.
ZANETTA JUNIOR, C.L. Fundamentos de Sistemas Eltricos de Potncia, Livraria da Fsica, 2006.
LABEGALINI, P.R. Projetos mecnicos das linhas areas de transmisso, 2 Ed., Edgard Blcher, 1992.
PAVLIK, B.L. Tecnologia da ferragem para linhas de AT e EAT, Editora Gente, 1989.
MILASCH, M. Noes de mecnica aplicada a linhas eltricas areas, Edgard Blcher, 2000.
HEDMAN, D.E. Teoria das linhas de transmisso I, Editora UFSM, 1983.
HEDMAN, D.E. Teoria das linhas de transmisso II, Editora UFSM, 1978.
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Atendimento Extra-Classe
E-mail: [email protected]
Ramal: 8792
Sala: 507 (CEESP) Prdio 10
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Introduo
Objetivos das linhas de transmisso:
transportar a energia gerada para os centros de consumo
interligar sistemas de potncia
diminuir a necessidade de reserva girante
aproveitamento da diversidade de carga
aproveitamento energtico da diversidade hidrolgica ou de combustveis (menor preo)
aumento geral no nvel de confiabilidade
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Introduo
O Brasil tem um dos maiores sistemas de transmisso de energia do mundo, totalizando mais de 100 mil quilmetros
de linhas
Com quase 2,4 mil quilmetros de extenso, o "linho" do Madeira ser o maior sistema de transmisso de energia do
mundo e ser construdo com a tecnologia de corrente
contnua ( 600 kV), que permite transmitir a energia por
distncias maiores
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Introduo
Nvel de Tenso
(kV)
Extenso
(km)
Quantidade
(Mdulo LT)
765 2.698 9
600 4.044 5
525 5.225 44
500 29.643 200
440 6.829 54
345 9.360 131
230 44.056 747
Existem hoje 129 concessionrias de transmisso e 370 usurios.
O total de encargos cobrados e receitas pagas atingiu o valor de R$ 8,364
bilhes no ano de 2013.
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Introduo
Transmisso em CA Trifsico
AT 69 a 230 kV
EAT 345 a 765 kV
UAT 800 a 1500 kV
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Introduo
Transmisso em CC
EAT 500 kV
UAT 600 a 1000 kV
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Introduo
Linha de 800 kV CC
China
Futura instalao de ligao entre Belo Monte e o centro
de carga do Brasil
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Introduo
Mltiplos circuitos, mltiplos condutores
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Introduo
Mltiplos circuitos, mltiplos condutores
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Introduo
Torre de 765 kV na sada de
Itaipu
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Introduo
Montagem de torre autoportante de 500 kV
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Introduo
Montagem de torre autoportante de 500 kV
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Introduo
Construo com helicpteros
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Introduo
Torre Estaiada
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Introduo
Fundao
Fixao do Estai
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Introduo
Montagem de Torre Estaiada
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Introduo
Torres do futuro?
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Introduo
Isoladores
Cermicos
Vidro
Polimricos
Silicone
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Introduo
Cabos
Alumnio AAC
Alumnio com Alma de Ao ACSR
Alumnio com Alma Composta ACCC
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Introduo
Ao do vento
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SIN
SIN Sistema Interligado Nacional
~ 4000 km
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Atuao da ANEEL
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Atuao da EPE PDE2021
O investimentos total, considerando o valor acumulado no perodo 2012-2021, abrangendo tambm as instalaes j
licitadas que entram em operao no perodo decenal,
atinge cerca de R$ 36,3 bilhes em linhas de transmisso
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Viso EstratgicaEstudos de Longo Prazo
(20 a 30 anos)
Viso TticaEstudos de Curto/Mdio Prazo
(10 a 15 anos)
Plano Nacional
de Energia
Plano Decenal
de Expanso
referncias
diretrizes
referncias diretrizes informaes
CICLO DE PLANEJAMENTO E IMPLANTAO DO EMPREENDIMENTO LONGO PRAZO DE MATURAO
Operao
Projeto
Executivo
Construo
Projeto
Bsico
Estudo de
Viabilidade
Estudos de
Inventrio
Licitao e
Concesso
ETAPAS DO PROCESSO DE
PLANEJAMENTO DA EXPANSO
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Novas LTs
Para o perodo 2014-2016 as ampliaes e reforos de linhas de transmisso so da ordem de
11.000 km e de 38.000 MVA de capacidade de
transformao
Esses valores so resultantes do acrscimo de 53 novas linhas e de 195 novas unidades
transformadoras
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Novas LTs
05/08/2014: Ao todo, sero leiloados nove lotes,
com investimentos previstos de R$ 5,6 bilhes e
criao de 18 mil empregos diretos
O prazo de concluso das obras de 30 a 42
meses
Receita Anual Permitida de referncia (RAP)
Sero vencedores os proponentes que
apresentarem o menor valor de RAP por lote, e os
contratos de concesso so de 30 anos
Desgio mdio apresentado tem sido em torno de
12 %
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Projeto de LTs
Envolve:
Eng. Eltrica: potncia a ser transmitida, perdas de energia, nvel de tenso, etc.
Eng. Civil: aspectos topogrficos para escolher o traado da linha, fundao das torres
Eng. Mecnica: trao nos cabos e torres, vibraes devido ao vento
Eng. Ambiental: travessia de reas de florestas, pastagens ou lavouras, impacto ambiental
Eng. Econmica: escolha dos parmetros eletro-mecnicos para atender o objetivo da LT com o menor custo dentro de
um perodo de retorno
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Projeto de LTs
No Brasil deve obedecer NBR 5422 Projeto de Linhas Areas de Transmisso de Energia Eltrica, que normatiza:
parmetros meteorolgicos
cabos condutores
isoladores e ferragens
suportes e fundaes
distncias de segurana
travessias
etc.
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Projeto de LTs
Definio do traado a partir da localizao da fonte e da carga, caractersticas topogrficas do terreno e uso do solo:
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Definio do Problema
Estratgia:
qual a meta que se pretende alcanar?
deve ser atingvel, ser verificvel e apoiar decises
projetar uma linha de transmisso de alta qualidade, com o menor custo, menor perdas e o menor impacto ambiental
Objetivos conflitantes no podem ser atendidos!
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Definio do Problema
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Tticas para resolver o problema Necessrio buscar a menor distncia com o menor custo, o
que envolve:
Custos com torres e fundaes
Contornar ou transpor morros, lagos e rios
Desapropriao / indenizao de reas (impacto ambiental)
Respeitar as alturas mnimas
Tais caractersticas vo definir o tipo de torre:
de sustentao: mais simples e barata, no permite a mudana de direo nem de grande elevao
de ancoragem: mais robusta e cara, usada para mudana de direo horizontal ou vertical e emenda de cabos
Autoportante ou Estaida
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Tticas para resolver o problema As caractersticas eltricas afetam os requisitos mecnicos
nvel de tenso n de isoladores, altura mnima, faixa de passagem
tipo e quantidade de condutores por fase ferragens, trelia da torre, fundaes
Para minimizar o uso de torres, um cabo com mais filamentos de ao necessrio
O custo total da LT depende em boa parte do projeto mecnico
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Linho Tucuru-Macap-Manaus
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Linho Tucuru-Macap-Manaus 1.800 km de extenso total
Tenses de 500 e 230 kV em circuito duplo
Passa por trechos de florestas e atravessa o Rio Amazonas
Cerca de 4 mil operrios trabalharam na execuo da linha
Para mitigar os impactos ambientais
Inicialmente foram consideradas seis opes de traado
alteamento de torres (at 300 m)
adoo de apenas picada para lanamento de cabos
Investimentos da ordem de R$ 3 bilhes
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Linho Tucuru-Macap-Manaus
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Linho Interligao Norte Sudeste 2 elos de corrente contnua de 4.000 MW em 800 kV,
interligando a subestao conversora Terminal Norte s
SEs Terminal Minas e Terminal Rio
Critrio de queda de tenso (
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Concluses
preciso conciliar investimento imediato com os custos de operao e manuteno
futuros
Para projetar uma LT necessrio conhecimento de todo o terreno e de suas
cercanias
A anlise do impacto ambiental deve estar presente desde a etapa de projeto