demanda d - cemig.com.brcemig.com.br/sites/imprensa/pt-br/documents/09.novas topologias de... ·...

DEMANDA DDesenvolvimento de novas topologias de

subestações, linhas e redes aéreas para

minimizar o investimento de implantação,

operação e manutenção

http://www.simi.org.br/biblioteca/exibir/noticia/5839

OBJETIVOS•Usar com mais eficiência os recursos financeiros na expansão

do sistema elétrico;

•Redução do tempo de implantação de novos

empreendimentos no sistema elétrico;

•Melhorar a performance e flexibilidade operacional do sistema

elétrico.


PROBLEMA A SER RESOLVIDOS

Melhorar a rentabilidade no

negócio GTD das

empresas do grupo Cemig.


RESULTADOS ESPERADOSPropostas de desenvolvimento de novos materiais, produtos ou

processos aplicáveis nas áreas de:

•Implantação;

•operação;

•Manutenção

Para traduzir em ganhos de produtividades associados à redução

de custo de implantação de empreendimentos e durante o ciclo de

vida das linhas, redes e subestações.

As propostas podem abranger vários campos na área do

conhecimento (Eng. Elétrica/Civil/Mecânica/Regulatório).


Belo Horizonte - MG/Brazil - Downtown

Substation

345 / 138 kV

Substation

500 / 138 kV

OHTL 138 kV

2 X 600 MVA

Conductor HTLS

94.2 km

30 km

OHTL

345 kV

2 X 1200 MVA

Conductor

Tradicional -

ACSR

OHTL

345 kV

2 X 1200 MVA

Conductor

Tradicional -

ACSR

OHTL

500 kV

2 X 2400 MVA

Conductor

HTLS

Cemig’s point of view in future planning

HTLS in Big City

9 km

http://www.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.liganessa.com.br/blog/imagens/blog_32/post_454.jpg&imgrefurl=http://www.liganessa.com.br/blog/index.asp?id_blog=32&h=305&w=430&sz=30&tbnid=UoCn4Kscorr9xM:&tbnh=89&tbnw=126&prev=/images?q=foto+usina+hidreletrica&hl=pt-BR&usg=__Dr7c_Bnx92L2roKz6rrD5xLvUIk=&sa=X&ei=NApgTMDFBYWMuAfgoeW7Bw&ved=0CDIQ9QEwAw

DEMANDA DDESENVOLVIMENTO DE UMA TOPOLOGIA

COMPACTA DE TORRES DE 138 KV

COMPARTILHADAS COM REDES DE 13,8 KV


OBJETIVOS

OTIMIZAÇÃO DO USO DAS FAIXAS DE

SEGURANÇA DE LDs e LTs


PROBLEMAS A SEREM RESOLVIDOS

RESTRIÇÃO DO USO DE NOVAS FAIXAS DE

SEGURANÇA PARA LINHAS DE TRANSMISSÃO

E DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA


RESULTADOS ESPERADOSSoftware inteligente para definição de torres de

138 kV compactas, compartilhada com o 13.8 kV

e que otimize os aspectos:

1. Elétricos:

1.1 Campos elétrico e magnético de 60 Hz ao nível

do solo, Campos de Rádio Interferência (RI), Ruído

Audível (RA), perdas;

1.2 Desempenho Elétrico: Coordenação de

Isolamento, aplicação de pára-raios de ZnO,

aterramento elétrico, arranjos de cabos pára-raios

(blindagem); modelagem para fenômenos de alta

freqüência.


• 1.3 Interferência Eletromagnética: Verificar

distâncias reduzidas, na faixa de segurança

destas novas topologias de torres, para

possíveis presenças de dutos, tubulações em

geral, aspectos de corrosão, perdas de massa,

proteção catódica, controle de tensão em partes

metálicas expostas e induções.


• 2. Mecânico:

2.1 balanço do condutor, flechas;

2.2 Análise estrutural para definição da

geometria da estrutura, suportes e

ferragem;

3. Econômico:

Com base nas otimizações anteriores

avaliar o VPL para o tempo previsto de

existência de alguns modelos destas

topologias de LD/LT.


DEMANDA DDesenvolvimento de topologias Smart-Grid para

alta-tensão (maior ou igual a 13,8 kV)


OBJETIVOS

1) Exploração dos Ativos de Alta Tensão;

2) Aumentar a segurança operacional dos

Ativos na Alta Tensão


PROBLEMA A SER RESOLVIDOS

Disponibilizar novos sistemas e equipamentos para controle e

automação dos sistemas elétricos na alta tensão com foco no

aumento de capacidade de trabalho dos equipamentos

tradicionais, agregando aumento de segurança por meio da

supervisão em tempo real da operação assistida com técnicas

de inteligência computacional.


RESULTADOS ESPERADOS

• Efetivar o uso da tecnologia SmartGrid nas áreas

acadêmica e industrial de MG;

• Desenvolver novas soluções tecnológicas para

Redes SmartGrid na Alta Tensão;

• Contribuir para redução CO2 por meio de

sistemas elétricos mais eficientes.


OHTL monitors applications

Case 1 - Delay in Construction of New Substation

Case 2 - Delay in Reinforcements of 138 kV OHTL

Case 3 – New Monitoring Devices

JOINT TPC/ESMOL/CIGRE MEETING Las Vegas, NV

Friday, February 18, 2011

Case 1: Delay in Construction of New Substation

300

350

400

450

500

550

600

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

Time

Curr

ent (A

) Imax_loading

I_static = 397A (60°C)

I_statistical_Night = 558A

I_statistical_day = 464A

0

20

40

60

80

100

20 30 40 50 60 70

Conductor Temperature (°C)

Therm

al R

isk %

Monitored by Power Donut

Calculated by Morgan

ACCUMULATED DISTRIBUTION OF THE CALCULATED AND MONITORED

TEMPERATURES “LINNET CONDUCTOR” DURING 1 YEAR.



OHTL (kV) (MVA)

Load Calculated (Based on Average Load)

2008 2009 2010

(MVA) (%) (MVA) (%) (MVA) (%)

Nova Granja –

Vespasiano 2138 150 155 104 159 106 157 105

Nova Granja –

Vespasiano 1138 96 78 81 89 92 89 92

P. Leopoldo –

Vespasiano 1138 96 49 51 59 61 59 61

Neves 1 – P.

Leopoldo 3138 147 107 73 108 74 111 76

Matozinhos –

Neves 1138 146 100 69 107 73 110 75

Sete Lagoas 138 kV OHTL grid system.

Case 2: Delay in Reinforcements of 138 kV OHTLs




Monitoring rating variables in 138 kV OHTL (Linnet Conductor)




Resume of analyse data.

Period of time

Total of

registers

(10 min)

No. of Registers Exceeded

OHTL Vespasiano 2 – Nova Granja, 138 kV

from:9/nov/200

9

73654

registers

Static rating (625A) 56 registers

to:6/nov/201

0

Normal Design Temperature

(93 C)2 registers

Emergency Design

Temperature (100 C) 0 register




The FIGURE below shows the first prototype of strength optical sensor for

monitoring that it uses the existing OPGW cable for data transmit.

PROTOTYPE OF STRENGTH OPTICAL SENSOR (COURTESY BY CEMIG AND CPQD FROM BRAZIL)




The FIGURE below shows other possibilities of fibre optical sensors construction.

But we have to isolate the optical fibre. It has been a trouble yet!

PROTOTYPE OF TEMPERATURE AND VIBRATION OPTICAL SENSORS (COURTESY BY CEMIG AND CPQD FROM BRAZIL)




The FIGUREs below show first manufacture process of 7 loadcell optical sensors.





The FIGUREs below show with more details the Interrogator and software to analyse

data.




Diagram

Installation Laser Point

Final Installation

Reception Laser Point

Thank you!

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