quedas de tensão em redes de distribuição de energia elétrica · tensão de atendimento (ta):...

Prof. Origa

Quedas de Tensão em Redes de Distribuição de Energia Elétrica

www.feis.unesp.br/laqee

Conteúdo


Regulação de Tensão ( Regime Permanente )


Causas e Efeitos

Crescimento da carga

Aumento da queda de tensão

Causas: ?

Efeitos: regulação de tensão

- Mau funcionamento de equipamentos


Tensão em Regime Permanente

IEEE 1159 / 1995

Tensão em Regime Permanente


Definições

São aquelas que ocorrem no valor eficaz da tensão ( sobretensão ou subtensão ), com duração superior

a 1 minuto. São causadas principalmente por variações das cargas ao longo de um alimentador.

Variações de Tensão Sustentadas ( longa duração )

Limites Operacionais de Tensão

( Tensão de referência )

( Limite superior de Tensão Adequada )

( Limite inferior de Tensão Adequada )

( Limite superior de Tensão Precária )

( Tensão Crítica superior )

( Tensão Crítica inferior )

( Limite inferior de Tensão Precária )


Revogação das Resoluções nº 24/2000, nº 505/2001 e nº 520/2002;

• novos critérios para formação de conjuntos de unidades consumidoras;

• novos limites dos indicadores de continuidade individuais.

Dentre os aspectos que são regulados e fiscalizados pela ANEEL está o NÍVEL DE TENSÃO em

Sistemas de Distribuição de Energia (SDEE).

Inicialmente regulado pela Resolução ANEEL 505 de novembro de 2001, a

qual estabelecia as disposições relativas à conformidade dos níveis de

tensão de energia elétrica em regime permanente.

NÍVEL DE TENSÃO :

PRODIST-2012 / Módulo 8 (alterações):

Resolução ANEEL 505 /2001


Resolução ANEEL 505 /2001

Definições:

Tensão de Atendimento (TA): valor eficaz de tensão no ponto de entrega ou de conexão, obtido por meio

de medição, classificada em adequada, precária ou crítica, de acordo com a

leitura efetuada, (V ou kV);

Tensão Contratada (TCo): valor eficaz de tensão que deverá ser informado ao consumidor por escrito,

ou estabelecido em contrato, (V ou kV);

Tensão de Leitura (TL): valor eficaz de tensão, integralizado a cada 10 (dez) minutos, obtido de

medição por meio de equipamentos apropriados, (V ou kV);

Tensão Nominal (TN): valor eficaz de tensão para qual o sistema é projetado, (V ou kV);

Resolução ANEEL 505/2001 e ProDist/Módulo 8


Resolução ANEEL ( Média Tensão)

Pontos de entrega em Tensão superior a 1kV e inferior a 69kV



Resolução ANEEL ( Baixa Tensão)



Indicadores que quantificam a violação do nível de tensão:

Duração Relativa da Transgressão de Tensão Precária (DRP): indicador individual referente à

duração relativa das leituras de tensão, nas faixas de tensão precária, no período de observação,

definido em percentual;

Duração Relativa da Transgressão de Tensão Crítica (DRC): indicador individual referente à

duração relativa das leituras de tensão, nas faixas de tensão crítica, no período de observação

definido, expresso em percentual;

Duração Relativa da Transgressão Máxima de Tensão Precária (DRPM): percentual máximo de

tempo admissível para as leituras de tensão, nas faixas de tensão precária, no período de observação

definido;

Duração Relativa da Transgressão Máxima de Tensão Crítica (DRCM): percentual máximo de

tempo admissível para as leituras de tensão, nas faixas de tensão crítica, no período de observação

definido.

Resolução ANEEL



• Leituras: 1008 (mil e oito) leituras válidas ( 60min/10min * 24h * 7dias)

• Período de integralização: 10 minutos (consecutivos).

• Calculo de RMS : janelas sucessivas de doze a quinze ciclos (0,2 a 0,25 seg.)

Requisitos Mínimos para os equipamentos de medição: • Taxa amostral : 16 amostras/ciclo;

• Conversor A/D: 12 bits;

• Precisão : 1%.

nlp e nlc representam o maior valor entre as fases do número de leituras situadas nas faixas precária e crítica, respectivamente.

Protocolo de medição:

1008

nlp.100(%)DRP

1008

nlc.100(%)DRC

• Duração Relativa da transgressão para tensão Precária:

• Duração Relativa da transgressão para tensão Crítica:

Índices:

*A distribuidora deve compensar as unidades consumidoras que estiverem submetidas a tensões de atendimento com transgressão dos

indicadores DRP ou DRC... (PRODISTST/ANEEL Modulo 8 / item 2.13.1)

Resolução ANEEL


Cálculo de Quedas de Tensão em SDEE

Objetivo: Avaliar a evolução dos níveis de tensão ao longo da rede elétrica.

Metodologias:

• Aplicativos computacionais para cálculo de fluxo de carga e Nível de Tensão.

( considera-se vários patamares de carga).

• Cálculos Simplificados ( cargas máxima e mínima ).


Sistema Elétrico Completo

Tronco principal

Fonte (SE) Fonte (SE)

Redução do Sistema:

Concentração de Cargas



Redução do Sistema / Concentração de cargas:

Redução do sistema

Si - Pontos de

concentração

de cargas


Fonte (SE)


)..cos.().(V senIjIXjR ll

sen.I.Xcos.I.RV

100.V(%) S

RS

V

VV

100.3V

I).sen.Xcos.R((% )V

lesp

100.3..)..cos.(

(%) l

espV

IsenxrV

100...

.)..cos.((%)

3

lR

lesp VV

SsenxrV

..)(

100)..cos.((%) 32

S

V

senxrV

lesp

)(

100)..cos.(

2lespV

senxrk

..(%) 3 SkV

Método dos Coeficientes Unitários de Queda de Tensão

Coeficiente unitário de queda de tensão

Valor especificado de linha


.

%100100

222 kmMVA.kmkV

Ω

km.kV

Ω.


Determinação de k

Ds

Dmlogfxl ..28,935.10 4

• Dm ( distância média geométrica) – depende da estrutura.

• Ds ( raio médio geométrico) – tipo de cabo - Fuchs pg. 588

• f - frequencia



Sistema com carga distribuída

• Densidade de carga por quadrícula ( MVA/km2 );

• Área de influência do alimentador;

• Identificar trechos com características semelhantes;

Considerar:

Trechos semelhantes tipicamente com:

• Carga uniforme;

• Carga crescente ou decrescente;



dx.S.k(%)dV x dx.h)x(D.k(%)dV

2

Dh.k dx.h)x(D.k(% )V

2

0

• Sx- Carga acumulada após o elemento dx

• k - Coeficiente unitário de queda de tensão

• D - Densidade de carga

•ST - Carga total no trecho

2

S..k

2

Dh.k

2

Dh.k (% )V T

2


Trecho com carga uniformemente distribuída


dx.S.k(%)dV x dx.h

xh..D.k dx.2.)2

hx.x()

2

h.(.D.k(% )dV 2

3

S2..k

3

Dh2.k

3

2.Dh.k (% )V T

2

dx. h

xh..D.k(% )V

0

2


• Sx- Carga acumulada após o elemento dx

• k - Coeficiente unitário de queda de tensão

• D - Densidade de carga

•ST - Carga total no trecho

Trecho com carga crescente ou decrescente


44443 )S.(.kV

) .( 433332 SS.kV

) .( 4322221 SSS.kV

) .( 4321111 SSSS.kVSE

)(

100)..cos.(

2lesp

iiiii

V

senxrk

43322114 VVVVV SESE

Procedimento sistematizado para cálculo das quedas de tensão:

Quedas de tensão por trecho:

Quedas de total até o ponto remoto:

Coeficiente unitário no trecho i :



TRECHO COMP. (km) CARGA ACUMULADA (MVA) K TRECHO (%) ACUMULADA (%) CORRENTE (A)

ΔVSE-1

ΔV1-2

ΔV2-3

ΔV3-4

PONTO SE 1 2 3 4

TENSÃO (KV)

V.S espT 311 k

44 SS T

.S.k T 333

.S.k T 222

SSS T 433

S SSSS T 43211 1

2

3

2 k

3 k

V.S espT 32 .S.k .S.k TT 222111

VV V SEesp 11 espV VV V 2112 VV V 3223 VV V 4334

4

4322 SSSS T

4 k .S.k T 444

.S.k T 111 .S.k T 111

Quedas de tensão por trecho:

Tensões nas barras:

Procedimento sistematizado para cálculo das quedas de tensão:


)100/(%)1( acumSEi VVV


Perfil de Tensão


PONTO SE 1 2 3 4

TENSÃO (KV) VV V SEesp 11 espV VV V 2112 VV V 3223 VV V 4334


TRECHO COMP. (km) CARGA ACUMULADA (MVA) K TRECHO (%) ACUMULADA (%) CORRENTE (A)

SE - A 8 (0,1 + 0,4 + 0,4 + 0,8) . 0,95 0,803 10,37 10,37 79,37

A - B 2 (0,4 + 0,4 + 0,8) . 0,95 0,860 2,61 12,99 74,93

B - C 2 (0,4 + 0,8) . 0,95 0,860 1,96 14,95 56,66

C - D 2 (0,8) . 0,95 0,860 1,31 16,26 37,97

PONTO SE A B C D

TENSÃO (KV) 13,8 12,37 12,01 11,74 11,56

Perfil de Tensão:

2 CAA K1 = 0.803 %/MVA.km

4 CAA K2 = 0.860 %/MVA.km

Tensão na Subestação: 13,8 kV

Fator de demanda : 0,95



Perfil de Tensão:


Limite superior admissível

Limite inferior admissível


Obter o Perfil de Tensão:





Trecho L (km) Acum. (MVA) K Trecho (%) Acumulada (%) Tensão(kV) Corrente(A) I_carga(A) SE-1 4 0,350 1,0277 1,439 1,439 13,60 15,23 2,12

1 - 2 6 0,300 1,0277 1,850 3,289 13,35 13,11 3,24

2 - 3 5 0,150 1,4990 1,124 4,413 13,19 6,60 1,09

3 - 4 4 0,070 1,4990 0,420 4,833 13,13 3,08 1,10

4 - 5 4 0,045 1,4990 0,270 5,102 13,10 1,98 1,98

2 - 6 5 0,075 1,4990 0,562 3,851 13,27 3,27 1,31

6 - 7 2 0,045 1,4990 0,135 3,986 13,25 1,96 1,31

7 - 8 3 0,015 1,4990 0,067 4,053 13,24 0,65 0,65

3 - 9 6 0,055 1,4990 0,495 4,908 13,12 2,42 1,32

9 - 10 5 0,025 1,4990 0,187 5,095 13,10 1,10 1,10

)(

100)..cos.(

2lespV

senxrk

)100/(%)1( acumSEi VVV

Coeficiente Unitário de Queda de Tensão:

Tensão pontos de concentração de cargas:

quedas de tensão em redes de distribuição de energia elétrica · tensão de atendimento (ta):...

Documents