relatório wallison final

8/16/2019 Relatório Wallison Final

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Wallison Carvalho da Costa

Relatório de Estágio Supervisionado

em Engenharia Elétrica

Relatório do Estágio Supervisionado

apresentado à Escola de Engenharia Elétrica,

Mecânica e de Computação da Universidade

Federal de Goiás, como requisito parcial para a

Integralização do curso em Engenharia

Elétrica.

Orientadora: Profa. Dra. Cacilda, de Jesus

Ribeiro

Goiânia

2016


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Agradecimentos

À Deus, que me deu força para efetuar todas as conquistas ao longo da minha trajetória.Á minha mãe, Leda Cristina Carvalho Pacheco, que sempre ofereceu o seu apoio e

investiu na minha carreira.

À Escola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação da Universidade Federal

de Goiás (EMC-UFG) pela contribuição na construção dos conhecimentos necessários para a

realização das atividades de estágio, bem como na aquisição do título de Engenheiro Eletricista.

À Professora Dra. Eng Cacilda de Jesus Ribeiro pela disposição, apoio e orientação

durante o desenvolvimento das atividades do estágio.

À Cristal Engenharia por ter disponibilizado espaço dotados de estrutura adequada para

o desenvolvimento das atividades do estágio, assegurando que este período fosse de extrema

relevância em minha vida acadêmica e profissional.

Aos Engenheiros Eletricistas Carlos Roberto Faria Filho, Luis Manuel Moyano Alves

de Carvalho e Thalles Augusto Machado do Santos pela supervisão, dedicação e orientação.

A todos os funcionários da Cristal Engenharia pela prestatividade e auxílio.

A todos que direta ou indiretamente contribuíram para a minha formação durante o

desenvolvimento das atividades de estágio.


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Lista de tabelas

Tabela 1- Resistividade típica para diferentes tipos de solo. .................................................... 25

Tabela 2- Dados necessários ao estudo do cálculo da impedância série e da capacitância de

linha de transmissão. ................................................................................................................ 26

Tabela 3 - Dados do cabo condutor Darien. ............................................................................. 31

Tabela 4 - Dados do cabo para-raios OPGW DS1.120.155.S48 . ............................................ 31

Tabela 5 - Dados das fases nas estruturas................................................................................. 31

Tabela 6 - Condições de operação da linha. ............................................................................. 32

Tabela 7 - Resultado dos parâmetros calculados pelo ATP. .................................................... 35

Tabela 8 - Dados de entrada para o cálculo das perdas elétricas da LT. .................................. 36

Tabela 9 - Resultados do estudo de fluxo de potência para a LT considerada. ........................ 36


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Lista de símbolos

Temperatura de referência no qual a resistência seria desprezível

Resistência CC a uma temperatura

Resistência CC a uma temperatura

ℎ Altura do cabo na torre

ℎ Altura do cabo no meio do vão, supondo terreno plano

á Permeabilidade magnética do vácuo

Permeabilidade magnética relativa entre o meio e o vácuo

Permeabilidade magnética do meio


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Sumário

Capítulo 1 - Introdução .......................................................................................................... 17

1.1 Estágio supervisionado .......................................................................................... 17

1.2 Motivação e caracterização da Empresa ................................................................ 17

1.3 Requisitos de segurança ......................................................................................... 19

1.4 Estrutura do relatório ............................................................................................. 19

Capítulo 2 - Referencial teórico ............................................................................................. 21

2.1 Cálculo dos parâmetros elétricos (impedância série e da capacitância) da linha de

transmissão aérea ................................................................................................... 21

2.1.1 Introdução ............................................................................................. 21

2.1.2 Dados de entrada ................................................................................... 21

2.1.3 Resumo dos dados necessários.............................................................. 26

2.2 Estimativa de perdas elétricas da linha de transmissão aérea. ............................... 27

Capítulo 3 - Atividades desenvolvidas .................................................................................. 29

3.1 Cálculo dos parâmetros elétricos (impedância série e da capacitância) de linha de

transmissão aérea ................................................................................................... 29

2.1.2 Descrição do Estudo .............................................................................. 29

2.1.3 Dados de Entrada .................................................................................. 30

3.1.3 Cálculo dos parâmetros por meio da rotina line constans..................... 32

3.2 Estimativa de perdas elétricas da linha de transmissão aérea. ............................... 35

3.1.2 Descrição do Estudo .............................................................................. 35

Capítulo 4 – Conclusão .......................................................................................................... 37

Referências .............................................................................................................................. 39

Anexo A - Cartão de entrada do ATP .................................................................................. 41

Anexo B - Cartão de saída do ATP ....................................................................................... 43

Anexo C - Relatório de saída do cálculo de fluxo de carga ................................................. 51


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Capítulo 1 – Introdução 18

A Cristal iniciou suas atividades profissionais em agosto de 2004 tendo como objetivo

prioritário oferecer seus serviços de consultoria e projetos na área de engenharia de linhas de

transmissão de energia elétrica [3].Seus coordenadores de projetos possuem uma vasta experiência profissional que é

transferida para a empresa no momento em que passam a fazer parte de sua equipe técnica. Essa

experiência é traduzida por mais de vinte anos de trabalho e estudos na área de engenharia de

linhas de transmissão.

Os profissionais que compõem sua equipe técnica estão continuamente ampliando e

aperfeiçoando seus conhecimentos técnicos através da participação em seminários, cursos e

encontros técnicos, qualificando e incorporando à empresa características de credibilidade econfiabilidade na elaboração dos seus projetos e estudos.

Assim, através de sua equipe de profissionais, a Cristal está capacitada para atender seus

clientes de forma completa e eficaz na área de engenharia de linhas de transmissão, desde os

seus estudos básicos até o término da obra.

A Cristal procura preservar seus valores éticos e ampliar seus conhecimentos para

apresentar um trabalho inovador e tecnicamente correto para atender seus clientes.

Complementando a abrangência de seus serviços, a Cristal também oferece aos seus

clientes a medição da resistividade elétrica do solo, sondagem geotécnica, estudo de traçado e

levantamentos topográficos, além da fiscalização de obras de montagem Linhas de

Transmissão.

A Cristal oferece também, através de seus parceiros, assessoria em Serviços de

Licenciamento Ambiental e questões fundiárias.

Os serviços oferecidos pela empresa são [3]:

a) Elaboração de projetos básicos de linhas de transmissão;

b) Elaboração de projetos executivos de linhas de transmissão;

c) Serviços de engenharia do proprietário (análise e verificação de projetos);

d) Estudos para definição de rotas e traçados de linhas de transmissão e serviços

topográficos;

e) Estudos, pesquisa e definição de parâmetros e critérios de projeto;

f) Estudos e definição dos parâmetros elétricos da linha e coordenação de isolamento;

g) Definição da família de torres (estruturas de concreto armado, metálicas treliçadas ou

cônicas tubulares);


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Capítulo 1 – Introdução 19

h) Planejamento da investigação geotécnica e estudos de solos;

i) Serviços de sondagem geotécnica;

j) Projetos de fundações;

k)

Projetos e definição de aterramentos de estruturas;

l) Medição da resistividade elétrica dos solos;

1.3 Requisitos de segurança

A Norma Regulamentadora 10 (NR 10) [4] define o SEP como:

“Conjunto das instalações e equipamentos destinados à geração, transmissão e

distribuição de energia elétrica até a medição, inclusive. ”[4].Portanto, as normas de segurança aplicáveis às linhas de transmissão são definidas pela

NR 10.

A Cristal Engenharia elabora projetos (Básico e executivo) de linhas de transmissão.

Cada projeto deve atender aos critérios de segurança estabelecidos pela NR 10. A respeito de

um desses critérios, a NR 10 dispõe:

“10.3.4 O projeto deve definir a configuração do esquema de aterramento, a

obrigatoriedade ou não da interligação entre o condutor neutro e o de proteção e a conexão à

terra das partes condutoras não destinadas à condução da eletricidade. ” [4].

Portanto, as torres de linhas de transmissão devem estar devidamente aterradas. A

Cristal elabora o projeto de aterramento de cada estrutura com base em medições de

resistividade em campo. A norma dispõe ainda sobre o projeto:

“10.3.7 O projeto das instalações elétricas deve ficar à disposição dos trabalhadores

autorizados, das autoridades competentes e de outras pessoas autorizadas pela empresa e deve

ser mantido atualizado. ”[4].

1.4 Estrutura do relatório

No capítulo 1 são apresentados os objetivos do relatório, a motivação e a caracterização

da empresa no qual o estágio foi realizado.

No capítulo 2 é apresentada uma breve abordagem teórica sobre os estudos que são

realizados na empresa.

No capítulo 3, são descritas as atividades desenvolvidas durante o estágio.

No capítulo 4 são feitas as considerações finais.


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Capítulo 2 - Referencial teórico

2.1

Cálculo dos parâmetros elétricos (impedância série e da capacitância) da linha detransmissão aérea

2.1.1 Introdução

Nesta seção é abordado o estudo de cálculo de parâmetros elétricos que é feito por meio

da rotina line constants do software Alternative Transients Program (ATP). O ATP é um

sistema de programa universal para simulação digital de fenômenos transitórios

eletromagnéticos, bem como a natureza eletromecânica. Com este programa, digital, redescomplexas e sistemas de estrutura arbitrária de controle pode ser simulado. O ATP tem

capacidades de modelagem ampla e recursos adicionais importantes, além do cálculo de

transientes. O ATP tem sido continuamente desenvolvido através de contribuições

internacionais pelos Drs. W. Scott Meyer e Tsu-Huei Liu, os co-presidentes do Canadian /

American User Group EMTP. A licença do ATP é gratuita e pode ser obtida por meio do contato

com seus desenvolvedores [5].

Com o valor da resistência e da indutância, representados pela impedância, e o dacapacitância é possível calcular vários problemas do SEP de acordo com Stevenson [2], como

a conservação da tensão dentro dos limites especificados ao longo do sistema, estudo de fluxo

de potência entre geração e carga, níveis de curto-circuito em cada ponto do sistema, dentre

outros.

2.1.2 Dados de entrada

Antes de iniciar o cálculo dos parâmetros, é necessário ter certas informações sobre o projeto da linha: o tipo de cabo e estrutura utilizados, a frequência de operação da rede, a

permeabilidade magnética do meio e a resistividade do solo.

2.1.2.1 Cabos

Os condutores elétricos constituem uma parte de fundamental importância na

transmissão de energia elétrica, pois é através deles que ela é transportada da fonte aos

consumidores. Sua escolha deve ser levada com bastante cuidado, uma vez que tanto o


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Capítulo 2 – Referencial Teórico 23

=

|| +

|| + (1)

Sendo:

= Temperatura de referência no qual a resistência seria totalmente desprezível.

=-234,5 °C para cobre recozido

= -241,0 °C para cobre à têmpera dura.

=-228,0 °C para alumínio à têmpera dura.

2.1.2.3

Raio externo e raio interno

Os outros dois dados relevantes da parte de cabos são justamente o raio externo e o raio

interno do cabo.

O raio externo delimita toda a área do material condutor e é geralmente expresso em

centímetros (cm) ou em polegadas (pol).

O raio interno é o raio do material não condutor (geralmente aço) utilizado para dar

reforço mecânico à sustentação do cabo. Esse material não condutor provém de um dos efeitos

indesejáveis na condução de energia elétrica: o efeito pelicular.

2.1.2.4 Estrutura

A disposição dos condutores na estrutura é de fundamental importância para o cálculo

da impedância da linha, principalmente o da reatância indutiva. Em segundo plano ficam fatores

como a flecha dos cabos, a forma de sustentação e o diâmetro dos condutores [7]. Os cabos

quando inseridos nas linhas tendem a adotar a forma de uma catenária entre duas estruturas

consecutivas como mostra a Figura 2, de acordo com [7].


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Figura 2- Formação de uma catenária no vão entre duas estruturas detransmissão.

Fonte: Zanetta Junior [7].

Assim, a altura do cabo não é uma constante ao longo da linha. Para efeito de cálculos

elétricos, Zanetta Junior [7] relata que é usual adotar uma correção para esse fato. A correção é

considerar o solo como plano e os cabos tendo uma altura constante ao longo da linha, sendo

esta altura variável e seu cálculo é mostrado em (2) [7].

ℎ = ℎ

2

3 (2)

Em que:

ℎ = Altura do cabo na torre,

ℎ = Altura do cabo no meio do vão, supondo o terreno plano,

= Flecha do cabo no meio do vão,

Sendo:

= ℎ ℎ (3)

2.1.2.5 Frequência

A frequência adotada neste estudo é a frequência da rede do sistema elétrico brasileiro

(60 Hz). No ATP ela é um dado de entrada para o usuário, pois é possível simular as

impedâncias e susceptâncias para uma linha operando a um outro nível de frequência, como em

50 Hz (sistema elétrico europeu, por exemplo).


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2.1.2.6 Permeabilidade magnética

De acordo com Zanetta Junior [7] a permeabilidade magnética do meio é definida como

a facilidade que o meio oferece à livre circulação das linhas de fluxo magnético.A permeabilidade do meio é referida em (4).

= á (4)

Sendo:

= Permeabilidade magnética do meio,

á = Permeabilidade magnética no vácuo,

= Permeabilidade do meio em relação à permeabilidade do vácuo.

Linhas áreas de transmissão possuem como meio dielétrico o ar. Para efeitos de cálculo

das impedâncias e susceptâncias da linha, o será unitário, com a permeabilidade

magnética do ar igual ao do vácuo, ou seja, igual a 410−7 H/m.

2.1.2.7 Resistividade do solo

Para o cálculo da impedância série e da capacitância da linha de transmissão, a

resistividade do solo necessita ser inclusa, uma vez que a corrente de retorno pelo solo,

característica de faltas fase-terra correlacionada com a impedância de sequência zero da linha,

está estritamente ligada a esse valor. O seu valor irá variar de acordo com a composição do

solo, valor da umidade e da temperatura, podendo concluir que depende de sua localização

geográfica. A Tabela 1 apresenta os valores típicos encontrados em medições para diferentes

tipos de solo [6].

Tabela 1- Resistividade típica para diferentes tipos de solo.

Tipo de Solo Resistividade (Ω/m3)

Água do mar 0,01-1,0Solo pantanoso 10-100Terra seca 1000Pedregulho 107 Arenito 109

Valor médio de grandenúmero de medições 100Fonte: Zanetta Junior [7].


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2.1.3 Resumo dos dados necessários

Com todos os parâmetros já apresentados, é interessante resumir os dados necessários

ao cálculo dos parâmetros de linha, bem como suas unidades de medida. A Tabela 2 apresentaa lista de variáveis a serem preenchidas por aquele que realizará um estudo.

Tabela 2- Dados necessários ao estudo do cálculo da impedância série e dacapacitância de linha de transmissão.

Dado de Entrada Unidade Descrição

Cabo

Resistência CC ohm/km

Valor necessário caso necessite de uma

correção na temperatura da resistência CA

Temperatura daresistência cc

°CTemperatura a qual a resistência CC foi

obtida

Temperatura deoperação da linha

°C Temperatura prevista em projeto paraoperação da linha

Raio externo cm Raio externo do condutor

Raio interno cm Raio da alma de aço do condutor. Caboscompactos possuem raio interno igual a zero

Estrutura

Xa m Distância da fase A ao centro da estruturaXb m Distância da fase B ao centro da estruturaXc m Distância da fase C ao centro da estruturaHá m Altura na estrutura da fase A ao soloHb m Altura na estrutura da fase B ao soloHc m Altura na estrutura da fase C ao solo

há mAltura da fase A ao solo no ponto de flecha

máxima

hb mAltura da fase B ao solo no ponto de flecha

máxima

hc m Altura da fase C ao solo no ponto de flechamáximaOutros parâmetros

Frequência HzFrequência da rede a qual a linha de

transmissão está inserida. No sistema elétrico brasileiro, a frequência é de 60 Hz.

Permeabilidademagnética do meio

H/mO meio para linhas aéreas é o ar e considera-se que sua permeabilidade magnética é igual

à do vácuo (4pi10-7 H/m)Resistividade do solo ohm.m Depende da região

Fonte: elaborada pelo autor, 2016.


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2.2 Estimativa de perdas elétricas da linha de transmissão aérea.

A Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) estabelece que deve ser feito o estudo

de fluxo de carga na elaboração do projeto da linha de transmissão. Por meio deste estudo é

possível estimar as perdas de energia e as quedas de tensão que ocorrem na transmissão.

A Cristal Engenharia desenvolveu um software, com base nas equações de fluxo de

potência, que calcula as perdas elétricas em megawatts na linha de transmissão e a queda de

tensão. Os dados de entrada para cálculo do fluxo de potência são:

1) Parâmetros elétricos (sequência positiva) da Linha de Transmissão;

2) Tensão nominal;

3)

Ângulo da tensão nominal;

4) Cabo Condutor;

5) Número de Cabos por fase;

6) Comprimento da LT;

7) Potência gerada;

8) Fator de Potência na Carga.

Os resultados do estudo de fluxo de carga, são:

1) Potência recebida;

2) Tensão recebida;

3) Ângulo da tensão recebida;

4) Perdas em MW;

5) Perdas em porcentagem.


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Capítulo 3 - Atividades desenvolvidas

As principais atividades desenvolvidas neste estágio supervisionado foram:

a) Cálculo dos parâmetros elétricos (impedância série e da capacitância) de linha detransmissão aérea

b) Estimativa de perdas elétricas da linha de transmissão aérea.

3.1 Cálculo dos parâmetros elétricos (impedância série e da capacitância) de linha de

transmissão aérea

3.1.2

Descrição do Estudo

A Cristal Engenharia foi contratada para verificar se um determinado cabo condutor de

uma linha de transmissão de 138 kV atende aos critérios máximos de perdas elétricas definidos

pela empresa contratante. O estudo para avaliação do cabo condutor é preliminar e técnico. Não

é realizada uma análise de custo.

Para realizar esse estudo, é necessário calcular os parâmetros elétricos da linha de

transmissão, para o dado cabo condutor, considerando um para-raios e uma estruturacomumente utilizada nessa classe de tensão.

O cabo condutor estudado foi o Cabo de Alumínio Liga Darien e o cabo para-raios

Furukawa OPGW DS1.120.155.S48. A estrutura utilizada é mostrada na Figura 3 (retirada do

Acervo de documentos da Cristal Engenharia). Trata-se de uma estrutura de concreto em

circuito simples, com um cabo para-raios e 3 subcondutores por fase. O resultado do estudo

será dado em ohm/km, sendo irrelevante o comprimento da linha neste caso.


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Capítulo 3 - Atividades desenvolvidas 30

Figura 3 – Estrutura de 138kV utilizada no cálculo dos parâmetros elétricos.

Fonte: Acervo de documentos da Cristal Engenharia.

3.1.3 Dados de Entrada

Os dados necessários para a execução do estudo se resume aos dados dos cabos e da

disposição físicas deles na estrutura.

O cabo condutor utilizado neste estudo é o Cabo de Alumínio Liga 6201 Darien da

fabricante Nexans [8], que no seu catálogo é possível obter os dados apresentados na Tabela 3.


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Capítulo 3 – Atividades desenvolvidas 31

Tabela 3 - Dados do cabo condutor Darien.

Fabricante Nexans

Bitola 559,5 MCM

Diâmetro Interno 0 mmDiâmetro Externo 21,80 mmResistência CC a 20°C 0,1181 Ω/km

Fonte: Nexans [8].

O cabo para-raios utilizado neste estudo é o Furukawa OPGW DS1.120.155.S48 [8] que

no seu catálogo é possível obter os dados apresentados na Tabela 4.

Tabela 4 - Dados do cabo para-raios OPGW DS1.120.155.S48 .

Fabricante Furukawa

Bitola 141 mm2

Diâmetro Interno 8,30 mmDiâmetro Externo 15,50 mmResistência CC a 20°C 0,385 Ω/km

Fonte: Furukawa [9].

Para a estrutura de transmissão é possível obter a Tabela 5 a partir da Figura 3.

Tabela 5 - Dados das fases nas estruturas.

Coordenada da fase A em relação ao centro da estrutura 2,890 m

Coordenada da fase B em relação ao centro da estrutura -2,890 m

Coordenada da fase C em relação ao centro da estrutura 2,890 m

Altura da fase A na torre 17,000 m

Altura da fase B na torre 15,050 mAltura da fase C na torre 13,100 mAltura da fase A no meio do vão 10,900 mAltura da fase B no meio do vão 8,950 mAltura da fase C no meio do vão 7,000 mCoordenada do cabo para-raios em relação ao centro da estrututra 0,400 mAltura do cabo para-raios na torre 22,000 mAltura do cabo para-raios no meio do vão 15,900 mDistância entre os subcondutores das fases 0,457 m

Fonte: Elaborada pelo autor, 2016.

A Tabela 6 apresenta outros dados de operação da linha que também são necessáriosao estudo.


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Fonte: ATPDraw.

Algumas considerações devem ser feitas a respeito dos dados inseridos nesta aba:

a) Escolheu-se a opção Overhead Line, para linhas aéreas;

b) Foram marcadas as opções de Auto bunding para a inclusão de subcondutores por fase,

Skin effect para considerar o efeito pelicular e Segmented ground informando que oscabos para-raios são aterrados em cada estrutura;

c) São colocadas no estudo 3 fases (1 circuito trifásico);

d) As unidades de medida a serem trabalhadas estão no em metros e em seus derivados

(quilometro e centímetro);

e) O modelo escolhido é o modelo PI onde no cartão de saída são impressas tanto, as

matrizes da impedância série, quanto as da capacitância da linha de transmissão; e

f)

Os dados referentes a seção Standard data são os dados do sistema o qual a linha estáinserida, como a resistividade do solo dada em ohm.m, neste caso 1000 ohm.m, a

Figura 4 - Printscreen da Aba Model do Line Constant para a entrada do tipode estudo e condições de operação da linha.


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frequência da rede, 60Hz para o sistema brasileiro, e o comprimento da linha (parâmetro

este somente usado para a análise de transitórios do programa).

Na aba Data são inseridos os dados dos cabos, condutor e para-raios, e é apresentada naFigura 5.

Figura 5 - Printscreen da Aba Data do Line Constant para a entrada de dadosreferentes aos cabos utilizados.

Fonte: ATPDraw.

Algumas considerações devem ser feitas a respeito dos dados inseridos nesta aba:

a) As fases são numeradas de 1 a 3 e os cabos para-raios possuindo numeração 0 (zero);

b) Os valores de raio interno (Rin), raio externo (Rout), resistência CC (Resis), distância

horizontal de cada cabo ao centro do poste (Horiz), altura máxima (Vtower) e mínima

(Vmid) do cabo, distância entre subcondutores (Separ) e a quantidade de subcondutores(NB) estão conforme apresentados nas Tabelas 3, 4 e 5.


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c) O ângulo de rotação Alpha é o ângulo que o primeiro condutor do feixe faz com uma

linha horizontal que passa no centro do feixe, no sentido anti-horário. A Figura 6

(elaborada pelo autor) apresenta um esquema de como o ângulo Alpha é encontrado a

partir da configuração dos subcondutores de fase.

Figura 6 - Ângulo Alpha.

Fonte: Elaborado pelo autor, 2016.

Ao pressionar o botão Export será gerado o cartão dos dados de entrada do estudo para

futuras aplicações. Para este estudo, o cartão pode ser conferido no anexo A.

Ao pressionar o botão Run ATP será gerado o cartão de saída ou cartão de resultados do

estudo para. Para este estudo, o cartão pode ser conferido no anexo B. Os resultados de interesse

obtidos pelo ATP são apresentados na Tabela 7.

Tabela 7 - Resultado dos parâmetros calculados pelo ATP.

Grandeza Valor Unidade

Impedância de Sequência Zero 3,14602E-01 +j1,13987E+00 1/Ω.km Impedância de Sequência Positiva 4,46237E-02 +j2,82450E-01 1/Ω.km Impedância de Sequência Negativa 4,46237E-02 +j2,82450E-01 1/Ω.km Susceptância de sequência zero 2,8509E-06 1/Ω.km Susceptância de sequência Positiva 5,8228E-06 1/Ω.km Susceptância de sequência Negativa 5,8228E-06 1/Ω.km

Fonte: elaborada pelo autor, 2016.

3.2 Estimativa de perdas elétricas da linha de transmissão aérea.

3.1.2 Descrição do Estudo

Com base nos parâmetros elétricos da linha de transmissão realiza-se o estudo de fluxo de

potência na linha de transmissão para estimar as perdas elétricas.


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Referências

[1] EMC. Escola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação. Resolução N°

002/2012. Disponível em: < https://www2.emc.ufg.br/>. Acesso em: 15 mar. 2016.

[2] STEVENSON, William D. Elementos de análise de sistemas de potência. 2. ed. São

Paulo. McGraw-Hill, 1986.

[3] PORTAL CRISTAL ENGENHARIA. Cristal – Engenharia de Linhas de

Transmissão. A empresa. Disponível em: . Acesso em: 15

mar. 2016.[4] BRASIL. Ministério do Trabalho de Previdência Social: normas regulamentadoras

– NR 10. Disponível em:.

Acesso em: 15 mar. 2016.

[5] EMTP.ATP: Alternative Transients Program Rule Book. Leuven, K.U Leuven EMTP

Center, 1987.

[6] FUCHS, Rubens Dario. Transmissão de energia elétrica: linhas aéreas; teoria das

linhas em regime permanente. Rio de Janeiro, Livros Técnicos e Científicos; Itajubá,Escola Federal de Engenharia, 1977.

[7] ZANETTA JUNIOR, Luiz Cera. Fundamentos de sistemas elétricos de potência. 1.

ed. São Paulo. Editora Livraria da Física, 2005.

[8] NEXANS. Catálogo condutores de alumínio nus. Rio de Janeiro, 2013.

[9] FURUKAWA. Catálogo cabo de guarda com fibra óptica OPGW: OPGW

DS1.120.155.S48. Sorocaba, 2011.

[10] PORTAL ANEEL. Agência Nacional de Energia Elétrica: requisitos técnicos daslinhas de transmissão. Disponível em: . Acesso em: 15 mar.

2016.


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Anexo A - Cartão de entrada do ATP

O cartão de entrada do ATP para o estudo em questão é apresentado no Relatório A1.

Esse cartão é gerado após pressionar o botão Export da Aba Data do Line Constant .

Relatório A.1 – Cartão de entrada do ATP.

CONSTANTS

METRIC

BRANCH FA01 FA02 FB01 FB02 FC01 FC02

C LT 138 kV Delta 3

C C SKIN RES.CC IX REAT DIAM-CM HOR-M ALT-M ALT VAO MEDIO M

C X-----XXXXXXXX--XXXXXXXX--------XXXXXXXX--------XXXXXXXX--------XXXXXX--------

1 0.5 0.1324 4 2.180 2.8 17.000 10.9 45.7 30.0 3

2 0.5 0.1324 4 2.180 -2.8 15.050 8.95 45.7 30.0 3

3 0.5 0.1324 4 2.180 2.8 13.100 7.0 45.7 30.0 3

0 0.23 0.3850 4 1.55 0.4 22.000 15.90

BLANK

C I I

C C S

C A DIST E

C RESIS FREQ 1-MAX PREC ICPR IZPR P KM G 44 MODELO PI

C XXXXXX----------XXXXXXXXXX ------ XXXXX -XXXXXXXX X XX

1000.0 60.0 1 111111 11111 1 1.0 0 00

BLANKBLANK

BEGIN NEW DATA CASE

BLANK


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Anexo B – Cartão de saída do ATP 44

1 1 .50000 .13240 4 .000000 2.18000 2.800 12.669

2 2 .50000 .13240 4 .000000 2.18000 -2.800 10.719

3 3 .50000 .13240 4 .000000 2.18000 2.800 8.769

4 1 .50000 .13240 4 .000000 2.18000 2.571 13.065

5 1 .50000 .13240 4 .000000 2.18000 3.028 13.065

6 2 .50000 .13240 4 .000000 2.18000 -3.028 11.115

7 2 .50000 .13240 4 .000000 2.18000 -2.571 11.115

8 3 .50000 .13240 4 .000000 2.18000 2.571 9.165

9 3 .50000 .13240 4 .000000 2.18000 3.028 9.165

10 0 .23000 .38500 4 .000000 1.55000 0.400 17.933

Matrices are for earth resistivity = 1.00000000E+03 ohm-meters and frequency 6.00000000E+01 Hz. Correction factor =

1.00000000E-06

Inverted capacitance matrix, in units of [daraf-kmeter ] for the system of physical conductors.

Rows and columns proceed in the same order as the sorted input.

1 1.393308E+08

2 2.516773E+07 1.363266E+08

3 3.063372E+07 2.210081E+07 1.327175E+08

4 7.245668E+07 2.562406E+07 2.920074E+07 1.398837E+08

5 7.245668E+07 2.445294E+07 2.920074E+07 7.273305E+07 1.398837E+08

6 2.518481E+07 6.950294E+07 2.145042E+07 2.573455E+07 2.454408E+07 1.369783E+08

7 2.647025E+07 6.950294E+07 2.259080E+07 2.701424E+07 2.573455E+07 6.982865E+07 1.369783E+08

8 3.284883E+07 2.343699E+07 6.596659E+07 3.128542E+07 3.116665E+07 2.276381E+07 2.401518E+07 1.335109E+08

9 3.284883E+07 2.218229E+07 6.596659E+07 3.116665E+07 3.128542E+07 2.160347E+07 2.276381E+07 6.636307E+07 1.335109E+08

10 2.999790E+07 2.328909E+07 1.870046E+07 3.168926E+07 3.104127E+07 2.415120E+07 2.458350E+07 1.980495E+07 1.959316E+07


45/51


1.517073E+08

Capacitance matrix, in units of [farads/kmeter ] for the system of physical conductors.


1 1.141176E-08

2 -2.314151E-10 1.130685E-08

3 -3.762850E-10 -2.420846E-10 1.137370E-08

4 -3.512724E-09 -2.552718E-10 -2.890607E-10 1.136056E-08

5 -3.531080E-09 -1.937371E-10 -3.030098E-10 -3.553325E-09 1.132092E-08

6 -2.269445E-10 -3.607123E-09 -1.905815E-10 -2.653197E-10 -2.014408E-10 1.126608E-08

7 -2.877077E-10 -3.579050E-09 -2.385933E-10 -3.285301E-10 -2.433472E-10 -3.599729E-09 1.132469E-08

8 -5.085872E-10 -2.892766E-10 -3.497697E-09 -3.871712E-10 -3.777790E-10 -2.304578E-10 -2.986620E-10 1.142868E-08

9 -5.237443E-10 -2.082397E-10 -3.510532E-09 -3.784189E-10 -4.177247E-10 -1.717593E-10 -2.182379E-10 -3.479499E-09 1.140145E-08

10 -5.015554E-10 -3.483207E-10 -1.890444E-10 -6.816852E-10 -6.340915E-10 -4.391803E-10 -4.407295E-10 -2.232202E-10 -2.227828E-10

7.238975E-09

Inverted capacitance matrix, in units of [daraf-kmeter ] for the system of equivalent phase conductors.


1 8.858696E+07

2 2.064632E+07 8.817107E+07

3 2.711101E+07 1.947552E+07 8.596872E+07

Inverted capacitance matrix, in units of [daraf-kmeter ] for symmetrical components of the equivalent phase conductor

Rows proceed in the sequence (0, 1, 2), (0, 1, 2), etc.; columns proceed in the sequence (0, 2, 1), (0, 2, 1), etc.


46/51


47/51


4.618006E-01 9.554724E-01

3 5.870473E-02 5.875002E-02 1.920863E-01

4.933461E-01 4.617058E-01 9.553775E-01

4 5.860415E-02 5.864921E-02 5.869543E-02 1.918846E-01

6.551082E-01 4.626854E-01 4.859615E-01 9.555864E-01

5 5.860415E-02 5.864912E-02 5.869543E-02 5.859491E-02 1.918846E-01

6.551082E-01 4.574498E-01 4.859615E-01 6.551178E-01 9.555864E-01

6 5.864912E-02 5.869543E-02 5.874065E-02 5.863991E-02 5.863981E-02 1.919758E-01

4.605197E-01 6.550134E-01 4.573550E-01 4.618199E-01 4.565017E-01 9.554917E-01

7 5.864921E-02 5.869543E-02 5.874074E-02 5.863999E-02 5.863991E-02 5.868614E-02 1.919758E-01

4.662348E-01 6.550134E-01 4.625905E-01 4.674893E-01 4.618199E-01 6.550231E-01 9.554917E-01

8 5.869543E-02 5.874074E-02 5.878727E-02 5.868614E-02 5.868614E-02 5.873138E-02 5.873147E-02 1.920676E-01

5.012639E-01 4.661400E-01 6.549186E-01 4.933653E-01 4.928512E-01 4.617251E-01 4.673945E-01 9.553968E-01

9 5.869543E-02 5.874065E-02 5.878727E-02 5.868614E-02 5.868614E-02 5.873128E-02 5.873138E-02 5.877792E-02 1.920676E-01

5.012639E-01 4.604249E-01 6.549186E-01 4.928512E-01 4.933653E-01 4.564069E-01 4.617251E-01 6.549282E-01 9.553968E-01

10 5.849086E-02 5.853603E-02 5.858148E-02 5.848171E-02 5.848167E-02 5.852681E-02 5.852686E-02 5.857227E-02 5.857224E-02

4.638375E-01 4.403775E-01 4.265609E-01 4.700195E-01 4.672159E-01 4.429148E-01 4.448572E-01 4.301561E-01 4.291560E-01

4.434534E-01

9.739550E-01

Inverted impedance matrix, in units of [mho-kmeter ] for the system of physical conductors.


1 8.838130E-01

-2.163198E+00

2 -6.028112E-03 8.656281E-01

8.282005E-02 -2.125170E+00


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49/51


Impedance matrix, in units of [ohms/kmeter ] for symmetrical components of the equivalent phase conductor

Rows proceed in the sequence (0, 1, 2), (0, 1, 2), etc.; columns proceed in the sequence (0, 2, 1), (0, 2, 1), etc.

0 3.146016E-01

1.139866E+00

1 1.772395E-02 1.857570E-02

-5.797484E-03 -1.066547E-02

2 -1.013777E-02 4.462368E-02 -1.835824E-02-8.684173E-03 2.824501E-01 -1.087212E-02

Sequence Surge impedance Attenuation velocity Wavelength Resistance Reactance Susceptance

magnitude(ohm) angle(degr.) db/km km/sec km ohm/km ohm/km mho/km

Zero : 6.44036E+02 -7.71472E+00 2.14084E-03 2.07202E+05 3.45337E+03 3.14602E-01 1.13987E+00 2.85086E-06

Positive: 2.21606E+02 -4.48892E+00 8.77209E-04 2.93056E+05 4.88427E+03 4.46237E-02 2.82450E-01 5.82282E-06

Inverted impedance matrix, in units of [mho-kmeter ] for the system of equivalent phase conductors.


1 5.037573E-01

-2.693235E+00

2 -6.183041E-02 4.005618E-01

7.758426E-01 -2.450246E+00

3 -1.722511E-01 -9.705661E-02 4.364317E-01

1.066819E+00 8.146151E-01 -2.618368E+00

Blank card terminating frequency cards. |BLANK

Blank card ending "LINE CONSTANTS" cases. |BLANK

Total case timing (CP, I/O, tot), sec: 0.960 0.000 0.960


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Anexo C - Relatório de saída do cálculo de fluxo de carga

O relatório de saída do software de fluxo de carga para o estudo em questão éapresentado no Relatório A.3.

Relatório A.3 – Cartão de saída do cálculo de fluxo de carga.

----------- CRISTAL CONSULTORIA E PROJETOS LTDA -------------

CÁLCULO DE PERDAS ELÉTRICAS

DATA: 10-Mar-2016 Coletora D3 - Elevadora D3

------ DADOS DE ENTRADA -----

Tensão nominal = 138.0000 kV

Ângulo da tensão nominal = 0.0000 °

Cabo Condutor = Darien

Número de Cabos por fase = 3.0000

Comprimento da LT = 19.0000 km

Potência na Carga = 132 MW

Fator de Potência na Carga = 0.9500

------ DDADOS DE SAÍDA -----

Potência recebida = 131.1233 MW

Tensão recebida = 135.4194 kV

Ângulo da tensão recebida = -2.0484°

Perdas em MW = 0.8767 MW

Perdas em porcentagem = 0.6642

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relatório wallison final

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