trabalho gtd wilson rodrigo
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Analise de simulação de uma linha de transmissão, através de sois parâmetros disponíveis no Simulink do Matlab.TRANSCRIPT
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MINAS GERAIS
FUNDAÇÃO EDUCACIONAL DE ITUIUTABA
INSTITUTO SUPERIOR DE ENSINO E PESQUISA DE ITUIUTABA
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
DISCIPLINA GERAÇÃO TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO
TRABALHO
DE GERAÇÃO
TRANSMISSÃO E
DISTRIBUIÇÃO
Alunos: Rodrigo Tostes Arantes
Wilson Antonio de Andrade Júnior
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Índice
Objetivos------------------------------------------------------------------------------------------------ 4
1 - Modelo de Parâmetros Distribuídos--------------------------------------------------------- 5
1.1 – Configuração da Linha ----------------------------------------------------------------------- 6
1.2 – Configuração da carga ---------------------------------------------------------------------- 8
1.3 – Configuração da fonte ---------------------------------------------------------------------- 10
1.4 – Gráficos ----------------------------------------------------------------------------------------- 11
2 – Modelo de células PI --------------------------------------------------------------------------- 15
2.1 – Configuração da linha ----------------------------------------------------------------------- 16
2.2 – Configuração da carga ---------------------------------------------------------------------- 17
2.3 - Configuração da fonte ----------------------------------------------------------------------- 18
2.4 – Gráficos ----------------------------------------------------------------------------------------- 19
Conclusão ---------------------------------------------------------------------------------------------- 23
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Objetivos
Nossa tarefa é analisar e comparar os modelos de linhas de transmissão contidos no
Software Simulink em ambiente de MATLAB. Simulando um modelo de sistema
concessionária + linha de transmissão + carga indutiva e determinar as tensões e correntes
no transmissor e receptor, além de encontrar seus respectivos valores eficazes e máximos.
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1 - Modelo de Parâmetros Distribuídos
Simulamos uma linha de transmissão de 500km com os seguintes parâmetros:
r = 0,08Ω/Km
L = 1,336mH/Km
C = 8,6.10-3 µF/Km
g = 3,75.10-8 Siemens/Km
Segue abaixo o circuito simulado:
Fig.1
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1.1 – Configuração da Linha
Com o auxílio do bloco ferramenta powergui, encontramos os valores das reatâncias
positivas e nulas da linha.
Fig.2
Fig.3
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Na fig.3, temos os dados calculados da opção Compute RLC line parameters vista na fig.2,
para uma linha com resistência de 0.08Ω/Km. Esses valores são inseridos na caixa de
parâmetros distribuídos da linha:
Fig.4
Obs: Vemos também que nesta caixa, valores como o comprimento da linha, a freqüência e
o número de fases são inseridos.
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1.2 – Configuração da carga
A linha tratada no sub-item 1.1 deverá alimentar uma carga com potência aparente
185MVA, com fator de potência = 0,95 indutivo e tensão de 230KV (ff).
Abaixo veremos a configuração da carga:
Fig.5
Obs: Os valores da potência ativa e reativa foram encontrados pelos seguintes cálculos.
S2 = U2.I2*
61,66MVA = 132,8KV . I2* (valores monofásicos)
I2* = 464,31 A
Como FP = -0,95, e arcos(0,95) = 18,19
Concluímos que I2 = 464,31| -18,19 A
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Assim, encontramos do ângulo da potência ativa, sendo esta:
S2 = 61,66 |18,19 MVA
Matematicamente obtemos: S2 =61,66 MVA . cos(18,19 ) + j . 61,66 MVA . sen(18,19 )
S2 = 58,57MW + j . 19,25 MVAr (Valores monofásicos)
S2 = 175,75 MW + j . 57,75 MVAr (Valores trifásicos)
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1.3 – Configuração da fonte
Para obter os dados da fonte, utilizamos as equações exatas da linha.
Para obter o U1:
U1 = U2 . cosh(γl) + I2.Zc.senh(γl)
U1 = 186,92 |33,47 KV (Valores Monofásicos)
U1 = 323,75 |33,47 KV (Valores Trifásicos)
A figura abaixo demonstra como os dados são inseridos para compor a fonte:
Fig.6
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1.4 – Gráficos
1.4.1 – Tensão no Transmissor
Fig. 7
U1 (rms)= 186,92KV (Valores Monofásicos)
U1 (máx) = 264,34 KV (Valores Monofásicos)
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1.4.2 – Corrente no Transmissor
Fig. 8
I1(rms)=372,14 A
I1(máx)=526,28 A
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1.4.3 – Tensão no Receptor
Fig. 9
U2(rms)= 132,8 KV (Valores Monofásicos)
U2(máx)= 187,81 KV (Valores Monofásicos)
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1.4.4 – Corrente no Receptor
Fig. 10
I2(rms)= 464,31 A
I2(máx)= 656,63 A
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2 – Modelo de celulas PI
Simulamos uma linha de transmissão de 500km com os seguintes parâmetros:
r = 0,08Ω/Km
L = 1,336mH/Km
C = 8,6.10-3 µF/Km
g = 3,75.10-8 Siemens/Km
Segue abaixo o circuito simulado:
Fig.11
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2.1 – Configuração da linha
Inserimos os valores de impedância da linha, na caixa da Seção PI. Como ilustra a Fig. 12.
Fig. 12
Neste caso específico, para a linha com 500 Km de comprimento, foram usadas 20 seções
PI’s, representando 25 Km cada.
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2.2 – Configuração da carga
Os valores para configuração da carga serão os mesmos já calculados no item 1.2.
Fig. 13
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2.3 – Configuração da fonte
Para a fonte, utilizamos os mesmos valores do item 1.3.
Fig. 14
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2.4 – Gráficos
2.4.1 – Tensão no Transmissor
Fig. 15
U1 (rms)= 186,92KV (Valores Monofásicos)
U1 (máx) = 264,34 KV (Valores Monofásicos)
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2.4.2 – Corrente no Transmissor
Fig. 16
I1(rms)=372,14 A
I1 (máx)=526,28 A
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2.4.3 – Tensão no receptor
Fig. 17
U2(rms)= 132,8 KV (Valores Monofásicos)
U2 (máx)= 187,81 KV (Valores Monofásicos)
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2.4.3 – Corrente no receptor
Fig. 18
I2 (rms)= 464,31 A
I2 (máx)= 656,63 A
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Conclusão
Concluímos, portanto, que a linha com células PI, apresentam resultados mais satisfatórios
quando comparados com os valores calculados de acordo com as equações exatas da linha.
Já a linha com parâmetros distribuídos demonstrou melhor (graficamente) o efeito
harmônico, como pode ser verificado nas figuras (7, 8, 9 e 10).
Podemos verificar, também, que as perdas ao longo da LT são grandes, embora o fator de
potência esteja em 0.95.