Trabalho Transmissão - 2019.pdf

Professor:

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO

Marcílio Lucas Bambirra

Eberson Pereira Batista

FACULDADE DE ARQUITETURA ENGENHARIA E TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

Alunos:

Projeto de Linhas de Transmissão Cuiabá - MT

Vinícius Ramos Moraes Matheus Morelo Pereira Renner Siqueira França

Dados:

Taxa de Crescimento anual : Comprimento da Linha : L=220+30N L=400+20N N: Altitude Média Temperatura Média Anual : Fator de Potência (cos f) Freqüência (f)

6 460 3 600 25 0,92 60

% Km m.s.n.m °C Hz

Determinação da Potência ao final de 30 anos: Tempo Total (t) Potência Inicial Potência ao Final 30 anos;

10 Anos 233 (MW) 417,2675 (MW) P3F = P0 ´ (1 + I ) t =

(Período de crescimento apartir do 3º ano até o 13º ano)

417,2675 (MW)

Determinação da Tensão de Trabalho da Linha: Usando o critério de Still ( linha com comprimento maior que 30 Km) Sendo, N= 3 Comprimento da Linha (KM): L = 400 + 20N

380

U RVLL = 5,5 ´ 0,62 ´ L( Km) +

P3F ( Kw) 100

=

(KM)

365,18737 (KVLL)

Usando o critério da Potência Natural ( SIL ) U=

P ´ Z0

Pela tabela 11.1, da pág. 523, capítulo 11 do livro FUCHS, temos: Uma linha de 345 KV / 3cabos por fase A tensão de transmissão adotada será :

345

(KVLL) com

3

cabos por fase

Dimensionamento Inicial do Cabo Condutor: De acordo com o Corona, para cabos trigeminados, temos:

F min = 0,05 ´ U KVLL = Peso do Cabo

18,11250

1650,6 (kg/km) =

(mm) Carga de ruptura

0,02631 m ( conforme tabela da ALUBAR).

15668,90 (kgf)

2,631

Cabo a ser utilizado: CAA 715,5 AWG

Dimensionamento do Cabo Pára-Raios: Segundo comentário no FUCHS, capítulo 2, página 51, os cabos pára-raios são em geral de 3/8” e 1/2" , portanto escolher-se-á um cabo de 1/2”, devido este possuir menos perdas e elevada corrente de Curto Circuito (Icc). Diametro(ø) Cabo PR (1/2") Peso do Cabo

0,00305 (m) 406 (kg/km)

Carga de ruptura Resistência

4899,0 (kgf) 4,1 (Ω/km)

Cálculo do Número de Estruturas: A torre a ser usada será da Classe de 345 KVLL. Vão entre as Torres (Vt): Comprimento da Linha (L): Quantidade de Estruturas (Qe):

350 420 1200

(m) (Km)

Qe =

L = Vt

1200

Dimensionamento do Nº de Isoladores pelo critério de Poluição Ambiental (N): de (poluicao intensa):

N = U ´

de = di

4,5 (cm/KV) Tipo Material Diâmetro Passo Distância Escoamento

29,41103461

Cadeia de Suspensao

=

Comprimento da Cadeia Comprimento Total da Cadeia

= =

30 4,38 (m) 4 (m)

Isolador Adotado: Concha Bola Vidro Temperado 254 mm 146 mm 320

mm

Cálculo do ECRV: Cálculo da Distância Média Geométrica (Dmg) Da torre temos: Distância Fase AB: Distância Fase BC: Distância Fase AC:

13,1000 (m) 13,1000 (m) 26,2000 (m) Dm = 3 d ab ´ d ac ´ d bc = 16,5050 (m)

Cálculo do Raio Médio Geométrico Capacitivo (Rc) Raio Condutor

0,013155 (m)

1,3155 (cm)

Da torre temos: Dist Condutor 12 Dist Condutor 13

0,40000 (m) 0,40000 (m)

Rc =

3

rc ´ Sab ´ Sac

=

0,1282

(m) req =

16,31000000 (m)

Cálculo do Raio Equivalente (req) nr

é Dm ù é Dm ù req = ê req ú = ê Rc ú û ë û ë

req =

1631,000000 (cm)

0,039465

16,5050 req

=

16,5050 0,1282

1,011953756

=

1,011824594

req

Cálculo do Gradiente Crítico Visual do Condutor (Ecrv): Temperatura Média Altitude Cálculo de Delta (d)

25 °C 600 m.s.n.m

d=

m = Fator de Superfície m tempo bom m tempo ruim m cabo polido e seco ECRV:

0,386´760 0,086´ H = 273+ t

0,9176

0,80000 0,20000 1,00000

req =

é 0,54187 ù Ecrv = 18,1 ´ m ´ d ´ ê1 + ú= req ´ d ûú ëê

Tempo Bom Tempo Ruim

13,4728 (kV/cm) 3,3682 (kV/cm)

1631,0000

16,6317 (Kv/cm)

(cm)

diferença 0,0001

Cálculo do Ecrv_max: æ 0,301 ö÷ Ecrv(max) = 30,5 ´ ç1 + = ç r (cm) ÷ø è

Considerando cos j =

38,50425 (KV/cm)

0,92

Cálculo dos Gradientes Médios das Fases (Ei): f

Da torre (Ver anexo), temos: Altura da Torre Flecha Fases (m) Flecha PR (m) alturas médias (distâncias próprias ao solo) hi = h  0,7 ´ flecha ( fi) = hpr = h  0,7 ´ flecha( pr ) =

=

x

2

8 xto

34 (m) 8,0653 (m) 6,3450 (m)

ha = hc hr = hs = hb =

Altura Fase A,C Altura Fase B Altura PR

19,3543 29,5585 19,3543

25,00 (m) 25,00 (m) 34,00 (m)

(m) (m) (m)

Matriz [A] Distâncias entre as fases (m) dab = dac = dar = das = dbc = dbr = dbs = dcr = dcs = drs =

13,1000 26,2000 10,1500 22,5700 13,1000 12,0416 12,0416 22,5700 10,1500 16,0000

Aii = 4,14468´107 ´ log Aaa = Aab = Aac = Aar = Aas = Abb = Abc = Abr = Abs = Acc = Acr = Acs = Arr = Ars = Ass =

Dij =

Distância entre Imagens e Fases: (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m)

Dab = Dac = Dar = Das = Dbc = Dbr = Dbs = Dcr = Dcs = Drs =

2hi Rc

40,8652 46,7418 48,9015 52,8937 40,8652 49,3288 49,3288 52,8937 48,9015 61,2439

Aij = 4,14468´107 ´ log 1,02791E+08 2,04781E+07 1,04199E+07 2,83022E+07 1,53300E+07 1,02791E+08 2,04781E+07 2,53827E+07 2,53827E+07 1,02791E+08 1,53300E+07 2,83022E+07 1,90176E+08 2,41611E+07 1,90176E+08

(Km/Fase) (Km/Fase) (Km/Fase) (Km/Fase) (Km/Fase) (Km/Fase) (Km/Fase) (Km/Fase) (Km/Fase) (Km/Fase) (Km/Fase) (Km/Fase) (Km/Fase) (Km/Fase) (Km/Fase)

Dij dij

Rc =

é Aaa ê Aba ê A = ê Aca ê ê Ara êë Asa

Aab Abb Acb Arb Asb

Aac Abc Acc Arc Asc

Aar Abr Acr Arr Ars

4 ´ hi ´ hj + dij 2

(m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) 0,1282 (m)

Aas ù Abs úú Acs ú ú Ars ú Ass úû

[A] =

1,02791E+08 2,04781E+07 1,04199E+07 2,83022E+07 1,53300E+07

2,04781E+07 1,02791E+08 2,04781E+07 2,53827E+07 2,53827E+07

1,04199E+07 2,04781E+07 1,02791E+08 1,53300E+07 2,83022E+07

2,83022E+07 2,53827E+07 1,53300E+07 1,90176E+08 2,41611E+07

1,53300E+07 2,53827E+07 2,83022E+07 2,41611E+07 1,90176E+08

(Km/Fase)

[A]-1 =

1,04989E-08 -1,59026E-09 -4,47082E-10 -1,26244E-09 -4,07139E-10

-1,59026E-09 1,08360E-08 -1,59026E-09 -9,59515E-10 -9,59515E-10

-4,47082E-10 -1,59026E-09 1,04989E-08 -4,07139E-10 -1,26244E-09

-1,26244E-09 -9,59515E-10 -4,07139E-10 5,66153E-09 -4,28852E-10

-4,07139E-10 -9,59515E-10 -1,26244E-09 -4,28852E-10 5,66153E-09

(F/Km)

[A]-1 =

[A1]

[A2]

1,77650E+08

1,34567E+07

(F/Km)

[A3]

[A4]

1,34567E+07

1,77650E+08

-2,29752E-01 -1,83370E-01 -8,93166E-02

-8,93166E-02 -1,83370E-01 -2,29752E-01

3,26414E-10 3,06151E-10 2,06298E-10

3,06151E-10 3,51893E-10 3,06151E-10

[A2]x[A4]-1 =

[A2]x[A4]-1x[A3] =

[A4]-1 =

(F/Km)

2,06298E-10 3,06151E-10 3,26414E-10

(F/Km)

[Aeq]s/pr = [A1]-[A2] =

1,01725E-08 -1,89641E-09 -6,53380E-10

-1,89641E-09 1,04841E-08 -1,89641E-09

-6,53380E-10 -1,89641E-09 1,01725E-08

(F/Km)

Cálculo dos Gradientes Médios da LT

Ef =

U1f 2 ´  ´ e ´ n ´ rf

e= n= rf = U1f =

 

´ Af ´ i  *

[Ef] =

9,06738E+08

[Ef] =

9,51978E+00 -1,44195E+00 -4,05386E-01

1,04989E-08 -1,59026E-09 -4,47082E-10 -1,44195E+00 9,82540E+00 -1,44195E+00

-1,59026E-09 1,08360E-08 -1,59026E-09

-9

8,859 x 10 3 0,013155 199,1858

-4,47082E-10 -1,59026E-09 1,04989E-08

-4,05386E-01 -1,44195E+00 9,51978E+00

(F/Km) (m) (KV)

x [i]

x [i]

Qdo Ua Máximo: [i] =

1 -0,5 -0,5

>>>

Ea Eb Ec

=

1,04434E+01 -5,63367E+00 -4,44430E+00

[i] =

-0,5 1 -0,5

>>>

Ea Eb Ec

=

-5,99915E+00 1,12673E+01 -5,99915E+00

(KV/cm)

[i] =

-0,5 -0,5 1

>>>

Ea Eb Ec

=

-4,44430E+00 -5,63367E+00 1,04434E+01

(KV/cm)

(KV/cm)

Qdo Ub Máximo:

Qdo Uc Máximo:

Verificação E < 0,9 Ecrv Maior Valor de E 0,9 Ecrv

11,2673 12,1256

Aprovado

Como Ereal < Ecrv, usaremos este mesmo cabo. Calculo do Gradiente de Potencial Maxi-Maximorum Emax = E . (1 + δ) d =

d ´ ( n  1) = 2´ R

Emax =

R=

23,0940 (cm)

0,1139 12,5310

Como Emax ≤ 0,9 Ecrv Emax 0,9 Ecrv

12,5310 12,1256

Reprovado