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http://hdl.handle.net/1843/30268| Type: | Dissertação |
| Title: | Uma proposta de análise técnica para linhas de transmissão compactas com potência natural elevada em regiões com topografia acidentada |
| Authors: | Pedro Henrique Soares Vilela |
| First Advisor: | Ivan José da Silva Lopes |
| First Referee: | José Osvaldo Saldanha Paulino |
| Second Referee: | Wallace de Couto Boaventura |
| Abstract: | Apresenta-se uma proposta de análise técnica para investigar os parâmetros elétricos de uma linha de transmissão com Potência Natural Elevada (LPNE) em função da quantidade e tipos de torres necessárias para implantação da mesma em regiões com topografia acidentada. Estes parâmetros são utilizados para o cálculo do valor da impedância característica que, em função do valor da tensão do sistema de transmissão, definem o valor do Surge Impedance Loading (SIL); ou seja, a potência natural, em MW, alcançada pela LPNE. O estudo passa pela obtenção e análise do valor da potência natural atingida de acordo com as possibilidades de plotação da LPNE a ser implantada em regiões com topografia desafiadora, onde a plotação das estruturas torna-se complexa em função das limitações de espaços, altos custos fundiários, esforços mecânicos elevados e restrições socioambientais que este tipo de terreno normalmente apresenta. No caso analisado, onde a série de estruturas possui como torre típica a estrutura estaiada “Cross-Rope”, para atingir o patamar de 1670MW de potência natural na classe de tensão 500kV, circuito simples, verificou-se que alterações nas distâncias horizontais entre fases em função da utilização dos cinco tipos de estruturas que compõem a série possuem forte interferência no valor da impedância característica equivalente da linha de transmissão. Essa influência é mais significativa quando a incidência da torre típica é inferior a 80% das estruturas na plotação. Para esta condição, o valor do SIL alcançado pela LPNE fica abaixo do nível de potência de 1600MW. Por isso, valores abaixo dessa porcentagem de incidência da torre típica, deverão ser revisados, ou seja, as torres de suspensão leves autoportantes presentes na plotação otimizada para custos deverão ser substituídas por torres autoportantes pesadas que possuem geometria de disposição de cabos equivalente à torre “Cross-Rope” até obter o valor de SIL necessário. A análise econômica realizada mostra que estas alterações e definições das estruturas na plotação tem influência direta em pelo menos 35% do custo global de implantação de uma nova linha de transmissão aérea. Em função dos impactos em custo e desempenho operacional, a metodologia aplicada e os resultados obtidos neste trabalho, proporcionam a otimização de utilização das estruturas, para fomentar novos empreendimentos de transmissão de grande porte com elevada capacidade de transmissão. Assim, o Sistema Interligado Nacional pode atingir o desempenho operacional esperado com máxima eficiência de forma a encontrar o ponto de equilíbrio econômico (medido pelo custo) x técnico (medido pelo desempenho). |
| Abstract: | A technical analysis proposal is presented to investigate the electrical parameters of a High Natural Power Transmission Line (LPNE) as a function of the number and types of towers required for its implementation in regions with rugged topography. These parameters are used to calculate the characteristic impedance value which, depending on the value of the transmission system voltage, defines the value of the Surge Impedance Loading (SIL); that is the natural MW power achieved by LPNE. The study aims to obtain and analyze the value of the natural power reached according to the possibilities of spotting the LPNE to be implanted in regions with challenging topography. Where spotting of structures becomes complex due to space constraints, high land costs, high mechanical stresses and socio-environmental constraints that this type of terrain normally presents. In the theoretical case analyzed, where the series of structures has as a typical tower the "Cross-Rope" structure, to reach the level of 1670MW of natural power in the 500kV single-circuit voltage class. It was verified that changes in the horizontal distances between phases due to the use of the 5 types of structures that make up the series, have strong interference in the value of the equivalent impedance of the Transmission Line. This influence is more significant when the incidence of the typical tower is less than 80% of the structures in the spotting, for this condition the SIL value reached by the LPNE is below the power level of 1600MW. Therefore, values below this percentage of typical tower incidence should be reviewed, that is the self-supporting light suspension towers present in the cost-optimized spotting should be replaced by heavy self-supporting towers that have cable-laying geometry equivalent to "Cross-Rope" until the required SIL value is obtained The economic analysis has shown that these changes and definitions of the structures in the spotting have a direct influence on at least 35% of the overall cost of implementing a new overhead power transmission line. Due to the impacts on cost and operational performance, the applied methodology and results obtained in this work, provides the optimization of the use of the structures, to foment new large transmission projects with high transmission capacity. In order for the National Interconnected System to have the expected operational performance with maximum efficiency in order to find the economic (measured by cost) and technical (as measured by performance) break-even point. |
| Subject: | Engenharia Elétrica Linhas de telecomunicação Topografia |
| language: | por |
| metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| metadata.dc.publisher.department: | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA |
| metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/30268 |
| Issue Date: | 2-Aug-2019 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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