Comparação do Desempenho de Projetos de Linhas de Distribuição para Média Tensão Frente a Surtos Induzidos

XII ERIAC Encontro Regional Ibero-Americano do CIGRÉ, Foz do Iguaçu, PR, 2007

Premiado como terceira melhor contribuição técnica do comitê de estudos C4 do CIGRÉ: Desempenho de Sistemas Elétricos


Abstract:

Este trabalho tem como objetivo analisar e comparar o desempenho de possíveis projetos de redes de distribuição aéreas de média tensão sob descargas atmosféricas. Sendo realizado em uma parceria entre o Laboratório de Alta Tensão da Universidade Federal de Itajubá, a concessionária AES Sul e a Universidade de Bologna. Os resultados são apresentados em termos de falhas esperadas para 100 km de linha para uma densidade de descargas ao solo de 1 discarga/km².ano. Comentários sobre o desempenho relativo e comparações são apresentados.

Introduction:

A coordenação de isolamento das linhas de média tensão frente a impulsos atmosféricos é executada por meio de métodos estatísticos baseados nos cálculos de risco de falha de isolamento [1]. Este último pode ser estimado quando a distribuição estatística de sobretensões e a suportabilidade do isolamento são conhecidas.
Devido à altura limitada das linhas de distribuição em média e baixa tensões comparadas às estruturas em sua vizinhança, surtos atmosféricos induzidos são mais freqüentes que descargas diretas como demonstrado em [28]. Por esta razão, este artigo é focado na avaliação do desempenho de uma linha padrão de distribuição em média tensão, classe 25kV, da AES Sul frente a surtos atmosféricos induzidos.
A avaliação do desempenho das linhas de distribuição frente a surtos induzidos por descargas atmosféricas envolve um modelamento preciso dos mecanismos de indução que resultam nas sobretensões. Adicionalmente, para conseguir uma coordenação de isolamento apropriada, é necessário levar em conta a presença de dispositivos de proteção, constituídos basicamente de pára-raios e/ou cabo guarda/neutro aterrado. A conseqüente complexidade dos fenômenos envolvidos e o número elevado de não linearidades resultam em uma dificuldade na estimativa das tensões induzidas. Além de modelar precisamente as linha aéreas, o desenvolvimento de modelos completos das linhas de distribuição são necessários, isto permite, em princípio, otimizar o número e localização de dispositivos de proteção e minimizar o número de falhas e desligamentos.
Nos últimos anos modelos mais precisos [2-6], comparados aos propostos na literatura da primeira parte do último século [6], tem sido apresentados. No que concerne à estimativa do desempenho da linha de distribuição, esta é executada usando os métodos estatísticos apresentados em [8] e estendidos em [9-10]. Tal procedimento é baseado em modelos avançados, permitindo assim uma descrição mais precisa do mecanismo de indução de sobretensões por descargas atmosféricas, e no Método de Monte Carlo.

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