A universalização da energia elétrica, como uma das principais políticas públicas de inclusão social, tem como desafio a escolha de alternativas tecnológicas capazes de conciliar os aspectos de viabilidade técnica e econômica. A Tecnologia cabos para-raios energizados (PRE), objeto de estudo desta tese, se insere neste contexto. Assim, este trabalho consiste na análise de viabilidade do PRE no esquema trifásico, cuja instalação é associada à linha de transmissão 230 kV do sistema de transmissão de Rondônia. São analisados os aspectos de seu desempenho técnico, operacional e econômico. No aspecto técnico é analisado o desempenho do sistema de aterramento quanto à resistência de terra, tensões de toque e de passo, além de análise da queda de tensão, desequilíbrio de tensão e capacidade de carregamento da instalação. A abordagem técnica é aprofundada após análise do desempenho operacional avaliado a partir da classificação das interrupções verificadas em mais de 180 meses de operação do Sistema PRE Rondônia. Em decorrência dessa avaliação, são obtidos índices operacionais de continuidade, analisados comparativamente em relação a outras alternativas tecnológicas, visando analisar a viabilidade da Tecnologia PRE. Uma das constatações resultantes da análise das causas das interrupções indica um elevado impacto das descargas atmosféricas no desempenho do PRE. Este aspecto é extensivamente analisado quanto aos efeitos das descargas diretas e indiretas sobre a instalação, partindo-se de medições de campo nos contrapesos das torres, medições de resistividade do solo e ensaios na cadeia de isoladores do PRE. Simulações são realizadas utilizando-se os programas computacionais ATPDraw, ERM e CDEGS para análise das tensões resultantes de descargas diretas, tensões induzidas por descargas indiretas e cálculo de resistência de terra, respectivamente. São investigados os efeitos de parâmetros importantes no desempenho do sistema frente a descargas atmosféricas e comparados os números de interrupções estimadas e verificadas em campo, partindo-se de um roteiro metodológico minuciosamente detalhado, a fim de permitir a repetição dos procedimentos em situações semelhantes às analisadas neste trabalho. Após uma análise comparativa do desempenho do sistema PRE em relação a outras alternativas convencionais, são estabelecidos índices de referência para o desempenho operacional da Tecnologia PRE e desenvolvida uma análise econômica da implantação dessa tecnologia em Rondônia. / As one of the major public policies of social inclusion, the universalization of electric energy services has as a challenge to choose appropriate technological solutions that combine technical and economic aspects. The energized shield wire line technology (SWL), subject of this thesis, is in this context. This study aims at evaluating the viability of the SWL technology (three-phase scheme) installed on a 230 kV transmission line in the State of Rondônia. The analysis covers its technical, operational, and economic performance. The former aspect considers the performance of the grounding system regarding the ground resistance and step and touch voltages, analysis of voltage drop, voltage unbalance and the load capacity of the installation. The technical issue is deeply held after the analysis of the system operational performance in Rondônia based on the classification of outages considering a period greater than 180 months. The operational indices that result from this evaluation are compared to those corresponding to other technology alternatives in order to evaluate the viability of SWL technology. The analysis of the causes of interruptions reveals that lightning has a significant impact on the SWL performance. Thus, an extensive analysis is carried out regarding the effects of direct and indirect strokes on the SWL, including field measurements (soil resistivity and tower footing resistance) and laboratory tests (determination of the positive and negative critical flashover overvoltages of insulator strings). Simulations are performed using computer programs of proved validity (ATPDraw, ERM, and CDEGS) for the analysis of lightning overvoltages resulting from direct and indirect strokes and for the calculation of ground resistance. The effects of important parameters on the system lightning performance are investigated and the estimated and observed frequencies of interruptions are compared. The applied methodological procedure is described in detail, to allow the method to be used in other cases similar to the situations examined on this study. After a comparative analysis of the performance of the SWL with respect to other conventional alternatives, reference indices for the operational performance of SWL Technology are set and an economic analysis of the SWL technology in Rondônia is carried out.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-22082010-114031 |
| Date | 29 April 2010 |
| Creators | Ramos, José Ezequiel |
| Contributors | Piantini, Alexandre |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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