Estudo de Energização de Linhas de Transmissão

O estudo de energização de linha de transmissão, em complementação aos estudos de religamento tripolar e rejeição de carga, deve ser desenvolvido dentro das atividades do projeto básico da instalação, com os seguintes objetivos principais:

• Avaliar as máximas sobretensões transitórias a ser impostas aos barramentos das subestações e aos terminais das linhas de transmissão;

• Avaliar as energias dissipadas nos para-raios de linha, tendo em vista o dimensionamento desses equipamentos sob o ponto de vista da capacidade de absorção de energia (kJ/kV); • Verificar a adequação da coordenação de isolamento das estruturas das linhas de

transmissão frente a surtos de manobras, efetuando-se a integração com os estudos do seu projeto básico.

3.2.4.1. Diretrizes para os Estudosde Energização

Nos estudos, deve ser considerada a possibilidade de energização por ambos os sentidos da linha de transmissão, com o sistema íntegro e degradado, sob a indisponibilidade de um componente da rede (n-1), tendo em vista as manobras de recomposição no sistema. Se houver reatores na linha, devem ser consideradas as indisponibilidades somente dos manobráveis.

É necessário que as avaliações sejam efetuadas com e sem a aplicação de defeitos ao longo da linha. Esses defeitos devem ser aplicados, pelo menos, no terminal energizado, no meio da linha e na extremidade oposta da linha. Mais pontos para a aplicação do defeito, em particular para as linhas mais longas, resultam em avaliações mais precisas.

Os tempos de eliminação dos defeitos devem corresponder aos relacionados na Tabela 3 do item 8.2.12 do submódulo 23.3 dos Procedimentos de Rede do ONS, em função da tensão nominal da rede.

No caso do estudo de energização de linhas de transmissão com compensação série, deve-se realizar o by-pass do capacitor série, após a aplicação do defeito, considerando-se as informações do projeto básico do equipamento; caso ainda não disponíveis, é preciso considerar os tempos para o by-pass, conforme recomendado no item 9.2.1.10 do submódulo 23.3 dos Procedimentos de Rede do ONS.

3.2.4.2. Premissas para Ajuste dos Casos ATP

As sobretensões causadas por energização de linhas de transmissão são geralmente mais severas sob condição da rede mais fraca: com menor nível de curto-circuito, a montante da manobra, como é o caso das configurações com menor número de unidades geradoras despachadas, verificado na maioria das vezes sem condição de carga leve, ou em condição de recomposição de rede.

Para este tipo de manobra, o ajuste de caso tem por objetivo certificar-se de que as relações de impedância (de sequência positiva e zero) estão adequadas. Ou seja, se a topologia de fato corresponde à realidade. Em resumo, para a manobra de energização de linhas, são importantes a tensão pré-manobra na barra emissora, a topologia da rede e o nível de curto-circuito trifásico e monofásico, nas barras em análise.

Neste sentido, o caso base de ATP será ajustado de maneira a reproduzir o caso base de fluxo de potência do PAR-ONS, o qual deve ser escolhido de maneira a contemplar a condição mais crítica para a manobra.

A tensão de pré-manobra deve ser ajustada igual à máxima tensão operativa em correspondência à classe de tensão da rede, de acordo com a Tabela 1 do item 5.3.1.2 dos Procedimentos de Rede do ONS.

3.2.4.3. Desenvolvimento das Simulações e Análises

Em função da aleatoriedade dos instantes de fechamento dos polos do disjuntor, o estudo das manobras de energização deve ser realizado de maneira estatística, considerando-se pelo menos uma amostragem de duzentos chaveamentos.

Para o controle das sobretensões, pode ser adotado, quando necessário, resistor de pré-inserção, devendo-se informar o seu valor (em ohms) com o seu tempo de inserção (ms). Caso o estudo conclua pela sua necessidade, devem-se determinar os parâmetros de sua especificação (tempo de inserção, corrente de curta/longa duração e potência).

Procedimentos de Rede do ONS, destacando-se os seguintes aspectos:

• O disjuntor deve ser representado pela chave estatística, com os tempos de fechamento caracterizados por distribuição gaussiana, com o tempo de fechamento uniformemente distribuído ao longo de um ciclo da senoide, sendo recomendados, pelo menos, (±2) desvios padrões em correspondência com a máxima dispersão entre polos das três fases do disjuntor;

• Na modelagem de disjuntores dotados de resistores de pré-inserção, tanto os contatos principais quanto os auxiliares devem ser modelados como chaves estatísticas; a operação dos contatos principais precisa ocorrer de maneira dependente daquela associada aos contatos auxiliares, após o tempo de inserção dos resistores das três fases, levando-se em conta sua dispersão e tempo médio.

No desenvolvimento do estudo, as análises serão focadas nos aspectos relevantes para o projeto básico da instalação, destacando-se: o valor das sobretensões a que ficam submetidos os equipamentos localizados nas subestações e nos terminais das linhas de transmissão; os para-raios de linha, que devem ser dimensionados para dissipar, sozinhos, a energia resultante da manobra de energização; e a verificação da coordenação de isolamento da linha de transmissão frente às sobretensões fase- fase e fase-terra, advindas da manobra da linha.

Com o intuito de determinar a sobretensão a ser usada como referência, na coordenação de isolamento da linha de transmissão para surto de manobras devem considerar-se aquelas resultantes da energização sob condição sem defeito, visto que, sob falta, ocorre o desligamento da linha pela atuação da proteção. Já para o dimensionamento da capacidade de dissipação de energia dos para- raios, considere-se a condição da manobra sob falta.

A energização deve ser viabilizada mesmo para a máxima tensão pré-manobra.

3.2.4.4. Apresentação dos Resultados

A apresentação dos resultados estatísticos das simulações no documento do estudo deve ser em tabelas, contendo: a identificação do caso estudado; a configuração do sistema; o local do defeito, quando aplicado; o valor da tensão de pré-manobra (pu); os valores médios (pu); os desvios padrões (pu), os valores máximos (pu); e a energia dissipada nos para-raios (kJ), para todos os pontos de interesse investigados.

Devem também ser efetuadas simulações determinísticas, apresentando-se os gráficos das formas de onda das sobretensões e das energias dissipadas nos para-raios, correspondentes às condições mais críticas encontradas.

raios, deve haver coerência na escala dos tempos que caracterizam os fenômenos de transitórios eletromagnéticos, conforme diretriz estabelecida no item 3.2.2.3 do presente documento.

O item 8.4 apresenta uma sugestão de itens a ser contemplados no relatório dos estudos de transitórios eletromagnéticos de energização, religamento tripolar e rejeição de carga.