Este post dá início a uma série que registrará o legado do GpTD (Grupo de Pesquisa e Desenvolvimento da Transmissão e Distribuição da Energia Elétrica) construído ao longo de sua existência. Toda a série abordará o tema subdividido nas seguintes partes:
- Linha de Distribuição Experimental;
- Sistema de Monitoração da Ampacidade;
- Campo de Oxidação Experimental de Hastes;
- Laboratório Digital de Transmissão e Distribuição;
- Laboratório de Alta Tensão;
- Produção Acadêmico Científica.
A série poderá ser intercalada por posts especiais sobre alguns temas de relevância para o blog.
Como já apresentado em post anterior, O GpTD é um grupo de pesquisa do DEE/UFPE, certificado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), que desenvolve atividades na área de transmissão e distribuição da energia elétrica. O grupo de pesquisas está centrado na melhoria de processos no Setor Elétrico Nacional (SEN), apresentando resultados que buscam o aumento da confiabilidade e da capacidade de sistemas de transmissão e distribuição de energia elétrica.
A linha de distribuição experimental, adaptada inicialmente sob subsídio do CNPq, foi cedida pela Prefeitura da Cidade Universitária da UFPE ao Departamento de Engenharia Elétrica para realização de testes relacionados a melhorias em redes de distribuição de energia elétrica. A linha fica localizada no Campus Universitário da UFPE, em Recife, entre o CAC e o CTG, conforme indica a Figura 1.
A linha possui as seguintes características técnicas:
- classe de tensão – 15 kV;
- quatro vãos de aproximadamente 45 m;
- estruturas terminais com esforço nominal de 1.500 daN;
- estruturas de suspensão com esforço nominal de 200 daN;
- cada estrutura possui o comprimento de 11 m;
- cabo condutor CAA Swan (4 AWG);
- temperatura coincidente de 22 oC;
- velocidade básica do vento: 20 m/s;
- terreno categoria D (áreas urbanizadas);
- a altitude média da região é de 8m.
PRIMEIRA MONTAGEM EXPERIMENTAL
O projeto da linha foi concebido originalmente com o objetivo de avaliar o comportamento elétrico de unidades isolantes poliméricas, diante da presença de cavidades internas. Todas as unidades poliméricas sob análise foram conectadas conforme ilustram as Figuras 2 a 6.
Destaca-se que a cada unidade era aplicada a tensão fase-terra, através do condutor superior energizado e o condutor terra inferior. A linha operou em sua primeira configuração, durante três anos e meio (de 22/11/2011 a 30/06/2015). Os materiais oriundos de sua desmontagem foram armazenados no Laboratório de Alta Tensão do DEE/UFPE.
Todas as análises realizadas sobre as unidades isolantes instaladas foram registradas em duas dissertações de mestrado [1], [2] e relatório técnico encaminhado ao CNPq [3].
Através das avaliações feitas, foi possível consistir que as cavidades observadas nos isoladores não seriam suficientes para levá-los a danos precoces registrados em linhas de distribuição reais, logo após as suas energizações. Tais conclusões conduziram à recomendação de orientar cuidados especiais, quando da montagem da linha, aplicando torque adequado para fixação dos isoladores nas cruzetas.
SEGUNDA MONTAGEM EXPERIMENTAL
A segunda montagem teve o objetivo de aferir a validade da adoção da tecnologia “super festão” para linhas de distribuição na classe de 15kV. Essa tecnologia busca a inserção de condutor adicional, por fase, com o intuito de aumentar a capacidade de transmissão da linha. A montagem foi feita em julho de 2015.
Na Figura 7, é possível observar o esquema básico da montagem planejada, de tal forma a permitir a inserção do novo condutor desejado, o qual fica afixado ao original, formando a configuração “super festão”.
Na Figura 8, é registrada a forma de viabilizar a passagem/fixação dos condutores, em cada estrutura de suspensão. Observa-se a introdução de pino, em forma de “Y”, para permitir tais montagens.
Na Figura 9, é apresentado o pino de suspensão, no formato em “Y”, concebido especificamente com o propósito de viabilizar as passagens dos condutores sobre as estruturas de suspensão.
Na Figura 10 é apresentada foto dos pinos e condutores já montados em campo.
Na Figura 11, é apresentado vão da linha já montada.
No link a seguir é possível acessar vídeo, o qual registra todo o processo de montagem:
https://1drv.ms/v/s!Al2IM4r-zaa5hOg8rmB9tISkQMA1WA?e=dlVdHT
Os detalhes da montagem e conclusões relativas aos ganhos de capacidade de transmissão foram registrados no relatório do projeto de pesquisa e desenvolvimento “Novos Materiais Isolantes e Condutivos para Redução de Perdas Técnicas na Distribuição de Energia Elétrica” [4], empreendido conjuntamente pela UFPE e Eletrobrás – Distribuição Alagoas (atual EQUATORIAL). Através do link a seguir é possível acessar vídeo que resume os objetivos e resultados alcançados pelo projeto:
https://1drv.ms/v/s!Al2IM4r-zaa5hMs3gDkiaKBVRivKCg?e=wzDHLI
CONSIDERAÇÕES FINAIS
No contexto da Universidade Federal de Pernambuco e no meio acadêmico em geral, a implementação de uma linha de distribuição experimental permite o aprofundamento de aspectos técnico-científicos essenciais à tomada de decisão quanto ao desempenho desse importante segmento de um sistema de potência e/ou componentes do mesmo. Em operações experimentais, é possível consistir e complementar avaliações feitas através de simulações em aplicativos especialistas, levando à consolidação de estudos e projetos acadêmicos. Ressalta-se o envolvimento de estudantes de graduação e mestrado, os quais incorporaram os embasamentos práticos necessários à consolidação dos seus respectivos projetos de pesquisa. Tais constatações caracterizam a consonância intrínseca aos propósitos do GpTD.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Silva S. H. M. Aplicação de Técnicas de Elementos Finitos para Mapeamento de Campos Elétricos sobre Cavidades Internas a Isoladores Poliméricos de 13.8 kV. Dissertação de Mestrado. PPGEE/UFPE. Junho/2013.
[2] Lopes B. R. F. Estudo da Criticidade de Cavidades Internas a Isoladores Poliméricos. Dissertação de Mestrado. PPGEE/UFPE. Janeiro/2018.
[3] Relatório Final do Projeto de Pesquisa CNPq 554604/2010-8. Desenvolvimento de Tecnologia para Diagnóstico Local e Remoto, Não Invasivo de Defeitos em Isoladores Poliméricos Utilizados em Distribuição de Energia Elétrica.
[4] Relatório final do Projeto de P&D “Novos Materiais Isolantes e Condutivos para Redução de Perdas Técnicas na Distribuição de Energia Elétrica”. UFPE/EQUATORIAL. 28 de Agosto de 2016.
Transmissão e Distribuição em Foco 
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