“ Desafios para projetos futuros de transmissão a longas distâncias”

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transmissão a longas distâncias”

Sidnei Ueda – Nexans Brasil SA

“Um dos dilemas que tem preocupado os governos e as concessionárias hoje é como suprir grandes quantidades de eletricidade para uma população e demandas crescentes, sendo eficiente e com um mínimo de impacto ambiental. Em alguns países como o Brasil, China e India, o grande desafio

LT longas - Desafios

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Brasil, China e India, o grande desafio é conectar os centros urbanos de consumo com a geração a milhares de quilômetros. A tecnologia ultra-alta tensão é uma das soluções para este desafio”

International Symposium on International Standards for Ultra High Voltage, Beijing, China, 18-27 Julho de 2007

113 GW

43%

26 GW

11%

TOTAL: 260 GW

IN OPERATION: 80 GW (30%)

FATORES CONDICIONANTES

• Transmissão a longas distâncias.

Potencial hidroelétrico - Brasil

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36 GW

14%43 GW

16%

42 GW

16%

distâncias.

• Sistemas de transmissão de alta capacidade. CA e CC.

• Alternativas que reduzam o custo da transmissão deverão ser aplicadas / desenvolvidas.

Estratégias a serem seguidas

• Desenvolver LTs CA com alta capacidade de trasmissão, como linhas compactas e potência natural elevadas;

LT longas – Mais eficientes

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como linhas compactas e potência natural elevadas;

• Utilizar compensadores estáticos e compensadores séries variáveis para permitir uma aplicabilidade e flexibilidade maior na tecnologia CA;

• Avaliar a transmissão em CC – uma opção que pode ser vantajosa para transmissão a longas distâncias.

Tucuruí -Manaus

1,470km 1.900MW (2010-2011)

LT: Projetos futuros (próximos)

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Madeira 2,375km

(2011-2012)

� Comprimento de 1.470km

� LT 500kV, circuito duplo

� 1,900MW de capacidade de transmissão

� Longas travessias, acima de 2.000m

Desafios na LT Tucuruí - Manaus

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� Longas travessias, acima de 2.000m

� Floresta densa

� Solo úmido e não firme para as estruturas

� Logística para implantação da LT

Torres 500 kV

LT – Aumentar o SIL = V2/Z

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Torre Compacta Torre Convencional

Obs: Dimensões em (m)

TENSÃO LT 1200 kV 765kV 400kV

Tensão Nominal (kV) 1150 765 400

Tensão Máxima (kV) 1200 800 420

Resistência (pu/km) 4.338 x10-7 1.951x10-6 1.862x10-5

LT – Aumentar o SIL = V2/Z

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Resistência (pu/km) 4.338 x10-7 1.951x10-6 1.862x10-5

Reatância (pu/km) 1.772 x10-5 4.475x10-5 2.075x10-4

Susceptância (pu/km) 6.447 x10-2 2.4x10-2 5.55x10-3

SIL - Surge Impedance Loading (MW)

6030 2315 515

Tensão (kV) 800 1100 1200 1500

Número de Circuitos por Linha

× Número de Linhas

2 × 4 2 ×××× 2 2 × 2 1 × 2

Capacidade 9GW

LT – Aumentar o SIL = V2/Z

Aumentar a tensão (V)

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Capacidade Transmissão

9GW

(Insuficiente)10GW >10GW >10GW

Viabilidade Técnica Fácil Viável Viável Difícil

Total

Custo Construção1.06 1.00 1.19 1.09

Altura da Torre（m） 91 110 123 125

LT – Histórico

• As primeiras linhas em 500kV surgiram nos anos 60, e em 765kV nos

anos 70, nos USA e na USSR, países de grandes dimensões e com

grandes desafios no setor energético.

• No fim dos anos 70 surgiu na Itália, para estudos e desenvolvimento, o

projeto 1000 kV (CESI).

• A USSR apresentou o projeto 1200kV nos anos 80.

• No BRASIL, as linhas de 500kV surgiram ao fim dos anos 60 e de 765kV

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• No BRASIL, as linhas de 500kV surgiram ao fim dos anos 60 e de 765kV

ao fim dos 70 no projeto de Itaipu.

• Todos os casos citados tinham conceito de feixes convencionais.

• Ao final dos anos 80 os Russos mostraram o conceito de arranjos e

feixes otimizados, com o aumento da Potência Natural (SIL).

• No Brasil, no anos 90, surgiram as linhas Compactas e ao final da

década as linhas de Feixe Expandido, com aumentos de até 25%

no SIL.

• Hoje temos mais de 8000km de LTs operando com esses conceitos.

Linhas de Transmissão - Itaipu

LT – Histórico

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As iniciativas pós ITAIPUJAPÃO

- Linha de transmissão 1100kV, 430km UHV já construído, mas operando em 550kV � 800kV.

LT – Aumentar o SIL = V2/Z

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- Todos os equipamentos para SE 1100kV energizados e testados em campo desde 1996.

- Upgrading da LT para 1100kV planejado para meados de 2010.

• LT CA - UHV- Corona é o fator mais sensível para UHV, maior que em EHV e consequentemente a escolha do condutor e o seu feixe, tornam-se preponderantes no projeto da LT.

- Pela análise das LTs existentes entre 500-1150kV, o

LT – Aumentar o SIL = V2/Z

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- Pela análise das LTs existentes entre 500-1150kV, o critério final em relação à performance Corona, é determinado conforme abaixo: Nível RIV (Radio Interference Voltage) � 58dB Nível ruído audível � 55dB(A)

- Como resultado, a LT no Japão foi projetado com 8 ACSR 500mm2.

As iniciativas pós ITAIPU

- Altura da torre típica é de 110m

(para LT 1100kV).

110.0m

Ground wires

Conductors

a

b

LT – Aumentar o SIL = V2/Z

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(para LT 1100kV).

- O campo eletromagnético é equivalente a de uma LT de 550kV.

39.0m (right of way)

110.0m

c

• Feixe de 8 condutores em teste de Corona (Japão)

– Shiobara, CRIEPI

– Dimensão da gaiola:

8m × 8m × 24m

LT – Aumentar o SIL = V2/Z

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8m × 8m × 24m– Máxima tensão:

até 1200kV

LT – CC ±±±± 800kv - China

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±±±± 800kV CC – Laboratório em Pequim

• Tensão

- UHV CA: 1000kV, max. 1100kV

- UHV CC: ±800kV.

• Viabilidade técnica

A implementação de 1000kV CA e ±800kV CC com

LT – Desenvolvimento de UHV

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A implementação de 1000kV CA e ±800kV CC com

capacidade de 6400MW é praticável

• Fabricação de equipamentos UHV

- Experiência em 750kV CA

- Experiência em ±800kV HVDC equipmentos

LT – Histórico

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Definição:Definição:

LT – Longas travessias

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VãoVão:: LL ≥≥ 10001000 mm

AlturaAltura torretorre:: HH ≥≥ 100100 mm

Os maiores vãos no mundo:

PaísNome da Travessia

Tensão (kV)

Tipo Travessia

Altura Torre

Vão (m) Year

Groelândia Ameralik Fjord 132 Fiorde 18 5374 1993

Noruega Sognefjord II 300 Fiorde N.A 4735 1975

NoruegaSognefjord

(Refsdal-Fardal)132 Fiorde 68 4600 1985

Noruega Sognefjord I 300 Fiorde N.A 4552 1967

LT – Longas travessias

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Noruega Sognefjord I 300 Fiorde N.A 4552 1967

Noruega Langfjorden 132 Fiorde N.A 3973 1968

Noruega Sunndalsfjorden 132 Fiorde N.A 3800 1971

NoruegaSunndalsfjorden

I300 Fiorde N.A 3785 1972

NoruegaSunndalsfjorden

II300 Fiorde N.A 3785 1972

Noruega Klabu-Viklandet N.A Fiorde N.A 3700 N.A

Itália Messina Strait 220 Mar 224 3646 1955

Vão : 5.374 m

Altura:18 m

Ameralik Fjord - GroelândiaAmeralik Fjord - Groelândia

LT com maior vão

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� Tensão mais alta em CA: 1.150kV, Cazaquistão

� Tensão mais alta em CC: ± 600kV, Itaipu

(± 800kV em construção na China)

LT mundial – dados informativos

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� Torre mais alta: 346m, rio Yang-tze (China)

(travessia - vão de 2.200m)

� Mais longa: 1.700km, Inga-Shaba (Zaire)

� Maior travessia: 5,374m (Groelândia)

No. Projeto País Tensã

o

(kV)

Vão

(m)

No.

Circuit.

Condut.

por fase

Altura

Torre (m)

Ano

1 Jiangyin

Yangtze River

Crossing

China 500 2303 2 4 346.5 2004

2 Nanjing China 500 2053 2 4 257 1992

LT – Longas travessias

As estruturas mais altas no mundo:

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2 Nanjing

Yangtze River

Crossing

China 500 2053 2 4 257 1992

3 Orinoco River

Crossing

Venezu-

ela230 2537+

2161

2 1 240 N.A

4 Zhujiang

Crossing

China 500 1547+

931

2 2 235.75 1990

5 Wuhu Yangtze

River Crossing

China ±500 1910 2 4 229 2003

Sistema anti-vibração, para as fases e cabo pára-raios: “stockbridge” + “festoon”

LT – Longas travessias

Instalação de isoladores

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Venezuela: travessia do lago Maracaibo Vão: 1500m (máx.)Altura: 148 m

LT – Longas travessias

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Vão: 1335 mAltura: 116 m

No Brasil: Travessia do rio Tocantins Sistema 500kV de Tucuruí

LT – Longas travessias

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Conclusões – Longas Travessias

� Projetos únicos e específicos

� Maior nível de tensão: 500 kV (várias)

� Máximo nr circuitos: 4 x 380 kV (Rio Elba)

LT – Longas travessias

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� Máximo nr circuitos: 4 x 380 kV (Rio Elba)

� Tipo de condutor mais utilizado: AACSR

� Projetos conservadores, alta classe de confiabilidade

Muito obrigado pela atenção!!!

Título Título títuloTítulo Título título

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Sidnei Ueda – Nexans Brasil SA

E-mail: sidnei.ueda@nexans.com

Tel.: (12)3185-2022