Desempenho de linhas de transmissão frente a descargas atmosféricas: influência do efeito corona na ruptura a meio de vão

• Main Author: Leandro Veloso Cunha
• Other Authors: Silverio Visacro Filho
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Minas Gerais 2010
• Online Access: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8MCHLM

=== In the present scenario of the Brazilian Electric Sector, the unavailability of transmission lines due to transient faults is highly undesirable because it may lead to the incidence of fines and charges for power transmission utilities and damage to customers. In this context it is important to have appropriate tools and methodologies to estimate the performance of equipment and transmission lines. This work focuses on lightning performance studies of transmission lines that, in general, is influenced by several environmental aspects (lightning density along the line route, topography, soil characteristics), parameters of the line design tower height and type, cable distances, ground characteristics, etc..), and specific features of the lightning event responsible for the occurrence. In addition to the consideration of the traditional influent parameters indicated in the technical literature, this work takes into account some specific phenomena that influence the performance of extra-high voltage transmission lines and that are usually ignored in conventional software and methodologies, notably the midsapn flashover in the presence of Corona Effect and of Pre-breakdown currents. A case of performance of a real 500kV line is presented, including the study of the characteristics of the line and evolution of performance history. The performance of this line is simulated by a conventional commercial software to determine its applicability for studies on extra-high voltage lines, its advantages and complementary needs in relation to Corona phenomena, Pre-breakdown Currents and their influence on probability of midspan-flashover occurrences. Finally the Corona phenomena and pre-breakdown currents are considered as influent parameter in midspan flashovers. Regarding the corona effect, the work considers its relevance, development of techniques for modeling and testing of models for simulation. The probability of midspan flashovers considering the corona effect is evaluated by means of simulation for the real 550-kV trasnsmssion line. The effect of the pre-breakdown currents is considered by means of a qualitative approach === No atual cenário do Setor Elétrico Brasileiro, a indisponibilidade de linhas de transmissão por falhas transitórias é altamente indesejável, pois pode levar à incidência de multas e cobranças para as empresas do setor de transmissão de energia e prejuízos para clientes. Nesse contexto, é importante que se tenha ferramentas e metodologias adequadas para se estimar o desempenho de equipamentos e linhas de transmissão. Este trabalho enfoca os estudos de desempenho de linhas de transmissão frente a descargas atmosféricas que, em geral, é influenciado por diversos aspectos ambientais (densidade de descargas atmosféricas no percurso da linha, relevo, características do solo), de projeto da linha (altura e tipo da torre, distância dos cabos, características do aterramento, etc.), e por características específicas do fenômeno causador dos desligamentos. No trabalho, além do estudo dos parâmetros de influência normalmente considerados na literatura, são abordados alguns fenômenos que influenciam no desempenho de linhas de transmissão de extra-alta tensão que normalmente são desconsiderados em aplicativos e metodologias de avaliação de desempenho convencionais. É apresentado o caso do desempenho de uma linha real de 500kV, incluindo o estudo das características da linha e evolução do histórico de ocorrências. O desempenho desta linha é simulado através de um software convencional de mercado, para determinar sua aplicabilidade para estudos em linhas de extra-alta tensão, suas vantagens e necessidades complementares em relação aos fenômenos efeito corona, correntes de pré-ruptura e sua influência na probabilidade de ocorrência de desligamento por ruptura a meio de vão. Por fim é desenvolvida uma avaliação sobre os fenômenos Efeito Corona e Correntes de Pré-ruptura. Em relação ao Efeito Corona realiza-se uma abordagem da sua importância, evolução das técnicas de modelagem e testes dos modelos para verificação da adequabilidade para simulação computacional. Por meio de simulações de desempenho, avalia-se no caso real da linha apresentada a probabilidade de ocorrência de ruptura a meio de vão, considerando o Efeito Corona. Uma abordagem de natureza qualitativa é aplicada no caso das Correntes de Pré-ruptura