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http://hdl.handle.net/1843/55287| Type: | Dissertação |
| Title: | Um estudo computacional do efeito da compactação dos condutores sobre o campo elétrico em arranjos de linhas aéreas de transmissão |
| Other Titles: | A computational study of the effect of compaction of conductors on the electric field in overhead transmission line sets |
| Authors: | Adilton Junio Ladeira Pereira |
| First Advisor: | Ivan José da Silva Lopes |
| First Referee: | Elson José da Silva |
| Second Referee: | Wallace do Couto Boaventura |
| Abstract: | As linhas aéreas compactas de transmissão de energia propiciam maiores níveis de transmissão, para uma determinada largura de faixa, como resultado da proposta de redução das distâncias entre fases e expansão dos feixes de condutores. Por outro lado, os valores de campo elétrico sobre a superfície dos cabos, isoladores e ferragens são sensivelmente acentuados nestas configurações, resultando numa avaliação mais criteriosa dos impactos associados ao efeito corona. Por isso mesmo, para atendimento dos requisitos relacionados à emissão eletromagnética, a conformidade técnica dos projetos precisa ser atestada por meio da realização de ensaios laboratoriais. No caso dos arranjos de ferragens e isoladores, verifica-se, dentre outros requisitos, o nível de tensão para início e extinção do corona visual e o valor da Tensão de Rádio Interferência. Pelas limitações de recursos técnicos, financeiros e de espaço, estes ensaios são realizados, em sua grande maioria, em ambientes fechados de laboratórios através de uma reprodução monofásica do sistema de transmissão. Diante desta situação, um problema a ser investigado diz respeito à equivalência entre os valores de campo elétrico verificados nas superfícies dos condutores para a condição de instalação da reprodução monofásica em laboratório e da condição de operação da LT em ambiente trifásico. Para um sistema de transmissão com disposição de fases adjacentes, como o caso das linhas compactas de 500 𝑘𝑉 utilizando estruturas do tipo Cross-Rope, o arranjo monofásico de ensaio deve incorporar o efeito dos condutores das fases adjacentes. Pelo procedimento normativo, este efeito de proximidade é simulado por meio da instalação de painéis laterais aterrados com afastamento pré-determinado. Com o objetivo de se avaliar a influência das fases adjacentes e a sua correlação com os níveis máximos de campo elétrico para as condições de teste, esta dissertação apresenta estudos de sensibilidade da reprodução monofásica tomados em função da tensão ensaio e do afastamento de painéis laterais reflexivos. Utilizando ambiente de simulação COMSOL Multiphysics®, os resultados mostram que uma única tensão de ensaio não é capaz de garantir a correspondência para todos os subcondutores do feixe. Para os casos analisados, o afastamento dos painéis reflexivos foi capaz de alterar os níveis de campo elétrico sobre a superfície de subcondutores em até 13%, aproximadamente. |
| Abstract: | Compact AC overhead transmission power lines provide higher transmission levels, for a given right of way, because of the proposal to reduce distances between phases and expand conductor bundles. On the other hand, the electric field on the surface of conductors, insulators and hardware are significantly accentuated in these configurations, resulting in a more careful assessment of the impacts associated with the corona effect. For this reason, to meet the requirements related to electromagnetic emission, the technical conformity of the projects needs to be attested by carrying out indoor laboratory tests. In the case of hardware and insulators sets, it is verified, among other requirements, the voltage level for the onset and extinction of the visual corona effect and the value of the Radio Interference Voltage. Due to the limitations of technical, financial and space resources, these tests are carried out, for the most part, in closed laboratory environments through a single-phase reproduction of the transmission system. Faced with this situation, a problem to be investigated concerns the equivalence between the electric field values verified on the surfaces of the conductors for the installation condition of the single-phase reproduction in the laboratory and the operating condition of the TL in a three-phase environment. For a transmission system with an arrangement of adjacent phases, as is the case with compact lines of 500 𝑘𝑉 using Cross-Rope type structures, the single-phase test arrangement must incorporate the effect of the conductors of adjacent phases. According to the normative procedure, this shielding effect is simulated through the installation of reflection planes with predetermined clearance. With the aim of evaluating the influence of adjacent phases and their correlation with the maximum levels of electric field, this dissertation presents sensitivity studies of single-phase reproduction taken as a function of the test voltage and the clearance of reflection planes. Using the COMSOL Multiphysics® environment, the results show that a single test voltage is not able to guarantee correspondence for all subconductors in the conductor bundle. Furthermore, the reflection planes of the reflective panels can alter the electric field levels on the surface of subconductors in the order of 13%. |
| Subject: | Engenharia elétrica Linha de transmissão Corona (Eletricidade) Campos elétricos |
| language: | por |
| metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| metadata.dc.publisher.department: | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA |
| metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/55287 |
| Issue Date: | 24-Apr-2023 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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| Um Estudo Computacional do Efeito da Compactação dos Condutores Sobre O Campo Elétrico em Arranjos de Linhas Aéreas de Transmissão.pdf | Dissertação de Mestrado submetida à Banca Examinadora designada pelo Colegiado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da Escola de Engenharia da Universidade Federal de Minas Gerais, como requisito para obtenção do Título de Mestre em Engenharia Elétrica. | 2.96 MB | Adobe PDF | View/Open |
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