Post on 01-Jul-2015
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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MINAS GERAIS
FUNDAÇÃO EDUCACIONAL DE ITUIUTABA
INSTITUTO SUPERIOR DE ENSINO E PESQUISA DE ITUIUTABA
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
DISCIPLINA GERAÇÃO TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO
TRABALHO
DE GERAÇÃO
TRANSMISSÃO E
DISTRIBUIÇÃO
Alunos: Rodrigo Tostes Arantes
Wilson Antonio de Andrade Júnior
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Índice
Objetivos------------------------------------------------------------------------------------------------ 4
1 - Modelo de Parâmetros Distribuídos--------------------------------------------------------- 5
1.1 – Configuração da Linha ----------------------------------------------------------------------- 6
1.2 – Configuração da carga ---------------------------------------------------------------------- 8
1.3 – Configuração da fonte ---------------------------------------------------------------------- 10
1.4 – Gráficos ----------------------------------------------------------------------------------------- 11
2 – Modelo de células PI --------------------------------------------------------------------------- 15
2.1 – Configuração da linha ----------------------------------------------------------------------- 16
2.2 – Configuração da carga ---------------------------------------------------------------------- 17
2.3 - Configuração da fonte ----------------------------------------------------------------------- 18
2.4 – Gráficos ----------------------------------------------------------------------------------------- 19
Conclusão ---------------------------------------------------------------------------------------------- 23
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Objetivos
Nossa tarefa é analisar e comparar os modelos de linhas de transmissão contidos no
Software Simulink em ambiente de MATLAB. Simulando um modelo de sistema
concessionária + linha de transmissão + carga indutiva e determinar as tensões e correntes
no transmissor e receptor, além de encontrar seus respectivos valores eficazes e máximos.
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1 - Modelo de Parâmetros Distribuídos
Simulamos uma linha de transmissão de 500km com os seguintes parâmetros:
r = 0,08Ω/Km
L = 1,336mH/Km
C = 8,6.10-3 µF/Km
g = 3,75.10-8 Siemens/Km
Segue abaixo o circuito simulado:
Fig.1
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1.1 – Configuração da Linha
Com o auxílio do bloco ferramenta powergui, encontramos os valores das reatâncias
positivas e nulas da linha.
Fig.2
Fig.3
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Na fig.3, temos os dados calculados da opção Compute RLC line parameters vista na fig.2,
para uma linha com resistência de 0.08Ω/Km. Esses valores são inseridos na caixa de
parâmetros distribuídos da linha:
Fig.4
Obs: Vemos também que nesta caixa, valores como o comprimento da linha, a freqüência e
o número de fases são inseridos.
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1.2 – Configuração da carga
A linha tratada no sub-item 1.1 deverá alimentar uma carga com potência aparente
185MVA, com fator de potência = 0,95 indutivo e tensão de 230KV (ff).
Abaixo veremos a configuração da carga:
Fig.5
Obs: Os valores da potência ativa e reativa foram encontrados pelos seguintes cálculos.
S2 = U2.I2*
61,66MVA = 132,8KV . I2* (valores monofásicos)
I2* = 464,31 A
Como FP = -0,95, e arcos(0,95) = 18,19
Concluímos que I2 = 464,31| -18,19 A
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Assim, encontramos do ângulo da potência ativa, sendo esta:
S2 = 61,66 |18,19 MVA
Matematicamente obtemos: S2 =61,66 MVA . cos(18,19 ) + j . 61,66 MVA . sen(18,19 )
S2 = 58,57MW + j . 19,25 MVAr (Valores monofásicos)
S2 = 175,75 MW + j . 57,75 MVAr (Valores trifásicos)
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1.3 – Configuração da fonte
Para obter os dados da fonte, utilizamos as equações exatas da linha.
Para obter o U1:
U1 = U2 . cosh(γl) + I2.Zc.senh(γl)
U1 = 186,92 |33,47 KV (Valores Monofásicos)
U1 = 323,75 |33,47 KV (Valores Trifásicos)
A figura abaixo demonstra como os dados são inseridos para compor a fonte:
Fig.6
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1.4 – Gráficos
1.4.1 – Tensão no Transmissor
Fig. 7
U1 (rms)= 186,92KV (Valores Monofásicos)
U1 (máx) = 264,34 KV (Valores Monofásicos)
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1.4.2 – Corrente no Transmissor
Fig. 8
I1(rms)=372,14 A
I1(máx)=526,28 A
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1.4.3 – Tensão no Receptor
Fig. 9
U2(rms)= 132,8 KV (Valores Monofásicos)
U2(máx)= 187,81 KV (Valores Monofásicos)
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1.4.4 – Corrente no Receptor
Fig. 10
I2(rms)= 464,31 A
I2(máx)= 656,63 A
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2 – Modelo de celulas PI
Simulamos uma linha de transmissão de 500km com os seguintes parâmetros:
r = 0,08Ω/Km
L = 1,336mH/Km
C = 8,6.10-3 µF/Km
g = 3,75.10-8 Siemens/Km
Segue abaixo o circuito simulado:
Fig.11
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2.1 – Configuração da linha
Inserimos os valores de impedância da linha, na caixa da Seção PI. Como ilustra a Fig. 12.
Fig. 12
Neste caso específico, para a linha com 500 Km de comprimento, foram usadas 20 seções
PI’s, representando 25 Km cada.
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2.2 – Configuração da carga
Os valores para configuração da carga serão os mesmos já calculados no item 1.2.
Fig. 13
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2.3 – Configuração da fonte
Para a fonte, utilizamos os mesmos valores do item 1.3.
Fig. 14
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2.4 – Gráficos
2.4.1 – Tensão no Transmissor
Fig. 15
U1 (rms)= 186,92KV (Valores Monofásicos)
U1 (máx) = 264,34 KV (Valores Monofásicos)
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2.4.2 – Corrente no Transmissor
Fig. 16
I1(rms)=372,14 A
I1 (máx)=526,28 A
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2.4.3 – Tensão no receptor
Fig. 17
U2(rms)= 132,8 KV (Valores Monofásicos)
U2 (máx)= 187,81 KV (Valores Monofásicos)
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2.4.3 – Corrente no receptor
Fig. 18
I2 (rms)= 464,31 A
I2 (máx)= 656,63 A
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Conclusão
Concluímos, portanto, que a linha com células PI, apresentam resultados mais satisfatórios
quando comparados com os valores calculados de acordo com as equações exatas da linha.
Já a linha com parâmetros distribuídos demonstrou melhor (graficamente) o efeito
harmônico, como pode ser verificado nas figuras (7, 8, 9 e 10).
Podemos verificar, também, que as perdas ao longo da LT são grandes, embora o fator de
potência esteja em 0.95.