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PESQUISA PARA AUMENTO DA CAPACIDADE DE LINHA EM

RESERVA FLORESTAL E

DESENVOLVIMENTO DE

MONITORAMENTO DE CABO

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INOVAÇÃO DO PRJ

Possibilidade do aumento da capacidade de uma LT situada em áreas com severas restrições ambientais, através do recondutoramento e utilização das estruturas existentes:

MINIMIZAÇÃO/ELIMINAÇÃO de danos ao meio ambiente.Monitoramento do cabo com sistema laser.

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OBJETIVOS

Pesquisar as necessidades de recondutoramento das linhas de transmissão com a minimização/eliminação dos danos ao meio ambiente.

Utilização de cabos com novas tecnologia;

Verificação do seu desempenho efetivo em condições reais e a verificação do seu comportamento através do monitoramento em tempo real.

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Localização das torres_ Rio Paraná

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Estudo e pesquisa do estado da arte

Estudos para adequação dos cabos à linha existente

Desenvolvimento de metodologia para instalação do cabo

Pesquisa do sistema de monitoramento (sistema de sensores e comunicação) do cabo

Definição e aquisição dos materiais e equipamentos

referentes ao sistema de sensores e comunicação

Desenvolvimento do sistema protótipo para monitoramento do cabo

Instalação e testes iniciais do sistema protótipo na linha piloto

Transferência de Tecnologia

Sequencia das Tarefas do Projeto

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Sistema Novo - Travessia do Rio Paraná (LT 138kV TLA /TRI 2-R. Jup. 1 e R. Jup. 2)

Linha recapacitada com cabo CAA 636 MCM Na travessia do Rio Paraná foi utilizado as mesmas estruturas e um cabo com nova tecnologia e com maior ampacidade.

Estudo da Capacidade de Corrente Máxima ampacidade em operação normal: 860 A Máxima ampacidade em operação de emergência: 1010 A

O novo cabo deve operar nas temperaturas: Condição normal (linha com 860 A): 136ºC Condição emergência (linha com 1010 A): 180ºC.

SISTEMA DE MONITORAMENTO

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Características do Novo Condutor

Características do condutorOriole ACSR

OstrichACCR

Grosbeak

Seção (mm2) 210,3 175,0 374,8

Diâmetro (mm) 18,82 17,2 25,15

Peso (kg/m) 0,784 0,501 1,302

Carga de Ruptura (kgf) 7.847 5.488 11.429

Resistência (ohm/km) 0,165 0,1832 0,0896

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Optou-se pelo monitoramento da tração e da flecha Tração do condutor => célula de carga na torre 27. Medição da flecha do condutor => trena a laser na torre 28 Meio de comunicação sem fio (distância 1300 m) entre os locais.

SISTEMA DE MONITORAMENTO

Célula de carga: 10 toneladas

Conversor de sinal: De 0 e 3 mV para 4 a 20 mA

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Arquitetura de coleta de dados.

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TRENA LASER

REFLETOR

Não é possível instalar no meio do vão.

Refletor foi instalado na fase inferior a 15m (Torre28)

Desenvolvidas equações correlacionando os valores medidos com o valor da flecha no vão.

SISTEMA DE MONITORAMENTO

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Coleta e concentração das leituras Leituras de corrente elétrica das saídas dos sensores => módulo

capaz de empacotar os dados => módulo gateway (a cada quinze minutos)

Com as leituras no gateway (DX80) => computador responsável por armazenar os dados e possibilitar a visualização e análise dos mesmos.

SISTEMA DE MONITORAMENTO

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Módulos de conversão de dados: Transmissão das leituras até o computador;

Equipamentos de conversão de dados na sala de comando e

Sistema de consulta: O software desenvolvido obtém os dados coletados dos sensores por meio de uma interface padrão OPC(OLE for Process Control) e armazena os dados numa base de dados histórica SQL.

SISTEMA DE MONITORAMENTO

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O sistema com a célula de carga => bom desempenho e boa confiabilidade.

O sistema com a trena laser => bom resultado, porém, o refletor instalado no cabo necessita de aperfeiçoamento => sofre grande influência do vento.

O sistema de comunicação => ótimo desempenho => não ocorreu nenhuma interrupção na transmissão de dados para o software

O software desenvolvido apresentou resultados conforme esperado. Os resultados obtidos o sistema implantado atingiu de forma satisfatória aos

objetivos do projeto.

SISTEMA DE MONITORAMENTO

CONCLUSÕES

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Agradecimentos

ISA – CTEEP – Maureen Pereira, Romeu A. Haik e Marcelo Torres

INOVATA/FDTE – Autores do artigo

Prof. Dr .José A. JardiniProf. Dr. José Sidnei C. MartiniProf. Msc Mario MasudaDr Mauricio JardiniMsc Paula Kayano Msc Gerson Y Saiki e Msc Rosemary B Jardinetti

Muito obrigada a todos.

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Resultados do Sistema de Monitoramento

• O sistema do protótipo encontra-se atualmente em operação.

• Os resultados da tração apresentam-se estáveis: 950 e 1100kgf

0

200

400

600

800

1000

1200

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Medição em 1 dia (de 15 em 15 minutos)

Tra

ção

no

Cab

o (

kg

f)

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Tela com as leituras e Resultados

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Tipos de Cabos Não Convencionais Cabo condutor de Alma de aço INVAR Liga de Alumínio Termorresistente (TAL) => utilização em temperaturas

de até 150°C

Cabo condutor ACCR (Condutor de Alumínio Reforçado por Compósito Metálico)

O condutor ACCR tem os aspectos construtivos similares aos cabos ACSR Alma de compósito de fibras contínuas de óxido de alumínio embebidas

em puro alumínio Fios da coroa de alumínio-zircônio

Cabo condutor com alma de fibra carbono (CTC Composite Technology Corp)

O cabo condutor com alma fibra carbono (ACCC) = ACSR com encordoamento trapezoidal.

SISTEMA DE MONITORAMENTO

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Premissas adotadas Capacidade de transporte de carga = cabo CAA 636MCM Grosbeak; Manutenção das distâncias mínimas ao solo ou via navegável; Não deverá introduzir esforços adicionais nas estruturas existentes.

NOTA: Perdas no sistema será 2,17 maior para o cabo Oriole a 150ºC em relação ao Grosbeak a 75ºC.

Condições de Instalação Sistema existente com o cabo CAA 336,4 MCM Oriole com: Tração do condutor (EDS): 20%. Temperatura máxima : 50 ºC Distância mínima ao solo: 8,0 m Vão Equivalente: 366 m

SISTEMA DE MONITORAMENTO