Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - CEPELProjeto UAT Abrigado - AVALISOL| Out 2015 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - CEPEL Autor/apresentador.

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1 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - CEPELProjeto UAT Abrigado - AVALISOL| Out 2015 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - CEPEL Autor/apresentador Área Título do trabalho Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - CEPEL Ricardo Wesley Salles Garcia - DLE Frederico Tassi de S. Silva - DLE Projeto 1879 - Lab UAT Abrigado - AVALISOL Avaliação de isoladores para aplicação em UAT sob condições de poluição

2 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - CEPELProjeto UAT Abrigado - AVALISOL| Out 2015 Construção de linhas de transmissão cada vez maiores em extensão e com níveis de tensão mais elevados, para transportar grandes blocos de energia Aspectos relacionados à poluição ambiental se tornam mais relevantes em função da diversidade de possíveis fontes poluentes ao longo da rota Em sistemas de alta tensão em corrente alternada (ATCA), impulso de manobra é fator dominante na definição do isolamento da linha; em sistemas de alta tensão em corrente contínua (ATCC), a poluição ambiental pode ser fator definidor do isolamento externo A aplicação de isoladores poliméricos, comprovadamente melhores sob poluição, ainda não é uma prática adotada extensivamente pelas empresas brasileiras Motivação

3 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - CEPELProjeto UAT Abrigado - AVALISOL| Out 2015 Isoladores de vidro recobertos com silicone tipo RTV têm sido uma alternativa que une as vantagens do emprego de isoladores de vidro com as propriedades da borracha de silicone Comportamento elétrico de isoladores sob poluição tem uma característica relativamente linear, mesmo em níveis de UAT, mas a literatura internacional sugere que os ensaios sejam realizados o mais próximo possível do nível de tensão a ser empregado no sistema real, em especial para UATCC. Outra aspecto: a região do Cerrado brasileiro, por onde passam muitas dessas novas LTs, sendo habitat de aves de grande porte, tem apresentado situações de desligamento devido a dejetos dessas aves, quando as estruturas são usadas como local de pernoite Motivação

4 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - CEPELProjeto UAT Abrigado - AVALISOL| Out 2015 Em função das limitações de infraestrutura para a realização de ensaios de poluição em UAT atualmente no Cepel, a proposta de pesquisa utilizando os recursos laboratoriais existentes está direcionada para duas atividades que permitem a consolidação da experiência de aplicação de isoladores poliméricos e de vidro recoberto e a avaliação do dimensionamento de proteção antipouso de aves de grande porte nas estruturas de LTs, a saber: 1.Avaliação de isoladores poliméricos e isoladores de vidro recobertos com borracha de silicone em RTV para aplicação em sistemas de Extra Alta Tensão (EAT) de 500 kVCA e +600 kVCC, submetidos à poluição artificial; e 2.Avaliação de configurações de cadeias de isoladores de linhas de transmissão sujeitas a dejetos de aves, visando o dimensionamento de proteção antipouso Objetivos

5 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - CEPELProjeto UAT Abrigado - AVALISOL| Out 2015 Ensaios realizados no laboratório AT3 de condicionamento ambiental, conhecido como Câmara de Poluição, sendo os de corrente alternada (CA) em 2015, e os de corrente contínua (CC) em 2016. Atividade 1: Avaliação comparativa Ensaios não normalizados Névoa salina, utilizando o método de aplicação de tensão conhecido como múltipla rampa Três níveis de poluição: 80 g/l, 160 g/l e 224 g/l Diferentes tipos de isoladores: Vidro normal Vidro recoberto com borracha de silicone tipo RTV Vidro semi-recoberto com borracha de silicone tipo RTV Isoladores poliméricos (2 fabricantes) Metodologia

6 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - CEPELProjeto UAT Abrigado - AVALISOL| Out 2015 Característica dos isoladores CaracterísticaUnid VidroPolimérico NormalRecobertoFabricante 1Fabricante 2 Carga mecânicakN160120160120 Diâmetromm330 137/119138/110 Distância escoamentomm545 13.69213.631 Passo isoladormm146 3.3393.464 Tensão disruptiva FI (CA)kV65 8951.040 Cadeia proposta Quantidade de isoladores -24 11 Passomm3.504 3.3393.464 Dist. escoamento mm13.080 13.69213.631 Dist. Esc. especifico (420 kV) mm/kV31,1 32,632,5 Tensão disruptiva FI (CA) kV780 8951.040

7 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - CEPELProjeto UAT Abrigado - AVALISOL| Out 2015 Isoladores sob teste

8 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - CEPELProjeto UAT Abrigado - AVALISOL| Out 2015 Resultados – Atividade 1 (CA)

9 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - CEPELProjeto UAT Abrigado - AVALISOL| Out 2015 Atividade 2: Simulação das configurações de cadeias de isoladores de suspensão tipo “I” e tipo “V” em uso nas LTs de 230 kV, 500 kV, e do tipo “I” para + 600 kV e, possivelmente, + 800 kV Arranjos montados para representar os diferentes níveis de tensão e as respectivas distâncias de isolamento Dejeto das aves simulado no laboratório a partir de informações coletadas na literatura, sendo o mecanismo de lançamento desenvolvido no Cepel Metodologia

10 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - CEPELProjeto UAT Abrigado - AVALISOL| Out 2015 Cronograma Etapas Peso (%) 2015 Atividades AntJanFevMarAbrMaiJunJulAgoSetOutNovDez Pos 1 Avaliação de isoladores poliméricos e isoladores recobertos sob poluição 50 1.1Levantamento bibliográfico5603010 1.2Aquisição dos isoladores para os ensaios10 20 30 1.3Definição dos procedimentos de ensaio525 1.4 Realização dos ensaios em CA2550 1.5Relatório técnico dos ensaios em CA15104050 1.6Realização dos ensaios em CC25 100 1.7Relatório técnico dos ensaios em CC15 100 2 Avaliação de configuração de cadeias de isoladores submetidas a dejetos de aves 50 2.1Levantamento bibliográfico5502030 2.2Definição dos procedimentos de ensaio10504010 2.3Construção do dispositivo de simulação1530 2.4Montagem da estrutura para ensaio106040 2.5Realização dos ensaios em CA2050 26Relatório técnico dos ensaios em CA1030204010 2.7Realização dos ensaios em CC20 100 2.8Relatório técnico dos ensaios em CC10 100

11 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - CEPELProjeto UAT Abrigado - AVALISOL| Out 2015 Análise da revisão bibliográfica 1050 kVCA+800 kVCC Valores estimados de distância de isolamento em função do fator de escoamento para diferentes níveis de poluição A. Pigini, N. V. Ramkumar “ Aspects Related to Design and Testing of UHV Insulator Strings with Cap and Pin Insulators”, Second International Symposium on Standards for UHV Transmission, 2009, New Delhi, India

12 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - CEPELProjeto UAT Abrigado - AVALISOL| Out 2015 Análise da revisão bibliográfica Valores requeridos de distância de escoamento específica unificada para diferentes níveis de poluição para isoladores poliméricos e cerâmicos CA e CC E.Moal, G. Rocchetti, A. Pigini, “Design and application of composite insulators in AC and DC systems with special attention to severe environment”, CIGRE 2012, paper A3.303

13 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - CEPELProjeto UAT Abrigado - AVALISOL| Out 2015 Análise da revisão bibliográfica Ensaios de simulação de descargas causadas por dejetos de aves para definição de proteção antipouso Y. X. Zhou, X. Xu, Q. Nie, X. D. Liang, Z. C. Guan, J. F. Cui, Z. Y. Li, Y. C. Yuan, Y. Chen, D. M. Yu, “Bird Streamer Caused Flashover in EHV Transmission Line”, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation Vol. 16, No. 1; February 2009

14 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - CEPELProjeto UAT Abrigado - AVALISOL| Out 2015 Resultados

15 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - CEPELProjeto UAT Abrigado - AVALISOL| Out 2015 Obrigado! rwesley@cepel.br frederico@cepel.br Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - CEPEL