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SESEnviroPlus


O pacote SESEnviroPlus é a ferramenta ideal de análise de Avaliações de Impacto Ambiental Eletromagnético (AIA-E) e de criação do projeto elétrico de linhas de transmissão aéreas CA e CC. Ele calcula com rapidez os parâmetros de linha, campos elétricos (com e sem efeitos espaço-carga), densidade da corrente iônica do efeito corona, campos magnéticos, parâmetros de potenciais escalares e de efeito corona (perda, radiointerferência, ruído audível) associados a configurações arbitrárias de linhas de energia paralelas, com qualquer número e tipo de condutores aéreos.

Módulos de cálculo

TRALIN

Pacotes inclusos
Este é um pacote independente.




Descrição técnica

Para linhas de transmissão com tensões operacionais superiores a 345 kV, o fator determinante do custo do projeto são as medidas legalmente impostas para limitar a radiointerferência, o ruído audível e o campo elétrico (para linhas CC), gerados pela descarga corona resultante dos altos níveis de campo elétrico na superfície do condutor. A redução da interferência, do ruído e do campo elétrico corona pode ser realizada aumentando o tamanho do condutor ou o número de condutores por feixe, afastando os condutores uns dos outros ou ainda aumentando a altura das linhas de transmissão, tendo em mente que a geometria geral é importante. Todas essas medidas têm um impacto considerável no custo. Por exemplo, elevar em 1 m os braços de uma torre de transmissão de 735 kV pode aumentar o custo de uma linha em 10%! A perda de energia por causa do efeito corona, durante a operação, representa outra preocupação. Mesmo sendo importante economizar e otimizar um projeto em relação aos efeitos corona, até agora nenhum software comercial tinha abordado adequadamente esse problema de projeto. O SESEnviroPlus veio para preencher essa lacuna.

O pacote SESEnviroPlus é uma ferramenta de análise para projetar linhas de transmissão aéreas CA e CC. Ele estima com rapidez os parâmetros de linha, campos elétricos (com e sem efeitos espaço-carga), densidade da corrente iônica do efeito corona, campos magnéticos, parâmetros de potenciais escalares e de efeito corona (perda, radiointerferência, ruído audível) associados a configurações arbitrárias de linhas de energia paralelas, com qualquer quantidade e tipo de condutores aéreos. Os parâmetros do campos e do efeito corona podem ser avaliados em qualquer local no espaço ao redor das linhas ou na superfície da terra. Os parâmetros do efeito corona calculados para linhas de alta tensão são o gradiente da superfície, a perda (corona loss – CL), a radiointerferência (RI), o ruído audível (RA), o campo elétrico em CC e a densidade da corrente iônica. Para ajudar o projetista, pode-se avaliar o impacto do efeito corona de cada fase, circuito ou linha. O programa é capaz de lidar com linhas CA e CC (homopolares, bipolares ou híbridas), assim como linhas híbridas para o cálculo dos campos elétricos estáticos e de efeito corona (para linhas CC), a densidade da corrente iônica, o potencial escalar, o campo magnético e o gradiente elétrico.




Recursos técnicos

  • Com o SESEnviroPlus, você pode calcular os seguintes parâmetros de linha: coeficientes de potencial de Maxwell, capacitâncias shunt, impedâncias próprias e mútuas, admitâncias para todos os condutores numa base por condutor, por fase e por circuito, e com os cabos para-raios sendo eliminados ou tratados como condutores distintos. O programa também fornece os componentes simétricos calculados.
  • Parâmetros relacionados ao efeito corona são baeados nos melhores métodos de avaliação disponíveis atualmente – EDF, IREQ, EPRI, BPA, CRIEPI, ENEL, FGH, GE etc. Os usuários também podem especificar seus próprios métodos.
  • O SESEnviroPlus considera a frequência da energia, os efeitos peliculares, as condições da superfície do condutor e as características da terra ao avaliar os parâmetros de linha e do efeito corona.
  • Para linhas HVDC, o campo elétrico do corona e a densidade da corrente iônica são calculados considerando-se diferentes gradientes de surgimento do efeito corona para cada feixe de condutores, diferentes mobilidades iônicas (positiva e negativa) e a recombinação iônica em zonas bipolares. Os condutores de cada feixe são tratados individualmente, e o sistema pode ser homopolar, bipolar ou híbrido, tendo cabos aéreos ou condutores não afetados pelo efeito corona. Os campos elétricos do efeito corona e a densidade da corrente iônica podem ser calculados no espaço ou na superfície da terra.
  • Para arranjos de condutores aéreos com pouca regularidade, os condutores podem ser especificados individualmente, sendo um diferente do outro.
  • Para arranjos regulares de condutores aéreos, as características são baseadas por circuito, e uma configuração de feixe de fases é especificada a fim de reduzir o tempo de entrada de dados.
  • A entrada de dados por circuito e por feixe de fases permite a criação de feixes assimétricos.
  • Um vasto banco de dados de condutores está disponível para facilitar a entrada de dados.



Métodos analíticos usados no SESEnviroPlus

O SESEnviroPlus se baseia nos seguintes métodos analíticos:

  • Parâmetros de linha: Todos os parâmetros de linha são calculados por um algoritmo avançado baseado nos trabalhos de Gary, Deri e Abuelma'atti, que é o método usado no FCDIST. Os algoritmos de redução do feixe de condutores, de eliminação do cabo para-raios e de componentes de sequência são todos derivados do módulo TRALIN.
  • Opção para examinar as contribuições individuais dos feixes ou dos circuitos para o efeito corona: O efeito de cada feixe de fase ou circuito sobre o efeito corona no sistema pode ser avaliado de forma independente ao forçar a zero o efeito em qualquer um desses elementos, mantendo os outros. Note que não basta desativar ou remover o feixe ou os circuitos do sistema para realizar essa análise, porque o comportamento de um circuito de alta frequência é modificado pela presença de outros circuitos paralelos, energizados ou não. O SESEnviroPlus permite ao usuário avaliar de modo conveniente e preciso o impacto de um circuito existente quando um novo circuito é adicionado, em termos de gradiente de superfície, características de propagação em alta frequência, radiointerferência e ruídos audíveis.
  • Campo magnético e densidade do fluxo magnético: As correntes nos condutores de retorno (cabos neutros, para-raios ou estáticos) contribuem significativamente com os campos magnéticos de um sistema de transmissão trifásico equilibrado. O SESEnviroPlus pode considerar a presença de uma corrente nesses condutores de retorno quando estiver calculando o campo magnético e a densidade do fluxo magnético. Essa determinação é baseada no pressuposto de que as impedâncias nas extremidades são sempre pequenas se comparadas com a impedância própria total desses condutores de retorno – isso é verdadeiro quando eles são suficientemente longos. Com essa hipótese, o valor da extremidade pode ser ajustado para zero.
  • Campo elétrico e potencial espacial: O campo elétrico e o potencial espacial são calculados pelo Método das Imagens Sucessivas alterado. Esse método produz uma avaliação muito precisa da matriz de coeficientes de Maxwell (modificada), das cargas nos condutores e do gradiente da superfície. O programa pode calcular o campo elétrico estático (campo não ionizado) e o potencial espacial (potencial escalar) em qualquer lugar nas vizinhanças da linha para que linhas CA e CC coexistam.
  • Campo elétrico do efeito corona e densidade da corrente iônica: Um método iterativo é usado para resolver a equação de Poisson para sistemas de linhas de transmissão HVDC, considerando a presença de cargas espaciais. O sistema pode estar no modo homopolar, bipolar ou híbrido, e pode incluir cabos aéreos ou condutores que não estejam sob o efeito corona. Os condutores nos feixes são tratados individualmente e podem ter diferentes gradientes de surgimento do efeito corona para condutores energizados positiva e/ou negativamente. Movimentações iônicas positivas e negativas diferentes e recombinação de íons em zonas bipolares são consideradas.
  • Parâmetros do efeito corona: Há três parâmetros principais medidos pelo SESEnviroPlus: perdas por efeito corona, radiointerferências e ruídos audíveis. Para cada um deles, vários métodos alternativos de avaliação foram implementados, com base no estado da arte atual. Cada um é válido para uma certa gama de valores de raios do condutor, para a configuração do sistema e do gradiente da superfície, determinados pelos testes de campo conduzidos na elaboração desses métodos.

    As funções geradas que convertem os campos elétricos na superfície do condutor em radiointerferências, ruídos audíveis e em perdas por efeito corona são separadas em dois tipos de método: semiempírico e empírico. Em geral, os métodos semiempíricos são menos específicos com relação a um tipo particular de linha de transmissão e, portanto, abrangem um leque mais amplo de projetos. Os métodos de avaliação utilizados são baseados em trabalhos de várias pessoas e de muitos centros de investigação, entre eles EdF, EPRI, IREQ, GE, BPA, CRIEPI, ENEL, FGH, CIGRE, Westinghouse, Corbellini & Pelacchi e Anneberg Test Station.

    Uma grande variedade de gráficos pode ser facilmente produzida no SESEnviroPlot. As imagens a seguir mostram essa ferramenta e um exemplo de gráfico.