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PESQUISA PARA AUMENTO DA CAPACIDADE DE LINHA EM

RESERVA FLORESTAL EDESENVOLVIMENTO 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 condutor Oriole 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

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1000

1200

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Medição em 1 dia (de 15 em 15 minutos)

Traç

ão n

o Ca

bo (k

gf)

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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°CCabo 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-zircônioCabo 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