transporte de energia eléctrica em corrente contínua

alta tensĂŁo

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transporte de energia elĂŠctrica em corrente contĂ­nua Manuel Bolotinha (QJHQKHLUR (OHFWURWÂŤFQLFR Ě° (QHUJLD H 6LVWHPDV GH 3RWÂŹQFLD ,67 Ě°

0HVWUH HP (QJHQKDULD (OHFWURWÂŤFQLFD H GH &RPSXWDGRUHV )&7 81/ Ě°

Membro SÊnior da Ordem dos Engenheiros &RQVXOWRU HP 6XEHVWDŠ¡HV H )RUPDGRU 3URͤVVLRQDO

1. INTRODUĂ‡ĂƒO A corrente alternada (ca) ĂŠ amplamente utilizada no transporte de HQHUJLD HOÂŤFWULFD PDV H[LVWHP VLWXDŠ¡HV HP TXH HVVD IRUPD VH UHYHOD WÂŤFQLFD H RX HFRQRPLFDPHQWH LQYLÂŁYHO GHYLGR DR comprimento da linha1 DÂŤUHD VXEWHUU¤QHD RX VXEPDULQD DR valor das correntes e tensĂľes utilizadas e tambĂŠm Ă impossibilidade de ligar redes nĂŁo sincronizadas nem sincronizĂĄveis. Nessas condiçþes recorre-se ao transporte da energia elĂŠctrica em corrente contĂ­nua (cc VHQGR SRU LVVR QHFHVVÂŁULR WUDQVIRUPDU D ca em cc e depois cc em ca R TXH ÂŤ IHLWR QDV subestaçþes (SE) de corrente contĂ­nua YHU &DSÂŻWXOR UHSUHVHQWDQGR VH QD )LJXUD GH IRUPD HVTXHPÂŁWLFD H VLPSOLͤFDGD HVVD WUDQVIRUPDŠ¼R

)LJXUD Onda electromagnĂŠtica sinusoidal.

Figura 1. 5HSUHVHQWDŠ¼R HVTXHP£WLFD GD WUDQVIRUPDŠ¼R FD FF H FF FD

2. A ONDA ELECTROMAGNÉTICA As grandezas elÊctricas tensão (U) e corrente (I WP D IRUPD GH XPD RQGD VLQXVRLGDO VHQGR FDUDFWHUL]DGDV SHORV VHJXLQWHV SDU¤PHWURV que se encontram representados na Figura 2. • Valor de pico (que representaremos por Ap) – V e A UHVSHFWLYDmente para a tensão e a corrente; • 9DORU HͤFD] (Aef TXH HVW£ UHODFLRQDGR FRP R YDORU GH SLFR SHOD expressão Aef = Ap ͛ ͞ $p; • Período (T – s TXH UHSUHVHQWD R WHPSR GH XP FLFOR FRPSOHWR GD oscilação da onda; • Frequência (f – Hz TXH UHSUHVHQWD R QŸPHUR GH SHU¯RGRV SRU unidade de tempo. Estas duas grandezas estão relacionadas pela expressão f = 1/T RV YDORUHV GDV IUHTXQFLDV QRPLQDLV GDV UHGHV são +] e +]; • Comprimento de onda (ƕ TXH UHSUHVHQWD D GLVW¤QFLD HQWUH GRLV SRQWRV FRQVHFXWLYRV FRP R PHVPR YDORU H R PHVPR VHQWLGR ‹ calculado pela expressão ƕ F I RQGH c representa a velocidade GD OX] QR Y£FXR ͞ NP V). 1

1HVWH SDU£JUDIR EHP FRPR QR UHVWDQWH WH[WR D GHVLJQDŠ¼R ̸linha� refere-se tanto a linhas aÊreas como a cabos isolados enterrados ou submarinos VDOYR LQGLFDŠ¼R H[SO¯FLWD HP FRQWU£ULR

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Teoricamente para linhas com um comprimento O ͥ ƕ ( NP para redes com f +] e NP para redes com I +] DV reactâncias indutivas e capacitivas (à terra) distorcem os valores das grandezas elÊctricas SRGHQGR gerar harmónicas insuportåveis para a rede e desfasagens entre os valores nas extremidades da linha. 1D SU£WLFD YHULͤFD VH TXH DTXHODV distâncias são reduzidas sigQLͤFDWLYDPHQWH XPD YH] TXH DV reactâncias em causa variam com o tipo de linha e o seu processo construtivo e de montagem. Relembra-se que no caso das linhas aÊreas a reactância indutiva de cada condutor Ê influenciada pelos condutores das outras fases e pelos condutores do outro circuito (nas situaçþes em que no mesmo apoio da linha aÊrea são instalados dois circuitos)2 LQIOXQFLD HVVD TXH depende tambÊm do tipo de FRQͤJXUDŠ¼R GD OLQKD DUHD (esteira hori]RQWDO HVWHLUD YHUWLFDO HWF

3. APLICAĂ‡ĂƒO DA CORRENTE CONTĂ?NUA NO TRANSPORTE DE ENERGIA No capĂ­tulo anterior foram analisadas as razĂľes para a utilização do transporte de energia em corrente contĂ­nua R TXH KDELWXDOPHQWH DSHnas se faz em Muito Alta TensĂŁo (MAT). No caso das linhas aĂŠreas este processo ĂŠ utilizado normalmente em linhas com comprimentos superiores a NP (embora nalgumas situaçþes se imponha o limite de NP para o transporte de energia em ca) e tensĂľes entre os N9 e os N9 H[LVWLQGR QD &KLQD uma linha em cc para N9. Nos cabos subterrâneos a utilização da cc ÂŤ SRXFR YXOJDU VHQGR usada para comprimentos superiores a NP e tensĂľes entre os N9 e os N9.

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Este fenómeno Ê designado por indução mútua.