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Type: TESE DIGITAL
Title: Ampliação da capacidade de transmissão de linhas aéreas melhorando a geometria dos feixes
Title Alternative: Increase of the overhead transmission lines' capacity by improving the bundles' geometry
Author: Acosta Sarmiento, Jhair Stivel, 1990-
Advisor: Tavares, Maria Cristina Dias, 1962-
Abstract: Resumo: Este documento apresenta os resultados e a metodologia desenvolvida para incrementar a capacidade de transmissão de linhas de alta tensão, usando como foco as linhas operando a 500, 750 e 1000 kV, porém dando a possibilidade de estender o trabalho para todos os demais níveis de tensão. A capacidade destas linhas foi modificada variando a geometria dos feixes e a quantidade de sub-condutores por feixe, usando um novo algoritmo baseado na teoria dos algoritmos heurísticos. As otimizações feitas atendem aos critérios de segurança e evitam o surgimento do efeito corona. Os fenômenos transitórios frequentes como energização da linha, falta monofásica e falta trifásica foram estudados para um sistema de transmissão formado por uma linha convencional e uma não convencional, com intuito de analisar a influência das linhas propostas na severidade dos transitórios. Adicionalmente, foram realizados estudos econômicos considerando: aquisição de materiais, operação, perdas, entre outros, procurando identificar a contribuição de cada parcela no custo total e avaliar a variação em relação às linhas convencionais. Todos os algoritmos foram desenvolvidos no ambiente Matlab e os estudos de transitórios eletromagnéticos foram efetuados utilizando o Matlab, COMSOL, e PSCAD. Como resultados foram obtidas novas geometrias com feixes menores do que 4 m, que permitem ampliar a capacidade de transmissão das linhas até um pouco mais do 90% da sua capacidade inicial, com um custo de até 28 a 51% menor do que as linhas convencionais, dependendo do nível de tensão

Abstract: This document presents the results and the methodology developed to increase the transmission capacity of high voltage transmission lines, focusing in lines operating at 500, 750 and 1000 kV, but allowing the possibility to extend the methodology for all voltage levels. The power capacity of these lines was modified by varying the geometry of the bundles and the quantity of sub-conductors, using a new algorithm based on the heuristic algorithms theory. All the optimizations performed obey the safety standards and avoid the occurrence of corona effect. Transient phenomena as the power-line energization, single line fault and three-phase fault were also studied for a conventional and an unconventional power system. Additionally, economic studies of materials acquisition, line operation, losses, among others, were performed to evaluate the energy cost for both transmission lines. All algorithms were developed in Matlab environment and the system simulations were performed with Matlab, COMSOL, and PSCAD. As results new geometries with bundles smaller than 4 m were obtained, allowing to increase the transmission lines loading level up to a little more than 100% of its initial capacity with a cost reduction varying from 28 to 51%, depending on the analyzed voltage level
Subject: Linhas aéreas
Otimização
Algoritmos heurísticos
Geometria
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FEEC - Dissertação e Tese

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