A influência da temperatura nas impedâncias de sequência de condutores utilizados na rede primária de distribuição

Abstract

Distribution networks are formed by long lines that carry electricity substations to homes and industries. These lines have associated impedance and depending on operating conditions of the network these impedances may vary. This paper provides a detailed analysis of the effects observed in studies of voltage drop, short circuit and electrical losses, when considered the drivers sequence impedances used in primary distribution network at different temperatures. Therefore, it is initially presented a calculation methodology and details the factors that influence the final values. The methodology presented tackles in a practical way the main factors that directly or indirectly influence the values of the impedances as an emblematic example and will be properly dealt with throughout the paper is the effect of temperature on the values of the sequence impedances. More specifically is dealt with the case of XLPE cables protected, by having a higher maximum operating temperature than the operating temperature of the network. The effects observed in the power flow generated when considering the impedance values at both temperatures were analyzed. The impedance drivers tend to increase with increasing temperature. Thus the impedance of the conductor XLPE protected will tend to be greater for the maximum operating temperature for which the operating temperature of the network, resulting in greater voltage drop and higher electrical losses

As redes de distribuição são formadas por extensas linhas que transportam a energia elétrica das subestações até as residências e indústrias. Estas linhas possuem uma impedância associada e dependendo das condições operacionais da rede, estas impedâncias podem variar. Este trabalho faz uma análise detalhada das consequências observadas em estudos de queda de tensão, curto circuito e perdas elétricas, quando considerado as impedâncias de sequência de condutores utilizados na rede de distribuição primária em temperaturas diferentes. Para isso, inicialmente é apresentado uma metodologia de cálculo e são detalhados os fatores que influenciam os valores finais. A metodologia apresentada aborda de maneira prática os principais fatores que influenciam direta ou indiretamente os valores das impedâncias, como exemplo emblemático e que é devidamente tratado ao longo do trabalho é o efeito da temperatura sobre os valores das impedâncias de sequência. Mais especificamente é tratado o caso dos cabos protegidos por XLPE, por possuírem uma temperatura máxima de operação maior que a temperatura operacional da rede. Foram analisadas as consequências observadas no fluxo de potência gerado quando considerado valores das impedâncias em ambas as temperaturas. As impedâncias de condutores tendem a aumentar conforme o aumento da temperatura. Assim a impedância do condutor protegido por XLPE tenderá a ser maior para a temperatura máxima de operação que para a temperatura operacional da rede, ocasionando uma maior queda de tensão bem como maiores perdas elétricas