05/12/2013. Pag.1. Alvaro Augusto W. de Almeida
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- Ana Beatriz Carmona Lopes
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3 Introdução O estudo contempla a integração da geração da região Norte, especialmente da usina de Belo Monte. Sistema de Corrente Contínua de 800 kv para reforço da interligação N/SE. Sistema de Corrente Alternada de 500 kv para reforço das interligações N/NE/SE. Período de estudo: 2016 a Leilão do sistema: início de Pag.3
4 Sistema Interligado Nacional Pag.4
5 UHE Belo Monte Potência instalada: MW. Garantia física: MW med. Fator de Capacidade: 40,7%. 2 Área do reservatório: 516 km. 18 turbinas Francis (611,11 MW) mais 6 turbinas bulbo (38,8 MW). Pag.5
6 Localização Pag.6
7 Parque Indígena do Xingu A UHE Belo Monte fica bem longe! Pag.7
8 Vista de jusante Pag.8
9 Motorização de Belo Monte Pag.9
10 Motorização de Belo Monte Pag.10
11 Casa de força Pag.11
12 Interligação da UHE Belo Monte Pag.12
13 Alternativa recomendada Pag.13
14 Entrada do 2 Bipolo, N/NE máxima importação, carga pesada Pag.14
15 Objetivos do relatório Reavaliar e detalhar a alternativa vencedora, a partir da atualização dos dados e revisão de premissas. Determinar o cronograma das obras no período de 2016 a Definir características básicas dos equipamentos e das instalações para atender as demandas do sistema. Sugerir uma alternativa para divisão dos lotes de obras de Transmissão de forma a subsidiar a ANEEL no processo de licitação desses empreendimentos. Pag.15
16 Critérios gerais (1) Atendimento ao critério N-1, sem corte automático de geração, com possibilidade de redespacho após 30 minutos, para indisponibilidade de LT CA circuito simples ou de um Polo CC (retorno por terra por até 30 minutos), evitando sobredimensionamento da compensação série ou da potência das conversoras. Adotou-se um critério diferenciado, onde o sistema não poderá ter colapso de tensão para a perda de Bipolo ou de circuito duplo. Nessa situação, pode-se contar com o alívio ou corte automático de geração como solução para garantir o bom desempenho. Pag.16
17 Critérios gerais (2) Para os carregamentos máximos de linhas de transmissão e transformadores, foram seguidas, para as instalações existentes, as informações das empresas conforme apresentadas nos casos do Plano Decenal, ciclo 2012/2021. Para as transformações futuras foram admitidas sobrecargas de 20% em emergência. A distância máxima entre as subestações seccionadoras de 500 kv deverá ser limitada em cerca de 400 km. Pag.17
18 Pontos adicionais (1) Com base na experiência operativa com o elo CCAT de Itaipu e da avaliação dos estudos do projeto básico/executivo do CCAT do Madeira, o valor de 14,1 para o ângulo de extinção foi adotado como critério quando da incidência de falhas de comutação, estendendo-se por um período de 16ms quando de defeitos remotos. Para defeitos locais, a duração da falha de comutação foi considerada igual à da própria falta (100ms no sistema de 500 kv). Pag.18
19 Pontos adicionais (2) Na perda de um Polo, o comando de sobrecarga do remanescente foi considerado instantâneo, pois o tempo que o Polo leva para assumir a sobrecarga já está modelado pela dinâmica do controle. Na operação com 2 Bipolos, foi considerado que na perda de 1 Polo somente o Polo remanescente assumirá a sobrecarga, apesar do master control possibilitar a divisão da potência de sobrecarga entre todos os Polos (incluindo o Bipolo sem defeito). Pag.19
20 Pontos adicionais (3) Na perda de um Bipolo foi considerado, para efeito de dimensionamento, tempo de 100 ms para o Bipolo remanescente assumir a sobrecarga dinâmica, apesar do master control do Madeira levar um tempo de cerca de 65 ms para enviar esse comando. Nesta fase de estudo, foram considerados ajustes típicos de controle, na faixa de 150 a 400ms, para levar a potência CC a 90% do seu valor nominal. Para as oscilações de tensão em emergência simples, será admitido valor mínimo de 80% dos nominais em barramentos próximos aos centros de carga. Pag.20
21 Pontos adicionais (4) No caso de oscilações de tensão em emergências múltiplas, será admitido valor mínimo de 70% dos valores nominais em barramentos próximos aos centros de carga de modo a evitar atuação indevida da lógica de subtensão que leva ao bloqueio dos CEs, aumentando o risco de colapso de tensão. A representação adotada para carga foi 100% de corrente constante na parte ativa e 100% de impedância constante parte reativa. Pag.21
22 Pontos adicionais (5) Foi avaliado o desempenho do sistema para perda de um Bipolo sem expor o sistema a um risco de colapso. Para possibilitar que a interligação Norte-Sul seja suficiente para suportar a perda de um Bipolo, será admitido corte de geração na perda do Bipolo. Considerando que o tempo máximo estimado para tomada de decisão de um SEP é de 200ms e que na subestação o tempo de atuação deve ser inferior a 20ms, o tempo total máximo estimado para atuação de um esquema de corte de máquina (SEP+tempo na SE) foi de 220ms. Pag.22
23 Pontos adicionais (6) Considerou-se nesta análise os controles do elo por potência, que representa análise mais conservativa para identificar afundamentos de tensão. Contudo, considerou-se como o valor de 0,975 pu o nível mínimo da tensão na conversora que divide a ordem de potência para ordem de corrente (Vdcmin), semelhante ao adotado na etapa de projeto básico do Madeira. Pag.23
24 Limites de tensão Pag.24
25 Cenários Cenário 1: Máximo intercâmbio N/SE (interligação com MW em 2016). Cenário 2: Intercâmbio intermediário N/SE. Cenário 3: Intercâmbio reduzido N/SE (entre zero e MW). Cenário 4: Intercâmbio intermediário SE/N. Cenário 5: Máximo intercâmbio SE/N (despachos térmicos elevados no SE/CO, Tucuruí despachando um mínimo de MW, despacho nulo em Belo Monte). Pag.25
26 Permanências e carregamentos Pag.26
27 Quantidade mínima de máquinas Pag.27
28 Afluências do Norte Pag.28
29 Armazenamentos do Norte Pag.29
30 Curva típica de velocidade média mensal do vento no RN Pag.30
31 Pag.31
32 Conexão de Belo Monte ao SIN casa principal Pag.32
33 Conexão de Belo Monte ao SIN casa secundária Pag.33
34 Configurações propostas para a SE Tucuruí Etapas I e II Pag.34
35 Capacitores série na SE Xingu 500 kv Pag.35
36 Novas cargas de mineração MW nas proximidades da SE Parauapebas. Necessidade de reforços na região a sudeste do Pará, em LTs de 500 kv de 165 km, de Itacaiunas até a SE Integradora. Possível retração em 2 anos na implantação desta carga. Pag.36
37 Localização do potencial de carga de mineração Pag.37
38 Reforços indicados inicialmente para a região do sudeste do Pará Pag.38
39 Rotas propostas entre as subestações Tucuruí II e Itacaiunas Pag.39
40 LT 500 kv Itacaiunas Parauapebas (2020) Pag.40
41 Localização da SE Parauapebas Pag.41
42 Proposta do arranjo final da SE Parauapebas 500 kv Pag.42
43 Pag.43
44 Corredor das linhas de transmissão CA da região Norte Pag.44
45 Comportamento da tensão na SE Parauapebas. Perda da LT 500 kv Xingu-Parauapebas, 2016, 12 Máq. Pag.45
46 Abertura angular dos geradores da UHE Belo Monte. Perda da LT 500 kv Xingu-Parauapebas, 2016, 12 Máquinas Pag.46
47 Avaliação econômica do trecho Xingu 500 kv Xingu Parauapebas Miracema Pag.47
48 Cenário Norte exportador, 2016, carga pesada. Pag.48
49 Pag.49
50 Comprimentos das LTs CC dos elos que chegam às SEs Terminal Minas e Rio, revistos pelo Meio Ambiente da EPE Pag.50
51 Configurações DC usuais: monopolo Corrente de retorno pode produzir corrosão eletroquímica de objetos metálicos enterrados. Pag.51
52 Configurações DC usuais: bipolo Sob potência nominal a corrente de terra é desprezível. Pag.52
53 Exemplo de intercâmbio líquido nulo entre Sudeste e Norte Pag.53
54 Configuração da SE 500 kv Xingu Pag.54
55 Esquemático da ampliação da SE 500 kv Xingu Pag.55
56 Proposta do arranjo final para a SE 500 kv Xingu e Belo Monte Pag.56
57 Proposta do arranjo final para a SE 500 kv Estreito (Term. Minas) Pag.57
58 Proposta do arranjo final SE 500 kv Terminal Rio Pag.58
59 Pag.59
60 Reforços na região Sudeste LT 500 kv Marimbondo II - Campinas LT 440 kv Fernão Dias Cabreúva LTs 500 kv Terminal Minas Fernão Dias C1 e C2 LTs 500 kv Terminal Minas Cachoeira Paulista C1 e C2 LT 500 kv Fernão Dias Terminal Rio Pag.60
61 Pag.61
62 Pag.62
63 Pag.63
64 Corredores dos reforços no Norte LT 500 kv Xingu Parauapebas (2 circuitos) LT 500 kv Parauapebas Miracema (2 circuitos) LT 500 kv Parauapebas Itacaiúnas LT 500 kv Itacaiúnas - Tucuruí LT 500 kv Itacaiúnas Colinas Pag.64
65 Pag.65
66 Corredor Xingu-Parauapebas Pag.66
67 Mapa-base do corredor XinguParauapebas Pag.67
68 Cobertura vegetal e uso do solo no corredor Xingu Parauapebas Pag.68
69 Cobertura vegetal e uso do solo no corredor Xingu Parauapebas Pag.69
70 Áreas de interesse socio-ambiental no corredor Xingu Parauapebas Pag.70
71 Corredor Parauapebas-Miracema Pag.71
72 Mapa-base do corredor Parauapebas-Miracema Pag.72
73 Cobertura vegetal e uso do solo no corredor Parauapebas-Miracema Pag.73
74 Cobertura vegetal e uso do solo no corredor Parauapebas-Miracema Pag.74
75 Áreas de interesse socioambiental no corredor Parauapebas - Miracema Pag.75
76 Corredor Parauapebas - Itacaiúnas Pag.76
77 Mapa base do corredor Parauapebas - Itacaiúnas Pag.77
78 Cobertura vegetal e uso do solo no corredor Parauapebas Itacaiúnas Pag.78
79 Cobertura vegetal e uso do solo no corredor Parauapebas Itacaiúnas Pag.79
80 Áreas de interesse socioambiental no corredor Parauapebas Itacaiúnas Pag.80
81 Corredor Itacaiúnas - Tucuruí Pag.81
82 Mapa Base do corredor Itacaiúnas - Tucuruí Pag.82
83 Corredor Itacaiúnas Tucuruí: deflexão para desviar da TI Mãe Maria Pag.83
84 Corredor Itacaiúnas Tucuruí: desvio para manter distância segura do Aeroporto Marabá Pag.84
85 Cobertura vegetal e uso do solo no corredor Itacaiúnas Tucuruí Pag.85
86 Cobertura vegetal e uso do solo no corredor Itacaiúnas Tucuruí Pag.86
87 Áreas de interesse socioambiental no corredor Itacaiúnas - Tucuruí Pag.87
88 Corredor Itacaiúnas Colinas Pag.88
89 Mapa base do corredor Itacaiúnas Colinas Pag.89
90 Cobertura vegetal e uso do solo no corredor Itacaiúnas Colinas Pag.90
91 Cobertura vegetal e uso do solo no corredor Itacaiúnas Colinas Pag.91
92 Áreas de interesse socioambiental no corredor Itacaiúnas - Colinas Pag.92
93 Corredor Xingu Terminal Minas Pag.93
94 Mapa base do corredor Xingu Terminal Minas Pag.94
95 Cobertura vegetal e uso do solo no corredor Xingu Terminal Minas Pag.95
96 Cobertura vegetal e uso do solo no corredor Xingu Terminal Minas Pag.96
97 Áreas de interesse socioambiental do corredor Xingu Terminal Minas Pag.97
98 Corredor Xingu Terminal Rio Pag.98
99 Mapa base do corredor Xingu Terminal Rio Pag.99
100 Cobertura vegetal e uso do solo no corredor Xingu Terminal Rio Pag.100
101 Cobertura vegetal e uso do solo no corredor Xingu Terminal Rio Pag.101
102 Localização dos corredores dos reforços na região Sudeste Pag.102
103 Corredor Marimbondo 2 Campinas Pag.103
104 Mapa base do corredor Marimbondo 2 Campinas Pag.104
105 Cobertura vegetal e uso do solo no corredor Marimbondo 2 Campinas Pag.105
106 Áreas de interesse socioambiental no corredor Marimbondo 2 Campinas Pag.106
107 Corredor Term. Minas Fernão Dias Pag.107
108 Mapa base do corredor Terminal Minas Fernão Dias Pag.108
109 Cobertura vegetal e uso do solo no corredor Terminal Minas Fernão Dias Pag.109
110 Cobertura vegetal e uso do solo no corredor Terminal Minas Fernão Dias Pag.110
111 Áreas de interesse socioambiental no corredor Terminal Minas Fernão Dias Pag.111
112 Corredor Fernão Dias Terminal Rio Nova Iguaçu Pag.112
113 Mapa base do corredor Fernão Dias Terminal Rio Nova Iguaçu Pag.113
114 Cobertura vegetal e uso do solo no corredor Fernão Dias Terminal Rio Nova Iguaçu Pag.114
115 Cobertura vegetal e uso do solo no corredor Fernão Dias Terminal Rio Nova Iguaçu Pag.115
116 Áreas de interesse socioambiental no corredor Fernão Dias Terminal Rio Nova Iguaçu Pag.116
117 Corredor Cabreúva Fernão Dias Pag.117
118 Mapa base do corredor Cabreúva Fernão Dias Pag.118
119 Áreas urbanas e unidades de conservação no corredor Cabreúva Fernão Dias Pag.119
120 Cobertura vegetal e uso do solo no Corredor Cabreúva Fernão Dias Pag.120
121 Cobertura vegetal e uso do solo no Corredor Cabreúva Fernão Dias Pag.121
122 Áreas de interesse socioambiental no corredor Cabreúva - Fernão Dias Pag.122
123 Pag.123
124 Configuração inicial do sistema Norte (setembro de 2016) Pag.124
125 Configuração em janeiro de 2018 Pag.125
126 Configuração com 1 Bipolo (Minas) Pag.126
127 Configuração com 2 Bipolo (2020) Pag.127
128 Divisão em lotes para o leilão Pag.128
129 Investimentos nos elos CCAT Pag.129
130 Investimentos por conjunto de obras associado a cada subsistema Pag.130
131 Investimentos por ano Pag.131
132 Pag.132
133 As linhas de transmissão em 500 kv para reforçar a região Norte (Tucuruí Etapa II Itacaiunas Colinas) são necessárias para escoar a geração das primeiras máquinas de Belo Monte. O sistema de 500 kv de Xingu - Parauapebas Miracema é necessário, juntamente com a implantação da LT 500 kv Itacaiunas Parauapebas, para complementar a interligação Norte-Nordeste, em data anterior à entrada em operação de Belo Monte, para permitir o escoamento das térmicas e eólicas da região Nordeste para o Norte e Sudeste. Pag.133
134 A movimentação de terra e demais adequações para expansão da SE Xingu é factível, de modo que a ampliação deste SE é economicamente mais favorável do que a construção de uma segunda SE. A configuração com 1 Bipolo de ± 800 kv, prevista para início de 2017, possibilitará escoar a potência plena da usina de Belo Monte, considerando capacidade nominal do Bipolo (4.000 MW) e capacidade nominal das da interligação Norte/Sul, que proporcionará recebimento do Sudeste de MW no patamar de carga pesada e MW no patamar de carga leve. Pag.134
135 Os estudos energéticos preveem a partir de 2020 a necessidade de um novo aumento na capacidade de intercâmbio entre as regiões N SE, para aumentar a transferência de energia entre a região Norte e a região Sudeste. Para possibilitar este aumento, está previsto um 2º Bipolo, de ± 800 kv, com capacidade nominal de MW que permitirá estabelecer intercâmbios de recebimentos da região Sudeste de cerca de MW. A chegada do 2º Bipolo está prevista na nova SE 500 kv Terminal Rio, distante cerca de 20 km da SE 500 kv Nova Iguaçu. Pag.135
136 Pag.136
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