Pesquisa inédita poderá evitar distúrbios na rede elétrica

Pesquisadores da COPPE, Cepel e Furnas estão realizando projeto inédito no setor elétrico brasileiro. Trata-se de uma Modelagem de Arco Elétrico para Estudos de Religamento Monofásico (Modelarco), cujo objetivo é evitar distúrbios na rede elétrica e, conseqüentemente, interrupção do fornecimento de energia e perda de equipamentos. A modelagem, que está sendo desenvolvida para Furnas Centrais Elétricas, permitirá aos técnicos da empresa projetar, com maior confiabilidade, a operação de religamento monofásico que se segue à abertura de linha, realizada automaticamente após a ocorrência de defeitos na rede de transmissão.

O religamento monofásico é uma manobra importante, levando-se em conta as características da rede brasileira, composta por linhas de longa distância e pouco malhada. Apesar desse tipo de manobra ser uma prática crescente nos dias de hoje, os modelos e métodos de análise ainda são baseados em critérios antigos. Segundo o professor da COPPE, Carlos Portela, coordenador da pesquisa, o arco elétrico de potência no ar é um dos fenômenos mais importantes para estudos de componentes da rede elétrica e dos fenômenos transitórios que ocorrem durante e logo após a ocorrência do curto-circuito. “Entretanto, não há ainda disponível um modelo matemático que possa servir de maneira confiável aos projetistas de linhas de transmissão”, ressaltou o pesquisador.

O Cepel vem realizando desde 2004, na unidade de Adrianópolis, uma série de ensaios inéditos para gerar dados que viabilizem o desenvolvimento do modelo. Os resultados dos ensaios serão fundamentais para se obter conhecimento mais profundo das características do fenômeno físico de arco elétrico de potência, resultante de sobretensões em linhas de transmissão, originadas por descargas atmosféricas ou por operações de chaveamento nos circuitos do sistema elétrico. Para realizar os ensaios em condições representativas das reais, Furnas instalou um trecho experimental de uma linha de transmissão típica da classe 500 kV na Unidade Adrianópolis. O Cepel desenvolveu um sistema de aquisição e processamento de sinais para avaliar grandezas como corrente, tensão e impulso de corrente, entre outros. Segundo o gerente do projeto pelo Cepel, o pesquisador Orsino Oliveira Filho, do Departamento de Instalações e Equipamentos (DIE), a cada dia bem sucedido de trabalho são realizados entre 10 e 15 experimentos úteis, nos quais o fenômeno de arco elétrico é simulado em diferentes condições e amplitudes de corrente.

“A estimativa é de que o projeto seja concluído em 2008. Até lá, cerca de 4 mil ensaios estarão sendo realizados para desenvolvimento e validação do modelo”, afirma o pesquisador do Cepel, Orsino Oliveira Filho, que coordena o laboratório sediado na unidade do Centro, em Adrianópolis, onde são realizados os testes. Segundo ele, para realizar este trabalho foram desenvolvidas no Centro técnicas e infra-estrutura não – convencionais como, por exemplo, sistemas de medição sem similares no mundo.

Para os especialistas Alessandra Câmara e Ricardo Gonçalves, do departamento de Planejamento de Transmissão de Furnas, com modelos mais confiáveis que representem o comportamento do arco elétrico será mais fácil determinar soluções específicas para cada linha. “Isso representa redução de custos em equipamentos e aumento da segurança e confiabilidade do sistema de transmissão”, afirmam.

Curtos–circuitos: os vilões do desligamento de redes

A maioria dos desligamentos nas redes de transmissão é provocado por curtos-circuitos monofásicos, originados em grande parte por descargas atmosféricas ( raios). Em linhas onde o religamento monofásico não é eliminado, esse distúrbio é eliminado com a abertura e o religamento trifásico, com momentânea interupção total do fluxo de potência na linha. Por manobrar apenas uma das fases, o religamento monofásico interrompe parcialmente esse fluxo, reduzindo drasticamente o impacto desse distúrbio, minimizando riscos e prejuízos para o sistema.

Pela ausência de informações precisas, até hoje não há consenso no setor elétrico quanto às formas de análise dos fenômenos envolvidos na manobra monofásica. Segundo os especialistas de Furnas, essa imprecisão acaba resultando em generalizações de resultados ou simplificações não pertinentes ou injustificadas. “Esperamos com o resultado desse trabalho cobrir essa lacuna, que permitirá a elaboração de estudos e soluções mais criteriosos e confiáveis”, concluem.