Síntese do projeto:

Revisão interativa de um estudo de aterramento com foco na zona de influência em torno da extensa malha de aterramento de uma usina solar, levando em conta a contribuição de uma grande usina elétrica próxima, para condições de falta de 132 kV em sua subestação associada de alta tensão.

Síntese do projeto:

Investigação das propriedades materiais do produto ArcAngel™, desenvolvido pela Copperweld, a fim de conciliar os resultados de laboratório do teste de alta corrente com aqueles previstos por equações simples na norma IEEE 80. A SES realizou análises numéricas de transitórios térmicos e constatou que as propriedades térmicas altamente não lineares do aço resultam em um comportamento muito diferente e, portanto, em limites máximos de corrente maiores do que os previstos pelas equações da norma IEEE 80.

Síntese do projeto:

Apoio e revisão de um estudo das interações entre uma estação de tração CC e a infraestrutura urbana adjacente, incluindo uma piscina próxima, durante condições de falta de 69 kV.

Síntese do projeto:

Análise de transitórios causados por descargas atmosféricas em duas estações de transição em ambos os lados de um rio por onde passa, no subsolo, uma linha de transmissão HVDC. Os cabos enterrados, o aterramento das estações e as linhas de transmissão foram modelados, para a queda de descargas atmosféricas em hastes para-raios nas duas estações, a fim de determinar o GPR do sistema de aterramento com e sem vários arranjos de extensos condutores de contrapeso. As tensões de estresse das jaquetas dos cabos foram calculadas em todo o comprimento com dois tipos de jaqueta. As condições de falta nas duas estações também foram estudadas, e as tensões de toque/passo foram comparadas com os níveis toleráveis.

Síntese do projeto:

Dando continuidade à Fase 1 do Estudo de interferências por descargas atmosféricas em uma subestação da Eversource, o foco da Fase 2 foi desenvolver um modelo preciso dos cabos de controle relevantes para determinar como os relés foram impactados pela topologia e pela filosofia de interconexão do cabos de controles então adotadas, e desenvolver medidas de mitigação para prevenir falhas nos equipamentos de controle. Diversos modelos computacionais foram construídos, e o desempenho deles em relação a descargas atmosféricas foi analisado. Os resultados mostraram tendências similares e valores de estresse elétrico máximo da mesma ordem de grandeza para modelos específicos de estruturas de solo. Esse estudo mostrou que medidas de mitigação adequadas podem reduzir em uma ordem de grandeza as tensões de estresse nos cabos de controle e nos equipamentos associados. Padrões corporativos apropriados e medidas de mitigação têm o potencial de prevenir quase todos os danos em equipamentos causados por descargas atmosféricas, exceto as mais severas, resultando em economias significativas e evitando interrupções de energia.

Síntese do projeto:

Testes de queda de potencial e de tensões de toque e de passo foram realizados na Estação Conversora Riel usando diversas frequências para verificar as previsões dos estudos de projeto. Eles foram realizados nessa estação de grande porte (aproximadamente 1,4 km de extensão) enquanto ela estava em operação. As medições da impedância pelo método da queda de potencial concordaram com as previsões do modelo com desvios de cerca de 10%; e as tensões de toque, com 7%.

Síntese do projeto:

Estudo final do sistema de aterramento "as built" em condições de falta de 230 kV, tanto dentro quanto fora da estação, em função das variações sazonais e em condições de contingência. Foram modeladas interações entre o sistema de aterramento da estação e uma área de armazenamento adjacente. O efeito da tensão induzida por linhas aéreas e dos impactos do barramento nas tensões de toque e de passo em todo o sistema de aterramento foi considerado.

Síntese do projeto:

Testes de queda de potencial e de tensões de toque e de passo foram realizados na Estação Conversora Keewatinohk usando diversas frequências para verificar as previsões dos estudos de projeto. Eles foram executados em temperaturas abaixo de zero nessa grande estação do norte do Canadá (cerca de 0,7 km de extensão) enquanto ela estava em operação. As medições da impedância pelo método da queda de potencial confirmaram as previsões do modelo; as tensões de toque e de passo ficaram dentro dos limites do projeto e reproduziram os valores relativos previstos ao longo de toda a região da estação. Novas técnicas de teste e medição foram desenvolvidas para lidar com a alta resistividade do solo superficial congelado.

Síntese do projeto:

Em 26 de abril de 2019, a subestacão de 345/115/138,8 kV da Eversource foi atingida várias vezes por raios, incluindo uma descarga nuvem-terra muito forte (-146 kA). A tempestade resultou numa falta em um dos terminais da linha de 230 kV, seguida de uma falta subsequente fase-terra. Os relés falharam, resultando em uma interrupção crítica de energia na rede do sistema elétrico da Eversource. Consequentemente, a Eversource determinou que uma abordagem sistemática de projeto para análise de transitórios com medidas de mitigação e ações corretivas era necessária para remodelar as subestações existentes e para projetar futuras subestações considerando esses eventos. A SES confirmou que os danos observados condiziam com as tensões de estresse e correntes provavelmente impostas pelos raios. O estudo revelou que as diferenças de potencial ao longo dos cabos de controle foram suficientemente elevadas para danificar ou romper o sistema de proteção, devido à ruptura da rigidez dielétrica dos cabos ou dos componentes eletrônicos localizados nos terminais dos cabos de controle, com recomendações para investigações mais aprofundadas

Síntese do projeto:

Estudo das tensões de toque, de passo e transferidas para equipamento na zona de construção e avaliação das medidas de proteção necessárias na ausência da camada de brita, na Estação Conversora Riel. Foram estudadas ambas as condições de falta de 230 kV e 500 kV perto da zona de construção.

Síntese do projeto:

Teste de controle de qualidade desenvolvido para verificar as resistências de aterramento dos postes da linha de transmissão de 69 kV em áreas próximas ao duto da Trans Mountain. Esse teste foi conduzido com a linha de transmissão em operação.

Síntese do projeto:

Revisão por pares feita pela SES do estudo preliminar de aterramento da estação de distribuição e posterior modelagem pela SES. A revisão incluiu a preparação de um modelo detalhado do sistema de aterramento da subestação, circundado pelo sistema de águas municipal e cercas vizinhas adjacentes. A sensibilidade dos resultados ao modelo de solo escolhido foi ilustrada, e recomendações foram propostas ao estudo final do aterramento.

Síntese do projeto:

Estudo final do sistema de aterramento "as built" em condições de falta de 500 kV e 230 kV, tanto dentro quanto fora da estação, em função das variações sazonais e em condições de contingência. Variações na espessura do material de preenchimento foram consideradas usando modelos de solo com volume finito. Foram modeladas as interações do sistema de aterramento da estação com torres adjacentes e com um ramal ferroviário.

Síntese do projeto:

Estudo do sistema de aterramento "as built" em condições de falta de 500 kV e 230 kV, tanto dentro quanto fora da estação, em função das variações sazonais, para determinar as condições de construção, uma vez que a terraplenagem e o nivelamento final não seriam executados em todos os lugares. Variações na espessura do material de preenchimento foram consideradas usando modelos de solo com volume finito. Foram identificadas áreas de preocupação e propostas medidas corretivas.

Síntese do projeto:

A SES foi acionada para dar assistência à TSK na concepção de um sistema de aterramento adequado para uma usina geotérmica, em solo de alta resistividade. Combinando a sondagem profunda da resistividade do solo com a representação de toda a infraestrutura metálica aterrada presente na usina, incluindo linhas de transmissão, tubulações e instalações adjacentes, a SES foi capaz de atender e de exceder os requisitos de projeto do cliente.

Síntese do projeto:

Estudo de aterramento de uma estação conversora de 230 kV CA/500 kV CC de 0,5 km x 0,5 km, conectada a cinco linhas de transmissão de 230 kV e uma HVDC de 500 kV, ao norte de Manitoba, no Canadá. O software MultiFields foi usado para realizar simultaneamente o cálculo da divisão da corrente de falta e o sistema de aterramento, considerando o acoplamento indutivo entre as linhas aéreas e do barramento da estação com os condutores de aterramento, reduzindo assim as tensões de toque e de passo de maneira significativa. Constatou-se que as correntes induzidas no solo produziam uma impedância aparente da malha com uma reatância capacitiva, devido à altíssima resistividade do solo em camadas profundas e a resistividades baixa e moderada do solo em camadas menos profundas. O desempenho do aterramento foi otimizado, considerando o solo congelado até 4,5 m, a dificuldade de descer hastes de aterramento a mais de 12 m, a necessidade de atender aos limites da norma IEEE 80 em algumas áreas sem a camada de brita, com a economia de milhões de dólares.

Síntese do projeto:

Estudo de projeto de aterramento para o pátio de gás adjacente à usina geradora Wildcat Point. Foi incluída a modelagem das interações do sistema de proteção catódica do pátio de gás com uma subestação de manobra adjacente de 500 kV, outra instalação de aterramento e locais identificados com as densidades da corrente máxima de fuga.

Síntese do projeto:

Estudo de aterramento em duas etapas: primeiro para determinar a proteção na área da usina que está sendo reconstruída, sem condutores de aterramento, no caso de uma falta de 500 kV, com recomendações de mitigação necessária; depois para avaliar o projeto conceitual final da usina inteira, considerando as instalações novas e existentes.

Síntese do projeto:

Estudo de curto-circuito, cálculo da divisão da corrente de falta e recomendações para o aterramento da Estação Geradora Napanee, da TransCanada. Foi executada a modelagem dos sistemas de aterramento interconectados de duas centrais elétricas e uma estação transformadora principal adjacente de 500 kV/230 kV, dois autotransformadores trifásicos de três enrolamentos, seis circuitos de 500 kV, quatro de 230 kV, geradores locais, 4 geradores remotos, 3 estações transformadoras remotas e as impedâncias de transferência equivalentes entre elas. O estudo demonstrou que, considerando todos os componentes do sistema em interação, era possível atender os critérios do projeto de aterramento sem a necessidade de construir poços profundos ou inserir eletrodos remotos adicionais fora do perímetro da estação geradora, como parecia ser necessário.

Síntese do projeto:

Estudo de aterramento de uma subestação 765 kV/345 kV/138 kV de aproximadamente 700 m de comprimento. Foram estudados diversos cenários, com faltas em vários lugares por toda a estação, considerando as correntes circulantes. Ficou demonstrado que a abordagem de mitigação proposta poderia gerar uma economia da ordem de 1 milhão de dólares.

Síntese do projeto:

Estudo de aterramento de uma usina geradora de grande porte perto de um lago. O desempenho do sistema de aterramento foi estudado em cenários com e sem malha suplementar no lago, usando uma estrutura de solo com volumes finitos para representar a água, a terra e as rochas. Um sistema de linha de transmissão de 138 kV (11 circuitos) de 62,7 km de extensão foi modelado, para que se encontrasse o pior lugar para uma falta e se beneficiasse ao máximo da divisão da corrente de falta pelos cabos para-raios.

Síntese do projeto:

Estudo do impacto de um eletrodo HVDC no mar, com potenciais transferidos a um gasoduto próximo. A sensibilidade dos resultados ao método usado para representar o leito do mar foi examinada; por exemplo, plano inclinado infinitamente longo versus volumes trapezoidais.

Síntese do projeto:

Estudo para projetar o melhor método de aterrar uma subestação GIS de 230 kV ao sistema de aterramento de uma subestação isolada a ar já existente. Foram modelados os condutores de fase e o invólucro dos barramentos, além dos acoplamentos indutivos associados. Foi oferecido um treinamento em testes de campo da subestação: medições da resistividade do solo, teste de queda de potencial, medições das tensões de toque e de passo.

Síntese do projeto:

Estudos de projeto de proteção contra descargas atmosféricas para as instalações e áreas externas (2 km x 2 km) da Habshan-5, usina de gás em fase de desenvolvimento de projeto. Estudos de aterramento para a usina inteira, considerando faltas de 132 kV e de 220 kV nas quatro subestações de alta tensão do local. Estudos adicionais de neutro aterrado por resistência vs. neutro solidamente aterramento, para os transformadores de 132 kV.

Síntese do projeto:

A Manitoba Hydro planeja construir a Estação Riel, uma usina de 230 kV/500 kV. Além das diversas linhas de transmissão CA de 230 kV e 500 kV, linhas CC também devem ser conectadas ela. A estação é grande, aproximadamente 1.700 m por 800 m, localizada perto de um sistema de adutoras extenso, que deve ser considerado nos cálculos de gradiente de potencial do terra e potenciais transferidos. O objetivo do estudo é projetar um sistema de aterramento satisfatório, que garanta a proteção das pessoas e a integridade dos equipamentos em condições de falta, levando em conta situações de emergência e as variações sazonais (congelamento e descongelamento do solo).

Síntese do projeto:

Este estudo consistiu em uma análise detalhada paramétrica de sistemas de cabos subterrâneos e da proteção de pessoas durante condições de carga e de faltas, considerando situações com diferentes tipos de contato, de cabos, de passagens subterrâneas e de cenários de ligação de segurança. Foram também comparados diferentes projetos de esteira de aterramento para manipuladores de interruptor em linhas aéreas de distribuição de energia.

Síntese do projeto:

Dois bancos de capacitores em série de 500 kV estão para ser instalados no meio do caminho de um par de linhas de transmissão, em um local onde a resistividade do solo é extremamente elevada (da ordem de 4.000 ohm-m a 5.000 ohm-m). O tamanho da estação é de 244 m por 124 m. O primeiro objetivo do estudo é projetar um sistema de aterramento que apresente tensões de passo e de toque aceitáveis. Um segundo objetivo é determinar o GPR da estação, que é altamente dependente da impedância de terra dos cabos para-raios da linha de transmissão de 500 kV. As especificações para medir a impedância de terra equivalente apresentada pelos cabos para-raios foram desenvolvidas pela SES, que também participou do teste.

Síntese do projeto:

Este é um estudo de aterramento extenso envolvendo a modelagem de duas usinas interligadas, a expansão de uma estação associada de manobra e duas fábricas da empresa Ford, com o objetivo de investigar a proteção com respeito à área expandida da estação de manobra e outras instalações às quais ela é conectada, além de recomendar mitigações necessárias.

Síntese do projeto:

Este estudo envolveu a modelagem detalhada de um sistema de duas subestações de 260 kV/144 kV, três subestações de 144 kV, duas usinas geradoras grandes, 5 áreas de perfuração para subestações, ao longo da interligação da linha de transmissão de 144 kV com a linha de 260 kV (mais de 100 km), com o objetivo de avaliar a proteção das subestações e usinas e fazer recomendações, conforme o caso, para atender à norma IEEE 80, o Código Elétrico Canadense e os requerimentos de proteção estabelecidos no Código de Concessionárias de Telecomunicações e de Energia Elétrica da província de Alberta. Verificou-se que a infraestrutura aterrada e os cabos para-raios ópticos utilizados no sistema de transmissão tiveram um grande impacto nos resultados.

Síntese do projeto:

Modelagem de uma área de 1 milha x 1 milha com solo de areia betuminosa e duas áreas externas, com 15 subestações de 34,5 kV a 260 kV, dois circuitos aéreos de 260 kV, circuitos subterrâneos e aéreos de 34.5 kV, racks para cabos e tubulações, e um bom número de dutos, cujos aterramento e interações com os campos magnéticos foram estudados, durante a concepção de um sistema de aterramento para todo o VUP, atendendo à norma IEEE 80. Verificou-se que o aterramento fornecido pela infraestrutura de apoio (estacas e estruturas de interconexão) reduzem drasticamente a necessidade de qualquer adição de condutores extras de aterramento.

Síntese do projeto:

Foi estudada uma usina eólica com 109 turbinas de 2,1 MW cada. Projetos conceituais de aterramento foram verificados para a principal subestação de 230 kV/34,5 kV e para as turbinas, considerando o aterramento do coletor de linha e a corrente de retorno nos cabos para-raios da linha de transmissão de 230 kV. Um total de 74 faltas representativas foram simuladas no sistema coletor de 34,5 kV e em turbinas eólicas, além de faltas na principal subestação de 230 kV kV/34,5 kV. Foram levados em conta solos congelados, parcialmente congelados e descongelados. Recomendações foram feitas com relação ao aterramento que apresenta melhor custo-benefício, considerando as interações de todos os componentes da usina eólica.

Síntese do projeto:

Este estudo envolveu a verificação do aterramento de uma subestação de 230 kV localizada em uma área com solos de alta resistividade (da ordem de 3.000 ohm-m a 6.000 ohm-m em uma camada próxima à superfície do solo e resistividade da ordem de 700 ohm-m abaixo dela). Considerou-se na análise as medições detalhadas da resistividade do solo feitas no inverno e no verão. Diversas situações de contingências, tais como a perda de uma linha ou perda de hastes de aterramento, também foram examinadas. Verificou-se que o valor elevado da resistividade na superfície do solo eleva as tensões passo e toque e também resulta em limites maiores admissíveis. Isso, em última análise, fornece uma solução satisfatória para um problema difícil.

Síntese do projeto:

Este estudo envolveu duas subestações urbanas GIS de 115 kV com níveis de falta de 60 kA. A SES demonstrou que, apesar dos altos níveis de corrente de falta, os caminhos de retorno (condutores de aterramento subterrâneos e os dutos concêntricos) e o sistema de adutoras localizado em volta das instalações analisadas contribuem significativamente para reduzir os requisitos de aterramento das subestações. A SES também demonstrou a eficácia do método Wenner unipolar nos testes de resistividade do solo.

Síntese do projeto:

Este estudo em duas partes envolveu uma análise preliminar das modificações nos padrões de radiação da antena devido à presença de um circuito de linha de transmissão vertical de 230 kV passando por um parque de antenas, seguido por uma análise do impacto de um circuito de linha de transmissão horizontal de 230 kV, com e sem cabos para-raios, sobre os padrões de radiação da antena.

Síntese do projeto:

Estudo do impacto na impedância do circuito e nas correntes de fuga do condutor de retorno à terra das interações de campo magnético entre três cabos CA monofásicos e uma grande superfície de aço adjacente, em um meio de baixa resistividade.

Síntese do projeto:

Estudo do desempenho do aterramento e, portanto, do desempenho de mitigação CA do LifeRibbon™, da ARTAZN, e comparação com o desempenho dos condutores tradicionais de zinco com seção transversal em formato de losango.

Síntese do projeto:

A SES realizou a revisão independente do estudo de mitigação de interferências CA de exposição extensiva do gasoduto Atlantic Coast Pipeline a 18 linhas de transmissão da Duke Energy, de 115 kV a 500 kV, incluindo uma exposição em paralelo contínua por 38,62 km da linha de 500 kV e muito próximo de uma subestação de grande porte. O relatório do estudo de mitigação, os modelos computacionais associados e novos dados coletados pela SES foram revisados.

Síntese do projeto:

A SES realizou a revisão independente detalhada do estudo de mitigação de interferências CA em um duto da PNG interferido por uma linha de transmissão de 230 kV da Duke Energy próximo a uma nova estação receptora proposta. A revisão incluiu a coleta de dados adicionais do sistema de energia e do duto, o estudo do relatório independente e o exame dos dados de entrada e saída dos modelos computacionais.

Síntese do projeto:

Modelagem computacional das tensões induzidas nos cabos telefônicos de par trançado com harmônicas geradas nas turbinas eólicas e transportadas pelos cabos coletores subterrâneos com cabo terra. Foi considerado o pior cenário de combinação das componentes positiva e negativa das 50 primeiras harmônicas, que foram traduzidas em "noise metallic" (a tensão resultante entre os dois fios do par trançado) nos três ramais selecionados do circuito telefônico, passando por um filtro C-message e pelo equilíbrio típico do circuito telefônico. Os níveis de interferência também foram expressos em termos de "Ground Return I*T", um valor que representa o quanto de ruído uma corrente pode causar em um cabo telefônico. Para facilitar o entendimento por engenheiros eletricistas, o relatório inclui anexos com a terminologia, os cálculos e as medições usadas por companhias telefônicas para avaliar os níveis de ruído.

Síntese do projeto:

Estudo preliminar de mitigação da indução CA entre uma linha de transmissão de circuito duplo de 138 kV/69 kV com rede secundária e duas ferrovias, em condições de carga e de falta, incluindo análise paramétrica dos níveis de interferência vs. desequilíbrio das cargas nos circuitos de transmissão e distribuição, resistência do lastro, localização das juntas isoladas, instalação dos contrapesos subterrâneos de mitigação, instalação de um segundo neutro de distribuição, extensão do neutro da rede secundária ao longo da linha de transmissão para além do terminal dessa distribuição secundária. Muitas das medidas de mitigação propostas estavam relacionadas aos níveis de desequilíbrio das cargas e à integridade de um conjunto de juntas isoladas.

Síntese do projeto:

Revisão independente dos estudos relacionados à mitigação do impacto da Subestação Sheridan (69 kV) nos oleodutos da Trans Mountain em condições de falta. Esse trabalho implicou no estudo dos modelos computacionais usados, na coleta de dados adicionais, na modelagem detalhada do sistema de transmissão (incluindo os transformadores) e na análise das tensões de estresse do revestimento previstas.

Síntese do projeto:

Revisão das previsões de risco de arco elétrico entre as linhas de transmissão da BC Hydro e os dutos da Trans Mountain, para posteriores considerações sobre a metodologia aplicada no desenvolvimento da estratégia de mitigação proposta. A SES fez recomendações detalhadas para a proteção adequada dos dutos.

Síntese do projeto:

O projeto Aldene-Warinanco-Linden (AWL), da PSE&G, prevê a reconstrução de 8 km de infraestrutura de transmissão de 230 kV em uma faixa de servidão existente, para atender aos requisitos de carga térmica mais elevados. Em 27 pontos ao longo da faixa de servidão, a distância que separa o gasoduto de alta pressão das estruturas da linha de transmissão era menor que 3 m. Foram considerados também os trilhos da linha férrea e diversas ocupações irregulares na área, como casas, garagens, piscinas e cercas. O trabalho proposto levantou questionamentos relacionados a interferências elétricas, efeitos do aterramento e a segurança de pessoas na faixa de servidão. A SES & technologies ltd. deu assistência e suporte aos engenheiros da PSE&G na realização do estudo no escritório da SES, com posterior suporte à distância, seguido de revisão especializada do relatório.

Síntese do projeto:

Estudo adicional do corredor compartilhado pelos dutos da Trans Mountain Canada e uma futura linha de transmissão de 69 kV da ATCO, para detalhar os afastamentos mínimos nas áreas onde as torres serão instaladas muito próximas dos oleodutos

Síntese do projeto:

Revisão independente do estudo de mitigação de interferências CA que foi enviado à PNG sobre um futuro gasoduto da PNG interferido por uma linha de transmissão de 230 kV da Duke Energy, por aproximadamente 7 km. Após uma extensa coleta de dados, foram feitas recomendações detalhadas às partes interessadas, além de uma revisão do relatório e dos modelos computacionais.

Síntese do projeto:

Depois de uma revisão independente inicial dos estudos de projeto de mitigação de interferências CA, a SES criou projetos alternativos para abordar questões relacionadas a arcos elétricos, com base na modelagem de descargas atmosféricas na linha de transmissão de 69 kV em estudo.

Síntese do projeto:

Revisão independente do estudo de mitigação de interferências CA relacionadas à exposição dos dutos Williams de 24" da Cardinal Lateral às linhas de transmissão de 230 kV e 500 kV da Duke Energy por uma extensão de aproximadamente 35 km. A SES elaborou recomendações econômicas após uma revisão detalhada dos novos dados, do relatório independente e dos modelos computacionais associados.

Síntese do projeto:

Revisão independente do estudo das interferências CA da conexão de 12" de um gasoduto de alta pressão a uma usina de ciclo combinado ligada também a uma rede de linhas de transmissão de 115 kV e 230 kV.

Síntese do projeto:

A SES realizou a revisão independente do estudo de mitigação CA de partes de um futuro gasoduto da Trans Mountain que passará muito próximo a linhas de transmissão da BC Hydro. Foi apresentado um relatório com recomendações detalhadas de redução de custos.