Estudos Elétricos para Sistemas de Potência

Nas áreas de estudos elétricos para sistemas de potência:

1.1 – A POWERCONSULT desenvolveu estudos sobre a formação dos preços finais da energia produzida por diversas usinas termelétricas, a gás natural, em ciclo combinado e em ciclo aberto, em operação ou em processo de viabilização no sistema interligado brasileiro para a ABB Os estudos desenvolvidos foram:

– Definição dos valores para as diversas parcelas que compõem os custos finais de geração (parcelas relativas ao gás, ao investimento e à operação e manutenção), em US$/MWh.

– Apresentação do preço do gás em US$/MMBTU, do rendimento (%), heat rate, do consumo de gás, das taxas de retorno utilizadas para capital próprio e as taxas de juros utilizadas para financiamentos em moeda estrangeira e nacional, do custo do investimento total (US$/kW), fator de capacidade da usina, custos de operação e manutenção fixo e variável, vida útil do projeto, data de entrada em operação, depreciação, tarifa de transmissão, seguros, impostos (PIS, COFINS, CPMF, IR, Contribuição Social), taxa de câmbio considerada, etc.

– Simulação através de modelo de análise financeira de empreendimentos.

Contrato: 4 meses

1.2 – A POWERCONSULT desenvolveu, para a ABB , estudos de sistemas elétricos para a definição da configuração e avaliação de desempenho da linha de transmissão Ibiúna – Bateias 500 kV. Os estudos desenvolvidos foram:

– Estudos de Fluxo de Potência, Energização e Rejeição à Frequência Fundamental

– Estudos de Definição da Configuração do Feixe de Subcondutores

– Estudos de Coordenação de Isolamento

– Verificação dos Requisitos de Energia para os Pára-Raios

– Estudos de Transitórios Eletromagnéticos de Manobra de Energização, Religamento Tripolar e Rejeição de Carga

– Estudo de Transitórios Eletromagnéticos Associados à Rejeição de Carga

– Estudo do Religamento Monopolar – Extinção Arco Secundário

– Comparação da Impedância de Transferência

Contrato: 5 meses

1.3 – Desenvolveu estudos na área de proteção envolvendo estudos de ATP para testes funcionais dos sistemas de proteção das linhas de transmissão Tucurui – Marabá, Marabá – Açailândia, Açailândia – Imperatriz e Açailândia – Presidente Dutra para a ABB Ltda. Os estudos desenvolvidos foram:

– Estabelecimento de um conjunto de resultados no formato Contrade para simulação de várias faltas e das proteções, oriundo de estudos utilizando ATP .

– Simulação de vários tipos de faltas (faltas internas, faltas externas na linha paralela, faltas externas nas barras, faltas evolutivas, fechamento sob falta (Switch on to faults – SOFT), reversão de corrente, religamento sem sucesso, faltas com alta resistência, testes sem comunicação entre os dois terminais.

Contrato: 6 meses

1.4 – A POWERCONSULT desenvolveu estudos para a ECTE – Empresa Catarinense de Transmissão de Energia sobre a energização do terceiro autotransformador 525/230/13,8 kV da SE Blumenau. Com este estudo, foi possível terminar com as restrições operativas que existiam para a energização do referido transformador.

Contrato: 3 meses

1.5 – Também desenvolveu para a ENTE – Empresa Norte de Transmissão de Energia estudos de dimensionamento e viabilidade para o circuito 4 da Interligação Norte-Nordeste (Tucurui-Marabá-Açailândia 500 kV), envolvendo:

– fluxo de potência, energização e rejeição em regime permanente

– transitórios eletromagnéticos referentes às manobras de energização, religamento tripolar e rejeição de carga

– indução em linhas paralelas

– tensão de restabelecimento transitória (TRT) dos disjuntores

– religamento monopolar

– tensões e correntes induzidas nas lâminas de terra

Contrato: 6 meses

1.6 – Os mesmos estudos mencionados acima foram desenvolvidos para linha de transmissão Vila do Conde – Santa Maria 230 kV, sendo a ERTE – Empresa Regional de Transmissão de Energia, a Contratante.

Contrato: 6 meses

1.7 – A POWERCONSULT desenvolveu estudos envolvendo o sistema de aterramento das unidades geradoras da UHE de Castro Alves para a Construções e Comércio CAMARGO CORREA. Com esses estudos, foi possível dimensionar os transformadores de distribuição e os resistores de secundário (de aterramento) para os três geradores desta usina. Os estudos desenvolvidos foram:

– Cálculo da capacitância equivalente e das correntes e tensões, após aplicação de falta monofásica para terra nos terminais dos geradores, de acordo com a NORMA IEEE C62.92-1989.

– Simulação no programa de transitórios Alternative Transient Program – ATP, para confirmação dos resultados.

Contrato: 3 meses

1.8 – Desenvolveu estudos de sistemas elétricos para a viabilização e desenvolvimento do Projeto Básico das linhas de transmissão em 500 KV da Interligação Norte-Sul II, para a Aleph Serviços e Gestão de Energia S/C Ltda. Os estudos desenvolvidos foram:

– Estudo de tensões induzidas em linhas paralelas

– Estudo de tensões e correntes induzidas nas lâminas de terra

Contrato: 2 meses

1.9 – A POWERCONSULT desenvolveu para a FGUP “VO TECHNOPROMEXPORT” estudos para a implantação de modelo específico e teste de desempenho para o controlador de tensão a ser instalado na Subestação de São Luis II.

Contrato: 2 meses

1.10 – Desenvolveu estudos relacionados abaixo para a Empresa AMAZÔNIA – ELETRONORTE TRANSMISSORA DE ENERGIA S.A., para as linhas de transmissão de 230 kV Coxipó – Cuiabá, circuito duplo e Cuiabá – Rondonópolis, circuito simples, do Sistema de Transmissão Mato Grosso:

– Estudo de Tensões Induzidas em Linhas Paralelas

– Estudos de Rejeição Total de Carga em Rio Verde à Freqüência Fundamental

– Estudos de Fluxo de Potência, Energização e Rejeição em Regime Permanente

– Estudos de Energização, Rejeição de Carga e Religamento Automático Tripolar à Freqüência Fundamental

– Estudo de Tensões e Correntes Induzidas nas Lâminas de Terra

– Análise das Tensões de Seqüência Positiva e Zero no Sentido de Verificar Desequilíbrios

Contrato: 6 meses

1.11 – A POWERCONSULT, recentemente, desenvolveu estudos de Transitórios Eletromagnéticos para a empresa Schahin Engenharia S.A. para a linha de transmissão Campos Novos – Blumenau C2 via Biguaçu 525 kV, envolvendo:

– Estudos de energização e religamento tripolar da Linha de Transmissão;

– Estudos de rejeição de carga;

– Religamento monopolar;

– Tensão de restabelecimento transitória;

– Abertura da Linha em vazio;

– Abertura em discordância de fases;

– Abertura de Lâmina de Terra;

– Assimetria da corrente de curto-circuito.

Contrato: 6 meses

1.12 – Para a Schahin Engenharia S. A., desenvolveu estudos de sistemas elétricos para a Otimização da Interligação Norte – Sul III, envolvendo a avaliação da adequacidade da torre de 500 kV tipo cross-rope com feixe expandido, para sua utilização nas linhas desta Interligação. Os estudos desenvolvidos foram para a :

– determinação dos parâmetros elétricos da torre cross-rope com feixe expandido;

– atendimento aos requisitos de campos elétricos e magnéticos, no estabelecimento da nova configuração geométrica dos feixes de condutores expandidos

– análise da geometria da torre sob o ponto de vista de coordenação de isolamento quanto à tensão máxima operativa, quanto ao desempenho às sobretensões de manobra e descargas atmosféricas.

– análise da redução de compensação série no tronco Norte-Sul, verificando a adequacidade do perfil de tensão e fluxos na interligação, bem com o grau de compensação shunt.

Contrato: 6 meses

1.13 – A POWERCONSULT desenvolveu para a COOPFURNAS estudos para a definição do sistema de transmissão para suprimento à Mineração Onça Puma, através de acesso ao Sistema Interligado Nacional, na subestação Marabá, no estado do Pará, na tensão de 230 kV. Os estudos tiveram o objetivo de, além de definir o sistema de integração, subsidiar a especificação técnica dos componentes do sistema de alimentação à planta da Mineração e avaliar o reflexo nos requisitos mínimos de qualidade e conformidade, apresentando os impactos dessas instalações na Rede Básica. Para tanto foram desenvolvidos estudos de Fluxo de Potência, estudos de Energização de Linhas, estudos de Sobretensão Dinâmica e de Rejeição de Carga, de Estabilidade Eletromecânica e de Estabilidade de Tensão.

Contrato: 5 meses

1.14 – Desenvolveu, para a ABB , estudos para a avaliação de alternativas em corrente contínua para o escoamento da energia gerada nas usinas hidrelétricas do Madeira (Jirau e S. Antônio), com potência de 6450 MW, e do Complexo Hidrelétrico de Belo Monte, com 5500 MW, no ano de 2015. Foram analisadas alternativas para os níveis de tensão de ± 600 kV e ± 800 kV. Foi realizada, com relação ao sistema de integração de Belo Monte, análise de contingências de modo a verificar se a capacidade de sobrecarga da compensação série dos circuitos da Interligação Norte – Sul não é violada. Foram avaliadas as perdas nos elos, as características elétricas das linhas de transmissão quanto aos efeitos do campo elétrico e corona e realizada análise econômica das alternativas.

Contrato: 15 meses

1.15 – A POWERCONSULT desenvolveu diversos estudos para a viabilização e desenvolvimento do Projeto Básico do 3circuito da Interligação Norte – Nordeste (linhas de transmissão Tucurui – Marabá – Açailândia – Presidente Dutra 500 kV e Açailândia – Imperatriz 500 kV), bem como da linha de transmissão Tucurui – Vila do Conde (2ocircuito), através de contrato de consultoria firmado com a ABB Ltda.

As referidas linhas de transmissão tiveram suas concessões licitadas pela ANEEL, tendo o Consórcio ALUSA – Companhia Técnica de Engenharia Elétrica, SCHAHIN Engenharia Elétrica e SCHAHIN Engenharia Ltda vencido o leilão. A ABB Ltda. foi contratada pelo Consórcio para a execução dos estudos de engenharia, definição e aquisição dos equipamentos e construção (EPC). Os estudos desenvolvidos foram:

– Estudos de Fluxo de Potência, Energização e Rejeição à Frequência Fundamental

– Determinação das Correntes de Curto Circuito

– Estudos sobre a Capacidade de Interrupção Nominal em Curto Circuito (Relação X/R)

– Estudos Elétricos para Definição de Configuração e Avaliação de Desempenho das Linhas de Transmissão

– Estudos de Definição da Configuração do Feixe de Subcondutores

– Estudos de Coordenação de Isolamento

– Estudos de Regime Permanente

– Verificação dos Requisitos de Energia para os Pára-Raios

– Estudos de Transitórios Eletromagnéticos de Manobra de Energização, Religamento Tripolar e Rejeição de Carga

– Estudos de Polo Preso – Solicitações aos Reatores de Neutro

– Abertura Monopolar com by-pass dos reatores de neutro

– Estudo das Solicitações aos Reatores de Neutro e aos Neutros dos Reatores de Linha com os Primeiros By-passados (ocorrência de pólo preso e abertura do by-pass)

– Abertura Tripolar com Polo Preso

– Com Reatores de Neutro By-passados

– Sem By-pass Reatores de Neutro

– Estudo de Transitórios Eletromagnéticos Associados à Rejeição de Carga

– Estudo do Religamento Monopolar – Extinção Arco Secundário

– Estudo de Tensões e Correntes Induzidas nas Lâminas de Terra

– Estudo de Tensões Induzidas em Linhas Paralelas

– Estudos para Verificação da Tensão de Restabelecimento Transitória (TRT) dos Disjuntores

1.16 – Recentemente a POWERCONSULT desenvolveu diversos estudos para a Transmissão do Madeira (2 bipolos, ±600 kV, 6300 MW, 2475 km), contratada pela ODEBRECHT – CNO, dentre eles o Estudo de Alternativas para Transmissão da Energia da Usina de Santo Antônio – Interligação entre a Usina e a Subestação Coletora Porto Velho, Estudos para o Leilão No007/2008 da ANEEL (Transmissão do Madeira), e Desenvolvimento do orçamento completo, para fins de leilão, do sistema de transmissão do Madeira.

1.17 – Para a ABB, a POWERCONSULT desenvolveu todos os Estudos para o Projeto Básico dos Lotes A e C do Leilão N o007/2008 da ANEEL (Transmissão do Madeira), que envolveu o dimensionamento do sistema em corrente contínua, constituído por dois bipolos de corrente contínua (2×3150 MW ±600 kV), entre as subestações Coletora Porto Velho (RO) e Araraquara (SP), com uma extensão aproximada de 2375 km, dois back-to-back (2×400 MW), duas linhas de transmissão em 230 kV entre as Subestações Coletora Porto Velho e Porto Velho e a SE Araraquara.

1.18 – Para a TAESA, POWERCONSULT desenvolveu estudos de otimização do feixe de condutores para as linhas de transmissão do Teles Pires, incluindo a análise dos dados utilizados nos relatórios R1 e R2 referentes à velocidade máxima do vento e à densidade relativa do ar, parâmetros importantes para a definição técnico-econômica ótima do empreendimento, a avaliação das configurações propostas nos relatórios R1 e R2 no tocante ao tipo dos cabos condutores – CAA, CAL, CA e CALA, número, bitola – comercial e não comercial, posição dos subcondutores em cada fase, considerando os feixes regulares – circulares e elípticos, o cálculo dos parâmetros elétricos de sequências zero e um, os campos elétricos nas superfícies dos condutores das fases, os campos elétrico e magnético na superfície do solo e a 1 metro de altura, os níveis de radiointerferência e ruído audível e os ângulos de balanços dos cabos condutores. Os valores de campos e interferências foram calculados ao longo de um perfil transversal da faixa de passagem e comparados com os valores limites especificados pelas normas técnicas e legislação brasileira.

Foi verificada e feita a adequação das configurações propostas nos R1 e R2 para serem suportadas por estruturas dos tipos: torre monomastro com circuito simples, torre “cross-rope” com circuito simples, torre Danúbio com circuito duplo e circuito duplo vertical. Os pesos das estruturas também foram calculados com base no lugar geométrico dos condutores de cada fase para cada padrão estrutural.

Foi feita avaliação dos custos por quilômetro das alternativas, considerando os custos unitários dos componentes físicos, das perdas elétricas e de custos percentuais relativos à logística de construção, ambos fornecidos pela ANEEL e EPE.

Foi realizada análise técnico-econômica de cada configuração de feixe e de estrutura estudada, visando definir o cabo condutor ótimo.

1.19 –  Para o Projeto de transmissão do Madeira (2 bipolos, ±600 kV, 6300 MW, 2475 km), a POWERCONSULT desenvolveu os seguintes estudos para a ODEBRECHT e ABB:

Antes do Leilão:

  • Todos os estudos de viabilidade e desenvolvimento para a definição de um projeto de engenharia inicial para o sistema de transmissão do Madeira a fim de se ter uma referência técnica detalhada para o projeto para ser usado nas propostas para o leilão da ANEEL.

  • Completo entendimento técnico dos documentos do Edital

  • Definição dos critérios de projeto, incluindo o modelo meteorológico

  • Escolha da diretriz das LT’s

  • Definição da família de estruturas

  • Seleção técnica-econômica de condutores e pára-raios

  • Diagrama unifilar dos setores de 500 kV da usina e subestações de 500-230 kV

  • Plantas e cortes das saídas de linhas de transmissão e suas conexões à subestação SF6 (GIS) da UHE Madeira

  • Plantas e cortes das instalções temporárias da SE 500-230 kV

  • Lista de equipamentos, serviços e outros itens que podem impactar os custos das alternativas

  • Especificação básica dos transformadores de 500-230 kV

  • Definição das fundações típicas e especiais

  • Definição de travessias e aproximações

  • Definição dos materiais de LTs (arranjos de fixação, sistemas de aterramento, etc.)

  • Determinação dos quantitativos de todos os materiais por instalação

  • Definição e otimização dos lay-outs das SE’s

  • Escolha dos locais de implantação das novas SE’s

  • Definição de critérios e quantitativos de terraplenagem, fundações, drenagem e acessos

  • Definição das características básicas dos equipamentos principais

  • Definição da filosofia de coordenação de proteção, controle, automação e comunicação

  • Definição dos meios de telecomunicação

  • Levantamento de quantitativos para orçamento

  • Interfaces com instalações/sistemas existentes

  • Propostas para arranjos alternativos para os circuitos que saem e para a interligação dos setores da casa de controle

  • Tabela com quantidades de materiais (colunas, vigas, suportes, metálicos ou de concreto, condutores nús rigidos e flexíveis, condutores de aterramento, cadeiras de isoladores, IP’s, ferragens)

  • Estimativa de quantidades de obras civis, incluindo volumes de escavação, concreto e reaterro para as fundações dos equipamentos e estruturas dos barramentos, edificações, drenagem, canaletas, acessos

  • Simulações para definir alternativas para a Recita Anual Permitida (RAP)

  • Acompanhamento nas visitas aos locais das instalações das linhas de transmissão novas e existentes, bem como subestações

Depois do Leilão:

  • Projeto das estações conversoras do bipolo Porto Velho-Araraquara a ser fornecido pela ABB, assim como do Back-to-Back 500kV/230 kV em Porto Velho, do tipo CCC, a ser fornecido pela ABB

  • Validação da rede fluxo de potência, definição das configurações e condições operatives – Será produzido relatório com os dados da rede, premissas e configurações, incluindo HVDC (subestação de Araraquara) e o Back-to Back (Porto Velho – 230kV)

  • Estudos de Estabilidade

  • Estudos de Estabilidade à frequência fundamental

  • Ângulo (síncrono) de instabilidade (geradores caindo fora-de-passo)

  • Instabilidadede frequência (falta de potência ativa no sistema)

  • Instabilidade de tensão (falta de potência reativa em parte do sistema)

  • Verificação da insuficiente de potência de sincronização, resultando em instabilidade monotônica

  • Verificação de amortecimento insuficiente, resultando em instabilidade oscilatória

  • Verificação de insuficiente suporte de potência reativa, resultando em colapso de tensão

  • Elaboração de modelo dinâmico CCC (Estes são estudos para melhorar o modelo dinâmico do back-to-back – tipo CCC a ser instaladas em Porto Velho)

  • Controle de potência de emergência, controle de frequência e controle de amortecimento, a fim de verificar o desempenho do bipolo e do back-to-back

  • Verificação dos riscos de instabilidade e proposição de soluções

  • Falhas comuns como falhas de comutação, faltas monofásicas e trifásicas no sistema CA no lado do inversor, faltas monofásicas e trifásicas no sistema CA de 230 kV

  • Falha transitória no pólo e bloqueio permanente de um pólo ou um bipólo

  • Falha Temporária para terra na linha CC em um pólo da linha HVDC aérea

  • Projeto básico – configurações decisivas e condições de operação

  • Verificação final – configurações complementares e condições de operação

  • Falhas de comutação temporárias de todos os conversores HVDC nos inversores

  • Faltas Monofásicas e trifásicas no sistema AC conectado no lado do inversor

  • Faltas Monofásicas e trifásicas no sistema AC conectado no lado do retificador

  • Faltas Monofásicas e trifásicas no sistema AC 230 kV conectado

  • Falta temporária para a terra em um pólo da linha aérea HVDC

  • Bloqueio permanente de um pólo; bloqueio permanente de um bi-pólo

  • Estudo sobre o “Multi-Infeed” (considerando Itaipu e Belo Monte), a fim de verificar o desempenho integrado dos sistemas HVDC

  • Sobretensão a frequência fundamental, a fim de simular bloqueios e outros distúrbios nas estações conversoras

  • Freqüência de Varredura para o projeto do filtro, Z (w)

  • Equivalente para estudos de sobretensão transitórias a ser realizado em EMTDC

  • Equivalente para Estudos de Desempenho Dinâmico (DPS), a ser realizado em EMTDC

  • Direção de potência reversa

  • Desenvolvimento do modelo a ser entregue ao cliente. Todos os modelos desenvolvidos foram consolidados em um relatório.

Contrato: 24 meses

Some types of studies that POWERCONSULT developed for some of its customers in the areas of electrical studies for power systems, basic and executive design and environmental studies are described below:

1 Electrical Studies for Power Systems

In the area of electrical studies for Power Systems:

 1.1 – POWERCONSULT developed studies on the formation of the final prices of the energy produced by various natural gas power plants, combined cycle and open cycle, in operation or being feasible in the Brazilian interconnected system for ABB Ltda. The studies developed were:

– Definition of the values for the various parts that make up the final cost of generation (portions related to gas, to investment and operation and maintenance), in US$/MWh.

– Presentation of the gas price in $/MMBTU, efficiency (%), heat rate, gas consumption, rates of return used in equity and financing interest rates, cost of total investment (US$/kW), capacity factor of the plant, fixed and variable operating and maintenance costs, life of the project, operation date, depreciation, transmission tariffs, insurance, taxes (PIS, COFINS CPMF, IR, social contribution), considered exchange rate, etc..

– Simulations through financial analysis model.

Contract: 4 months

1.2 – POWERCONSULT developed for ABB Ltda., Studies of electrical systems for the definition of the configuration and performance evaluation of the transmission line Ibiúna – Bateias 500 kV. The studies developed were:

– Study of Load Flow, Energization, and Fundamental Frequency Rejection

– Studies for the Definition of Bundle Configuration

– Study of Insulation Coordination

– Verification of Power Requirements for Lightning

– Studies of Electromagnetic Transients for Energization Switching, Three Pole Reclosing and Load Rejection

– Study of Electromagnetic Transients Associated to Load Rejection

– Study of Monopolar reclosing – Secondary Arc Extinction

– Comparison of Transfer Impedance

Contract: 5 months

1.3 – POWERCONSULT developed Studies in the area of protection involving ATP studies for functional testing of protection systems of the transmission lines Tucurui – Maraba, Maraba – Açailândia, Açailândia – Imperatiz and Açailândia – P. Dutra for ABB Ltda. The studies developed were:

– Establishment of a set of results in Contrade format for simulating of various faults and protections based on studies using ATP.

– Simulation of various types of faults (internal faults, external faults on the parallel line, external faults on bars, evolving faults, closing under faults (Switch on to faults – SOFT), reverse current, unsuccessful reclosing, high-resistance faults, tests without communication between the two terminals.

Contract: 6 months

1.4 – POWERCONSULT developed studies for ECTE – Companhia Catarinense de Transmissão de Energia about the energization of the third autotransformer 525/230/13,8 kV of SE Blumenau. With this study, it was possible to finish with the operational restrictions in the energization of the referred transformer.

Contract: 3 months

1.5 – Also developed for ENTE – Empresa Norte de Transmissão de Energia design and feasibility studies for the fourth circuit of the North-Northeast Interconnection (Tucurui-Maraba-Açailândia 500 kV), involving:

– Load flow, energization and rejection in steady state

– electromagnetic transient relating to energization maneuvers, three pole reclosing and load shedding

– Induction on parallel lines

– Transient recovery voltage (TRV) of circuit breakers

– Single-pole reclosing

– Induced Voltages and currents in the grounding blades

Contract: 6 months

1.6 – The same studies mentioned above were developed for the transmission line Vila do Conde – Santa Maria 230 kV, and the ERTE – Empresa Regional de Transmissão de Energia, the Contractor.

Contract: 6 months

1.7 – POWERCONSULT developed studies involving the grounding system of hydroelectric generating units of UHE Castro Alves for Construções e Comércio CAMARGO CORREA. With these studies, it was possible to dimension the distribution transformers and the secondary resistors (grounding) for the three generators of this plant. The studies developed were:

– Calculation of the equivalent capacitance and voltages and currents, after application of single phase to ground fault at the terminals of the generators, according to the IEEE C62.92-1989.

– Simulation in the program Alternative Transient Program – ATP, to confirm the results.

Contract: 3 months

1.8 – POWERCONSULT developed power systems studies for the feasibility and development of Basic Design of North-South Interconnection II, 500 KV, for the Aleph Serviços e Gestão de Energia S/C Ltda. The studies developed were:

– Study of induced voltages in parallel lines

– Study of induced voltages and currents in the grounding blades

Contract: 2 months

1.9 – POWERCONSULT developed for FGUP “VO Technopromexport” studies for the implementation of specific model and performance test for the voltage controller to be installed in the substation of San Luis II.

Contract: 2months

1.10 – POWERCONSULT developed Studies to Empresa AMAZÔNIA – ELETRONORTE TRANSMISSORA DE ENERGIA S.A., for the transmission lines of 230 kV Coxipó – Cuiabá, Cuiabá (double circuit) – Rondonopolis (single circuit), of Mato Grosso transmission system

– Study Induced Voltages in Parallel Lines

– Studies of Total Load Rejection in Rio Verde at Fundamental Frequency

– Study of Load Flow, Energization and Load Rejection at Steady State

– Studies of Energization, Load Rejection and three pole reclosing at Fundamental Frequency

– Study of Induced Voltages and Currents in grounding Blades

– Analysis of the positive and zero sequence voltages in order to verify umbalances

Contract: 6 months

1.11 – POWERCONSULT developed Electromagnetic Transients studies for Schahin Engenharia SA for Campos Novos – Blumenau/Biguaçu C2, 525 kV transmission line, involving:

– Energization and three pole reclosing Studies for the transmission line;

– Studies of load shedding;

– Single-pole reclosing;

– Transient recovery Voltage;

– Opening of the empty load line;

– Opening considering disagreement of phases;

– Opening of grounding blades;

– Asymmetry of the short-circuit currents.

Contract: 6 months

1.12 – To Schahin Engenharia S. A.,carried out studies of electrical systems for the Optimization of North – South III Interconnection, involving the evaluation of the adequacy of the 500 kV cross-rope tower type with expanded bundle for use on the lines of this interconnection. The studies were developed to:

– Determination of electrical parameters of the cross-rope tower type with expanded bundle

– Meeting the requirements of electric and magnetic fields, in establishing the new geometric configuration of the expanded bundle

– Analysis of the geometry of the tower from the point of view of insulation coordination, the maximum operating voltage, the performance to switching overvoltages and lightning.

– Analysis of the reduction of series compensation in the north-south trunk, verifying the adequacy of the voltage profile and flows, as well as the degree of shunt compensation.

Contract: 6 months

1.13 – POWERCONSULT developed studies for COOPFURNAS to define the transmission system to supply Mineração Onça Puma, through access to the National Interconnected System, in the Maraba substation, in Para state, at 230 kV. The studies had the objective to define the system integration, to give support to the technical specification of the components of the supply system of the Mining and evaluate the reflection on the minimum requirements of quality and compliance, presenting the impacts of these facilities in the Basic Network. Then, power flow studies were conducted, Energization studies, Overvoltage dynamic studies, load shedding, Electromechanical Stability and Voltage Stability.

Contract: 5 months

1.14 – Developed for ABB Ltda. studies for the evaluation of HVDC alternatives in order to make possible the flow of energy generated at hydroelectric dams on the Madeira River (Jirau and San Antonio), with capacity of 6450 MW, and the Belo Monte Hydroelectric Complex, with 5500 MW in the year 2015. POWERCONSULT analyzed alternatives in ± 600 kV and in ± 800 kV. Related to the Belo Monte integration system, contingency analysis was developed in order to verify if the overload capacity of the series compensation of the Interconnection North – South circuits were not violated. Studies were developed to evaluate losses, to evaluate the electrical characteristics of transmission lines under electric field and corona effects and to make economic analysis of alternatives.

Contract: 15 months

1.15 – POWERCONSULT developed several studies for the feasibility and development of the Basic Design of the third circuit of North – Northeast Interconnection (Tucurui – Maraba – Açailândia – Presidente Dutra 500 kV and Açailândia – Imperatriz 500 kV transmission lines) and the Tucurui – Villa do Conde (2nd circuit) transmission line, through consultancy contract with ABB Ltda.

These transmission lines have had their bid for concessions by ANEEL, and the Consortium ALUSA – Companhia Técnica de Engenharia Elétrica, SCHAHIN Engenharia Elétrica e SCHAHIN Engenharia Ltda won the auction. ABB Ltda. was hired by the Consortium for the execution of engineering studies, definition and acquisition of equipment and construction (EPC). The developed studies were:

– Power Flow Studies, Energization and Rejection at Fundamental Frequency

– Determination of Short Circuit Current

– Studies on the Nominal Interruption Capacity Nominal in Short Circuit (ratio X / R)

– Electrical Studies for Definition of the Configuration and Performance Evaluation of Transmission Lines

– Studies for the definition of bundle configuration

– Insulation Coordination Study

– Steady State Studies

– Verification of Energy requirements for lightning arresters

– Electromagnetic Transients Studies for energization maneuvers, Tripolar reclosing and Load Rejection

– Stuck breaker Studies – Requests to Neutral Reactors

– Monopolar Opening with by-pass of the neutral reactors

– Study of requests to neutral reactors and to the Neutrals of Line Reactors with the neutral reactors by-passed (occurrence stuck breaker and opening of the by-pass)

– Tripolar Opening with stuck breaker

                      With Neutral Reactors by-passed

                      Without of Neutral Reactors by-pass

– Electromagnetic Transients Studies associated to Load Rejection

– Study of Monopolar reclosing – Secondary Arc Extinction

– Study of induced voltages and currents in grounding blades

– Study of Induced voltages on Parallel Lines

– Studies for Transient recovery voltage (TRV) of circuit breakers

1.16 – POWERCONSULT developed several studies to Madeira Transmission System (2 bipoles, ± 600 kV, 6300 MW, 2475 km), for ODEBRECHT – CNO, including the Alternatives Study for the Santo Antonio hydroelectric Plant Energy Transmission – interconnection between the plant and the Porto Velho collector substation, Studies for the 007/2008 ANEEL auction (Madeira transmission), and Development of the full budget for auction purposes of the Madeira transmission system.

1.17 – For ABBPOWERCONSULT developed all studies for the basic design of Lots A and C of the 007/2008 ANEEL Auction (Madeira Transmission), which involved the dimensioning of the DC system, consisting of DC two bipoles (2×3150 MW ± 600 kV) between Porto Velho (RO) Collector substations and Araraquara (SP), with an approximate length of 2375 km, two back-to-back (2×400 MW), two 230 kV transmission lines between Porto Velho collector substation and Porto Velho and Araraquara substation.

1.18 – For TAESA, POWERCONSULT developed bundle optimization studies for the Teles Pires transmission lines, including analysis of the data used in R1 and R2 reports referred to the maximum wind speed and relative air density, important parameters for the optimal technical and economic definition of the project, evaluation of the proposed configurations in R1 and R2 reports regarding the type of conductor cables – CAA, CAL, CA and CALA, number, gauge – commercial and non-commercial, the subcondutores position in each phase considering the regular bundles – circular and elliptical, the calculation of electrical parameters for sequences zero and one, the electric fields on the surfaces of the conductors of the phases, the electric and magnetic fields on the soil surface and at 1 meter high, radio interference levels and audible noise and the balance angles of the conductor cables. The values of fields and interferences were calculated along a transversal profile of the right of way and compared to the limits specified by the technical standards and Brazilian law.

It was checked and made the adequacy of the R1 and R2 reports proposed configurations to be supported by structures of the types: single pole tower with simple circuit, “cross-rope” tower with simple circuit, “Danube” tower with Double circuit and vertical double circuit. The structures weights were also calculated based on the geometric locus of the conductors of each phase for each structural model.

The cost per kilometer of the alternativeswere evaluated, considering the unit costs of all the physical components, the electrical losses and of percentual costs related to logistics of construction, both supplied by ANEEL and EPE.

Technical and economic analysis of each bundle configuration and of the structures studied was carried out in order to define the optimal conductor cable.

1.19 – For the Madeira Project (2 bipoles, ±600 kV, 6300 MW, 2475 km), POWERCONSULT developed the following studies for ODEBRECHT and ABB:

Before Auction:

  • All feasibility and developing studies as a previous transmission engineering design for the Madeira transmission Project in order to have a detailed technical reference design to be used in bidding proposals in the ANEEL auction.

  • Complete understanding of the bidding documents

  • Definition of design criteria, including meteorological model

  • Choose of transmission lines corridors and reference right of ways

  • Definition of towers family

  • Technical and economical evaluation of cables, lightning cables and arresters

  • Single line diagram of the 500 kV sectors of the plant and 500-230 kV substations

  • Plant and cuts of the outgoing transmission lines and their connections to the SF6 (GIS) substation of the Madeira hydroelectric plant

  • Plant and cuts of the temporary installations of the 500-230 kV substation

  • List of equipment, services and other items that may impact the costs of the alternatives

  • Basic specification of 500-230 kV transformers

  • Definition of special and typical foundations

  • Definitions of line crossings and ongoing transmission lines

  • Definition of all line materials, including grounding systems

  • Definition of all material quantities

  • Definition of lay-outs and optimization of all substations

  • Choosing of the sites for the new substations

  • Definition of criteria and quantities for earth works, foundations, drainage and access roads

  • Definition of basic characteristics of the main equipments

  • Definition of protection coordination philosophy, control, automation and communication

  • Definition of telecommunication

  • Survey of quantities for budget purposes

  • Interfaces with existing equipment and systems

  • Proposition of alternative arrangements for the outgoing circuits and for interconnecting the sections of the powerhouse

  • Elaboration of a table showing quantities of materials (columns, beams, brackets, metal or concrete, rigid and flexible bare conductors, grounding conductors, insulators, IP’s, hardware)

  • Estimated quantities of civil works, including volumes of excavation, concrete and backfill for concrete equipment foundations and structures for busbars, buildings, drainage, channels, access roads

  • Simulations to define alternatives for the allowed annual revenue (RAP)

  • Accompanying and follow-up visits to the sites of installations of new and existing substations and transmission linesOuvir

After Auction:

– Design of converter stations of the bipole Porto Velho-Araraquara to be supplied by ABB, as well as the Back-to-Back 500kV/230 kV in Porto Velho, of CCC type, to be supplied by ABB

– Network validation, load flow, definition of configurations and operating conditions (this produced the Network Data Summary report), including HVDC (Araraquara substation) and the Back-to Back (Porto Velho – 230kV)

– Stability Studies

– Fundamental frequency stability study

– Angle (synchronous) instability (generators falling out-of-step)

– Frequency instability (lack of active power in system)

– Voltage instability (lack of reactive power in part of the system)

– Verification of insufficient synchronizing power, resulting in monotonic instability

– Verification of insufficient damping, resulting in oscillatory instability

– Verification of insufficient reactive power support, resulting in voltage collapse

– Developing of CCC dynamic model (These are studies to improve the back-to-back dynamic model – type CCC to be installed at Porto Velho)

– Emergency power control, frequency control and damping control in order to verify bipole and back-to-back performance

– Verification of instability risks and proposition of solutions

– Common faults as comutation failures, single phase and three phase faults in the connected AC system at the inverter side, single phase and three phase faults in the 230 kV connected AC system

– Pole transient fault and permanent blocking of one pole or one bi-pole

– Temporary DC line ground fault on one pole of the HVDC overhead line

– Basic design – decisive configurations and operating conditions

– Final verification – complementary configurations and operating conditions

– Temporary Commutation Failures of all HVDC converters at the inverters

– Single phase and three phase faults in the connected AC system at the inverter side

– Single phase and three phase faults in the connected AC system at the rectifier side

– Single phase and three phase faults in the 230 kV connected AC system

– Temporary DC line ground fault on one pole of the HVDC overhead line

– Permanent blocking of one pole; permanent blocking of one bi-pole

– Multi-Infeed Study (considering Itaipu and Belo Monte), in order to verify the integrated performance of the HVDC systems

– Fundamental frequency overvoltage, in order to simulate blocks and other disturbances in converter stations

– Frequency Scanning for filter design, Z(w)

– Equivalent for transient overvoltage studies to be performed in EMTDC

– Equivalent for Dynamic Performance Study (DPS) to be performed in EMTDC

– Reverse power direction

– Model development to be delivered to customer. All the developed models were consolidated in a report.

Contract: 24 months

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