transmissão de energia em extra alta tensão em corrente contínua

SNPTEE
SEMINÁRIO NACIONAL
DE PRODUÇÃO E
TRANSMISSÃO DE
ENERGIA ELÉTRICA
GRUPO VII
Versão 1.0
XXX.YY
22 a 25 Novembro de 2009
Recife - PE
GRUPO DE ESTUDO DE PLANEJAMENTO DE SISTEMAS ELÉTRICOS - GPL
TRANSMISSÃO DE ENERGIA EM EXTRA ALTA TENSÃO EM CORRENTE CONTÍNUA:
UM CAMINHO PARA O TRANSPORTE DE GRANDES QUANTIDADES DE ENERGIA
André Luiz Pereira de Oliveira (*)
SIEMENS AG
Mario Nelson Lemes
SIEMENS Ltda.
Carlos Eduardo Tibúrcio
SIEMENS AG
Dietmar Retzmann
SIEMENS AG
RESUMO
A crescente demanda por energia elétrica especialmente nos países em desenvolvimento irá resultar na crescente
utilização de novas tecnologias para os sistemas de transmissão. Os Sistemas de Transmissão em Alta Tensão
em Corrente Contínua (High Voltage Direct Current - HVDC) e em Corrente Alternada (Flexible AC Transmission
Systems – FACTS) proporcionam benefícios técnicos e econômicos para a transmissão de energia. Entretanto,
quando grandes potências necessitam ser transmitidas e os valores de correntes precisam ser limitados, a melhor
opção torna-se aumentar os valores de tensão para possibilitar a redução das perdas e outros benefícios que
somente a transmissão em extra alta tensão proporciona. O objetivo deste informe técnico é apresentar a
Transmissão de Energia em Extra Alta Tensão em Corrente Contínua (Ultra High Voltage Direct Current –
UHVDC) como um caminho para o transporte de grandes quantidades de energia.
PALAVRAS-CHAVE
Transmissão de Energia em Alta e Extra Alta Tensão, Sistemas de Transmissão em Alta Tensão em Corrente
Contínua, Planejamento de Sistemas Elétricos, Eletrônica de Potência, Equipamentos.
1.0 - INTRODUÇÃO
A desregulamentação e a privatização estão surgindo como novos desafios para os sistemas de transmissão de
energia. A eletrônica de potência, com os Sistemas de Transmissão em Alta Tensão em Corrente Contínua (High
Voltage Direct Current - HVDC) e em Corrente Alternada (Flexible AC Transmission Systems – FACTS),
proporcionam as características necessárias para evitar problemas técnicos em sistemas de transmissão
altamente carregados: eles aumentam a capacidade de transmissão e a estabilidade do sistema de maneira muito
eficaz e ajudam na prevenção de reações em cadeia devido a grandes perturbações.
As restrições ambientais tais como economia de energia, minimização das perdas e redução da emissão de
poluentes, também serão cada vez mais importantes no planejamento de sistemas elétricos. Também o
carregamento dos sistemas de transmissão existentes irá aumentar em breve e conduzirá a estrangulamentos e
problemas de confiabilidade. Desta forma, a estratégia para o desenvolvimento dos sistemas de transmissão será
a interconexão de sistemas de transmissão em corrente contínua e alternada, garantindo assim o transporte de
grandes quantidades de energia. A utilização da Transmissão de Energia em Extra Alta Tensão em Corrente
Contínua (Ultra High Voltage Direct Current - UHVDC) se apresenta como uma solução tecnicamente e
economicamente muito interessante. A tecnologia dos FACTS também faz parte da estratégia, e os sistemas
híbridos (HVDC e FACTS) oferecem vantagens significativas em termos de tecnologia, economia e segurança do
sistema de transmissão, reduzindo os custos de transmissão e ajudando na criação de alternativas para o
escoamento da energia de sistemas em corrente alternada altamente carregados.
(*) SIEMENS AG / Energy Sector – Power Transmission Solutions
Freyeslebenstr. 1, ZIP CODE 91058 - Erlangen – Germany.
Tel: +49 (9131) 7-36175 – Fax: +49 (9131) 7-31550 – Email: [email protected]
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A utilização de HVDC para a transmissão de energia com capacidades entre 4.000 MW à 7.000 MW e distâncias
de mais de 2.000 km estão em planejamento para a conexão de várias grandes gerações hidroelétricas. A
utilização do UHVDC 800 kV tem sido o nível preferencial de tensão contínua para estas aplicações [1].
Nas últimas décadas os HVDC se desenvolveram como uma tecnologia madura e comprovada para transmissões
de grandes quantidades de energia. Muitos projetos já foram realizados para a transmissão de capacidades entre
2.000 MW à 3.000 MW no nível de tensão contínua de 500 kV. O primeiro HVDC com nível de tensão contínua
acima de 500 kV foi o HVDC Cahora-Bassa interligando os países africanos Moçambique e Africa do Sul (533 kV /
1920 MW), o qual foi realizado há mais de 30 anos [2]. O segundo HVDC com nível de tensão contínua acima de
500 kV foi o HVDC de Itaipú (600 kV / 3150 MW), construído há mais de 20 anos [3].
Os UHVDC freqüentemente têm sido identificados como muito vantajosos para a transmissão de grandes
quantidades de energia em distâncias extremamente longas. Há tempos existem estudos e relatórios de
viabilidade da utilização da extra alta tensão em corrente contínua, realizados por várias organizações
internacionais [4]. Todos os estudos e relatórios concluem que a utilização da extra alta tensão contínua é
tecnicamente viável com pesquisas e desenvolvimentos em algumas áreas chaves. É esperado que os projetos de
UHVDC (com nivel de tensão contínua de 800 kV) sigam várias práticas já estabelecidas para os HVDC com os
níveis de alta tensão já utilizados (de 220 kV à 600 kV). Entretanto, com o aumento dos níveis de tensão e
potências a serem transmitidas, além dos detalhes particulares de cada sistema em corrente alternada a serem
conectados, uma maior atenção e detalhes deverão ser observados na utilização dos UHVDC.
2.0 - AS TECNOLOGIAS DOS SISTEMAS DE TRANSMISSÃO EM ALTA TENSÃO
Na segunda metade do século passado, a transmissão com os Sistemas de Transmissão em Alta Tensão em
Corrente Contínua (High Voltage Direct Current - HVDC) e sua tecnologia foram introduzidos, oferecendo novas
dimensões para as transmissões em longas distâncias. Este desenvolvimento foi iniciado com a transmissão de
energia menor que 100 MW e foi aumentando continuamente.
A transmissão de 3.000 MW de energia por longas distâncias com a utilização de HVDC com uma linha CC bipolar
é o estado da arte em muitos países. Atualmente existem maneiras de se transmitir até 7.000 MW por distâncias
muito mais longas utilizando–se também um HVDC com uma linha CC bipolar. O primeiro projeto mundial com o
nível de tensão contínua de 800 kV é o HVDC Yunnan-Guang na China, com uma capacidade de transmissão de
5.000 MW. Outros projetos em níveis similares ou maiores de tensão e potência estão sendo estudados na própria
China, India e outros países.
Os Sistemas de Transmissão em Alta Tensão em Corrente Alternada (Flexible AC Transmission Systems –
FACTS), baseados em eletrônica de potência, foram desenvolvidos para melhorar o desempenho de sistemas de
transmissão fracos e tornar a transmissão de longa distância em corrente alternada (CA) viável. Além disto, os
FACTS podem resolver problemas técnicos em sistemas de transmissão de energia interconectados. FACTS são
aplicáveis tanto em paralelo (compensadores estáticos, etc.) como em série (compensação série fixa, etc.) em
relação à linha de transmissão, ou ainda como uma combinação das duas opções para o controle do fluxo de
potência e melhorar as condições dinâmicas do sistema. A capacidade de compensadores estáticos pode chegar
a 800 MVAr, sendo que o maior projeto de FACTS com compensação série está localizado nas cidades de Purnea
e Gorakhpur na India, com um total de 1.700 MVAr [5].
2.1 Desenvolvimentos dos Sistemas de Transmissão em Alta Tensão em Corrente Contínua (HVDC)
Em geral para a transmissão de energia entre distâncias acima de 600 km, a transmissão em alta tensão em
corrente contínua é mais econômica do que a transmissão em alta tensão em corrente alternada (potências
maiores ou iguais a 1.000 MW). A transmissão de potências de 600 MW à 800 MW sobre distâncias de 300 km já
foi alcançada utilizando-se cabos submarinos e comprimentos de aproximadamente 1.000 km já se encontram em
planejamento. Devido a estes desenvolvimentos, os HVDC se tornaram uma tecnologia madura e confiável para a
transmissão de energia.
Durante o desenvolvimento dos HVDC, diferentes tipos de aplicações foram realizadas como, por exemplo, a
interconexão de sistemas com diferentes freqüências (os chamados Back-to-Back) e as transmissões de longas
distâncias. A primeira aplicação comercial foi em um sistema de transmissão de 120 km onde a utilização de
corrente alternada não foi viável devido às limitações de potência reativa. HVDC Back-to-Back (B2B) começaram a
ser aplicados interconectando dois sistemas de transmissão em corrente alternada (CA) com diferentes
freqüências. Outra aplicação de HVDC muito importante para o futuro é a interconexão de sistemas CA
complexos. A razão para estas soluções híbridas está basicamente na redução dos custos de transmissão assim
como o desvio dos sistemas de transmissão altamente carregados. As configurações típicas dos HVDC são
apresentadas na Figura 1 a seguir [5].
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Figura 1 – HVDC com suas tecnologias e aplicações
O HVDC VSC (HVDC com utilização de Fonte Conversora de Tensão) é o preferencial para a conexão de
sistemas isolados, tais como a interconexão de gerações eólicas em alto mar com o sistema de transmissão. Esta
tecnologia possui a característica “Black–Start” através das Fontes Conversoras de Tensão (Voltage-Sourced
Converter - VSC). As VSC não precisam de nenhuma tensão de referêrencia, elas podem gerar uma tensão
trifásica alternada através da tensão contínua da outra ponta, fornecida pelo conversor do sistema principal.
O maior benefício dos HVDC (tanto B2B quanto longas distâncias) é a habilidade incorporada de bloqueio da
corrente de falta, que serve como uma proteção automática para a prevenção de apagões (blackouts) no caso de
reações em cadeia devido a grandes perturbações, o que não é possível em sistemas de transmissão em corrente
alternada.
2.2 Desenvolvimentos dos Sistemas de Transmissão em Alta Tensão em Corrente Alternada (FACTS)
Desde a década de 1960, os FACTS têm evoluído para uma tecnologia madura com altas capacidades nominais.
As tecnologias utilizadas em várias aplicações, se tornaram acima de tudo altamente confiáveis. As configurações
típicas dos FACTS são apresentadas na Figura 2 a seguir [5].
Figura 2 – FACTS com suas tecnologias e aplicações
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As compensações séries possuem o benefício direto da redução do ângulo de transmissão e assim aumentar a
capacidade de transmissão. Por outro lado as compensações paralelas (ou shunt) são conhecidas pela melhoria
na qualidade da tensão. O estado da arte dos compensadores estáticos são aplicações de soluções montadas em
containers, com possibilidade de montagem em 48 horas.
3.0 - CONSIDERAÇÕES DOS SISTEMAS DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA EM EXTRA ALTA TENSÃO EM
CORRENTE CONTÍNUA (ULTRA HIGH VOLTAGE DIRECT CURRENT - UHVDC)
3.1 Seleção da Tensão Nominal, Corrente Nominal e configuração do projeto do UHVDC
A motivação para aumentar o nível de tensão para a transmissão através de longas distâncias surgiu como uma
possibilidade para a redução dos custos para a transmissão de grandes quantidades de energia. Até uma potência
de 3.000 MW à 3.500 MW, um simples bipolo operando na tensão contínua de 500 kV poderia ser suficiente.
Níveis mais altos de potência já são razões suficientes para aumentar o nível de tensão, ou o número de bipolos,
ou ambos. As razões podem ser devido aos custos das linhas de transmissão, custos de perdas, limitações de
transporte dos transformadores conversores, aproximação dos limites de corrente das válvulas tiristorizadas, etc.
Enquanto as perdas em linhas de transmissão em alta tensão aéreas reduzem com o aumento da tensão
operacional para um determinado nível de potência, as perdas com conversão da estação conversora do Sistema
de Transmissão em Alta Tensão em Corrente Contínua (High Voltage Direct Current - HVDC) irão permanecer
dentro de um mesmo limite (aproximadamente 1,5% de ambas as estações) devido à porção das perdas de carga
dependentes da tensão. Com o aumento do comprimento da linha de transmissão e aumento da potência nominal,
a tensão de operação ótima será maior. Entretanto, a tensão nominal final a ser selecionada deverá ser baseada
nos resultados de uma otimização geral, levando-se em conta a capitalização das perdas e o custo dos
equipamentos e materiais a serem utilizados no projeto.
Com o aumento do nível de potência várias opções deverão ser avaliadas para se chegar à configuração final do
HVDC. O primeiro impacto em exigências técnicas no aumento da potência de transmissão a níveis maiores que
3.000 MW à 3.500 MW (por exemplo: 4.000 MW à 6.000 MW) pode ser refletido no aumento no tamanho dos
transformadores conversores além dos limites de transporte de certas localidades. A solução pode ser adotar a
utilização de transformadores conversores monofásicos de dois enrolamentos que iriam resultar em tamanhos
menores, porém aumentariam o número de transformadores conversores utilizados. Todavia, levando-se em conta
o aumento das perdas do sistema, esta seria uma grande motivação para aumentar a tensão contínua de
operação para níveis superiores a 500 kV.
O tamanho dos transformadores conversores é afetado tanto pela capacidade de potência quanto pelo nível de
tensão de operação. Desta forma, ainda com níveis de potência mais altos, próximos dos 5.000 MW, pode haver
uma necessidade de dividir os transformadores conversores do ponto de vista das limitações de transporte com o
conseqüente aparecimento de múltiplos grupos de válvulas por polo, tanto em série quanto em paralelo.
Quando a necessidade por grupos múltiplos surge, geralmente o agrupamento em série tende a ser utilizado
principalmente porque os grupos série mantêm um equilíbrio entre as correntes dos polos mesmo durante
desligamentos de um grupo série e conseqüentemente não há potencialmente nenhuma corrente de terra mesmo
quando um dos grupos série estiver fora de operação. No caso de grupos paralelos haveria correntes de terra
sempre que um dos grupos sofresse um desligamento. Entretanto, caso as exigências de transmissão de altas
potências forcem os tiristores a alcançarem seus limites de corrente, a utilização de grupos paralelos (ou bipolos
adicionais) pode ser a melhor escolha. Os grupos paralelos também possuem perdas mais baixas em relação aos
grupos séries quando ocorre o desligamento de um grupo de válvulas.
Posteriormente, os grupos paralelos são altamente adaptáveis ao estágio atual de desenvolvimento, tendo em
vista que grupos paralelos podem facilmente ser adicionados a um polo existente com o mínimo de perturbação
ao sistema. Esta vantagem de grupos paralelos pode ser atrativa em qualquer estágio que ela seja necessária,
mesmo quando a capacidade de potência de um projeto é baixa devido a algúm equipamento (como por exemplo
o reator de alisamento ou válvulas), pois este poderá ser aumentado em número de elementos. A opção de
grupos paralelos é como um projeto multi-terminal, e assim os grupos paralelos podem ser facilmente localizados
em diferentes localidades e utilizados para reduzirem o custo do sistema de transmissão em corrente alternada
através da coleta e entrega de energia em diferentes localidades do sistema. Esta possibilidade tem várias
vantagens relacionadas.
No caso das exigências de transmissão de potência não serem superiores às capacidades das válvulas, soluções
alternativas podem ser consideradas para avaliação, pois os transformadores conversores podem ser mantidos
fora da área onde as conexões estrela e delta das válvulas possam ser realizadas, e somente as conexões finais
podem ser feitas na sala das válvulas. Talvez uma pequena ressalva a esta alternativa existe devido aos
complicados barramentos que irão conter tensões alternadas e contínuas no pátio da subestação, todos expostos
ao ambiente.
5
Por isto, está claro que a tensão de operação e configuração do projeto, isto é, o número e tipo de
transformadores conversores e a utilização de grupos série e paralelos de válvulas serão fortemente influenciados
pela quantidade de energia que precisa ser transportada. Com o nível de energia sendo aumentado, uma
transição provável pode ser:
• Um bipolo com grupo simples de válvulas e transformadores conversores monofásicos com três enrolamentos;
• Um bipolo com grupo simples de válvulas e transformadores conversores monofásicos com dois
enrolamentos;
• Um bipolo com grupos séries de válvulas e transformadores conversores monofásicos com dois enrolamentos;
• Um bipolo com grupos paralelos de válvulas e transformadores conversores monofásicos com dois
enrolamentos.
A lista acima não representa todas as possibilidades. Por exemplo, devido a algumas exigências de confiabilidade
para a linha de transmissão em corrente contínua, uma decisão por um bipolo adicional completo pode ser
tomada. Estas alternativas podem se intercalar entre as da listagem acima. A seguir as Figuras 3 e 4 apresentem
um HVDC com um grupo de 12 pulsos por polo e um UHVDC com dois grupos de 12 pulsos por polo.
Figura 3 – HVDC com um grupo de 12 pulsos por polo
Figura 4 – UHVDC com dois grupos de 12 pulsos por polo
6
3.2 Comentários adicionais na Seleção da Corrente Nominal do UHVDC
Em projetos de Transmissão de Energia em Extra Alta Tensão em Corrente Contínua (Ultra High Voltage Direct
Current - UHVDC), dependendo dos valores nominais deste, a corrente contínua pode chegar a valores próximos
de 3,5 kA à 4 kA. O projeto necessita de avaliações em relação à sobrecarga, acima e abaixo do valor de corrente
nominal. Algumas considerações importantes em relação à corrente nominal do projeto são:
• Perdas na linha de transmissão de corrente contínua;
• Capacidade de sobrecarga dos tiristores e do projeto;
• Equipamentos de resfriamento;
• Comutador de taps devido à queda de tensão na linha de transmissão de corrente contínua;
• Correntes de terra durante desligamentos dos polos.
Para projetos de transmissão de energia em longas distâncias, as perdas são altamente dependentes do nível da
corrente de operação, especialmente por serem diretamente relacionadas ao quadrado deste valor de corrente. As
perdas podem ser reduzidas tanto através da redução da resistência, isto é, aumentando o tamanho ou número de
condutores, ou através da redução da corrente, isto é, aumentando-se a tensão. A redução das perdas além de
um certo nível pela redução da resistência ou corrente se torna inviável devido ao aumento no custo dos
equipamentos e da linha de transmissão.
As capacidades de sobrecarga longa (de minutos até várias horas) e curta (geralmente de poucos segundos) do
projeto são críticas para se levar em consideração aos desligamentos nos sistemas de transmissão CC e CA e na
manutenção da estabilidade do sistema CA após faltas e outras perturbações. Além disto, como a tensão de
operação em um projeto de transmissão em longa distância é mais ou menos fixa, as variações da potência sobre
a conexão têm de ser realizadas através da variação da corrente, o que significa que margens na capacidade para
altas correntes devem estar previstas no projeto do UHVDC. Qualquer restrição na capacidade de sobrecarga do
projeto solicitada pelo sistema, por exemplo, devido à limitações de corrente, não é desejável. Desta forma, o
projeto deverá possuir capacidade de sobrecarga transitória de corrente acima das exigências de corrente
contínua. Os valores usuais para sobrecarga longa variam de 10% à 30% e para sobrecarga curta podem chegar
a até 50% da capacidade nominal.
Em níveis de corrente de 3,5 kA à 4 kA, com a tecnologia atual, o componente limitador no projeto de um UHVDC
com relação à corrente é o tiristor. Assim, a escolha do tiristor tem que ser feita de tal maneira que existam
margens suficientes após atendidas as solicitações do sistema. Os modernos tiristores de 5” e 6” possuem
capacidades de 8 kV e corrente contínua de até 4,5 kA, dependendo das solicitações transitórias e sistema de
resfriamento [6]. Correntes mais altas podem ser administradas pelos tiristores com capacidades mais baixas de
tensão (por exemplo: 5 kA ou 5,5 kA). Entretanto, isto irá aumentar o número de tiristores e o tamanho das torres
de válvulas significativamente.
Uma maior quantidade de corrente contínua nominal também tem impacto no projeto e localização dos eletrodos
de terra, pois durante um desligamento de uma linha de transmissão em corrente contínua o polo conectado à
outra linha terá de ser operado no modo de retorno pela terra. Isto poderá ocasionar, dependendo da potência e
nível de tensão selecionados, correntes maiores que 3 kA através da terra por longos períodos. A experiência
mostrou que o impacto de se injetar valores altos de corrente contínua na terra não é sempre previsível. Assim,
pode-se dizer relativamente que o modo de operação com retorno pela terra é mais exigente na configuração
onde a corrente de retorno é maior que 3 kA. Onde quer que projetos de HVDC múltiplos estejam presentes e
próximos uns dos outros, várias outras considerações e estudos podem ser necessários para a avaliação dos
efeitos mútuos, incluindo o efeito da operação simultânea do retorno pela terra.
3.3 Aspectos dos Equipamentos do UHVDC
Alguns equipamentos não requerem investigações detalhadas, pois a tecnologia existente basicamente habilita a
extrapolação das aplicações já utilizadas em tensões mais baixas. Entretanto, para outros equipamentos é
necessário verificar como e quanto a tecnologia e a experiência existentes são adequadas para o projeto e
fabricação. Esta necessidade inclui os seguintes equipamentos [7]:
• Transformadores conversores (converter transformers) incluindo as buchas;
• Buchas de passagem CC (DC wall bushings);
• Reatores de alisamento (smoothing reactors);
• Disjuntores de desvio CC (DC bypass circuit breakers) CC e chaves seccionadoras CC (DC disconnectors).
7
Condições adicionais podem ser importantes para o projeto e dimensionamento dos equipamentos do UHVDC e
precisam ser levadas em consideração. As estações conversoras podem estar localizadas em áreas:
• Com considerável grau de poluição;
• Em altitudes de mais de 1.000 m do nível do mar;
• Onde existam limitações de transporte para equipamentos pesados.
É evidente que as exigências de dimensionamento básico não são novas para os equipamentos do UHVDC. Estas
permanecem da mesma maneira que são consideradas nos equipamentos para níveis menores de tensão:
• Dimensionamento interno próprio dos equipamentos;
• Coordenação segura do isolamento externo dos equipamentos;
• Margem suficiente com relação a esforços mecânicos, incluindo forças sísmicas;
• Adequação das dimensões e pesos para o transporte dos equipamentos.
Todavia, para cumprir tais exigências para os níveis em extra alta tensão, maiores pesquisas e desenvolvimentos
podem ser necessários. É válido mencionar que as exigências acima não podem ser consideradas como
independentes umas das outras. Exemplos das relações existentes:
• O dimensionamento das válvulas e seus suportes dos lados das buchas dos transformadores conversores irão
influenciar nas dimensões de transporte dos transformadores;
• Com relação à coordenação de isolamento, a tensão do isolamento externo dos equipamentos deve ser
cuidadosamente coordenada com o isolamento interno para evitar os esforços excessivos de tensões radiais;
• Exigências mecânicas, por exemplo para as chaves seccionadoras CC, nos isoladores com possibilidade de
atenderem as exigências mecânicas podem resultar em efeitos adversos na coordenação do isolamento
externo dos equipamentos.
É sabido que as exigências mecânicas não só incluem forças operacionais mas também condições sísmicas e
cargas de vento nas áreas onde as estações conversoras serão localizadas. Por natureza os equipamentos do
UHVDC, estruturas de sustentação, etc., são dimensionados para suportarem esforços maiores que os existentes
nos níveis de tensão mais baixos. Conseqüentemente, não somente propriedades elétricas mas também uma
consideração cuidadosa dos esforços mecânicos são necessários para o dimensionamento e projeto adequados
dos equipamentos. Da experiência também pode-se afirmar que para tensões mais altas o isolamento externo se
torna cada vez mais importante [7].
4.0 - CONCLUSÃO
O aumento da demanda e a construção de grandes gerações de energia distantes dos principais centros de carga
resultaram em uma necessidade crescente de transmissão de grandes quantidades de energia através de longas
distâncias. Além disto, a grande utilização atual da energia renovável através de grandes parques eólicos e
fotovoltaicos necessitam da transmissão de quantidades significativas de energia de zonas remotas para outras
localidades distantes. A utilização dos Sistemas de Transmissão em Alta Tensão em Corrente Contínua (High
Voltage Direct Current - HVDC) e Sistemas de Transmissão em Alta Tensão em Corrente Alternada (Flexible AC
Transmission Systems – FACTS), aparece como uma resposta ao desafio de aumentar as capacidades de
transmissão e melhorar a estabilidade dos sistemas, mantendo altos níveis de confiabilidade.
A utilização da Transmissão de Energia em Extra Alta Tensão em Corrente Contínua (Ultra High Voltage Direct
Current - UHVDC) é economicamente atrativa para o transporte de grandes quantidades de energia através de
longas distâncias. A configuração mais adequada para o projeto de um UHVDC deve ser selecionada baseandose nos valores nominais desejados e nas considerações dos sistemas de transmissão em alta tensão que se
deseja interligar, as quais irão influenciar diretamente no tamanho dos transformadores conversores e a
capacidade de sobrecarga do projeto.
Os equipamentos principais dos UHVDC com nível de tensão contínua de 800 kV podem ser projetados e
fabricados com base nas tecnologias e conhecimentos já existentes. Além dos avanços do isolamento interno dos
transformadores conversores e buchas necessários para cobrirem os níveis mais elevados de solicitação, o
isolamento externo dos equipamentos dos UHVDC também tem sido investigado. O atual progresso das
pesquisas e desenvolvimentos dos equipamentos dos UHVDC demonstram que estes são, sem nenhuma dúvida,
o melhor caminho para o transporte de grandes quantidades de energia.
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5.0 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] M. Haeusler, H. Huang, K. Papp, "Design and Testing of 800kV HVDC Equipment", em Cigré Session 2008
(B4-115), Paris - França, 2008.
[2] H. Huang, V. Ramaswami, D. Kumar, "Design Considerations of Ultra High Voltage DC System", em IEEE/PES
T&D Conference, Dalian - China, 2007.
[3] FURNAS Centrais Elétricas S.A., Sistema de Transmissão de Itaipú – A Experiência de FURNAS, FURNAS
Centrais Elétricas S.A., Rio de Janeiro - Brasil, 1995.
[4] R. Adapa, S. Maruvada, M. Rashwan, N. Hingorani, M. Szechtman, R. Nayak, "R&D Needs for UHVDC at
800kV and Above", em Cigré Session 2008 (B4–114), Paris - França, 2008.
[5] M. Claus, D. Retzmann, D. Sörangr, K. Uecker, "Solutions for Smart and Super Grids with HVDC and FACTS",
em 17th Conference of the Eletric Power Supply Industry (CEPSI 2008), Macau - China, 2008.
[6] H. Huang, M. Uder, "Application of High Power Thyristors in HVDC and FACTS Systems", em 17th Conference
of the Eletric Power Supply Industry (CEPSI 2008), Macau - China, 2008.
[7] M. Haeusler, H. Koelsh, V. Ramaswami, "Design Aspects of UHVDC Equipment", em 17th Conference of the
Eletric Power Supply Industry (CEPSI 2008), Macau - China, 2008.
6.0 - DADOS BIOGRÁFICOS
André Luiz Pereira de Oliveira nasceu em São José do Rio Preto/SP em 1978. Engenheiro
Eletricista pela EFEI - Escola Federal de Engenharia de Itajubá (Itajubá - MG) desde 2001. Obteve
os títulos de Especialista em Proteção de Sistemas Elétricos e Mestre em Ciências (MSc) pela
Universidade Federal de Itajubá (Itajubá - MG) em 2003 e 2007 respectivamente. Certificado pelo
Project Management Institute® - PMI® dos Estados Unidos da América (USA) como Project
Management Professional (PMP®) em 2004. Trabalhou de 2001 à 2008 na SIEMENS Ltda. e
desde 2009 na SIEMENS AG (Alemanha) na área Energy Sector – Power Transmission - Power
Transmission Solutions (E T PS) como Project Manager (PM). É responsável pelo fornecimento
“turn-key” de Sistemas de Transmissão de Corrente Contínua (HVDC), Subestações de Alta Tensão, Sistemas de
Proteção, Controle e Supervisão (SPCS) e Sistemas de Compensação de Reativos (FACTS), gerenciando
contratos com empresas industriais e concessionárias do setor elétrico.
Mário Nelson Lemes é Gerente de Marketing e Vendas para Sistemas de Compensação de Reativos (FACTS) e
Transmissão em Corrente Continua (HVDC) da Siemens Ltda, Brasil com atuação também na América Latina. É
formado na UNIFEI (Universidade Federal de Engenharia de Itajubá, MG) em 1974.
Carlos Eduardo Tibúrcio nasceu em Itajubá, MG, em 31.01.1982. Graduou-se em engenharia elétrica com
ênfases em sistemas de potência, telecomunicações e otimização de sistemas pela Universidade Estadual de
Campinas (Unicamp), em 2003, mesmo ano em que ingressou na Siemens, onde atuou por quatro anos no
departamento de gerenciamento de projetos de FACTS. Durante este período, participou da implementação dos
bancos de capacitores série de São João do Piauí, do 4o Circuito da Interligação Norte Nordeste e de Rio Verde.
Em 2007, transferiu-se para a Siemens AG (Alemanha), onde atua na área de vendas de dispositivos FACTS para
América Latina e Canadá.
Dietmar Retzmann (1947), Cigré, VDE, graduado em engenharia elétrica na Technische
Hochschule Darmstadt/Alemanha em 1974. Ele recebeu o título de Doutor (Dr. Ing.) da
Universidade de Erlangen - Nuremberg em 1983. Dr. Retzmann está com Siemens (Erlangen –
Alemanha) desde 1982. Atualmente, ele é diretor de Marketing Técnico & Inovações de
HVDC/FACTS no setor Energy – Power Transmission Solutions (E T PS). Dietmar Retzmann é
autor de várias publicações técnicas. Em 1998, foi convidado como professor para a Universidade
de Tsinghua, Beijing, e em 2002 na Universidade de Zhejiang, Hangzhou, ambas na China. Desde
2004, ele dá conferências sobre HVDC/FACTS em Universidade de Karlsruhe na Alemanha.