Cálculo de ampacidade para linhas aéreas de transmissão : um comparativo entre as normas IEEE 738-2012 e CIGRÉ WG 22.12: TB 207

Abstract

Neste trabalho foi realizada uma análise comparativa entre os métodos CIGRÉ e IEEE para o cálculo de ampacidade em regime permanente para linhas aéreas de transmissão (LAT). Ambos os métodos utilizam o princípio do balanço térmico para o equacionamento do problema, porém com algumas diferenças em determinadas parcelas de calor. O método CIGRÉ é mais complexo que o método IEEE e apresenta valores mais conservativos em grande parte das situações. A comparação completa, com a variação de quatorze parâmetros por meio de rotinas matemáticas computacionais, foi efetuada com o condutor CAA Drake, que apresentou diferenças de até 13% para situações de ventos fortes, caso em que os valores obtidos método CIGRÉ deixam de se comportar de forma conservadora. Outros cinco tipos de condutores com diâmetros externos semelhantes, porém materiais e/ou métodos construtivos diferentes, foram analisados para algumas situações específicas. Foi verificado que os condutores com fios de perfis “Z” e trapezoidais e materiais termorresistentes apresentaram menores diferenças entre os métodos para casos não extremos. Também foi desenvolvido um aplicativo em ambiente MATLAB para uso didático no estudo do cálculo de ampacidade.

In this work, a comparative analysis was performed between the CIGRÉ and IEEE methods for the calculation of ampacity in a steady state for overhead transmission lines. Both methods use the principle of thermal balance to solve the problem, but with some differences in certain portions of heat. The CIGRÉ method is more complex than the IEEE method and presents more conservative values in most situations. The complete comparison, with the variation of fourteen parameters by means of computational mathematical routines, was carried out with ACSR Drake conductor, who presented differences of up to 13% in high winds situations, in which case the values obtained by CIGRÉ method no longer behave conservatively. Five other types of conductors with similar external diameters, but different materials and/or constructive methods, were analyzed for some specific situations. It was verified that conductors with "Z" and trapezoidal profile wires and thermoresistant materials presented smaller differences among the non-extreme methods. An application was also developed in MATLAB environment for didactic use in the study of the calculation of ampacity.