B. Engenharias - 1. Engenharia - 8. Engenharia Elétrica
DESENVOLVIMENTO DE UMA FERRAMENTA COMPUTACIONAL DIDÁTICA PARA SIMULAÇÃO DE LINHAS TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
Bruno Rafael Dreher1, 2
Diego Tardivo Rodrigues1, 2
Elvey Tessaro Andrade1, 2
Marcelo Patrício de Santana1, 2
Rômulo Lima Barros1, 2
Luigi Galloto Júnior1, 2, 3
1. Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
2. Departamento de Engenharia Elétrica
3. Prof.Msc.-Orientador
INTRODUÇÃO:A disciplina de transmissão de energia elétrica estuda o processo de transporte de energia através de dois lugares distintos por meio de linhas de transmissão de alta potência. Estas linhas possuem certos parâmetros específicos, tais como: Resistência, Capacitância, Indutância e Condutância. Os valores destes parâmetros estão diretamente relacionados com algumas variáveis, como: tensão de operação, intensidade de corrente, disposição geométrica entre os condutores, comprimento da linha. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma GUI (Graphical User Interface), utilizando o Software de cálculo MatLab (Mathworks), permitindo ao usuário aplicar os parâmetros já calculados ou então inserir novos valores para poder observar o desempenho e a dinâmica de funcionamento de uma linha de transmissão. O programa apresenta diversos cálculos, dentre eles podemos destacar o cálculo de Raio Médio Geométrico (RMG), Distância Média Geométrica (DMG) e compensação da linha de transmissão com o objetivo de uma maior eficiência no fluxo de potência. O desenvolvimento desta ferramenta computacional visa o auxílio aos acadêmicos no processo de aprendizagem dos principais cálculos envolvendo a área de transmissão de energia elétrica.METODOLOGIA:A pesquisa foi dissociada em três etapas. Primeiramente, foi realizada uma revisão bibliográfica de livros e periódicos na área de transmissão de energia elétrica. Nesta etapa foi executado um estudo das principais variáveis influentes no cálculo dos parâmetros elétricos da linha de transmissão (R, L, G e C), juntamente com um estudo aprofundado de sua modelagem (modelo pi e modelo de linha longa) e compensação, através da análise de quadripólos e teoria de circuitos elétricos. A segunda etapa de execução do projeto visa à criação da interface gráfica através da ferramenta GUIDE do Matlab, neste estágio os objetos são dispostos dentro de um ambiente gráfico. Os objetos são estruturas que nos permitem realizar funções sem possuir conhecimento prévio dos códigos que o controla, por exemplo: botões, caixa de edição de textos, gráficos, menus e painéis. Estes objetos se referem às entradas, fornecidas pelo usuário, e as saídas remetidas pelo programa. A última etapa do trabalho visa à construção dos códigos que orientam os objetos. Todo formulário analisado na primeira etapa do trabalho foi sintetizado dentro de uma rotina, que controla a interface gráfica criada na segunda etapa da pesquisa.RESULTADOS:A ferramenta computacional proposta pelos autores deste trabalho tem se mostrado de grande utilidade para os usuários. A interface mostrou um layout de fácil assimilação, sendo que o usuário não necessita de conhecimentos preliminares do software Matlab. A verificação experimental é desnecessária já que nenhuma nova metodologia é utilizada. Entretanto para verificar a veracidade dos cálculos foram resolvidos alguns problemas do livro Fuchs (Transmissão de Energia Elétrica) de cálculos do raio médio geométrico, distância média geométrica e compensação da linha de transmissão possuindo resultados idênticos aos do livro. Considerando a dificuldade de criação de uma infra-estrutura laboratorial para ensaios de linhas de transmissão de alta potência, este trabalho apresentou uma importante contribuição permitindo a simulação dessas linhas modeladas em computador.CONCLUSÕES:Este trabalho mostrou ter grande influência no processo de ensino e aprendizagem da disciplina de Transmissão de Energia Elétrica, pois facilita a compreensão por parte discente das relações entre parâmetros físicos, geométricos e elétricos de uma Linha de Transmissão, buscando, consolidar conhecimentos embasados em toda teoria de linhas de transmissão. Pois, os modelos matemáticos da linha de transmissão (modelo pi e modelo de linha longa) permitem a realização de ensaios simulados que, quase sempre, são inviáveis na prática. Com isso, o software se apresenta como elemento enriquecedor para o ensino de Transmissão de energia elétrica, além de auxílio aos projetistas de linhas de transmissão. O desenvolvimento da mesma ferramenta em Java seria interessante em trabalhos futuros, pois possibilitaria disponibilizar o sistema aos alunos pela internet.
Palavras-chave: Linhas de Transmissão, Matlab, Interface Gráfica
E-mail para contato: brunodreher5@hotmail.com
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