28.3 : Fluxo Máximo de Potência e Capacidade de Carga da Linha

O fluxo máximo de potência para linhas de transmissão com perdas é derivado usando parâmetros ABCD em forma fasorial. Esses parâmetros criam uma relação matricial entre as tensões e correntes da extremidade de envio e da extremidade de recebimento, permitindo a determinação da corrente da extremidade de recebimento. Essa relação facilita o cálculo da potência complexa entregue à extremidade de recebimento, da qual os componentes de potência real e reativa são derivados.

Para uma linha sem perdas, as simplificações agilizam o cálculo da potência real.

A potência real máxima teórica, ou limite de estabilidade em estado estacionário, ocorre quando o ângulo de fase entre as tensões da extremidade de envio e da extremidade de recebimento é igual ao ângulo de impedância total da série.

No entanto, se a impedância da série exceder a reatância, a potência real máxima entregue diminui.

Em cenários práticos, as linhas de energia não fornecem sua potência máxima teórica devido a limitações baseadas em tensões terminais nominais e um deslocamento angular de 90 graus. Em vez disso, a curva de capacidade de carga da linha prática, plotada abaixo do limite teórico de estabilidade em estado estacionário, considera um limite de queda de tensão de 0,95 ou menos e um deslocamento angular máximo de 30 a 35 graus. Essas restrições práticas garantem a operação confiável do sistema de energia, mantendo níveis de tensão aceitáveis ​​e limitando o deslocamento angular para evitar instabilidade.

Para linhas de transmissão curtas, normalmente com menos de 25 quilômetros, a capacidade de carga não é restringida por queda de tensão ou preocupações com estabilidade, mas pelas classificações térmicas do condutor ou equipamento terminal. Esses limites térmicos garantem que o equipamento não superaqueça sob condições de alta corrente, o que pode levar a danos ou falhas.

Em resumo, considerações teóricas e práticas, incluindo características de impedância, limites de tensão e classificações térmicas, influenciam o fluxo máximo de potência e a capacidade de carga da linha de linhas de transmissão. O gerenciamento desses fatores é essencial para a operação segura e eficiente de sistemas de energia elétrica.