Plc – power line carrier: onda portadora em linha de alta tensão

UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE ESCOLA DE ENGENHARIA ENGENHARIA ELÉTRICA

LEANDERSON DE MATOS REIS

PLC – POWER LINE CARRIER: ONDA PORTADORA EM LINHA DE ALTA TENSÃO

São Paulo 2007

2 LEANDERSON DE MATOS REIS

PLC – POWER LINE CARRIER
ONDA PORTADORA EM LINHA DE ALTA TENSÃO

Trabalho de Graduação Interdisciplinar apresentado ao curso de Engenharia Elétrica da Escola deEngenharia da Universidade Presbiteriana Mackenzie, como requisito parcial para a obtenção de grau de bacharel em Engenharia.

ORIENTADOR: PROF. DOUTOR FUJIO YAMADA

São Paulo 2007

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AGRADECIMENTOS

A meus pais, que sempre confiaram na minha capacidade e dedicação, e me apoiaram eu todos os momentos da minha vida. Ao Professor Doutor Fujio Yamada, que como orientador me direcionou para aconclusão deste trabalho, mostrando-se sempre presente para esclarecer dúvidas e indicar caminhos, tornando possível a elaboração deste trabalho. Ao Professor Paulo Garcia, por me auxiliar na escolha e desenvolvimento deste trabalho. Aos meus amigos que sempre pude contar, e que juntos superamos anos decisivos de nossas vidas. Aos meus colegas da Areva T&D, por me fornecer material e conhecimentonecessário para a elaboração das pesquisas e estudos matemáticos do tema. Aos professores da Escola de Engenharia Mackenzie, que fizeram com que eu tivesse uma formação acadêmica completa.

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RESUMO

O uso das redes de distribuição de energia elétrica como meio de transmissão de sinais de comunicação é bastante difundido nas Empresas de Energia Elétrica. São bastante conhecidos e utilizadospelas empresas os Sistemas Power Line Carrier (Onda Portadora em Linhas de Alta Tensão – OPLAT), com acoplamento capacitivo às Linhas de Alta Tensão. Este sistema se destaca pela confiabilidade do enlace de comunicações e pela distância que pode ser alcançada sem a necessidade da instalação de repetidoras. O sistema OPLAT é utilizado pelas empresas de energia elétrica, com o objetivo de transmitirinformações de telemetria, controle e monitoramento remoto das subestações e usinas, comunicação de voz e dados e envio de comandos de teleproteção da linha de transmissão. O objetivo deste trabalho é estudar o funcionamento deste sistema, analisando como é possível a transmissão de informações através da linha de transmissão de alta tensão. É apresentada a forma de acoplar os sinais de rádiofreqüência sobre a linha de transmissão, que normalmente possuem tensões de 34,5kV até 1000kV. Também é analisado, através da Teoria de Linha de Transmissão o comportamento dos sinais de rádio freqüência sobre as linhas de alta tensão. Todas as características da linha são analisadas para o cálculo de perdas que o sistema sofre, e no final é exemplificado com um cálculo de desempenho para um sistemaOPLAT. Em seguida são estudados os equipamentos terminais de onda portadora, apresentando os serviços e métodos de transmissão disponíveis. Logo após, é feito um comparativo econômico e tecnológico entre o sistema OPLAT e outros sistemas utilizados pelas concessionárias de energia, destacando as vantagens tecnológicas e econômicas de cada solução. Por fim, será visto algumas experiências com o CarrierDigital no Brasil, através de um quadro com todos os enlaces já em operação, e suas respectivas performances, e também as experiências de algumas empresas e concessionárias de energia no Brasil com o Carrier Digital. Palavras chave: Onda Portadora em Linha de Alta Tensão, Sistema de Telecomunicações, Equipamento OPLAT Digital, concessionárias de energia, transmissão e distribuição de energia.5

ABSTRACT

The use of the power line networks as transmission communication medium is plenty diffused between the Energy Companies. They are enough known and utilized by the companies the Power Line Carrier Systems - PLC, with capacitive coupling to the Power Lines. This system is detached for the reliability of the communication link and by the distance that can be achieved without the...