O aumento da demanda por fontes de energia exige a expansão e a adaptação da rede de
transmissão. Por outro lado, custos ambientais e fundiários têm crescido. A permissão para
criação de novos corredores de transmissão está se tornando mais difícil, tornando a
aquisição de novas faixas de passagem mais caras. Portanto a recapacitação de linhas de
transmissão (LTs) existentes tem sido considerada como alternativa à construção de LTs
novas. Existem diversas opções para recapacitação de LTs em corrente alternada (AC),
entre as quais a substituição de condutores convencionais por condutores de alta
ampacidade e baixa flecha (HTLS), aumento da compensação série, uso de dispositivos
FACTS, etc. Porém a conversão para operação DC é vista como a forma mais promissora
de aumento de capacidade de LTs AC limitadas por estabilidade térmica e/ou estática.
Enquanto as opções de recapacitação AC tem custo por incremento de megawatt
transmitido mais baixo, elas raramente alcançam o nível de aumento de potência
transmissível que é possível através da conversão AC-DC. Os altos custos dos terminais
conversores são a principal razão pela qual a conversão AC-DC não tem sido usado como
alternativa de recapacitação. Entretanto, os avanços na tecnologia de eletrônica de potência
têm diminuido os custos de conversão de forma que a conversão AC-DC pode tornar-se
economicamente viável em breve.
Este trabalho apresenta as principais diretrizes para a conversão AC-DC de uma LT
existente. Um estudo de caso ilustra as opções de conversão para uma LT AC 230kV de
350km. São apresentados dois cenários de conversão. O primeiro segue a diretriz de projeto
“Fazer Nada”, onde é feito o mínimo esforço para que a LT possa operar em tensão DC. As
fases laterais são convertidas em polos e o feixe central é mantido como retorno metálico. A
única mudança é na cadeia de isoladores, cujos isoladores de vidro são substituidos por
isoladores de vidro específicos para DC. O segundo cenário considera a substituição dos
condutores utilizando condutores HTLS, divisão do feixe central para os polos, troca do
material dos isoladores e reforços nas estruturas de modo que um alto ganho na potência
transmissível seja alcançado.
Os resultados mostram que o aumento de potência transmissível é tecnicamente viável em
ambos cenários. No primeiro, a tensão polo terra poderia ser aumentada até 226kV sem
prejudicar a coordenação do isolamento nem os limites dos efeitos de corona dentro da
faixa de servidão. A potência máxima recebida no terminal inversor é 100% da capacidade
térmica da LT AC original (640MW). O incremento na potência transmitida representa um
aumento de 125% sobre o limite de estabilidade estático da LT. No segundo cenário, a
tensão operativa poderia ser aumentada para até 303kV. A capacidade da LT convertida
operando em condições normais é 160% superior à capacidade térmica da LT original.
Mais modificações poderiam ser propostas para alcançar um ponto ótimo entre aumento de
potência e custo da conversão. Análise econômica não é considerada nesse trabalho, ainda
que seja essencial para a materialização de um projeto de conversão AC-DC.
Palavras-chaves: Sistemas de Potência, Linhas Aéreas de Transmissão, conversão AC-DC,
HVDC, Recapacitação.