Groupes réels

4.5.1. Incidências das descargas elétricas atmosféricas diretas vistas nos mapas da RNT Neste estudo, a distribuição das DEA no continente português e os efeitos destas na RNT, foram agrupados por casos em função do número de incidências verificadas no período de 4 anos. Os três grupos considerados foram:

Figura 4.16 – Fluxograma representativo da manipulação dos dados em NetCDF.

Comando que serve para escolher os

anos que se pretende Ficheiro Original

DEA_2003_2010_PI_daysum.nc

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DEA_2007_2010_PI_daysum.nc

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Feito o passo anterior, será pedido os dias e meses que interessam. Aí ter-se-á de ir ao ficheiro geral e executando o Panoply verificar os dias e os meses respetivos que interessam.

59  1 incidente – nesta classificação incluíram-se os casos em que podem acontecer no

mesmo dia vários incidentes com 1 ocorrência, mas não na mesma linha;

 2 incidentes – nesta classificação inclui-se os casos de 2 ocorrências nas mesmas linhas ou equipamentos;

 3 ou mais incidentes – nesta classificação incluíram-se os casos de 3 a 10 ocorrências (dado que foi o valor máximo registado no período) nas linhas ou equipamentos, como verificado na Figura 4.14.

Não obstante, o número de descargas das DEA que afetam as linhas ou equipamentos da RNT, aqui apresentados variam entre 2 e 15 descargas por dia num determinado local. De seguida, serão expostos, os três grupos referidos anteriormente. Para cada um desses grupos será apresentado um caso. A razão da escolha do caso apresentado para o grupo de 1 incidente foi aleatória. Para os outros 2 grupos (2 incidentes e 3 ou mais incidentes), optou-se para cada um deles, por apresentar casos que se verificaram os incidentes, no mesmo dia, para simplificação da visualização.

Casos de 1 incidente

Com apenas um incidente em linhas da RNT devido a DEA aconteceram 62 registos num total de 267 registos. Apesar de, como já referido, o número de DEA de polaridade negativa ser predominante face às de polaridade positiva, por vezes, no mesmo dia e região verificam-se as duas. Dos 62 casos estudados apresenta-se 1 caso que pode ser visualizado na Figura 4.17 e Figura 4.18, em que a DEA é de polaridade negativa e positiva, respetivamente.

Com estes mapas, é possível observar casos de 1 incidência de uma DEA, durante um dia, numa determinada linha da RNT. Os restantes 61 casos estudados deste tipo apresentam a mesma caraterística, conforme se pode verificar no CD em anexo à presente dissertação. O incidente aqui apresentado ocorreu em pleno inverno, mais concretamente a 19 de Novembro de 2007 e a linha onde ocorreu disparo foi:

 Bouça - Zêzere 2 para Pereiros

Para a situação das DEA de cargas negativas, Figura 4.17, verifica-se um nível de descargas na ordem das 5 incidências nas regiões de Bouça e Zêzere. Já ao nível das DEA de cargas positivas, Figura 4.18, verificam-se aproximadamente 2 descargas. A partir das intensidades de corrente,

60 estima-se que a DEA que afetou essa linha foram, muito provavelmente, as de polaridade positiva, pois estas tendem a ser mais intensas. Uma outra análise permite concluir que embora tenham ocorrido DEA em outras zonas geográficas do país para além deste caso, estas não afetaram o sistema elétrico de transporte, visto não existir registo no sistema SCADA da REN nesse período.

61

Figura 4.17 – Efeito de uma incidência das DEA de cargas negativas na região centro no dia 19 de Novembro de 2007.

62

Figura 4.18 – Efeito de uma incidência das DEA de cargas positivas na região centro no dia 19 de Novembro de 2007.

63 Casos de 2 incidentes

Em situações de 2 incidentes nas mesmas linhas da RNT, durante um dia, devido a DEA aconteceram, nos 4 anos em análise, 42 registos, num total de 267 registos que foram estudados. Apesar de ocorrerem no mesmo dia e região, as DEA de polaridade negativa e polaridade positiva, as primeiras são predominantes face às segundas. Assim, estas distribuições de DEA, nas linhas, de polaridade negativa e positiva poderão ser observadas na Figura 4.19 e Figura 4.20, respetivamente:

 Oleiros – Vila Fria  Pedralva – Vila Fria

Para este grupo, no estudo realizado, encontram-se mais 41 casos com as mesmas situações, conforme se pode verificar no CD em anexo à presente dissertação. No caso apresentado, a situação de DEA de polaridade negativa, Figura 4.19, verifica-se que estas afetaram globalmente todo o território nacional. A título de exemplo, a zona mais afetada pelas DEA foi a região sul, com 8 a 11 descargas nessa região. É de salientar, que não se registou qualquer disparo nas linhas daquela região. A linha onde existiu efetivamente disparo, foi na região norte. Nessa zona verificam-se 5 descargas, como se pode constatar na ampliação da Figura 4.19. Por sua vez, na Figura 4.20, apresentam-se as DEA de polaridade positiva, com incidências de descargas entre 1 e 2. Ainda assim, na ampliação da Figura 4.20 verifica-se que estas não fizeram atuar as proteções das linhas. Contudo, pelas observações acima, muito provavelmente, terá sido uma DEA de polaridade positiva a afetar as linhas atrás referidas, pois são mais intensas. Uma outra caraterística notória é que este acontecimento atmosférico ocorreu no início da primavera, mais concretamente no dia 20 de abril de 2008.

64

Figura 4.19 – Efeito de duas incidências das DEA de cargas negativas na região norte no dia 20 de Abril de 2008.

65

Figura 4.20 – Efeito de duas incidências das DEA de cargas positivas na região norte no dia 20 de Abril de 2008.

66 Casos de 3 incidentes

Por último, em situações de três ou mais registos de incidentes na mesma linha, nos 4 anos, aconteceram 161 registos num total de 267 registos que foram estudados. Do mesmo modo que nos incidentes anteriores, será apresentado as DEA de polaridade negativa e as DEA de polaridade positiva nas regiões onde as avarias ocorreram. Na Figura 4.21 e na Figura 4.22 apresentam-se os casos de 3 ou mais incidências, bem como as situações de DEA de polaridades negativas e positivas, respetivamente.

Deste grupo estudaram-se mais 160 casos de mapas do mesmo género, para além do aqui apresentado, conforme se pode verificar no CD em anexo à presente dissertação.

Para o caso de estudo aqui apresentado, estes incidentes aconteceram no início da primavera, mais concretamente, no dia 16 de abril de 2008. As linhas que foram afetadas pelas DEA são:

 Mendoiro - Pedralva 1  Mendoiro - Pedralva 2

 Vila Nova - Riba d’Ave para Oleiros

É de realçar que no período em análise, as linhas Mendoiro – Pedralva 1 e Mendoiro – Pedralva 2, tiveram registos de 8 e 10 incidências respetivamente. Na linha Vila Nova – Riba d’Ave para Oleiros, registaram-se 7 incidências de DEA. Neste grupo contruíram-se mapas de casos de 3 ou mais incidências das DEA em linhas da RNT.

Na Figura 4.21, é vísivel que as DEA de polaridade negativa, atingiram a zona norte de Portugal, sendo que nas regiões de Mogadouro e Pocinho também existiu DEA com o número descargas a variar entre as 4 e 5 incidências, respetivamente. De notar, que no sistema SCADA da REN não se registou qualquer incidência nessas linhas devido a DEA. Na ampliação da Figura 4.21, ilustra-se a região que foi afetada pelas DEA de polaridade negativa, com o número de descargas a variar entre as 13 e 15 incidências, respetivamente. Já na Figura 4.22, apresentam-se as DEA de polaridade positiva, com o número de descargas a variar entre os 2 e as 4 incidências, respetivamente. Contudo, estas podem ter afetado diretamente as proteções das linhas, onde muito possivelmente ambas as polaridades terão afetado as linhas.

67

Figura 4.21 – Efeito de uma incidência das DEA de cargas negativas no norte de Portugal no dia 16 de Abril de 2008.

68

Figura 4.22 – Efeito de uma incidência das DEA de cargas positivas no norte de Portugal no dia 16 de Abril de 2008.

69 4.5.2. Incidências das descargas elétricas atmosféricas indiretas vistas nos mapas da RNT

Estes tipos de incidências de DEA indiretas na RNT são situações pouco frequentes, pois como foi visto na análise da Figura 4.5, da secção 4.3.1, é evidenciado este facto. Todavia, o que pode acontecer é que estas linhas, por efeitos electroestáticos, podem atrair DEA. Na filtragem destes incidentes, registaram-se 2 casos de DEA indiretas nos 267 incidentes totais. Daí verifica-se que existiu efetivamente DEA, mas não no local onde foi reportado no sistema SCADA da REN. Na Figura 4.23 e Figura 4.24 é possível verificar essas 2 situações na linhas:

 Palmela – Ribatejo;  Monte da Pedra – Sines.

Uma vez que não houve DEA direta na linha, o que poderá ter acontecido foi existir uma DEA fora da zona principal da descarga da nuvem. Geralmente as DEA são de polaridade negativa, como ficou visto nos outros casos, mas pode acontecer em que haja no topo da nuvem descargas de polaridade positiva. Não se pode ter certeza absoluta de que houve uma descarga isolada que saiu da zona central da nuvem de trovoada e que possivelmente terá atingido um local afastado da localização da trovoada. Estas DEA podem-se afastar do ponto onde têm origem, podendo percorrer vários quilómetros na horizontal. Geralmente são chamadas as “descargas de céu limpo”.

Numa primeira análise verifica-se que, na Figura 4.23 e na Figura 4.24, não existiu DEA nas redondezas na zona entre Ribatejo e Palmela. Neste caso afetou, essencialmente, o norte de Portugal com o número de descargas a variar entre as 12 e as 15 incidencias, respetivamente. Trata-se, por isso, de um caso isolado, no qual poderá ter acontecido alguma DEA isolada. Contudo, esta situação não pode ser analisada mais em detalhe por falta de informação. Este caso ocorreu em pleno verão, mais concretamente no dia 29 de agosto de 2008.

70

Figura 4.23 –Efeito de uma incidência das DEA de polaridade negativa na região centro no dia 29 de Agosto de 2008.

71

Figura 4.24 – Efeito de uma incidência das DEA de polaridade positiva na região centro no dia 29 de Agosto de 2008.

72 Quanto ao outro caso, na Figura 4.25 e na Figura 4.26, existiu DEA em linhas próximas da linha Monte da Pedra – Sines, em que nessa linha não existiu DEA. Assim sendo, as linhas afetadas nessa região foram:

 Palmela – F.Ferro 1  Palmela – F.Ferro 2

 Palmela – F.Ferro 4 / Seixal  F.Ferro – Quinta do Anjo

Esta situação leva a entender que existiu, efetivamente, disparo na linha Monte da Pedra – Sines. Tanto podia ter sido por efeitos eletrostáticos das linhas que atraíssem DEA ou, em alternativa, por DEA fora da zona principal da descarga, como foi referido anteriormente. Já o número de descargas incidentes no local variou entre as 2 descargas na zona do Ribatejo e as 3 descargas na zona de Faro, sem que esta última não tenha afetado qualquer linha nessa região. O incidente ocorreu em pleno inverno, mais concretamente no dia 22 de dezembro de 2010.

73

Figura 4.25 – Efeito de uma incidência das DEA de polaridade negativa na região sul no dia 22 de Dezembro de 2010.

74

Figura 4.26 – Efeito de uma incidência das DEA de polaridade positiva na região sul no dia 22 de Dezembro de 2010.

75

CAPÍTULO

Conclusões finais e perspetivas de trabalhos futuros

Neste capítulo serão apresentadas as conclusões finais, enaltecendo os aspetos fundamentais que resultam deste trabalho. Serão ainda apresentadas perspetivas de trabalhos futuros.

76 5.1. Conclusão

Durante os anos de 2007 a 2010, a REN reportou 294 incidentes de origens atmosféricas na RNT em Portugal. Cerca de 80% a 90% das DEA são de polaridade negativa. As DEA de polaridade positiva são mais intensas e menos frequentes que as negativas, dependendo essencialmente da orografia local. É de salientar que todas as DEA detetadas pelos sensores LDN do IPMA e que atingiram o solo foram detetadas à superfície. Nos registos do IPMA, constata-se que a distribuição geográfica das DEA ocorre mais frequentemente na zona norte, comparativamente com as zonas centro e sul do país. Coincidentemente pelas análises feitas aos registos da REN, também é na zona norte que se verifica um maior número de atuações das proteções das linhas referentes às DEA. Este resultado poderá, em parte, ser explicado pela maior extensão de linhas aéreas. Para além disso, é na zona norte do país que existe uma maior predominância dos relevos montanhosos, onde as DEA são mais frequentes.

Os casos de estudo ocorreram nos anos 2007 a 2010. Para cada um destes anos foi tratada a informação fornecida pela REN relativamente ao registo do sistema SCADA e informação das DEA fornecida pelo IPMA. O número total de registos fornecidos pela REN foi 294 e pelo IPMA foi 326. Para cada um dos anos em estudo, a distribuição desses registos foi 76 e 55, 63 e 79, 73 e 90, 82 e 102, respetivamente, para a informação fornecida pela REN e pelo IPMA. Numa primeira análise entre os dados disponibilizados pela REN e pelo IPMA, verificou-se um nível de concordância bastante elevado entre os dois (incidente classificado pelo sistema SCADA da REN como devido a DEA - 267 registos - e a sua ocorrência nos registos do sistema LDN do IPMA). Porém, essa elevada concordância não é verificada no ano 2007, em que para 36% das DEA detetadas (correspondendo a 27 registos relativos a 2 meses contíguos) pelos sistemas SCADA da REN não existem registos de DEA no sistema LDN do IPMA. Em média, nos 4 anos em estudo pode-se afirmar que para cada 1,92 (326/170) dias de ocorrências de DEA, existe, aproximadamente, um dia em que as linhas da RNT são afetadas.

Quanto aos casos agrupados em função do número de incidências de DEA nas linhas, verifica- se que 61% dos casos correspondem a 3 ou mais incidências na mesma linha no período de 4 anos (2007-2010). Por forma a minimizar esta elevada percentagem sugere-se uma atenção particular ao dimensionamento da proteção nessas linhas ou equipamentos.

Conclui-se ainda que, relativamente ao nível das tensões de linhas de transporte de energia elétrica, as linhas mais afetadas, por ordem decrescente, são as de 150 kV, 220 kV e 400 kV.

77 Deste modo, existe uma maior probabilidade de retirar de serviço devido a DEA, um troço de linha no nível de tensão 150 kV do que no nível de tensão 220 kV, o mesmo se passando para um troço 220 kV face a um cujo nível de tensão é de 400 kV.

Numa última análise, e através das relações entre os dados disponibilizados, foi possível criar mapas georreferenciados, disponibilizado no site da REN, com recurso ao software ArcGis. Utilizando estes mapas, foi possível analisar todas as incidências das DEA nas linhas da RNT, verificando-se não só as distribuições geográficas, como também as influências das DEA. Assim, nos 4 anos em estudo, e num total de 267 registos validados como tendo origem as DEA, separam-se os casos por ordem crescente: caso de 1 incidente, casos de 2 incidentes e casos de 3 ou mais incidentes. Com apenas 1 incidente em linhas da RNT devido a DEA ocorreram 62 registos. Em situações de 2 incidentes ocorreram 42 registos. Finalmente, em casos de 3 ou mais incidentes ocorreram 161 registos. Apesar de, como já visto, o número de DEA de polaridade negativa ser predominante face às de polaridade positiva, com frequência, no mesmo dia e região verificam-se os dois tipos de descarga.

Quanto ao número de DEA no continente que afetaram diretamente as linhas da RNT variaram entre as 2 e as 15 incidências. Quanto às situações em que não foi possível encontrar DEA diretas nessa região nos registos do IPMA, apesar de existir registo de atuação de uma proteção da rede elétrica no registo da REN, não é possível identificar a sua origem. Foram apenas 2 casos deste tipo num total de 267 registos.