GICs em médias e baixas latitudes

 

Até há bem pouco tempo, os efeitos das correntes geomagneticamente induzidas (GICs no seu acrónimo inglês de geomagnetically induced currents) eram usualmente desprezados nos sistemas eléctricos de zonas de baixa e/ou médias latitudes, como Moçambique por exemplo.

 

Todavia, investigações levadas a cabo nos últimos anos na África do Sul, Austrália, China, Índia e Brasil (p.e.) indicam que, também nestas baixas e médias latitudes (1), as correntes geomagneticamente induzidas (GICs) podem contribuir significativamente para a danificação de cruciais equipamentos das redes eléctricas (grandes transformadores de potência, bancos de compensação-série, sistemas auxiliares de centrais e subestações, p.e.). Em alguns casos até, elas podem ter estado por detrás de alguns mal explicados colapsos de sistemas eléctricos.

 

Assim, a investigação do efeito GIC nos sistemas eléctricos em zonas de baixa e média latitudes, em particular ao longo de extensos sistemas de transmissão AC/DC comportando subestações muito distanciadas, tem vindo a tornar-se um imperativo para a generalidade dos operadores eléctricos – isto pressupõe, não só a revisão do estado de vulnerabilidade dos seus actuais sistemas, mas, também, uma permanente interacção com os fabricantes de equipamentos de forma a que se considerem configurações e especificações técnicas que tenham em conta os possíveis efeitos GIC.

 

Neste mesmo contexto, tais investigações recomendam ainda às empresas eléctricas a adopção de planos de operação que antecipadamente considerem as contingências GIC, quer através da instalação de equipamento de monitoria corrente do fenómeno em pontos nevrálgicos dos seus sistemas, quer pela adopção de práticas de antecipação que passam por um contacto online e em tempo real com os múltiplos centros internacionais encarregues de vigiarem e preverem as dinâmicas do Sol e a ocorrência de tempestades magnéticas.

 

E porque, à entrada deste novo ciclo solar # 24 ainda há tempo para que do fenómeno se dê conta, talvez não fosse má ideia que, nas empresas eléctricas, uma pequena parte do imenso tempo informático habitualmente gasto em redes sociais (Facebook, Farmville, Poker, etc.) fosse reorientado para a consulta de centros de previsão e monitoria do Clima Espacial.

 

josé lopes

 

março 2010

 

(1) embora no Brasil alguns autores liguem muito o fenómeno GIC à grande anomalia magnética do Atlântico Sul, aqui deste lado do Índico, importa estar atento aos novos estudos sobre anomalias magnéticas que a França, Índia e Sri Lanka vão desenvolvendo – em particular sobre a comoriana.

xitizap # 53

tarifas e subsídios Mozal

lições de Massingir

Vêm aí as GICs?

GICs e latitudes

o Guarda-Fios

soltas

 

alguns textos sobre

 

 Correntes Geomagneticamente Induzidas

 em baixas e media latitudes

 

EFEITOS DA INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA NA TERRA:

CORRENTES ELÉTRICAS INDUZIDAS EM SISTEMAS TECNOLÓGICOS NA SUPERFÍCIE

Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais

INPE (Brasil)

 

Um Novo Olhar sobre a

Segurança de Sistemas Elétricos (Brasil)

por L.M.V.G.Pinto, Member, IEEE, J.Szczupak, Fellow, IEEE

M. A. Drummond, Member, IEEE, L.H.Macedo, Student Member, IEEE,

 

ESTUDO DA DINÂMICA DA CORRENTE DE ANEL DURANTE A FASE PRINCIPAL DE SUPERTEMPESTADES MAGNÉTICAS

Aline de Lucas

Dissertação de Mestrado do Curso de Pós-Graduação em Geofísica Espacial

INPE / São José dos Campos - 2007

 

Eskom/África do Sul:

GEOMAGNETICALLY INDUCED CURRENTS AT MID-LATITUDES

J. Koen, C.T. Gaunt

 

Geomagnetically Induced Currents in the Southern

African Electricity Transmission Network

Jacko Koen and Trevor Gaunt

 

China / sistemas HVAC/DC:

 

STRONG MAGNETIC STORM’S INFLUENCE ON CHINA’S GUANGDONG POWER GRID

LIU Lian-Guang, LIU Chun-Ming, ZHANG Bing, WANG Ze-Zhong, XIAO Xiang-Ning, HAN Li-Zhang

Key Laboratory of Power System Protection and Dynamic Security Monitoring and Control under Ministry of Education (North China Electric Power University), Beijing 102206, China

CHINESE JOURNAL OF GEOPHYSICS Vol.51, No.4, 2008, pp: 694_699

 

alguns links de

 

Centros de Clima Espacial (enfoque GICs)

 

SOHO

http://sohowww.nascom.nasa.gov/

 

SOHO Realtime

http://sohowww.nascom.nasa.gov/data/realtime/realtime-171-512-all.html

 

 

Hermanus Magnetic Observatory (HMO – South Africa)

http://www.hmo.ac.za/

 

Regional Warning Centre for Africa

http://spaceweather.hmo.ac.za/

 

spaceweather.com

http://www.spaceweather.com/

 

NOAA/ National Weather Service
National Centers for Environmental Prediction

http://www.swpc.noaa.gov/

 

EFEITOS DA INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA NA TERRA:

 

CORRENTES ELÉTRICAS INDUZIDAS EM SISTEMAS TECNOLÓGICOS NA SUPERFÍCIE

 

As variações geomagnéticas observadas por magnetômetros instalados na superfície terrestre são compostas por duas partes, sendo uma delas gerada pelo fluxo elétrico externo, presente na Ionosfera e na Magnetosfera, e a outra gerada pelas correntes elétricas induzidas no interior da Terra. Basicamente, estas correntes resultam da interação do campo magnético com a Terra sólida condutora, constituída pelo acoplamento ortogonal deste campo com o campo elétrico. As amplitudes dos campos geoelétricos induzidos variam em função da freqüência do sinal, da taxa da variação do campo geomagnético, e também da distribuição e anisotropia da condutividade elétrica na crosta e manto terrestre.

Durante as tempestades geomagnéticas, a magnitude das variações do campo magnético na superfície da Terra é muito grande, em relação aos dias normais, como também é grande a sua taxa de variação. As tempestades magnéticas causam variações do campo entre 1000 a 2000 nT nas latitudes aurorais, entretanto são bem menores, entre 200 a 300 nT, nas latitudes baixas (equatoriais) e médias, como no caso do Brasil. A ocorrência das tempestades geomagnéticas produz correntes elétricas induzidas geomagneticamente (em inglês: GIC = Geomagnetically Induced Currents) em sistemas tecnológicos da superfície terrestre, constituídos por meios condutores, como gasodutos e linhas de transmissão de energia elétrica, de telefonia e televisão a cabo. Estes GIC são substancialmente amplificados quando a taxa de variação do campo geomagnético é mais intensa e a Terra se apresenta com resistividade elétrica elevada.

No caso das linhas de transmissão de energia, campos elétricos induzidos fluem através dos aterramentos dos pontos neutros dos transformadores das sub-estações elétricas, separadas por centenas de quilômetros, com características de correntes elétricas quase continuas (Quase-DC). Estas correntes fluem pelos transformadores e pelas linhas de transmissão entre os transformadores em questão e causam diversos tipos de danos, podendo afetar múltiplos sistemas tecnológicos em vastas áreas simultaneamente e conseqüentemente apresentam sérios problemas sócio-econômicos. Os GIC conseguem mudar o sistema de operação dos transformadores, de linear para não linear, produzindo ruídos mecânicos, geração de calor, e alterando os harmônicos. Desta maneira, os transformadores acabam ficando seriamente danificados e algumas vezes introduzem queda no fornecimento da energia elétrica, ocasionando um “apagão” (“Blackout”). As distorções nos harmônicos causadas pelo GIC, normalmente, colocam em risco a operação do sistema de proteção convencional que protege os capacitores, transformadores e geradores.

No caso de longos dutos metálicos para gás e óleo, o problema reside na prevenção de corrosão associada a concentrações anômalas da diferença de potencial entre o solo e o duto metálico.

 

fonte : Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Brasil)