CITEF fue seleccionado por ViaQuatro, operador de la Línea 4 de Metrô de São Paulo, para analizar por simulación los sistemas eléctricos de tracción y distribución en media tensión de la línea. La herramienta utilizada para realizar las simulaciones ha sido HAMLET, aplicación desarrollada por CITEF.
El estudio constó de 5 fases diferentes. En la primera fase se estudió la situación inicial de operación de la línea, añadiendo una estación adicional en cada una de las fases posteriores. Además, para cada una de las fases fueron considerados dos headways (90 y 106 seg) y dos escenarios de carga de los trenes: en el primero los trenes circulaban con el máximo número de pasajeros, mientras que en el segundo lo hacían con la carga conforme a la demanda, variable en cada andén.
La tarea previa a los análisis eléctricos consistía en reproducir, para cada uno de los escenarios configurados, las mallas de operación que cumplieran con los distintos intervalos de operación.
Posteriormente, se desarrolló el modelo para el sistema eléctrico de tracción formado por las subestaciones rectificadoras de tracción, los conductores (alimentadores y catenaria) y el sistema de retorno y tierra. En los cálculos realizados durante la simulación se considera la potencia que los trenes demandan o regeneran en cada instante, la configuración del sistema eléctrico y la potencia entregada por las subestaciones, entre otros aspectos. Para su análisis, en cada uno de los escenarios considerados se estudió tanto el funcionamiento normal de todas las subestaciones como los casos degradados simples, en los que falla uno de los grupos rectificadores, y dobles, en los que toda la subestación de rectificación deja de estar operativa, para cada una de las subestaciones de la línea. Además, para los casos en los que los resultados eléctricos obtenidos se encontraban fuera de los límites aceptables, los intervalos degradados de operación fueron calculados y verificados.
En el análisis de media tensión, fueron modelizados el sistema eléctrico de distribución en AC desde la subestación primaria, las conexiones eléctricas con otras líneas de Metrô y las subestaciones de tracción y de sistemas auxiliares, considerando las características de los conductores de cada uno de los circuitos y los consumos auxiliares de estaciones y demás equipamiento de la línea. Fue simulada la evolución temporal de todas las variables teniendo en cuenta la energía demandada por sistemas auxiliares y subestaciones de tracción en cada instante, considerando también la energía devuelta al sistema por las subestaciones de tracción reversibles, y analizadas de nuevo tanto las situaciones de funcionamiento normal del sistema como degradaciones del mismo.
Para la realización de este estudio se han necesitado más de 700 simulaciones y se han elaborado informes con un total de más de 2.000 páginas. Todo ello ha permitido conocer el funcionamiento del sistema, así como sus límites para todas las condiciones operativas de la línea, actuales y futuras.
