DESEMPENHO DO COMPENSADOR DE REATIVOS
CORRELAÇÃO ENTRE A POTÊNCIA REATIVA E A TENSÃO
4.4.1 Principais características e parâmetros dos reatores saturados utilizados para os testes
A seguir são apresentadas informações relacionadas aos protótipos empregados para o processo de validação. Tendo em vista que o RNS 7 kVAr/220 V foi alvo de trabalhos já descritos, as suas características construtivas e paramétricas não são aqui reapresentadas.
Quanto ao segundo reator estudado, este corresponde a uma unidade de
586 kVAr/13,8 kV. Seus principais parâmetros construtivos e equivalentes
elétricos se encontram na Tabela 4.7.
A disponibilização de recursos atrelados com o comutador de tapes para o presente dispositivo, assim como para os demais, destina-se a adequação do mesmo ao processo de compensação de tensões de operação de forma a restaurar valores outros que não o nominal. A título de ilustração, é comum, para um sistema de 13,8 kV, definir-se que a tensão contratada seja, por exemplo, de 13,2 kV e, nestas circunstâncias a denominada tensão de 1,0 pu corresponde a este
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mesmo fosse equipado com um sistema de regulação que permitisse um ajuste do denominado set point do equipamento.
Tabela 4.7 – Protótipo de reator a núcleo saturado twin-tripler – 586 kVAr.
PrincipaisCaracterísticasElétricas
PotênciaNominal 586kVAr
ClassedeTensão 13,8kV TensãodeSaturaçãoNominal 13,9kV CorrenteNominal 25A NºEspirasEnrolamento Principal 210espiras NºEspirasEnrolamentoAuxiliar 77espiras PrincipaisCaracterísticasFísicas NúmerodeTapes 04 PesodoReator 4.800kg
VolumedeÓleo 900litros
MeioIsolante ÓleoMineral
MaterialdosEnrolamentos Cobreeletrolítico
Núcleo AçosilícioGOͲ0,27mm
Isoladores Porcelana
Comutador AcionamentoExterno
MaterialdoTanque AçoCarbono
Pintura CorCinzaClaroPadrãoMUNSEUN6,5
A Figura 4.32 ilustra o reator aqui referido.
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O outro reator avaliado corresponde a uma unidade de 3 MVAr/34,5 kV, cujos principais dados encontram-se destacados na Tabela 4.8 e indicado na Figura 4.33.
Tabela 4.8 – Protótipo de reator a núcleo saturado twin-tripler – 3 MVAr.
PrincipaisCaracterísticasElétricas
PotênciaNominal 3MVAr
ClassedeTensão 34,5kV TensãodeSaturaçãoNominal 35,9kV CorrenteNominal 51A NºEspirasEnrolamento Principal 253espiras NºEspirasEnrolamentoAuxiliar 92espiras PrincipaisCaracterísticasFísicas NúmerodeTapes 05 PesodoReator 26.230kg
VolumedeÓleo 8.180litros
MeioIsolante ÓleoMineralIsolanteͲNaftênico MaterialdosEnrolamentos Fiodecobreeletrolítico
Núcleo Açosilício
Isoladores Porcelana
Comutador TipoCTRPF– 5posições–SemCarga
MaterialdoTanque AçoCarbono
Pintura CorCinzaClaroPadrãoMUNSEU
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versus experimental
Os testes realizados no âmbito computacional e experimental consistiram, basicamente, em avaliações da operação em regime permanente. Para tanto, foram aplicados diferentes níveis de tensão nos terminais do equipamento, conforme as disponibilidades viabilizadas em campo e avaliadas as respostas dos equipamentos quanto às respectivas potências reativas absorvidas. Deve-se destacar que os equipamentos experimentaram variações de tensão desde a região de baixa saturação até a região de saturação elevada, para a qual cada equipamento foi especificado e construído.
As Figuras 4.34, 4.35 e 4.36 ilustram as curvas de tensão versus potência absorvida, experimentais e computacionais, para os reatores de 7 kVAr, 586 kVAr e 3 MVAr, respectivamente. Nestas, pode-se observar uma boa correlação entre os desempenhos experimentais e computacionais dos protótipos.
Figura 4.34– Correlação entre a tensão e a potência reativa – RNS 7 kVAr / 220 V – Resultado experimental versus computacional.
141 Figura 4.35 – Correlação entre a tensão e a potência reativa – RNS 586 kVAr / 13,8 kV –
Resultado experimental versus computacional.
Figura 4.36 – Correlação entre a tensão e a potência reativa – RNS 3 MVAr / 34,5 kV – Resultado experimental versus computacional.
4.5C
ONSIDERAÇÕES FINAISNeste capítulo os esforços foram direcionados para a avaliação do desempenho do compensador a núcleo saturado, levando em consideração tanto a operação do reator saturado isoladamente, quanto o funcionamento do conjunto compensador em sua forma completa. Estas ações foram conduzidas com vistas a oferecer informações para o processo de validação do modelo computacional de reator e compensador a núcleo saturado.
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embora tenham sido realizados de forma mais abrangente para o protótipo em escala reduzida, indicaram através das formas de onda, valores eficazes e da correlação Q=f(V), desempenhos condizentes com o esperado.
As formas de onda obtidas se mostraram bastante semelhantes, ocorrendo o mesmo também para os valores eficazes e distorções harmônicas de tensão e corrente verificadas em ambos os estudos, sobretudo para a condição de operação em plena saturação. Quanto aos estudos realizados envolvendo a operação em baixa saturação, estes apresentaram um nível de correlação menor que o anterior, porém dentro de níveis considerados aceitáveis. Este fato pode ser perfeitamente justificado pelas assimetrias e particularidades elétricas apresentadas pelo RNS utilizado nos ensaios experimentais. Entretanto, tais resultados não trazem maiores preocupações, tendo em vista que a região mais preocupante e, portanto, de maior interesse, corresponde ao ponto de operação em regime de saturação elevada.
Como destacado no texto, trabalhos de validação do modelo computacional foram também direcionados para outras unidades reativas, em escala comercial. Neste particular, a ausência de maiores informações relacionadas com formas de onda das tensões e correntes, conduziu a uma sistemática de avaliação atrelada tão apenas com as correlações entre as potências reativas absorvidas pelos dispositivos em função das tensões em seus terminais. Mais uma vez, os resultados se mostraram, experimentalmente e computacionalmente, condizentes.
Diante do bom desempenho obtido através das investigações relatadas neste capítulo ficou pois, evidenciado, que o modelo de CERNS proposto e implementado no simulador ATP se mostrou, dentro do universo definido de testes, bastante satisfatório.
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