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Principais características e parâmetros dos reatores saturados utilizados para os testes

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 25AEspirasEnrolamento 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 FINAIS

Neste 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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Capítulo V

AVALIAÇÃO COMPUTACIONAL DO DESEMPENHO DO