Reator de derivação imerso em óleo

Um reator shunt imerso em óleo é conectado em paralelo com uma linha de transmissão ou barramento para absorver parte da energia reativa capacitiva gerada por longas linhas aéreas e sistemas de cabos de alta tensão.

É usado principalmente quando a capacitância da linha se torna significativa sob condições de carga leve ou sem carga. Ao fornecer uma reatância indutiva fixa, o reator ajuda a controlar o aumento da tensão e a gerenciar o fluxo de potência reativa dentro do sistema de transmissão.

O reator pode ser fornecido como unidade monofásica ou trifásica, com classificação elétrica, nível de isolamento, arranjo de refrigeração e construção mecânica projetados para o projeto.

As aplicações típicas incluem sistemas de transmissão de 220 kV e 500 kV, grandes projetos de transmissão de energia renovável, subestações e redes de transmissão de energia de longa distância.

Por que os reatores shunt são usados ​​em linhas longas

A capacitância de uma longa linha de transmissão produz corrente de carga mesmo quando a carga transmitida é relativamente baixa. À medida que o comprimento da linha e o nível de tensão aumentam, o efeito do carregamento da potência reativa torna-se mais significativo.

Durante a operação com carga leve ou sem carga, a potência reativa capacitiva excessiva pode contribuir para o aumento da tensão ao longo da linha.

Um reator shunt fornece uma corrente indutiva em paralelo com o sistema. Isto compensa parte da potência reativa capacitiva e ajuda a manter a tensão do sistema dentro da faixa operacional necessária.

A função básica pode, portanto, ser expressa como:

Capacitância da linha → potência reativa de carga → aumento de tensão → absorção do reator shunt → melhor equilíbrio de potência reativa

A capacidade real do reator e o ponto de instalação devem ser determinados através de estudos do sistema e não apenas pelo nível de tensão.

Detalhes de construção

Núcleo Magnético de Gap Segmentado

O núcleo é montado a partir de laminações de aço elétrico com entreferros distribuídos. O arranjo de lacuna segmentada é usado para obter a indutância necessária enquanto controla a densidade do fluxo magnético e as características de saturação do núcleo.

O projeto do núcleo também considera perdas, vibração, aumento de temperatura e a tolerância de indutância necessária.

Enrolamento de alta tensão

O enrolamento utiliza condutores de cobre com sistema de isolamento selecionado de acordo com a tensão nominal e requisitos dielétricos.

A geometria do enrolamento, a seção transversal do condutor, o arranjo do isolamento e o suporte mecânico são determinados de acordo com a corrente nominal, condições de curto prazo e requisitos de teste aplicáveis.

Isolamento e resfriamento cheios de óleo

A parte ativa é instalada em um tanque de aço cheio de óleo. O óleo isolante fornece isolamento dielétrico e transfere calor do núcleo e do enrolamento para as superfícies de resfriamento.

O arranjo de resfriamento é selecionado de acordo com a classificação do reator e as condições de instalação.

Acessórios para tanques e proteção

Dependendo da classificação e especificação do projeto, o reator pode ser equipado com:

· Buchas de alta tensão

· Conservador ou sistema de preservação de óleo

· Dispositivo de alívio de pressão

· Retransmissão Buchholz

· Indicador de nível de óleo

· Indicador de temperatura do óleo

· Sensores de temperatura

· Válvula de drenagem e amostragem de óleo

· Terminais de aterramento

· Acessórios de elevação e transporte

A configuração real dos acessórios deverá seguir a especificação técnica homologada.

Especificações Técnicas

Observação: Os reatores shunt são equipamentos específicos do sistema. A classificação Mvar necessária, reatância, perdas, nível de isolamento, resistência a curto-circuito, método de resfriamento e arranjo de instalação devem ser confirmados no projeto elétrico.

Configurações Monofásicas e Trifásicas

O arranjo final depende da tensão do sistema, da compensação reativa necessária, das limitações de transporte, do layout da subestação, do esquema de proteção e dos padrões do projeto.

Onde o reator é normalmente instalado

Os reatores shunt imersos em óleo são comumente considerados para:

· Subestações de 220 kV e 500 kV

· Linhas de transmissão de alta tensão de longa distância

· Grandes projetos de transmissão de energia renovável

· Sistemas de transmissão de energia eólica e fotovoltaica

· Grandes sistemas de evacuação com geração de energia

· Sistemas de transmissão por cabo de alta tensão

· Redes com aumento significativo de tensão em carga leve

· Barramentos que requerem compensação reativa indutiva fixa

Para ambientes offshore ou outros ambientes exigentes, o gabinete do equipamento, a coordenação do isolamento, a proteção contra corrosão, o sistema de refrigeração e as condições de instalação exigem revisão adicional de engenharia.

Como selecionar o reator necessário

Um reator shunt deve ser selecionado a partir do estudo operacional da rede, em vez de simplesmente combinar o reator com a tensão do sistema.

Entradas importantes incluem:

Tensão e frequência do sistema
Definir os requisitos elétricos e de isolamento básicos.

Compensação reativa necessária
A classificação Mvar necessária determina quanta potência reativa capacitiva o reator deve absorver.

Local de instalação
O efeito de um reator depende se ele está conectado a um barramento, extremidade da linha, transformador terciário ou outro ponto designado.

Condição operacional de carga leve
A condição de carga mínima esperada é importante ao avaliar o aumento de tensão e o nível de compensação necessário.

Parâmetros da linha de transmissão
O comprimento da linha, a disposição dos condutores, as seções dos cabos e a configuração do sistema afetam a capacitância de carga.

Condições de curto-circuito
Os requisitos de resistência mecânica e térmica devem ser considerados durante o projeto.

Ambiente harmônico
Onde houver correntes harmônicas significativas, o projeto do reator deverá ser verificado quanto a perdas adicionais, aquecimento e efeitos de forma de onda.

Reatores Shunt Imersos em Óleo vs. Reatores de Derivação do Tipo Seco

A escolha deve ser baseada na tensão, classificação Mvar, ambiente de instalação, requisitos de segurança contra incêndio, medidas de manutenção e especificações do projeto.

Capacidade de fabricação e teste

Jiangshan Yulan Transformer Co., Ltd. foi fundada em 1999 e fabrica transformadores e reatores para aplicações de utilidade pública, industriais e de energia.

Yulan tem capacidade de fabricação até a classe de 110 kV, com aproximadamente 35.000 m² de área local e 15.000 m² de espaço para oficina.

Os recursos de produção e teste incluem:

· equipamento de elevação de 80 toneladas

· Sistema de secagem a vácuo em fase vapor de querosene de 400 kW

· Equipamento de teste de impulso de 1200 kV

· Transformador de teste de tensão suportável de frequência industrial de 400 kV

· Grupo gerador de teste de indução de 300 kV

· Equipamento de enrolamento vertical controlado por computador

· Equipamento de corte transversal e corte central

· Equipamento de prensagem hidráulica

· Equipamentos para enrolamento de folhas

Yulan opera sistemas de gerenciamento ISO 9001:2015, ISO 14001 e ISO 45001:2018.

Para um reator shunt específico, o escopo e a documentação do teste de fábrica são estabelecidos de acordo com a especificação técnica aprovada e normas aplicáveis.

Documentos Técnicos para Aquisições

Para uma cotação de reator shunt, os compradores devem fornecer:

1. Tensão do sistema e tensão máxima do sistema

2. Frequência

3. Classificação Mvar obrigatória

4. Ponto de instalação

5. Comprimento e configuração da linha de transmissão

6. Condições operacionais com carga leve

7. Reatância ou impedância necessária, se especificada

8. Corrente nominal

9. Nível de isolamento

10. Parâmetros de curto-circuito

11. Requisitos de resfriamento

12. Instalação interna ou externa

13. Temperatura ambiente e altitude

14. Padrões IEC/GB ou locais aplicáveis

15. Testes de fábrica e de tipo exigidos

Um diagrama unifilar e dados de estudo do sistema são particularmente úteis ao determinar a classificação necessária do reator.

Perguntas frequentes

O que um reator shunt faz?

Um reator shunt absorve energia reativa indutiva do sistema para compensar parte da potência reativa de carga capacitiva de linhas ou cabos de transmissão. Isso ajuda a gerenciar a tensão sob condições de carga leve.

Por que os reatores shunt são usados ​​em longas linhas de transmissão?

Linhas longas de alta tensão têm maior capacitância de carga. Sob condições de carga leve ou sem carga, isso pode contribuir para o aumento da tensão. Um reator shunt fornece compensação indutiva fixa para neutralizar esse efeito.

Um reator shunt é o mesmo que um reator em série?

Não. Um reator shunt é conectado em paralelo ao sistema e absorve principalmente energia reativa capacitiva. Um reator em série é conectado em série com um circuito e desempenha diferentes funções, como limitação de corrente, filtragem ou proteção de banco de capacitores.

A capacidade do reator é ajustável?

A configuração BKS/BKD descrita aqui é um reator shunt de reatância fixa. Sua reatância operacional normal não é ajustada através de um comutador de derivação em carga.

Como é determinada a classificação Mvar exigida?

A classificação necessária depende da potência reativa de carga da linha, da tensão operacional, do comprimento da linha, da condição de carga mínima, do ponto de instalação e da faixa de controle de tensão desejada. Normalmente é necessário um estudo do sistema.

Pode ser usado em projetos de transmissão de energia renovável?

Sim. Os reatores shunt podem ser usados ​​em sistemas de coleta e transmissão de energia renovável, onde longas linhas ou cabos produzem efeitos de carga capacitiva significativos. A necessidade real deverá ser confirmada através do estudo de potência reativa e tensão do projeto.

Yulan pode fabricar um reator de derivação personalizado?

O reator pode ser projetado de acordo com requisitos específicos de tensão, classificação Mvar, reatância, nível de isolamento, resfriamento, instalação e teste. A configuração final deverá ser confirmada a partir da especificação técnica do cliente.

Sobre Yulan Transformer

Fundada em 1999, Jiangshan Yulan Transformer Co., Ltd. fabrica transformadores de potência, transformadores de forno, transformadores retificadores, reatores de derivação, reatores em série e outros equipamentos elétricos personalizados.

As instalações de fabricação e testes da empresa suportam equipamentos elétricos até a classe de 110 kV, com equipamentos dedicados para enrolamento, processamento de núcleo, secagem a vácuo, testes de alta tensão e montagem.

Para um projeto de reator shunt imerso em óleo, Yulan pode revisar os dados do estudo do sistema e preparar uma configuração técnica cobrindo a classificação Mvar, reatância, sistema de isolamento, arranjo de resfriamento, acessórios e testes de fábrica necessários.