Métodos de Controle de Tensão no Sistema Elétrico

Métodos de Controle de Tensão no Sistema de Energia

A tensão em um sistema de energia está sujeita a variações de acordo com as flutuações de carga. Geralmente, a tensão é elevada durante períodos de carga leve e reduzida sob condições de carga pesada. Para manter a tensão do sistema dentro de limites aceitáveis, equipamentos adicionais são necessários. Este equipamento serve para aumentar a tensão quando ela está baixa e diminuí-la quando está muito alta. A seguir, estão os métodos empregados nos sistemas de energia para o controle de tensão:

• Transformador com Mudança de Gravata sob Carga

• Transformador com Mudança de Gravata sem Carga

• Reatores Paralelos

• Modificadores de Fase Síncronos

• Capacitor Paralelo

• Sistema Estático de VAR (SVS)

O controle da tensão do sistema com a ajuda de um elemento indutivo paralelo é referido como compensação paralela. A compensação paralela é categorizada em dois tipos: compensação paralela estática e compensação síncrona. Na compensação paralela estática, reatores paralelos, capacitores paralelos e sistemas estáticos de VAR são utilizados, enquanto a compensação síncrona utiliza modificadores de fase síncronos. Os métodos de controle de tensão são detalhados abaixo.

Transformador com Mudança de Gravata sem Carga: Nesta abordagem, o controle de tensão é alcançado alterando a relação de espiras do transformador. Antes de mudar a gravata, o transformador deve ser desconectado da fonte de alimentação. A mudança de gravata do transformador é predominantemente realizada manualmente.

Transformador com Mudança de Gravata sob Carga: Esta configuração é usada para ajustar a relação de espiras do transformador para regular a tensão do sistema enquanto o transformador está fornecendo carga. A maioria dos transformadores de potência está equipada com mudanças de gravata sob carga.

Reator Paralelo: Um reator paralelo é um elemento de corrente indutivo conectado entre a linha e o neutro. Ele compensa a corrente indutiva originária de linhas de transmissão ou cabos subterrâneos. Reatores paralelos são primariamente usados em linhas de transmissão de longa distância de Tensão Extra Alta (TEH) e Tensão Ultra Alta (TUH) para controle de potência reativa.

Reatores paralelos são instalados nas subestações de extremidade de envio, subestações de extremidade de recepção e subestações intermediárias de linhas longas de TEH e TUH. Em linhas de transmissão de longa distância, reatores paralelos são conectados em intervalos de aproximadamente 300 km para limitar a tensão em pontos intermediários.

Capacitores Paralelos: Capacitores paralelos são capacitores conectados em paralelo com a linha. Eles são instalados em subestações de extremidade de recepção, subestações de distribuição e subestações de seccionamento. Capacitores paralelos injetam volt-amperes reativos na linha e geralmente são dispostos em bancos trifásicos.

Modificador de Fase Síncrono: Um modificador de fase síncrono é um motor síncrono operando sem carga mecânica. Ele é conectado à carga na extremidade de recepção da linha. Variando a excitação do enrolamento de campo, o modificador de fase síncrono pode absorver ou gerar potência reativa. Ele mantém uma tensão constante em todas as condições de carga e também melhora o fator de potência.
O Sistema Estático de VAR (SVS): O compensador estático de VAR injeta ou absorve VAR indutivo no sistema quando a tensão se desvia do valor de referência, seja mais alta ou mais baixa. No compensador estático de VAR, tiristores são usados como dispositivos de comutação em vez de disjuntores. Nos sistemas modernos, a comutação por tiristores substituiu a comutação mecânica devido à sua operação mais rápida e à capacidade de fornecer operação sem transientes através do controle de comutação.