O que é Teste de Alta Tensão?

O que é Teste de Alta Tensão?

Definição de Teste de Alta Tensão

O teste de alta tensão envolve procedimentos para garantir que o equipamento elétrico possa suportar várias tensões durante sua vida útil operacional.

Métodos de Teste de Transformadores

Essenciais para avaliar a integridade dos sistemas elétricos, incluindo testes de resistência dielétrica, capacitância e tensão de ruptura.

Tipos de Testes

Existem principalmente quatro tipos de métodos de teste de alta tensão aplicados em equipamentos de alta tensão, que são

Testes de baixa frequência sustentada

Este teste é geralmente realizado na frequência da rede (na China é 50 Hz e nos Estados Unidos é 60 Hz). Este é o teste de alta tensão mais comumente usado, realizado em equipamentos de alta tensão. Este teste, ou seja, teste de baixa frequência sustentada, é realizado em uma amostra de material isolante para determinar e garantir a resistência dielétrica e as perdas dielétricas do material isolante. Este teste também é realizado em equipamentos de alta tensão e isoladores elétricos de alta tensão para garantir a resistência dielétrica e as perdas desses equipamentos e isoladores.

Procedimento de Teste de Baixa Frequência Sustentada

O procedimento de teste é muito simples. A alta tensão é aplicada em uma amostra de isolamento ou equipamento sob teste por meio de um transformador de alta tensão. Um resistor é conectado em série com o transformador para limitar a corrente de curto-circuito no caso de uma falha no dispositivo sob teste. O resistor deve ter tantos ohms quanto a alta tensão aplicada no dispositivo sob teste.

Isso significa que a resistência deve ser classificada como 1 ohm / voltagem. Por exemplo, se aplicarmos 200 kV durante o teste, o resistor deve ter 200 kΩ, para que, em condições de curto-circuito final, a corrente de falha seja limitada a 1 A. Para este teste, a alta tensão da frequência da rede é aplicada à amostra ou equipamento sob teste por um período específico longo para garantir a capacidade contínua de resistência à alta tensão do dispositivo.

N. B. : O transformador usado para produzir extra alta tensão neste tipo de procedimento de teste de alta tensão, pode não ser de alta potência. Embora a tensão de saída seja muito alta, a corrente máxima é limitada a 1A neste transformador. Às vezes, transformadores em cascata são usados para obter uma tensão muito alta, se necessário.

Teste de Alta Tensão em Corrente Contínua

O teste de alta tensão em corrente contínua é normalmente aplicável a equipamentos utilizados em sistemas de transmissão de corrente contínua de alta tensão. Mas este teste também é aplicável a equipamentos de corrente alternada de alta tensão, quando o teste de alta tensão em corrente alternada não é possível devido a condições incontornáveis.

Por exemplo, principalmente no local, após a instalação dos equipamentos, é bastante difícil organizar energia alternada de alta tensão, pois o transformador de alta tensão pode não estar disponível no local. Portanto, o teste de alta tensão com energia alternada não é possível no local após a instalação do equipamento. Nessa situação, o teste de alta tensão em corrente contínua é o mais adequado.

No teste de alta tensão em corrente contínua de equipamentos de corrente alternada, uma tensão direta aproximadamente duas vezes a tensão nominal normal é aplicada no equipamento sob teste por 15 minutos a 1,5 horas. Embora o teste de alta tensão em corrente contínua não seja um substituto completo do teste de alta tensão em corrente alternada, ainda é aplicável onde o teste de alta tensão em corrente alternada não é possível.

Teste de alta frequência.

Os isoladores usados em sistemas de transmissão de alta tensão podem sofrer rupturas ou flashovers durante perturbações de alta frequência. As perturbações de alta frequência ocorrem no sistema de alta tensão devido a operações de chaveamento ou outras causas externas. A alta frequência na potência pode causar falhas nos isoladores, mesmo em tensões comparativamente baixas, devido às altas perdas dielétricas e ao aquecimento.

Portanto, o isolamento de todos os equipamentos de alta tensão deve garantir a capacidade de resistência à tensão de alta frequência durante sua vida útil normal. Principalmente, a interrupção súbita da corrente da linha durante o chaveamento e a falha de circuito aberto, aumentam a frequência da forma de onda da tensão no sistema.

Descobriu-se que a perda dielétrica para cada ciclo da potência é quase constante. Então, em alta frequência, a perda dielétrica por segundo torna-se muito maior do que a da frequência normal da potência. Esta perda dielétrica rápida e grande causa um aquecimento excessivo do isolador. O aquecimento excessivo, por fim, resulta em falha do isolamento, podendo levar à explosão dos isoladores. Portanto, para garantir essa capacidade de resistência à tensão de alta frequência, o teste de alta frequência é realizado em equipamentos de alta tensão.

Teste de surto ou impulso.

Pode haver uma grande influência de surtos ou raios nas linhas de transmissão. Esses fenômenos podem causar a ruptura dos isoladores das linhas de transmissão e também podem atacar o transformador de energia elétrica conectado no final das linhas de transmissão. Os testes de surto ou impulso são testes de alta ou extra-alta tensão, realizados para investigar as influências de surtos ou raios nos equipamentos de transmissão.

Normalmente, descargas de raios diretas nas linhas de transmissão são muito raras. Mas quando uma nuvem carregada se aproxima da linha de transmissão, a linha é carregada opostamente devido à carga elétrica dentro da nuvem. Quando esta nuvem carregada é subitamente descarregada devido a um raio próximo, a carga induzida na linha já não está mais presa, mas viaja pela linha com a velocidade da luz.

Portanto, entende-se que, mesmo quando o raio não atinge diretamente o condutor de transmissão, ainda haverá uma perturbação transitória de sobretensão. Devido à descarga de raios na linha ou perto da linha, uma onda de tensão com frente em degrau viaja ao longo da linha. A forma de onda é mostrada abaixo.

Durante a propagação desta onda, ocorre uma tensão elevada nos isoladores. Isso frequentemente causa a ruptura violenta dos isoladores devido a tal impulso de raio. Portanto, a investigação adequada dos isoladores e partes isolantes dos equipamentos de alta tensão deve ser feita corretamente através do teste de alta tensão.

Resistência Dielétrica e Perdas

Estes parâmetros são cruciais para entender como o isolamento pode resistir a estresses elétricos e térmicos, especialmente sob diferentes frequências de tensão.