Construção de um Reator Shunt

Definição de Reator Shunt

Um reator shunt é usado para neutralizar o excesso de potência reativa capacitiva em linhas de transmissão elétrica longas.

Núcleo do Reator Shunt

Reatores shunt geralmente usam um núcleo com lacunas, construído a partir de Aço Silício Orientado a Frio para reduzir as perdas por histerese. As chapas de aço são laminadas para diminuir as perdas por correntes parasitas. Lacunas radiais, colocadas por espaçadores de módulo elétrico elevado entre pacotes de lâminas, aumentam a eficiência. Geralmente, uma estrutura de núcleo de 5 braços, trifásica, em forma de casco é empregada, onde apenas os três braços internos possuem lacunas.

Enrolamento do Reator Shunt

Não há nada especial no enrolamento de um reator. Este é principalmente feito de condutores de cobre. Os condutores são isolados com papel. Espaçadores isolados são fornecidos entre as voltas para manter o caminho para a circulação de óleo. Esta disposição ajuda no resfriamento eficiente do enrolamento.

Sistema de Resfriamento do Reator

O sistema de resfriamento ONAN (Óleo Natural Ar Natural), suficiente mesmo para reatores shunt de alta tensão devido à sua operação com baixa corrente, utiliza um banco de radiadores ligado ao tanque principal para melhorar o resfriamento.

Tanque do Reator

Para sistemas UHV e EHV, o tanque principal, frequentemente do tipo sino, é confeccionado a partir de chapas de aço espessas soldadas juntas para suportar tanto o vácuo total quanto a pressão atmosférica. Esses tanques também são projetados para fácil transporte por estrada e ferrovia.

Conservador do Reator

O conservador é fornecido no topo do tanque com tubulação de conexão de diâmetro adequado entre o tanque principal e o conservador. O conservador é geralmente um tanque cilíndrico alinhado horizontalmente, para fornecer espaço adequado para a expansão do óleo devido ao aumento de temperatura.

 É fornecida uma separação flexível entre o ar e o óleo ou célula de ar no conservador para o dito propósito. O tanque do conservador também está equipado com um medidor magnético de óleo para monitorar o nível de óleo no reator. O medidor magnético de óleo também dá um alarme através de um contato DC normalmente aberto (NO) anexado a ele quando o nível de óleo cai abaixo de um nível pré-definido devido a vazamento de óleo ou qualquer outra razão.

Dispositivo de Alívio de Pressão

Devido a grandes falhas dentro do reator, pode haver uma expansão súbita e excessiva do óleo dentro do tanque. Esta grande pressão de óleo gerada no reator deve ser liberada imediatamente, junto com a separação do reator do sistema de energia ativo. 

O Dispositivo de Alívio de Pressão faz este trabalho. É um dispositivo mecânico com mola. Este é instalado no teto do tanque principal. No evento de atuação, a pressão ascendente do óleo no tanque se torna maior que a pressão descendente da mola, resultando em uma abertura na válvula do dispositivo, através da qual o óleo expandido sai para aliviar a pressão formada dentro do tanque.

 Há uma alavanca mecânica anexada ao dispositivo que normalmente está em posição horizontal. Quando o dispositivo é acionado, esta alavanca se torna vertical. Observando o alinhamento da alavanca, mesmo a partir do nível do solo, pode-se prever se o Dispositivo de Alívio de Pressão (DAP) foi acionado ou não. O DAP é acompanhado por um contato de disparo para desligar o reator shunt no evento de atuação do dispositivo.

N B: – O DAP ou dispositivo deste tipo não pode ser redefinido remotamente uma vez acionado. Ele só pode ser redefinido manualmente movendo a alavanca para sua posição original horizontal.

Relé Buchholz

Um relé Buchholz é instalado na tubulação que conecta o tanque do conservador e o tanque principal. Este dispositivo coleta os gases gerados no óleo e aciona o contato de alarme anexado a ele. Também possui um contato de disparo que é acionado no evento de acumulação súbita de gás no dispositivo ou fluxo rápido de óleo (surto de óleo) através do dispositivo.

Respirador de Gel de Sílica

Quando o óleo fica quente, ele se expande, então o ar do conservador ou casco de ar (onde o casco de ar é usado) sai. Mas durante a contração do óleo, o ar da atmosfera entra no conservador ou casco de ar (onde o casco de ar é usado). Este processo é chamado de respiração do equipamento imerso em óleo (como transformador ou reator). 

Durante a respiração, obviamente a umidade pode entrar no equipamento se não for cuidada. Um tubo do tanque do conservador ou casco de ar é equipado com um recipiente cheio de cristais de gel de sílica. Quando o ar passa por ele, a umidade é absorvida pelo gel de sílica.

Indicador de Temperatura do Enrolamento

O indicador de temperatura do enrolamento é um tipo de medidor indicativo associado a um relé. Isso consiste em uma lâmpada sensora colocada em um bolso preenchido com óleo no teto do tanque do reator. Existem dois tubos capilares entre a lâmpada sensora e a carcaça do instrumento. 

Um tubo capilar está conectado ao balão de medição do instrumento. Outro tubo capilar está conectado ao balão compensador montado no instrumento. O sistema de medição, ou seja, a lâmpada sensora, ambos os tubos capilares e ambos os balões, estão preenchidos com um líquido que muda seu volume quando a temperatura muda. 

O bolso no qual a lâmpada sensora está imersa, é cercado por uma bobina de aquecimento que é alimentada por uma corrente proporcional à corrente que flui através do enrolamento do reator. Contatos NO operados por gravidade estão anexados ao sistema de ponteiro do instrumento para fornecer alarme de alta temperatura e disparo, respectivamente.

Indicador de Temperatura do Óleo

O indicador de temperatura do óleo, com uma lâmpada sensora em um bolso preenchido com óleo no ponto mais quente do tanque do reator, usa dois tubos capilares para ligar o sensor com os balões de medição e compensação do instrumento. Estes componentes estão preenchidos com um líquido que se expande ou contrai com as mudanças de temperatura, fornecendo leituras de temperatura precisas.

Buchas

Os terminais de enrolamento de cada fase saem do corpo do reator através de um arranjo de buchas isoladas. Em reatores shunt de alta tensão, as buchas são preenchidas com óleo. O óleo está selado dentro das buchas, o que significa que não há ligação entre o óleo dentro das buchas e o óleo dentro do tanque principal. Um medidor de nível de óleo é fornecido na câmara de expansão das buchas condensadoras.