Come Testare un Reattore di Bypass: Una Guida Approfondita

Un reattore shunt è definito come un dispositivo che assorbe potenza reattiva da un sistema di potenza e aiuta a regolare il livello di tensione. I reattori shunt sono tipicamente utilizzati in linee di trasmissione ad alta tensione e in sottostazioni per compensare l'effetto capacitivo dei cavi lunghi e delle linee aeree. I reattori shunt possono essere fissi o variabili, a seconda del grado di regolazione della tensione richiesto.

I reattori shunt sono essenziali per mantenere la stabilità ed efficienza dei sistemi di potenza, specialmente nella trasmissione a lunga distanza e nell'integrazione di energia rinnovabile. Pertanto, devono essere testati regolarmente per garantire le loro prestazioni e affidabilità. Il test dei reattori shunt comporta la misurazione di vari parametri elettrici, come resistenza, reattanza, perdite, isolamento, resistenza dielettrica, aumento di temperatura e livello di rumore acustico. Il test dei reattori shunt aiuta anche a rilevare eventuali difetti o guasti che possano influire sul loro funzionamento o sicurezza.

Esistono diversi standard e procedure per il test dei reattori shunt, a seconda del tipo, della taratura, dell'applicazione e del produttore del dispositivo. Tuttavia, uno degli standard più ampiamente utilizzati è l'IS 5553, che specifica i test da eseguire sui reattori shunt a extra-alta tensione (EHV) o ultra-alta tensione (UHV). Secondo questo standard, i test possono essere categorizzati in tre gruppi:

• Test di tipo

• Test di routine

• Test speciali

In questo articolo, spiegheremo dettagliatamente ciascuno di questi test e forniremo alcuni consigli e best practice per eseguirli efficacemente.

Test di tipo del reattore shunt

I test di tipo vengono eseguiti su un reattore shunt per verificare le sue caratteristiche di progettazione e costruzione e dimostrarne la conformità con i requisiti specificati. I test di tipo vengono solitamente eseguiti una volta per ogni tipo o modello di reattore shunt prima che venga messo in servizio. I seguenti test vengono essenzialmente eseguiti su un reattore shunt come test di tipo:

Misurazione della resistenza di avvolgimento

Questo test misura la resistenza di ciascun avvolgimento del reattore shunt utilizzando una sorgente di corrente continua (DC) a bassa tensione e un ohmmetro. Il test viene eseguito a temperatura ambiente e dopo aver disconnesso tutte le connessioni esterne. Lo scopo di questo test è controllare la continuità e l'integrità degli avvolgimenti e calcolare le perdite dovute al rame.

I valori di resistenza misurati devono essere corretti per la temperatura utilizzando la seguente formula:

dove Rt è la resistenza alla temperatura t (°C), R20 è la resistenza a 20°C e α è il coefficiente di temperatura della resistenza (0,004 per il rame).

I valori di resistenza corretti devono essere confrontati con i dati del produttore o i risultati dei test precedenti per rilevare eventuali anomalie o deviazioni.

Misurazione della resistenza d'isolamento

Questo test misura la resistenza dell'isolamento tra gli avvolgimenti e tra gli avvolgimenti e le parti a terra del reattore shunt utilizzando una sorgente di corrente continua (DC) ad alta tensione (solitamente 500 V o 1000 V) e un megohmmetro. Il test viene eseguito a temperatura ambiente e dopo aver disconnesso tutte le connessioni esterne. Lo scopo di questo test è controllare la qualità e la condizione dell'isolamento e rilevare eventuali tracce di umidità, sporco o danni.

I valori di resistenza d'isolamento misurati devono essere corretti per la temperatura utilizzando la seguente formula:

dove Rt è la resistenza d'isolamento alla temperatura t (°C), R20 è la resistenza d'isolamento a 20°C e k è una costante che dipende dal tipo di isolamento (solitamente compresa tra 1 e 2).

I valori di resistenza d'isolamento corretti devono essere confrontati con i dati del produttore o i risultati dei test precedenti per rilevare eventuali anomalie o deviazioni.

Misurazione della reattanza

Questo test misura la reattanza di ciascun avvolgimento del reattore shunt utilizzando una sorgente di corrente alternata (AC) a bassa tensione (solitamente il 10% della tensione nominale) e un wattmetro o un analizzatore di potenza. Il test viene eseguito a temperatura ambiente e dopo aver disconnesso tutte le connessioni esterne. Lo scopo di questo test è controllare l'induttanza e l'impedenza degli avvolgimenti e calcolare il consumo di potenza reattiva.

I valori di reattanza misurati devono essere corretti per la tensione utilizzando la seguente formula:

dove Xt è la reattanza alla tensione Vt, e X10 è la reattanza al 10% della tensione nominale (V10).

I valori di reattanza corretti devono essere confrontati con i dati del produttore o i risultati dei test precedenti per rilevare eventuali anomalie o deviazioni.

Misurazione delle perdite

Questo test misura le perdite di ciascun avvolgimento del reattore shunt utilizzando una sorgente di corrente alternata (AC) a bassa tensione (solitamente il 10% della tensione nominale) e un wattmetro o un analizzatore di potenza. Il test viene eseguito a temperatura ambiente e dopo aver disconnesso tutte le connessioni esterne. Lo scopo di questo test è controllare l'efficienza e il fattore di potenza degli avvolgimenti e calcolare le perdite totali.

Le perdite misurate consistono in due componenti:

• Perdite di rame: Queste sono dovute all'effetto Joule negli avvolgimenti e possono essere calcolate moltiplicando la resistenza di avvolgimento misurata per il quadrato della corrente nominale.

• Perdite di ferro: Queste sono dovute all'isteresi e alle correnti indotte nel nucleo e possono essere calcolate sottraendo le perdite di rame dalle perdite totali.

I valori di perdita misurati devono essere corretti per la tensione utilizzando la seguente formula: