Como Testar um Reator de Derivação: Um Guia Completo

Um reator de derivação é definido como um dispositivo que absorve potência reativa de um sistema de energia e ajuda a regular o nível de tensão. Os reatores de derivação são geralmente utilizados em linhas de transmissão de alta tensão e subestações para compensar o efeito capacitivo de cabos longos e linhas aéreas. Os reatores de derivação podem ser fixos ou variáveis, dependendo do grau de regulação de tensão necessário.

Os reatores de derivação são essenciais para manter a estabilidade e eficiência dos sistemas de energia, especialmente na transmissão de longa distância e na integração de energias renováveis. Portanto, eles precisam ser testados regularmente para garantir seu desempenho e confiabilidade. Testar reatores de derivação envolve medir diversos parâmetros elétricos, como resistência, reatância, perdas, isolamento, resistência dielétrica, aumento de temperatura e nível de ruído acústico. Testar reatores de derivação também ajuda a detectar quaisquer defeitos ou falhas que possam afetar sua operação ou segurança.

Existem diferentes padrões e procedimentos para testar reatores de derivação, dependendo do tipo, classificação, aplicação e fabricante do dispositivo. No entanto, um dos padrões mais amplamente utilizados é o IS 5553, que especifica os testes a serem realizados em reatores de derivação de extra-alta tensão (EAT) ou ultra-alta tensão (UAT). De acordo com esse padrão, os testes podem ser categorizados em três grupos:

• Testes de tipo

• Testes rotineiros

• Testes especiais

Neste artigo, explicaremos cada um desses testes em detalhes e forneceremos algumas dicas e melhores práticas para conduzi-los efetivamente.

Testes de Tipo de Reator de Derivação

Os testes de tipo são realizados em um reator de derivação para verificar suas características de design e construção e demonstrar sua conformidade com os requisitos especificados. Os testes de tipo geralmente são feitos uma vez para cada tipo ou modelo de reator de derivação antes de ser colocado em serviço. Os seguintes testes são essencialmente realizados em um reator de derivação como testes de tipo:

Medição da Resistência das Bobinas

Este teste mede a resistência de cada bobina do reator de derivação usando uma fonte de corrente contínua (CC) de baixa tensão e um ohmímetro. O teste é realizado à temperatura ambiente e após desconectar todas as conexões externas. O objetivo deste teste é verificar a continuidade e integridade das bobinas e calcular as perdas de cobre.

Os valores de resistência medidos devem ser corrigidos para a temperatura usando a seguinte fórmula:

onde Rt é a resistência na temperatura t (°C), R20 é a resistência a 20°C, e α é o coeficiente de temperatura da resistência (0,004 para cobre).

Os valores de resistência corrigidos devem ser comparados com os dados do fabricante ou resultados de testes anteriores para detectar qualquer anormalidade ou desvio.

Medição da Resistência de Isolamento

Este teste mede a resistência do isolamento entre as bobinas e entre as bobinas e as partes aterradas do reator de derivação usando uma fonte de CC de alta tensão (geralmente 500 V ou 1000 V) e um megômetro. O teste é realizado à temperatura ambiente e após desconectar todas as conexões externas. O objetivo deste teste é verificar a qualidade e condição do isolamento e detectar qualquer umidade, sujeira ou danos.

Os valores de resistência de isolamento medidos devem ser corrigidos para a temperatura usando a seguinte fórmula:

onde Rt é a resistência de isolamento na temperatura t (°C), R20 é a resistência de isolamento a 20°C, e k é uma constante que depende do tipo de isolamento (geralmente entre 1 e 2).

Os valores de resistência de isolamento corrigidos devem ser comparados com os dados do fabricante ou resultados de testes anteriores para detectar qualquer anormalidade ou desvio.

Medição da Reatância

Este teste mede a reatância de cada bobina do reator de derivação usando uma fonte de corrente alternada (CA) de baixa tensão (geralmente 10% da tensão nominal) e um wattímetro ou analisador de potência. O teste é realizado à temperatura ambiente e após desconectar todas as conexões externas. O objetivo deste teste é verificar a indutância e a impedância das bobinas e calcular o consumo de potência reativa.

Os valores de reatância medidos devem ser corrigidos para a tensão usando a seguinte fórmula:

onde Xt é a reatância na tensão Vt, e X10 é a reatância a 10% da tensão nominal (V10).

Os valores de reatância corrigidos devem ser comparados com os dados do fabricante ou resultados de testes anteriores para detectar qualquer anormalidade ou desvio.

Medição de Perdas

Este teste mede as perdas de cada bobina do reator de derivação usando uma fonte de CA de baixa tensão (geralmente 10% da tensão nominal) e um wattímetro ou analisador de potência. O teste é realizado à temperatura ambiente e após desconectar todas as conexões externas. O objetivo deste teste é verificar a eficiência e o fator de potência das bobinas e calcular as perdas totais.

As perdas medidas consistem em dois componentes:

• Perdas de cobre: Estas são devidas ao efeito Joule nas bobinas e podem ser calculadas multiplicando a resistência medida pela tensão nominal ao quadrado.

• Perdas de ferro: Estas são devidas à histerese e às correntes parasitas no núcleo e podem ser calculadas subtraindo as perdas de cobre das perdas totais.

Os valores de perdas medidos devem ser corrigidos para a tensão usando a seguinte fórmula:

onde Pt é a perda na tensão Vt, e P10 é a perda a 10% da tensão nominal