Impacto do Viés DC em Transformadores em Estações de Energia Renovável Próximas a Eletrodos de Aterramento UHVDC
Campo: Manufatura
China
Impacto do Viés DC em Transformadores em Estações de Energia Renovável Próximas a Eletrodos de Aterramento UHVDC
Quando o eletrodo de aterramento de um sistema de transmissão de corrente contínua de ultra-alta tensão (UHVDC) está localizado próximo a uma estação de energia renovável, a corrente de retorno que flui através do solo pode causar um aumento no potencial do solo na área do eletrodo. Este aumento no potencial do solo leva a um deslocamento no potencial do ponto neutro dos transformadores próximos, induzindo um viés DC (ou deslocamento DC) em seus núcleos. Tal viés DC pode degradar o desempenho dos transformadores e, em casos graves, causar danos ao equipamento. Portanto, medidas eficazes de mitigação são essenciais.
Uma análise detalhada deste problema é fornecida abaixo:
1. Fatores Influentes
A severidade do viés DC depende de múltiplos fatores, incluindo:
A severidade do viés DC depende de múltiplos fatores, incluindo:
- A corrente de operação do sistema UHVDC;
- A localização e o design do eletrodo de aterramento;
- A distribuição espacial da resistividade do solo;
- A configuração de conexão das bobinas e as características estruturais do transformador.
2. Consequências do Viés DC
O viés DC nos transformadores pode resultar em:
O viés DC nos transformadores pode resultar em:
- Aumento do ruído audível e vibração mecânica;
- Elevação da temperatura devido a perdas adicionais no núcleo;
- Envelhecimento acelerado do isolamento das bobinas sob exposição prolongada.
- Esses efeitos comprometem a operação segura e confiável dos transformadores e encurtam sua vida útil.
3. Medidas de Mitigação
Para suprimir o viés DC, várias estratégias técnicas podem ser empregadas:
Para suprimir o viés DC, várias estratégias técnicas podem ser empregadas:
- Comutação dinâmica do modo de aterramento do ponto neutro da estação de energia renovável (por exemplo, entre aterramento sólido e aterramento de alta resistência);
- Otimização do design da malha de aterramento para equilibrar a distribuição de potencial entre a planta renovável e subestações próximas;
- Instalação de dispositivos de bloqueio de DC (por exemplo, dispositivos de bloqueio capacitivo ou ativo) nos pontos neutros dos transformadores para bloquear correntes DC induzidas geomagneticamente ou correntes parasitas.
Conclusão
O impacto do viés DC em transformadores em estações de energia renovável próximas a eletrodos de aterramento UHVDC é um problema complexo de geoeletricidade e sistemas de energia que requer uma abordagem holística. Recomenda-se a implementação de monitoramento contínuo dos níveis de viés DC em transformadores afetados, a realização de avaliações de risco periódicas e a implantação proativa de medidas de mitigação. Fazendo isso, garante-se a operação segura, estável e de longo prazo das instalações de energia renovável em regiões influenciadas por sistemas UHVDC.
O impacto do viés DC em transformadores em estações de energia renovável próximas a eletrodos de aterramento UHVDC é um problema complexo de geoeletricidade e sistemas de energia que requer uma abordagem holística. Recomenda-se a implementação de monitoramento contínuo dos níveis de viés DC em transformadores afetados, a realização de avaliações de risco periódicas e a implantação proativa de medidas de mitigação. Fazendo isso, garante-se a operação segura, estável e de longo prazo das instalações de energia renovável em regiões influenciadas por sistemas UHVDC.
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