Para que serve um REATOR SHUNT numa subestação de energia elétrica?

Olá pessoal para que serve um reator xante numa subestação de energia elétrica vem comigo Observe em tela que temos dois reatores shants um reator trifásico e outro monofásico perceba que o reator construtivamente ele é bastante parecido com transformador de potência ambos reator e transformador a óleo e Por que chamamos reatuxante porque ele é ligado em paralelo Observe agora um transformador já conhecemos bastante o transformador de potência e ele tem função de reduzir ou elevar a tensão elétrica no sistema de potência e ele vai possuir em rolamento primário e enrolamento secundário Vamos então Verificar como funciona

internamente o transformador ele é alimentado por tensões trifásicas das fases A B e C temos então aqui por exemplo o enrolamento primário na conexão estrela e um enrolamento secundário também na conexão estrela teremos então a saída no secundário das tensões das fases a b e c e de acordo com a relação de transformação esse transformador ele pode ser do tipo abaixador ou elevador Esse é o transformador potência e qual será então a diferença para um reator xante perceba que na forma construtiva eles são praticamente iguais o reator xant ele vai ser alimentado por uma fonte

trifásica mas Haverá apenas um único enrolamento nesse caso temos um enrolamento na ligação estrela aterrada qual será então o objetivo do retoxante é absorver potência reativa da rede elétrica e assim haverá a redução da tensão elétrica Esse é o objetivo do reator xante ele consome a potência reativa o excesso capacitivo do sistema elétrico reduzindo a tensão e evitando sobretensões veremos isso detalhadamente considere uma linha de transmissão de energia elétrica em alta tensão uma linha trifásica mas estamos aqui ressaltando apenas uma única fase para fins didáticos já sabemos que as linhas de transmissão elas possuem capacitâncias

naturais que são capacitâncias da fase para a terra e também entre fases e não podemos esquecer que quanto maior o comprimento da linha de transmissão maior será esse efeito capacitivo Então o que acontece essas capacitâncias naturais elas vão injetar na cabeção da transmissão potência reativa capacitiva e essa potência reativa navegando pela linha de transmissão nos extremos provocará sobre tensão e para evitar essas sobretensões instalamos nas subestações reatores e assim o reator ele vai absorver consumir esse reativo capacitivo injetado pelas capacitâncias naturais precisamos entender que capacitor e reator são lados opostos da mesma moeda e por

isso podemos fazer compensação reativa entre eles Observe um capacitor ele injeta potência reativa e eleva o perfil de tensão elétrica enquanto o reator xant ele absorve potência reativa E com isso reduz o perfil da tensão elétrica é por essa situação que numa linha de transmissão conectando duas subestações A e B fazemos a compensação capacitiva das capacitâncias naturais através de reatores shants e essa estratégia é chamada de compensação reativa da linha de transmissão Observe agora que uma das funções do reator xant é Minimizar ou então eliminar o efeito Ferrante que aquele efeito da elevação de tensão

ao longo da linha de transmissão em função das capacitâncias naturais Observe temos aqui em tela uma linha de transmissão de 250 km conectada a uma subestação de 500 kv Vamos então energizar essa linha através de um único terminal ou seja uma energização em vazio Observe que sem a presença de um reator no extremo da linha teremos um nível de tensão de 600 kv perceba que a tensão vai ser elevando ao longo da linha de transmissão quando inserimos um reator teremos agora uma tensão no terminal oposto inferior 540 HP Porque temos uma compe parcial da potência

reativa capacitiva e agora vamos observar a inserção de mais um reator no extremo da linha de transmissão e quando energizarmos essa linha com a tensão de 500 kv e dois reatores teremos ao final o mesmo perfil de tensão 500kv dizemos então que a linha agora está completamente compensada tensão de partida igual a atenção de chegada então nessa situação o reator ele teve a função de reduzir o eliminar o efeito Ferrante é uma das grandes aplicações do reator xante no sistema elétrico de potência o reator xant ele pode estar conectado em diversas situações no sistema elétrico

de potência Observe que temos aqui quatro substações de Energia Elétrica A B C e D podemos ter então linha de transmissão curta onde não há a necessidade de um reator conectado temos agora uma linha com reator conectado em apenas um extremo da linha de transmissão temos linha com reatores conectados Em ambos os extremos e uma linha muito longa onde temos dois reatores em cada um dos extremos da linha de transmissão em todas essas situações o objetivo é reduzir ou então eliminar o efeito Ferrante no entanto esse reator ele também pode ser utilizado para regulação de

tensão elétrica funciona para os operadores como um mento de regulação por exemplo podemos ter um reatoxante com disjunção conectado a barra da subestação b de bola nessa situação o operador ele pode ligar ou desligar o reator através do disjuntor regulando assim a tensão elétrica na barra da subestação tudo isso tem por objetivo a compensação reativa no sistema elétrico de potência vamos entender como isso funciona na prática eu trago aqui um exemplo do ons do operador Nacional do sistema elétrico temos como exemplo uma linha de transmissão que interliga os estados de Bahia e Pernambuco é uma

linha em 500kv e o comprimento dela é 225 km e ela possui um reator xante no terminal de Angelin 2 Vamos então observar a instrução de operação para manobra dessa linha de transmissão Como podemos energizar essa linha a partir da subestação de Paulo Afonso 4 perceba que para a energização precisamos observar dos parâmetros o primeiro deles é a presença ou não do reator de linha na subestação de Ângela em dois que é um reator em 500 kv que tem potência de 150 mega e o outro parâmetro é o valor da tensão de energização na subestação

de Paulo Afonso 4 quando o reator está conectado Eu posso energizar a linha com atenção de até 550kv porque haverá uma compensação do reativo capacitivo no entanto se esse reator ele estiver desconectado por exemplo para manutenção nós temos que reduzir a tensão de partida Porque não haverá a compensação do reativo capacitivo e nessa situação atenção máxima de energização é 500 e 25 kv reforçando a função de um reator xante é absorver potência reativa reduzindo a tensão no ponto onde ele é conectado trago agora uma das perguntas mais realizadas no canal elétrica sem limites nos comentários

do YouTube de um vídeo que postei há muito tempo sobre efeito Ferrante e a pergunta é a seguinte professor e atenção elétrica ela sobe na linha de transmissão eu pensava que havia queda de tensão e agora eu vou responder aqui graficamente vocês vão entender isso muito fácil Observe temos uma linha de transmissão conectando duas subestações e na modelagem da linha de transmissão temos uma impedância série formada por indoância e resistência elétrica e temos também uma admitância capacitiva em paralelo Isso é o que chamamos modelo pi da linha de transmissão não vamos entrar em nenhum aspecto

matemático quero passar a vocês a compreensão do fenômeno Perceba o seguinte a impedância a série ela é responsável pela queda de tensão na linha de transmissão enquanto admitância capacitiva ela é responsável pela elevação de tensão não esqueçam disso Observe agora que na prática esses efeitos eles não são isolados Mas eles competem entre si a impedância série e as capacitâncias naturais vejamos a impedância série ela vence essa queda de braço na carga pesada quando as linhas de transmissão estarão muito carregadas e teremos queda de tensão já as capacitâncias naturais elas vão vencer essa queda de braço

na carga leve é a carga mínima de um domingo pela manhã ou de um feriado ou então quando a linha de transmissão ela é energizada em nessa situação teremos então elevação de tensão e Vale salientar um ponto de operação muito importante que é o cio é quando a linha de transmissão Ela opera na potência natural nesse caso todo reativo capacitivo é consumido pela impedância série da linha de transmissão e nessa situação temos então um completo equilíbrio nem a queda de tensão nem elevação de tensão isso é o que chamamos linha de transmissão operando na potência

natural até agora analisamos o reator chat análogo construtivamente ao transformador de potência isolado a óleo com núcleo magnético mas existe o reator xant seco onde há um núcleo de ar ele não é utilizado no Brasil é bastante raro mas fora do país é muito utilizado temos aqui o desenho do reator a seco com núcleo de ar Observe então que temos uma base sobre isoladores e temos o enrolamento a bobina encapsulada ainda os terminais para conexão e alimentação do reator e vamos fazer um zoom nesse encapsulamento o que temos temos então toda a fiação os condutores

da bobina em volta desse reator e a funcionalidade é a mesma absorver potência reativa capacitiva reduzindo a tensão elétrica onde ele é conectado É isso aí pessoal valeu Um forte abraço e bons estudos