COMPENSADORES ESTÁTICOS DE REATIVO (CSRT) PARA

REDES ELÉTRICAS

Compensadores estáticos a tiristores de potência reativa são amplamente usados

para resolver diferentes problemas de transmissão e distribuição da energia elétrica,

relacionados com ondulações grandes e rápidas da potência reativa.

A importância da compensação da potência reativa da carga reduz os gastos na

transmissão da energia elétrica dos centros da sua geração aos consumidores.

A aplicação dos Compensadores de potência reactiva nos sistemas de energia

permite aumentar a estabilidade e capacidade de passagem das linhas de transmissão,

estabilizar a tensão nas barras da subestação, reduzir o nível das sobretensões internas,

bem como reduzir as perdas da energia elétrica nas linhas de transmissão.

AS FUNÇÕES DESEMPENHADAS PELOS COMPENSADORES ESTÁTICOS DE

POTÊNCIA REACTIVA PARA AS LINHAS DE TRANSMISSÃO SÃO:

• Estabilização da tensão nas barras de subestação

• Redução de desvios da tensão com grandes distúrbios no sistema

• Regularização da potência reativa

• Equilíbrio da potência

• Amortecimento de oscilações da potência ativa na linha

• Redução das sobretensões internas

RESULTADOS ESPERADOS:

• Aumento da estabilidade estática e dinâmica de transmissão

• Aumento de capacidade de transmisssão de energia elétrica por causa do

aperfeiçoamento da estabilidade no caso de transmissão de uma grande potência e

descarga de linhas da potência reativa

• Redução de perdas ativas nas linhas de transmissão e transformadores de rede.

Desta forma, igual com a preservação do meio ambiente, os Compensadores estático

de reactivos são de certa forma “sistemas de purificação” para o meio ambiente

energético, restaurando a qualidade da energia elétrica, estragada pelos consumidores e

baixando os danos ativos na transmissão da energia elétrica.

O CSRT também chamado Controlled Shunt Reactor-Transformador - CSRT , éum

compensador estático de reativos (CER) que une um transformador e um reator

controlado pelos tiristores (RCT). O esquema dos CER na base de um CSRT é

apresentado na Fig.1. O enrolamento de alta tensão (de rede – ER) liga-se para o ponto

da subestação, preferencial do ponto de vista de regularização da potência reativa/tensão

ou diretamente para a ponta da linha de transmissão (veja em baixo). O enrolamento

secundário de controle (EC) tem a comunicação magnética 100% com a ER e a corrente

dela, quer dizer, no enrolamento ER é controlado pela mudança do ângulo de ignição da

válvula a tiristores (VT), conectado em paralelo a EC.

VTEC Q1

Q2

Q3

ER

CE CCF-5, 7

CTr PTr Qr

LinhaBarras da subestacoes

Fig.1. Esquema do CSRT

Para compensar as correntes de harmónicas de maior amplitude, geradas na EC na

regularização, no CSRT é previsto um terceiro enrolamento compensatório (CE) à qual

está ligado o CCF (Circuito de filtros) de pequena potência. Neste caso, a parte

necessária de condensadores dos CER é feita em forma das baterias de condensadores

comutados mecanicamente, ligados às barras da subestação. No caso da falha da válvula

a tiristores o enrolamento EC pode ser shuntado com interruptor especial Q1, realizando

o controle em degraus da potência reativa dos CER.

A configuração observada emprega-se em dois CER instalados atualmente nas

subestações Vianna e Camama do Sistema de energia Norte de Angola e destinados

para a estabilização dos regimes do desempenho do sistema de energia e aumento da sua

estabilidade.

Cada CSRT tem as seguintes características principais:

• Potência nominal do enrolamento de rede com a tensão nominal e os tiristores

completamente abertos - 60 Mvar

• Tensão nominal do enrolamento ER (linear) - 230 kV

• Tensão nominal dos enrolamentos EC (fásica) e CE (linear) - 11,3 kV

• Perdas ativas com a potência nominal, igual ou menos de - 560 kWt.

Nas Fig. 2 e 3 são apresentadas as fotos do regulador CSRT, instalado em contentor.

Inclui duas células de disjuntores de 12 kV Q1 e Q2 (Fig.3), válvula trifásica a tiristores

com sistema de resfriamento líquido e sistema de controle do CET. Instalação do

resfriamento aéreo está instalado no telhado do contentor.

Fig.2. Aspecto geral do contentor a CCF

Fig.3. Compartimentos do contentor: controle, válvula, disjuntores

Na Fig. 4 é apresentada a foto da parte eletromagnética do CSRT.

Fig.5. Parte eletromagnética do CSRT

Na Fig.6 é apresentada a foto de todo o complexo do equipamento do CSRT na

subestação Camama.

Fig.6. Aspeto geral do CSRT

Na tabela 1 são apresentadas as princiais funções realizadas pelo CER.

Tabela 1

Tipo do CER Ponto de ligação Funções Sistemático Linhas ou barras da

subestação 330-750 kV

• Compensação da potência reativa das linhas

• Controle da tensão • Controle de fluxos da potência

ativa • Limitação das sobretensões de

comutação • Eliminação de oscilações da

potência ativa De subestação Barras de subestações

110-220 kV • Controle da tensão • Compensação da potência reativa

Local Barrras de subestações

35-66 kV • Compensação da potência reativa

das cargas para descarregar as linhas e transformadores de rede

• Simetrização das cargas • Estabilização da tensão • Filtragem das correntes de

harmónicas de maior amplitude