Principais características técnicas do Laboratório de Ultra Alta Tensão do Cepel
Os ensaios dielétricos em equipamentos de alta e ultra alta tensão requerem infraestruturas laboratoriais com espaços físicos para arranjos adequados às dimensões e classes de tensão de componentes, equipamentos e dispositivos eletromecânicos sob ensaio. São instalações especialmente projetadas e construídas para ensaios em ambientes com elevados níveis de campos elétricos e interferências eletromagnéticas, além de ter que contar com seus próprios equipamentos para gerar e medir as tensões e correntes envolvidas.
Laboratório de Ultra Alta Tensão – Capacidades:
Com operação iniciada em 2018, o Laboratório de Ultra Alta Tensão conta com uma área ao ar livre de 41.000 m² e sistemas de guincho e tração distribuídos por três pórticos com estruturas móveis, possibilitando montagens de arranjos para ensaio com até 70 metros de altura e largura. O LabUAT possui três fontes de tensão CA de 750 kV cada, que possibilitam ensaios trifásicos em delta com tensões até 750 kV e em estrela até 1,2 MV, além de ensaios monofásicos até 2,25 MV. Conta, ainda, com duas fontes de tensão CC de até ±1 MV cada, podendo chegar a ±1,6 MV quando combinadas num dipolo.
Faz parte também deste laboratório um gerador de impulso fixo de 6,4 MV/640 kJ e um gerador de impulso móvel de 2 MV/100 kJ, instalações voltadas para a realização de ensaios de suportabilidade ou de desempenho dielétricos e, em especial, para experimento de pesquisa e desenvolvimento (P&D).
O Laboratório de Ultra Alta Tensão é equipado ainda com uma Estação Meteorológica dotada de instrumentos de medição instalados em pontos estratégicos da área de ensaio, sendo composta por pluviômetros (de acúmulo e instantâneo), anemômetros, termômetros, barômetros, termo-higrômetro , transmissor multiparamétrico (que mede temperatura, umidade, pressão barométrica, velocidade e direção do vento, e chuva) e sensor de vento 3D. Todos os dados medidos são enviados e concentrados na Caixa de Conversão e Comunicação da Estação Meteorológica (CCCEM) que fica nas mediações e, de lá, os dados são enviados à Sala de Controle.
Ultra Alta Tensão em Corrente Contínua: Representação do Bipolo de Belo Monte
Exemplos de ensaios realizados no Laboratórios de Ultra Alta Tensão
O LabUAT tem a capacidade de realizar ensaios, especialmente de pesquisa experimental, como os listados a seguir:
Ensaio de Tensão Suportável à Frequência Industrial (60 Hz) em Cadeia de Isoladores Completa para Linhas de Transmissão de Ultra Alta Tensão
O objetivo deste ensaio é verificar a suportabilidade a tensões nominais e sobretensões de cadeias de isoladores completas de linha de transmissão de ultra alta tensão. Para a realização deste ensaio, a tensão deve ser aplicada à cadeia de isoladores completa a partir de um valor suficientemente baixo para que se evite qualquer efeito de sobretensões devido a transitórios de manobra, ou devido a condições não controladas de ressonância, elevando, assim, a tensão numa derivada crescente adequada. A tensão deve ser mantida pelo tempo especificado e, em seguida, reduzida rapidamente, mas não subitamente interrompida, pois isso pode gerar transitórios de manobra, o que poderia causar danos ou resultados erráticos dos ensaios. O critério de avaliação de desempenho para este ensaio é não ocorrer nenhuma disrupção plena sobre a cadeia de isoladores completa durante o procedimento.
Pesquisa e Desenvolvimento para Inserção de Sistema de Transmissão de Ultra Alta Tensão no Brasil
O objetivo desta pesquisa multidisciplinar é verificar a viabilidade de inserção de linha de transmissão em Ultra Alta Tensão (UATCA) no Sistema Elétrico Brasileiro, e oferecer uma alternativa técnico econômica para o escoamento das fontes de energia renováveis da região NE. Faz parte do escopo do projeto a montagem de um trecho da LT em 1000 kV em laboratório para ensaios dielétricos e de desempenho elétrico.
Pesquisa e Desenvolvimento para Utilização de Torres Metálicas de Transmissão Tubulares ou Treliçadas com Mísulas Isoladas em Linhas de Transmissão de Energia Elétrica
O objetivo desta pesquisa é estudar a aplicabilidade de uma família de estruturas projetadas com mísulas isolantes compostas de isoladores poliméricos para um protótipo de linha de transmissão no Brasil, apresentando a metodologia utilizada para a realização de ensaios elétricos e mecânicos que visam servir de base a um dimensionamento das estruturas de torre que estejam de acordo com os padrões e especificações de normas brasileiras. Após a especificação das estruturas com mísulas isolantes, deve ser realizado um estudo de caso comparativo entre um projeto existente e a solução alternativa com a mísula isolante.
Desenvolvimento de Metodologia para Troca de Isoladores Danificados em Linhas Vivas de Transmissão AC e CC
O objetivo desta pesquisa é disponibilizar um procedimento prático e seguro que viabilize a realização de manutenção de troca de isoladores danificados em linhas de transmissão sem o desligamento da LT com o uso da roupa condutiva para sistemas de ultra alta tensão.
Em primeiro lugar, realiza-se uma definição de suportabilidade dielétrica da cadeia de isoladores sob diversas condições: limpa, sob poluição, com isoladores quebrados e com a instalação do material de linha viva. Após essa etapa, define-se uma metodologia para a substituição de isoladores danificados.
A infraestrutura montada no Laboratório de Ultra Alta Tensão conta com uma torre real de suspensão, duas cadeias de isoladores de vidro e 200 metros de feixe com 6 condutores em cada polo. Além disso, são utilizados como suporte uma plataforma elevatória de 40 m de altura, um drone e filmadora para registro das imagens.
P&D sobre manutenção em Linha Viva
