Electric Energy Research Center - CepelBaoding, China - September 2015 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica Seminário China-Brasil: Isolação Externa,

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1 Electric Energy Research Center - CepelBaoding, China - September 2015 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica Seminário China-Brasil: Isolação Externa, Coordenação da Isolamento e Equipamentos em UHVDC João Clávio Salari Filho Rogério Magalhães de Azevedo DLE

2 Electric Energy Research Center - CepelBaoding, China - September 2015 Índice Comportamento da isolação externa Coordenação de isolamento Equipamentos Enfoque principal em UHVDC Palestrantes: Ding Yujian (CEPRI) Zhang Cuixia (CEPRI) You Shaohua (SGCC)

3 Electric Energy Research Center - CepelBaoding, China - September 2015 Isolação Externa Apresentação de pesquisa experimental para comportamento de gaps típicos e de instalações Gaps em ar: haste-haste e haste-plano –Característica de descarga, tensão CC Ensaios nos laboratórios de Beijing (50 m) e do Tibet (4300 m) –Impulso de manobra –Impulso atmosférico

4 Electric Energy Research Center - CepelBaoding, China - September 2015 Isolação Externa Característica de descarga, tensão CC, haste-haste independe da polaridade linear gradiente 500 kV/m efeito da altitude

5 Electric Energy Research Center - CepelBaoding, China - September 2015 Isolação Externa Característica de descarga, tensão CC, haste-plano Tensão de polaridade negativa é bem maior do que a positiva (970 kV/m - 500 kV/m) efeito da altitude

6 Electric Energy Research Center - CepelBaoding, China - September 2015 Característica de descarga, impulso atmosférico Comportamento linear polaridade  menor positiva suportabilidade Isolação Externa Haste-plano – Haste-haste – Haste-haste + Haste-plano +

7 Electric Energy Research Center - CepelBaoding, China - September 2015 Isolação Externa Característica de descarga, impulso de manobra Comportamento não-linear Suportabilidade haste-haste é maior Para uma mesma distância de gap, tempo de frente de onda tem influência significante Forma do eletrodo: proporção entre distância do gap e tamanho da haste

8 Electric Energy Research Center - CepelBaoding, China - September 2015 Isolação Externa Característica de descarga em gaps de torre DC Bipolos com disposição horizontal e torres com dois circuitos LTs em ± 800 kV, cadeia em V, isoladores poliméricos Suportabilidade tensão DC - semelhante a haste-plano

9 Electric Energy Research Center - CepelBaoding, China - September 2015 Isolação Externa Característica de descarga em gaps de torre DC Impulso de manobra: influência da forma do gap e distribuição do campo elétrico  ensaios em configurações reais

10 Electric Energy Research Center - CepelBaoding, China - September 2015 Isolação Externa distância de gap torre 800kv DC torre 500kv dc rod-rod gap rod-plate gap Característica de descarga em gaps de torre DC Impulso de manobra

11 Electric Energy Research Center - CepelBaoding, China - September 2015 Isolação Externa Característica de descarga em gaps de torre DC Impulso atmosférico: relação linear entre tensão disruptiva e comprimento do gap; continuidade da curva de 500 kV

12 Electric Energy Research Center - CepelBaoding, China - September 2015 Isolação Pátio DC e Estação Característica de descarga em gaps típicos Barramento para estrutura(suporte) / barreira (e.g. filtros) Barramento para chão/paredes Anel de equalização para chão/parede Característica de descarga DC pode ser calculada a partir dos gaps haste-haste e haste-plano, polaridade positiva, e coeficientes de correção do eletrodo Resultados para impulso de manobra

13 Electric Energy Research Center - CepelBaoding, China - September 2015 Isolação Pátio DC e Estação Característica de descarga em gaps típicos Barramento para estrutura(suporte) / barreira (e.g. filtros) Tubular – perpendicular Feixe – paralelo Feixe - perpendicular

14 Electric Energy Research Center - CepelBaoding, China - September 2015 Isolação Pátio DC e Estação Característica de descarga em gaps típicos Barramento para chão/paredes

15 Electric Energy Research Center - CepelBaoding, China - September 2015 Isolação Pátio DC e Estação Característica de descarga em gaps típicos Barramento para chão/paredes Influência do comprimento do barramento Influência do diâmetro do barramento

16 Electric Energy Research Center - CepelBaoding, China - September 2015 Isolação Pátio DC e Estação Característica de descarga em gaps típicos Anel de equalização para chão/parede Influência do tamanho do anel

17 Electric Energy Research Center - CepelBaoding, China - September 2015 Ensaios Combinados Característica de descarga para impulso de manobra sobreposto a tensão DC Considera somente tensões de polaridade positiva Gap haste-plano Tensão DC DC + manobra Manobra A tensão crítica para o ensaio combinado é mais alta do que o ensaio de impulso de manobra; varia entre 12-17%, para gaps entre 2 e 5 metros.

18 Electric Energy Research Center - CepelBaoding, China - September 2015 Ensaios Combinados Característica de descarga para impulso de manobra sobreposto a tensão DC no Gap de torre Suécia DC + manobra Manobra Tanto para torres de ±500 kV (gaps entre 2-5 m), quanto para ±800 kV (gaps entre 6,5-8 m), a diferença entre a U50% do ensaio combinado e de manobra está entre 2 e 4,5%.

19 Electric Energy Research Center - CepelBaoding, China - September 2015 Característica de descarga para impulso atmosférico sobreposto a tensão DC  Ensaios com tensões de polaridade oposta – “back flashover” Para tensão de impulso negativa, com tensão DC positiva, há uma redução de 9% na tensão de descarga, comparada com o ensaio de impulso atmosférico. Ensaios Combinados

20 Electric Energy Research Center - CepelBaoding, China - September 2015 Gerador de tensão de imulso 7.2MV e gerador de tensão de DC 1.5MV/40mA Ensaios Combinados

21 Electric Energy Research Center - CepelBaoding, China - September 2015 Isolação Externa –Geradores DC e impulso, sistema de medição –Métodos de cálculo da tensão crítica –Correção da tensão crítica – altitude –Características de contaminação de isolador DC –Característica de descarga em isoladores de SEs e LTs –Ensaios sob chuva –Gelo

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32 Electric Energy Research Center - CepelBaoding, China - September 2015 32 Características de sobretensão e de coordenação de isolamento de UHVDC 操作过电压成为控制绝缘的主要因素 Sobretensão de operação tornou-se no principal factor de restrição de isolamento 加之：高海拔和电气设备制造上的因素，给过电压和绝缘配合提出更高的要求。 Plus: Fatores de fabricação de equipamentos elétricos e alta altitude, coordenação de isolamento apresenta exigências mais elevadas. 操作冲击绝缘水平高 nível alto de isolamento de impulso de manobra 设备 Equipamento 制造难度大 Difícil de fabricar 运输困难 Díficil de transportar 体积大 Grande dimensão 操作冲击绝缘水平高 nível alto de isolamento de impulso de manobra 线路 Linha de transmissão 长空气绝缘的饱和特性 Características de saturação do isolamento de ar 尺寸大 Grande tamanho 二、直流输电系统过电压及限制 Sobretensões no sistema de transmissão DC e restrições

33 Electric Energy Research Center - CepelBaoding, China - September 2015 Equipamentos Desenvolvimento UHVAC –Projeto piloto em 750 kV, em alta altitude