SOLUÇÕES EM QUALIDADE DE ENERGIA Soluções em média e alta tensão

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2 2 Moving together

3 1. PAINÉIS METÁLICOS, FILTROS DE HARMÔNICOS E BANCOS DE CAPACITORES 1. PAINÉIS METÁLICOS, FILTROS DE HARMÔNICOS E BANCOS DE CAPACITORES A ARTECHE oferece soluções de engenharia customizadas para aplicações em concessionárias de energia e grandes indústrias. Nossos bancos de capacitores e filtros de harmônicos podem ser fornecidos em painéis metálicos. Bancos de capacitores e filtros de harmônicos são geralmente instalados nas subestações de serviço e fornecidos com chaveamento automático para manter o fator de potência e as distorções de harmônicos dentro das condições ideais, independente das variações de cargas no sistema. As soluções ARTECHE podem incluir reatores sintonizados ou dessintonizados para redução de distorções de harmônicos, fornecimento de reativos e evitar ressonância dos capacitores com a indutância do sistema. A alimentação dos bancos de capacitores e dos filtros pode ser por via aérea ou subterrânea, dependendo de cada projeto. 1.1 Características gerais CAPACITOR DE POTÊNCIA As unidades capacitivas utilizadas nas soluções ARTECHE estão disponíveis em versões monofásicas ou trifásicas, em caixa de aço inoxidável. Nossos capacitores não contêm Bifenilas Policloradas PCB`s e estão disponíveis em potências de 20 kvar a 1000 kvar (unidades monofásicas), podendo ser fabricados com fusíveis internos ou externos (tipo expulsão). Cada capacitor tem um resistor de descarga para reduzir a tensão entre os terminais a 50 V em cinco minutos, conforme norma NBR REATORES DE SINTONIA Aos filtros harmônicos são adicionados reatores de sintonia com núcleo de ar. REATORES DE ENERGIZAÇÃO Bancos de capacitores necessitam de reatores de inserção para limitar correntes de inrush. FUSÍVEIS LIMITADORES DE CORRENTE Bancos de capacitores devem ser protegidos com fusíveis limitadores de corrente para correntes de curto-circuito ou ressonância no sistema. TRANSFORMADORES DE MEDIÇÃO Bancos de capacitores automáticos requerem sinais de tensão e corrente para operação, podendo estes serem fornecidos juntamente com o banco de capacitores ou utilizando transformadores já instalados. Transformadores de corrente para desequilíbrio de neutro ou transformadores de tensão devem ser instalados dependendo do tipo de conexão do banco. CHAVE DE MANOBRA SOB CARGA Interruptor monofásico ou trifásico sob carga a óleo ou a vácuo, projetado especialmente para manobra com cargas capacitivas. Qualidade de Energia Painéis metálicos, filtros de harmônicos e bancos de capacitores 3

4 1. PAINÉIS METÁLICOS, FILTROS DE HARMÔNICOS E BANCOS DE CAPACITORES PARA-RAIOS Devido a descargas atmosféricas no sistema, os bancos de capacitores podem ser protegidos por para-raios. CONTROLE DE PASSAGEM POR ZERO (TENSÃO) Em projetos específicos são utilizados interruptores especiais para chaveamento, minimizando transitórios no sistema. CHAVE DE ATERRAMENTO É utilizada para garantir que o banco de capacitores esteja completamente desenergizado para manutenção, garantindo assim a segurança dos operadores. SISTEMA DE PROTEÇÃO E CONTROLE As principais proteções são sobrecorrente, desequilíbrio de neutro, ajuste de tensão e tempo, entre outras. ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS DE FILTRO DE HARMÔNICOS E BANCOS DE CAPACITORES Capacidade Tensão Frequência Conexão Serviço Compartimento Qualquer valor de kvar Até 38 kv 50 Hz ou 60 Hz Fixa ou Automática Interno ou Externo IP ou NEMA 4 Qualidade de Energia Painéis metálicos, filtros de harmônicos e bancos de capacitores

5 2. CUBÍCULOS BLINDADOS 2. CUBÍCULOS BLINDADOS A ARTECHE oferece uma gama completa de soluções de bancos de capacitores em cubículos blindados com chave de manobra a vácuo e aterramento, ambos instalados em painel metálico com alto nível de segurança. A ARTECHE pode atender suas necessidades com soluções econômicas para correção de fator de potência, redução de harmônicos e controle de nível de tensão. Reatores de inrush são equipamentos opcionais para aplicação em bancos de capacitores. Nos bancos de capacitores em paralelo no mesmo barramento, devem ser instalados reatores de inrush para redução de transitórios no sistema. Os bancos de capacitores da ARTECHE utilizam células capacitivas isentas de PCB com níveis de isolação de até 200 kv, resistor de descarga interna e buchas de porcelana, sendo totalmente compatíveis com serviços externos. Nossos capacitores estão disponíveis em unidades mono ou trifásicas com fusíveis opcionais. ESPECIFICAÇÕES DE MONTAGEM DO CAPACITOR Capacidade Máx. kvar Máx. Corrente Tensão Máx. Tensão Frequência Serviço Compartimento Montagem Qualquer valor de kvar 135% do nível 180% do nível (rms) Até 38 kv 110% do nível (rms) 50 Hz ou 60 Hz Interno e externo Aço galvanizado Compartimento IP ou NEMA Qualidade de Energia Cubículos blindados 5

6 3. BANCOS DE CAPACITORES E FILTROS DE HARMÔNICOS TIPO SUBESTAÇÃO 3. BANCOS DE CAPACITORES E FILTROS DE HARMÔNICOS TIPO SUBESTAÇÃO 3.1 Adequação à subestação A ARTECHE fornece bancos de capacitores para sistemas de compensação reativa e filtros harmônicos em configurações montadas em estrutura em aço galvanizado a fogo para uso interno ou externo tipo subestação. Bancos de capacitores e filtros harmônicos são conectados em derivação (shunt) ao sistema. Podem ser fabricados em vários requisitos de potência e tensão e operar de maneira fixa ou automática com várias configurações. Além de fornecer potência reativa, os filtros de harmônicas podem ser sintonizados ou dessintonizados para redução de distorções harmônicas. 3.2 Características gerais CONFIGURAÇÃO Bancos de capacitores e filtros de harmônicos tipo subestação podem ser fabricados com diversas configurações de proteção de desequilíbrio: Dupla estrela isolada, Estrela isolada, Estrela aterrada, Ponte H, Fuseless, Delta. NORMAS APLICÁVEIS Os projetos ARTECHE atendem aos principais padrões de normais nacionais e internacionais: NBR IEC 871. Classificação IEEE STD 18 e CSA. 6 Qualidade de Energia Bancos de capacitores e filtros de harmônicos

7 3. BANCOS DE CAPACITORES E FILTROS DE HARMÔNICOS TIPO SUBESTAÇÃO 3.3 Descrição geral CAPACITORES As unidades capacitivas monofásicas ou trifásicas em caixa de aço inoxidável não contêm Bifenilas Policloradas PCB`s e estão disponíveis em potências de 20 kvar a 1000 kvar (unidades monofásicas), podendo ser fabricadas com fusíveis internos ou externos (tipo expulsão). Cada capacitor possui um resistor de descarga para reduzir a tensão residual a valores especificados em normas. FUSÍVEL Os bancos de capacitores podem ser protegidos com fusíveis de alto poder de interrupção de corrente, como HH ou expulsão. REATORES DE SINTONIA Para filtros harmônicos, são inseridos reatores de sintonia de núcleo de ar, conforme necessidade. REATORES DE INSERSÃO (INRUSH) Bancos de capacitores necessitam de reatores de inserção para limitar correntes de inrush. REATORES Para bancos de capacitores podem ser necessários reatores de inserção para limitar correntes de inrush. Para filtros harmônicos são inseridos reatores de sintonia. CHAVE DE MANOBRA SOB CARGA O interruptor de manobra é especialmente projetado para as correntes capacitivas, sendo a óleo ou a vácuo. RELÉS DE PROTEÇÃO E CONTROLE A proteção e controle dos bancos de capacitores podem ser de sobrecorrente, tensão, proteção de neutro e/ou controle automático. PARA-RAIOS Bancos de capacitores podem ser protegidos por para-raios, em consequência de descargas atmosféricas no sistema. CONTROLE DE PASSAGEM POR ZERO (TENSÃO) Em projetos específicos são utilizados interruptores especiais para chaveamento, minimizando transitórios no sistema. ISOLADORES Atendem as principais normas e nacionais e internacionais (IEC ou ANSI). ESTRUTURA Aço galvanizado a fogo. TRANSFORMADOR DE TENSÃO Utilizado para medir tensões de fase ou tensões de desequilibrio, podendo também ser usado para funções de automação e controle. TRANSFORMADOR DE CORRENTE Transformadores de corrente para desequilíbrio de neutro devem ser instalados dependendo do tipo de conexão do banco. CHAVE DE ATERRAMENTO É utilizada para garantir que o banco de capacitores esteja completamente desenergizado para manutenção, garantindo assim a segurança dos operadores. PAINEL DE CONTROLE Os bancos de capacitores ou filtros harmônicos com controle automático podem ser fornecidos com ou sem painel de controle. Qualidade de Energia Bancos de capacitores e filtros de harmônicos 7

8 4. BANCOS DE CAPACITORES EM POSTE 4. BANCOS DE CAPACITORES EM POSTE 4.1 Capacitores para compensação reativa Uma compensação reativa mais eficiente é alcançada quando os bancos de capacitores são instalados através de todo o sistema de distribuição de energia, assim como as cargas indutivas. Quanto mais próxima da carga a compensação reativa for aplicada, melhor será o desempenho no sistema. A ARTECHE oferece uma gama completa de soluções de capacitores instalados em postes para adequar as tensões do sistema de energia, melhorar o fator de potência e reduzir as perdas. Os sistemas de capacitores em postes da ARTECHE utilizam unidades capacitivas livres de PCB`s com níveis de NBI de até 200 kv, resistor de descarga interna e buchas de porcelana, próprios para uso externo. Os capacitores estão disponíveis em unidades monofásicas ou trifásicas, protegidos por fusíveis externos. ESPECIFICAÇÕES DE MONTAGEM DO CAPACITOR Capacidade Tensão Frequência Conexão Serviço Montagem kvar Até 38 kv 50 Hz ou 60 Hz Fixa ou Automática Externo (poste) Estrutura de aço 5. COMPENSAÇÃO REATIVA DISTRIBUÍDA No sistema de potência, a compensação reativa é aplicada em bancos de capacitores na subestação. Em caso de subtensão na linha gerada por baixo fator de potência, perdas na linha ou demandas de pico, os bancos de capacitores podem ser inseridos na subestação para estabilizar a tensão, conforme o método tradicional. Independente de onde as cargas contribuintes estejam localizadas, toda a compensação é adicionada a um ponto central, o que pode significar que a tensão perto deste ponto é alta, enquanto a tensão nominal é sentida no final da linha. A solução mais prática e benéfica envolve a aplicação de compensação reativa o mais próximo possível de onde as cargas estão localizadas. A compensação reativa distribuída fornece a potência reativa exatamente onde é necessária e o benefício é percebido por toda a linha. Quando a compensação reativa é distribuída perto das cargas, reduz-se a corrente nos condutores e transformadores, aumentando a vida útil dos equipamentos e entregando uma potência com mais eficiência. No caso de ocorrer uma falha no banco de capacitores, o sistema permanece intacto. 8 Qualidade de Energia Bancos de capacitores em poste

9 Em um mundo que exige energia elétrica altamente confiável, a compensação reativa distribuída faz mais sentido. 9

10 6. ESTUDOS E SUPORTE TÉCNICO 6. ESTUDOS E SUPORTE TÉCNICO Nosso corpo técnico realiza estudos no sistema elétrico em condições permanente ou transitória, buscando a melhor solução técnica em termos de correção de fator de potência, filtragem harmônica e qualidade de energia, de acordo com a necessidade de cada cliente. Utilizamos o que há de melhor no mercado em softwares e ferramentas de modelagem, tais como PQF, PSS/E, ETAP, EDSA, EMTP-AT, além de nossos próprios programas desenvolvidos e validados. Entre outros, os seguintes estudos podem ser realizados: Estudos de coordenação e proteção, Análise de curto-circuito, Estudos de confiabilidade, Estudos transientes de chaveamento, Estudos de fluxo de carga, Análise de qualidade, Estudos de suporte de tensão, Estudos de estabilidade dinâmica, Estudos de estabilidade de tensão, Estudos de impacto de sistema. VALIDAÇÃO DO CÓDIGO DE REDE Simulação da integração de parques eólicos com sistema (WTGs, transformadores e linhas elétricas) para realizar: Análises de fluxo de potência para determinar perdas elétricas e variações de tensão no Ponto de Acoplamento Comum (PAC) em diferentes pontos de geração de energia WTG, fatores de potência e geração da curva P-Q. Análise da necessidade de equipamento externo (serviços auxiliares de controle de tensão). DISTORÇÃO HARMÔNICA TOTAL Estudo de qualidade de energia contemplando análise de distorção harmônica total de tensão (DHTv) e corrente (DTi), visando a análise de necessidades de equipamentos externos (filtros passivos sintonizados ou ativos). GERAÇÃO DE POTÊNCIA REATIVA Estudo para definição de equipamentos necessários para correção de fator de potência e requisitos de tensão da instalação. Aplicação de capacitores para suporte de tensão Nível de tensão necessário para o sistema Capacitores distribuídos perto de cargas para suporte de tensão Método de compensação tradicional Método de compensação reativa distribuída 10 Qualidade de Energia Estudos e suporte técnico

11 Experiência mundial em análise e simulação de integração de energia renovável em redes elétricas (especialmente energia eólica). 11

12 Moving together Atualizações: ARTECHE_CT_QUALIDADE_ENERGIA_PT_A1 ARTECHE

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