Funcionamento e Estrutura do Regulador de Tensão de 32 Degraus

Este equipamento permite que se obtenha em seus terminais de saída ou em um ponto remoto do sistema uma tensão constante e predeterminada Ao contrário do regulador autobooster pode elevar ou reduzir o valor da tensão dos seus terminais de entrada Os reguladores de tensão de 32 degraus devem exercer duas funções básicas no sistema em que estão ligados Primeiramente devem estar ajustados para corrigir as variações de tensão a partir do ponto de sua instalação Em segundo lugar devem compensar a queda de tensão num ponto distante e predeterminado do alimentador O regulador de tensão de 32 degraus compõese basicamente de um autotransformador dotado de várias derivações no enrolamento série uma chave reversora de polaridade que permite adicionar ou subtrair a tensão do enrolamento série e um controle de componentes estáticos que possibilita realizar os ajustes necessários à regulação da tensão no nível pretendido Regulador de Tensão de 32 Degraus Os reguladores de tensão de 32 degraus são particularmente utilizados em redes de distribuição rural de grande comprimento que alimentam em seu percurso comunidades urbanas normalmente localizadas no seu início e depois consumidores rurais Podem ser instalados na saída do alimentador da subestação ou em determinados pontos da rede Para uma queda de tensão muito elevada podemse utilizar complementarmente aos reguladores de tensão de 32 degraus os reguladores autobooster e banco de capacitores em derivação Regulador de Tensão de 32 Degraus O regulador de tensão é constituído de vários tapes que são acessados pelos terminais de um reator que é inserido para permitir que durante a mudança de tape o circuito do lado da carga não seja interrompido Uma chave com terminais K1 e K2 faz a permuta da polaridade de energização da bobina A Para cada mudança de tape resulta uma elevação ou redução da tensão nos terminais da carga Esquema Básico de um Regulador de Tensão de 32 Degraus Considerando uma mudança do tape 0 para o tape 1 podese observar que enquanto terminal T2 do reator desliza na direção do tape 1 o terminal T1 permite a continuidade da tensão nos terminais da carga através do terminal central do reator cuja tensão nessa circunstância é a metade do valor da tensão entre um tape anterior e um tape posterior 𝑉𝑡 ou seja 𝑉𝑡2 Esquema Básico de um Regulador de Tensão de 32 Degraus Esquema Básico de um Regulador de Tensão de 32 Degraus Ligação para a elevação da tensão Ligação para a redução da tensão Esquema Básico de um Regulador de Tensão de 32 Degraus Para que haja a comutação de um tap para outro a corrente no circuito será obrigatoriamente interrompida ou seja o regulador precisaria ser desligado Para que isso não ocorra é adicionado um reator de comutação ao circuito 𝐾1 𝐾2 𝐴 𝐵 Esquema Básico de um Regulador de Tensão de 32 Degraus Durante a comutação enquanto uma das extremidades do reator passa de um tape para o outro a alimentação da carga 𝐼𝐿 se faz através de outra extremidade do reator Além disso ao se aplicar uma tensão sobre os terminais do reator uma corrente de circulação 𝐼𝑐 se estabelece 𝐾1 𝐾2 𝐴 𝐵 Esquema Básico de um Regulador de Tensão de 32 Degraus 𝐾1 𝐾2 𝐴 𝐵 Características httpswwweatoncomcontentdameatonproductsmediumvoltage powerdistributioncontrolsystemsvoltageregulatorsvr32voltage regulatorwithquickdrivetapchangerinstructionsmn225008ptpdf No text content found in the image O regulador monofásico pode ser ligado a um sistema monofásico da seguinte maneira Ligação dos Reguladores Monofásicos Bucha S Recebe o condutor ligado à fonte Source Bucha L Alimenta a carga Load Bucha SL Bucha de FonteCarga A bobina paralela está ligada entre as buchas L e SL Esquema básico de ligação de 3 reguladores de tensão monofásicos em rede a 3 condutores Ligação dos Reguladores Monofásicos Esquema básico de ligação de 3 reguladores de tensão monofásico em rede a 4 condutores Ligação dos Reguladores Monofásicos Os reguladores de tensão monofásicos são dotados das seguintes faixas de variação de tensão 5 625 75 875 e 10 A elevação ou redução de tensão é feita em 32 degraus sendo 16 degraus no sentido de elevar a tensão e 16 degraus no sentido de reduzir a tensão Para uma faixa de variação de 10 temos passos de 0625 Determinação das Características de um Banco de Reguladores Determinação das Características de um Banco de Reguladores Faixa de Regulação Percentual 𝑉𝑝 𝑉𝑆 𝑉𝑒 𝑉𝑒 100 𝑉𝑆 Tensão nos terminais de saída do regulador de tensão V 𝑉𝑒 Tensão nos terminais de entrada do regulador de tensão V A redução da faixa de regulação permite aumentar a capacidade do regulador de tensão de acordo com a Tabela 162 Mamede Filho João Manual de equipamentos elétricos João Mamede Filho 4 ed Rio de Janeiro LTC 2013 Determinação das Características de um Banco de Reguladores Tensão de Regulação 𝑉𝑟 𝑅𝑝 𝑉𝑛 𝑅𝑝 Faixa de regulação 𝑉𝑒 Tensão nominal do circuito entre fases em kV É a tensão em kV regulada pelo equipamento Potência de Regulação 𝑃𝑟 𝐼𝑐 𝑉𝑟 𝑘𝑉𝐴 𝐼𝑐 corrente de carga máxima do circuito A 𝑉𝑟 Tensão de regulação kV É aquela que o regulador vai fornecer para manter a tensão no nível desejado Determinação das Características de um Banco de Reguladores Potência de Regulação As potências nominais mais comuns de reguladores de tensão de 32 degraus para sistema de 15 kV são as apresentadas na Tabela 163 Mamede Filho João Manual de equipamentos elétricos João Mamede Filho 4 ed Rio de Janeiro LTC 2013 Determinação das Características de um Banco de Reguladores Ajuste da tensão de saída 𝑉𝑠 𝑉𝑎𝑗 𝑅𝑇𝑃 A tensão de saída dos reguladores de 32 degraus pode ser determinada a partir do ajuste no controle eletrônico na base da tensão de 120 V O ajuste é feito através de um potenciômetro localizado no painel de controle A equação a seguir fornece o valor da tensão de saída do regulador em função do ajuste efetuado no controle eletrônico Grande parte dos reguladores de tensão de 32 degraus possui um RTP de 13800120 V115 Para um ajuste no controle eletrônico 𝑉𝑎𝑗 120 𝑉 por exemplo a tensão de saída assume o valor de 𝑉𝑠 120 115 𝑉𝑠 13800 𝑉 O ajuste do potenciômetro do nível de tensão varia continuamente de 105 a 135 V em incrementos de 1 V Regular um alimentador trifásico a três condutores ligação em estrela aterrada na subestação tensão nominal igual a 13800 V sabendose que em carga máxima a tensão na barra de onde deriva o referido alimentador é de 12860 V Pretendese que a tensão de saída do regulador seja cerca de 145 acima da tensão nominal no horário de carga máxima que corresponde a 2340 kVA A RTP do regulador de tensão é 115 isto é 13800120 V Exemplo Exemplo Ajuste do controle eletrônico 𝑉𝑠 138 𝑘𝑉 10145 Para manter uma tensão de saída no regulador constante e igual a 145 acima da tensão nominal temse 𝑉𝑠 14 𝑘𝑉 Portando o ajuste no controle será de 𝑉𝑠 𝑉𝑎𝑗 𝑅𝑇𝑃 𝑉𝑎𝑗 𝑉𝑠 𝑅𝑇𝑃 𝑉𝑎𝑗 14000 115 𝑽𝒂𝒋 𝟏𝟐𝟏 𝟕 𝑽 Exemplo Faixa de regulação de tensão 𝑉𝑝 𝑉𝑆 𝑉𝑒 𝑉𝑒 100 𝑉𝑝 14000 12860 12860 100 𝑽𝒑 𝟖 𝟖𝟔 Logo será selecionada a faixa de regulação de 10 Exemplo Corrente de Carga 𝐼𝑐 𝑃 3𝑉𝐿 2340 103 3 138 103 𝑰𝒄 𝟗𝟕 𝟗𝟎 𝑨 Tensão de Regulação 𝑉𝑟 𝑅𝑝 𝑉𝑛 010 13800 𝑽𝒓 𝟏 𝟑𝟖 𝒌𝑽 Potência de Regulação 𝑃𝑟 𝐼𝑐 𝑉𝑟 9790 1380 𝑷𝒓 𝟏𝟑𝟓 𝟏 𝒌𝑽𝑨 Exemplo Corrente de Carga 𝐼𝑐 9790 𝐴 Tensão de Regulação 𝑉𝑟 138 𝑘𝑉 Potência de Regulação 𝑃𝑟 1351 𝑘𝑉𝐴 Portanto serão utilizados reguladores de 100 A de corrente nominal e 144 kVA de potência nominal com ajuste em 1217 V