A bobina de descarga externa imersa em óleo para alta altitude FDE é uma unidade monofásica tipo tanque para sistemas de energia CA de 50Hz/60Hz, projetada para instalações de bancos de capacitores em altitudes de até 5000 m acima do nível do mar. É conectada em paralelo com o banco de capacitores em derivação de alta tensão. Quando o grupo de capacitores é desconectado do sistema, a bobina fornece um caminho de descarga definido que reduz a tensão residual do banco a um valor seguro dentro de cinco segundos, protegendo o pessoal de operação e os equipamentos a jusante.
Em alta altitude, o ar é mais rarefeito, portanto, a suportabilidade do isolamento externo e a dissipação de calor tornam-se mais difíceis do que ao nível do mar. Esta versão, portanto, utiliza buchas de porcelana para uso externo com distância de fuga ampliada e distâncias de isolamento no ar aumentadas, juntamente com um tanque de aço selado cheio de óleo que suporta o isolamento interno e a carga térmica. Os terminais primários são trazidos para fora através de duas buchas inclinadas a 19° cada, em arranjo V, e o enrolamento secundário serve como indicador de tensão durante a operação normal, com configurações 3P e 6P disponíveis para proteção por relé de tensão residual.
Visão Geral das Especificações Nominais
| Item | Valor |
|---|---|
| Designação do tipo | FDE-11/√3-4.0-1W |
| Frequência do sistema | 50Hz / 60Hz |
| Relação de tensão nominal | 11/√3 : 0.1/√3 : 0.1/√3 kV |
| Capacidade do banco de capacitores associado | 4.0 Mvar |
| Classe de exatidão e potência nominal | 0.5/3P → 50/100VA; 0.5/6P → 50/100VA |
| Capacidade de descarga | 4 Mvar |
| Nível de isolamento nominal | 12/42/75 kV |
| Tempo de descarga residual | < 5s para tensão segura |
| Temperatura ambiente | -40℃ ~ +40℃ |
| Altitude | ≤ 5000m (versão de alta altitude) |
| Fase / instalação | Monofásico / uso externo |
| Meio isolante | Óleo mineral, tanque de aço selado |
| Peso total | Aprox. 84 kg |
| Norma | DLT653-2009 e demandas especiais do cliente |
Função de Operação
A bobina de descarga é conectada em paralelo através dos terminais do banco de capacitores em derivação de alta tensão, entre a barra coletora e o ponto neutro do banco. Enquanto o banco está energizado, a bobina opera como um transformador de tensão e seu enrolamento secundário fornece uma baixa tensão proporcional usada para indicação de tensão ou relés de proteção. Quando o banco de capacitores é desligado, a energia eletrostática armazenada dos capacitores é descarregada através dos enrolamentos da bobina; a tensão residual é drenada para um nível seguro dentro de cinco segundos.
Construção e Projeto
O núcleo e os enrolamentos são montados dentro de um tanque de aço selado com juntas, cheio de óleo mineral, que atua tanto como meio isolante quanto como meio de resfriamento, conferindo à unidade forte capacidade de suportar impulsos atmosféricos. Para serviço em alta altitude, o isolamento externo é reforçado: as buchas de porcelana para uso externo possuem caminhos de fuga mais longos e os terminais superiores usam conexão 2-M12 com distância de isolamento no ar aumentada, com as duas buchas ajustadas a 19° + 19° em arranjo V. O tanque é dotado de uma porta de preenchimento de óleo e uma válvula de alívio de pressão, um parafuso de aterramento na parede do tanque, uma caixa de terminais secundários separada e olhais de içamento para manuseio. O peso total é de aproximadamente 84 kg. O projeto está em conformidade com a norma DLT653-2009 e pode ser fabricado sob demandas especiais do cliente.
Parâmetros técnicos
Condições de Serviço
- Posição de instalação: Tipo externo
- Temperatura ambiente: -40℃ ~ +40℃
- Altitude: Não superior a 5000m (versão de alta altitude)
- Frequência do sistema: 50Hz / 60Hz
- Meio isolante: Óleo mineral em tanque de aço selado
- Atmosfera: Sem gás corrosivo; sem poeira condutora ou explosiva
Dados Técnicos
| Tipo | Relação de tensão nominal (kV) | Classe de exatidão e potência nominal (VA) | Nível de isolamento nominal (kV) | Capacidade de descarga (Mvar) |
|---|---|---|---|---|
| FDE-11/√3-4.0-1W | 11/√3:0.1/√3:0.1/√3 | 0.5/3P-50/100; 0.5/6P-50/100 | 12/42/75 | 4 / <5s |
Normas
- Os produtos estão em conformidade com as normas DLT653-2009 e algumas demandas especiais
- Frequência nominal: 50Hz / 60Hz
- Nível de isolamento nominal: 12/42/75 kV
Instalação e fiação
Diagrama de Instalação
A unidade fica sobre uma fundação plana com a base do tanque nivelada; deixe espaço livre ao redor do tanque para as distâncias de fuga reforçadas das buchas e para o acesso à caixa de terminais secundários e à válvula de alívio de pressão. As buchas primárias conectam-se ao ponto neutro do banco de capacitores e à barra coletora; o tanque é conectado à malha de aterramento através do parafuso de aterramento. Em locais de alta altitude, mantenha as distâncias de isolamento no ar especificadas para estruturas aterradas, pois o ar mais rarefeito reduz a suportabilidade do isolamento externo de espaços livres. Consulte o desenho de contornos aprovado para o trabalho de fundação e barra coletora.
Diagrama de Ligação
O enrolamento primário é conectado entre o neutro do banco e a terra, conforme mostrado no diagrama de ligação. Os enrolamentos secundários 3P/6P fornecem circuitos de indicação de tensão e proteção de tensão residual, com os terminais em delta aberto (da/dn) alimentando o relé de proteção. Confirme as marcações dos terminais, polaridade e aterramento de acordo com o desenho de ligação aprovado antes da energização.
Principais Dimensões de Contorno
- Altura total: 750 mm (buchas primárias incluídas)
- Buchas primárias: inclinadas 19° + 19° em arranjo V, terminal superior 2-M12
- Vão central das buchas: 360 mm; largura do tanque 340 mm (vista frontal); base lateral 360 mm, deslocamento da bucha 100 mm
- Contorno da tampa: 400 mm × 360 mm, 325 mm entre os centros dos flanges das buchas
- Furos de montagem: espaçamento de 215 mm, ranhuras de 13 mm de largura, 4 unid. (M10)
- Aterramento: Parafuso de aterramento M8 na parede do tanque
- Na tampa: porta de preenchimento de óleo e válvula de alívio de pressão; na parede do tanque: placa de identificação
- Peso: aprox. 84 kg
Aplicações
- Bancos de capacitores em derivação de AT externos em subestações em alta altitude (regiões de planalto, montanhosas e acidentadas)
- Instalações de compensação de energia reativa e correção de fator de potência até 5000 m acima do nível do mar
- Esquemas de proteção de banco de capacitores que requerem enrolamentos secundários 3P/6P
- Bancos de capacitores de classe 10 kV recém-construídos ou retrofitados onde a classificação padrão de 3000 m não é suficiente
Seleção e perguntas frequentes
Guia de Seleção
- Informe a altitude do local. Esta versão é nominal para até 5000 m; para locais a até 3000 m, a FDE-11/√3-1.7-1W padrão geralmente é a escolha mais econômica.
- Informe a tensão nominal primária. O tipo padrão é 11/√3 kV; outras relações estão disponíveis mediante acordo.
- Informe a capacidade do banco de capacitores (Mvar). O 4.0 na designação do tipo é a capacidade do banco associado; a capacidade de descarga é de 4 Mvar.
- Escolha a configuração secundária. 3P ou 6P, classe de exatidão 0.5 com saída de 50/100VA, para indicação e/ou proteção por relé.
- Confirme a frequência do sistema e o ambiente. 50Hz ou 60Hz, ambiente -40℃~+40℃, nível de isolamento 12/42/75 kV.
Perguntas Frequentes
P1: Como ler a designação do modelo FDE-11/√3-4.0-1W?
FD = bobina de descarga, E = com enrolamento secundário, 11/√3 = tensão nominal primária em kV, 4.0 = capacidade máxima do capacitor associado em Mvar, 1 = monofásico, W = equipamento para uso externo.
P2: Qual é a diferença entre esta versão de alta altitude e a FDE padrão?
Ambas são unidades monofásicas externas imersas em óleo com a mesma relação de 11/√3 kV e nível de isolamento de 12/42/75 kV. A versão de alta altitude é nominal para locais de até 5000 m em vez de 3000 m, usa isolamento externo reforçado com maior distância de fuga das buchas e maiores distâncias de isolamento no ar, associa-se a um banco de 4.0 Mvar em vez de 1.7 Mvar, e é fisicamente maior, com cerca de 84 kg contra cerca de 47 kg. Consulte a página da Bobina de Descarga Externa Imersa em Óleo FDE padrão para a versão de 3000 m.
P3: Por que a tabela técnica mostra 4 Mvar enquanto o tipo diz 4.0?
O 4.0 na designação do tipo é a capacidade do banco de capacitores associado em Mvar, e a capacidade de descarga na tabela é a correspondente tarefa de descarga de 4 Mvar dentro de cinco segundos, portanto, os dois valores concordam para este modelo. No tipo 1.7, o banco associado é menor, enquanto a tarefa de descarga permanece em 4 Mvar.
P4: Qual configuração secundária devo escolher, 3P ou 6P?
Escolha 3P quando o enrolamento secundário for necessário para indicação de tensão mais uma alimentação de proteção de tensão residual em delta aberto. Escolha 6P quando o esquema de proteção também precisar da terceira harmônica ou de um sinal de tensão residual mais completo no lado neutro do banco. Ambas possuem classe de exatidão 0.5 com potência nominal de saída de 50/100VA.
P5: Unidades monofásicas podem ser aplicadas em um banco de capacitores trifásico?
Sim, uma bobina por fase, totalizando três unidades. Se preferir uma única unidade trifásica de tanque comum, consulte a Bobina de Descarga Trifásica Externa Imersa em Óleo FDGEC, que é construída para bancos de seção dupla de classe 35 kV.
P6: Quais dados preciso fornecer ao fazer o pedido?
Informe a tensão e frequência nominais do sistema, a capacidade do banco de capacitores e o método de conexão, a altitude real de instalação, o número de enrolamentos secundários com classe de exatidão e potência nominal, e quaisquer condições ambientais especiais, como frio severo, névoa salina ou requisitos sísmicos. Dados além das faixas na tabela técnica são acordados entre fabricante e comprador.