Reactor en derivación sumergido en aceite

Un reactor en derivación sumergido en aceite se conecta en paralelo con una línea de transmisión o barra colectora para absorber parte de la potencia reactiva capacitiva generada por largas líneas aéreas y sistemas de cables de alta tensión.

Se utiliza principalmente cuando la capacitancia de la línea se vuelve significativa en condiciones de carga ligera o sin carga. Al proporcionar una reactancia inductiva fija, el reactor ayuda a controlar el aumento de voltaje y gestionar el flujo de potencia reactiva dentro del sistema de transmisión.

El reactor puede suministrarse como unidad monofásica o trifásica, con la clasificación eléctrica, nivel de aislamiento, disposición de enfriamiento y construcción mecánica diseñadas para el proyecto.

Las aplicaciones típicas incluyen sistemas de transmisión de 220 kV y 500 kV, grandes proyectos de transmisión de energía renovable, subestaciones y redes de transmisión de energía de larga distancia.

Por qué se utilizan reactores en derivación en líneas largas

La capacitancia de una línea de transmisión larga produce corriente de carga incluso cuando la carga transmitida es relativamente baja. A medida que aumentan la longitud de la línea y el nivel de voltaje, el efecto de la carga de potencia reactiva se vuelve más significativo.

Durante el funcionamiento con carga ligera o sin carga, la potencia reactiva capacitiva excesiva puede contribuir al aumento de voltaje a lo largo de la línea.

Un reactor en derivación proporciona una corriente inductiva en paralelo con el sistema. Esto compensa parte de la potencia reactiva capacitiva y ayuda a mantener el voltaje del sistema dentro del rango operativo requerido.

Por tanto, la función básica se puede expresar como:

Capacitancia de línea → carga de potencia reactiva → aumento de voltaje → absorción del reactor en derivación → equilibrio de potencia reactiva mejorado

La capacidad real del reactor y el punto de instalación deben determinarse mediante estudios del sistema y no únicamente por el nivel de tensión.

Detalles Constructivos

Núcleo magnético de espacio segmentado

El núcleo se ensambla a partir de laminaciones de acero eléctrico con espacios de aire distribuidos. La disposición de espacio segmentado se utiliza para obtener la inductancia requerida mientras se controla la densidad del flujo magnético y las características de saturación del núcleo.

El diseño del núcleo también considera pérdidas, vibraciones, aumento de temperatura y la tolerancia de inductancia requerida.

Devanado de alto voltaje

El devanado utiliza conductores de cobre con un sistema de aislamiento seleccionado según la tensión nominal y los requisitos dieléctricos.

La geometría del devanado, la sección transversal del conductor, la disposición del aislamiento y el soporte mecánico se determinan de acuerdo con la corriente nominal, las condiciones de corta duración y los requisitos de prueba aplicables.

Aislamiento y enfriamiento llenos de aceite

La parte activa está instalada en un tanque de acero lleno de aceite. El aceite aislante proporciona aislamiento dieléctrico y transfiere calor desde el núcleo y el devanado a las superficies de enfriamiento.

La disposición de enfriamiento se selecciona de acuerdo con la clasificación del reactor y las condiciones de instalación.

Accesorios para tanques y protecciones

Dependiendo de la potencia y las especificaciones del proyecto, el reactor puede equiparse con:

· Bujes HV

· Conservador o sistema de conservación de aceite

· Dispositivo de alivio de presión

· Relevo Buchholz

· Indicador de nivel de aceite

· Indicador de temperatura del aceite

· Sensores de temperatura

· Válvula de drenaje y muestreo de aceite.

· Terminales de tierra

· Accesorios de elevación y transporte

La configuración real de accesorios debe seguir las especificaciones técnicas aprobadas.

Especificaciones técnicas

Nota: Los reactores en derivación son equipos específicos del sistema. La clasificación Mvar requerida, la reactancia, las pérdidas, el nivel de aislamiento, la resistencia a cortocircuitos, el método de enfriamiento y la disposición de la instalación deben confirmarse a partir del diseño eléctrico.

Configuraciones Monofásicas y Trifásicas

La disposición final depende del voltaje del sistema, la compensación reactiva requerida, las limitaciones de transporte, el diseño de la subestación, el esquema de protección y los estándares del proyecto.

Dónde suele instalarse el reactor

Los reactores en derivación sumergidos en aceite se consideran comúnmente para:

· Subestaciones de 220 kV y 500 kV

· Líneas de transmisión de alta tensión de larga distancia

· Grandes proyectos de transmisión de energía renovable

· Sistemas de transmisión de energía eólica y fotovoltaica

· Grandes sistemas de evacuación para generación de energía

· Sistemas de transmisión por cable de alta tensión

· Redes con aumento significativo de tensión de carga ligera

· Barras que requieren compensación reactiva inductiva fija

Para entornos marinos u otros entornos exigentes, el gabinete del equipo, la coordinación del aislamiento, la protección contra la corrosión, el sistema de enfriamiento y las condiciones de instalación requieren una revisión de ingeniería adicional.

Cómo seleccionar el reactor requerido

Se debe seleccionar un reactor en derivación del estudio operativo de la red en lugar de simplemente adaptar el reactor al voltaje del sistema.

Los aportes importantes incluyen:

Tensión y frecuencia del sistema.
Definir los requisitos eléctricos y de aislamiento básicos.

Compensación reactiva requerida
La clasificación Mvar requerida determina cuánta potencia reactiva capacitiva debe absorber el reactor.

Ubicación de instalación
El efecto de un reactor depende de si está conectado a una barra colectora, a un extremo de línea, a un terciario de transformador u otro punto designado.

Condiciones de funcionamiento con carga ligera
La condición de carga mínima esperada es importante al evaluar el aumento de voltaje y el nivel de compensación requerido.

Parámetros de la línea de transmisión
La longitud de la línea, la disposición de los conductores, las secciones de los cables y la configuración del sistema afectan la capacitancia de carga.

Condiciones de cortocircuito
Durante el diseño se deben considerar los requisitos de resistencia mecánica y térmica.

Ambiente armónico
Cuando hay corrientes armónicas significativas, se debe verificar el diseño del reactor para detectar pérdidas, calentamiento y efectos de forma de onda adicionales.

Reactores en derivación sumergidos en aceite versus reactores en derivación de tipo seco

La elección debe basarse en el voltaje, la clasificación Mvar, el entorno de instalación, los requisitos de seguridad contra incendios, las disposiciones de mantenimiento y las especificaciones del proyecto.

Capacidad de fabricación y pruebas

Jiangshan Yulan Transformer Co., Ltd. se estableció en 1999 y fabrica transformadores y reactores para aplicaciones de servicios públicos, industriales y energéticas.

Yulan tiene capacidad de fabricación hasta la clase de 110 kV, con aproximadamente 35.000 m² de superficie de sitio y 15.000 m² de espacio de taller.

Los recursos de producción y prueba incluyen:

· Equipo de elevación de 80 toneladas

· Sistema de secado al vacío en fase vapor de queroseno de 400 kW

· Equipo de prueba de impulso de 1200 kV

· Transformador de prueba de tensión soportada a frecuencia industrial de 400 kV

· Grupo electrógeno de prueba de inducción de 300 kV

· Equipo de bobinado vertical controlado por ordenador

· Equipos de corte longitudinal y transversal

· Equipo de prensado hidráulico

· Equipo de bobinado de láminas

Yulan opera sistemas de gestión ISO 9001:2015, ISO 14001 e ISO 45001:2018.

Para un reactor en derivación específico, el alcance y la documentación de las pruebas de fábrica se establecen de acuerdo con la especificación técnica aprobada y las normas aplicables.

Documentos Técnicos para Adquisiciones

Para obtener una cotización de un reactor en derivación, los compradores deben proporcionar:

1. Voltaje del sistema y voltaje máximo del sistema

2. Frecuencia

3. Clasificación Mvar requerida

4. Punto de instalación

5. Longitud y configuración de la línea de transmisión

6. Condiciones de funcionamiento con carga ligera

7. Reactancia o impedancia requerida, si se especifica

8. Corriente nominal

9. Nivel de aislamiento

10. Parámetros de cortocircuito

11. Requisitos de refrigeración

12. Instalación interior o exterior

13. Temperatura ambiente y altitud

14. IEC/GB aplicables o estándares locales

15. Pruebas de fábrica y de tipo requeridas

Un diagrama unifilar y datos de estudio del sistema son particularmente útiles al determinar la clasificación requerida del reactor.

Preguntas frecuentes

¿Qué hace un reactor en derivación?

Un reactor en derivación absorbe potencia reactiva inductiva del sistema para compensar parte de la potencia reactiva de carga capacitiva de líneas o cables de transmisión. Esto ayuda a gestionar el voltaje en condiciones de carga ligera.

¿Por qué se utilizan reactores en derivación en líneas de transmisión largas?

Las líneas largas de alto voltaje tienen una mayor capacidad de carga. En condiciones de carga ligera o sin carga, esto puede contribuir al aumento de voltaje. Un reactor en derivación proporciona una compensación inductiva fija para contrarrestar este efecto.

¿Es lo mismo un reactor en derivación que un reactor en serie?

No. Un reactor en derivación está conectado en paralelo con el sistema y absorbe principalmente potencia reactiva capacitiva. Un reactor en serie está conectado en serie con un circuito y cumple diferentes funciones, como limitación de corriente, filtrado o protección del banco de condensadores.

¿Es ajustable la capacidad del reactor?

La configuración BKS/BKD descrita aquí es un reactor en derivación de reactancia fija. Su reactancia de funcionamiento normal no se ajusta mediante un cambiador de tomas en carga.

¿Cómo se determina la calificación Mvar requerida?

La clasificación requerida depende de la potencia reactiva de carga de la línea, el voltaje de operación, la longitud de la línea, la condición de carga mínima, el punto de instalación y el rango de control de voltaje deseado. Normalmente se requiere un estudio del sistema.

¿Se puede utilizar con proyectos de transmisión de energía renovable?

Sí. Los reactores en derivación se pueden utilizar en sistemas de recolección y transmisión de energía renovable donde líneas o cables largos producen importantes efectos de carga capacitiva. Los requisitos reales deben confirmarse mediante el estudio de tensión y potencia reactiva del proyecto.

¿Puede Yulan fabricar un reactor en derivación personalizado?

El reactor se puede diseñar según los requisitos de voltaje, clasificación Mvar, reactancia, nivel de aislamiento, refrigeración, instalación y prueba específicos del proyecto. La configuración final deberá confirmarse a partir de las especificaciones técnicas del cliente.

Acerca del transformador Yulan

Fundada en 1999, Jiangshan Yulan Transformer Co., Ltd. fabrica transformadores de potencia, transformadores de horno, transformadores rectificadores, reactores en derivación, reactores en serie y otros equipos eléctricos personalizados.

Las instalaciones de fabricación y pruebas de la empresa admiten equipos eléctricos de hasta la clase de 110 kV, con equipos dedicados para bobinado, procesamiento de núcleos, secado al vacío, pruebas de alto voltaje y ensamblaje.

Para un proyecto de reactor en derivación sumergido en aceite, Yulan puede revisar los datos del estudio del sistema y preparar una configuración técnica que cubra la clasificación Mvar requerida, la reactancia, el sistema de aislamiento, la disposición de enfriamiento, los accesorios y las pruebas de fábrica.