A subestação HVDC de Araraquara é composta pelas seguintes partes:
- Pátio AC de 500kV, e filtros AC, e arranjo disjuntor e meio;
- Casa de Válvulas, filtragem Snnuber e Inversão DC/AC;
- Pátio DC, onde é recebido a linha de transmissão da Conversora de Porto Velho-RO.
Por que transmitir em corrente contínua?
Porque a alta tensão transmitida dessa forma tem perdas muito baixas, não necessitando de caros sistemas de compensação, para se ter uma ideia, de 3000MW transmitidos, a perda é menor ou igual a 100MW, então é interessante ambientalmente e economicamente falando.
Configuração da planta DC/AC de Araraquara, modo simplificado na figura 1:
Figura 1:
Na figura 1, temos um esquema simplificado mostrando o Pátio DC da subestação mostrando o Pátio AC das subestações Retificadora (Porto Velho - RO) e Inversora (Araraquara - SP).
No Pátio DC, temos a configuração de comandos de secc e djs, (onde secc= seccionadora e djs= disjuntores) que liberarão 600kVDC gerados em Rondônia, Porto Velho para Araraquara-SP. Nestas subestações no Pátio DC, temos o controle de potência da carga a ser entregue entre as subestações, que podem ser usadas em configurações monopolar bipolar, retorno de terra e retorno metálico, como veremos mais a diante.
Assistam um vídeo explicativo dos trafos monofásicos conversores das válvulas, eles fazem a entrega do DC convertido ao pátio AC.
No Pátio AC, a energia DC transmitidas é convertida em AC e liberada pelos 12 trafos (transformadores) monofásicos de potência, sendo que em ambas sugestões, é possível inverter o ciclo energético, podendo inverter DC/AC e retificar ou converter AC/DC.
- Configuração do Pátio AC, ARA2:
A Figura 2 abaixo, retrata o esquema do Pátio AC e filtros correspondentes, FH11, 21, 31 e 41, além dos Shunts C221, C121, C321.
Os filtros têm a função de eliminar harmônicos gerados na inversão DC/AC e os Shunts são acionados para compensar a tensão AC.
Temos a ligação para os trafos que controlam as válvulas dos polos 1 e 2
Figura 2:
Observando, a figura 2, vemos a disposição e configuração das seccionadoras e disjuntores, no arranjo disjuntor e meio, FH31 e C321 são pendurados no Vão O (bay), no espaço controlado por dj1262 e dj1270. FH41 é pendurado entre os disjuntores (dj) 1270 e 1272, no mesmo bay O.
Os filtros e shunt FH11 e C121 são pendurados no bay N, no espaço controlado pelos djs 1242 e 1250; FH21 e C221 estão pendurados no mesmo bay M, no espaço controlados pelos djs 1250 e 1252:
- Dj. 1264-1 controlada FH31;
- Dj. 1267-2 controlada C321;
- Dj. 1244-1 controlada FH11;
- Dj. 1244-2 controlada C121;
- Dj. 1274 controlada FH41;
- Dj. 1257-1 controlada FH21;
- Dj. 1257-2 controlada C221;
- Funções dos filtros AC: FH11, 21, 31 e 41, filtram os transientes AC e harmônicos, evitando desequilíbrio na rede AC entregue ao sistema interligados de potência.
- Tipos de configuração dos polos:
- Monopolar;
- Bipolar;
- Retorno de Terra;
- Retorno Metálico.
ARA = Subestação Araraquara;
PV = Subestação de Porto Velho;
Veja a Figura 3:
Figura 3 configuração monopolar com retorno de terra.
2. Bipolar é a configuração feita por ambos os polos das estações (ARA e PV). Podendo ser interligado com mais bipolo para transmissão máxima de 6GW. Cada polo interestações gera cerca de 1,5GW de potência.
Na figura abaixo, é ilustrada essa configuração:
Figura 4:
Configuração bipolar com terra local. Ambas as estações estão sincronizadas com o aterramento local, do eletrodo da estação.
Os polos usam a conversão de energia nas válvulas tiristores com o esquema de 12 pulsos.
3. Retorno de Terra, nessa configuração o circuito entre os polos é fechado sendo ancorado ou referenciado no eletrodo de terra de uma das estações, - Muito comum ser - usado em configuração monopolar e bipolar.
Veja a Figura 3, citada anteriormente.
4. Retorno Metálico, é uma operação monopolar com o caminho de retorno de corrente pela estação. O lado de ARA, o neutro está aterrado.
Veja na Figura 5:
Essas configurações são feitas nas ligações das seccionadoras e disjuntores de ambas as estações, obedecendo ao procedimento do fabricante.
Na figura 6, abaixo, no lado direito, temos a configuração dos Pátios DC de ambas as subestações e os detalhes das seccionadoras e disjuntores do sistema do bipolo de ambas as estações.
Essas configuração de seccs e djs, formam a interligação de bipolo com retorno de terra ou aterramento das estações. Vejam os dispositivos fechados:
- Configuração Bipolar: PV, fechados: 2117, 2102, 2127, 2119, 2121, no P1; 2219, 2221, 2217, 2225, 2202, 2506, 2515, no P2; ARA tem os mesmos djs e seccs acionados para P1; fechados: 2221, 2219, 2202, 2511, 2515, 2217, 2227, no P2. O que não foi citado, está aberto ou bloqueado.
- Configuração Monopolar (P1): PV, fechados: 2102, 2119, 2117, 2127, 2506, 2515; ARA, fechados: 2127, 2117, 2102, 2119, 2511, 2515.
- Configuração Monopolar (P2): PV, fechados: 2202, 2219, 2221, 2506, 2515, 2217, 2227; ARA, fechados: 2515, 2511, 2219, 2202, 2217, 2227.
- Retorno Metálico (P1): PV, fechados: 2102, 2119, 2121, 2127, 2117, 2506, 2515, 2504, 2223, 2227; ARA, fechados: 2127, 2117, 2102, 2121, 2119, 2511, 2515, 2227, 2223.
- Retorno Metálico (P2): PV, fechados: PV, fechados: 2515, 2506, 2219, 2221, 2504, 2202, 2217, 2227, 2123, 2127; ARA, fechados: 2127, 2123, 2117, 2102, 2121, 2119, 2511, 2515.
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