1. Contexto da Demanda da Indústria Testes de campo de cabos GIS e de alta tensão
Em projetos globais de engenharia de energia no exterior, após a conclusão da instalação de subestações isoladas a gás (GIS) de 220 kV e cabos de alta tensão XLPE de 110 kV a 220 kV, são necessários testes de tensão suportável CA no local para verificar o desempenho geral do isolamento do equipamento. Este é um procedimento de teste essencial antes da entrada em operação da rede elétrica. Muitas empresas de EPC (Engenharia, Aquisição e Construção) e agências terceirizadas de testes de energia adquirem regularmente equipamentos de teste de tensão suportável de 300 kV e 200 kVA para testes de tensão suportável em câmaras de gás de GIS, tensão suportável de frequência de potência do circuito principal e tensão suportável CA em cabos de comprimento total.
Devido a limitações como a capacidade limitada de fornecimento de energia temporária em canteiros de obras no exterior, o espaço restrito para transporte e os ambientes operacionais complexos em subestações externas, os transformadores tradicionais integrados para teste de tensão suportável em frequência de potência são volumosos, exigem alta potência de alimentação e são difíceis de adaptar a cenários de campo. Para solucionar esse problema do setor, a DEMIKS Power (Shanghai DEMIKS Power) lançou um Sistema de Teste Ressonante CA padronizado de 300 kV/200 kVA , tornando-se o equipamento preferido para testes de tensão suportável em GIS e cabos de alta tensão no exterior. 90% dos projetos internacionais de transmissão e distribuição de energia utilizam o esquema ressonante em série para substituir os dispositivos tradicionais de teste de tensão suportável em frequência de potência.
2. Objetos de teste principais do cliente e requisitos de parâmetros obrigatórios
A DEMIKS, com base nas necessidades de aquisição de alta frequência de clientes globais, identificou dois cenários principais de teste para amostras. O sistema ressonante completo da série 300kV/200kVA pode atender a todos os requisitos de teste em uma única solução:
2.1 Teste de painéis de distribuição isolados a gás de alta tensão (GIS) de 220 kV
Cenários aplicáveis: teste de tensão suportável de fábrica GIS, teste de tensão suportável de aceitação em campo, abrangendo a tensão suportável de frequência do circuito principal, a tensão suportável de isolamento do seccionador/chave de aterramento, a tensão suportável geral da câmara de gás independente, tensão máxima de teste padrão de aceitação GIS de 220 kV não superior a 300 kV, totalmente compatível com o nível de saída deste conjunto de sistema ressonante em série de conversores de frequência.
2.2 Teste de cabos de alta tensão XLPE de 110kV a 220kV
Cenários de aplicação: Teste de tensão suportável CA para conclusão e entrega de cabos, teste preventivo de isolamento. Cabos de alta tensão de longa distância e alta capacidade são cargas capacitivas típicas. O dispositivo ressonante em série do conversor de frequência utiliza o princípio de amplificação de tensão por ressonância para reduzir significativamente a necessidade de alimentação elétrica e é perfeitamente adequado para testes de tensão suportável em cabos ultralongos.
Especificações técnicas detalhadas do cliente:
Tensão máxima de teste de saída CA: CA 300kV (RMS, 50Hz/60Hz, saída de conversão de frequência personalizável)
A capacidade de saída nominal do sistema é de 200 kVA, com uma margem de capacidade superior a 10% para garantir um aumento de tensão estável durante períodos prolongados.
Formato do equipamento: Estrutura portátil modular do tipo split, projetada principalmente para testes em subestações externas; testes em laboratório ou fábrica são uma aplicação secundária.
3. Comparação de duas soluções convencionais de equipamentos resistentes à pressão da DEMIKS (Recomendadas para exportação)
Para atender às necessidades de teste de tensão suportável de cabos de alta tensão GIS+ de 300 kV/200 kVA, a DEMIKS oferece duas soluções completas e consolidadas. A equipe técnica prioriza o sistema de teste ressonante em série com conversão de frequência , enquanto o dispositivo tradicional de teste de tensão suportável em frequência de rede elétrica é uma alternativa apenas para projetos de pequena escala e simplicidade.
Opção 1: 300kV/200kVA (Preferencial para projetos no exterior)
O conjunto completo de conversor de frequência DEMIKS com capacidade de suportar tensão ressonante consiste em uma fonte de alimentação para conversor de frequência, transformador de excitação, grupo de reatores ressonantes de alta tensão, divisor capacitivo de 300 kV e capacitores de compensação opcionais. Todo o conjunto é modular e de fácil desmontagem, facilitando a exportação marítima com fumigação em caixas de madeira.
a) Fonte de alimentação com inversor de frequência: Entrada nominal de 380V/415V trifásica, saída de frequência variável ajustável de 0 a 400V, potência nominal de 60kW, servindo como fonte de acionamento para regulação de frequência e tensão de todo o sistema ressonante; suporta modificação da rede elétrica para 50Hz/60Hz, adaptável a diferentes padrões de rede elétrica na Europa, Sudeste Asiático e Américas.
b) Transformador elevador de excitação: entrada 0~400V, saída 10kV, capacidade nominal 200kVA, compatível com a tensão de entrada do reator ressonante para obter o aumento da tensão primária.
c) Reator ressonante de alta tensão: Cada seção do reator tem uma classificação de 50 kV/35 kVA, e 6 seções são conectadas em série para atingir uma tensão de saída total de 300 kV. A capacidade total do sistema é de 210 kVA, o que atende à margem de capacidade nominal de 200 kVA. O reator adota uma estrutura leve de resina epóxi moldada, e uma única pessoa pode transportar um único módulo.
d.) Divisor de alta tensão de 300 kV com capacitor puro: precisão de medição de tensão ≤1%, equipado com sistema de controle de display digital inteligente, integrando múltiplas funções de proteção, como sobretensão, sobrecorrente e ruptura, e aquisição em tempo real de dados de teste de alta tensão.
e) Capacitor de compensação (opcional): Para complementar e ajustar as cargas capacitivas de cabos de alta tensão de 220 kV de grande seção e ultralongos, nenhuma configuração é necessária para testes de rotina de GIS.
Vantagens da Série de Núcleos Ressonantes de Frequência Variável da DEMIKS para o Setor (Foco Principal para Clientes de Comércio Exterior)
a) Compatível com todas as categorias de produtos: É adequado tanto para pequenas cargas capacitivas de GIS quanto para cargas capacitivas ultragrandes de cabos de alta tensão de longa distância, e está em conformidade com normas internacionais de teste, como IEC62271 (chaves GIS), IEC60840 e IEC62067 (cabos de alta tensão), atendendo aos requisitos de revisão de testes de tipo de organizações globais de testes terceirizadas.
b) Baixo limite de fornecimento de energia no local: Apenas 60 kW de energia da rede elétrica externa são necessários para atingir uma saída de alta tensão de 200 kVA, economizando mais de 70% da capacidade de fornecimento de energia em comparação com os dispositivos tradicionais de tensão suportável de frequência de energia, sendo adequado para as condições de fornecimento de energia de pequenos grupos geradores temporários em canteiros de obras no exterior.
c) Modular e ideal para exportação: Cada componente é embalado individualmente em uma caixa de madeira, que pode ser carregada em um contêiner padrão para transporte marítimo. É fácil de montar e desmontar, o que reduz significativamente os custos de logística internacional.
d) Alto fator de segurança nos testes: O circuito ressonante desafina instantaneamente após a ruptura da amostra de teste, a alta tensão cai rapidamente e a corrente de curto-circuito é extremamente pequena, evitando danos às amostras de teste de isolamento de cabos e GIS; a saída é uma onda senoidal padrão sem picos harmônicos, evitando falsas rupturas.
Opção 2: Dispositivo tradicional de teste de tensão suportável de frequência de potência de 300kV/200kVA do tipo seco (opcional, não recomendado)
O conjunto completo de equipamentos DEMIKS para tensão suportável de frequência de potência do tipo seco inclui: um transformador de teste a seco de 300kV/200kVA , um regulador de tensão de indução de alta potência de 220kVA, um divisor capacitivo de 300kV e um conjunto completo de acessórios de alta tensão.
Deficiências da solução
O conjunto completo de equipamentos tem uma potência de entrada de quase 200 kVA, e os canteiros de obras no exterior precisam estar equipados com uma fonte de alimentação estável e de alta potência. O equipamento é grande e pesado, e o consumo de energia para testes de tensão suportável em cabos de alta tensão de longa distância é elevado, além de dificultar o transporte. É adequado apenas para testes simples em pequenas subestações isoladas a gás (GIS) com amostras de teste curtas, sendo raramente utilizado em grandes projetos de cabos no exterior.
4. Confirmação de 5 informações essenciais antes da personalização de pedidos de comércio exterior (processo de consulta padronizado da DEMIKS)
Para garantir a personalização precisa do dispositivo ressonante de frequência variável em série de 300kV/200kVA, os engenheiros de vendas da DEMIKS verificarão cinco parâmetros principais antecipadamente para evitar desvios de compatibilidade do equipamento:
a) A frequência da rede elétrica nacional onde o projeto está localizado é de 50Hz (padrão na Ásia e Europa) / 60Hz (Sudeste Asiático e América), e o programa interno do conversor de frequência será modificado de acordo.
b) O comprimento máximo de uma única seção do cabo de alta tensão em teste é usado para calcular a margem de capacidade do reator.
c) Testes no local do nível de tensão nominal do GIS (110kV/220kV).
d) Padrão local de entrada de energia trifásica: 380V ou 415V;
O projeto deverá ser conduzido de acordo com as seguintes normas de teste: normas internacionais da IEC ou regulamentos locais do setor elétrico.
5. Conjunto completo de normas de entrega para comércio exterior da DEMIKS
Todos os sistemas de tensão suportável ressonante da série de conversores de frequência de 300 kV exportados são acompanhados por um documento de Oferta Comercial padronizado, incluindo detalhes discriminados e o preço total da unidade: a fonte de alimentação do conversor de frequência, o transformador de excitação, o grupo de reatores de alta tensão, o divisor capacitivo, a linha de conexão de alta tensão, a esfera equalizadora, o cabo de aterramento e outros acessórios são cotados separadamente; os termos comerciais podem ser selecionados como FOB Xangai, FOB Ningbo ou CIF porto de destino; o período de garantia internacional padrão é de 18 meses e o prazo de entrega padrão é de 15 a 25 dias úteis; o equipamento é embalado em caixas de madeira maciça fumigada com proteção IP65 para exportação, que são à prova de umidade e resistentes a choques, adequadas para transporte marítimo de longa duração.
6. Resistência geral dos equipamentos de teste de alta tensão da DEMIKS
A Shanghai DEMIKS Power é especializada em pesquisa, desenvolvimento e fabricação de uma linha completa de equipamentos para testes de alta tensão. Seu portfólio de produtos abrange dispositivos de tensão suportável ressonante em série de frequência variável, equipamentos para testes de tensão suportável em frequência industrial, sistemas totalmente automatizados para testes de elevação de temperatura, dispositivos de recuperação e purificação de gás SF6, geradores de tensão de impulso atmosférico e outros conjuntos completos de instrumentos para testes de alta tensão. Seus produtos são amplamente utilizados pelas principais empresas de distribuição de energia elétrica do país e por institutos de pesquisa de energia de nível nacional, além de serem exportados em grande escala para empreiteiras de engenharia elétrica (EPC) e laboratórios de testes terceirizados em dezenas de países do Sudeste Asiático, Oriente Médio, Europa e América Latina.
Todos os equipamentos de teste de alta tensão da DEMIKS possuem certificação CE. O hardware e o software são desenvolvidos de forma totalmente independente, e soluções personalizadas de tensão suportável de alta tensão podem ser fornecidas com base nas condições do local do cliente. Engenheiros especializados oferecem suporte técnico completo na pré-venda, orientação para testes no local e suporte técnico remoto pós-venda. Para suas necessidades de aquisição de equipamentos de teste de tensão suportável CA para GIS ou cabos de alta tensão, envie um e-mail para contact@demikspower.com para obter soluções técnicas detalhadas e orçamentos.
Em projetos de construção de subestações GIS de 220 kV e de instalação de cabos de alta tensão no exterior, um sistema de teste de tensão suportável por ressonância em série de frequência variável de 300 kV e 200 kVA, leve e com baixo consumo de energia, é uma ferramenta essencial para garantir testes de isolamento eficientes. A DEMIKS otimiza continuamente a estrutura e o algoritmo de controle de seu Sistema de Teste de Ressonância CA, fornecendo ao setor elétrico global equipamentos de teste de tensão suportável de alta tensão econômicos e em conformidade com as normas IEC, oferecendo uma solução completa para testes de tensão suportável CA em campo de cabos GIS e XLPE.
