Laboratório de Alta Tensão

O Laboratório de Alta Tensão conta com pessoal qualificado e infraestrutura para realização de ensaios, ensino e pesquisa e desenvolvimento, na área de conhecimento das altas tensões.
Realiza avaliações e ensaios experimentais utilizando tensões impulsivas e em frequência industrial 60 Hz em efetivamente todos os tipos de equipamentos e materiais dielétricos.
Utilizando tensões impulsivas e em frequência industrial 60 Hz, o laboratório emprega técnicas e equipamentos para diagnóstico, avaliação da integridade das características dielétricas e suportabilidade.

Vista externa do laboratório

A área principal de ensaios (Salão Eng. José Luiz dos Santos Pereira Júnior) apresenta dimensões de 35 m x 20 m e altura de 30 m.

Em 2017, um mini gerador eólico de 1,8 kW, conectado diretamente à rede, foi instalado no telhado do laboratório.
O artigo [1] apresenta detalhes da implantação, e o artigo [2] traz dados referentes a cinco anos de operação.

Vista interna do laboratório

 

Principais Equipamentos 

• Fonte de extra alta tensão alternada, tensão nominal 1000 kV, potência 500 kVA (Aquisição com recursos Finep)
Especificações:
Dois módulos de 500 kV para operação série ou paralela
Tensão nominal 1000 kV (série) / 500 kV (paralela)
Potência nominal 500 kVA
(300 kVA sem compensação indutiva e até 500 kVAr com compensação indutiva)
Operação, medição e proteção micro controlada da tensão alvo e ciclos de medição
Controle de rampa (kV/s) em modos rápido e lento
Regulação ativa da tensão de ensaio: 0,5%
Proteção contra arco: ultrarrápida (fibra ótica) e/ou lenta temporizada por relé (até 3 segundos)
Corrente de saída máxima: 0,5 A (série) / 1 A (paralela)
Ciclo de operação máximo: 1 h ON, 1 h OFF, 3 ciclos por dia

• Gerador de impulsos, 15 estágios, 3000 kV e 225 kJ

• Gerador de impulsos, 14 estágios, 1400 kV

• Transformador de ensaio, tensão nominal 100 kV, 40 kVA (Aquisição com recursos Finep)
Especificações:
Tensão nominal 100 kV
Potência nominal 40 kVA
Corrente de saída máxima: 0,4 A
Mesmo sistema de comando e medição da fonte principal de extra alta tensão alternada

• Ponte digital para medição de capacitância e fator de dissipação dielétrica (Aquisição com recursos Finep)
Especificações:
Medição de capacitância: Faixa: >= 0.01 pF       Incerteza 0.02%
Medição de fator de dissipação dielétrica (tan δ): Faixa: 0 .. 100          Incerteza 2×10^-5
Medição de indutância: Faixa: <= 1000 kH Incerteza 0.1%
Medição de tensão: Faixa: > 5 V              Incerteza 0.2%
Medição de corrente na carga: Faixa: 20uA .. 15A   Incerteza 0.1%
Medição de potência ativa: Faixa: >= 1 mW          Incerteza 0.5%
Medição de potência reativa: Faixa: >= 1 mvar        Incerteza 0.5%
Medição de potência aparente: Faixa: >= 1 mVA        Incerteza 0.5%

• Equipamento digital de medição de descargas parciais

• Receptor/medidor de radiointerferência (RIV) padrão CISPR

• Capacitor padrão 50 pF/600 kV (Aquisição com recursos Finep)
Especificações:
Tensão nominal: 600 kV
Capacitância: 50 pF ± 0,2% (p=0,05)
Fator de dissipação dielétrica (tan d): < 2×10^-5 ± 1×10^-5 (p=0,05)
Divisor capacitivo formado pelo capacitor padrão e sua unidade de baixa tensão:
Fator de escala: 4433.9 ± 0,7% (p=0,05)
Linearidade: 0.03%
Resposta amplitude-frequência até 1 kHz (pode ser verificado para maiores frequências)

• Capacitor padrão 30 kV

• Capacitor de acoplamento 400 kV

• Sistema digital de medição de impulsos de 12 bits

• Sistema digital de medição de impulsos de referência 16 bits (móvel)

• Divisor de tensão de referência para impulso atmosférico, tensão nominal 500 kV

• Divisores de tensão e medidores associados apropriados