Propõe-se o desenvolvimento de uma metodologia de modelagem e análise computacional de reatores de potência para simulação de transitórios eletromagnéticos muito rápidos (Very Fast Transient VFT), a fim de obter maior resolução do comportamento em altas frequências. Esses equipamentos estão sujeitos a transitórios de corrente e de tensão na ordem de nanossegundos, os quais são compostos por uma faixa muito ampla de frequências, durante manobras dos disjuntores e chaves em subestações isoladas a gás SF6 (Hexafluoreto de Enxofre). Tais transitórios eletromagnéticos geram sobretensão e ressonância internas nos enrolamentos, causando danos cumulativos na isolação do reator e nas buchas de alta tensão. O uso de SF6 na isolação de subestações representa uma tecnologia em expansão da aplicação em sistemas de energia elétrica, carecendo de procedimentos e métodos computacionais adequados para simulação de tais eventos, caracterizados por frequências muito altas, quando comparadas às frequências industriais, e frente de onda na ordem de nanossegundos. Nesse contexto, propõe-se um estudo padronizado que se estende desde o projeto desses dispositivos até a modelagem para estudo de transitórios por meio do Método dos Elementos Finitos MEF. Todas as definições e caracterização técnica do reator, abordadas neste trabalho, foram obtidas durante o projeto e fabricação desse dispositivo para aplicações práticas as quais serão detalhadas, bem como a eficácia da metodologia proposta.

A methodology for computational modeling and assessment of power reactors is proposed for simulation of Very Fast Electromagnetic Transients VFT in order to obtain a major resolution at very high frequencies. These power devices are subject to current and voltage transients on the scale of nanoseconds, which are composed of a very wide range of frequencies, during circuit breaking and switch maneuvers in gas insulated substations with pressurized SF6. Such electromagnetic transients produce overvoltage and internal resonance in the windings, causing cumulative damages in the reactor insulation and high-voltage bushings. The SF6 insulation in substations represents an application under expansion in power systems, which requires adequate computational models for simulation of electromagnetic transients characterized by very high frequencies and wave front in the order of nanoseconds. In this sense, a standard procedure is proposed, which covers since the design of such reactor to the computational modeling to transient analysis based on the Finite Element Method FEM. All definitions and technical features of the reactor were obtained throughout the design and manufacturing of such devices for real applications and the results of the developed methodology as well.