DESAFIO:
Uma universidade do sul dos EUA precisava de uma atualização substancial do sistema para acomodar os planos de expansão do campus e o crescimento futuro da carga. Durante anos, eles compraram energia a granel da rede de serviços públicos, mas agora decidiram que queriam manter seu próprio sistema. A confiabilidade era a principal preocupação, por isso a universidade decidiu realizar um projeto que atendesse aos seguintes requisitos:
- Conecte os circuitos radiais em circuitos fechados para evitar que as cargas caiam em condições de falha.
- As chaves devem ser capazes de isolar falhas em 10 ciclos.
- Os relés devem se comunicar com a subestação de origem e com o novo sistema SCADA.
- Os cabos de alimentação devem acomodar as cargas atuais e o crescimento futuro.
- A automação deve permitir a coleta de informações para otimizar o uso da energia.
SOLUÇÃO:
A G&W Electric trabalhou em estreita colaboração com a universidade e a empresa de engenharia contratada para projetar uma solução da Lazer®. A nova rede era composta por dez circuitos de circuito fechado com dezoito circuitos radiais. Um total de cento e dez relés de proteção foram adicionados a equipamentos novos e existentes. Todos os equipamentos adaptados usaram relés SEL-351S e os novos equipamentos usaram relés SEL-451.
O sistema de proteção de circuito fechado, assistido por comunicação, foi usado para isolar rapidamente as falhas sem interromper a energia em qualquer parte do campus. Para isso, os relés foram programados para detectar a direção da falha e se comunicar com os dois relés adjacentes usando o protocolo Mirrored Bits. Quando os dois dispositivos mais próximos determinam o local da falha, eles abrem simultaneamente para isolá-la sem causar interrupções em nenhuma das alimentações. O cabo de fibra óptica foi usado para garantir a confiabilidade.
Os relés também foram monitorados por meio de um canal separado por uma estação mestra fornecida pela Survalent Technologies. Cada chave dentro de um loop de proteção foi conectada via protocolo DNP a um processador SEL-3351 que foi usado como concentrador de dados. Os controles foram então conectados a duas redes locais separadas que se estendiam entre as subestações e os prédios de operações e engenharia. O software Survalent foi usado na rede local e nos servidores para monitorar o sistema e oferecer controle central de todos os dispositivos.
As estações de trabalho estavam localizadas em todas as subestações e no prédio de engenharia. As estações de trabalho estavam conectadas às duas redes para que a equipe pudesse acessar informações sobre o sistema de energia e os comutadores individuais. Duas estações mestras estavam localizadas em instalações diferentes e também estavam conectadas a ambas as redes de dados. Isso significa que a perda de uma estação mestra ou de uma rede de comunicação completa não afetaria o sistema, pois tudo era redundante. Foi realizado um teste de aceitação de fábrica (FAT) usando os interruptores e relés reais, bem como o software SCADA, para garantir que o sistema estivesse totalmente operacional antes do envio.
CONCLUSÃO:
A solução foi instalada em vários estágios e está operando com sucesso. Os operadores têm acesso a informações em tempo real e podem gerar gráficos de dados e relatórios para faturamento, manutenção preventiva e alocações de carga antecipadas.
