DESAFIO:
Uma empresa de serviços públicos do sul do país estava interessada em melhorar a confiabilidade do serviço instalando um esquema de detecção, isolamento e restauração de falhas subterrâneas em um circuito que alimenta vários clientes residenciais/comerciais importantes. Eles precisavam de uma solução que pudesse ser dimensionada de um interruptor individual para um circuito completo de interruptores capazes de realizar uma restauração de circuito aberto. Um circuito básico seria instalado primeiro e novos interruptores seriam adicionados à medida que os fundos fossem disponibilizados.
SOLUÇÃO:
A G&W Electric trabalhou com a concessionária para ajudar a projetar um sistema que fosse flexível o suficiente para atender às suas necessidades atuais e futuras. O conceito do projeto foi baseado em chaves automatizadas multidirecionais
conectadas umas às outras em um circuito aberto. A comunicação seria feita por meio de cabo de fibra óptica para o circuito de proteção e o SCADA.
Os interruptores dielétricos sólidos Trident®-SR de quatro vias foram escolhidos para a comutação de carga e interrupção de falhas. O Trident-SR foi o produto de comutação ideal para essa solução devido à facilidade de automatizá-lo com qualquer relé, à operação inovadora de velocidade de ciclo e às configurações de montagem em várias vias. Foi escolhido um projeto de interruptor dianteiro/traseiro devido à sua pegada mais estreita, que se encaixaria nas almofadas de engrenagem de ar tradicionais (veja as Imagens 1 e 2).
As duas vias de fonte dos comutadores Trident-SR foram controladas e protegidas por relés SEL-451. As duas vias de carga foram controladas e protegidas por relés de proteção do alimentador SEL-751A. A G&W Electric projetou e construiu os dois painéis de relés em um compartimento comum na lateral do comutador. Ambos os painéis tinham tomadas de 120 V que permitiam que os operadores conectassem laptops quando estivessem trabalhando nos interruptores ou perto deles (veja a Imagem 3).
A lógica do relé foi projetada para ser extremamente flexível, de modo que o mesmo programa pudesse ser usado em vários cenários. Isso foi feito usando a ampla capacidade lógica e os vários grupos de configuração do relé SEL-451. A concessionária pode optar por usar a chave como uma chave de transferência automática padrão
, como uma chave de loop automatizada de ponto de passagem, em que ambas as vias da linha são normalmente fechadas, ou uma chave de loop automatizada de ponto aberto, em que uma via da linha é normalmente aberta.
Quando nas configurações de loop automatizado, cada switch só se comunicava com os switches de cada lado dele. Isso significa que não havia limite físico para o número de chaves no circuito de restauração. Esse projeto de controle inovador permitiu que a concessionária construísse seus loops de automação com um interruptor de cada vez e adicionasse interruptores futuros conforme o orçamento permitisse. Ele também proporcionou um projeto de interruptor comum com código de estoque único, o que simplificou os requisitos de substituição futura e o treinamento das equipes de manutenção e instalação.
O método de comunicação para o circuito de proteção e o sistema SCADA foi o cabo de fibra óptica monomodo e os transceptores SEL 2829. Essa rede de comunicação foi usada para permitir que informações críticas fossem transmitidas entre os interruptores para isolar automaticamente as falhas e restaurar a energia em um período mínimo de tempo sem a necessidade de enviar equipes. Esse esquema de ”comutação inteligente” é uma das tecnologias mais avançadas do mercado e foi implementado por empresas de serviços públicos em todo o mundo que desejam oferecer a melhor confiabilidade de serviço a seus clientes. Quando uma falta é detectada, o relé aciona o interruptor de falta mais próximo e desativa o acionamento do outro interruptor de falta do caminho da linha para manter a energia para as cargas. Em seguida, um sinal Mirrored Bits® é enviado da chave de interrupção para o ponto aberto. Se a próxima chave da linha estiver fechada, o sinal dirá a ela para abrir e isolar a linha com falha. O sinal é transmitido pela rede de chave em chave até encontrar o ponto de abertura. Quando o sinal é recebido pelo interruptor do ponto aberto, ele se fecha para restaurar a energia. Isso permite que um número ilimitado de chaves esteja no circuito de proteção e ainda mantenha o isolamento e a restauração rápidos e eficazes.
CONCLUSÃO:
O esquema foi testado e sua operação foi testemunhada pelo cliente nas instalações da sede da G&W Electric em Illinois. A fase inicial foi instalada e está funcionando. Isso inspirou outras concessionárias da região a usar um esquema muito semelhante em seus loops automatizados.
