DESAFIO:
Uma grande empresa de serviços públicos do Meio-Oeste tem se concentrado na automação para ajudar a garantir energia confiável para seus clientes. Durante anos, ela incorporou um sistema SCADA para monitoramento de linhas de transmissão e subestações de distribuição. Como um aprimoramento adicional, a concessionária decidiu começar a construir redes inteligentes para os locais de loop de sua rede. Em um projeto recente, a concessionária escolheu um local de loop rural remoto que estava sofrendo interrupções frequentes. Essas interrupções foram atribuídas às linhas elétricas aéreas que passavam perto de árvores maduras, onde os galhos quebrados pelo vento, chuva, neve e gelo eram um grande incômodo. O envio de equipes de reparo para esses locais remotos demorava mais do que o desejado. A concessionária decidiu automatizar o circuito para criar um esquema de Detecção, Isolamento e Restauração de Falhas (FDIR). O esquema precisaria ser autossuficiente e capaz de fornecer dados ao sistema SCADA principal, que fica a vários estados de distância. Ele também exigia um tempo máximo de reconfiguração de 90 segundos.
SOLUÇÃO:
Depois de investigar a mais recente tecnologia em automação, a concessionária selecionou a solução de automação Lazer® pré-projetada da G&W Electric, utilizando os religadores Viper®-ST da G&W Electric com controles SEL 651R da Schweitzer Engineering e um processador central SEL 3351. O 3351 foi usado para reconfigurar automaticamente os controles do religador conforme necessário para maximizar a eficiência do isolamento de uma seção em falta. O
3351 foi localizado na subestação do alimentador para que pudesse ser facilmente conectado à rede SCADA da concessionária.
Cinco religadores foram colocados em pontos específicos do circuito para proteger seções particularmente problemáticas. Quatro dos Viper-STs foram configurados como normalmente fechados, enquanto o quinto foi configurado como um ponto normalmente aberto (veja a Figura 1). Juntamente com o sensor de tensão interno do Viper-ST, todos tinham transformadores de potencial em cada lado do religador para detectar perda de tensão e fornecer energia ao religador se uma das linhas estivesse isolada. Rádios que comunicam o protocolo DNP foram usados para conectar cada religador ao processador central 3351 na subestação.
Os controles dos religadores foram programados com cinco grupos de ajustes diferentes que poderiam ser alterados pelo SEL 3351, dependendo do status do circuito (i.e. perda de comunicação, falta isolada, linha restaurada, etc.). Essa capacidade de programar parâmetros de cenários diferentes para cada religador permitiu que o sistema de restauração funcionasse mesmo se a comunicação com o processador central fosse perdida.
Quando uma falta era detectada, o primeiro religador que detectava a falta se fechava três vezes na tentativa de liberar a linha. Se a corrente de falta continuasse presente, ele abriria. Durante esse processo, o SEL 3351 central seria alertado sobre a condição de falta e quais religadores detectaram a falta. Após a abertura do religador Viper-ST, o SEL 3351 informaria ao outro religador mais próximo da falta para abrir e isolar a seção em falta. Uma vez isolada a falta, dependendo do ponto do circuito em que ela ocorreu, o religador normalmente aberto se fechava para restaurar a energia na maior parte possível do sistema. O tempo máximo necessário para reconfigurar o circuito estava dentro dos 90 segundos exigidos.
CONCLUSÃO:
A concessionária optou pela G&W Electric por vários motivos. Primeiro, os religadores Viper foram projetados para trabalhar diretamente com os controles SEL, facilitando a instalação. A combinação dos controles Viper e SEL da G&W Electric foi uma solução comprovada por muitos anos. O pacote de restauração automática da Lazer oferecia uma solução pré-projetada e testada na fábrica. Representantes da G&W Electric e da SEL estiveram no local para comissionar e testar o esquema. A concessionária já estava familiarizada com os controles da SEL de outras aplicações de proteção do sistema, o que simplificou o treinamento adicional do pessoal operacional. Por fim, a solução da Lazer foi capaz de ser totalmente funcional mesmo se as comunicações fossem perdidas. Tudo isso contribuiu para a tranquilidade da equipe da concessionária.
