DESAFIO:
Um grande fabricante do Meio-Oeste dos EUA de matéria-prima usada na fabricação de chips de LCD precisava expandir sua operação de fabricação para acomodar um aumento substancial nos negócios. Como já havia duas fábricas com capacidade total, eles decidiram construir uma nova instalação que mais do que dobraria a produção das operações existentes. Além da necessidade de uma nova instalação, o cliente industrial tinha vários requisitos críticos de energia. Um deles era a confiabilidade máxima do serviço, devido à estimativa de milhões de dólares de perda de receita caso ocorresse alguma paralisação significativa. O outro requisito era um tempo de espera excepcionalmente curto para pesquisar, projetar, adquirir, testar e comissionar o melhor sistema de distribuição de energia para a aplicação. Após uma investigação minuciosa, o cliente industrial encontrou um local próximo às suas instalações existentes e uma concessionária municipal disposta a aceitar o desafio do curto prazo.
SOLUÇÃO:
A concessionária municipal logo determinou que precisava de um sistema de restauração de alimentador que pudesse detectar e isolar automaticamente um problema elétrico sem a necessidade de enviar uma equipe. A concessionária pesquisou alguns dos fornecedores mais conhecidos do setor de equipamentos de automação de distribuição. Após inúmeras propostas, a G&W Electric foi escolhida por oferecer uma solução comprovada em campo e por estar disposta a trabalhar em estreita colaboração com os engenheiros da concessionária para acomodar seus requisitos específicos.
O sistema de automação de distribuição Lazer® da G&W Electric oferecia um pacote pré-projetado de dispositivos de comutação em campo e o pacote de controle completo, fornecendo uma solução de fonte única. A solução consistia em uma solução de automação da Lazer composta por dois religadores suspensos e quatro interruptores padmount, todos com controles SEL.
Configuração do sistema:
O novo local industrial já tinha duas linhas de distribuição aéreas de 35kV nas proximidades. O município decidiu retirar essas linhas e alimentar a nova planta industrial no subsolo por meio de quatro chaves padmount. A nova planta foi dividida em 12 cargas separadas, com três cargas sendo alimentadas por cada chave.
Religadores (estilo G&W Viper-ST com controles SEL-651R) foram instalados nas duas linhas aéreas, um alimentando duas chaves e o outro alimentando as duas chaves restantes (Figura 1). Um dos interruptores tinha um ponto normalmente aberto que mudaria automaticamente de uma fonte para outra se ocorresse um problema.
Os comutadores (estilo G&W PNI) incorporaram duas vias automatizadas de fonte (linha) e três vias de carga trifásicas (Figura 3). Um RTAC SEL, localizado em um dos gabinetes de controle de chaves padmount, serviu como controle mestre para reconfiguração após a ocorrência de uma falha (Figura 4). Cada chave tinha uma forma adicional de proteger os transformadores de potencial que estavam localizados em um compartimento lateral. Esses PTs forneciam valores de tensão em tempo real e energia para os controles. Um sistema de backup de bateria foi fornecido para o caso de uma queda de energia generalizada e prolongada.
Operação:
O sistema automatizado operava como um circuito aberto, com a interrupção da falta ocorrendo nos religadores do alimentador. Quando uma falta ou perda de tensão era detectada, o religador de linha se abria para eliminá-la. Os indicadores de falha nas vias de linha das chaves eram ligados aos relés e retornavam ao controlador RTAC. O controlador então determinava a localização da falha por meio dos sensores de falha que haviam sido ativados. Uma vez localizada a falta, o controlador abria rapidamente as chaves mais próximas para isolar a seção em falta e fechava a chave de ponto médio, se necessário, para permitir o fluxo de energia para todas as cargas. Finalmente, o religador se fechava no circuito reconfigurado para restaurar a energia. Isso permitia que todas as cargas fossem reenergizadas enquanto a seção da linha com defeito era isolada. Veja no diagrama abaixo o layout do sistema.
Resultados da solução:
O sistema foi programado e totalmente testado na G&W antes do envio. Todos os cenários de reconfiguração foram confirmados, e o tempo de reconfiguração foi verificado como inferior a um segundo. As chaves e os religadores foram instalados no local e estão totalmente operacionais.
