Estrategia de control y protección del Interruptor de Distribución Vista® para modernizar una instalación de fundición
CASO PRÁCTICO
Solución destacada de S&C: Interruptor de Distribución Subterránea Vista® de Supervisión Remota
Ubicación: Canadá
Desafío del cliente
El Interruptor de Distribución Subterránea Vista® de seis vías con Supervisión Remota durante las pruebas de aceptación en fábrica.
Un importante grupo minero internacional estaba modernizando una fundición de aluminio canadiense de 60 años de antigüedad para construir una fundición superior en materia ambiental, más segura y más tecnológica. El cliente buscaba un interruptor compacto y rentable para 22 secciones de las barras que se instalarían en ocho subestaciones ubicadas en la misma planta. Cada sección de la barra contaría con una o dos vías de enlace y cinco vías de alimentación. Cada vía de interrupción de fallas requería relevadores de protección y capacidad de disparo a distancia.
La filosofía de funcionamiento del interruptor del grupo minero exigía un interruptor de fallas abierto entre las unidades de los interruptores, pero no se definió ningún interruptor de fallas específico como el punto abierto. Esto difería de las filosofías tradicionales, en las que, por lo general, el punto abierto está bien definido.
En estas condiciones, implementar un esquema de protección para adaptarse a la coordinación entre los interruptores de fallas en caso de una falla del sistema es una tarea desafiante. Asimismo, los esquemas de protección tradicionales de tiempo-corriente no pueden proporcionar coordinación de protección porque el flujo de corriente de falla puede ser en cualquier dirección dependiendo de qué vía de entrada esté alimentando la falla en función de qué enlace esté cerrado.
Solución de S&C
El cliente oyó hablar del éxito de la instalación y puesta en marcha por parte de S&C del Interruptor de Distribución Subterránea Vista® en un hospital de Montreal, Quebec, por lo que el grupo minero decidió visitar el lugar para obtener más información acerca del sistema. Después de la visita, el cliente consideró que la solución sería una excelente alternativa frente a lo que había visto en materia de interruptores por parte de otras empresas. Sobre todo, quedaron impresionados con el tamaño compacto, la capacidad de supervisión remota, el aislamiento visible y la capacidad de interrupción de fallas del interruptor Vista.
Estábamos seguros de que nuestro interruptor Vista era el equipo adecuado para responder a las necesidades del cliente, que quedó satisfecho con nuestras recomendaciones. Nuestras pruebas internas de aceptación de fábrica resultaron también muy valiosas para el cliente.
El equipo de ventas de S&C y los ingenieros de Power Systems Solutions (PSS) convencieron al propietario y a su consultor para seguir adelante con el uso del interruptor Vista. La empresa optó por instalar 22 unidades del Interruptor de Distribución Subterránea Vista® de Supervisión Remota debido al perfil bajo del producto y sus novedosas características. Además, el grupo minero optó por utilizar los transformadores de corriente internos y los sensores de tensión montados en boquillas del interruptor Vista con fines de protección. También optó por utilizar la experiencia de S&C en PSS para diseñar la filosofía de protección y control para su sistema eléctrico de 25 kV.
S&C fabricó varios modelos de Vista de 29 kV para proteger los distintos alimentadores. (Representado en el siguiente esquema).
Esquema general del sitio, que muestra la ubicación relativa y la configuración de las 22 unidades de interruptores Vista.
La filosofía de protección, basada en la comunicación punto a punto entre los relevadores, se implementó para adaptarse a los requisitos del sistema y proporcionar el rendimiento requerido en condiciones normales de funcionamiento, así como durante el modo de fallo de los interruptores automáticos. La protección del fallo de los interruptores automáticos proporciona una capa adicional de protección que utiliza un dispositivo de interrupción aguas arriba si un interruptor automático en particular no logra despejar una falla. Los relevadores de entrada y enlace se conectan mediante cables de fibra óptica. El sistema de control de supervisión y adquisición de datos (SCADA) situado en la sala eléctrica de cada subestación se comunica con los relevadores a través de puertos Ethernet mediante el protocolo IEC61850.
S&C implementó el esquema de protección para fallas en barras y alimentadores mediante un concepto de bloqueo. Este concepto garantiza que solo se aísle el elemento con la falla, mientras que, en respuesta a una falla, se bloquea el funcionamiento de los dispositivos de protección de las secciones sanas.
S&C diseñó un esquema de aislamiento como una ampliación del esquema de protección para aislar una barra fallida mediante la apertura del bloqueo de los interruptores de falla a ambos lados de la barra defectuosa. Se implementó el esquema de falla del interruptor automático para proporcionar una doble contingencia y de esta forma robustecer el diseño de la protección.
En sus instalaciones de Toronto, S&C llevó a cabo pruebas de aceptación de fábrica del interruptor Vista para garantizar que la lógica y la programación de los componentes electrónicos funcionaran de forma correcta en el campo. Esta prueba confirmó la sincronización de la coordinación en tiempo real al disparar los interruptores y abrir los seccionadores correspondientes. Las pruebas de aceptación en el sitio bajo la supervisión de S&C durante las actividades previas a la puesta en marcha in situ proporcionaron una capa adicional de validación del diseño y la funcionalidad.
Debido a que la empresa minera asumió la responsabilidad del mantenimiento de los equipos, S&C proporcionó toda la documentación necesaria para respaldar los productos suministrados y los servicios disponibles. Esto incluía planos de equipos, diagramas de cableado, listas de entradas y salidas, esquemas, diagramas lógicos, programas de relevadores, archivos CID y manuales de funcionamiento y mantenimiento.
Resultado valorado
Tanto el propietario como su asesor quedaron muy satisfechos con el resultado del proyecto. En especial, les impresionó la ingeniería de S&C que hay detrás del sistema de protección.
Al optar por el interruptor Vista de S&C de estilo pedestal en lugar del interruptor metal-clad, el tamaño de cada unidad se redujo casi en un 30 %. Gracias a este ahorro, el proyecto pudo ahorrar una importante cantidad de dinero en la construcción de bases de concreto para los interruptores.
S&C completó con éxito el diseño y la ingeniería del proyecto dentro del plazo y el presupuesto. El Interruptor de Distribución Subterránea Vista® de S&C, junto con el esquema de protección y control, proporcionaron una solución ideal para modernizar los interruptores en la instalación de fundición.
Fecha de Publicación
septiembre 14, 2015
