Desafio do Cliente

O interior de uma unidade da Chave de Distribuição Subterrânea Vista® com supervisão remota. O topo da unidade está aberto. À direita, as buchas são cobertas com tampas amarelas. Abaixo e à esquerda, seis caminhos ficam no nível do "chão".

Chave de Distribuição Subterrânea Vista® com supervisão remota de seis vias durante testes de aceitação de fábrica.

Um importante grupo internacional de mineração estava modernizando uma fundição de alumínio canadense de 60 anos para construir uma fundição ambientalmente superior, mais segura e tecnologicamente mais avançada. O cliente buscava um conjunto de manobra compacto e economicamente viável para 22 seções de barramento a serem instaladas em oito subestações dentro da mesma instalação. Cada seção de barramento seria equipada com uma ou duas vias de entrada/saída e cinco vias de alimentação. Cada forma de interrupção de faltas exigia relés de proteção e capacidade de disparo remoto.

A filosofia de operação de painel de distribuição do grupo de mineração exigia um interruptor de falta aberto entre as unidades de painel de distribuição, mas nenhum interruptor de falta específico foi definido como ponto aberto. Isso difere das filosofias tradicionais, em que o ponto normalmente aberto é bem definido.

Nessas condições, a implementação de um esquema de proteção para acomodar a coordenação entre os interruptores de falta em caso de uma falta do sistema é uma tarefa desafiadora. Além disso, os esquemas tradicionais de proteção tempo-corrente não podem fornecer coordenação de proteção porque o fluxo de corrente de falta pode ocorrer em qualquer direção, dependendo de qual via de entrada está alimentando a falta, com base em qual ligação está fechada.

Solução da S&C

O cliente ouviu falar sobre a instalação e comissionamento bem-sucedidos da Chave de Distribuição Subterrânea da S&C em um hospital em Montreal, Quebec, então o grupo de mineração decidiu visitar o local para saber mais sobre o sistema. Depois da visita, o cliente sentiu que a solução seria uma excelente alternativa para o que tinham visto em painéis de distribuição de outras empresas. Eles ficaram particularmente impressionados com o tamanho compacto da chave de distribuição Vista, sua capacidade de supervisão remota, isolamento visível e capacidade de interrupção de faltas.

Estávamos confiantes de que nossa chave de distribuição Vista era o equipamento certo para atender às necessidades do cliente, e eles ficaram felizes com as nossas recomendações. Nosso teste de aceitação interno na fábrica se provou igualmente valioso para o cliente.
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Ali Tatari, Manager of Engineering Services, S&C Canada

A Chave de Distribuição Vista® com Supervisão Remota ocupou 30% menos espaço do que o painel de controle metal-clad, reduzindo consideravelmente os custos de construção da fundação de concreto.

A equipe de vendas da S&C e os engenheiros da Power Systems Solutions (PSS) convenceram o proprietário e seu consultor a prosseguir com o uso do painel de distribuição Vista. A empresa optou por implantar 22 unidades de Painel de Distribuição Subterrânea Vista® de supervisão remota devido ao perfil discreto e aos novos recursos do produto. Além disso, o grupo de mineração optou por usar os transformadores de corrente internos e os sensores de tensão montados em bucha do painel de distribuição Vista para fins de proteção. A empresa também optou por usar a experiência em PSS da S&C para projetar a filosofia de proteção e controle para seu sistema elétrico de 25 kV.

A S&C fabricou vários modelos de Vista de 29 kV para proteger os vários alimentadores. (Mostrados no esquemático abaixo).

Diagrama esquemático do local que mostra a configuração de todas as 22 unidades de painel de distribuição do Vista. A fonte 1 está no alto à esquerda, a fonte 2 está no alto à direita. De cada fonte, as linhas fluem para filas separadas de unidades de painéis de distribuição, representados por caixas em linha pontilhada com números de unidade. Descendo a partir do topo, existe uma linha de duas unidades, depois uma linha de cinco unidades, depois uma linha de duas unidades mostradas como chaves abertas, depois uma linha de seis unidades.

Esquemático geral da instalação, mostrando o posicionamento relativo e a configuração de todas as 22 unidades de painel de distribuição Vista.

A filosofia de proteção, baseada na comunicação ponto a ponto entre os relés, foi implantada para atender aos requisitos do sistema e fornecer o desempenho necessário em condições normais de operação, bem como durante o modo de falha do disjuntor. A proteção contra falha de disjuntor fornece uma camada adicional de proteção usando um dispositivo de interrupção a montante caso um disjuntor específico não consiga eliminar uma falta. Os relés de entrada e de ligação se conectam por meio de cabos de fibra óptica. O sistema de controle de supervisão e aquisição de dados (SCADA) localizado na sala elétrica de cada subestação se comunica com os relés por portas Ethernet usando o protocolo IEC61850.

A S&C implementou o esquema de proteção para falhas de barramento e alimentação usando um conceito de bloqueio. Esse conceito garante que apenas o elemento com falta seja isolado, enquanto os dispositivos de proteção nas seções saudáveis ​​são bloqueados de operar em resposta a uma falta.

A S&C projetou um esquema de isolamento como uma extensão do esquema de proteção para isolar um barramento com falta, bloqueando os interruptores de falta em ambos os lados do barramento com falta. Ela implementou o esquema de falta de disjuntor para fornecer dupla contingência, tornando assim o projeto de proteção mais robusto.

Em sua unidade de Toronto, a S&C conduziu testes de aceitação de fábrica da Chave de Distribuição Vista para garantir que a lógica e a programação dos componentes eletrônicos funcionariam corretamente em campo. Ele confirmou o tempo de coordenação em tempo real, acionando a(s) chave(s) apropriada(s) e abrindo a(s) chave(s) de desconexão. Os testes de aceitação no local sob a supervisão da S&C durante as atividades de pré-comissionamento no local forneceram uma camada extra de validação de design e funcionalidade.

Como a empresa de mineração assumiu a responsabilidade pela manutenção do equipamento, a S&C forneceu ampla documentação para dar suporte aos produtos fornecidos e aos serviços disponíveis. Isso incluiu layouts de equipamentos, diagramas de fiação, listas de entrada/saída, esquemas, diagramas de lógica, programas de relés, arquivos CID e manuais de operação e manutenção.

Resultado Valorizado

Tanto o proprietário quanto seu consultor ficaram muito satisfeitos com o resultado do projeto. Eles ficaram particularmente impressionados com a engenharia da S&C por trás do esquema de proteção.

Ao optar pela Chave de Distribuição Vista pad-mounted da S&C em vez do painel de distribuição metal-clad, o tamanho de cada unidade caiu em quase 30%. Essa ocupação menor permitiu que o projeto economizasse uma quantia significativa de dinheiro na construção de fundações de concreto para o painel de distribuição.

A S&C concluiu com sucesso o design e engenharia do projeto dentro do prazo e do orçamento. A Chave de Distribuição Vista de Supervisão Remota da S&C, juntamente com o esquema de proteção e controle, forneceu uma solução ideal para modernizar a instalação do painel de distribuição.

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