DESAFÍO:
Una empresa de servicios públicos del sur estaba interesada en mejorar la confiabilidad del servicio mediante la instalación de un sistema subterráneo de detección, aislamiento y restauración de fallas para un circuito que alimentaba a varios clientes residenciales y comerciales importantes. Necesitaban una solución escalable, desde un interruptor individual hasta un circuito completo de interruptores capaces de realizar una restauración de bucle abierto. Primero se instalaría un bucle base y se añadirían nuevos interruptores a medida que se dispusiera de fondos.
SOLUCIÓN:
G&W Electric colaboró con la empresa de servicios públicos para diseñar un sistema lo suficientemente flexible como para satisfacer sus necesidades actuales y futuras. El concepto de diseño se basó en interruptores automáticos multidireccionales.
Conectados entre sí en bucle abierto. La comunicación se realizaría mediante fibra óptica para el circuito de protección y el sistema SCADA.
Se eligieron interruptores dieléctricos sólidos Trident®-SR de cuatro vías para la conmutación de carga y la interrupción de fallas. El Trident-SR resultó ser el producto de conmutación ideal para esta solución gracias a su fácil automatización con cualquier relé, su innovadora operación a velocidad de ciclo y sus configuraciones de montaje multivía. Se optó por un diseño de interruptor frontal/posterior debido a su diseño más estrecho, que permite su instalación en los paneles de aire comprimido tradicionales (véanse las imágenes 1 y 2).
Las dos vías de alimentación de los interruptores Trident-SR estaban controladas y protegidas por relés SEL-451. Las dos vías de carga estaban controladas y protegidas por relés de protección de alimentador SEL-751A. G&W Electric diseñó y construyó los dos paneles de relés en una caja común en el lateral del interruptor. Ambos paneles contaban con tomas de 120 V, lo que permitía a los operadores conectar sus computadoras portátiles mientras trabajaban en los interruptores o cerca de ellos (véase la Imagen 3).
La lógica del relé se diseñó para ser extremadamente flexible, de modo que el mismo programa pudiera utilizarse en múltiples escenarios. Esto se logró gracias a la amplia capacidad lógica y los múltiples grupos de configuración del relé SEL-451. La compañía eléctrica podía elegir si utilizar el interruptor como transferencia automática estándar.
interruptor, como un interruptor de bucle automatizado de punto pasante donde ambas vías de línea están normalmente cerradas, o un interruptor de bucle automatizado de punto abierto donde una vía de línea está normalmente abierta.
En la configuración del bucle automatizado, cada interruptor solo se comunicaba con los interruptores a ambos lados. Esto significaba que no había límite físico para el número de interruptores en el circuito de restauración. Este innovador diseño de control permitió a la empresa de servicios públicos construir sus bucles de automatización un interruptor a la vez y añadir interruptores según lo permitiera su presupuesto. También proporcionó un diseño de interruptor común con un código de inventario único, lo que simplificó los requisitos de reemplazo y la capacitación de sus equipos de mantenimiento e instalación.
El método de comunicación para el circuito de protección y el sistema SCADA fue un cable de fibra óptica monomodo y transceptores SEL 2829. Esta red de comunicación permitió el intercambio de información crítica entre conmutadores para aislar automáticamente las fallas y restablecer la energía en un tiempo mínimo, sin necesidad de enviar personal. Este esquema de »conmutación inteligente» es una de las tecnologías más avanzadas del mercado y ha sido implementado por empresas de servicios públicos de todo el mundo que desean brindar la mayor confiabilidad de servicio a sus clientes. Al detectar una falla, el relé dispara el interruptor de fallas más cercano e inhabilita el disparo del otro interruptor de fallas de la línea para mantener la alimentación de las cargas. A continuación, se envía una señal Mirrored Bits® desde el interruptor de interrupción hacia el punto abierto. Si el siguiente interruptor de la línea está cerrado, la señal le indicará que se abra para aislar la línea con falla. La señal se transmite por la red de conmutador a conmutador hasta que encuentra el punto abierto. Cuando el interruptor del punto abierto recibe la señal, se cierra para restablecer la energía. Esto permite que haya un número ilimitado de interruptores en el circuito de protección y aún así mantener un aislamiento y una restauración rápidos y efectivos.
CONCLUSIÓN:
El sistema se probó y el cliente presenció su funcionamiento en la sede de G&W Electric en Illinois. La fase inicial ya se instaló y está en funcionamiento. Esto ha inspirado a otras empresas de servicios públicos de la región a utilizar un sistema muy similar para sus circuitos automatizados.
