Desafío :
Un puente fluvial construido en la década de 1950 necesitaba urgentemente una modernización. Originalmente, se construyó como un puente de dos carriles, pero se actualizó a cuatro en la década de 1960. El sistema eléctrico era de 5 kV y requería que el personal de servicios públicos aislara manualmente las fallas y restableciera el suministro eléctrico. Se aprobó un proyecto de mejora de capital para reparar el puente y modernizar el sistema eléctrico. El puente manejaba hasta 30.000 vehículos al día y era una importante ruta de evacuación en caso de huracanes. Este proyecto presentó varios desafíos. Dado que el nuevo sistema debía instalarse en un puente, el espacio era limitado. La cantidad de vehículos que utilizaban el puente y su importancia en emergencias significaban que no se podía cortar el suministro eléctrico durante el cambio. Finalmente, había diferentes sistemas de servicios públicos a cada lado del puente con los que trabajar. El objetivo era modernizar el sistema manual existente con un nuevo sistema automatizado, cumplir con las limitaciones de espacio, evitar interrupciones y funcionar con ambos servicios públicos.
Solución
G&W Electric, junto con Canada Power Products (CPP) y el consultor de ingeniería, trabajaron con el cliente y el contratista para diseñar la mejor solución de automatización Lazer® para la autoridad del puente. La solución incluyó 11 interruptores de 27 kV totalmente automatizados con relés SEL-351S y una estación de control maestra Survalent. Nueve de los interruptores tipo bóveda se instalaron en la estructura del puente, y los otros dos actuaron como alimentadores principales de servicios públicos en las orillas norte y sur.
Todos los interruptores eran de acceso frontal, con diseños RFI de tres posiciones, que combinaban seccionadores de carga e interruptores de falla. Todas las vías de la línea se monitoreaban mediante transformadores de corriente utilizados para localizar fallas. Los relés SEL-351S proporcionaban protección y monitoreo al circuito, y actuaban como Unidades Terminales Remotas (UTR) para la comunicación local y la recopilación de datos. Los interruptores se conectaban entre sí mediante dos pares de cables de fibra óptica: uno para el circuito de protección y otro para la comunicación SCADA. El circuito de comunicación de protección, que aislaba las secciones de la línea con falla y restablecía la alimentación, se operaba de relé a relé mediante el protocolo SEL Mirrored-Bits™*. Mirrored Bits resultó ideal para esta aplicación gracias a su probada fiabilidad y rendimiento de alta velocidad en aplicaciones punto a punto.
La comunicación SCADA con la estación maestra Survalent utilizaba el protocolo DNP 3.0 a través del otro conjunto de cables de fibra óptica. Esto permitía registrar y analizar información detallada sobre cada interruptor. Cada interruptor también contaba con un controlador de motor multidireccional Survalent que permitía abrir y cerrar los interruptores local o remotamente.
La solución Lazer fue capaz de gestionar tanto cortes de suministro eléctrico como fallas a lo largo del puente. Cualquier pérdida de suministro en cualquiera de las alimentaciones de la red eléctrica sería detectada por el interruptor de tierra al inicio del circuito. Este se abriría tras un periodo preestablecido, desconectando la alimentación perdida del circuito del puente. El interruptor de enlace abierto en el centro del puente se cerraría entonces, restableciendo la alimentación a todo el puente desde la alimentación activa de la red eléctrica. Si se produjera una falla en algún punto del sistema, el interruptor de tierra al inicio del circuito se abriría para interrumpirla.
La información de los transformadores de corriente de cada interruptor se utilizaría para determinar la ubicación de la falla, basándose en los interruptores que la detectaron. Los dos interruptores más cercanos se abrirían para aislar la sección fallada, el punto normalmente abierto se cerraría y el interruptor en tierra también se cerraría para restablecer la energía. Todo esto se logró en menos de los 30 segundos que exige la especificación.
Conclusión
Para garantizar un funcionamiento correcto, todos los componentes, incluyendo interruptores y controles, se diseñaron y probaron como un sistema antes del envío. El cliente especificó un plan de Prueba de Aceptación en Fábrica (FAT) muy detallado para garantizar un funcionamiento correcto antes del envío de cualquier pieza a la planta. Todos los interruptores, relés y la estación maestra superaron la prueba de aceptación en fábrica, aislando las fallas simuladas y restableciendo la alimentación a todas las secciones sin fallas. G&W Electric y CPP realizaron una supervisión exhaustiva in situ y la puesta en marcha del sistema para garantizar su correcta instalación y pleno funcionamiento. La alimentación se transfirió de los interruptores manuales existentes al nuevo sistema automatizado sin ningún problema.
