DESAFÍO:
El gobierno de Corea del Sur necesitaba más terreno para su crecimiento comercial e industrial. Sin embargo, la ubicación preferida para la expansión estaba ocupada por una importante base militar estadounidense. Se llegó a un acuerdo entre Estados Unidos y el gobierno local para trasladar la base unos 100 km y combinarla con una instalación militar estadounidense más pequeña ya existente. Este resultó ser uno de los proyectos militares estadounidenses más grandes realizados fuera de Estados Unidos. Se contrató a una empresa surcoreana local como contratista principal, pero varias entidades estadounidenses participaron en el proceso de diseño y aprobación.
Los planes de expansión incluían nuevos cuarteles, instalaciones de operaciones, almacenamiento de equipos y un nuevo aeródromo. Para satisfacer las necesidades energéticas de esta expansión, se diseñó una nueva infraestructura que incluía una modernización importante de una subestación existente y la adición de una nueva en una fase posterior. Dada la importancia de esta instalación militar, se decidió automatizar completamente el sistema de distribución para maximizar la fiabilidad energética. El esquema de automatización preferido fue un sistema inteligente autónomo que pudiera reconfigurarse automáticamente para solucionar una falla y restablecer el suministro eléctrico sin depender de la comunicación y el control desde una estación maestra remota.
Debido a la envergadura del proyecto y al ajustado cronograma, la construcción se implementó por fases. La primera fase consistió en dividir la mayor parte de la base en cuatro sistemas de bucle radial, cada uno con entre 5 y 7 interruptores automáticos alimentados desde la subestación existente. Las fases futuras requerirían interruptores automáticos adicionales y una nueva subestación.
Interruptores:
Los siete interruptores tenían un diseño idéntico, lo que facilitaba su instalación, mantenimiento o reemplazo, y facilitaba la familiaridad del operador. G&W Electric suministró interruptores de cuatro vías, tipo pedestal, de SF6 y dieléctrico sólido, con interruptores de falla reiniciables y seccionadores visibles en las cuatro vías. Cada interruptor incluía tres transformadores de potencia para la alimentación de control y la detección precisa de voltaje para el esquema de protección.
Paquete de automatización de conmutadores:
Se proporcionaron relés de Schweitzer Engineering Laboratorie (SEL) para maximizar la funcionalidad de programación y comunicación, tanto ahora como en el futuro. G&W Electric instaló y programó los relés y realizó pruebas completas de la comunicación entre dispositivos, así como del funcionamiento del sistema, antes del envío. Uno de los requisitos de la aplicación era que los equipos de reparación debían poder identificar las secciones de cable con fallas desde la carretera. G&W Electric proporcionó indicadores de falla e indicación de los relés SEL para activar una luz en el lateral de la caja de control e indicar que se había producido una falla en una sección de cable.
Comunicación:
Se requería una comunicación de alta velocidad para el esquema de aislamiento de fallas. El esquema de protección utilizado fue el Disparo de Transferencia por Sobrealcance Permisivo (POTT), un método de disparo asistido por comunicación. Los relés se comunican entre sí para identificar la ubicación de la falla y accionar los interruptores de falla para aislar rápidamente la sección de línea afectada, manteniendo el flujo de energía a todas las cargas. Dado que un esquema POTT requiere un medio de comunicación de alta velocidad, se utilizó el protocolo SEL Mirrored Bits™* sobre fibra óptica. Los relés SEL estaban equipados con transceptores de fibra óptica para el circuito de comunicación de protección y puertos Ethernet de fibra óptica integrados para la comunicación SCADA. Al utilizar Ethernet para el acceso remoto a SCADA en lugar de la comunicación serie, la solución Lazer ofreció acceso de ingeniería a los relés para que los operadores pudieran modificar la configuración desde el centro de control, eliminando así la necesidad de acceder a cada interruptor automatizado individualmente.
Protección y reconfiguración:
Para detectar la dirección de la falla, los interruptores de G&W Electric debían monitorear la tensión en ambos extremos de todas las secciones de cable del bucle, así como la magnitud y el ángulo de fase de la tensión. Dado que estos circuitos eran críticos para las operaciones de la base, se incorporaron varias capas de protección en caso de que el esquema POTT no funcionara correctamente, incluyendo el uso de elementos direccionales en los relés y la coordinación de corriente de tiempo estándar. Si bien los interruptores se utilizan inicialmente en una configuración tradicional de bucle unipolar, una vez finalizadas todas las fases del proyecto, se utilizarán en un esquema de aislamiento y reconfiguración de fallas de bucle cerrado totalmente automatizado. Para facilitar esto, G&W Electric equipó los interruptores y relés para que el cliente pueda implementar fácilmente el esquema de bucle cerrado cuando esté listo.
El cliente presenció una prueba de aceptación de fábrica en la sede de G&W Electric en Blue Island, Illinois, EE. UU. Dado que todo se probó completamente antes del envío, al llegar el equipo a las instalaciones, la puesta en marcha requirió un tiempo mínimo y se evitaron sorpresas de última hora. G&W también brindó capacitación in situ sobre interruptores, relés, comunicación, programación y parámetros.
*MIRRORED BITS es una marca registrada de Schweitzer Engineering Laboratories, Inc.
SOLUCIÓN:
Tras una extensa investigación, se seleccionó el sistema de distribución Lazer Automation de G&W Electric. El sistema Lazer constaba de siete interruptores pedestal automatizados con relés SEL351S programados para realizar el aislamiento de fallas requerido. La solución satisfacía sus necesidades actuales y ofrecía la capacidad integrada de actualización con una programación mínima y sin hardware adicional.
Los interruptores y relés SEL de G&W Electric son productos de eficacia comprobada, reconocidos en la industria por su fiabilidad y facilidad de uso. El sistema Lazer fue completamente ensamblado, programado y probado por G&W Electric antes de su envío, lo que facilitó enormemente la instalación del contratista. G&W adaptó el sistema a las necesidades específicas de la aplicación del cliente. Representantes de G&W Electric estuvieron presentes en el sitio para probar y poner en marcha el sistema, así como para impartir capacitación operativa.
