Dentro de uma linha de painéis KYN: entrada, saída, proteção e medição, painel por painel
Abra a porta de um quadro de distribuição de média tensão sala e a primeira coisa que você nota é a repetição. Fileiras após fileiras de cubículos de aço, cada um com aproximadamente a mesma largura, cada um com um pequeno painel de controle na frente e um diagrama simulado informando o que o cubículo faz. A repetição parece chata. Não é. Essa linha mostra como uma sala de distribuição permanece ativa quando ocorre uma falha em algum lugar a jusante.
A JSGK fornece famílias de gabinetes metálicos KYN, XGN e relacionados para recebimento, distribuição, proteção, monitoramento e medição. Este artigo explica o que cada posição da linha realmente faz, como o painel frontal está organizado e o que verificamos antes de os cubículos saírem da fábrica.
Por que uma sala precisa de vários cubículos e não de um
Um único cabo de entrada não precisa de uma linha. Uma verdadeira sala de distribuição sim. A energia chega em uma ou mais alimentações de entrada, chega a um barramento comum e depois sai novamente através de vários alimentadores de saída que vão para transformadores, centros de controle de motores ou nós de anel. Cada um desses trabalhos recebe seu próprio cubículo metálico porque cada trabalho tem uma tarefa diferente e uma configuração de proteção diferente.
O alinhamento é desenhado em um diagrama unifilar antes de um único cubículo ser soldado. Esse diagrama nomeia o painel de entrada, a seção do barramento, cada alimentador de saída, o painel de proteção e o painel de medição. No chão de fábrica, os desenhos de disposição dos gabinetes fixam a largura, a profundidade, a folga de acesso frontal e a posição de entrada dos cabos para que a fileira se ajuste ao seu ambiente.
As quatro posições que você encontrará
- Painéis de entrada (e seção de barramento). Estes recebem a alimentação da concessionária ou do transformador a montante e a conectam ao barramento principal. Um painel de seção de barramento divide o barramento para que duas metades possam operar de forma independente ou em paralelo.
- Painéis de saída. Eles transportam energia para cada carga. Um alimentador para um transformador, um alimentador para um motor, um alimentador para uma unidade principal de anel, cada um é um cubículo de saída dedicado com seu próprio conjunto de manobra.
- Painéis de proteção. Eles retêm os relés de proteção que detectam sobrecorrente, falta à terra e outras condições anormais e desarmam o disjuntor relevante antes que o dano se espalhe. As configurações do relé correspondem ao alimentador e não são copiadas na linha.
- Painéis de medição. Estes transportam os instrumentos de medição e medição utilizados para leitura de tensão, corrente, energia e potência, muitas vezes alimentando a fatura da concessionária ou o sistema energético da planta.
Uma sala menor pode mesclar algumas tarefas em menos cubículos. Um maior duplica as posições de entrada e da seção de barramento para segurança. O diagrama unifilar decide isso.
O que está realmente na frente do gabinete
Fique na frente de um cubículo KYN e o painel frontal fará um trabalho, não uma decoração. Você verá um relé de proteção ou controlador com um pequeno display e botões. Você verá um medidor analógico ou instrumento digital para tensão e corrente. Você verá luzes indicadoras, interruptores de controle e a alavanca de operação do dispositivo de comutação.
Abaixo dos instrumentos, um diagrama mímico mostra o circuito primário em miniatura: onde passa o barramento, onde fica o disjuntor, onde sai o compartimento do cabo. Quando um operador abre o cubículo, o mímico informa, num relance, se aquele alimentador está fechado ou desarmado, sem que ele toque em nada. Intertravamentos, persianas e interruptores de aterramento são dispostos de forma que um compartimento não possa ser aberto enquanto ainda estiver energizado.
No interior, o cubículo divide-se em compartimentos: um compartimento de disjuntores ou interruptores, um compartimento de barramentos, um compartimento de cabos e um compartimento de baixa tensão ou secundário para a fiação de controle e proteção. Separá-los é deliberado. Uma falha em um compartimento é contida pelas barreiras metálicas em vez de formar um arco ao longo de toda a fileira.
Ao percorrer uma linha concluída, procure três coisas que separam uma linha feita sob encomenda de uma linha genérica. As portas dos compartimentos devem possuir venezianas que cubram as pontas energizadas quando o disjuntor for retirado. Cada cubículo deve ter um seccionador de aterramento visível ou um ponto de aterramento para o compartimento de cabos antes do início do trabalho. E a porta secundária deverá abrir sem liberar qualquer intertravamento de alta tensão. Esses são os detalhes que permitem que um engenheiro de manutenção trabalhe no alimentador com segurança anos após o comissionamento.
Disjuntores, barramentos e circuito secundário
O elemento de comutação no compartimento do circuito é um disjuntor (ou chave seccionadora de carga em cubículos mais simples) que pode gerar, transportar e interromper a corrente de carga e desarmar automaticamente sob corrente de falta através do relé de proteção. O barramento principal é o condutor comum que liga o painel de entrada a todos os painéis de saída; sua classificação é escolhida para transportar toda a corrente da sala com margem.
O circuito secundário é o controle, sinalização e fiação entre relés, instrumentos, botões e disjuntor. Ele funciona em seu próprio compartimento e é onde se esconde a maioria dos defeitos de exportação. A fiação secundária organizada e rotulada é tão importante quanto o cobre, porque um relé que desarma o alimentador errado é caro, mesmo quando o barramento principal está bom.
Como a linha protege a sala
Junte as peças e a história da proteção é simples. Um alimentador de saída desenvolve um curto-circuito. A corrente aumenta. O relé de proteção desse alimentador detecta a sobrecorrente e envia um sinal de trip para seu próprio disjuntor. Esse disjuntor abre, limpando apenas o alimentador em falta enquanto o resto do barramento permanece energizado. O painel de entrada e os outros alimentadores continuam funcionando. Sem relés classificados corretamente e disjuntores dedicados por alimentador, uma falha deixaria toda a sala na escuridão.
Essa classificação das configurações de proteção, alimentador por alimentador, é decidida no diagrama unifilar e verificada durante a montagem e fiação secundária.
Inspeção de rotina e de saída antes do envio
Duas portas de inspeção ficam entre uma linha acabada e o contêiner. A inspeção de rotina é executada à medida que os cubículos tomam forma, comparando a construção com o desenho. A inspeção de saída é a etapa final: verificações dimensionais, inspeção do revestimento, inspeção dos componentes e verificação de que a fiação secundária e os intertravamentos se comportam conforme indicado no diagrama. Os registros de inspeção e de teste são preparados com o pedido, para que sua equipe local e seu inspetor independente possam ler o que foi verificado.
A configuração final é bloqueada a partir de folhas de dados aprovadas, diagramas unifilares, desenhos de disposição de gabinetes e padrões de projeto antes da produção. Conte-nos o nível de tensão (as classes de 10kV e 35kV são típicas para esta linha), a corrente nominal, o nível de curto-circuito, o número de circuitos de saída e o ambiente do local, e organizaremos a linha para se adequar à sua sala.