Solução de automação com religadores para parques eólicos

Este aumento da participação da fonte de energia eólica vem do sucesso dos leilões A-3 e A-5 que ocorreram no final de 2013, onde dos 7,6 GW comercializados nos leilões com entrega futura, 60% foram de fonte eólica.

A Schneider Electric, especialista global em gestão de energia, participa destes projetos como provedor da solução do BOP eletrico, ou seja todos os elementos elétricos de um parque eólico, excluindo as turbinas. Este fornecimento inclui produtos como paineis de baixa tensão, paineis de média tensão, sistemas de gerenciamento e monitoramento local, supervisão e controle remoto, linha de transmissão, subestação de alta tensão até 245k, Sistema SCADA, paineis de proteção, banco de capacitores, filtros ativos, transformadores a óleo, transformadores a seco, subestação unitária e serviços de comissionamento, treinamento, suporte técnico, montagem, projetos e soluções completas turn-key.

Neste artigo vamos falar sobre a solução da Schneider Electric para automação da rede das subestações unitárias. A subestação unitária consiste em conectar a energia na entrada em média tensão, por meio de religadores automáticos modelo N-38-16, e cubículo de comando e proteção modelo ADVC2 UltraFlexVue da secundária do transformador elevador da turbina.

Religadores Automaticos modelo N-38-16                 Cubículo de P&C ADVC2 UltraFlexVue

Características técnicas e construtivas dos religadores Schneider Electric:

• Controle microprocessado através de cubículo de controle;
• Tensão de alimentação de serviço 220/127 V;
• Interruptores a vácuo;
• Não utiliza óleo como isolante;
• Tempo de religamento de 0,5 a 180 (seg) programável;
• Durabilidade de 10 anos ou 10.000 operações sem manutenção;
• Os religadores possuem baterias para eventual falta de alimentação externa, e estas são do tipo selada Pb-ácida e recarregável, com autonomia mínima de 48 horas sem alimentação externa;
• O religador possui flexibilidade de ser programado para trabalhar em conjunto com outros religadores, realizando comunicação entre os mesmos, realizando medições/monitoramento, com o intuito de realizar manobras de forma automática sem intervenção do centro de operação;
• O religador possui 6 TPs para o modelo N38-16 e 3 TCs integrados ao tanque, possibilitando a aquisição de grandezas, tensão e corrente, bem como cálculo de potências e fator de potência, disponibilizando estas informações no local e remotamente;
• A porta de comunicação remota com protocolo DNP3 possibilita simultaneamente o acesso remoto para ajustes, coleta de dados e o telecontrole através do sistema de automação;
• Os religadores possuem protocolo DNP3 conforme as recomendações do DNP 3.0 User Group;
• Possui suporte para montagem em poste para religador e cubículo de controle;
• Possui Indicador de posição aberto/fechado visível do nível do solo;
• Armazenam em memória não volátil com a hora e o dia das últimas 20 sequências juntamente com o número de aberturas na sequência e a magnitude da corrente em cada elemento de proteção;
• Os religadores possuem, para fins de controle de manutenção, um contador digital de operação assim como registro de vida útil dos contatos principais em memória não volátil no tanque;
• O controle possui chaves para bloqueio de abertura e fechamento eletronicamente, permitindo de forma segura que durante uma manutenção, troca de configurações e ajustes no controle, o equipamento não opere.

Vantagens dos religadores Schneider Electric

Ressaltamos que os religadores automáticos trifásicos de fabricação Schneider Electric possuem vantagens e funcionalidades exclusivas, embora algumas dessas vantagens nem sempre são especificadas e detalhadas, principalmente porque estas características não estão disponíveis em nenhum outro equipamento.

Todas as características de ajuste, configuração e monitoração podem ser feitas tanto localmente no painel de controle ou através de um computador tipo PC, com a utilização do software WSOS – Windows Switchgear Operating System.

A capacidade de integração do religador Schneider Electric ao sistema de automação significa uma garantia para o parque eólico de que o sistema terá o desempenho desejado e especificado dentro do prazo esperado, por ser uma solução já implantada e operacional em outras empresas elétricas.

A utilização dos religadores Schneider Electric com cubículo de controle com relé digital de proteção disponibiliza todas as grandezas analógicas e digitais para integração ao sistema de supervisão, através de portas de comunicação RS232 e RS485. Os religadores Schneider Electric atendem as Normas IEEE C37.60 Clause 6.14 Control Element Surge Withstand, já que foram totalmente projetados, desenvolvidos e fabricados de forma integrada, incluindo religadores e cubículo de controle com relé digital de proteção, sistema de alimentação, carregador de bateria, unidade terminal remota, interfaces seriais, modem e comunicação. Os equipamentos e acessórios aqui apresentados são projetados, fabricados e ensaiados com as principais Normas Técnicas Brasileiras, em específico a NBR 8177 – Religadores Automáticos Monofásicos e Polifásicos para tensões acima de  1kV e NBR 8185 – Métodos de Ensaios de Religadores Automáticos Monofásicos e Polifásicos para Tensões acima de 1kV.

As seguintes características são importantes na comparação entre produtos:

• RTU interna com interfaces seriais, modem V.23, carregador e baterias;
• Medidor digital com memória de até 1 ano para armazenagem de dados históricos com correntes, tensões nas 3 fases, kVA, Kvar e Fator de Potência;
• Registro de demanda máxima semanal e mensal, com kWh consumido no período;
• Proteção direcional;
• Proteção de sub / sobre frequência;
• Medição de tensão de desbalanço do sistema Vo para alarme ou inclusão em lógicas de desligamento e esquemas especiais de proteção;
• Curvas de proteção – 48 curvas;
• Lista de eventos completa com capacidade para 30.000 eventos, identificando todas as operações do religador/chave;
• Garantido contra ferrugem, usando aço inoxidável para o tanque e o cubículo de controle;
• Display LCD – backlit para programação;
• 12 teclas configuráveis para comandos rápidos;
• Proteção de perda de fase;
• Proteção de sequência negativa configurável para trip e/ou alarme;
• Operação manual de abrir/fechar com delay;
• Porta de comunicação com velocidade configurável;
• Protocolo DNP 3.0 configurável por ponto.

Por Tiago Soares da Fonseca, Consultor de Vendas de Automação de Sistemas Elétricos