Vantagens e Desvantagens da Configuração de Dupla Barra em Subestações

Vantagens e Desvantagens da Configuração de Dupla Barra em Subestações

Uma subestação com configuração de dupla barra utiliza dois conjuntos de barras. Cada fonte de energia e cada linha de saída está conectada a ambas as barras através de um disjuntor e dois seccionadores, permitindo que qualquer barra atue como a barra de trabalho ou de reserva. As duas barras são interconectadas por meio de um disjuntor de acoplamento de barras (também conhecido como acoplador de barras, QFL), conforme mostrado na figura abaixo.

I. Vantagens da Conexão de Dupla Barra

• Modos de operação flexíveis. Pode operar com ambas as barras energizadas simultaneamente, distribuindo uniformemente as fontes de energia e as linhas de saída entre as duas barras e fechando o disjuntor de acoplamento de barras; alternativamente, pode operar como uma única barra com seccionamento, abrindo o disjuntor de acoplamento de barras.

• Quando uma barra está em manutenção, as fontes de energia e as linhas de saída podem continuar operando sem interromper o fornecimento de energia aos clientes. Por exemplo, quando a Barra I precisa de manutenção, todas as circuitos podem ser transferidos para a Barra II — comumente conhecido como “transferência de barra”. Os passos específicos são os seguintes:

• Primeiro, verifique se a Barra II está em boas condições. Para isso, feche os seccionadores dos dois lados do disjuntor de acoplamento de barras QFL, então feche o QFL para carregar a Barra II. Se a Barra II estiver intacta, prossiga para os próximos passos.

• Transfira todos os circuitos para a Barra II. Primeiro, remova o fusível de controle DC do QFL, então feche sequencialmente os seccionadores da Barra II de todos os circuitos e abra os seccionadores da Barra I.

• Reinstale o fusível de controle DC do QFL, então abra o QFL e seus seccionadores dos dois lados. A Barra I agora pode ser retirada de serviço para manutenção.

• Ao manter o seccionador de barra de qualquer circuito, apenas esse circuito precisa ser desenergizado. Por exemplo, para manter o seccionador de barra QS1, primeiro abra o disjuntor QF1 da linha de saída WL1 e seus seccionadores dos dois lados, então transfira a fonte de energia e todas as outras linhas de saída para a Barra I. O QS1 é então completamente isolado da fonte de energia e pode ser mantido com segurança.

• Em caso de falha na Barra I, todos os circuitos podem ser rapidamente restaurados. Quando ocorre uma falha de curto-circuito na Barra I, os disjuntores de todos os circuitos de fonte de energia são acionados automaticamente. Nesse momento, abra os disjuntores de todas as linhas de saída e seus seccionadores da Barra I, feche os seccionadores da Barra II de todos os circuitos, e então recoloque os disjuntores de todas as fontes de energia e linhas de saída — assim, todos os circuitos na Barra II são rapidamente restaurados.

• Ao manter qualquer disjuntor de linha, o disjuntor de acoplamento de barras pode substituí-lo temporariamente. Tomando a manutenção do QF1 como exemplo, os passos operacionais são: primeiro, transfira todos os outros circuitos para a outra barra de modo que o QFL e o QF1 estejam conectados em série através da barra. Então, abra o QF1 e seus seccionadores dos dois lados, desconecte o fiação nas duas extremidades do QF1, e ponteie a lacuna com um "jumper" temporário de condução de corrente. Em seguida, feche os seccionadores dos dois lados do jumper e o disjuntor de acoplamento de barras QFL. Assim, a linha de saída WL1 agora é controlada pelo QFL. Durante esse processo, a WL1 sofre apenas uma breve interrupção de energia. Da mesma forma, se for detectada uma anomalia (por exemplo, falha, falha de operação ou operação proibida) em um disjuntor de linha em serviço, todos os outros circuitos podem ser transferidos para a outra barra para formar um circuito de alimentação em série com o QFL e o disjuntor defeituoso através da barra. Então, o QFL é aberto, seguido pela abertura dos seccionadores dos dois lados do disjuntor defeituoso, tirando-o de serviço.

• Expansão fácil. A configuração de dupla barra permite a extensão em qualquer lado sem afetar a distribuição de fontes de energia e cargas nas barras. O trabalho de expansão não causa interrupções nos circuitos existentes.

II. Desvantagens da Conexão de Dupla Barra

• Durante as operações de transferência de barra, todos os circuitos de corrente de carga devem ser comutados usando seccionadores, tornando o procedimento complexo e propenso a erros do operador.

• Uma falha na Barra I causa uma interrupção total breve de todas as linhas de entrada e saída (durante o período de transferência de barra).

• Quando qualquer disjuntor de linha está em manutenção, esse circuito ainda requer um desligamento completo ou uma interrupção breve (antes que o disjuntor de acoplamento de barras o substitua).

• Um grande número de seccionadores de barra é necessário, e o aumento no comprimento das barras torna o arranjo de equipamentos de comutação mais complexo, resultando em custos de investimento mais altos e maior área ocupada.

Área de aplicação:

• Para quadros de 6 kV, quando a corrente de curto-circuito é alta e reatores são necessários nas linhas de saída;

• Para quadros de 35 kV com mais de 8 circuitos de saída;

• Para quadros de 110 kV a 220 kV com mais de 5 circuitos de saída.