Como instalar un DTU nun anel de distribución N2 aislado?

A DTU (Distribution Terminal Unit), un terminal de subestación en sistemas de automatización de distribución, é un equipamento secundario instalado en estacións de conmutación, salas de distribución, unidades de anel principal (RMUs) de aislamento N2 e subestacións tipo caja. Serve como nexo entre o equipamento primario e a estación maestra de automatización de distribución. As RMUs de aislamento N2 máis antigos sen DTUs non poden comunicarse coa estación maestra, non satisfacendo os requisitos de automatización. Aínda que a substitución de todas as RMUs por modelos novos integrados con DTUs resolvería este problema, require unha investimento significativa e causa interrupcións no suministro eléctrico. A reforma das RMUs existentes con DTUs ofrece unha solución económica. Basándonos na experiencia práctica, aquí está o proceso para a reforma de RMUs de aislamento N2 con DTUs "triple" (telemetría, teleindicación, telecontrol) de pértiga abrigada e exterior.

1 Puntos clave da encuesta para a reforma de RMUs de aislamento N2

(1) Verificar defectos do equipamento primario: Inspeccionar a corrosión grave, bloqueo do mecanismo ou deformación. Se o equipamento é demasiado vello, non se justifica a reforma. 

(2) Verificar os mecanismos de operación eléctrica: Os mecanismos non eléctricos só admiten telemetría/teleindicación sen capacidade de telecontrol. As decisións de reforma deben considerar os requisitos da empresa.

(3) Confirmar os terminais de cableado secundario: Sen terminais accesibles, o cableado do DTU é imposible. As RMUs con cableado interno cerrado (que require a remoción de parafusos para acceder) non son adecuadas para a reforma. (4) Determinar a configuración da RMU: As RMUs de aislamento N2 xeralmente inclúen armarios de entrada, armarios de saída e armarios de transformador de tensión. As unidades de 2 entradas/4 saídas teñen 7 compartimentos; as unidades de 2 entradas/2 saídas teñen 5 compartimentos. As configuracións comúns de DTU inclúen 4, 6, 8 ou 10 canles (xeralmente non superan os 10). O número de canles determina as dimensións do DTU.

(5) Avaliar o espazo de instalación: Despois de determinar o tamaño do DTU, verificar se o interior da RMU pode aloxalo. Espazo horizontal suficiente permite a instalación de pértiga abrigada; de lo contrario, necesítase pértiga exterior. Para a instalación de pértiga abrigada, tamén debe considerarse a dispoñibilidade da porta lateral do armario. Se o DTU só cabe de lado pero non hai porta lateral, requirese a modificación do armario. As instalacións de pértiga exterior requiren un armario externo adicional, aumentando os custos, afectando a estética e requirindo traballo de fundación. A colocación da fundación debe considerar o impacto ambiental, a proximidade aos compartimentos de transformador de tensión (cables máis curtos con colocación máis próxima) e as opcións de roteamento de cables.

(6) Verificar a dispoñibilidade do transformador de tensión: Os transformadores de corrente proporcionan corrente de medida aos dispositivos de protección e aos DTUs. Aínda que a maioría dos compartimentos de RMU inclúen transformadores de corrente, non sempre están presentes os transformadores de tensión. Os transformadores de tensión fornecen enerxía a dispositivos (módulos de perda de liña, fuentes de alimentación, etc.) e instrumentos (voltímetros, vatímetros), proporcionando 220V AC, tensión de secuencia cero e tensión de medida do DTU. A través de módulos de potencia, fornecen indirectamente enerxía de funcionamento, potencia do DTU, potencia de teleindicación e potencia de comunicación. As RMUs sen transformadores de tensión (que dependen só dos transformadores de corrente para a enerxía dos dispositivos de protección) non se recomiendan para a reforma. Algúns RMUs teñen transformadores de tensão con relacións de 10/0.22 que requiren ser substituídos por unidades de 10/0.22/0.1. Ademais, verificar se a capacidade existente do transformador de tensión é suficiente para a carga engadida do DTU (xeralmente ≤40 VA).

(7) Verificar os tipos de equipamento nos compartimentos: Os interruptores de circuito e as chaves de carga de operación eléctrica usan cabos de control similares (as chaves de carga simplemente carecen do fío de sinal "enerxía almacenada"). As chaves de carga manuais só requiren sinais de posición e liñas de medida conectadas aos terminais do DTU.

(8) Identificar os riscos de seguridade: Encuestar os posibles riscos de construción e desenvolver medidas de seguridade apropiadas.

2 Preparación de materiais

(1) Selección do DTU: Despois da encuesta, determinar o modelo de DTU axeitado (número de canles). Para as configuracións comúns de 2 entradas/4 saídas, os DTUs de 6 ou 8 canles son axeitados.

(2) Cabos de control: Estes conectan os terminais da RMU cos terminais do DTU, formando varias circuitos:

• Circuitos de sinal: Transmiten as posicións dos interruptores (posición pechada/aberta, enérxe almacenada, estado remoto/local, etc.). Xeralmente usan cabos de control de 12×1.5 mm². Os sinais de posición para os interruptores dos compartimentos de transformador de tensión teñen valor limitado e xeralmente non se instalan.

• Circuitos de medida: Inclúen a medida de tensión e corrente (corrente de carga e corrente de secuencia cero). Monitorizan os parámetros da rede para calcular valores de potencia e detectar anomalias (perda de fase, desequilibrio, sobrecarga). Estes activan as funcións de protección do DTU (protección de corrente en tres etapas, protección de tensión, protección de secuencia cero). Xeralmente usan 3-4 núcleos de cabos de 6×2.5 mm² conectando os transformadores de corrente de fase (UVW trifásico ou UW bifásico) aos terminais do DTU. As configuracións de 2 entradas/4 saídas requiren seis cabos de 6×2.5 mm². Un cabo adicional de 6×2.5 mm² conecta os terminais de 100V do transformador de tensión aos terminais do DTU. Muitas RMUs carecen de transformadores de secuencia cero xa que as redes de cables teñen baixa probabilidade de fallos a terra.

• Circuitos de control: Permiten o control remoto/local dos interruptores de circuito ou as chaves de carga. Xeralmente usan 3 núcleos de cabo de 12×1.5 mm².

• Circuitos de potencia: Fornecen enerxía a módulos como fuentes de alimentación. Xeralmente usan 2 núcleos de cabo de 6×2.5 mm².

Para as configuracións comúns de 2 entradas/2 saídas e 2 entradas/4 saídas de RMU, as especificacións de cabos de control requeridos e as lonxitudes de referencia aparecen na Táboa 1.

Entre estes:

① Para cabos de control de 12×1.5 mm²: Unha extremidade dos núcleos do cabo conecta ao control de pechado do interruptor, ao control de apertura do interruptor, ao terminal común para operacións de apertura/pechado, etc., mentres que a outra extremidade se conecta ao DTU a través de terminais, formando o circuito de control remoto. Outros núcleos conectan á posición pechada do interruptor, á posición aberta do interruptor, á posición pechada do desconectador, á posición pechada do desconectador de terra, á posición remota, á posición almacenada de enerxía, ao terminal común, etc., cunha extremidade que se conecta ao DTU a través de terminais, formando o circuito de sinalización remota. Os interruptores de carga operados eléctricamente requiren o mesmo cableado que os interruptores excepto polo fio "enerxía almacenada". Os núcleos de cable non utilizados deben conservarse como reservas. Unha configuración de 2 entradas/2 salidas require 4 cables deste tipo; unha configuración de 2 entradas/4 salidas require 6 cables. Estes cables non son necesarios para o compartimento do transformador de tensión.

② Para os compartimentos de liñas de entrada e saída: Cables de 6×2.5 mm² conectan aos transformadores de corrente de tres fases U, V, W ou de dúas fases U, W e aos terminais comúns para cada liña de entrada ou saída. As conexións de tres fases requiren 4 núcleos; as conexións de dúas fases requiren 3 núcleos. Os núcleos restantes deben conservarse como reservas. Unha configuración de 2 entradas/2 salidas require 4 cables deste tipo; unha configuración de 2 entradas/4 salidas require 6 cables.

③ Para o compartimento do transformador de tensión: Un cable adicional de 6×2.5 mm² conecta os terminais de tres fases U, V, W de 100V e 220V do armario (requirindo 5 núcleos no total) aos terminais do DTU. Esta tensión medida monitoriza principalmente as interrupcións de enerxía e as anomalias de tensión dentro do armario, apoia o cálculo de potencia, fornece mostraxe para a protección por relé baseada en tensión e alimenta o módulo de enerxía (que proporciona enerxía de funcionamento ao DTU).

(3) Materiais auxiliares: Preparar selante ignífugo, tubos de marcado de fios de PVC, etiquetas de identificación de cables, bridas de nailon, tubos de envoltura de fios, cinta aislante e outros materiais auxiliares segundo as condicións reais.

(4) Ferramentas de instalación: Preparar pelacables, destornilladores, multimetros e outras ferramentas necesarias.

3 Procedementos de construción

xa que a instalación do DTU só require que o equipo secundario sexa desenerxizado, a operación do equipo primario permanece inalterada. Para evitar a interrupción accidental da enerxía ao equipo primario durante a instalación e puesta en marcha do DTU, debe confirmarse con antelación:

O conmutador remoto/local está na posición "local" ou "bloqueado" Todos os placas rígidos de saída de protección por relé foron retirados Todos os interruptores de aire, excepto a alimentación do dispositivo e a alimentación AC, están desligados

(1) Primeiro, montar de forma segura o DTU e asegurar unha conexión a terra fiábel coa resistencia a terra non superior a 10 Ω.

(2) Conectar unha extremidade dos cables de control preparados aos correspondentes terminais do DTU e a outra extremidade aos terminais do armario. Debido á tensión mecánica nos cables, manter suficiente folgo como lonxitude de reserva. O tendido e o cableado dos cables deben cumprir os requisitos de conexión de cables secundarios. Por exemplo: os cables de control deben atarse de xeito ordeado e seguro con bridas de nailon; ambas as extremidades dos cables deben ter etiquetas de identificación; os núcleos de fio expostos despois de eliminar o aislamento do cable deben envolverse con tubos de envoltura de fio. Como é un cableado de reforma, ambas as extremidades de cada núcleo de fio deben marcase claramente con tubos de marcado de PVC. Os núcleos de fio non utilizados deben aislarse con cinta para evitar contactos accidentais.

(3) Despois de completar o cableado, verificar todas as conexións de novo para asegurar a súa precisión. Comprobar que non queden ferramentas ou materiais sobrantes no lugar.

(4) Realizar a puesta en marcha xunta do DTU co equipo primario e coa estación maestra de automatización de distribución para asegurar a función "triple remoto" (telemetría, teleindicación, telecontrol) precisa. Despois da verificación, etiquetar as correspondentes placas rígidas de control remoto segundo os números e direccións das liñas. As configuracións poden introducirse durante o proceso de puesta en marcha. Xa que as probas de fabrica do DTU só poden verificar a funcionalidade de comunicación (sen cableado, a estación maestra non pode ver datos de telemetría e teleindicación), a puesta en marcha xunta no local é necesaria para confirmar o cableado correcto e a función "triple remoto".

(5) Selar todas as aberturas de cable e limpar o lugar.

(6) Segundo sexa necesario, energizar os interruptores de aire, placas e interruptores adecuados. Despois da puesta en marcha do equipo, non cambiar arbitrariamente as posicións das placas e interruptores.