As principais partes dunha armario de media tensión aérea e as súas aplicacións

O equipamento de manobra de media tensión xoga un papel crucial no proceso de distribución de enerxía dentro dos sistemas de corrente alternativa (CA), facilitando o fluxo de enerxía desde a xeración ata a transmisión e os usuarios finais. Este equipo esencial está regido por normas específicas que definen as súas especificacións, terminoloxía, calificacións, criterios de deseño, prácticas de construción e protocolos de proba. Para a rexión europea, estas pautas están detalladas nas seguintes normas da Comisión Electrotécnica Internacional (IEC):

• IEC 62271-1: Establece especificacións comúns para equipos de manobra e control de alta tensión.

• IEC 62271-200: Centrase en equipos de manobra e control metálicos de CA diseñados para tensións nominais superiores a 1 kV ata e incluíndo 52 kV.

• IEC 62271-300: Aborda equipos de manobra metálicos aislados con gas destinados para tensións nominais superiores a 52 kV.

Aínda que as normas IEC son recoñecidas globalmente, países como os Estados Unidos, China e Rusia poden aderir ás súas propias normas nacionais. Segundo a Sección 3.5 da IEC 62271-1, todos os compoñentes do equipo de manobra e control están especificados, permitindo a montaxe de sistemas completos de manobra con funcionalidades adaptadas para redes de media tensión. Estas funcións inclúen:

• Distribuir eficientemente a enerxía dende os sistemas de transmisión de nivel superior ata os puntos de consumo.

• Facilitar a conmutación de correntes eléctricas.

• Realizar medidas críticas para mecanismos de protección, indicadores operativos e procesos de facturación.

• Proteger cargas e equipos contra fallos.

• Implementar características de control, bloqueo e interbloqueo segundo as necesidades de operación da rede.

• Permitir a comunicación entre o equipo de manobra e os sistemas SCADA ou DCS para unha monitorización e control mellorados.

• Garantir a seguridade do persoal que traballa nas subestacións.

Están dispoñibles varios deseños compatibles con as normas IEC, producidos por numerosos fabricantes. A norma IEC distingue entre tecnoloxías aisladas con aire e aisladas con gas, coa complexidade do deseño variando en función da posición do sistema na rede de distribución e a sofisticación necesaria para os esquemas de protección e control. O equipo de manobra de maior calificación xeralmente require medidas de protección e control máis complexas.

A arquitectura típica do equipo de manobra de media tensión aislado con aire (AIS) primario está organizada en catro compartimentos fundamentais, reflictiendo un enfoque estruturado para lograr un funcionamento eficiente, seguro e fiable en aplicacións de media tensión. Esta configuración asegura un rendemento óptimo mentres se adérase a rígidos estándares de seguridade e operación.

Compartimento Básico Estructural do Equipamento de Manobra de Media Tensión

A estrutura primaria, denotada como sección B nas Figuras 1, 2 e 3, compónse de chapas metálicas que proporcionan forma, dimensións, rigidez e robustez ao equipo de manobra. Esta estrutura tamén incorpora compoñentes de cobre que son cruciais para a transmisión de enerxía e para a interconexión de todos os compartimentos e aparatos dentro do equipo de manobra.

Esta construción ofrece varios beneficios clave:

• Segregación Basada en Metal: A estrutura asegura a separación entre compartimentos segundo as normas IEC 62271-200, que definem diferentes niveis de accesibilidade. Esta segregación aumenta a seguridade e a eficiencia operativa.

• Capacidade de Resistencia a Arcos: Xunto coa segregación basada en metal, o deseño inclúe portas resistentes a arcos que proporcionan protección adicional contra eventos de arcos internos, asegurando a capacidade do equipo de manobra para resistir arcos sen comprometer a seguridade ou a funcionalidade.

En resumo, a estrutura primaria non só dá ao equipo de manobra a súa forma física e forza, senón que tamén integra partes esenciais de cobre para a conectividade eléctrica. Ademais, proporciona una compartimentación crítica e resistencia a arcos, adhiriéndose a rígidos estándares de seguridade e mellorando a fiabilidade xeral do sistema. Este deseño meticuloso asegura que cada compoñente dentro do equipo de manobra opere de xeito seguro e eficiente, contribuíndo a unha rede de distribución eléctrica máis segura e confiable.

Compartimento do Interruptor do Equipamento de Manobra de Media Tensión

O compartimento do interruptor, identificado como sección C nas Figuras 1, 2 e 3, aloxa o equipo de conmutación de media tensión (MV). Este compartimento pode estar equipado con diversos tipos de dispositivos de conmutación, incluíndo interruptores de carga, contactores, interruptores e outros. O papel fundamental destes dispositivos de conmutación é abrir e pechar de xeito fiable e seguro as correntes e voltaxes en estado estable, así como as correntes e voltaxes de fallo. Nas maioría das placas MV primarias aisladas con aire, os interruptores son a opción preferida. Actualmente, a tecnoloxía de interrupción a vacío domina nas aplicacións de media tensión debido á súa fiabilidade e eficiencia.

Compartimento do Cabo do Equipamento de Manobra de Media Tensión

O compartimento do cabo, marcado como sección D nas Figuras 1, 2 e 3, non só aloxa as terminacións de cabos, senón que tamén inclúe dispositivos de detección. Estes dispositivos úsanse principalmente para medir as correntes de fase, as voltaxes de fase, a corrente residual e a voltagem residual. A tecnoloxía predominante empregada para fins de medida é o transformador de instrumentos (TI), que funciona segundo o principio inductivo establecido tanto para a medida de corrente como de voltagem. Esta configuración asegura unha monitorización precisa e fiable dentro do sistema de manobra, contribuíndo a unha seguridade e rendemento operativos mellorados.

A través deste enfoque estruturado, cada compoñente dentro do equipo de manobra de media tensión xoga un papel crítico para garantir a distribución segura, eficiente e fiable de enerxía eléctrica.