Seleção Ótima de Gabinetes para Salas de Distribuição de Energia

【Resumo】 Na construção da urbanização, o sistema de energia é a instalação elétrica mais fundamental e uma fonte de energia crítica. Para garantir a segurança e estabilidade do fornecimento de energia durante a operação do sistema de energia, é essencial selecionar de forma científica e racional os quadros de distribuição de alta e baixa tensão nos quartos de distribuição. Isso garante a segurança e confiabilidade da operação dos quadros de distribuição, tornando a configuração mais científica, econômica e racional através da seleção otimizada. Além disso, os principais parâmetros técnicos e requisitos para componentes-chave devem ser claramente definidos para selecionar equipamentos eficientes e práticos entre a ampla variedade de quadros de distribuição disponíveis. Sob a condição de atender aos custos de investimento inicial, o equipamento selecionado deve operar de forma confiável e segura, proporcionando benefícios como eficiência energética, facilidade de uso e manutenção.

【Palavras-chave】 Quarto de distribuição; Quadros de distribuição de alta e baixa tensão; Seleção ótima

1. Introdução

Com o rápido desenvolvimento da economia social, a energia elétrica se tornou uma das fontes de energia mais confiáveis na sociedade moderna e, em certa medida, impulsiona a urbanização. Para alcançar o uso normal de energia, é necessário reforçar a segurança e estabilidade do sistema de fornecimento de energia. Na seleção de quadros de distribuição de alta e baixa tensão para quartos de distribuição, a natureza avançada e o design científico do equipamento devem ser garantidos para assegurar a operação eficiente e segura do sistema de fornecimento de energia.

2. Seleção Ótima de Quadros de Distribuição de Alta e Baixa Tensão em Quartos de Distribuição

2.1 Seleção de Quadros de Distribuição de Alta Tensão

Na seleção de quadros de distribuição de alta tensão para quartos de distribuição, certos princípios devem ser seguidos, e vários fatores devem ser considerados. Estes incluem os seguintes aspectos:

(1) Confiabilidade Operacional

Na seleção ótima de quadros de distribuição de alta tensão, o status de investimento do projeto deve ser primeiramente considerado, e o equipamento de alta tensão existente deve ser analisado para verificar a confiabilidade do fornecimento de energia dos quadros de distribuição de alta tensão. Como os componentes removíveis em painéis removíveis podem ser instalados em carrinhos removíveis independentes e esta funcionalidade está disponível mesmo quando o circuito principal está energizado, a seleção de quadros de distribuição de alta tensão deve priorizar a facilidade de substituição, eficiência e manutenção simples e segura. No entanto, o uso de painéis removíveis impõe requisitos mais elevados à construção civil. Para facilitar o movimento de carrinhos para dentro e fora do quadro, a superfície superior dos trilhos internos do quadro deve ser nivelada e consistente com o piso externo, e tapetes de borracha isolantes podem ser colocados para reduzir a vibração durante o movimento do equipamento. Geralmente, os painéis removíveis de média tensão são uma versão aprimorada dos painéis removíveis. Quando os componentes removíveis são instalados em carrinhos no meio do quadro, veículos de transporte especializados devem ser usados durante o movimento, e a altura da base do veículo de transporte deve ser ajustada durante a retirada e inserção de componentes. Para os quadros de distribuição de alta tensão fixos comumente usados no passado, como o tipo GG-1A, todos os componentes estão fixos dentro do quadro. Se um componente falhar, o quadro inteiro deve ser desenergizado para manutenção, o que atrasa o tempo de reparo e reduz a continuidade do sistema de fornecimento de energia. Portanto, ao selecionar quadros de distribuição de alta tensão, as condições práticas devem ser consideradas, dando prioridade a equipamentos confiáveis e fáceis de manter e reparar.

(2) Facilidade de Operação

Nos sistemas de distribuição de energia, a manutenção simplificada tornou-se um sinal de maturidade dos diversos indicadores técnicos de quadros de distribuição e uma direção de pesquisa para os fabricantes melhorarem ainda mais a confiabilidade do produto. Atualmente, os circuitos secundários dos quadros de distribuição de alta tensão comumente usados frequentemente empregam sistemas de proteção e controle por relés. Devido a fatores como a confiabilidade operacional das bobinas de relé, a vida útil dos contatos e os sensores de detecção de sinais, a taxa de falha dos sistemas de detecção e controle nos sistemas de proteção por relé tradicionais é relativamente alta, e o processo de operação é complicado, resultando em custos de manutenção mais elevados. Nos últimos anos, com a melhoria gradual e a redução significativa de custos dos modelos de protetores inteligentes integrados, os quadros de distribuição controlados por computador inteligentemente se tornaram a opção preferida em projetos de configuração. Embora o investimento inicial possa ser maior, o uso de protetores inteligentes integrados embutidos aumenta significativamente o conteúdo técnico dos quadros de alta tensão. Além disso, os componentes dentro do quadro são simplificados, reduzindo a carga de manutenção e reparo após a operação e economizando custos substanciais. Portanto, ao otimizar a seleção de componentes para quadros de alta tensão, as condições práticas do sistema de energia e as restrições orçamentárias devem ser consideradas, e modelos de protetores inteligentes integrados fáceis de operar e manter devem ser selecionados para melhorar a eficiência dos quadros de alta tensão.

(3) Praticidade

Atualmente, os quadros de distribuição de alta tensão estão disponíveis como produtos nacionais e importados. Os quadros de distribuição de alta tensão nacionais são relativamente acessíveis, confiáveis em termos de desempenho e fáceis de manter. No entanto, eles geralmente são volumosos e ocupam mais espaço. Assim, se o quarto de distribuição tiver espaço limitado, o tamanho do quadro de distribuição deve ser uma consideração chave na seleção. Se o orçamento permitir, produtos compactos importados podem ser escolhidos para evitar dificuldades durante a construção subsequente e inconvenientes causados por espaços de operação estreitos durante o uso e a manutenção. Os quadros de distribuição de alta tensão importados geralmente são mais caros, mas oferecem desempenho confiável e tamanhos compactos. Seus componentes são dispostos de forma apertada, mas a manutenção pode ser mais complicada. Portanto, na seleção ótima de quadros de distribuição de alta tensão para quartos de distribuição, a praticidade deve ser um princípio para garantir que os quadros estejam alinhados com as condições reais. Além disso, ao selecionar quadros de distribuição de alta tensão, o número de ramos de entrada de energia e ramos de carga deve ser determinado com base na natureza da carga.

2.2 Seleção de Quadros de Distribuição de Baixa Tensão

(1) Ao selecionar quadros de distribuição de baixa tensão, os parâmetros técnicos devem ser primeiro determinados, e a seleção ótima deve ser feita com base nos parâmetros predeterminados. A área espacial do quarto de distribuição, o local de instalação e o espaço reservado para os quadros de distribuição de baixa tensão também devem ser confirmados. Uma análise detalhada dos dados de corrente atual e pico de corrente da barra principal que os quadros de distribuição de baixa tensão precisam suportar durante os períodos de pico de fornecimento de energia é essencial. Além disso, durante a seleção, aspectos como a corrente nominal máxima, a forma do unidade funcional e o nível de proteção da caixa dos quadros de distribuição devem ser verificados.

(2) Na seleção de quadros de distribuição de baixa tensão, os requisitos funcionais dos componentes devem ser analisados. Com base nas condições reais, fatores como métodos de instalação, módulos funcionais, facilidade de manutenção e temperatura do ambiente de operação devem ser avaliados. Particular atenção deve ser dada à seleção de disjuntores para garantir que a barra principal tenha funções como proteção de aterramento, memória e proteção em três etapas com alerta antecipado. Além disso, os quadros de distribuição de baixa tensão devem suportar intertravamento seletivo em áreas específicas, ter funções de operação intertravada em diferentes níveis e permitir a operação modular de vários acessórios funcionais.

2.3 Considerações sobre as Funções de Proteção dos Quadros de Distribuição

Os quadros de distribuição devem se adaptar a diferentes ambientes de uso no sistema de energia e ter funções de proteção automática eficazes. Geralmente, os quadros de distribuição de alta e baixa tensão usam fusíveis como componentes de proteção. Se a corrente exceder o valor definido, o fusível aquece e derrete o elemento fusível, desconectando o circuito para protegê-lo de danos causados por sobrecorrente. Os quadros de distribuição principalmente protegidos por fusíveis e para-raios do tipo válvula são relativamente baratos no mercado. No entanto, como os fusíveis têm baixa sensibilidade à proteção contra sobrecarga e são principalmente usados como componentes de proteção contra curto-circuito em circuitos, esses quadros são adequados apenas para uso em condições de cargas estáveis e boa qualidade de energia. Para cenários com cargas grandes e complexas, devem ser considerados quadros de distribuição com disjuntores de alta e baixa tensão como componentes de proteção para garantir a segurança do sistema de distribuição de energia. Ao otimizar os componentes de proteção para quadros de distribuição, tanto o custo quanto o desempenho de segurança devem ser considerações-chave. Em termos de custo, componentes de proteção como fusíveis e para-raios do tipo válvula são baratos e requerem investimento inicial menor, mas oferecem proteção incompleta. A adição de disjuntores, especialmente disjuntores de vácuo modernos ou disjuntores de hexafluoreto de enxofre, que podem lidar com condições de sobrecarga mais altas e têm alta sensibilidade a sobrecorrente, pode resolver falhas como sobrecargas e curto-circuitos. Embora sejam mais caros, eles fornecem proteção abrangente. Portanto, com base no orçamento global do projeto, devem ser selecionados quadros de distribuição de alta e baixa tensão com disjuntores como componentes de proteção sempre que os fundos permitirem.

3. Conclusão

Na seleção ótima de quadros de distribuição de alta e baixa tensão para quartos de distribuição, é essencial primeiro obter um entendimento detalhado e profundo do desempenho e parâmetros gerais de vários modelos de equipamentos. Em seguida, com base nas condições reais, devem ser selecionados quadros de distribuição apropriados para garantir confiabilidade operacional, aplicabilidade econômica e manutenção simplificada. Em resumo, os princípios de seleção devem estar alinhados com os requisitos de serem científicos, racionais, econômicos, fáceis de usar, fáceis de manter e de bom desempenho. Isso garante efetivamente a confiabilidade, segurança e eficiência da operação dos quartos de distribuição, assegurando o funcionamento normal do sistema de energia.