Sobre a Aplicação de Unidades de Anel Principal nas Redes Urbanas de Energia Elétrica

Com o desenvolvimento e progresso contínuos da sociedade, ocorreram mudanças significativas nas linhas de rede elétrica urbana, levando à formação de numerosas áreas de carga elétrica densamente povoadas. Os métodos tradicionais de fornecimento de energia dificilmente atendem às necessidades do desenvolvimento urbano. Consequentemente, surgiu um equipamento elétrico mais avançado e prático - a Unidade Principal em Anel (RMU), também conhecida como estação de comutação compacta externa. Ela oferece vantagens como pequeno espaço ocupado, configuração flexível, alta confiabilidade no fornecimento de energia, tempo curto de instalação e comissionamento, e baixo custo.

Funções e Estrutura do Sistema

Princípio das Unidades Principais em Anel

A Unidade Principal em Anel é o termo geral para conjuntos de disjuntores de carga e armários combinados usados em unidades de fornecimento em anel. Utilizando tecnologias modernas de eletrônica e sensores, integra dispositivos como disjuntores, interruptores de carga, seccionadores, e instrumentos de medição em uma única unidade. Isso permite a integração e montagem modular de sistemas primários e secundários em redes urbanas, alcançando monitoramento, proteção, controle e medição de equipamentos de energia, otimizando a gestão e melhorando os níveis de operação e confiabilidade da rede.

Funções do Sistema

• Funções Operacionais Modulares:      São estabelecidas unidades modulares, incluindo unidades de disjuntores,      unidades de fusíveis combinados com interruptores de carga, e unidades de      interruptores de carga. Dentro dos interruptores de carga, existem      interruptores de três posições que combinam as funções de fechamento/abertura,      isolamento e aterramento em uma estrutura, equipados com dispositivos de      intertravamento para prevenir eficazmente operações errôneas, como      aterramento sob carga ou fechamento em circuito aterrado. Existem também      estruturas que combinam interruptores de duas posições (fechamento/abertura e      isolamento) com um interruptor de aterramento independente.

• Adaptabilidade Ambiental Modular: Dependendo dos requisitos de operação, componentes internos      como dispositivos de aquecimento, resfriamento, desumidificação e ventilação      podem ser combinados flexivelmente dentro do gabinete.

• Conexão Modular de Cabos:      Os conectores de cabo incluem tipos pré-moldados de borracha de silicone e      outras formas, selecionáveis de acordo com diferentes situações.

• Dispositivos de Intertravamento Modulares:      Trancas eletromagnéticas usadas em conjunto com indicadores de tensão,      juntamente com diversos dispositivos de intertravamento mecânicos, garantem      segurança e confiabilidade.

Estrutura e Disposição da Rede de Distribuição

Como equipamento para receber e distribuir energia elétrica, as RMUs podem ser projetadas de acordo com as condições do local e conectadas flexivelmente em diferentes esquemas para realizar várias tarefas de distribuição. Elas também podem servir como equipamento de controle de comutação automática em linhas de distribuição ou como componentes em sistemas de fornecimento de energia em anel urbano.

Seleção e Aplicação Prática de RMUs

Métodos de Conexão Elétrica de RMUs

As RMUs são compostas por disjuntores de carga e armários combinados, apresentando conexões elétricas e funções operacionais modulares. Os métodos de conexão elétrica de RMUs permitem combinações flexíveis de acordo com diferentes requisitos de circuito, alcançando o fornecimento de energia em anel com diversas funções e distribuição de energia elétrica.

Seleção de RMUs

Os modelos de RMUs são diversificados, e suas funções variam. Seu papel principal é receber e distribuir energia elétrica, aplicável para fornecimento em anel com dupla alimentação e alimentação terminal. As RMUs se conectam às linhas principais e ramais de cabos através de terminais de entrada e saída. Interruptores de carga com dupla alimentação permitem o fornecimento em anel. RMUs com proteção por fusíveis, usadas em circuitos de alimentação de transformadores de suprimento direto, podem prevenir a propagação de falhas. Dispositivos de medição de alta tensão podem monitorar a distribuição de energia no circuito em anel.

Se as RMUs forem aplicadas em linhas automatizadas, podem ser configuradas unidades com funções "Quatro Remotos" (Telecontrole, Telemetria, Teleindicação, Teleajuste). Estas consistem em equipamentos primários (disjuntores, interruptores de carga, etc.) e equipamentos secundários como dispositivos de proteção, fontes de alimentação, sistemas de monitoramento e software de automação. Cada RMU ou disjuntor é equipado com uma Unidade Terminal Remota (UTR) conectada ao computador de controle mestre via interfaces de comunicação e linhas de transmissão (por exemplo, fibra óptica ou cabos de comunicação). Isso permite que a RMU detecte rapidamente falhas na linha, isole automaticamente a seção com falha e restaure automaticamente a energia às áreas sem falhas. Nas aplicações em redes de energia urbanas, podem ser selecionadas RMUs com funções correspondentes para combinação razoável com base nas necessidades reais em diferentes níveis.

Aplicação Prática

Nos últimos anos, a área de Changchun adotou extensivamente RMUs em sua rede de distribuição, tornando a distribuição de energia na rede urbana mais flexível. No início de 20XX, o governo municipal de Changchun realizou a expansão e renovação da Estação Ferroviária de Changchun. Quatro linhas aéreas próximas precisavam ser convertidas em linhas de cabo.

Com base na situação real do local, as linhas que precisavam de renovação eram complexas: a Linha Liangshi precisava ser interconectada com a Linha Dongguang, e a Linha Kaixuan precisava ser interconectada com a Linha Shengli. Havia numerosas e dispersas linhas ramais e clientes de suprimento direto, tornando o local adequado para a aplicação de RMUs para distribuição de energia. Primeiro, foram selecionadas RMUs de interconexão com dispositivos de medição para alcançar a interconexão e medição das linhas. Em segundo lugar, foram selecionadas e aplicadas quatro RMUs nas linhas para alcançar a função de fornecimento de energia. As RMUs foram instaladas de acordo com os requisitos de projeto. Após a conclusão da colocação de cabos, foram feitas as terminações de cabo e conectadas às RMUs.

Diagrama de Estrutura da Rede de Distribuição Pós-Renovação

O método de fornecimento de energia usando RMUs pode prevenir interrupções na linha principal causadas por falhas do lado do cliente, reduzindo a escala de interrupção e melhorando a confiabilidade do fornecimento de energia. Se ocorrer uma falha no lado de carga de uma RMU, o fusível irá queimar, e o interruptor de carga correspondente irá disparar, desconectando a linha com falha da linha principal, sem afetar a operação da rede em anel principal. Após a eliminação da falha, o fechamento do interruptor de carga restaura a energia. Isso facilita a manutenção durante interrupções; as operações podem ser realizadas diretamente na RMU abrindo o interruptor de carga correspondente para desenergizar a linha específica para manutenção, enquanto outros segmentos de linha continuam o fornecimento normal, minimizando assim a escala de interrupção e melhorando a confiabilidade do fornecimento de energia.

Manutenção de RMUs

O design modular das RMUs, especialmente o disjuntor de carga isolado a gás, que é um sistema totalmente fechado onde todas as partes vivas e os disjuntores estão selados dentro do invólucro, significa que todo o disjuntor não é afetado pelas condições externas. Isso garante a confiabilidade operacional e a segurança das pessoas, alcançando a operação do disjuntor sem manutenção. Se forem instalados para-raios, devem ser realizados testes preventivos anualmente.

A aplicação de Unidades Principais em Anel nas redes de energia urbanas não apenas traz nova vitalidade para o desenvolvimento das redes urbanas e permite um fornecimento de energia mais flexível, mas também desempenhará um papel cada vez mais significativo nos futuros sistemas de fornecimento de energia urbana.