Inteligente, compacto e confiável: inovações em projetos de painéis e subestações

Nov 16, 2023

Os projetos novos e emergentes de comutadores concentram-se na digitalização das operações e na redução da área ocupada pelas subestações. Um dos principais desafios enfrentados pelas concessionárias de transmissão e distribuição na expansão da rede são as restrições de direito de passagem (RoW). Para resolver este problema, as concessionárias estão cada vez mais adotando novas soluções tecnológicas. Os painéis isolados a gás (GIS) estão sendo cada vez mais adotados pelas concessionárias, pois requerem significativamente menos terreno em comparação com os painéis isolados a ar (AIS). As subestações híbridas, que combinam GIS e AIS, também oferecem soluções potenciais para minimizar os requisitos de espaço. Além disso, o uso de comutadores digitais, inteligentes e inteligentes compactos, flexíveis e confiáveis ​​está ganhando força. Com o apoio da Internet das Coisas (IoT), os comutadores digitais permitem o processamento de dados que podem ser utilizados para detectar antecipadamente erros e avarias, evitando assim falhas do sistema e minimizando perdas e custos de energia.

SIG: O GIS é essencialmente compacto e encapsulado em metal, consistindo em equipamentos de alta tensão (AT), como disjuntores e seccionadores. Nas subestações GIS, todos os componentes, incluindo barramentos, disjuntores, transformadores de corrente e transformadores de potencial e outros equipamentos da subestação, são colocados dentro de módulos preenchidos com gás hexafluoreto de enxofre SF6. Tradicionalmente, o GIS utiliza SF6 como meio de isolamento.

A implantação de subestações GIS está ganhando destaque nos segmentos de transmissão e distribuição de energia da Índia, a fim de abordar eficazmente as restrições de espaço. As subestações GIS requerem aproximadamente 35% menos espaço do que as subestações AIS, resultando em custos de manutenção e frequência de interrupções mais baixos. Embora o custo inicial das subestações GIS seja cerca de 50 por cento superior ao das suas contrapartes AIS, os custos globais de capital são comparáveis.

O SIG é uma alternativa atraente para áreas densamente povoadas, com alta confiabilidade, requisitos de manutenção reduzidos e menor impacto ambiental. As subestações GIS podem ser implantadas em ambientes internos ou externos. Eles são confiáveis ​​para serviços de média e baixa tensão e são particularmente úteis para locais industriais, hospitais e sociedades habitacionais onde o espaço é limitado. Além disso, devido ao menor tamanho das subestações GIS, elas são adequadas para áreas ecologicamente sensíveis, pois minimizam a pegada ambiental. No entanto, uma das preocupações com a crescente implantação de GIS é o uso extensivo de SF6 como meio isolante e de extinção de arco. O SF6 foi classificado como gás de efeito estufa e é altamente potente em termos de aquecimento global.

Aparelhagem com isolamento sólido: Em painéis com isolamento sólido (SIS), o circuito principal de MT é geralmente encapsulado em materiais isolantes (como resina epóxi). Fundamentalmente, não há diferença no comportamento do SIS e do AIS. Também não há partes energizadas visíveis ao longo do circuito principal. No entanto, a questão da variação do campo elétrico surge em condições ambientais adversas. O SIS Blindado (2 SIS) é uma tecnologia mais avançada com três camadas concêntricas: uma parte viva (condutor principal, inserto e interruptor a vácuo, que fica permanentemente conectado à rede e sujeito a variações de tensão), uma camada isolante que garante o isolamento em todas as condições de funcionamento e uma camada condutora que garante a continuidade elétrica e uma ligação à terra eficaz. A tecnologia 2SIS oferece várias vantagens, como ausência de envelhecimento da infraestrutura, ausência de falhas trifásicas ou bifásicas e ausência de efeitos de arco interno.

Aparelhagem híbrida: As concessionárias estão cada vez mais adotando painéis híbridos, que combinam os componentes das tecnologias AIS e SF6 GIS. O design compacto e modular é particularmente útil para subestações que necessitam de renovação e ampliação e que atualmente utilizam painéis AIS. O painel híbrido é especialmente benéfico em áreas onde os terrenos são caros ou limitados. Em uma subestação híbrida, os barramentos são isolados a ar e todos os demais equipamentos, como disjuntores, buchas, barramentos, elementos de conexão, seccionadores, transformadores de corrente e sensores, são isolados a gás. As subestações híbridas são caracterizadas por um design modular compacto, que combina uma variedade de funções em um único módulo. O custo inicial das subestações híbridas é aproximadamente 20% superior ao do AIS, e estas subestações requerem uma quantidade moderada de terreno.