Subestação Integrada: Definição, Configuração e Requisitos do Local

O que uma subestação integrada realmente contém

Uma subestação integrada, também descrita como uma subestação pré-fabricada ou compacta, combina o transformador, a seção de entrada de alta-tensão, a seção de saída de baixa-tensão, proteção e medição em um gabinete que é montado e testado antes de sair da obra. Os três compartimentos funcionais são separados por divisórias metálicas para que o trabalho na sala de baixa-tensão não exija a abertura da sala de{4}}alta tensão. Como todo o conjunto é construído sobre uma estrutura de base comum, o trabalho no local reduz-se à preparação da fundação, ao posicionamento da unidade, à realização das terminações dos cabos e ao comissionamento.

A intenção do projeto não é simplesmente economizar terras. A montagem na fábrica transfere o trabalho difícil, montagem de barramentos, intertravamento, fiação e testes dielétricos, para um ambiente controlado onde pode ser repetido e testemunhado. Isto é o que permite que um projeto instale muitas unidades idênticas com uma configuração de proteção consistente e um tempo de comissionamento previsível.

Padrões que regem a configuração

A referência principal para uma subestação pré-fabricada de alta-tensão e baixa-tensão é a IEC 62271-202, que se aplica a unidades com tensões nominais acima de 1 kV até 52 kV inclusive. Na China, a especificação nacional equivalente é GB/T 17467, escrita na faixa de 3,6 kV a 40,5 kV que cobre a maior parte dos trabalhos de distribuição urbana. Os dispositivos de comutação de alta-tensão internos são selecionados de acordo com IEC 62271-200 para painéis de manobra em invólucro metálico, enquanto o conjunto de baixa tensão segue IEC 61439-1 e IEC 61439-2. A proteção contra entrada do gabinete é classificada sob IEC 60529.

Parâmetro	Faixa normalmente cotada	Referência
Alta tensão nominal	3,6 kV a 40,5 kV (IEC 62271-202 cobre até 52 kV)	CEI 62271-202/GB/T 17467
Capacidade do transformador	50kVA a 2500kVA	Série IEC 60076
Proteção contra entrada de gabinete	IP33D a IP54, ventilado ou selado	CEI 60529
Ambiente de referência	menos 25 graus C a mais 40 graus C, ao ar livre	Condições de serviço IEC 62271-202
Classificação do arco interno	IAC classe A ou B, quando declarado	CEI 62271-200

Onde cabe uma subestação integrada

A configuração ganha o seu custo onde a terra é escassa ou onde a obra civil é cara. Os casos típicos são quarteirões urbanos densos onde não é possível montar um terreno de subestação cercado convencional; locais com acesso restrito, limites de escavação ou elevada sismicidade; plantas industriais com tráfego intenso de cabos onde as rotas de entrada e saída devem ser curtas; locais de mineração e construção onde a instalação deve ser deslocada à medida que a face de trabalho avança; e locais públicos, como estações, hospitais e edifícios comerciais, onde equipamentos externos cheios de óleo-não são bem-vindos perto da fachada de um edifício.

A poluição atmosférica é tão importante quanto o espaço. Uma unidade com um invólucro vedado e vedado e um invólucro de aço-inoxidável ou pintado se adapta muito melhor a atmosferas costeiras e industriais do que um arranjo isolado-ao ar livre, mas a mesma vedação que mantém a contaminação do lado de fora também retém o calor, de modo que a taxa de ventilação se torna um problema de classificação.

Design Térmico, Ventilação e Proteção

Os gabinetes ventilados dependem do efeito de pilha: persianas baixas em um lado e altas no lado oposto, dimensionadas para que o caminho do ar não cause curto-circuito no transformador. Onde o invólucro deve ser vedado, ou onde o limite de ruído exclui persianas, o calor é removido por medidas adicionais, como uma classe de isolamento de transformador mais alta, mas o fator limitante é então a temperatura interna do ar do invólucro, e não apenas o transformador. O sombreamento-do telhado e as cores externas claras valem mais do que custam em climas quentes.

A proteção dentro de uma subestação fechada deve ser coordenada com o espaço limitado do arco. A seção HV transporta proteção contra sobrecorrente e falta{1}}à terra com intertravamentos na chave de aterramento; a seção de baixa tensão transporta o dispositivo de entrada principal, disjuntores-moldados de saída e proteção contra surtos. O monitoramento da temperatura do enrolamento do transformador e do ar do gabinete em projetos selados deve ser conectado a um desarme ou alarme na mesma alimentação auxiliar da proteção.

Lista de verificação de especificações antes do pedido

Fixe a tensão nominal, a capacidade e impedância do transformador, o tipo de painel de alta tensão e sua classificação de curto-circuito, o arranjo de saída de BT e a forma de separação interna. Indique a amplitude ambiente, a altitude, a exigência sísmica e o nível de poluição, pois cada um deles altera a distância de isolamento ou o arrefecimento. Confirme o arranjo de aterramento, a direção de entrada do cabo e o tamanho das câmaras terminais, uma vez que uma unidade que esteja eletricamente correta ainda pode ser impossível de terminar no local. Finalmente, exigir que os relatórios de testes de rotina e de tipo, incluindo o teste de arco interno se essa classificação for reivindicada, sejam emitidos com o próprio invólucro.

Perguntas frequentes

Q:Qual é a diferença entre uma subestação integrada e uma subestação externa convencional?
R: Uma subestação integrada é um gabinete-montado e testado na fábrica-que contém o transformador, o conjunto de manobra de alta e baixa tensão e os circuitos auxiliares. Uma subestação convencional tem as mesmas funções, mas é montada no local a partir de equipamentos separados alojados em um edifício ou complexo aberto.

Q:Qual padrão deve ser cotado em um pedido de compra?
R: IEC 62271-202 para uma subestação pré-fabricada de alta-tensão e baixa tensão ou GB/T 17467 onde a especificação nacional se aplica. O transformador interno é pedido separadamente de acordo com a série IEC 60076 e o ​​conjunto de manobra de acordo com IEC 62271-200.

Q:Quanto espaço uma subestação integrada economiza?
R: A economia vem principalmente da exclusão da sala de comutação separada, do porão de cabos e do composto do transformador. Uma unidade típica ocupa uma área da ordem de 3 m por 5 m para uma classificação de 1000 kVA, com espaço necessário apenas nas portas e entradas de cabos.

Q:Um gabinete selado ainda pode ser usado em climas quentes?
R: Sim, mas o aumento da temperatura interna do ar deve ser calculado para o pior ambiente da especificação. As unidades seladas normalmente usam uma classe de isolamento mais alta para o transformador e, às vezes, uma superfície de radiador maior, e a temperatura do gabinete é monitorada em vez de depender da ventilação natural.

Q:De que base uma subestação integrada precisa?
A: Uma laje nivelada de concreto armado com uma vala para cabos ou entrada para duto, uma grade de aterramento ligada à estrutura da unidade em dois pontos e drenagem se a unidade estiver instalada abaixo do solo circundante. Alguns projetos usam um pedestal elevado com painéis removíveis para entrada inferior de cabos.

Q:Como o compartimento de alta-tensão é tornado seguro para manutenção?
R: Através de intertravamentos mecânicos que impedem o fechamento da chave de aterramento enquanto o circuito está energizado e impedem a abertura da porta enquanto a chave está fechada, juntamente com uma janela de visualização ou indicadores de tensão capacitivos para confirmar o estado antes do acesso.