Automação de distribuição II: Usando comunicações Peer-to-Peer em um esquema de automação simples

Em nossa última edição desta série de artigos sobre automação de redes de distribuição, abordamos um caso simples de um esquema de transferência automática que funciona por meio da detecção de tensão em ambos os lados do disjuntor. Caso ainda não tenha lido essa edição, clique aqui para ler.

Discutimos o esquema básico de automação de uma carga crítica, seja de um hospital, estádio ou até mesmo uma cidade, na qual duas fontes de alimentação alternadas são controladas por religadores que detectam a tensão em ambos os lados do disjuntor interno.

Apesar desta ser a opção mais simples e barata para um sistema de automação, ela apresenta um grande empecilho: se a falta estiver na carga crítica, sem comunicações, os dispositivos executarão pelo menos um fechamento extra na falta.

A principal razão é que o religador Normalmente Aberto (NA) possui escopo limitado para detectar uma falta a jusante enquanto está aberto, uma vez que a corrente de falta não flui através do religador NA. Dessa forma, ele fechará mediante a falta para tentar restaurar a alimentação, antes de iniciar o mecanismo de proteção.

Resolução da situação de Fechamento sobre Falta (Close-Onto-Fault)

A fim de interromper o fechamento sobre falta, é necessário que haja comunicação entre os religadores sobre a passagem de faltas, e seja feito o bloqueio da automação quando ocorrer uma falta a jusante. Este esquema de comunicação Peer-to-Peer é tão comum em religadores que o Sistema de Religadores OSM da NOJA Power possui uma função de ACO projetada para que esta comunicação seja padrão.

Para implementar este esquema, um link de comunicação é criado diretamente entre os dois religadores. Para o sistema do Religador OSM, esse link pode ser uma conexão serial de cobre com RS232 ou RS485, ou um esquema de comunicação baseado em IP usando wi-fi, 4G/3G, ethernet ou fibra óptica.

Esse link de comunicação permite que haja comunicação entre os religadores quando estes forem ativados devido à falta de alimentação ou quando forem ativados devido a uma falta a jusante, permitindo que o sistema inicie um processo de restauração que será desabilitado quando for detectada uma falta a jusante. Isso resolve o principal problema da topologia sem comunicação.

Quando as comunicações entre os dispositivos são comissionadas, outros benefícios podem ser obtidos, como a resolução dos problemas operacionais de gestão de um esquema de automação. As equipes de campo podem visitar um único religador e realizar a leitura do estado da outra unidade do par de automação, permitindo uma operação mais segura e a desativação em campo da automação em um único local, quando necessário.

Benefícios

Ao adicionar a capacidade de comunicação entre dispositivos, eliminamos a principal desvantagem de uma configuração de automação sem comunicação, com o benefício adicional de controlar todo o esquema de automação a partir de um único local.

A infraestrutura de comunicação necessária pode ser relativamente simples, principalmente se os dois religadores estiverem próximos geograficamente. A NOJA Power oferece uma versão atualizada da cabine de controle RC, a RC-15, com wi-fi e 4G integrados ao sistema. Essas unidades podem se conectar diretamente via wi-fi a fim de viabilizar o esquema de automação.

A aplicação dessa tecnologia também é comum em redes subterrâneas, com o produto de Transferência Automática GMK NOJA Powers, que conta com um quiosque único de pedestal com dois religadores e controladores internos, conectados em uma topologia com duas entradas e um alimentador de saída. Esta unidade pode ser usada para obter o esquema acima em um único produto.

Desvantagens

A principal desvantagem da implementação desse esquema é a adição da capacidade de comunicação entre os dispositivos. Em áreas onde a distância geográfica entre os dois religadores é grande e quando as comunicações não são confiáveis, o esquema se torna menos eficiente. No entanto, continua sendo o esquema de automação simples mais usado na rede de distribuição de eletricidade em todo o mundo.

“Com o lançamento do nosso controle RC-15, as comunicações peer-to-peer tornam-se prontas para uso (plug and play), graças à incorporação de conexão wi-fi e 4G”, diz o Diretor Administrativo do Grupo NOJA Power, Neil O’Sullivan. “Os clientes podem conectar seus próprios cartões SIM no controle para ativar imediatamente a automação."

Junte-se a nós na próxima semana para conhecer mais uma topologia de rede de automação nesta nossa série.