distribution solutions digitalización para la industria 4

—DISTRIBUTION SOLUTIONS

Digitalización para la industria 4.0 con celdasUniSecBraian Heguis – Product Marketing Specialist

Distribución Primaria y Secundaria – IEC62271-200

Introducción a las celdas de media tensión - General

08 de agosto de 2019

T Prim = Tablero de distribución primariaT Sec = Tablero de distribución secundariaSlide 2

Distribución primaria Distribución secundaria

- Cerca al transformador AT - Cerca al transformador BT

- Hasta 4000A y 63kA - Hasta 1250A y 25kA

- Principalmente interruptores - Int, secc. y secc-fusibles

- Diseño en base al proyecto - Posible estandarización

Dos aplicaciones principales:

Subestación Transformadora

Transformador de Distribución

BTMTMTAT

Ejemplo: Red de Energía Eléctrica

MVAT

BTMT

BTMT

BTMT

T Prim T Sec

Dos tecnologías principales de aislación – IEC62271-200

Introducción a las celdas de media tensión - General

08 de agosto de 2019

Slide 3

Diseño general

– Estructura: compartimientos metálicos

– Medio aislante: aire ambiente

Beneficios

• Gran flexibilidad y modularidad para diferentes requerimientos

• Tecnología extensamente utilizada y conocida

• Gran experiencia local, para instalar, operar y realizar trabajos de servicios

Diseño general

– Estructura: compartimientos de gas sellados

– Medio aislante: hexa-fluoruro de azufre (SF6)

Beneficios

• Pequeñas dimensiones para altas tensiones

• Independiente de las condiciones ambientales

• Muy bajo requerimiento de mantenimiento

• Sin acceso a las partes de MT, alta seguridad

Tablero aislación en aire (AIS) Tablero aislación en gas (GIS)

Aire SF6

Capacidad de

aislamiento eléctrico

—UniSec Portafolio de Celdas de media tensión aisladas en aire

RFFF en Argentina

UniSec

August 8, 2019 Slide 5

Fábrica Regional

✓ 1400 m2

✓ Mercado local y exportación

Campo de aplicación

UniSec


Parametros eléctricos

UniSec


Rated voltage kV 12 17,5 24

Rated frequency Hz 50-60 50-60 50-60

Rated busbar current A … 1250 … 1250 … 1250

Rated short time withstand current

kA (3s) … 25 … 25 … 25

Internal arc withstand current kA (1s) … 25 … 25 … 25

Unidades funcionales- Celdas con Seccionador, y Remonte

UniSec


SDC = Entrada/Salida SDS = Acople

DRC = Entrada DRS = Remonte de barras RRL – RLC Remonte de cables

Unidades funcionales- Celdas con seccionador/fusible y de medición

UniSec


SFC = Salida SFS = Acople SFV = Medición

UMP = Medición universal a barras con medición

Unidades Funcionales – Paneles con interruptor

UniSec


WBC = Entrada/Salida con Int. extraíble /contactor WBS = Acople con Int. Extraíble /contactor

SBC = Entrada/Salida SBS = Acople con interruptor HBC=Entrada/Salida con SBC-W: Entrada/Salida con SBS-W: Acople con Intapar. Multifunción Int. removible removible

- Interruptor FIJO

- Interruptor REMOVIBLE

- Interruptor EXTRAIBLE

—UniSec Digital – Smart GridsDefinición, Equipamiento, Beneficios, y Aplicaciones

Definición – Necesidades y Soluciones

UniSec Digital – Smart Grid


Las necesidades son:

▪ Gestionar, reducir la duración y la frecuencia de los fallos.

▪ Mejorar la calidad de la energía.

▪ Gestionar el flujo de energía debido a la generación distribuida.

Las soluciones son:

• Introducir la automatización y el concepto de la comunicación (red inteligente) en celdas de media tensión.

11

00

10 1 0

11

00

10 1 0

Smart Grids


Tablero MT

Panel de Automatización

Dispositivos de Red

IED

ZEE600

AC800

AIS (Unisec)

REF615

RIO600

Ethernet switch AFS series

GPS time server

Equipamiento

Equipamiento


ABB ZEE600

Supervision

• ABB ZENON software flexible y sencillo de personalizar

• Interfaz Maquina - Humano con los procesos de la planta

• Listado de Alarmas/eventos, bloqueos,

• Facil acceso remoto para monitoreo y soporte

• Cumplimiento de protocolos de Ciberseguridad

Equipamiento


AC800

Unidad de Control

• Montado en el tablero de Media Tensión

• Realiza la lógica de la reconfiguración del sistema en combinación con el relé.

• Automatismo de control de procesos con comunicación IEC61850

• Posibilidad de fuente de alimentación redundante.

Equipamiento


Rele (RE_615)

Rele de Protección

• Funciones de protección. medición: Corriente, Tensión y Frecuenca

• Pantalla HMI grande con diagrama unifilar dinamico

• Diseño extraible

• Protocolo IEC 61850 nativo

• Dos puertos Ethernet de fibra optica o RJ45- HSR/PRP redundancia- Alta performance IEC 61850 Ed. 2 y GOOSE

Equipamiento


REA101

Sistema de Detección de Arco Interno

• Sistema de Detección de Arco interno Unidad Central REA101• Modulos de extension REA 103, 105, 107

• Equipado de sensores opticos, o fibra optica

• El dispositivo provoca la apertura de los interruptores correspondientescuando se excede un nivel de luz preestablecido.

Equipamiento


RIO600

Modulo de Entradas/Salidas

• Diseño modular• Modulo de alimentación• Modulo de Comunicación (puertos RJ45 o fiber optica)• Entrada de Sensores• Entradas/Salidas binarias

• Alta performance IEC 61850 Ed. 2 y GOOSE

• Cumpliemiento de protocolos de Ciberseguridad (IEC62351)

Equipamiento


Sensores

Sensor de corriente / tensión

• Clase: 0.5 de medición – 5P de protección

KEVCD KECA

• Sensor de Corriente: Principio de Bobina de Rogowski.

• Sensor de Tensión: Divisor resistivo.

Equipamiento


AFS 660 series

Switches Ethernet

• Estructura principal de la red

• De acuerdo a la normativa IEC61850 Ed.2 PRP/HSR, redudanciade comunicación

• Conexión F.O y RJ45

• Reduncia de alimentación

• IEC61850 HW certificado

Equipamiento


AFS series

Servidor de tiempo - GPS

• Servidor SNTP para todos los equipos conectados en la red• La precisión del sistema es de +/-1 ms para todos los equipos requeridos

en analisis de fallas avanzados

Aspectos generales

Beneficios


– Seguridad Aumentada

– Eficiencia energetica

– Mayor flexibidad

• Optimización del peso: una reducción hasta un 15%

• Tiempo de instalación : reducción hasta un 25%

– Plazos de entrega: hasta un 30% mas rapido en la definición

Principales beneficios

Seguridad Aumentada

Beneficios


La utilización de sensores para la medición de tensión y corrienteasegura un trabajo para el personal con menor riesgo:

– Cuando se realizan ensayos de las señales de tensión y de corriente de los circuitos secundarios, el personal no estaexpuesto a alta tensión

– El trabajo con sensores es mas sencillo comparado con los transformadores de medición convencionales, disminuyendo el riesgo de cometer errores humanos

Comunicación Digital

Supervisión permanente y activa en la transferencia de señales con comunicación digital IEC 61850 para permitir acciones

rápidas y precisas en caso de fallas.

Operación del tablero mas seguro

Eficiencia Energetica

Beneficios


Redución del impacto ambiental

Reducción de perdidas con el uso de sensores

Durante 30 años de operación, un tablero digital de 14 celdas:

– Reduce el consume de energía hasta unos 250 MWh

– 1 MW es equivalente a la potencia producida por 10 motores de automóviles, por lo que la energía ahorrada puede impulsar a 8,900 autos de Fórmula-E de principio a fin en una carrera

– Ahorra hasta 150 toneladas de CO2

• La misma cantidad que las emisiones de un automóvil de tamaño medio conducido por 1. 250.000 km

• Se necesitan 8200 árboles en un año entero para absorber

esa cantidad de CO2

8900 x

Mayor flexibilidad, menos peso y rápida instalación

Beneficios


Ante variaciones de consumo en la red, por ej. Aumento de carga. Solo se deberá modificar los parametros de las protecciones

Reducción del tiempo gastado en la instalación y puesta enservicio en sitio gracias a:

– Menor cantidad de celdas

– Menor cableado

El uso de Combisensors evita tener que colocar los transformadores de tensión.

– TCs y TVs pesan 18-27 kg y sensors solo 0.5-2 kg

Sencilla adaptación

Reducción

25%

Hasta

15%Mas liviano

Opening points

Ethernet network

in optical fiber

Automation Panel

Distribution

Network

Red de Alimentación

AplicaciónCeldas de Media Tensión con Interruptor y Seccionadores

A fault appears on

the loop

Ethernet network

in optical fiber

Automation Panel

Distribution

Network

Network incoming


Opening the

upstream circuit

breaker

Ethernet network

in optical fiber

Distribution

Network

Network incoming

Automation Panel


The AC800M receives fault information (direction) from the Relays

Ethernet network

in optical fiber

Distribution

Network

Network incoming

Automation Panel


Fault detection and opening

upstream and downstream

disconnector

Ethernet network

in optical fiber

Distribution

Network

Network incoming

The AC800M processes the information, locates the fault and sends the opening command to the

disconnectors through the Relays

Automation Panel


Upstream power up

Ethernet network

in optical fiber

Distribution

Network

Network incoming

The AC800M sends the close command to the circuit breaker previously opened by the Relay

Automation Panel


Closing the "opening

point 1"

END OF PROCESS

Ethernet network

in optical fiber

Distribution

Network

Network incoming

The AC800M sends the closing command to the normally open disconnectors through the relays

Automation Panel


Conexión GPRS

Aplicación


Distribuidora de Energía

Aplicación


Dispositivos▪ n° 10 Paneles de interruptor.▪ n° 1 panel de acoplamiento.▪ n° 1 COM600 (comunicación).▪ n° 10 REF615 (protección y control).

COM600 Funcionalidades▪ WebHMI dispositivos locales.▪ Puerta de enlace DNP3.0 para comunicación con DMS.

REF615 Funcionalidades▪ Funcionalidades completas de protección.▪ Lógica local disponible.▪ Medición precisa de MT.▪ Posibilidad de realizar lógica de interbloqueos utilizando

mensajes GOOSE (requiere una red de baja latencia).

No. of sheets

1

Sheet no.

1

Quotation Date:

20/01/2014

Quotation Number:

13Q2135522

Rev.Date:

2014-01-20

Rev.Number:

0

Name of switchgear:

CRD

Single line diagram

Prepared by:

Pablo De Tomaso

ABB

Customer:

EPE

Project:

Tableros de distribución de MT

Relay

M

H1Salida 1Ir=630A

Relay

M

H2Salida 2Ir=630A

Relay

M

H3Salida 3Ir=630A

Relay

M

H4Salida 4Ir=630A

M

H5Entrada 1Ir=630A

Relay

M

H6AcoplamientoIr=630A

H7RemonteIr=630A

Relay

M

H8Entrada 2Ir=630A

Relay

M

H9Salida 5Ir=630A

Relay

M

H10Salida 6Ir=630A

Relay

M

H11Salida 7Ir=630A

Relay

M

H12Salida 8Ir=630A

24kV, 630A, 20kA/1s

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