Distribuição de energia nas indústrias – tudo o que você precisa saber

Distribuição de energia nas indústrias – tudo o que você precisa saber

Hoje pretendemos levá-lo ao ambiente industrial dando uma imagem de como uma energia elétrica distribuída nas indústrias . Nas indústrias, os painéis elétricos desempenham um papel importante na distribuição de energia que abriga diversos equipamentos como barramentos, disjuntores, medidores, etc.

Esses painéis são distribuídos em várias seções de uma indústria para fornecer energia a sistemas instalados individualmente e são conectados por meio de dutos de cabos. Vejamos brevemente este conceito.

Estrutura de distribuição de energia nas indústrias

Em um sistema de energia elétrica industrial, a energia elétrica é fornecida por concessionárias privadas ou públicas, ou ambas. A tensão fornecida está na faixa de 11KV, 33KV, 66KV ou 132KV. Essas altas tensões são reduzidas a uma baixa tensão usando transformadores abaixadores.

As voltagens na faixa de 440 volts ou abaixo são chamadas de sistemas de baixa tensão. Esta tensão escalonada é ainda fornecida a vários painéis e equipamentos através de um arranjo de quadros que consiste em interruptores elétricos, disjuntores, fusíveis, equipamentos de proteção, placas de medição, etc.

A figura abaixo mostra um diagrama esquemático da distribuição de energia . Este esquema modelo é empregado principalmente para indústrias de grande e médio porte. Em alguns casos, os painéis sub-LT não são encontrados; em vez disso, a energia é fornecida diretamente dos painéis LT para os SDBs, dependendo do tamanho da área de distribuição, onde o número de unidades (ou seções) a serem fornecidas é a principal consideração. Na figura acima, os elementos deste modelo de distribuição de energia inclui painel LT, painel sub-LT, SDB (placa de subdistribuição), PDB (placa de distribuição de energia) e LDB (placa de distribuição de iluminação).

Vários transformadores são fornecidos aos painéis LT, que atuam como um sistema de comutação principal para todo o esquema de distribuição de energia e suportam a demanda total de carga. Discutiremos brevemente os elementos dentro dos painéis LT mais adiante neste artigo. Os alimentadores de saída do painel LT são conectados aos painéis sub-LT que são colocados para um grupo de cargas em uma determinada seção para suprir a demanda.

O painel de entrada sub-LT é aplicado em SDB que são colocados para fornecer energia a cargas que consistem em um conjunto de máquinas como fornos elétricos, talhas, etc. (que estão conectados a vários PDBs).

Os PDBs atuam como uma conexão de energia real da carga à fonte, onde máquinas individuais são conectadas diretamente à fonte. E parte da energia do PDB é fornecida aos LDBs, onde fornece energia para equipamentos de iluminação, como postes de iluminação (veja projeto simples de iluminação pública aqui), iluminação na área de trabalho, placas de tomada etc.

Todos os painéis do sistema de distribuição são aterrados com aterramento e aterramento adequados para proteger os aparelhos, bem como o pessoal de operação.

Painel de baixa tensão (LT)

O arranjo do comutador em cada lado da distribuição está alojado em estruturas fechadas de metal chamadas de painéis LT (baixa tensão). Esses painéis LT são responsáveis ​​por distribuir a energia para vários painéis sub LT, recebendo-a do transformador. Estes são classificados para sistema de três ou quatro fios de 430 V, trifásico, 50 Hz.

É uma unidade de piso livre e é do tipo totalmente fechado e extensível. Seu design inclui todas as provisões para segurança de operação, bem como para o pessoal de manutenção.

A conexão interna para o painel LT é mostrada na figura abaixo.

Disjuntor de ar (ACB)

Faz ou interrompe o circuito controlado manualmente ou remotamente durante a condição de operação normal e interrompe o circuito automaticamente durante a condição de falha. Estes podem ser do tipo 3/4 pólos com uma classificação decidida pela corrente de carga (ou capacidade de interrupção) e podem ser do tipo extraível ou fixo.

ACBs (Air Circuit Breaker) consistem em barramentos necessários para conectar os terminais com links neutros do tipo aparafusado. Estes são fornecidos com sistemas de microprocessadores para habilitar sistemas de proteção como sobrecarga, falha à terra e curto-circuitos. O ACB também fornece os requisitos de indicação e medição necessários com o uso de TCs, lâmpadas, amperímetro, voltímetros, etc.

Barra de ônibus e conexões

Os barramentos são feitos com cobre de alta condutividade (em alguns casos, os barramentos de alumínio são usados ​​para reduzir o custo). O painel LT consiste em um sistema de barramentos horizontais principais e barramentos verticais auxiliares em becos de barramento nos quais o painel pode ser disposto com acesso frontal para conectar os cabos.

Os cabos de saída são conectados aos barramentos como uma conexão sólida ou flexível, dependendo do fabricante do painel. Todos os barramentos são adequadamente isolados / revestidos de maneira aprovada.

Os barramentos coletam a alimentação dos terminais do transformador e a fornecem aos vários elementos do painel, como ACBs, chave de banco de capacitores e outras cargas conectadas. Os barramentos podem ser executados na parte superior ou inferior, ou em ambos os lados do painel, mas principalmente os barramentos laterais superiores recebem a alimentação do transformador, enquanto os barramentos laterais inferiores recebem a alimentação do conjunto DG (Gerador a diesel).

Acoplador de barramento

Acopla um barramento com outro barramento de fonte diferente (mas a classificação deve ser a mesma) sem criar arcos ou interrupção no sistema de alimentação. Em caso de manutenção de outros disjuntores no mesmo painel este acoplador de barramento desvia a fonte de alimentação para o outro. É também um arranjo de comutação com ACB e fornecido com facilidade de intertravamento.

Banco de capacitores

É um painel separado que consiste em barramentos, MCCBs, reatores sintonizados, unidades capacitivas, contatores, equipamentos de medição e cabos. Também é chamado de painel de correção automática do fator de potência (APFC). Este painel é conectado ao painel LT com ACBs e outros arranjos de comutadores através de cabos.

Os capacitores e reatores são do tipo interno com unidades refrigeradas a ar. Os bancos de capacitores são conectados através da alimentação para melhorar o fator de potência do sistema. Os capacitores são comutados automaticamente (através de dispositivos programáveis) ou manualmente (por interruptores) dependendo da quantidade de potência reativa a ser compensada.

Medição e indicação

Voltímetros, amperímetros e medidores de fator de potência no painel LT indicam vários parâmetros e estes são protegidos com MCBs. Em todos os painéis LT, são fornecidas lâmpadas indicadoras (principalmente lâmpadas LED) para cada fase para indicar condição de vida ou falha. Botões de partida e parada também fornecidos no painel de medição para fornecer comandos de entrada, como LIGAR a alimentação e parada de emergência.

Painéis Sub-LT

Esses painéis são semelhantes aos painéis LT, no entanto, a classificação desses painéis é um pouco menor do que os painéis LT e também são colocados em uma seção específica de uma indústria (como a seção de montagem ou seção de despacho) ao invés perto do transformador como no caso do painel LT. Estes atuam como rede para vários SDBs, pois esses painéis distribuem a energia para os SDBs recebendo-a dos painéis LT.

Os circuitos internos são os mesmos do painel LT, como barramentos, conexões de banco de capacitores, ACBs, painéis de medição (acopladores de barramento podem não ser incluídos na maioria dos casos). Esses painéis também consistem em câmara de barramento de utilitários, bem como câmara de barramento de conjunto DG (gerador a diesel) para que algumas cargas (SDBs) podem ser comutadas para alimentação DG durante uma menor quantidade de energia fornecida pelas concessionárias. No entanto, na maioria dos casos, a câmara DG pode não ser incluída nos painéis sub-LT, em vez disso, é colocada no próprio painel LT. Os painéis Sub LT também incluem bancos de capacitores ou unidade APFC para melhorar o fator de potência.

Quadros de Sub-Distribuição

Eles estão disponíveis em designs padronizados e personalizados de vários fabricantes. Os SDBs consistem em barramentos (cobre ou alumínio) que recebem alimentação de painéis sub-LT ou painéis LT principais e, em seguida, distribuem para várias máquinas de classificação pesada (como fornos, resfriadores, bombas de água, fornos, etc.) e PDBs (placas de distribuição de energia).

Ele recebe a energia (ou seja, entrada) através de ACB ou MCCB e distribui através de MCCBs ou SDFUs (Switch-Disconnect-Fuses) de saída. Os SDFUs consistem em chaves em série com fusíveis (fusíveis HRC de alta capacidade de interrupção) com estrutura mecânica para operação manual. Essas unidades de comutação são usadas para comutação de carga, isolamento e proteção contra curto-circuito.

Alguns SDBs também consistem em bancos de capacitores, especialmente ( SDBs) são fornecidos para fornecer cargas indutivas pesadas para melhorar o fator de potência. SDBs usam barramentos para permitir a conexão de todos os SDFUs e outros dispositivos dentro dele através do compartimento do barramento, também permite as conexões de saída através de cabos de alta capacidade no compartimento do cabo.

Cada compartimento de comutação de carga é fornecido com etiquetas de identificação permanentes, luzes indicadoras e equipamento de medição (se necessário). A figura abaixo mostra o diagrama esquemático de um SDB .

Placas de distribuição de energia (PDBs)

Estes são projetados para distribuir a energia para diversas máquinas e equipamentos, mesmo em grandes prédios podemos observar tal arranjo de distribuição de energia através de PDBs. Os PDBs são construídos com sistemas de proteção contra curto-circuito e sobrecarga. Estes são equipados com diferentes relés de proteção que podem disparar os diferentes CBs (de alta capacidade) contra vários tipos de faltas. PDBs são gabinetes de metal que consistem em vários MCBs que são montados em um acessório de metal que conecta os vários equipamentos de energia como motores e também distribui a energia para vários LDBs.

Os PDBs recebem a energia de vários SDBs e fornecem correspondentemente às cargas adjacentes a eles. Portanto, estes são colocados perto da aplicação em questão, como comutação de transportadores, máquinas de elevação e elevação, conjuntos de controle de bombas, etc.

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Estes podem ser montados na parede ou no chão, dependendo da necessidade do cliente, bem como da potência para a qual é classificado. Além da entrada dos SDBs, alguns PDBs são fornecidos com UPS (fonte de alimentação ininterrupta) como fonte de alimentação auxiliar para possibilitar a continuidade do serviço do equipamento em caso de falta de energia.

Quadros de distribuição de iluminação (LDBs)        

Estes são os quadros de comutação finais (Na fiação elétrica e instalação) e estão localizados em áreas de comutação de pequenas cargas elétricas, incluindo iluminação, condicionadores de ar, comutação de pequenos motores, quadros de distribuição para conectar dispositivos portáteis dispositivos como sopradores, etc. Também podemos observar esses LDBs em nossas residências e escritórios, pois são empregados em operações de baixa comutação.

Clique aqui para visualizar o diagrama de fiação da placa de distribuição de iluminação

LDBs consistem em vários MCBs onde cada MCB atua como um interruptor para cargas individuais (alguns casos duas ou mais luzes podem ser conectadas a um único MCB). Esses MCBs protegem as cargas contra sobrecarga e condições de curto-circuito. Esses MCBs são montados ou fixados nos racks de metal. Essas placas recebem a energia dos PDBs e depois alimentam as cargas de iluminação. Principalmente estes são de placas do tipo montadas na parede. Leia também:Diferentes métodos de fiação elétrica