Conhecimento Básico de Sistema de Distribuição de Energia e Análise de Aplicação de Armários de Distribuição

Nos sistemas de energia modernos, os equipamentos de distribuição de energia desempenham um papel crucial na distribuição, controle, proteção e monitoramento de energia. Com o rápido desenvolvimento da automação industrial, novas energias, eletrônica de potência e construção de data centers, os sistemas de distribuição de energia estão gradualmente se atualizando em direção à inteligência, modularidade e alta confiabilidade. Seja em instalações industriais tradicionais, centros de dados, novos sistemas de armazenamento de energia ou estações base de comunicação, os armários elétricos de distribuição são componentes essenciais para garantir um fornecimento de energia estável.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Um armário de distribuição é um conjunto completo de equipamentos elétricos montados de acordo com um esquema de fiação elétrica específico, combinando equipamentos primários e secundários para executar funções como recepção, distribuição, controle, proteção e monitoramento de energia. Dependendo do método de instalação, ela pode ser dividida em estruturas fixas e do tipo-gaveta; dependendo do nível de tensão, ele pode ser dividido em gabinetes de distribuição de alta-tensão e gabinetes de distribuição de-baixa tensão. Os modernos gabinetes de distribuição modulares enfatizam conceitos de design modular, facilitando a manutenção, expansão e integração do sistema.

 

Um gabinete de distribuição típico geralmente inclui áreas funcionais como compartimento de barramento, compartimento de disjuntor, compartimento de controle de instrumentos e compartimento de alimentação. Os principais componentes internos incluem barramentos, disjuntores, transformadores de corrente, transformadores de tensão, dispositivos de proteção de relés, chaves seccionadoras, chaves de aterramento, dispositivos de medição e unidades indicadoras de sinal. Para grandes sistemas industriais, os gabinetes de distribuição de aço são amplamente utilizados em ambientes de distribuição de energia de alta-confiabilidade devido à sua alta resistência estrutural e desempenho de proteção estável.

 

Do ponto de vista da aplicação do sistema, os gabinetes de distribuição podem ser classificados em vários tipos. Os gabinetes de entrada recebem principalmente energia da rede elétrica ou dos transformadores, servindo como ponto de entrada de energia para todo o sistema de distribuição de energia. Os gabinetes de saída são responsáveis ​​pela distribuição de energia para diversos circuitos de carga e, portanto, são amplamente utilizados em plantas industriais, sistemas de controle de energia e gabinetes de distribuição para data centers. Os gabinetes de barramento conectam diferentes seções de barramento, permitindo comutação do sistema e fonte de alimentação redundante, melhorando a confiabilidade da fonte de alimentação.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Os gabinetes PT são usados ​​principalmente para funções de detecção e proteção de tensão de barramento e normalmente contêm transformadores de tensão, fusíveis e pára-raios. Os gabinetes de isolamento proporcionam isolamento elétrico, garantindo a segurança na manutenção dos equipamentos. Como as chaves seccionadoras em si não possuem capacidade de-extinção de arco, elas não podem ser operadas sob carga.

 

Os gabinetes de compensação de capacitores são usados ​​principalmente para compensação de potência reativa e melhoria do fator de potência. Ao configurar racionalmente os bancos de capacitores, as perdas na linha podem ser reduzidas e a eficiência operacional do sistema melhorada. Com o desenvolvimento das redes inteligentes, os Armários de Distribuição Inteligentes passaram a integrar funções como compensação automática, monitoramento remoto e alerta precoce de falhas, melhorando o nível de automação do sistema.

 

Os gabinetes de medição são usados ​​para medição de eletricidade e monitoramento do consumo de energia e são amplamente utilizados em parques industriais, edifícios comerciais e instalações públicas. Os gabinetes GIS são equipamentos elétricos combinados e fechados que usam gás SF6 como meio de isolamento e{2}}extinção de arco, permitindo projetos de sistemas de distribuição de energia de alta-tensão, grande-capacidade e miniaturizados.

 

Os disjuntores são os principais dispositivos de proteção nos sistemas de distribuição de energia. Sua principal função é conectar, transportar e desconectar correntes de carga normais e correntes de curto-circuito de falha. De acordo com os diferentes meios-de extinção de arco, os disjuntores podem ser divididos em disjuntores a vácuo, disjuntores SF6 e disjuntores a ar. Os modernos gabinetes de distribuição de fontes de alimentação CC geralmente usam disjuntores CC dedicados para atender aos requisitos de proteção CC de sistemas de armazenamento de energia e novos sistemas de energia.

 

As chaves seccionadoras são usadas principalmente para criar um ponto de desconexão claro para garantir a segurança da manutenção do equipamento. Devido à falta de um dispositivo-de extinção de arco dedicado, as chaves seccionadoras não podem ser usadas para interromper a corrente de carga ou curto-a corrente do circuito.

 

Os fusíveis são componentes de proteção simples, mas altamente confiáveis. Quando a corrente ultrapassa um valor definido e persiste por um determinado período, o elemento fusível derrete, interrompendo o circuito. Os gabinetes de distribuição com fusíveis normalmente combinam fusíveis com interruptores de carga para reduzir os custos do sistema e fornecer proteção básica contra sobrecorrente.

 

Os interruptores de carga têm alguma capacidade de-extinção de arco e podem conectar e desconectar correntes de carga normais, mas não podem desconectar correntes de falha-de curto-circuito. Portanto, eles geralmente são usados ​​em conjunto com fusíveis em projetos de engenharia.

 

Os transformadores são dispositivos cruciais para conversão entre diferentes níveis de tensão. Seu princípio fundamental é o uso de indução eletromagnética para transferir energia. Os principais parâmetros técnicos de um transformador incluem capacidade nominal, tensão nominal, perda sem{2}}carga, perda-de curto-circuito e faixa de mudança de tap. Em sistemas de fornecimento de energia industriais, a seleção adequada da capacidade do transformador e do método de mudança de tap é crucial para garantir a estabilidade do fornecimento de energia.

 

PTs e CTs são dispositivos transformadores de instrumentos usados ​​para obter isolamento elétrico entre os sistemas de controle primário e secundário. Os TCs são usados ​​principalmente para medição e proteção de corrente, enquanto os TPs são usados ​​principalmente para medição de tensão. O uso correto de transformadores de instrumentos é crucial para a operação estável dos sistemas de proteção e medição.

 

Nos modernos sistemas inteligentes de distribuição de energia, designs do tipo-carrinho de mão e gaveta-são amplamente usados. Suas principais vantagens residem em facilitar a manutenção, substituição e reparo de equipamentos, melhorando assim a eficiência operacional do sistema. Especialmente em sistemas de quadros elétricos de grande distribuição, os designs de gavetas modulares podem reduzir significativamente o tempo de inatividade.

 

As chaves de aterramento são usadas principalmente para inspecionar a proteção de aterramento e para criar artificialmente falhas de curto-circuito de aterramento, solicitando assim que o dispositivo de proteção aja rapidamente e desconecte a peça defeituosa. Os contatores são usados ​​principalmente para controlar frequentemente cargas como motores, iluminação e bancos de capacitores; suas características incluem alta frequência operacional e longa vida útil.

 

Os relés são componentes importantes em sistemas de controle, usados ​​principalmente para conversão de sinais, controle automático e implementação de lógica de proteção. Os tipos comuns incluem relés de corrente, relés de tensão, relés de tempo e relés térmicos.

 

Com o desenvolvimento de redes de comunicação e sistemas de fibra óptica, os gabinetes de distribuição de fibra óptica externa, os gabinetes de distribuição de fibra externa e os gabinetes de hub de distribuição de fibra tornaram-se gradualmente componentes importantes da infraestrutura de comunicação moderna. Esses dispositivos são usados ​​principalmente para distribuição de linhas de fibra óptica, gerenciamento de patch cords e proteção de sistemas de comunicação externos. As cabines de distribuição externas de conexão cruzada de fibra óptica têm amplas aplicações em comunicações 5G, cidades inteligentes e construção de data centers.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Além disso, estruturas de distribuição metálicas-montadas na parede são amplamente utilizadas em edifícios comerciais e pequenos sistemas de controle industrial devido à sua instalação flexível e ao seu pequeno espaço ocupado. As cabines modulares de fibra são mais adequadas para ambientes de sistemas de comunicação que exigem rápida expansão e manutenção.

 

No campo elétrico industrial, as cabines de distribuição de cabos elétricos são usadas principalmente para distribuição de cabos e controle de linhas, e seu projeto estrutural precisa equilibrar níveis de proteção, desempenho de dissipação de calor e facilidade de manutenção. As cabines de distribuição externas enfatizam a adaptabilidade ambiental externa, incluindo impermeabilização, proteção contra poeira, resistência à corrosão e resistência às intempéries.

 

Com o desenvolvimento de novas indústrias de energia, sistemas de carregamento de veículos elétricos e armazenamento de energia, os cenários de aplicação deArmários de distribuição de cabosestão em constante expansão. Os sistemas modernos de distribuição de energia não precisam apenas atender às necessidades tradicionais de fornecimento e distribuição de energia, mas também precisam considerar monitoramento inteligente, operação e manutenção remotas, gerenciamento-de economia de energia e altos requisitos de segurança.

 

No futuro, os equipamentos de distribuição de energia continuarão a evoluir em direção à digitalização, inteligência e alta integração. Ao combinar detecção inteligente, comunicação remota, sistemas de gestão de energia e tecnologias de controlo automatizado, os sistemas de distribuição de energia desempenharão um papel mais importante na produção industrial, centros de dados, novas energias e construção de cidades inteligentes.