O Que Impulsiona a Resiliência das Unidades Modernas de Distribuição de Rede
Atualmente, redes resilientes estão se tornando o centro do planejamento das concessionárias em todo o mundo, num momento em que eventos climáticos extremos cada vez mais intensos, riscos ciberfísicos e a crescente demanda por fornecimento contínuo de energia estão se agravando. No centro dessa batalha estão as unidades de distribuição — transformadores e subestações — que completam a ligação entre a rede de transmissão em alta tensão e os consumidores finais. Quando um furacão atinge ou ocorre um ataque cibernético à infraestrutura de distribuição, é a resiliência desses ativos de distribuição que mantém as comunidades conectadas ou sem energia. Os fatores de resiliência são projetados pela Jiangsu Ryan Electric com base em décadas de experiência em engenharia e na tecnologia desenvolvida em parceria com a Eaton, incorporada em cada unidade entregue às concessionárias em mais de 80 países.
O primeiro nível de resiliência da rede é a resistência física. As unidades de distribuição existentes devem ser capazes de suportar impactos que teriam destruído seus antecessores, como ventos de força ciclônica, terremotos, incêndios florestais e inundações. Isso exigirá uma mudança de paradigma no que diz respeito ao projeto das carcaças, aos materiais utilizados e ao reforço interno.
A Ryan Electric resolve os desafios por meio de diversas abordagens de engenharia. Em transformadores montados em pedestal, cuja aplicação é residencial e comercial, esforçar-nos-emos para utilizar carcaças de aço de espessura elevada, com hardware resistente a adulterações e maior resistência à corrosão — adequado especialmente para regiões costeiras. Os transformadores de subestações pequenas possuem suportes estruturais modificados, que não são danificados em caso de impacto sísmico em zonas de risco. Em nossos projetos para áreas propensas a incêndios, como aquelas afetadas por incêndios florestais, limitamos as fontes de ignição e utilizamos materiais retardantes de chama. Cada invólucro é equipado com um sistema de gerenciamento térmico que permite ao invólucro operar com segurança mesmo quando a rede elétrica está sob carga máxima e quando as temperaturas ambiente representam o maior risco para os projetos-padrão. Essa robustez física garante que nossas unidades de distribuição estarão prontas quando a próxima tempestade chegar e que continuarão em funcionamento.
O ambiente atual exige maior robustez da rede, o que não pode ser alcançado apenas por meio de robustez física. As unidades de distribuição atuais precisam ser inteligentes; devem ser capazes de monitorar seu próprio estado de saúde, prever possíveis falhas e comunicar-se com os operadores da rede antes que as crises saiam de controle.
A Ryan Electric integrou sistemas avançados de detecção e monitoramento em nossos transformadores de distribuição, bem como em nossas subestações de distribuição. Sensores de temperatura de fibra óptica instalados nos enrolamentos permitem a observação em tempo real dos pontos quentes, possibilitando assim que os operadores regulem dinamicamente o processo de carga com base nas temperaturas reais. Sensores de análise de gases dissolvidos (DGA) em equipamentos imersos em óleo detectam falhas potenciais semanas ou meses antes de sua ocorrência e consequente falha. Realizamos monitoramento de descargas parciais em nossos transformadores a seco de resina fundida para identificar a degradação do isolamento antes que este se torne ineficaz. As informações são enviadas às salas de controle das concessionárias por meio de protocolos de comunicação embutidos, onde pode ser realizada manutenção preditiva para evitar interrupções, em vez de apenas corrigi-las após ocorrerem. Quando clientes de infraestrutura crítica, como centros de dados e hospitais, dispõem desse tipo de inteligência, ficam assegurados de que poderão antecipar certos problemas e agir proativamente para resolvê-los antes que causem qualquer impacto.
Independentemente das condições climáticas, da falha de equipamentos ou de fatores externos que possam causar interrupções, a velocidade de restauração será o fator mais importante. O projeto tradicional de rede, com transformadores grandes e específicos para cada localização, normalmente resulta em interrupções prolongadas, pois as substituições especiais precisam ser fabricadas e instaladas. As redes robustas atuais já não podem ser tratadas da mesma maneira.
As unidades de distribuição elétrica Ryan incorporam o princípio da modularidade e da intercambiabilidade como diretrizes de projeto. As dimensões (footprints) e os pontos de conexão de nossos transformadores para subestações unitárias são padronizados e podem ser facilmente convertidos em peças de reposição prontas para instalação. No caso de transformadores montados em pedestal, utilizados em aplicações residenciais, dispomos de uma série de designs de buchas e tamanhos de fixação, em kV, abrangendo toda a gama, de modo que uma concessionária possa, temporariamente, substituir por uma unidade de maior capacidade até que a substituição definitiva seja realizada. Essa filosofia 'plug-and-play' aplica-se também às nossas subestações miniaturizadas, nas quais os módulos podem ser substituídos sem ferramentas especiais ou reconfigurações extensivas. O resultado é que os tempos de restauração são calculados em horas, e não em dias, reduzindo assim a interrupção na comunidade e as perdas econômicas decorrentes dos cortes de energia.
A resiliência não é uma presunção; ela deve ser comprovada por meio de testes e verificações rigorosos, conforme os mais altos padrões do mundo. Hoje, as unidades de distribuição devem demonstrar não apenas suas capacidades na fábrica, mas também no campo de sua atuação.
A Ryan Electric apoia o conceito de resiliência por meio de testes abrangentes realizados em nossos dois laboratórios aprovados pelo CNAS, com níveis de tensão de 35 kV, 110 kV e 200 kV. Todos os projetos passam por ensaios rotineiros, de tipo e especiais, que são mais rigorosos do que as normas da IEC, IEEE e normas nacionais. Somos certificados pelas entidades UL, ASTA, CSA, CE e DEKRA, o que garante, com nossa própria certificação independente, que nossos produtos conseguem suportar os requisitos das concessionárias elétricas de todos os países do mundo. Em aplicações nas quais se exigem propriedades de resiliência mais específicas — por exemplo, certificação sísmica ou operação em condições de temperaturas extremamente altas ou baixas — nossa própria equipe de P&D desenvolve soluções personalizadas, submetidas a procedimentos de ensaio específicos. Essa obrigação de conformidade com normas é reforçada pela nossa história como joint venture com a Eaton: ao investir em unidades de distribuição Ryan Electric, uma concessionária está investindo em confiabilidade comprovada pelos ensaios mais rigorosos do setor — ou seja, em equipamentos capazes de fornecer energia de forma confiável às suas comunidades, ano após ano, apesar de todas as adversidades.
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