Uma grande indústria siderúrgica com capacidade de produção de mais de 550.000 toneladas por ano de aço bruto e de diversos produtos acabados e semi-acabados para segmentos como construção, indústria automotiva, maquinários, naval, energia, etc, recebe suprimento de energia elétrica pela concessionária local através de 4 linhas de transmissão de 138KV em sua subestação principal.
Esta subestação possui arranjo de barra dupla e possui 4 transformadores de 138/23 KV – 125 MVA cada. Um dos transformadores é exclusivo para alimentar um forno a arco de 40 toneladas. Os outros 3 transformadores de potência alimentam as demais unidades produtivas através de uma configuração em dupla radial distribuindo a energia elétrica em média tensão para 14 subestações secundárias de 23/0,44 KV. Tais unidades possuem cargas tanto em média tensão (23KV e 4,16 KV) como em baixa tensão (440V e 220V) e responsáveis por diferentes processos produtivos da planta industrial.
Dentre as principais unidades destacam-se a Aciaria, Fundição de Aço, Laminação, Forjaria, Fundição de Ferro, Moldagem e outras unidades internas. Há também uma unidade de Energia e Utilidades que distribui vapor, ar comprimido, água potável e industrial, além de água desmineralizada para a caldeira da unidade.
Fabricação de Aço em Usina Siderúrgica.
Recentemente houve uma necessidade de se realizar uma modernização do sistema elétrico de baixa tensão das subestações secundárias e foi planejado a substituição de mais de 500 disjuntores e respectivos relés de proteção instalados na planta desde meados dos anos de 1980.
O equipamento em questão é o antigo disjuntor de baixa tensão tripolar a seco modelo DS da marca Westinghouse (atualmente Eaton) e que ainda encontra-se em operação até os dias atuais.
Este disjuntor realiza comando manual ou motorizado, sendo de execução fixa ou extraível e encontra aplicação em painéis de distribuição de cargas em baixa tensão para proteger secundário de transformadores, geradores, alimentadores, motores, máquinas de solda a ponto, etc.
Originalmente possui um sistema de proteção contra sobrecorrente e curto-circuito, na tecnologia estado sólido ( eletrônica analógica), já incorporado ao disjuntor e independente de informações e alimentações externas, sendo denominado de Amptector.
Este relé tornou-se obsoleto e a indústria em questão planejou a troca de todo o conjunto ou seja, tanto o relé de sobrecorrente Amptector como o disjuntor DS.
Disjuntor de baixa tensão tipo DS e o relé eletrônico analógico tipo Amptector de fabricação da Westinghouse no início dos anos de 1980.
Porém, após realizar uma avaliação no mercado, com apoio de uma empresa especializada em serviços de retrofit de disjuntores, a indústria optou por uma inovadora solução disponibilizada pela PEXTRON® para retrofit de disjuntores de baixa tensão.
Esta solução consiste em adotar o relé de proteção de sobrecorrente modelo mURP1501, que foi desenvolvido especificamente para retrofit de disjuntores antigos e na modalidade Plug and Play. Assim sendo, pode-se realizar a necessária modernização sem necessitar trocar os disjuntores, que foram mantidos, efetuando a troca apenas dos relés de sobrecorrente.
“Com a solução PEXTRON®, foi realizada apenas a troca dos relés Amptector, de forma rápida e com menor custo, além de possibilitar integração da baixa tensão ao sistema supervisório da indústria, modernizando a operação da planta e aumentando a confiabilidade do processo industrial”.
Relé de proteção de sobrecorrente Plug and Play modelo mURP1501 – montagem vertical.
Portanto, o relé de proteção mURP1501 é uma solução “Plug and Play” que realiza a proteção de sistemas elétricos de baixa tensão com segurança, garantindo elevada confiabilidade para os processos industriais, além de possibilitar integração do sistema de baixa tensão ao sistema supervisório da indústria.
Relé de proteção de sobrecorrente Plug and Play modelo mURP1501H – montagem horizontal.
Para complementar a solução, também pode ser fornecido um kit com chapa de aço e cabos de conexão para substituição direta do relé Amptector no disjuntor DS, conforme figura abaixo.
Kit com chapa de aço e cabos de conexão para instalação do relé mURP1501 em disjuntor tipo DS com relé Amptector.
O relé de sobrecorrente mURP1501 é auto-alimentado (não necessitando de alimentação auxiliar externa) e pode ter montagem frente de painel tanto na vertical como na horizontal. Disponibiliza porta de comunicação serial RS485 traseira e com protocolo de comunicação MODBUS® RTU.
Adicionalmente, os circuitos eletrônicos internos deste relé possuem cobertura conformal ou seja, são protegidos por resina especial permitindo instalação segura em ambientes com alta umidade e atmosfera agressiva.
O relé disponibiliza as seguintes funções de proteção:
● Sobrecorrente de fases ANSI 50/51;
● Sobrecorrente residual ANSI 51GS;
● Desequilíbrio de corrente ANSI 61.
Entretanto, há outros modelos disponíveis que podem ser aplicados de maneira similar e a linha completa está relacionada abaixo:
● Relé de sobrecorrente modelo mURP 1501, com comunicação serial, para montagem frente de painel na vertical;
● Relé de sobrecorrente modelo mURP 1501H, com comunicação serial, para montagem frente de painel na horizontal;
● Relé de sobrecorrente modelo mURP 1500, sem comunicação, para montagem frente de painel na vertical;
● Relé de sobrecorrente modelo mURP 1500H, sem comunicação, para montagem frente de painel na horizontal.
“Esta solução não se limita apenas aos disjuntores fabricados pela Westinghouse/Eaton. Pode-se encontrar aplicação para reforma de outros antigos disjuntores de fabricantes como: ABB, ALSTOM, AEG, BEGHIM, GE, SACE e SIEMENS”.
Conclusão: Graças à uma solução inovadora e com excelente custo-benefício, a indústria siderúrgica conseguiu manter os antigos disjuntores que ainda estavam em boas condições de operação e modernizou o sistema de baixa tensão de cada subestação secundária, ao integrá-lo ao sistema supervisório, sem precisar grandes investimentos.
Devido ao sucesso do projeto, já está sendo planejado a troca de mais 500 unidades para o próximo ano de 2025.
O serviço é feito por empresas parceiras da PEXTRON® de forma rápida, segura e com custos bem competitivos.