{"id":11841,"date":"2026-10-31T21:25:52","date_gmt":"2026-10-31T13:25:52","guid":{"rendered":"https:\/\/subian-electric.com\/?p=11841"},"modified":"2026-10-31T21:25:52","modified_gmt":"2026-10-31T13:25:52","slug":"microgrid-switchgear","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/subian-electric.com\/pt\/blog\/microgrid-switchgear\/","title":{"rendered":"O que \u00e9 o equipamento de manobra de microrede e como ele comuta e protege m\u00faltiplas fontes de energia?"},"content":{"rendered":"

Um hospital enfrenta uma queda de energia devido a uma tempestade. Em pouco tempo, suas baterias e geradores come\u00e7ar\u00e3o a alimentar as salas de cirurgia, sala de dados e resfriadores enquanto o fornecimento principal est\u00e1 desconectado para que a energia n\u00e3o volte para a linha danificada. No momento em que a concession\u00e1ria retorna, a instala\u00e7\u00e3o deve se reconectar \u00e0 rede sem contratempos; mas isso n\u00e3o acontece porque as baterias ou geradores atuam sozinhos. Isso \u00e9 poss\u00edvel com a ajuda de equipamentos de manobra em conjunto com sistemas de controle que s\u00e3o respons\u00e1veis pelos dispositivos.<\/p>\n

Pode parecer que equipamentos de manobra de microrede<\/span> implicam um tipo especial de arm\u00e1rios. Na verdade, equipamentos de manobra de microrede representam o arranjo, classifica\u00e7\u00e3o e regula\u00e7\u00e3o de aparelhos de prote\u00e7\u00e3o el\u00e9trica padr\u00e3o em uma instala\u00e7\u00e3o de m\u00faltiplas fontes de forma que permite opera\u00e7\u00e3o cont\u00ednua em modo conectado \u00e0 rede e modo isolado.<\/p>\n

Neste guia, os equipamentos de manobra de microrede ser\u00e3o explicados em detalhes, incluindo a arquitetura el\u00e9trica, sequ\u00eancia de isolamento e conex\u00e3o, raz\u00f5es pelas quais as configura\u00e7\u00f5es de prote\u00e7\u00e3o tradicionais falham no caso de trabalhar com inversores, e requisitos para construtores EPC.<\/p>\n

Ent\u00e3o, o que s\u00e3o equipamentos de manobra de microrede? S\u00e3o equipamentos de manobra de baixa ou m\u00e9dia tens\u00e3o que conectam as fontes e cargas da microrede. Conectados ao controlador da microrede, os equipamentos de manobra abrem o circuito em caso de falha da rede e permitem que fontes de energia locais alimentem a instala\u00e7\u00e3o em modo aut\u00f4nomo; somente ap\u00f3s opera\u00e7\u00f5es de sincroniza\u00e7\u00e3o, quando tudo est\u00e1 pronto para reconex\u00e3o, os equipamentos de manobra permitem que se conectem \u00e0 rede. A diferen\u00e7a em rela\u00e7\u00e3o aos equipamentos de manobra convencionais n\u00e3o est\u00e1 no design, mas na coordena\u00e7\u00e3o de prote\u00e7\u00e3o e aparelhos de manobra em uma instala\u00e7\u00e3o de m\u00faltiplas fontes.<\/p><\/blockquote>\n

O que s\u00e3o equipamentos de manobra de microrede?<\/h2>\n

De acordo com o Departamento de Energia dos EUA, uma microrede \u00e9 composta por cargas interconectadas e recursos de energia distribu\u00edda contidos em limites el\u00e9tricos espec\u00edficos e \u00e9 capaz de operar de forma independente ou ao lado da rede como um sistema funcional capaz de conectar e desconectar da rede (Ton e Smith, A Iniciativa de Microrede do Departamento de Energia dos EUA<\/a>). Os equipamentos de manobra s\u00e3o o que estabelece os limites f\u00edsicos respectivos da microrede.<\/p>\n

Como os Equipamentos de Manobra de Microrede Diferem dos Equipamentos de Manobra Convencionais<\/h3>\n

No caso do tipo convencional de equipamentos de manobra de distribui\u00e7\u00e3o, assume-se que existe apenas uma fonte principal. A concession\u00e1ria fornece energia para as cargas e a corrente de falha tamb\u00e9m \u00e9 fornecida pela concession\u00e1ria com a ajuda de prote\u00e7\u00e3o definida com base nessa premissa. O conceito de microrede quebra todas as tr\u00eas suposi\u00e7\u00f5es mencionadas anteriormente. Assim, a energia pode fluir atrav\u00e9s do alimentador em ambas as dire\u00e7\u00f5es, correntes de falha podem se originar de diferentes fontes simultaneamente, e seu valor muda quando o local est\u00e1 desconectado da rede.<\/p>\n

O equipamento em si pode parecer semelhante, pois ainda compreende entradas, se\u00e7\u00f5es de barramento, disjuntores de alimenta\u00e7\u00e3o e rel\u00e9s, mas as especifica\u00e7\u00f5es de desempenho s\u00e3o diferentes. Cada fonte deve ter seu pr\u00f3prio disjuntor e medi\u00e7\u00e3o, o design do layout do barramento deve permitir a adi\u00e7\u00e3o ou elimina\u00e7\u00e3o de fontes, e o sistema de prote\u00e7\u00e3o deve ser capaz de operar em ambos os modos de opera\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

O Papel dos Disjuntores, Rel\u00e9s e Controladores de Microgrid<\/h3>\n

As tr\u00eas camadas funcionam juntas para produzir uma a\u00e7\u00e3o desejada. Os disjuntores realizam a fun\u00e7\u00e3o de comuta\u00e7\u00e3o e acionam as interrup\u00e7\u00f5es de falha. O rel\u00e9 de prote\u00e7\u00e3o determina a ocasi\u00e3o espec\u00edfica em que o disjuntor deve ser acionado para eliminar a falha. O controlador de microgrid determina quando alternar entre estados, como passar dos estados conectados \u00e0 rede para os estados de ilha e tamb\u00e9m quais dispositivos devem ser iniciados primeiro. O rel\u00e9 realiza sua a\u00e7\u00e3o em milissegundos, enquanto o controlador gerencia a opera\u00e7\u00e3o de todo o local.<\/p>\n

Disjuntores de Microgrid de Baixa vs M\u00e9dia Tens\u00e3o<\/h3>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Recurso<\/td>\nMicrogrid de baixa tens\u00e3o<\/td>\nMicrogrid de m\u00e9dia tens\u00e3o<\/td>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Tens\u00e3o t\u00edpica<\/td>\n400 V (IEC) ou 480 V (Am\u00e9rica do Norte)<\/td>\n10 kV, 11 kV, 13,8 kV, 33 kV e similares<\/td>\n<\/tr>\n
Locais t\u00edpicos<\/td>\nEdif\u00edcios comerciais, f\u00e1bricas, campi, hospitais<\/td>\nGrandes locais industriais, alimentadores de utilidade, comunidades remotas<\/td>\n<\/tr>\n
Dispositivo de comuta\u00e7\u00e3o principal<\/td>\nDisjuntores a ar e disjuntores de caixa moldada em quadros de distribui\u00e7\u00e3o<\/td>\nDisjuntores a v\u00e1cuo em equipamentos de distribui\u00e7\u00e3o met\u00e1lica<\/td>\n<\/tr>\n
Prote\u00e7\u00e3o<\/td>\nMuitas vezes, unidades de disparo integradas aos disjuntores, al\u00e9m de rel\u00e9s separados no PCC<\/td>\nRel\u00e9s de prote\u00e7\u00e3o separados alimentados por CTs e VTs<\/td>\n<\/tr>\n
Principal norma IEC<\/td>\nIEC 61439-2<\/td>\nIEC 62271-200<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Normalmente, um estabelecimento comercial requer um quadro de distribui\u00e7\u00e3o de microgrid<\/span> que pode ser operado com uma tens\u00e3o de 400 V, enquanto para um local industrial \u00e9 necess\u00e1rio um microgrid de equipamentos de distribui\u00e7\u00e3o de m\u00e9dia tens\u00e3o de 11 kV.<\/span> Eles diferem em v\u00e1rios aspectos, incluindo os n\u00edveis de falha, tecnologia de interrup\u00e7\u00e3o, filosofia de prote\u00e7\u00e3o e custo. Um diagrama gen\u00e9rico n\u00e3o pode ser entendido para ambos os tipos de locais, portanto, o n\u00edvel de tens\u00e3o deve ser estabelecido primeiro antes de selecionar o equipamento a ser utilizado.<\/p>\n

Como o Sistema de Microgrid Opera<\/h2>\n

A diagrama de linha simples direto<\/span> de microgrid para um local comercial ou industrial regular \u00e9 composto por:
\nConex\u00e3o de servi\u00e7o \u00e0 rede el\u00e9trica no disjuntor do ponto de acoplamento comum com medi\u00e7\u00e3o de receita
\nBarramento do disjuntor principal, geralmente separado em se\u00e7\u00f5es por disjuntores acopladores de barramento
\nAlimentador de PV solar: sa\u00edda do inversor passando pelo seu pr\u00f3prio disjuntor
\nAlimentador do sistema de armazenamento de energia em bateria (BESS): sa\u00edda do PCS passando pelo seu pr\u00f3prio disjuntor, na maioria das vezes com um transformador elevador em MV
\nGerador de entrada: disjuntor com controles de sincroniza\u00e7\u00e3o
\nAlimentadores de carga cr\u00edtica junto com alimentadores de carga n\u00e3o cr\u00edtica (descarreg\u00e1vel)
\nControlador de microgrid e rel\u00e9s de prote\u00e7\u00e3o ajudando a gerenciar tudo o que foi mencionado acima.<\/p>\n

Enquanto este endere\u00e7o aqui \u00e9 um layout conceitual do diagrama unifilar da microrede, deve-se notar que um diagrama unifilar real deve incluir transformadores, PCS, aterramento, pontos de sincroniza\u00e7\u00e3o e transformadores de instrumento necess\u00e1rios devido \u00e0 tens\u00e3o e ao design do sistema de microrede em considera\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Rede de Utilidade e Ponto de Acoplamento Comum (PCC)<\/h3>\n

O ponto de conex\u00e3o comum \u00e9 onde a microrede se liga \u00e0 utilidade. O disjuntor PCC no local torna-se o dispositivo de comuta\u00e7\u00e3o mais crucial. Sua abertura far\u00e1 a ilha, e seu fechamento conectar\u00e1 novamente \u00e0 rede. Ele possui, em geral, os sistemas de prote\u00e7\u00e3o, medi\u00e7\u00e3o e intertravamento exigidos pela empresa de utilidade, as configura\u00e7\u00f5es de seus rel\u00e9s s\u00e3o obtidas a partir da aprova\u00e7\u00e3o da utilidade.<\/p>\n

Interfaces de Armazenamento de Energia Solar PV e Bateria<\/h3>\n

Inversores PV e sistemas de convers\u00e3o de energia BESS conectam-se atrav\u00e9s de disjuntores dedicados. Em m\u00e9dia tens\u00e3o, cada um normalmente se conecta atrav\u00e9s de um transformador elevador, frequentemente embalado em uma subesta\u00e7\u00e3o compacta. O guia da Subian para o subesta\u00e7\u00e3o compacta de armazenamento de energia<\/a> cobre essa interface em detalhes. Para o equipamento de manobra, o ponto importante \u00e9 que fontes baseadas em inversores se comportam de maneira muito diferente de m\u00e1quinas rotativas durante falhas, o que \u00e9 abordado na se\u00e7\u00e3o de prote\u00e7\u00e3o abaixo.<\/p>\n

Geradores Diesel e Fontes de Backup<\/h3>\n

Geradores el\u00e9tricos produzem altos n\u00edveis de correntes de falta e regulam efetivamente a tens\u00e3o e a frequ\u00eancia, simplificando assim a prote\u00e7\u00e3o em ilhas. Al\u00e9m de ter seu pr\u00f3prio disjuntor de entrada, eles tamb\u00e9m requerem prote\u00e7\u00e3o de gerador e dispositivos de sincroniza\u00e7\u00e3o para operar em paralelo com outras fontes ou com a rede el\u00e9trica, se permitido.<\/p>\n

Controlador de Microrede, Barras Coletoras e Cargas Cr\u00edticas<\/h3>\n

Um requisito essencial para a ilhamento de microrede \u00e9 a exist\u00eancia de uma fonte capaz de produzir tens\u00e3o e frequ\u00eancia de forma aut\u00f4noma. Isso significa que ou o gerador ou o inversor de bateria deve ser configurado como formador de rede. A maioria dos inversores PV, assim como muitos inversores BESS, opera de maneira a seguir a rede, o que significa que eles est\u00e3o rastreando a tens\u00e3o j\u00e1 existente e n\u00e3o conseguem realizar o ilhamento por conta pr\u00f3pria. Adicionar mais disjuntores n\u00e3o muda a situa\u00e7\u00e3o. O controlador ent\u00e3o trabalha controlando a ilha atrav\u00e9s do despacho de unidades de gera\u00e7\u00e3o e al\u00edvio de carga para manter a demanda dentro dos limites das capacidades da fonte formadora de rede.<\/p>\n

Comuta\u00e7\u00e3o de M\u00faltiplas Fontes: Opera\u00e7\u00e3o Conectada \u00e0 Rede vs Opera\u00e7\u00e3o em Ilha<\/h2>\n

As Quatro Etapas de Opera\u00e7\u00e3o<\/h3>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Est\u00e1gio<\/td>\nA\u00e7\u00e3o do equipamento de manobra<\/td>\nPrioridade de controle<\/td>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Opera\u00e7\u00e3o normal conectada \u00e0 rede<\/td>\nDisjuntor PCC fechado de acordo com a estrat\u00e9gia de opera\u00e7\u00e3o<\/td>\nTroca de energia, prote\u00e7\u00e3o e medi\u00e7\u00e3o<\/td>\n<\/tr>\n
Falha na rede<\/td>\nDist\u00farbio na rede detectado e disjuntor PCC aberto pela l\u00f3gica de prote\u00e7\u00e3o<\/td>\nPrevenir exporta\u00e7\u00e3o n\u00e3o intencional para a rede de utilidade desenergizada<\/td>\n<\/tr>\n
Opera\u00e7\u00e3o em ilha<\/td>\nFontes locais e alimentadores de carga despachados, cargas n\u00e3o cr\u00edticas desconectadas se necess\u00e1rio<\/td>\nFrequ\u00eancia, tens\u00e3o e equil\u00edbrio de carga<\/td>\n<\/tr>\n
Restaura\u00e7\u00e3o da rede<\/td>\nDisjuntor PCC refeito ap\u00f3s a confirma\u00e7\u00e3o das condi\u00e7\u00f5es de reconex\u00e3o<\/td>\nSincroniza\u00e7\u00e3o, intertravamentos e restaura\u00e7\u00e3o da prote\u00e7\u00e3o em modo de rede<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Opera\u00e7\u00e3o T\u00edpica Conectada \u00e0 Rede<\/h3>\n

Com o PCC fechado, a utilidade mant\u00e9m a tens\u00e3o e a frequ\u00eancia. PV e BESS operam como recursos que seguem a rede, e o controlador gerencia a importa\u00e7\u00e3o e exporta\u00e7\u00e3o, enquanto a prote\u00e7\u00e3o contra a grande corrente de falta fornecida pela rede est\u00e1 em vigor.<\/p>\n

O que Esperar em Caso de Falha na Rede de Utilidade?<\/h3>\n

O sistema de prote\u00e7\u00e3o no PCC detecta tens\u00e3o e\/ou frequ\u00eancia anormais e abre o disjuntor no PCC. Recursos distribu\u00eddos n\u00e3o devem energizar a rede de utilidade que perdeu seu fornecimento principal. A IEEE 1547 define os requisitos de interconex\u00e3o para recursos de energia distribu\u00edda, incluindo sua rea\u00e7\u00e3o a eventos at\u00edpicos da rede e processos de ilhamento.<\/p>\n

Ilhamento e Fornecimento de Cargas Cr\u00edticas<\/h3>\n

Uma vez que a ilha \u00e9 formada, o recurso formador de rede assume o controle sobre a tens\u00e3o e a frequ\u00eancia, enquanto outros recursos o seguem, com o controlador desconectando cargas em caso de fornecimento insuficiente. Se cargas cr\u00edticas passam por uma interrup\u00e7\u00e3o depende do projeto. Sistemas com BESS formadores de rede pr\u00e9-sincronizados conseguem ter uma opera\u00e7\u00e3o mais suave do que sistemas que aguardam a partida de geradores. Nenhuma micro-rede pode ser designada como uma unidade de zero-interrup\u00e7\u00e3o a menos que seu PCS, esquema de controle e m\u00e9todos de transi\u00e7\u00e3o tenham sido testados.<\/p>\n

Sincroniza\u00e7\u00e3o Segura e Reconex\u00e3o<\/h3>\n

Quando a concession\u00e1ria retorna, o controlador aguarda uma tens\u00e3o e frequ\u00eancia de rede est\u00e1veis e sincroniza a tens\u00e3o, frequ\u00eancia e \u00e2ngulo de fase da ilha com a rede antes que o disjuntor do PCC seja fechado. As configura\u00e7\u00f5es de prote\u00e7\u00e3o retornam ao modo conectado \u00e0 rede ent\u00e3o. Intertravamentos impedem que o PCC seja fechado de forma n\u00e3o sincronizada, o que poderia levar a danos em geradores e transformadores.<\/p>\n

Prote\u00e7\u00e3o de Chave de Micro-rede: Por que Configura\u00e7\u00f5es Convencionais Podem Falhar<\/h2>\n

\u00c9 aqui que os projetos de micro-rede costumam dar errado.<\/p>\n

Prote\u00e7\u00e3o contra Sobrecorrente e Falha \u00e0 Terra<\/h3>\n

Sistemas regulares de rel\u00e9 de sobrecorrente baseiam-se na ideia de que falhas criam correntes muito maiores do que as cargas normais, e isso se aplica a sistemas conectados \u00e0 rede. No entanto, quando se trata de sistemas de ilha que usam apenas inversores, isso pode n\u00e3o ser verdade. Pesquisas realizadas nos Laborat\u00f3rios Nacionais Sandia revelaram que a tecnologia de inversores geralmente tem limita\u00e7\u00f5es que resultam em cerca de 1,1 a 2,5 vezes a corrente nominal durante falhas e, portanto, sistemas regulares de prote\u00e7\u00e3o contra sobrecorrente podem n\u00e3o operar em uma micro-rede onde a gera\u00e7\u00e3o baseada em inversores \u00e9 amplamente utilizada (Sandia, Teste Experimental de Falhas em Micro-rede com M\u00faltiplos Inversores<\/a>). \u00c9 dif\u00edcil diferenciar entre corrente de falha e correntes de carga quando a corrente de falha \u00e9 marginalmente maior do que a corrente de carga.<\/p>\n

Prote\u00e7\u00e3o Direcional para M\u00faltiplas Fontes de Energia<\/h3>\n

Com fontes em v\u00e1rios alimentadores, a corrente de falha pode chegar de mais de uma dire\u00e7\u00e3o. Rel\u00e9s n\u00e3o direcionais podem ent\u00e3o desarmar um alimentador saud\u00e1vel. A prote\u00e7\u00e3o contra sobrecorrente direcional permite que cada rel\u00e9 responda apenas a falhas em sua pr\u00f3pria zona protegida, o que mant\u00e9m a desativa\u00e7\u00e3o seletiva.<\/p>\n

Prote\u00e7\u00e3o Adaptativa em Modos Conectados \u00e0 Rede e de Ilha<\/h3>\n

Devido ao fato de que o n\u00edvel de falha em ambos os modos de opera\u00e7\u00e3o difere significativamente, muitas micro-redes dependem de prote\u00e7\u00e3o adaptativa, na qual cada rel\u00e9 de prote\u00e7\u00e3o cont\u00e9m grupos de configura\u00e7\u00e3o separados. A sele\u00e7\u00e3o do grupo ativo \u00e9 baseada no status do controlador ou do disjuntor do PCC, tornando necess\u00e1rio usar valores de disparo mais baixos durante o modo de opera\u00e7\u00e3o da ilha. A comunica\u00e7\u00e3o deve ser confi\u00e1vel em esquemas adaptativos e deve ser confirmada durante o processo de comissionamento.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Verifica\u00e7\u00e3o de Sincronismo e Intertravamentos de Reconex\u00e3o<\/h3>\n

Rel\u00e9s de verifica\u00e7\u00e3o de sincronismo supervisionam cada disjuntor que pode conectar dois sistemas energizados: o PCC, entradas de gerador e, em alguns projetos, acopladores de barramento.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Fun\u00e7\u00e3o de prote\u00e7\u00e3o<\/td>\nC\u00f3digo ANSI<\/td>\nPrincipal prop\u00f3sito em uma micro-rede<\/td>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Sobrecorrente de fase<\/td>\n50\/51<\/td>\nProte\u00e7\u00e3o contra falhas de fase, com configura\u00e7\u00f5es dependentes do modo<\/td>\n<\/tr>\n
Falha \u00e0 terra<\/td>\n50N\/51N<\/td>\nProte\u00e7\u00e3o contra falhas \u00e0 terra, sens\u00edvel ao arranjo de aterramento em cada modo<\/td>\n<\/tr>\n
Sobrecorrente direcional<\/td>\n67<\/td>\nDiscrimina\u00e7\u00e3o de dire\u00e7\u00e3o de falha com m\u00faltiplas fontes<\/td>\n<\/tr>\n
Sub\/overvoltagem<\/td>\n27\/59<\/td>\nDetec\u00e7\u00e3o de tens\u00e3o anormal, incluindo no PCC<\/td>\n<\/tr>\n
Sub\/overfrequ\u00eancia<\/td>\n81U\/81O<\/td>\nDetec\u00e7\u00e3o de frequ\u00eancia anormal, suporte \u00e0 detec\u00e7\u00e3o de ilhas<\/td>\n<\/tr>\n
Verifica\u00e7\u00e3o de sincronismo<\/td>\n25<\/td>\nPermite o fechamento de dois sistemas energizados apenas dentro de limites estabelecidos<\/td>\n<\/tr>\n
Pot\u00eancia reversa ou direcional<\/td>\n32<\/td>\nLimites de exporta\u00e7\u00e3o e prote\u00e7\u00e3o de dire\u00e7\u00e3o de pot\u00eancia<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Qual rel\u00e9 de prote\u00e7\u00e3o de microrede<\/span> fun\u00e7\u00f5es s\u00e3o necess\u00e1rias, como s\u00e3o configuradas e se podem detectar correntes de falha baixas devem vir de um estudo de coordena\u00e7\u00e3o de prote\u00e7\u00e3o para o sistema espec\u00edfico. Uma lista de c\u00f3digos ANSI \u00e9 um ponto de partida para o estudo, n\u00e3o um substituto para ele.<\/p>\n

Equipamento de Distribui\u00e7\u00e3o de Microrede vs ATS vs Unidade de Anel Principal<\/h2>\n

Interruptor de Transfer\u00eancia Autom\u00e1tica para Suprimento de Backup<\/h3>\n

Um interruptor de transfer\u00eancia transfere automaticamente a eletricidade da fonte regular para a fonte de backup e vice-versa. Ele conecta um barramento de carga a duas fontes, mas n\u00e3o gerencia gera\u00e7\u00e3o de PV, armazenamento ou exporta\u00e7\u00e3o para a rede el\u00e9trica. \u00c9 poss\u00edvel integrar um interruptor de transfer\u00eancia de microrede<\/span> opera\u00e7\u00e3o em uma microrede; portanto, um ATS n\u00e3o pode ser chamado de microrede em si.<\/p>\n

RMU para Distribui\u00e7\u00e3o de M\u00e9dia Tens\u00e3o<\/h3>\n

Uma unidade de anel principal comuta e isola alimentadores de MT e protege transformadores de distribui\u00e7\u00e3o, geralmente com interruptores de carga e fus\u00edveis ou pequenos disjuntores. Esta unidade se destaca no que faz, mas n\u00e3o \u00e9 projetada para coordena\u00e7\u00e3o de m\u00faltiplas fontes ou prote\u00e7\u00e3o adaptativa.<\/p>\n

Equipamento de Microrede para Coordena\u00e7\u00e3o de M\u00faltiplas Fontes<\/h3>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Recurso<\/td>\nATS<\/td>\nUnidade de anel principal<\/td>\nequipamento de microrede<\/td>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Trabalho principal<\/td>\nTransferir uma carga entre duas fontes<\/td>\nComuta\u00e7\u00e3o de anel de MT e prote\u00e7\u00e3o de transformador<\/td>\nConectar, isolar e proteger v\u00e1rias fontes e cargas<\/td>\n<\/tr>\n
N\u00famero de fontes<\/td>\nDois<\/td>\nGeralmente uma rede a montante<\/td>\nV\u00e1rias, incluindo rede, PV, BESS e geradores<\/td>\n<\/tr>\n
Ilhamento com controle de exporta\u00e7\u00e3o<\/td>\nN\u00e3o<\/td>\nN\u00e3o<\/td>\nSim, sob um controlador de microrede<\/td>\n<\/tr>\n
Prote\u00e7\u00e3o<\/td>\nB\u00e1sico<\/td>\nFus\u00edveis ou rel\u00e9s de disjuntores<\/td>\nCoordenados, muitas vezes adaptativos e direcionais<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Os tr\u00eas n\u00e3o s\u00e3o mutuamente exclusivos. Um projeto pode usar RMUs em seu anel de MT, ATSs para pequenas cargas de seguran\u00e7a e equipamento de microrede no barramento principal.<\/p>\n

Siemens, Schneider e Eaton: Arquiteturas de Comuta\u00e7\u00e3o de Microrede<\/h2>\n

Diferentes fabricantes oferecem v\u00e1rios pacotes. O conte\u00fado p\u00fablico sobre este produto fornece uma vis\u00e3o geral das v\u00e1rias op\u00e7\u00f5es para sua constru\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Pain\u00e9is de Distribui\u00e7\u00e3o Integrados de Microrede Siemens<\/h3>\n

Em 29 de outubro de 2026, a Siemens lan\u00e7ou seu Painel de Distribui\u00e7\u00e3o Integrado de Microrede (MIS) que possui as fun\u00e7\u00f5es integradas de pot\u00eancia, prote\u00e7\u00e3o e controles de microrede. O sistema emprega um controlador SICAM A8000, prote\u00e7\u00f5es de rel\u00e9 SIPROTEC e constru\u00e7\u00e3o UL 891 no processo. A empresa afirma que melhora a coordena\u00e7\u00e3o entre utilidade, gerador, PV solar e armazenamento de bateria, incluindo ilhamento, partida a frio e resposta \u00e0 demanda. Ele afirma que o processo de design do equipamento se desloca do local de constru\u00e7\u00e3o para a f\u00e1brica.<\/p>\n

Schneider Electric EcoStruxure Microgrid Flex<\/h3>\n

Schneider Electric EcoStruxure Microgrid Flex \u00e9 comercializado pela empresa como uma solu\u00e7\u00e3o padronizada, que combina armazenamento de bateria, software, an\u00e1lises e Centro de Controle de Energia (ECC). Tem como objetivo reduzir o per\u00edodo entre a especifica\u00e7\u00e3o e a comissionamento.<\/p>\n

Solu\u00e7\u00f5es de Microrede Eaton Power Xpert<\/h3>\n

A Eaton afirma fornecer o controlador Power Xpert microgrid, que ajuda a automatizar a sequ\u00eancia de cargas e fontes. A empresa publicou seu caso sobre o uso de quadro de microgrid em hospital.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Integra\u00e7\u00e3o de Hardware vs Arquitetura Baseada em Controlador<\/h3>\n\n\n\n\n\n\n
Abordagem<\/td>\nComo funciona<\/td>\nPontos Fortes<\/td>\nCompensa\u00e7\u00f5es<\/td>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Quadro integrado<\/td>\nControlador, rel\u00e9s e distribui\u00e7\u00e3o constru\u00eddos e testados como uma unidade de f\u00e1brica<\/td>\nMenos integra\u00e7\u00e3o no local, comissionamento mais r\u00e1pido<\/td>\nMelhor adequado para configura\u00e7\u00f5es padr\u00e3o<\/td>\n<\/tr>\n
Baseado em controlador<\/td>\nControlador separado supervisiona o equipamento de manobra de um ou mais fornecedores<\/td>\nFlex\u00edvel para locais complexos, MV ou retrofit<\/td>\nMais engenharia de site e testes de integra\u00e7\u00e3o<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

O Sistema de Produto de Equipamento de Manobra de Baixa Tens\u00e3o da Mitsubishi Electric oferece uma variedade de op\u00e7\u00f5es para produtos de quadro de baixa tens\u00e3o. A Siemens utiliza configura\u00e7\u00e3o de equipamento de manobra feita de acordo com as especifica\u00e7\u00f5es IEC, juntamente com o uso de um controlador separado e mecanismo de rel\u00e9, enquanto a Subian Electric \u00e9 um fabricante independente e n\u00e3o tem afilia\u00e7\u00e3o com a Siemens, Schneider Electric ou Eaton.<\/p>\n

Regulamenta\u00e7\u00f5es IEC e IEEE Relacionadas ao Equipamento de Manobra em Microgrids<\/h2>\n

O primeiro \u00e9 a IEC 61439-2, norma para equipamentos de manobra e conjuntos de controle de baixa tens\u00e3o. Esses quadros de baixa tens\u00e3o atuam como os barramentos principais para a maioria das microgrids modernas.
\nA segunda norma \u00e9 a IEC 62271-200, referente a equipamentos de manobra AC enclausurados em metal para tens\u00f5es de servi\u00e7o superiores a 1 kV e chegando at\u00e9 52 kV. Esta norma refere-se a equipamentos de manobra para microgrids de m\u00e9dia tens\u00e3o.
\nA norma IEEE 2030.7-2017 trata das particularidades de opera\u00e7\u00e3o dos controladores de microgrid, focando em suas duas principais fun\u00e7\u00f5es: a transi\u00e7\u00e3o entre condi\u00e7\u00f5es de opera\u00e7\u00e3o e a implanta\u00e7\u00e3o de ativos de microgrid.
\nA \u00faltima norma, IEEE 2030.8-2018, concentra-se em testar os controladores de microgrid quanto \u00e0s fun\u00e7\u00f5es mencionadas acima.
\nA IEEE 1547-2018 diz respeito \u00e0s interconex\u00f5es e interoperabilidade dos recursos de energia distribu\u00edda conectados \u00e0 rede.<\/p>\n

Essas normas s\u00e3o de diferentes n\u00edveis. Um quadro constru\u00eddo em conformidade com a IEC 61439-2 n\u00e3o \u00e9 necessariamente um controlador de microgrid, e um controlador de microgrid em conformidade com a norma IEEE 2030.7 n\u00e3o prova que o equipamento de manobra instalado ao seu redor est\u00e1 classificado corretamente. Uma microgrid plenamente desenvolvida requer equipamentos compat\u00edveis de todos os n\u00edveis e um teste de sistema.<\/p>\n

Equipamento de Manobra de Microgrid para Aplica\u00e7\u00f5es Solares, BESS e Industriais<\/h2>\n

Microgrids Solares PV com Armazenamento de Energia em Bateria<\/h3>\n

Microgrids Solares PV e Armazenamento de Energia em Bateria dependem fortemente do inversor, o que significa que em modo ilha, o Sistema de Armazenamento de Energia em Bateria (BESS) atua como a fonte de energia da rede, enquanto apenas a ocorr\u00eancia de corrente de falha apresenta desafios para a prote\u00e7\u00e3o. O equipamento utilizado no BESS tamb\u00e9m deve lidar com o fluxo de energia em ambas as dire\u00e7\u00f5es atrav\u00e9s do disjuntor do circuito alimentador.<\/p>\n

Configura\u00e7\u00f5es Industriais e Cargas Essenciais<\/h3>\n

Instala\u00e7\u00f5es com maquin\u00e1rio pesado precisar\u00e3o ter normas de equipamento de manobra e gera\u00e7\u00e3o de energia adequadas para as cargas durante a opera\u00e7\u00e3o do motor em modo ilha. Cortar cargas ajuda a garantir que as cargas possam operar apesar das mudan\u00e7as que possam ocorrer.<\/p>\n

\u00c1reas Remotas e Sistemas de Energia Fora da Rede<\/h3>\n

Se houver falta de conex\u00e3o com a rede el\u00e9trica local, o sistema permanecer\u00e1 em modo ilha. Mesmo que o ponto de acoplamento comum (PCC) desapare\u00e7a, dispositivos de prote\u00e7\u00e3o e o programa de despacho ainda estar\u00e3o em uso.<\/p>\n

Microgrids Comerciais e de Campus<\/h3>\n

Hospitais, instala\u00e7\u00f5es de TI, universidades e universidades podem ter seus pr\u00f3prios sistemas de fornecimento de energia na forma de instala\u00e7\u00f5es locais de produ\u00e7\u00e3o de energia renov\u00e1vel, Sistemas de Armazenamento de Energia em Baterias (BESS) e geradores para permitir a opera\u00e7\u00e3o ininterrupta do sistema.<\/p>\n

Como Especificar Equipamentos de Comuta\u00e7\u00e3o de Microgrid para um Projeto EPC<\/h2>\n

Tens\u00e3o, Corrente de Barramento e Classifica\u00e7\u00f5es de Curto-Circuito<\/h3>\n

Ao determinar a classifica\u00e7\u00e3o para os barramentos, a sa\u00edda combinada m\u00e1xima de todas as fontes deve ser avaliada e n\u00e3o apenas a sa\u00edda da concession\u00e1ria.
\nA classifica\u00e7\u00e3o para resist\u00eancia a curto-circuito tamb\u00e9m deve ser conhecida em rela\u00e7\u00e3o ao que \u00e9 considerado o pior cen\u00e1rio, que \u00e9 provavelmente quando todas as m\u00e1quinas em opera\u00e7\u00e3o est\u00e3o conectadas \u00e0 concession\u00e1ria.<\/p>\n

N\u00famero de Fontes de Entrada e Configura\u00e7\u00e3o do Disjuntor<\/h3>\n

Para cada fonte de energia e cada grupo de carga que deve ser ligado ou desligado pelo controlador, o n\u00famero de disjuntores deve ser determinado. Al\u00e9m disso, deve-se considerar uma margem para futuras adi\u00e7\u00f5es de sistemas fotovoltaicos ou outros sistemas de armazenamento no projeto do sistema.
\nTome uma decis\u00e3o sobre se um acoplador de barramento \u00e9 necess\u00e1rio para separar cargas cr\u00edticas.<\/p>\n

Requisitos de Rel\u00e9 de Prote\u00e7\u00e3o e Comunica\u00e7\u00e3o<\/h3>\n

As fun\u00e7\u00f5es dos rel\u00e9s de prote\u00e7\u00e3o, grupos de configura\u00e7\u00e3o para cada modo operacional e m\u00e9todos de comunica\u00e7\u00e3o dos rel\u00e9s de prote\u00e7\u00e3o para o controlador e SCADA, como IEC 61850 ou Modbus, devem ser definidos no projeto de controle do projeto.<\/p>\n

Intertravamento, Testes e Comissionamento<\/h3>\n

O projeto de controle do projeto deve definir e estabelecer os intertravamentos el\u00e9tricos e mec\u00e2nicos nos disjuntores de PCC, gerador e acoplador de barramento. Al\u00e9m disso, os testes de aceita\u00e7\u00e3o de f\u00e1brica e os testes no local para cada estado transit\u00f3rio: conex\u00e3o \u00e0 rede, ilhamento e partida a frio, devem ser especificados.<\/p>\n

Lista de Verifica\u00e7\u00e3o de RFQ para Fornecedores de Equipamentos de Comuta\u00e7\u00e3o de Microgrid<\/h3>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Item<\/td>\nO que fornecer ou especificar<\/td>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Diagrama unifilar do sistema<\/td>\nTodas as fontes, cargas, transformadores e localiza\u00e7\u00e3o do PCC<\/td>\n<\/tr>\n
Tens\u00e3o e frequ\u00eancia<\/td>\nTens\u00e3o nominal, maior tens\u00e3o para equipamentos, 50 ou 60 Hz<\/td>\n<\/tr>\n
Fontes<\/td>\nTipo e classifica\u00e7\u00e3o de cada fonte: concession\u00e1ria, PV, BESS, gerador; qual \u00e9 formadora de rede<\/td>\n<\/tr>\n
Classifica\u00e7\u00f5es<\/td>\nCorrente de barramento, resist\u00eancia a curto-circuito, classifica\u00e7\u00f5es de disjuntor para cada caminho<\/td>\n<\/tr>\n
Aterramento<\/td>\nAterramento do sistema em modos conectados \u00e0 rede e ilhados<\/td>\n<\/tr>\n
Prote\u00e7\u00e3o<\/td>\nFun\u00e7\u00f5es do rel\u00e9, grupos de configura\u00e7\u00e3o, resultados do estudo de coordena\u00e7\u00e3o<\/td>\n<\/tr>\n
Controles e comunica\u00e7\u00e3o<\/td>\nEscopo e fornecedor do controlador, protocolos, interface SCADA<\/td>\n<\/tr>\n
Sequ\u00eancias operacionais<\/td>\nIlhamento, reconex\u00e3o, redu\u00e7\u00e3o de carga e l\u00f3gica de partida a frio<\/td>\n<\/tr>\n
Normas e testes<\/td>\nIEC 61439-2 ou IEC 62271-200, crit\u00e9rios de aceita\u00e7\u00e3o de f\u00e1brica e no local<\/td>\n<\/tr>\n
Ambiente e inv\u00f3lucro<\/td>\nInterno ou externo, classifica\u00e7\u00e3o IP, faixa ambiente, altitude<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Equipamentos de Comuta\u00e7\u00e3o de M\u00e9dia e Baixa Tens\u00e3o da Subian Electric<\/h2>\n

A Subian Electric fabrica o hardware de comuta\u00e7\u00e3o que forma a espinha dorsal de uma microrede baseada em IEC: os alimentadores, se\u00e7\u00f5es de barramento e compartimentos de prote\u00e7\u00e3o. Controladores e esquemas de prote\u00e7\u00e3o s\u00e3o especificados para cada projeto com o integrador de sistemas.<\/p>\n

KYN28A-12 para Aplica\u00e7\u00f5es de Alimentadores e Disjuntores MV<\/h3>\n

enrolamento Equipamento de comuta\u00e7\u00e3o met\u00e1lico KYN28A-12 retir\u00e1vel<\/a> \u00e9 um design met\u00e1lico de 12 kV, 50 Hz com disjuntores a v\u00e1cuo retir\u00e1veis e intertravamento de cinco preven\u00e7\u00f5es. Em uma microrede MV, ele se adapta ao alimentador PCC, gerador e alimentadores BESS, com o esquema de rel\u00e9 configurado para cada projeto. Pode ser emparelhado com a Subian\u2019s disjuntor a v\u00e1cuo VS1 interno<\/a>. Onde um anel MV distribui energia ao redor de um local, o unidade de anel HXGN15-12<\/a> pode atender os alimentadores de transformadores.<\/p>\n

GCS e MNS para Sistemas de Distribui\u00e7\u00e3o LV<\/h3>\n

Para microredes de baixa tens\u00e3o, o Equipamento de manobra de baixa tens\u00e3o GCS retr\u00e1til<\/a> (380\/660 V, at\u00e9 4000 A) e o equipamento de comuta\u00e7\u00e3o de baixa tens\u00e3o MNS retir\u00e1vel<\/a> (380\/660 V, at\u00e9 6300 A) s\u00e3o constru\u00eddos de acordo com a IEC 61439 e GB 7251. Suas unidades funcionais retir\u00e1veis tornam pr\u00e1tico alocar caminhos separados para utilidade, PV, BESS, gerador e circuitos de carga cr\u00edtica.<\/p>\n

Interfaces de Engenharia para Integra\u00e7\u00e3o de Microredes<\/h3>\n

Onde fontes se conectam em MV, a Subian\u2019s subesta\u00e7\u00e3o pr\u00e9-fabricada s\u00e9rie YB<\/a> combina o transformador com equipamentos MV e LV em um \u00fanico inv\u00f3lucro. Para cada projeto, a Subian constr\u00f3i o equipamento de comuta\u00e7\u00e3o de acordo com o diagrama unifilar aprovado, com compartimentos de disjuntores, provis\u00f5es de CT e VT, fia\u00e7\u00e3o auxiliar e intertravamentos preparados para os rel\u00e9s de prote\u00e7\u00e3o e controlador especificados pelo projetista do sistema. A gama mais ampla est\u00e1 listada sob equipamentos de manobra de alta e baixa tens\u00e3o<\/a>.<\/p>\n

Perguntas Frequentes<\/h2>\n

O que \u00e9 equipamento de comuta\u00e7\u00e3o de microrede?<\/h3>\n

Os interruptores de escalonamento e isolamento e dispositivos de prote\u00e7\u00e3o de tipo LV e MV conectam fontes de energia e pontos de carga da microrede que est\u00e3o sob controle do gerente da microrede.<\/p>\n

Como funciona o equipamento de comuta\u00e7\u00e3o de microrede?<\/h3>\n

Disjuntores conectam cada grupo de fonte e carga a um barramento comum. Condi\u00e7\u00f5es de falha s\u00e3o eliminadas por rel\u00e9s, enquanto o controlador abre o disjuntor PCC, em casos de falha da rede, opera fontes locais em modo ilha e as reconecta \u00e0 rede ap\u00f3s a sincroniza\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Uma microrede pode operar sem a rede de utilidade?<\/h3>\n

Sim, \u00e9 verdade se possuir uma fonte que possa determinar tens\u00e3o e frequ\u00eancia \u2013 por exemplo, um gerador ou inversor de bateria formador de rede \u2013 n\u00edvel de pot\u00eancia suficiente para permitir as cargas cr\u00edticas e prote\u00e7\u00e3o que lide com os n\u00edveis de falha da ilha.<\/p>\n

Qual \u00e9 a diferen\u00e7a entre equipamento de comuta\u00e7\u00e3o de microrede e um ATS?<\/h3>\n

Um ATS transfere uma carga entre duas fontes. O equipamento de comuta\u00e7\u00e3o de microrede coordena v\u00e1rias fontes e cargas, controla a exporta\u00e7\u00e3o para a rede e suporta a forma\u00e7\u00e3o de ilhas e reconex\u00e3o sob um controlador.<\/p>\n

Como a prote\u00e7\u00e3o da microrede muda durante a forma\u00e7\u00e3o de ilhas?<\/h3>\n

A corrente de falha geralmente diminui, \u00e0s vezes para apenas 1,1 a 2,5 vezes a corrente nominal de fontes de inversores, ent\u00e3o os rel\u00e9s frequentemente mudam para grupos de configura\u00e7\u00e3o mais sens\u00edveis e dependem mais de fun\u00e7\u00f5es direcionais, de tens\u00e3o e frequ\u00eancia.<\/p>\n

Uma microrede precisa de um inversor formador de rede?<\/h3>\n

\u00c9 necess\u00e1rio uma fonte formadora de rede para operar como uma ilha. Isso pode ser um inversor formador de rede, geralmente em um BESS, ou um gerador s\u00edncrono. Inversores fotovoltaicos seguidoras de rede n\u00e3o podem formar uma ilha sozinhos.<\/p>\n

Qual \u00e9 o ponto de acoplamento comum em uma microrede?<\/h3>\n

\u00c9 o ponto onde a microrede se conecta \u00e0 rede da concession\u00e1ria. O disjuntor PCC abre para formar uma ilha e fecha para reconectar, sob prote\u00e7\u00e3o e controles de sincroniza\u00e7\u00e3o aprovados pela concession\u00e1ria.<\/p>\n

Quais normas se aplicam ao equipamento de manobra de microrede?<\/h3>\n

IEC 61439-2 para montagens de LV, IEC 62271-200 para equipamentos de manobra de MV em metal, IEEE 2030.7 e 2030.8 para controladores de microrede e seus testes, e IEEE 1547 para interconex\u00e3o de recursos energ\u00e9ticos distribu\u00eddos.<\/p>\n

Refer\u00eancias<\/h2>\n