Para melhorar a confiabilidade das redes de distribuição urbana, um sistema de fornecimento de energia-conectado em anel pode ser usado. Em um sistema de fonte de alimentação-conectado em anel, cada transformador-do usuário final recebe duas fontes de alimentação de um ponto de fonte de alimentação (nó da rede em anel), uma para backup e outra para uso. Este método de fonte de alimentação é chamado de fonte de alimentação de rede em anel.
A Unidade Principal em Anel (RMU) é um componente chave da fonte de alimentação da rede em anel. É um conjunto de manobra de alta-tensão usado em sistemas de fornecimento de energia de rede em anel. Normalmente, um conjunto de manobra de carga, um conjunto de manobra de combinação de fusíveis-de carga ou um disjuntor a vácuo de-capacidade pequena, ele executa funções de controle e proteção, comutando a corrente de carga, interrompendo a corrente de-curto-circuito e a corrente sem{6}}carga do transformador. Ele também pode alternar a corrente de carga em linhas aéreas e cabos. As RMUs oferecem vantagens como estrutura simples, tamanho compacto, baixo custo e fonte de alimentação segura.
As RMUs são usadas principalmente em sistemas de fonte de alimentação de rede em anel ou em sistemas de fonte de alimentação radial de-potência dupla para controlar, distribuir e comutar ramais. Eles também são comumente usados para controle e proteção no lado de alta-tensão de transformadores em subestações pré-fabricadas (subestações do tipo{3}}caixa). Eles também podem ser usados em sistemas de fonte de alimentação de terminal para evitar o aumento de falhas de curto-circuito nos terminais do alimentador. Se uma RMU com um disjuntor a vácuo de pequena{7}capacidade for usada, o disjuntor fornecerá proteção. Como a unidade principal em anel é usada no terminal da rede elétrica urbana, o método de distribuição de energia é flexível e escalonável e o preço é razoável. É particularmente adequado para uso em áreas residenciais,{10}arranha-céus, estações de distribuição pública e subestações do tipo-caixa.
As unidades principais de anel são categorizadas nos seguintes tipos com base no meio de isolamento:
1. Unidades principais de anel-isoladas a ar
As unidades principais de anel isoladas principalmente com ar são equipadas com geradores de gás, ar comprimido ou interruptores de carga a vácuo. Esses switches de carga estão disponíveis em configurações de montagem lateral-ou frontal-e os mecanismos operacionais são todos montados-frontalmente. Este tipo de unidade é relativamente grande, com largura típica de 800 mm para 12kV e 1700mm para 40,5kV. Se uma chave de carga a vácuo for usada como chave principal, uma vez que a câmara do interruptor a vácuo usada só pode interromper, e não isolar, uma chave de isolamento deve ser adicionada antes da chave de carga durante o projeto para fornecer uma porta de isolamento completa.
2. Unidades principais de anel de isolamento misto de ar e gás SF₆
Este tipo de unidade principal em anel geralmente usa uma chave de carga SF₆ como chave principal. Ele é envolto em uma resina epóxi totalmente vedada ou caixa de aço inoxidável preenchida com gás SF₆ de baixa-pressão como meio isolante (o gás SF₆ também serve como meio de extinção de arco). Os demais componentes ativos primários de alta-tensão, como barramento primário, cabos de conexão primários, transformadores de tensão/corrente e pára-raios, são instalados ao ar livre. Os interruptores de carga SF₆ oferecem excelente desempenho elétrico, são significativamente menores do que unidades principais de anel-isoladas a ar comparáveis, podem acomodar facilmente interruptores de três{6}}posições e oferecem funcionalidade abrangente, facilidade de montagem e facilidade de automação de rede. Eles tiveram ampla adoção nos últimos anos.
3. Unidade principal de anel-isolada a gás
Este tipo de unidade principal em anel envolve todos os condutores ativos de alta-tensão (como a chave de carga de três-posições e os barramentos de conexão) em um invólucro de aço inoxidável preenchido com gás SF₆ de baixa-pressão, usando gás SF₆ como meio de isolamento e extinção de arco. O invólucro de aço inoxidável oferece excelente resistência, resistência à corrosão e dissipação de calor, ao mesmo tempo que fornece aterramento confiável, garantindo máxima segurança pessoal. Para facilitar a manutenção e a substituição, o mecanismo operacional e os fusíveis limitadores de-corrente de alta tensão-são colocados ao ar livre. Este tipo de unidade principal em anel também utiliza terminais de cabo pré-fabricados com isolamento de borracha de silicone-para conexão de cabos, reduzindo o tamanho da unidade principal em anel e ao mesmo tempo facilitando a instalação e garantindo operação e manutenção seguras.
Este tipo de produto oferece os seguintes recursos: ① Todos os componentes energizados de alta-tensão (exceto fusíveis) são selados em um tanque de gás SF₆ de baixa-pressão, protegidos de influências ambientais; ② Um design modular permite várias configurações de fiação principal usando módulos diferentes, e a combinação pode ser modificada para criar um sistema de manobra de múltiplos-circuitos conforme necessário; ③ Uma estrutura de isolamento de interface facilita a conexão de componentes ativos de alta-tensão e a expansão do gabinete; ④ O mecanismo de disparo do fusível está localizado na parte frontal do quadro para fácil substituição; ⑤ Entradas e saídas de cabos totalmente blindadas; ⑥ Componentes de monitoramento de alta-tensão e relés digitais integrados podem ser usados; ⑦ Armários de medição de alta-tensão podem ser usados.
4. Unidade principal-de anel isolado sólido
Este tipo de unidade principal de anel elimina completamente o uso de vasos de pressão. O isolamento interno e a extinção do arco do quadro são obtidos usando um dielétrico a vácuo, enquanto o isolamento externo utiliza tubos isolantes para solidificar os componentes da chave. Barramentos fechados conectam os vários circuitos. A luva de isolamento utiliza tecnologia de pólo selado, integrando organicamente o interruptor a vácuo, o circuito condutor principal e o suporte de isolamento em uma estrutura totalmente isolada, vedada e livre de manutenção-. A luva isolante é feita de resina epóxi e os barramentos são encapsulados com borracha de silicone. Essa estrutura mitiga efetivamente a corrosão da fonte de alimentação, isolando-a do ar, umidade, poeira e fontes de ar quente e frio.
Este produto possui os seguintes recursos: ① Todos os componentes energizados de alta-tensão são envolvidos pela luva de resina epóxi e barramento encapsulado-de borracha de silicone, obtendo uma estrutura totalmente isolada e vedada; ② O quadro é equipado com recursos de isolamento, e a posição de operação da chave é diretamente observável através de uma janela de inspeção no painel; ③ O isolamento externo do vacuostato utiliza pólos selados, tornando-o adequado para operação externa; ④ O design da unidade modular facilita a substituição e manutenção; ⑤ O isolamento separado-por fase fornece excelente desempenho de isolamento entre fases; ⑥ O gabinete não possui fechos removíveis, proporcionando excelente proteção contra roubo; ⑦ Terminais de cabo plug-são usados para fiação de entrada e saída, eliminando partes energizadas expostas.
