apresentacao e a

Protection notice / Copyright notice

Sistemas de Proteção

Flexibilidade de ParametrizaçãoFuncionalidade ExpandidaVerificação de Eventos

Relés de Proteção Sistemas de Proteção

ED EA - Energy Automation

Proteger vidas

Evitar ou isolar defeitos

Minimizar a indisponibilidade

Proteger o patrimônio (instalação)

Objetivos

Evolução dos Relés de Proteção

Aplicação dos Sistemas de Proteção

Feito por Zonas

Cada zona tem umcomportamento

Cada zona tem uma necessidade diferente

XXXLinhas de Aplicação

Geração

Prot. Gerador Prot. Transformador

Transmissão

Prot. Distância Prot. Linha Prot. Alimentador Prot. Barra

Distribuição

Prot. TransformadorProt. Linha Prot. Sobrecorrente

Consumidores

Prot. Sobrecorrente Prot. Transformador

Por que tantos relés?

Por que não temos somente um ou dois modelos?

O que é coordenação e seletividade?

O que é “trip”? O que é “pick up”?

Por que um “código” tão grande?

Por que tem tanta porta de comunicação?

Por que não é fornecido parametrizado?

Precisa do software? Qual?

Expectativas e Esclarecimentos

Hardware

Funções de Proteção x Entradas Analógicas

CORRENTE

50 Sobrecorrente instantânea51 Sobrecorrente temporizada49 Sobrecarga térmica 46 Sequência negativa (desbalanço)37 Subcorrente48 Supervisão de partida de motor14 Rotor bloqueado …

TENSÃO

27 Subtensão59 Sobretensão47 Sequência de fase81 Sub e sobrefrequência• …

CORRENTE + TENSÃO

67 Sobrecorrente direcional32 Potência direcional55 Fator de potência 21 Distância

CORRENTE + CORRENTE

87 Diferencial

TENSÃO + TENSÃO

25 Sincronismo

Aplicação Customizada

Chamado de IED – Dispositivo que integra uma rede IEC61850

Relés de Proteção/Concentradores de informações/Controladores

Portas Comunicação independentes AutomaçãoEngenharia Sincronismo de TempoProteção ponto a ponto

Protocolos PadrõesIEC 60870-5-103PROFIBUSDNPMODBUSIEC 61850...

Protocolo de Comunicação:Define a estrutura, conteúdo e procedimentospara troca de dados entre equipamentos.

Interfaces de Comunicação

Estação de controle

Vão 1

Switch

Vão 2

relé 1

relé 2

relé 4relé 3

InterfaceInterface elétrica elétrica

Proteção em conjunto com Sistema de Automação

Arquitetura básica IEC61850

Automação de Sistemas Elétricos

Funcionalidade expandida

Características:

Menor Hardware por Bay

Alta Confiabilidade

Comunicação Aberta

Capacidade de comando

Relés de Proteção/Controladores

Conexão direta com os chaves e disjuntores

Capacidade de conexão direta

Correntes

Tensões

Potencia

Freqüência

Componentes Simétricos

Valores Médios

Tempo Medição

Monitoração Valores Limites

Comissionamento RápidoL1 402.1AL2 401.2AL3 401.0AE 00.0A

I1 :400.9A f:50.0HzU1 :12.22kV

P :+8.03MW cos:0.95 Q :+2.64MVar

Display

Funcões de Proteção

Parametrização das Funções de Proteção

Funcionalidade Expandida Base de Dados – Monitoramento Hardware

Funcionalidade Expandida Base de Dados – Monitoramento Condições

Funcionalidade Expandida Base de Dados – Funções de Proteção

Base de Dados - Gerenciamento

Gerenciamento de Informações - Flexibilidade

Funcionalidade Expandida - Integração de Lógicas

Estrutura Lógica

Exemplo - Estrutura Lógica

Proteção e Controle

Sincronismo de tempo

Eventos internos/externos

Registro histórico/estatístico

Não volátil

Envio via protocolo

Integração com oscilografia

Lista de Evento – dd/mm/aaaa/hh/mm/ss/mseg

Domínio do Tempo

Coodenadas Polares

Harmônicos

Visão Sincronizada

Medição

Funções de Zoom

Display de E/S Binárias

Funcionalidade Expandida - Oscilografia

Software de Configuração e Analise de Eventos

ConfiguraçãoDados do sistemaBinárias de entrada e saídaFunções de proteçãoLeds e texto do displayPortas seriaisImportar / exportar parâmetrosVisualização de oscilografiaTestes e diagnósticoEditor Gráfico (mímico)Editor Lógico (CLP)Parametrização Remota IEC 61850 Configurator

„GOOSE“ NÓ LÓGICO

LINGUAGEM DECONFIGURAÇÃO PARA SUBESTAÇÃO

Protocolo IEC61850

Interoperabilidade é a capacidade de dois ou mais IEDs, do

mesmo fabricante ou de fabricantes diferentes, intercambiar

informações e usá-las para co-operação

Interoperabilidade

GOOSE – Generic Oriented Object Substation Event (fast inter-device communication)

Além da utilização para esquemas de controle, possui inúmeras aplicações em esquemas de proteção

Aplicação de Mensagens GOOSE

Um IED envia uma mensagem, somente o IED cuja a mensagem é pertinente, deve responderA resposta de cada IED depende de sua configuração e funcionalidade.

GOOSE IED X envia

a mensagem

GOOSE IED X envia

a mensagem

GOOSE IED Y não recebe a mensagem

GOOSE IED Z recebe a mensagem

Exemplo:

Princípio Goose

Linha Ultrapassada pelo IEC GOOSE

Buffer de um telegrama normal

Switch Ethernet Homologado

Telegrama normal

O rápido

GOOSE – telegramas diretos

Princípio Goose

Exemplos…

Transferência Automática de Linha - TAL

Falha de disjuntor – 50BF

Bloqueio reverso – Seletividade lógica

Esquemas de Proteção via Goose

LT A LT B

DJ52.B DJ52.A

DJ52.C

IEC61850 – Anel óptico

Cada IED controla adquire informações de seu respectivo vão

Interligação através de fibra óptica com topologia em anel

Redução no número de conexões elétricas

Menor suscetibilidade a defeitos e redução no tempo de projeto, montagem e testes

Transferência Automática de Linha

LT A LT B

DJ52.B DJ52.A

DJ52.C

Em condições normais cada disjuntor

alimenta uma seção de barra 52.A e 52.B

O disjuntor 52.C fica aberto

LT A LT B

DJ52.B DJ52.A

DJ52.C

No caso da abertura do disj. 52.B, uma mensagem

GOOSE é enviada ao relé do disj. 52.c

LT A LT B

DJ52.B DJ52.A

DJ52.C

O IED do disj. 52.C faz a verificação

do sincronismo entre as duas seções

de barra e fecha o disjuntor

O IED do disj. 52.C envia um GOOSE para o IED do

disj. 52.A, para que o grupo de ajuste seja mudado,

agora com as cargas das duas seções de barra

LT A LT B

DJ52.B DJ52.A

DJ52.C

Quando a tensão na LT B é reestabelecida,

o IED B fecha o disj. 52.B e envia um

GOOSE ao IED C

O IED C por sua vez, abre o disj. 52.C e envia outro

GOOSE para o IED A que retorna ao grupo de

ajustes anterior

LT A LT B

DJ52.B DJ52.A

DJ52.C

No caso de falha de comunicação ou de um IED, somente lógicas referentes a esse IED são bloqueadas, as demais funcionam normalmente

Além do bloqueio das lógicas relacionadas a esse IED, uma lógica de emergência ou a troca de grupos de ajustes de relés adjacentes também pode ser feita

Ao detectar a falta, o IED-D inicia a proteção de falha de disjuntor

LT A LT B

DJ52.B DJ52.A

DJ52.C

IED-D DJ52.D

Falha Disjuntor – 50/62BF

Caso seja detectada a falha do disjuntor DJ52.D pelo IED-D, uma mensagem GOOSE é enviada ao IED-B, que comanda o disjuntor DJ52.B

LT A LT B

DJ52.B DJ52.A

DJ52.C

IED-D DJ52.D

Falha Disjuntor – 50/62BF

LT A LT B

DJ52.B DJ52.A

DJ52.C

IED-D DJ52.D

Na ocorrência da falta F1, os IEDs A, C e D

são sensibilizados, entrando em pickup

Bloqueio Reverso – Seletividade Lógica

LT A LT B

DJ52.B DJ52.A

DJ52.C

IED-D DJ52.D

O IED D envia uma mensagem GOOSE para os IEDs

A e C, bloqueando suas respectivas funções de

sobrecorrente instantânea

LT A LT B

DJ52.B DJ52.A

DJ52.C

IED-D DJ52.D

Quando a falta é extinta, é enviado outro GOOSE,

agora desbloqueando a função de sobrecorrente

instatânea.

Aplicações

SIEMENS LTDAEnergy Automation

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