apresentacao e a

Protection notice / Copyright notice

Sistemas de Proteção

Flexibilidade de ParametrizaçãoFuncionalidade ExpandidaVerificação de Eventos

ED EA


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:

IHM

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


7UT

6 e.

ppt,

K.

Pfä

nder

, N

ov.

2001

Funcionalidade Expandida - Integração de Lógicas


Estrutura Lógica


u

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

GOOSE IED Z recebe a mensagem

Eth

ern

et

Exemplo:

GO

OS

E

men

sag

em

Princípio Goose


Linha Ultrapassada pelo IEC GOOSE

Buffer de um telegrama normal

Switch Ethernet Homologado

GOOSE

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

7SJ6

IEC61850 – Anel óptico

7SJ6

7SJ6

NF

IED-A

IED-C

IED-B

NF

NA

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

7SJ6


7SJ6

7SJ6

NF

IED-A

IED-C

IED-B

NF

NA

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

7SJ6


7SJ6

7SJ6

NF

IED-A

IED-C

IED-B

NF

NA

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

7SJ6


7SJ6

7SJ6

NF

IED-A

IED-C

IED-B

NF

NA

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

7SJ6


7SJ6

7SJ6

NF

IED-A

IED-C

IED-B

NF

NA

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

7SJ6


7SJ6

7SJ6

NF

IED-A

IED-C

IED-B

NF

NA

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

7SJ6


7SJ6

7SJ6

NF

IED-A

IED-C

IED-B

NF

NA

7SJ6

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

7SJ6


7SJ6

7SJ6

NF

IED-A

IED-C

IED-B

NF

NA

7SJ6

IED-D DJ52.D

Falha Disjuntor – 50/62BF


LT A LT B

DJ52.B DJ52.A

DJ52.C

7SJ6


7SJ6

7SJ6

NF

IED-A

IED-C

IED-B

NF

NA

7SJ6

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

7SJ6


7SJ6

7SJ6

NF

IED-A

IED-C

IED-B

NF

NA

7SJ6

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

7SJ6


7SJ6

7SJ6

NF

IED-A

IED-C

IED-B

NF

NA

7SJ6

IED-D DJ52.D

Quando a falta é extinta, é enviado outro GOOSE,

agora desbloqueando a função de sobrecorrente

instatânea.



Aplicações


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