Apresentacao e a

Protection notice / Copyright notice
Sistemas de Proteção
Flexibilidade de Parametrização
Funcionalidade Expandida
Verificação 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 um
comportamento
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. Transformador
Prot. 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 instantânea
51 Sobrecorrente temporizada
49 Sobrecarga térmica
46 Sequência negativa (desbalanço)
37 Subcorrente
48 Supervisão de partida de motor
14 Rotor bloqueado
…
TENSÃO
27 Subtensão
59 Sobretensão
47 Sequência de fase
81 Sub e sobrefrequência
• …
CORRENTE + TENSÃO
67 Sobrecorrente direcional
32 Potência direcional
55 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
Automação
Engenharia
Sincronismo de Tempo
Proteção ponto a ponto
Protocolos Padrões
IEC 60870-5-103
PROFIBUS
DNP
MODBUS
IEC 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
Interface
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 Rápido
L1 402.1A
L2 401.2A
L3 401.0A
E 00.0A
I1 :400.9A f:50.0Hz
U1 :12.22kV
P :+8.03MW cos:0.95
Q :+2.64MVar
Display

Funcões de Proteção

Parametrização das Funções de Proteção

Base de Dados – Monitoramento Hardware

Base de Dados – Monitoramento Condições

Base de Dados – Funções de Proteção

Base de Dados - Gerenciamento

Gerenciamento de Informações - Flexibilidade

7UT6e.ppt,K.Pfänder,Nov.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
Configuração
Dados do sistema
Binárias de entrada e saída
Funções de proteção
Leds e texto do display
Portas seriais
Importar / exportar parâmetros
Visualização de oscilografia
Testes e diagnóstico
Editor Gráfico (mímico)
Editor Lógico (CLP)
Parametrização Remota
IEC 61850 Configurator

„GOOSE“ NÓ LÓGICO
LINGUAGEM DE
CONFIGURAÇÃO
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 responder
A resposta de cada IED depende de sua configuração e funcionalidade.
GOOSE
IED X envia
a mensagem
GOOSE IED Y
não recebe
a mensagem
GOOSE
IED Z recebe
a mensagem
Ethernet
Exemplo:
GOOSEmensagem
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.BDJ52.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.BDJ52.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.BDJ52.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.BDJ52.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.BDJ52.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.BDJ52.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.BDJ52.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.BDJ52.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.BDJ52.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.BDJ52.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.BDJ52.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

SIEMENS LTDA
Energy Automation

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