automation world 2008 - · placa eletrônica de proteção e controle sensor para medições e...
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Interação em Painéis de Média Tensão em função da Inovação e Multitecnologia
Visão Prática de Soluções Avançadas
Automation World 2008
Alexandre Piatniczka
José Carlos Procópio
21/ago/2008
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8Tópicos
� Painéis de média tensão
� Disjuntor
� Sensores de corrente e tensão
� Relé de proteção
� COM600 – Estação de monitoramento
� Conclusões
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8Tópicos
� Painéis de média tensão
� Disjuntor
� Sensores de corrente e tensão
� Relé de proteção
� COM600 – Estação de monitoramento
� Conclusões
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8P.M.T. – Painel Unigear Simples
DisjuntoresLargura WW= 650mm 630-1250A ...31,5KAW= 800mm 1250-2000A ... 50KAW= 1000mm 2500-4000A ... 50KAContatoresW= 650mm 400A ... 50KA
Altura HH= 2200mm (2675mm c/ duto)D= 1340-1390mm (1)Entrada inferiorD= 1840-1890mm (1)Entrada inferior/superior
(1) 1390 e 1890mm p/ 3150-4000A
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Compartimentos
1-Barras2-Cabos3-Disjuntor4-Auxiliar (baixa tensão)5-Transformadores de Corrente 6-Transformadores de tensão7-Chave de aterramento8-Duto de Escape de Gases
P.M.T. – Painel Unigear Simples
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O fechamento da chave de aterramento só é possível com o disjuntor na posição de teste.
A abertura da porta do compartimento de cabos só épossível com a chave de aterramento na posição fechada.
P.M.T. – Painel à prova de Arco Elétrico Interno
Painel Unigear
Norma IEC62271-200 IAC AFLR - LSC2B-PM
A inserção do disjuntor só é possível com a porta fechada.
A abertura da porta só é possível com o disjuntor na posição de teste.
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8Tópicos
� Painéis de média tensão
� Disjuntor
� Sensores de corrente e tensão
� Relé de proteção
� COM600 – Estação de monitoramento
� Conclusões
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8Disjuntor eVM1 – Solução inovadora para Switchgear
Principais funções primárias e secundárias em um equipamento:
�Disjuntor
�Proteção e controle
�Sensores de corrente
� Disjuntor com proteção integrada
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8Disjuntor eVM1 – Solução inovadora para Switchgear
�Placa eletrônica de Proteção e controle
� Sensor para medições e proteção
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eVM1VD4
� VD4 e eVM1 possuem as mesmas dimensões que garantem a intercambiabilidade!!
Disjuntor eVM1 – Solução inovadora para Switchgear
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8Disjuntor eVM1
� Atuador magnético
� Livre de manutenção
� Número operaçõesextremamente alto
� Ampola de vácuoencapsulada em epoxi
� Compatível com disjuntoresconvencionais
� Aplicação universal
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Representação da distribuição da densidade de fluxo magnético
Selo magnético na posição aberta
Posição do imã: 0 mm
Selo magnético e atuação do campo magnético da bobina
Posição do imã: 0 mm
Selo magnético na posição fechada
Posição do imã: 20 mm
Disjuntor eVM1
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Mecanismo de abertura de emergência
Controlador eletrônico
Atuador magnético
Armazenamento de energia
Sensores para detecção de posição
Disjuntor eVM1
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8Tópicos
� Painéis de média tensão
� Disjuntor
� Sensores de corrente e tensão
� Relé de proteção
� COM600 – Estação de monitoramento
� Conclusões
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8PrincipioPrincipio de de FuncionamentoFuncionamento-- Sensor de Sensor de CorrenteCorrente
� Os Sensores de corrente são baseados no princípio da bobina de Rogowiski. Esta bobina consiste de um núcleo toroidal, não magnético, colocado em torno de um condutor.
� O campo magnético produzido pela corrente alternada que flui no condutor, induz uma tensão na bobina. Esta tensão é proporcional a derivada da corrente do primário. Assim o sinal da corrente do primário é obtido pela integração do sinal de tensão transmitido
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8PrincPrincíípiopio de de FuncionamentoFuncionamento -- Sensor de Sensor de TensãoTensão
� Os sensores de tensão tem o princípio de funcionamentobaseados nos divisores de tensão (resistivo ou capacitivo), onde a tensão do secundário é diretamente proporcional a tensão de entrada.
pout uRR
Ru
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8Sensores
KEVCY_SA KEVCY_SA combi sensorcombi sensor
KEVCD_AKEVCD_Acombi sensorcombi sensor KECR KECR
Current sensorCurrent sensor
KECA KECA current sensorcurrent sensor KEVA_A KEVA_A
voltage sensorvoltage sensorKEVCY_RE KEVCY_RE
combi sensorcombi sensor
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8Vantagens dos sensores
� Absoluta linearidade do sinal de saída em relação ao sinal medido� Um único Sensor para medição e proteção
� Corrente nominal (80 – 3200A;36kV)
� Ausência de saturação
� Ausência de correntes de magnetização do núcleo metálico
� Ausência do fenômeno de histerese
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8Vantagens dos sensores
� Linear, Não Satura
� Mais Preciso
Limite de precisão
Correntenominal
Transformadorde corrente
Sensor de corrente
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8Tópicos
� Painéis de média tensão
� Disjuntor
� Sensores de corrente e tensão
� Relé de proteção
� COM600 – Estação de monitoramento
� Conclusões
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8Proteção de alimentador REF615
REF615 é um relé de proteção dedicado para alimentadores, desenhado para proteção, medição, e supervisão de subestações industriaise de concessionárias
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8REF615 – Funções de proteção
67N-IEFI0> IEFINTRPTEFFalta à terra intermitente/transitória
50N-1I0>EFLPTOCFalta à terra não direcional sensitiva, ajuste baixo (SEF)
50N-2I0>>EFHPTOCFalta à terra não direcional, ajuste alto
50N/51NI0>>>EFIPTOCFalta à terra não direcional, ajuste instantâneo
DEFHPDEF
DEFLPDEF
PHIPTOC
PHHPTOC
PHLPTOC
IEC 61850
67N-2I0>>Falta à terra direcional, ajuste alto
67N-1I0>Falta à terra direcional, ajuste baixo
50P/51P3I>>>Sobrecorrente trifásica não direcional, ajuste instantâneo
51P-23I>>Sobrecorrente trifásica não direcional, ajuste alto
51P-13I>Sobrecorrente trifásica não direcional, ajuste baixo
ANSIIEC 60617Funções de proteção
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8REF615 – Funções de proteção
ARCSARC
INRPHAR
CCBRBRF
T1PTTR
PDNSPTOC
NSPTOC
IEC 61850
50L/50NLARCProteção contra arco (3 sensors)
683I2f>Detecção de Inrush
51BF/51NBF
3I>/ I0>BFFalha de disjuntor
49F3Ith>Sobrecarga térmica
46PDI2/I1>Descontinuidade de fase
46I2>Sobrecorrente de seqüência negativa
ANSIIEC 60617Funções de proteção
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8REF615 – Funções de medição
DRRDRE
RESVMMXU
RESCMMXU
CSMSQI
CMMXU
IEC 61850
DRECDRECOscilografia
-U0Tensão residual
-I0Corrente residual
-I1, I2, I0Correntes de componentes simétricas
-3ICorrente trifásica
ANSIIEC 60617Medições
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� REF615 implementa IEC 61850 para comunicação entreequipamentos de subestação
� IEC 61850 habilita o uso de mensagens de alta prioridade“GOOSE” (Generic Object Oriented Substation Event) de comunicação horizontal entrerelés
� REF615 é capaz de reportarpara até cinco clientes distintosem IEC 61850-8-1 simultaneamente
REF615 Desenhado para IEC 61850
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8Tópicos
� Painéis de média tensão
� Disjuntor
� Sensores de corrente e tensão
� Relé de proteção
� COM600 – Estação de monitoramento
� Conclusões
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8COM600
Unidade de Controle e Monitoramento permite fácil acesso aos IEDs de proteção e controle de uma subestação através de um ambiente IHM.
A subestação pode ser acessada tanto localmente quanto remotamente através de um servidor de internet incorporado.
Gateway de comunicação entre equipamentos de proteção e controle em rede de automação de subestação e Network Control Centers (NCC).
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8COM600
IHM O IHM habilita o usuário a acessar o computador COM 600 via web browser.
O IHM oferece as seguintes funcionalidades: Diagrama unifilar Listas de alarmes e eventos Sistema de supervisão Gerenciamento de usuário Upload de oscilografia Parametrização dos IEDs
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8COM600 – Protocolos disponíveis
Os protocolos disponíveis na Série COM 600 são:
LON LAG 1.4 MasterSPA MasterIEC 60870-5-103 MasterIEC 61850 MasterModbus MasterDNP 3.0 Serial Master/SlaveDNP 3.0 LAN WAN Master/SlaveIEC 60870-5-101 SlaveIEC 60870-5-104 Slave
Acesso a OPC Client externosSPA Router
Os protocolos master são usados na comunicação de processo e os protocolos escravos são usados no nível superior de comunicação.
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� Engenharia de sistema simplificada
� Engenharia baseada em Connectivity Package� Descrições de sinais e parâmetros
� Endereçamento de protocolos
� Documentação
� Disponíveis na Internet
Engenharia eficiente – Easy to use!!
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8Tópicos
� Painéis de média tensão
� Disjuntor
� Sensores de corrente e tensão
� Relé de proteção
� COM600 – Estação de monitoramento
� Conclusões
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8Conclusões
� Através da integração das tecnologias apresentadas temos como resultado:� Engenharia simplificada
� Redução do tempo e dificuldades nas modificações de projeto
� Redução de componentes no painel e peças de reposição
� Maior confiabilidade
� Menor tempo de montagem
� Tempo de comissionamento reduzido
� Registro cuidadoso das faltas
� Fácil integração em sistema IEC61850
� Prazo de entrega
� Custo final
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8Integração
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8Integração