cap 17 - teste ponta a ponta

7/28/2019 Cap 17 - Teste Ponta a Ponta

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PROTEO DE LINHAS DETRANSMISSO

TEORIA E PRTICA

Parte IV: Testes Especiais

Cap 17 : Teste Ponta a Ponta

Resumo

Este trabalho descreve osprocedimentos utilizados para a

realizao do teste ponta a ponta emdiversos sistemas de proteo,sincronizados por sinais de satlite dosistema de posicionamento global (GPS),utilizando sinais transitrios gerados porprogramas de simulao de redeseltricas ou adquiridos por meio deregistrador de perturbaes.

1. INTRODUO

O Sistema Eltrico de Potnciaconsiste de uma extensa e complexamalha devido interligao de grandescentros de gerao e consumo de energiaeltrica.

No caso de linhas de transmisso, osistema de proteo com esquemas deteleproteo concebido utilizando-serels, um em cada ponta da linha detransmisso, e um sistema decomunicao entre eles.

Os padres de teste ecomissionamento aceitos atualmente sorealizados com intuito de testar a

funcionalidade e as caractersticas daproteo. Os ensaios so realizados nosrels individualmente nas duas pontas dalinha de transmisso.

Utilizando-se procedimentos eferramentas adequadas, comoequipamentos de testemicroprocessados, tem-se obtidos bonsresultados, e a garantia da atuaodesses rels, dentro das caractersticasde parametrizao dos mesmos.

Entretanto tal procedimento traz adesvantagem de testar os rels

individualmente ou seja, no existe

garantia de que todo o sistema deproteo trabalhar em conjunto.

Esta desvantagem pode sersuperada com a aplicao de um mtodocapaz de testar o sistema completo, isto

, testar os rels em cada ponta da linhade transmisso e o link de comunicao,simulando as condies reais de atuaode todo sistema de proteo.

Os sistemas de teste foramestruturados com equipamentos de testeOMICRON, sincronizados com unidadesCMGPS. Um sinal de clock usado comoreferncia para partidas simultneas dosequipamentos de teste nos terminais dalinha testada. Assim, foram aplicadosarquivos de transitrios de falta contendosinais analgicos secundrios de tensese correntes, gerados pelo programa desimulao ATP ou atravs deequipamentos de simulao do sistemaeltrico, como o RTDS. Tais arquivos sopreparados de forma a possibilitar ainjeo simultnea desses sinais nos relsdos terminais da LT testada

2. PROCEDIMENTO DO TESTEPONTA A PONTA

Este mtodo consiste no teste pontaa ponta, sincronizado por sinais desatlite do sistema de posicionamentoglobal (GPS), utilizando sinais transitriosgerados pelo ATP ou sistemas desimulao de rede. Com determinadacondio de falta aplicada em ambosrels, nas pontas da linha de transmisso,sicronizadamente, pode-se verificar acompleta funcionalidade de todoesquema de proteo da linha.

Para execuo de teste na proteoso utilizados conjuntos de teste de

injeo secundria, largamente usadospara executar testes de comissionamento

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ADIMARCO Representaes e Servios LTDA CAP 17: Teste Ponta a Ponta 150


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e rotina com todos os tipos de rels,mostrado na figura 2.Assim este procedimento capaz detestar o sistema completo como umaunidade, isto , testar os rels em cadaponta da linha de transmisso e o link de

comunicao, com um teste simulando ascondies reais de atuao de todosistema de proteo.

Os testes ponta a ponta necessitamde alguns requisitos dos conjuntos detestes, dentre eles:

Figura 1 Configurao do teste ponta a ponta

a)Software para a modelagem dascondies de faltas

b)Equipamento de sincronia de tempo

c)Software para a aquisio dasrespostas do sistema (acionamentode contatos, medio de tempo detrip, etc.)

Figura 2 Utilizao de conjuntos deteste de injeo secundaria

Os procedimentos adotados e osconjuntos de teste CMC156/256 usados

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para executar os testes fornecem todosos recursos especificamente requisitados:

totalmente controlado pelo PC.Sinais de falta podem ser pr-carregados e serem injetadossegundo um sinal de disparo.

Possui 10 entradas binrias paraaquisio das respostas dosistema, com uma taxa deamostragem suficiente (10 kHz).Sinais de disparo liberados pelos

receptores GPS, entretanto,podem ser captados com umaexatido de 120 us. Isto maisque suficiente, pois os temposde disparos tpicos de um relocorrem em torno de 20 ms.

Por meio de um software ousistema de simulao, a linha detransmisso a ser testada podeser modelada, gerando correntese tenses disponveis em formade arquivos transitrios em

formato padro COMTRADE ouPL4.

O sistema permite a realizaode provas fora de linha (off line),ou seja, permite executar umaprova de forma simulada, sem anecessidade de conectar oequipamento nem o rel deproteo, desta forma todo oteste foi preparado no escritrio.

2.1. Equipamentos utilizados

2.1.1. Equipamento de TesteTrifsico Fontes eAmplificadores

Para injeo de sinais secundriosno sistema de proteo foram utilizadosequipamentos OMICRON CMC156 eCMC256, e amplificador de correnteCMA156.

Figura 3 Equipamento de teste CMC 156 com amplificador

2.1.2. Unidade de SincronizaoCMGPS OMICRON

Quando se realizam testes ponta aponta dos esquemas de proteo delinhas, so necessrias vrias partidas

simultaneamente. A CMGPS umaunidade baseada em sincronizao GPS

que e usada com os equipamentos deteste CMC.

O CMGPS recebe os sinais dossatlites do sistema de posicionamentoglobal (GPS) e proporciona uma sada notempo especificado pelo usurio. Estesinal de clock usado como entrada de

trigger para a partida da unidade CMC. OCMGPS foi desenvolvido para cumprir os

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requisitos de testes de campo, porque oreceptor de GPS normal tem algumasdesvantagens (tamanho, peso,funcionamento complicado).

O CMGPS tipicamente esta prontopara operao 5 minutos depois deativado e emite um pulso pr minuto (1sinal PPM). O pulso de sincronizao podeser configurado de acordo com anecessidade da aplicao. O software queest integrado com os mdulos de teste(neste caso utilizando o AdvancedTransplay) e tambm prov uma

aplicao independente. Isto permite oajuste do primeiro pulso de sada, afreqncia e a polaridade.

Figura 4 Unidade de SincronizaoCMGPS

Dois pulsos de tempoindependentes esto disponveis emconectores separados, em um conectorde 16 pinos (sada Pulso 1) que estconectado com o equipamento CMC(interface externa) e o outro em 2conectores tipo banana (sada Pulso 2).

2.2. Parametrizao Arquivos deTeste com AdvancedTransplay OMICRON

Advanced transplay umaferramenta utilizada para realizar testescom sinais transitrios utilizando osistema CMC da OMICRON.

Arquivos de sinais transitriosobtidos dos registradores digitais defaltas ou de programas de simulao deredes eltricas podem ser carregados,processados e reproduzidos com oAdvanced Transplay. A resposta do relque est sendo testado com estes sinais gravada e avaliada. O relatrio do teste

gerado automaticamente.O Advanced Transplay aceita osformatos de arquivos COMTRADE(C37.111-1991 e P37.111/D11), PL4(formato ASCII para PC) e TRF. Permite adistribuio do sinal de cada canal detenso ou corrente a cada canal de sadado equipamento, segundo a escolha dooperador.

Marcadores podem ser ajustadospara assinalar pontos significantes dooscilograma, tal como o ponto de incioda falha, partida, disparo, etc. Estes

marcadores constituem a base para asmedies de tempo.

O Advanced Transplay no sreproduz sinais de tenso e de correntecomo tambm pode reproduzir sinaisbinrios de um registro de faltas,utilizando as sadas binrias (transistor ourel) do CMC. Sinais binrios adicionais(por exemplo, sinais deenvio/recebimento de esquemasbaseados em comunicao) podem seragregados. A Figura 5 mostra a tela deum teste j realizado com a oscilografiado sinal, a simulao de sinais dedisjuntores e a respostas das entradasbinrias.

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Figura 5 Vista dos sinais de teste Advanced Transplay OMICRONDurante a reproduo das faltas, os

sinais de tenso, corrente e binrio soaplicados a um rel de proteo. Senecessrio, a reproduo pode sersincronizada via GPS ou por um pulso detempo aplicado atravs de uma entrada

binria. Podem ser configurados a data, oinstante de disparo e os intervalos derepetio deste sinal. A Figura 6 mostra atela de configurao do sistema dedisparo e sincronizao.

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Figura 6 Vista do disparo do sistema de sincronizao Configurao do CMGPS

A resposta da proteo medida eavaliada por meio de medies de tempo.Medies de tempo absoluto ou relativoso possveis.

Medies de tempo absolutas sorealizadas determinando-se os intervalosde medida segundo os marcadoresajustados sobre a oscilografia, quedeterminam, por exemplo, os tempos departida ou disparo do rel enquanto osinal reproduzido.

Medies relativas comparam aresposta do rel durante a reproduo dosinal e sua resposta original armazenadano registro (referncia), ou seja, ooperador define os valores esperados eos intervalos de tolerncia para cadatempo lido. O sistema devolveautomaticamente e graficamente umaavaliao do ponto testado, conformemostrado na Figura 7.

Figura 7 Visualizao das medidas dos tempos de atuao do sistema de proteo aps oteste

3. CONCLUSES O mtodo apresentado oferece

novas possibilidades para teste deproteo e poder desempenhar um

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papel importante no que diz respeito atemas como anlise distncia paraatendimento a clientes ou testesintegrados entre empresas fornecedorase consumidores de energia eltrica.

Com os mtodos tradicionais umteste dessa complexidade pode durarvrias horas de trabalho intensivo dediversos especialistas, em ambos oslocais de teste, pois rels de proteodigitais trazem benefcios significativosem todos os aspectos dos sistemas depotncia, porm eles requerem maior

sofisticao das instalaes eprincipalmente uma qualificaodiferenciada dos profissionais envolvidosnas vrias etapas do projeto at amanuteno destes sistemas

Isto posto, exigida das equipesenvolvidas uma qualificao superiorabrangendo noes de sistemas depotncia, de parametrizao de rels, deoperao de software dedicado.

Com os procedimentos adotadostorna-se possvel que especialistaspossam dar apoio a equipes de teste sem

a necessidade de sua presena fsica nolocal do teste, pois a metodologia eprocedimentos de teste podem serfacilmente executados pelas equipeslocais.

O teste isolado de equipamentos,instalaes, painis e sistemas decomunicao comprovam sua validade eperformance separadamente. Entretanto,com a injeo de faltas simuladas nosistema de proteo como um todo, cria-se a oportunidade de testar por completoo esquema de proteo. Pode-se testar,por exemplo, a integrao dos sistemasde teleproteo, religamento monopolar,dentre outros. Alm disso, oprocedimento de teste criado poder serutilizado para testes convencionais derotina.Dentre outras vantagens observadas,destacamos:

(1) A performance dos rels, bem comoas lgicas de teleproteo soverificadas.

(2) Simplicidade na realizao dos testes,com nmero reduzido de conexes nopainel

(3) Os testes foram realizados comequipamentos convencionais jexistentes nas empresas.

(4) Toda a preparao foi feita off line, noescritrio.

(5) O teste foi realizado na frao dotempo que seria necessrio para o

teste convencional.

(6) O procedimento de teste criado podeser utilizado para testes convencionaisde rotina. De posse dos resultadosobtidos nos teste decomissionamento, tem-se os valoresreais das atuaes do sistema deproteo. Tais valores podem serincorporados aos procedimentos deteste promovendo uma avaliaorpida e confivel da performance dosistema.

(7) A anlise detalhada mediante ainjeo de uma falta no sistema podeser realizada imediatamente aps ostestes, promovendo imediata correodas no conformidades encontradas.O processo pode ser facilmenterepetido at a obteno do resultadodesejado.

4. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

(1) OMICRON electronics; CMC softwareUser manual V1.5 APROT.AE.3; July2001;

(2) IEEE Standard C37.90.111 (1991);Common Format for Transient DataExchange (COMTRADE);

(3) PAULINO, M. E. de C.; SistemaAutomatizado de Teste de ProteoEltrica OMICRON, Novas tecnologiaspara teste secundrio em painis decomando e proteo Adimarco; Maio2002;

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(4) PAULINO, M. E. de C.; Lima, R. C. De;Aoun, G. M.; Oliveira, R. C. de; TestePonta a Ponta, nas Protees dasLinhas de Transmisso CachoeiraPaulista-Itajub e Itajub-Poos deCaldas 500 KV, Sincronizado por GPS,Utilizando Sinais TransitriosModelados em ATP. XVII SNPTEESeminrio Nacional de Produo eTransmisso de Energia Eltrica,Uberlndia, MG; Outubro 2003;

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