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DEF-C13-570/N FEV 2007 Emissão: EDP Distribuição – Energia, S.A. DNT – Direcção de Normalização e Tecnologia Av. Urbano Duarte, 100 3030-215 Coimbra Tel.: 239002000 Fax: 239002344 E-mail: [email protected] Divulgação: EDP Distribuição – Energia, S.A. GBCI – Gabinete de Comunicação e Imagem Rua Camilo Castelo Branco, 43 1050-044 Lisboa Tel.: 210021684 Fax: 210021635 INSTALAÇÕES AT E MT. SUBESTAÇÕES DE DISTRIBUIÇÃO Sistemas de Protecção, Comando e Controlo Numérico (SPCC). Funções de protecção Especificação funcional Elaboração: INTS, ICTS, ISTS, DNT Homologação: conforme despacho do CA de 2007-02-13 Edição:

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DEF-C13-570/N

FEV 2007

Emissão: EDP Distribuição – Energia, S.A. DNT – Direcção de Normalização e Tecnologia Av. Urbano Duarte, 100 • 3030-215 Coimbra • Tel.: 239002000 • Fax: 239002344 E-mail: [email protected]

Divulgação: EDP Distribuição – Energia, S.A.

GBCI – Gabinete de Comunicação e Imagem Rua Camilo Castelo Branco, 43 • 1050-044 Lisboa • Tel.: 210021684 • Fax: 210021635

INSTALAÇÕES AT E MT. SUBESTAÇÕES DE DISTRIBUIÇÃO

Sistemas de Protecção, Comando e Controlo Numérico (SPCC). Funções de protecção

Especificação funcional

Elaboração: INTS, ICTS, ISTS, DNT

Homologação: conforme despacho do CA de 2007-02-13

Edição: 1ª

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FEV 2007

DNT – Direcção de Normalização e Tecnologia Pág. 2/30

ÍNDICE

1 OBJECTIVO E CAMPO DE APLICAÇÃO................................................................................................................ 5

2 NORMAS E DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA......................................................................................................... 5

3 TERMOS E DEFINIÇÕES ............................................................................................................................................ 5

4 PAINEL DE LINHA AT................................................................................................................................................. 6

4.1 Prescrições gerais................................................................................................................................................ 6

4.2 Distância............................................................................................................................................................... 6

4.3 Diferencial de linha/cabo (opcional) ............................................................................................................. 7

4.4 Máxima Intensidade de Fase............................................................................................................................ 7

4.5 Máximo de Intensidade Homopolar Direccional .......................................................................................... 7

4.6 Máximo de Intensidade Homopolar de Terras Resistentes .......................................................................... 8

4.7 Power Swing Detection...................................................................................................................................... 8

4.8 Weak End Infeed................................................................................................................................................. 8

4.9 Ligação sobre defeito........................................................................................................................................ 8

4.10 Condutor partido ................................................................................................................................................ 8

4.11 Teleprotecção..................................................................................................................................................... 9

4.12 Verificação de sincronismo............................................................................................................................... 9

4.13 Funções complementares................................................................................................................................. 9 4.13.1 Monitorização do disjuntor........................................................................................................................... 9 4.13.2 Localização de defeitos............................................................................................................................... 9 4.13.3 Registo cronológico de acontecimentos.................................................................................................. 9 4.13.4 Osciloperturbografia ................................................................................................................................... 10 4.13.5 Comutação de parâmetros ...................................................................................................................... 10

4.14 Modos de funcionamento .............................................................................................................................. 10 4.14.1 Regime Normal de Exploração................................................................................................................. 10 4.14.2 Regime Especial de Exploração - Trabalhos TET..................................................................................... 10

4.15 Ensaio das funções de protecção................................................................................................................. 10

4.16 Características técnicas .................................................................................................................................. 10

5 PAINEL DE BARRAS AT ........................................................................................................................................... 12

5.1 Prescrições gerais.............................................................................................................................................. 12

5.2 Diferencial .......................................................................................................................................................... 13

5.3 Mínimo de tensão ............................................................................................................................................. 13

5.4 Verificação de sincronismo............................................................................................................................. 13

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DNT – Direcção de Normalização e Tecnologia Pág. 3/30

5.5 Funções complementares............................................................................................................................... 14 5.5.1 Registo cronológico de acontecimentos................................................................................................ 14 5.5.2 Osciloperturbografia ................................................................................................................................... 14

5.6 Ensaio das funções de protecção................................................................................................................. 14

5.7 Características técnicas .................................................................................................................................. 14

6 PAINEL DE TRANSFORMADOR DE POTÊNCIA..................................................................................................... 15

6.1 Prescrições gerais.............................................................................................................................................. 15

6.2 Diferencial .......................................................................................................................................................... 16

6.3 Máximo de Intensidade de Fase.................................................................................................................... 16

6.4 Funções complementares............................................................................................................................... 16 6.4.1 Função de monitorização do disjuntor.................................................................................................... 16 6.4.2 Registo de acontecimentos....................................................................................................................... 16 6.4.3 Osciloperturbografia ................................................................................................................................... 16

6.5 Ensaio das funções de protecção................................................................................................................. 17

6.6 Características técnicas .................................................................................................................................. 17

7 PAINEL DE CHEGADA MT...................................................................................................................................... 17

7.1 Prescrições gerais.............................................................................................................................................. 17

7.2 Máximo de Intensidade de Fase.................................................................................................................... 18

7.3 Mínimo de tensão ............................................................................................................................................. 18

7.4 Máximo de tensão............................................................................................................................................ 18

7.5 Mínimo de frequência...................................................................................................................................... 18

7.6 Funções complementares............................................................................................................................... 19 7.6.1 Selectividade lógica ................................................................................................................................... 19 7.6.2 Função de monitorização do disjuntor.................................................................................................... 19 7.6.3 Registo de acontecimentos....................................................................................................................... 19 7.6.4 Osciloperturbografia ................................................................................................................................... 19

7.7 Ensaio das funções de protecção................................................................................................................. 19

7.8 Características técnicas .................................................................................................................................. 19

8 PAINEL DE BATERIA DE CONDENSADORES ........................................................................................................ 20

8.1 Prescrições gerais.............................................................................................................................................. 20

8.2 Desequilíbrio de neutro.................................................................................................................................... 20

8.3 Máximo de Intensidade de Fase.................................................................................................................... 20

8.4 Máximo de Intensidade Homopolar.............................................................................................................. 21

8.5 Máximo de tensão............................................................................................................................................ 21

8.6 Funções complementares............................................................................................................................... 21 8.6.1 Função de monitorização do disjuntor.................................................................................................... 21 8.6.2 Registo de acontecimentos....................................................................................................................... 21 8.6.3 Osciloperturbografia ................................................................................................................................... 21

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8.7 Ensaio das funções de protecção................................................................................................................. 22

8.8 Características técnicas .................................................................................................................................. 22

9 SAIDA MT................................................................................................................................................................. 22

9.1 Prescrições gerais.............................................................................................................................................. 22

9.2 Máximo de Intensidade de Fase.................................................................................................................... 23

9.3 Máximo de Intensidade Homopolar Direccional ........................................................................................ 23

9.4 Máximo de Intensidade Homopolar de Terras Resistentes ........................................................................ 23

9.5 Condutor partido .............................................................................................................................................. 24

9.6 Presença de tensão ......................................................................................................................................... 24

9.7 Cold Load Pickup / Inrush Restraint ............................................................................................................... 24

9.8 Funções complementares............................................................................................................................... 24 9.8.1 Função de monitorização disjuntor.......................................................................................................... 24 9.8.2 Registo de acontecimentos....................................................................................................................... 24 9.8.3 Osciloperturbografia ................................................................................................................................... 24 9.8.4 Comutação de parâmetros ...................................................................................................................... 25

9.9 Modos de funcionamento .............................................................................................................................. 25 9.9.1 Regime Normal de Exploração................................................................................................................. 25 9.9.2 Regime Especial de Exploração A - Trabalhos TET................................................................................. 25 9.9.3 Regime Especial de Exploração B - Trabalhos TET ................................................................................. 25 9.9.4 Ensaio das funções de protecção ........................................................................................................... 25

9.10 Características técnicas .................................................................................................................................. 25

10 PAINEL TSA + REACTÂNCIA DE NEUTRO ............................................................................................................. 26

10.1 Prescrições gerais.............................................................................................................................................. 26

10.2 Máximo de Intensidade de Fase.................................................................................................................... 27

10.3 Máximo de Intensidade Homopolar de Barras MT...................................................................................... 27

10.4 Máximo Intensidade Homopolar de Terras Resistentes .............................................................................. 27

10.5 Máximo de Tensão Homopolar de Terras Resistentes................................................................................. 28

10.6 Funções Complementares .............................................................................................................................. 28 10.6.1 Selectividade Lógica da função Máximo de Intensidade Homopolar ............................................. 28 10.6.2 Função de Monitorização do Disjuntor.................................................................................................... 28 10.6.3 Registo de Acontecimentos ...................................................................................................................... 28 10.6.4 Osciloperturbografia ................................................................................................................................... 29

10.7 Ensaio das Funções de Protecção ................................................................................................................ 29

10.8 Características técnicas .................................................................................................................................. 29

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1 OBJECTIVO E CAMPO DE APLICAÇÃO O presente documento tem como objectivo a definição das funções de protecção residentes nos Sistemas de Protecção, Comando e Controlo Numérico (SPCC) e específicas de cada tipo de painel que constitui a subestação AT/MT. Serão abordados os seguintes aspectos: ⎯ descrição das funções de protecção, por painel;. ⎯ descrição das funções complementares, por painel; ⎯ características técnicas das funções de protecção e das funções complementares, a nível dos

diversos painéis. As disposições contidas no presente documento aplicam-se aos seguintes tipos de painéis: ⎯ painel de linha AT; ⎯ painel de barras AT; ⎯ painel de transformador de potência AT; ⎯ painel de chegada MT; ⎯ painel de bateria de condensadores MT; ⎯ painel de linha MT; ⎯ painel de transformador de serviços auxiliares e de reactância de neutro.

2 NORMAS E DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA O presente documento inclui disposições dos seguintes documentos e normas: ⎯ Projecto-Tipo de Subestações AT/MT, edição de 2000: Anexo II – Especificação Técnica nº 202,

Funções de Protecção. ⎯ DEF-C13-505/N: Sistemas de Protecção, Comando e Controlo Numérico (SPCC) - Registo e

tratamento de ocorrências. ⎯ DEF-C13-551/N: Função de automatismo: “religação rápida e/ou lenta de disjuntores” –

Especificação funcional. ⎯ DRR-C11-020/N (1999): Regulamento da Rede de Distribuição. ⎯ IEC/TR 61850-1 (2003): Communications networks and systems in substations. Part 1: Introduction and

overview. ⎯ IEC/TS 61850-2 (2003): Communications networks and systems in substations. Part 2: Glossary.

3 TERMOS E DEFINIÇÕES No contexto do presente documento e para o objectivo nele visado serão adoptadas a terminologia e as definições seguidamente referidas. 3.1 Intelligent Electronic Device (IED) De acordo com o disposto na secção 3.1.6 da norma IEC/TR 61850-1. 3.2 Regime Normal de Exploração (RNE) Situação em que um elemento de rede (ou uma instalação) se encontra explorado, sempre que não exista qualquer condicionante na exploração da rede associada.

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3.3 Regime Especial de Exploração (REE) Situação em que é colocado um elemento de rede (ou uma instalação), durante a realização de trabalhos em tensão ou na vizinhança de tensão, de modo a diminuir o risco eléctrico ou a minimizar os seus efeitos (DRR-C11-020/N).

4 PAINEL DE LINHA AT

4.1 Prescrições gerais As funções de protecção deverão ser distribuídas por dois equipamentos distintos (IED), garantindo pelo menos, a duplicação das funções MIF e MIHD. As restantes funções deverão encontrar-se residentes na unidade principal. Qualquer uma das funções de protecção residentes no painel deverá ter a possibilidade de ser bloqueada. Os IED deverão ser dotados de lógica programável, de modo a permitir implementar, de uma forma flexível, condições específicas (religação associada a cada escalão, bloqueios, REE, …). O canal de comunicação utilizado entre os IED localizados nos extremos do mesmo cabo/linha será o referido na tabela de equipamentos. No entanto, e caso venha a ser pretendido no futuro, deverá ser possível adaptar os IED para que estes passem a utilizar um outro canal de comunicação.

4.2 Distância A função distância constitui a função de protecção principal de linhas de AT, pois a sua característica de funcionamento tempo-distância permite obter um funcionamento rápido e selectivo na detecção de defeitos entre fases e fase-terra. Esta função deverá possuir cinco escalões de medida direccionais com característica poligonal e regulação independente dos alcances resistivo (R) e reactivo (X) de cada um dos escalões, para defeitos fase-fase e fase-terra, podendo um dos escalões funcionar como alongamento do 1º escalão (escalão alongado). Esta função desempenha ainda uma função de backup face à função Diferencial, caso esta exista, permitindo a eliminação de defeitos no barramento AT das SE localizadas nos extremos do mesmo cabo/linha (zona não protegida pela função de protecção diferencial de cabo). Neste caso, o número de escalões poderá ser inferior ao inicialmente definido, mas nunca inferior a três. A função de protecção de distância deverá estar permanentemente activa, não devendo por isso o seu funcionamento ficar dependente de qualquer inibição associada à função de protecção diferencial (ex.: falha do canal de comunicação). A função protecção de distância deverá possuir um processamento independente por escalão e por tipo de defeito. A cada um destes escalões estará associada uma temporização de disparo independente. O tempo total de operação da protecção deverá ser inferior a 30 ms. O 1º escalão destina-se a eliminar defeitos na linha a que a função de protecção de distância está associada, enquanto que os escalões seguintes detectam defeitos localizados nas linhas a jusante, servindo de backup ao sistema de protecção dessas linhas. O alongamento do 1º escalão permite eliminar instantaneamente os defeitos em toda a extensão da linha vigiada. Caso não seja implementado um esquema de teleprotecção, deverá ser associada à função de Religação o alongamento do 1º escalão, garantindo assim a selectividade do sistema de protecção, através do recuo do alongamento (inibição do alongamento após ter sido efectuada a religação rápida).

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A existência de linhas em paralelo deverá ser tomada em consideração na definição de funções de protecção complementares associadas à protecção de distância nomeadamente a função WEI (Weak End Infeed). A existência de defeito no circuito BT dos TT não pode resultar na actuação da função de protecção de distância ou de qualquer outra função de protecção dependendo dos valores de tensão disponibilizados pelos TT, devendo ser prevista a detecção de defeitos e garantida a inibição das funções anteriormente referidas. Eventualmente condicionada à função de verificação de sincronismo (secção 4.12 do presente documento), a função distância deverá poder desencadear a função de automatismo “religação rápida e/ou lenta de disjuntores”, especificada no documento DEF-C13-551/N.

4.3 Diferencial de linha/cabo (opcional) A função diferencial, quando considerada, constitui a protecção principal de cabos ou linhas aéreas de AT, permitindo detectar e eliminar defeitos entre os transformadores de intensidade localizados nos painéis AT que interligam as respectivas SE. A função de protecção diferencial residente em cada um dos IED localizados nos extremos do cabo/linha deverá possuir um processamento independente por fase, de modo a efectuar a comparação vectorial das correntes. O tempo total de operação da protecção deverá ser inferior a 30 ms. A característica de disparo da função protecção diferencial deverá apresentar uma elevada estabilidade à saturação dos TI. Eventualmente condicionada à função de verificação de sincronismo (secção 4.12 do presente documento), a função de protecção diferencial deverá poder desencadear a função de automatismo “religação rápida e/ou lenta de disjuntores”, especificada no documento DEF-C13-551/N.

4.4 Máxima Intensidade de Fase A função de protecção de máximo de intensidade de fase (MIF) deverá ser trifásica, com pelo menos dois níveis de detecção (I> e I>>) e de funcionamento por tempo independente, para o qual deverão ser consideradas uma actuação "instantânea" e outra "temporizada" para cada nível. Esta função de protecção deverá estar permanentemente em serviço sendo independente de uma eventual inibição ou bloqueio das funções de distância e diferencial. Pretende-se ainda, que esta função seja implementada nos dois IED.

4.5 Máximo de Intensidade Homopolar Direccional A função de protecção de máximo de intensidade homopolar direccional (MIHD) deverá ter um nível de detecção (Io>) com funcionamento por tempo independente ou tempo inverso (segundo as normas IEC: tempo definido, tempo normalmente inverso, tempo muito inverso, tempo extremamente inverso e logarítmico), e para o qual deverão ser consideradas uma actuação "instantânea" e outra "temporizada". Pretende-se ainda que esta função seja implementada nos dois IED. Caso seja implementado um esquema de teleprotecção, a função MIHD deverá ter a possibilidade de ser associada a este esquema. Eventualmente condicionada à função de verificação de sincronismo (secção 4.12), a função MIHD deverá poder desencadear a função de automatismo “religação rápida e/ou lenta de disjuntores”, especificada no documento DEF-C13-551/N.

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4.6 Máximo de Intensidade Homopolar de Terras Resistentes A ocorrência de trabalhos TET implica que se inclua uma função de protecção de máximo de intensidade homopolar de elevada sensibilidade (terras resistentes), de tempo independente com possibilidade de actuação instantânea.

4.7 Power Swing Detection As oscilações de potência num sistema de distribuição de energia eléctrica verificam-se essencialmente nas seguintes condições: ⎯ variações significativas na carga associada ao sistema; ⎯ alterações na configuração do sistema, devido à ocorrência de defeitos na rede AT e sua

eliminação. Esta função tem como objectivo detectar oscilações de potência no sistema de distribuição, bloqueando a função de protecção de distância, de modo a impedir a sua actuação intempestiva. A função apresenta uma característica de medida do tipo poligonal (quadrilateral), semelhante à da função distância, existindo no entanto duas zonas: uma interna e outra externa. Esta função baseia-se na duração do fenómeno transitório de oscilação de impedância, monitorizando o tempo de passagem entre a característica exterior e interior do plano de impedância. Caso a duração da oscilação de potência exceda o valor configurado, é enviado o sinal de bloqueio à função de distância, evitando a sua actuação intempestiva.

4.8 Weak End Infeed Em sistemas interligados, e no caso específico de linhas paralelas, a direcção da corrente de defeito na linha sã pode mudar de sentido quando ocorre a abertura dos disjuntores associados à linha com defeito. Esta situação pode originar a operação intempestiva da função de distância associada à linha sã, quando são adoptados esquemas de teleprotecção do tipo permissive overreach. A função de corrente inversa tem como objectivo detectar a inversão de corrente, bloqueando o envio do sinal de teleprotecção para o outro extremo, assim como o respectivo disparo local, evitando assim a actuação intempestiva da função de distância. Se as correntes de defeito não forem significativas no extremo com defeito na linha protegida, poderão não ser suficientes para fazer actuar os elementos de medida, pelo que não existirá o envio do sinal de teleprotecção, originando disparos temporizados (em backup) no extremo com maior corrente de defeito. Esta função permite reenviar os sinais recebidos do extremo com maior corrente de defeito, assegurando deste modo a actuação da função de distância, mesmo com correntes de defeitos reduzidas.

4.9 Ligação sobre defeito Deverá ser prevista uma função que detecte uma ligação sobre defeito. Esta garantirá o disparo instantâneo e definitivo do disjuntor da linha pela função distância e/ou direccional de terra, no momento da ligação manual do disjuntor, se for detectado um defeito na linha associada ao painel.

4.10 Condutor partido Esta função tem como objectivo detectar a interrupção de uma fase na linha a proteger podendo ser baseada no aparecimento da componente inversa da corrente ou em qualquer outro método, desde que seja garantida a detecção eficaz da assimetria da rede resultante deste tipo de defeito.

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4.11 Teleprotecção O objectivo da função de teleprotecção é permitir a eliminação instantânea dos defeitos localizados ao longo da linha. Poderá estar associada à função de protecção distância, à função de protecção direccional de terras ou à comunicação lógica entre IED nos extremos das linhas, devendo ser adoptado o esquema de comunicação mais adequado à fiabilidade do meio de comunicação utilizado. Deverá existir a possibilidade de implementar os seguintes esquemas: ⎯ Direct Underreaching Transfer Trip (DUTT); ⎯ Permissive Underreaching Transfer Trip (PUTT); ⎯ Permissive Overreaching Transfer Trip (POTT). No caso da protecção do extremo oposto da linha não ter a possibilidade de ser interligada directamente através do canal de comunicações, deverão ser utilizadas entradas/saídas digitais para o envio dos sinais de permissão e de bloqueio com recurso a um sistema de teleprotecção externo.

4.12 Verificação de sincronismo Esta função destina-se a garantir as condições de sincronismo entre sistemas provenientes de fontes de energia distintas (diferentes pontos injectores, Produção em Regime Especial). Tem por objectivo verificar as condições de fecho de um determinado disjuntor devendo ser previstos diferentes modos de funcionamento, nomeadamente, ‘’barramento morto/linha morta’’, ‘’barramento morto/linha viva’’, ’barramento vivo/linha morta’’. A permissão de ligar do disjuntor será condicionada pelo desvio da amplitude de tensão (ΔU), da frequência (Δf) e da desfasagem (Δϕ). A função deverá ser inibida pelo disparo de qualquer um dos disjuntores de protecção dos secundários dos transformadores de tensão (linha ou barramento). Sempre que se pretenda, esta função deverá poder ser configurada de modo a permitir a ordem de fecho do disjuntor sem qualquer verificação das condições referidas anteriormente.

4.13 Funções complementares

4.13.1 Monitorização do disjuntor Para efeitos de manutenção do disjuntor, deverá poder ser calculada, armazenada e disponibilizada no local e/ou à distância, a informação da energia cumulativa cortada pelo disjuntor do painel (I.t ou I2.t), assim como, o número de manobras de abertura e de fecho do disjuntor.

4.13.2 Localização de defeitos Por forma a facilitar a localização de um defeito permanente na linha a proteger, deverá ser disponibilizada a informação, no local e à distância, da distância ao defeito (em km).

4.13.3 Registo cronológico de acontecimentos Esta função deverá poder registar todas as actuações de funções de protecção e funções complementares, assim como todos os sinais digitais externos e alarmes internos do sistema. A identificação de cada um dos acontecimentos deverá poder ser definida pelo utilizador (descritivos). Deverá ser possível exportar, em formato digital, os eventos existentes nas unidades para um formato compatível com a aplicação Microsoft Excel. Esta função deverá ter como referência o DEF-C13-505/N, SPCC - Registo e Tratamento de Ocorrências.

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4.13.4 Osciloperturbografia Esta função deverá registar as formas de onda de todas as grandezas analógicas e as transições de todos os sinais digitais (internos e externos), sempre que uma das condições de arranque seja activada. Deverá ser possível exportar para formato COMTRADE todos os registos residentes na unidade de protecção. Esta função deverá ter como referência o DEF-C13-505/N, SPCC - Registo e Tratamento de Ocorrências.

4.13.5 Comutação de parâmetros Para o conjunto das diversas funções de protecção, deverá ser possível regular pelo menos quatro conjuntos de parâmetros distintos, seleccionáveis por telecomando e/ou comando local. Deverá ser disponibilizado para SCADA a informação do conjunto de parâmetros activo.

4.14 Modos de funcionamento O painel AT deverá poder funcionar em Regime Normal de Exploração (RNE) ou em Regime Especial de Exploração (REE), sendo este último utilizado em situação de trabalhos em tensão (TET) na rede. A escolha do regime de exploração será efectuada ao nível do painel, através do IHM (Interface Humano Máquina) do IED e através de comando à distância. A alteração do regime de exploração deverá ter em conta o funcionamento de cada uma das funções de protecção do seguinte modo:

4.14.1 Regime Normal de Exploração ⎯ função de protecção distância e/ou função de protecção diferencial em serviço com religador

associado; ⎯ funções de protecção máximo de intensidade de fase e máximo de intensidade homopolar

direccional temporizadas; ⎯ função de protecção máximo de intensidade homopolar (terras resistentes) inibida.

4.14.2 Regime Especial de Exploração - Trabalhos TET ⎯ inibição da função de automatismo religação; ⎯ função de protecção distância e/ou função protecção diferencial em serviço; ⎯ função de protecção distância com escalão alongado permanentemente em serviço; ⎯ funções de protecção máximo de intensidade de fase e máximo de intensidade homopolar

direccional de actuação instantânea; ⎯ função de protecção máximo de intensidade homopolar (terras resistentes) em serviço.

4.15 Ensaio das funções de protecção Deverá ser prevista a instalação de módulos de teste que permitam a execução de ensaios às diferentes funções de protecção, com interrupção das ordens de disparo, fecho das correntes provenientes dos TI e interrupção das tensões provenientes dos TT. Qualquer das funções de protecção residentes nos IED do painel deverá poder ser bloqueada.

4.16 Características técnicas Relativamente a cada uma das funções de protecção e complementares atrás apresentadas, deverão ser consideradas as características técnicas apresentadas nos quadros seguintes.

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Função Características Gamas

Geral

Frequência nominal (Fn) Tensão nominal (Un) Corrente nominal (In) Tensão de alimentação auxiliar (Ucc) Tensão máxima

− permanência − durante 1s

Corrente máxima − permanência − durante 1s

50 Hz 100/ √3 1A 110 Vcc 1.5 Un 2.5 Un 2 In 100 In

Distância

Tempo de operação Arranque da função PD Característica da zona de arranque Critérios de arranque (para 1A): − regulações de impedância alcance

resistivo / reactivo − sobreposição de carga − fase-fase / fase-terra − ângulo de carga

Característica da zona de medida Critérios de medida (para 1A): − regulações de impedância alcance

resistivo / reactivo Corrente mínima de operação Temporização independente por zona

≤ 30 ms MI e/ou mínimo Z Poligonal 0.1 a 150 Ω/fase, passos de 0,01 0.1 a 150 Ω/fase, passos de 0,01 0 a 60 °, passos de 1º Poligonal c/ direcção seleccionável 0.1 a 150 Ω/fase, passos de 0,01 10% In 0 a 5 s, passos de 0,01s

Diferencial

Tempo de operação Curva de disparo − regulação de base − razão funcionamento 1 − razão funcionamento 2

≤ 30 ms 20% a 50% In 25% a 50% In 125% a 250% In

Ligação sobre defeito

Confirmação de tensão Confirmação de corrente

25% a 80% Un, passos de 1 < 15% para 0,2 s

Condutor partido

Corrente mínima por fase Assimetria mínima Temporização

20 % In 20% da máx. I de fase 0 a 60 s, passos de 1 s

Supervisão do circuito dos TT

Componente homopolar − tensão de operação − corrente de operação Componente inversa − tensão de operação − corrente de operação

3Uo > 20% Un/ √3 3Io < 20% In 3U2 > 20% Un/ √3 3 I2 < 20% In

Máximo de Intensidade

de Fase

Corrente de arranque Informação de arranque Tempo independente

50% a 1000% In, passos de 5% ≤ 50 ms 0,04 a 5 s, passos de 0,01

- Continua -

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- Continuação -

Função Características Gamas

Máximo de Intensidade Homopolar Direccional

Corrente homopolar de arranque Tensão de polarização mínima Informação de arranque Característica de actuação − tempo independente − normalmente inverso (NI) − muito inverso (VI) − extremamente inverso (EI) − logarítmica (IDG)

5% a 300% de In, passos de 5% 1% Un ≤ 50 ms 0 a 5 s, passos de 0.01 s k = (0,05-1,1), passos de 0,01 k = (0,05-1,1), passos de 0,01 k = (0,05-1,1), passos de 0,01 t = 5,8 + 1,35 * ln (I/3Ioset)

Máximo de Intensidade

Homopolar de Terras Resistentes

Corrente homopolar de arranque Informação de arranque Tempo independente

5 a 500 mA ≤ 50 ms 0.1 a 5s, passos de 0.01 s

Verificação de Sincronismo

Verificação do sincronismo − desvio de frequência − desvio de tensão − desvio de fase Ligação de linha − patamar alto de tensão − patamar baixo de tensão − tempo de ligação Tempo de operação − verificação de sincronismo − verificação de linha s/ tensão

50 a 500 mHz, passos de 10 5 a 50% Un, passos de 1% 5 a 75°, passos de 1º 70 a 100% Un, passos de 1% 10 a 80% Un, passos de 1% 0 a 1 s, passos de 0,01 entre 180 ms a 200 ms entre 65 e 95 ms

Teleprotecção Esquemas de comunicação para a PD − “bloqueio” − “permissivo”

DUTT PUTT POTT

Funções

complementares Características Gamas

Localizador de defeito

Reactância / km Erro

0.005 a 5 Ω ≤ 5%

Registo de acontecimentos

Resolução Nº de acontecimentos Nº de entradas

1ms 150 32

Osciloperturbografia

Número de entradas digitais Número de entradas analógicas Tempo pré-defeito Tempo pós-defeito Tempo mínimo de registo Frequência de amostragem

40 10 10 a 500 ms, passos de 10 100 a 2000 ms, passos de 100 10 s 1 kHz

5 PAINEL DE BARRAS AT

5.1 Prescrições gerais Os IED deverão ser dotados de lógica programável, de modo a permitir implementar, de uma forma flexível, condições específicas de funcionamento (bloqueios e encravamentos). Qualquer uma das funções de protecção residentes no painel deverá ter a possibilidade de ser bloqueada. Ao barramento de AT estão associadas as funções de protecção seguidamente enumeradas.

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5.2 Diferencial A função diferencial constitui a protecção principal do barramento AT, permitindo detectar e eliminar instantaneamente (tempo total de operação inferior a 20 ms) defeitos entre os transformadores de intensidade localizados nos painéis AT interligados no mesmo barramento. A função de protecção diferencial deverá possuir um processamento independente por fase, de modo a efectuar a comparação vectorial das correntes. O sistema de protecção diferencial de barramento AT deverá possuir as seguintes características principais: ⎯ constituída por uma unidade central (UC), a instalar no painel de tensão de barras, comunicando

com os restantes IED (bay units dos painéis LAT e TPAT), via rede de processamento de dados própria em fibra óptica;

⎯ supervisão do esquema da subestação através de uma réplica do estado da aparelhagem, garantindo assim a selectividade do sistema de protecção;

⎯ este sistema de protecção deve ser estável perante situações de defeitos externos às zonas a proteger e de saturação dos transformadores de intensidade;

⎯ não deverá necessitar de transformadores de intensidade intermediários, devendo a relação de transformação dos transformadores de intensidade ser parametrizável por software;

⎯ os IED deverão possuir um interface próprio com o operador, permitindo visualizar o valor das correntes medidas e da corrente diferencial, o estado do sistema, a posição da aparelhagem, os sinais de disparo e outras informações relevantes, devendo ainda possuir uma porta para comunicação com um PC portátil;

⎯ deverá ser modular, permitindo uma fácil expansão do sistema.

5.3 Mínimo de tensão A função de mínimo de tensão deverá ser trifásica e associada a cada semibarramento AT, tendo por missão desencadear a função de automatismo “deslastre por falta de tensão/reposição por regresso de tensão”. Deverá detectar a falta da tensão para que se proceda ao deslastre das cargas alimentadas pelo semibarramento em causa. Quando a tensão no semibarramento normalizar, será desencadeado o processo de reposição em serviço das cargas anteriormente deslastradas. Esta função de protecção deverá ter dois níveis distintos (U<, U<<) de detecção de mínimo de tensão, sendo um deles utilizado para o deslastre e o outro para a normalização da tensão (destinada à reposição). De modo a que a existência de qualquer defeito no circuito de BT dos TT não resulte na actuação da função protecção de mínimo de tensão ou de qualquer outra função de protecção dependente dos valores de tensão disponibilizados pelos TT, deverá ser previsto a capacidade de detecção desse tipo de defeitos e garantida a inibição das funções anteriormente referidas. Caso ocorra um defeito no circuito BT dos TT, esta informação deverá ser tida em conta pela função de automatismo “deslastre por falta de tensão/reposição por regresso de tensão”, de modo a evitar disparos intempestivos.

5.4 Verificação de sincronismo Esta função destina-se a garantir as condições de sincronismo entre sistemas provenientes de fontes de energia distintas (diferentes pontos injectores, Produção em Regime Especial). Tem por objectivo verificar as condições de fecho de um determinado disjuntor, o qual interliga os semibarramentos AT da instalação.

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A permissão de ligar do disjuntor será condicionada pelo desvio da amplitude de tensão (ΔU), da frequência (Δf) e da desfasagem (Δϕ). A função deverá ser inibida pelo disparo de qualquer um dos disjuntores de protecção dos secundários dos transformadores de tensão (semibarramento I ou semibarramento II). Sempre que se pretenda, esta função deverá poder ser configurada de modo a permitir a ordem de fecho do disjuntor sem qualquer verificação das condições referidas anteriormente.

5.5 Funções complementares

5.5.1 Registo cronológico de acontecimentos Esta função deverá poder registar todas as actuações de funções de protecção e funções complementares, assim como todos os sinais digitais externos e alarmes internos do sistema. A identificação de cada um dos acontecimentos deverá poder ser definida pelo utilizador (descritivos). Deverá ser possível exportar, em formato digital, os eventos existentes nas unidades para um formato compatível com a aplicação Microsoft Excel. Esta função deverá ter como referência o DEF-C13-505/N, SPCC - Registo e Tratamento de Ocorrências.

5.5.2 Osciloperturbografia Esta função deverá registar as formas de onda de todas as grandezas analógicas e as transições de todos os sinais digitais (internos e externos), sempre que uma das condições de arranque seja activada. Deverá ser possível exportar para formato COMTRADE todos os registos residentes na unidade de protecção. Esta função deverá ter como referência o DEF-C13-505/N, SPCC - Registo e Tratamento de Ocorrências.

5.6 Ensaio das funções de protecção Deverá ser previsto a instalação de módulos de teste que permitam a execução de ensaios às diferentes funções de protecção. Qualquer das funções de protecção residente no painel deverá poder ser bloqueada.

5.7 Características técnicas Relativamente a cada uma das funções de protecção e complementares atrás apresentadas deverão ser consideradas as características técnicas apresentadas no quadro seguinte.

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Função Características Gamas

Geral

Frequência nominal (Fn) Tensão nominal (Un) Corrente nominal (In) Tensão de alimentação auxiliar (Ucc) Tensão máxima − permanência − durante 1s Corrente máxima − permanência − durante 1s

50 Hz 100/ √3 1A 110 Vcc 1.5 Un 2.5 Un 2 In 100 In

Diferencial de barramento AT

Tempo de operação Razão de transformação TI Arranque diferencial − Icc − Ikmin Factor estabilização (k)

≤ 20 ms 50...10000 500...6000 A 0.2...4 0.05...0.8

Mínimo de tensão Patamares de tensão Informação de arranque Temporização

20% a 100% de Un, passos de 1 ≤ 50 ms 0 a 30 s, passos de 0,01 s

Verificação de Sincronismo

Verificação do sincronismo − desvio de frequência − desvio de tensão − desvio de fase Ligação de linha − patamar alto de tensão − patamar baixo de tensão − tempo de ligação Tempo de operação − verificação de sincronismo − verificação de linha s/ tensão

50 a 500 mHz, passos de 10 5 a 50% Un, passos de 1% 5 a 75°, passos de 1º 70 a 100% Un, passos de 1% 10 a 80% Un, passos de 1% 0 a 1 s, passos de 0,01 entre 180 ms a 200 ms entre 65 e 95 ms

Funções complementares Características Gamas

Registo de acontecimentos Resolução Nº de acontecimentos Nº de entradas

1ms 150 32

Osciloperturbografia

Número de entradas digitais Número de entradas analógicas Tempo pré-defeito Tempo pós-defeito Tempo mínimo de registo Frequência de amostragem

40 10 10 a 500 ms, passos de 10 100 a 2000 ms, passos de 100 10 s 1 kHz

6 PAINEL DE TRANSFORMADOR DE POTÊNCIA

6.1 Prescrições gerais As funções de protecção deverão ser distribuídas por dois equipamentos de protecção (IED) distintos, garantindo, pelo menos, a duplicação da função MIF. As restantes funções de protecção deverão encontrar-se residentes na unidade principal. Qualquer uma das funções de protecção residentes no painel deverá ter a possibilidade de ser bloqueada.

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Os IED deverão ser dotados de lógica programável, de modo a permitir implementar, de uma forma flexível, condições específicas (bloqueios e encravamentos).

6.2 Diferencial A função protecção diferencial, que constitui a protecção principal do transformador de potência, terá como missão reduzir ao mínimo as consequências nefastas de uma avaria ou defeito interno neste equipamento. Esta função deverá detectar instantaneamente uma situação de defeito na zona protegida, zona compreendida entre os TI do lado AT e do lado MT do TP, a partir da comparação vectorial das correntes dos dois lados do transformador. Pretende-se que a característica de disparo da função de protecção diferencial seja tal que permita uma elevada estabilidade a defeitos externos ao transformador de potência e à saturação dos TI. Deverá ainda ser previsto o bloqueio desta função durante a ligação do transformador de potência ou caso ocorra a sobre-excitação do mesmo. A função de protecção diferencial deverá efectuar internamente a compensação da amplitude e de fase dos valores de intensidade de corrente a comparar.

6.3 Máximo de Intensidade de Fase A função de máximo de intensidade de fase deverá ser trifásica, com, pelo menos, dois níveis de detecção (I>, I>>) e de funcionamento por tempo independente, para o qual deverão ser consideradas uma actuação instantânea e outra temporizada. Esta função de protecção, para além de proteger o transformador de potência contra sobrecargas, desempenha ainda um papel de reserva à função MIF de chegada ao barramento MT.

6.4 Funções complementares

6.4.1 Função de monitorização do disjuntor Para efeitos de manutenção do disjuntor, deverá poder ser calculada, armazenada e disponibilizada no local e/ou à distância, a informação da energia cumulativa cortada pelo disjuntor do painel (I.t ou I2.t), assim como, o número de manobras de abertura e de fecho do disjuntor.

6.4.2 Registo de acontecimentos Esta função deverá poder registar todas as actuações de funções de protecção e funções complementares, assim como todos os sinais digitais externos e alarmes internos do sistema. A identificação de cada um dos acontecimentos deverá poder ser definida pelo utilizador (descritivos). Deverá ser possível exportar, em formato digital, os eventos existentes nas unidades para um formato compatível com a aplicação Microsoft Excel. Esta função deverá ter como referência o DEF-C13-505/N, SPCC - Registo e Tratamento de Ocorrências.

6.4.3 Osciloperturbografia Esta função deverá registar as formas de onda de todas as grandezas analógicas e as transições de todos os sinais digitais (internos e externos), sempre que uma das condições de arranque seja activada.

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Deverá ser possível exportar para formato COMTRADE todos os registos residentes na unidade de protecção. Esta função deverá ter como referência o DEF-C13-505/N, SPCC - Registo e Tratamento de Ocorrências.

6.5 Ensaio das funções de protecção Deverá ser prevista a instalação de módulos de teste que permitam a execução de ensaios às diferentes funções de protecção, com interrupção das ordens de disparo e fecho das correntes provenientes dos TI. Qualquer das funções de protecção residente no painel deverá poder ser bloqueada.

6.6 Características técnicas Relativamente a cada uma das funções de protecção e complementares atrás apresentadas, deverão ser consideradas as seguintes características técnicas:

Função Características Gamas

Geral

Frequência nominal (Fn) Corrente nominal (In) Tensão de alimentação auxiliar (Ucc) Corrente máxima − permanência − durante 1s

50 Hz 1A 110 Vcc 2 In 100 In

Diferencial

Tempo de operação Curva de disparo − regulação de base − razão funcionamento 1 − razão funcionamento 2

≤ 35 ms 20% a 50% In 25% a 50% In 125% a 250% In

Máximo de Intensidade de Fase

Corrente de arranque Informação de arranque Tempo independente

50% a 400% In, passos de 5 ≤ 50 ms 0,04 a 5 s, passos de 0,01

Funções complementares Características Gamas

Registo de acontecimentos Resolução Nº de acontecimentos Nº de entradas

1ms 150 32

Osciloperturbografia

Número de entradas digitais Número de entradas analógicas Tempo pré-defeito Tempo pós-defeito Tempo mínimo de registo Frequência de amostragem

20 10 10 a 300 ms em passos de 10 ms 100 a 2000 ms em passos de 100ms 10 s 1 kHz

7 PAINEL DE CHEGADA MT

7.1 Prescrições gerais Os IED deverão ser dotados de lógica programável, de modo a permitir implementar, de uma forma flexível, condições específicas (bloqueios e encravamentos). Qualquer uma das funções de protecção residentes no painel deverá ter a possibilidade de ser bloqueada.

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7.2 Máximo de Intensidade de Fase A função de máximo de intensidade de fase deverá ser trifásica, com, pelo menos, dois níveis de detecção (I>, I>>) e de funcionamento por tempo independente, para o qual deverão ser consideradas uma actuação instantânea e outra temporizada. Esta função de protecção, para além de proteger o barramento MT contra defeitos fase-fase, desempenhará um papel de reserva às funções semelhantes dos painéis de linhas MT.

7.3 Mínimo de tensão A função de mínimo de tensão deverá ser trifásica e associada a cada semibarramento MT, tendo por missão desencadear a função de automatismo “deslastre por falta de tensão/reposição por regresso de tensão”. Deverá detectar a falta da tensão para que se proceda ao deslastre das cargas alimentadas pelo semibarramento em causa. Quando a tensão no semibarramento normalizar, será desencadeado o processo de reposição em serviço das cargas anteriormente deslastradas. Esta função de protecção deverá ter dois níveis distintos (U<, U<<) de detecção de mínimo de tensão, sendo um deles utilizado para o deslastre e o outro para a normalização da tensão (destinada à reposição). De modo a que a existência de qualquer defeito no circuito de BT dos TT não resulte na actuação da função protecção de mínimo de tensão ou de qualquer outra função de protecção dependente dos valores de tensão disponibilizados pelos TT, deverá ser previsto a capacidade de detecção desse tipo de defeitos e garantida a inibição das funções anteriormente referidas. Caso ocorra um defeito no circuito BT dos TT, esta informação deverá ser tida em conta pela função de automatismo “deslastre por falta de tensão/reposição por regresso de tensão”, de modo a evitar disparos intempestivos.

7.4 Máximo de tensão A função de protecção de máximo de tensão deverá ser trifásica, com 2 níveis de detecção (U> e U>>), de funcionamento por tempo independente e para o qual deverá ser considerada uma actuação instantânea e outra temporizada. Esta função tem por objectivo detectar situações de elevação anormal da tensão de barras MT, desencadeando o disparo temporizado do disjuntor do painel de chegada MT. Deverá ainda ser considerado um nível de máximo de tensão para a inibição das ordens de subir do regulador automático de tensão.

7.5 Mínimo de frequência A função de protecção de mínimo de frequência deverá ter dois níveis (F< e F<<) de detecção de funcionamento por tempo independente e para os quais deverá ser considerada uma actuação instantânea. Esta função de protecção detecta abaixamentos de frequência na rede, informando posteriormente a função de automatismo “deslastre por mínimo de frequência/reposição por normalização de frequência”, para que se proceda à desligação selectiva das cargas da subestação. Quando a frequência da rede normalizar, e realizada posteriormente uma ordem voluntária de reposição, será desencadeado o processo de reposição em serviço das cargas desligadas aquando do deslastre.

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7.6 Funções complementares

7.6.1 Selectividade lógica A selectividade lógica tem por objectivo diminuir o tempo de funcionamento de uma determinada função de protecção, em caso de falha de funcionamento das funções equivalentes existentes ao nível dos painéis de LMT, TSA+RN e BC. Sempre que arrancar a função de máximo de intensidade de fase do painel de chegada do TP e o mesmo não acontecer às funções de protecção dos painéis associados a esse semibarramento MT, haverá lugar a uma redução no tempo de actuação desta função, ao nível da chegada MT. A selectividade lógica deverá reconhecer a cada momento a topologia de exploração da subestação, nomeadamente ter em consideração a posição do disjuntor do painel de interbarras MT.

7.6.2 Função de monitorização do disjuntor Para efeitos de manutenção do disjuntor, deverá poder ser calculada, armazenada e disponibilizada no local e/ou à distância, a informação da energia cumulativa cortada pelo disjuntor do painel (I.t ou I2.t), assim como, o número de manobras de abertura e de fecho do disjuntor.

7.6.3 Registo de acontecimentos Esta função deverá poder registar todas as actuações de funções de protecção e funções complementares, assim como todos os sinais digitais externos e alarmes internos do sistema. A identificação de cada um dos acontecimentos deverá poder ser definida pelo utilizador (descritivos). Deverá ser possível exportar, em formato digital, os eventos existentes nas unidades para um formato compatível com a aplicação Microsoft Excel. Esta função deverá ter como referência o DEF-C13-505/N, SPCC - Registo e Tratamento de Ocorrências.

7.6.4 Osciloperturbografia Esta função deverá registar as formas de onda de todas as grandezas analógicas e as transições de todos os sinais digitais (internos e externos), sempre que uma das condições de arranque seja activada. Deverá ser possível exportar para formato COMTRADE todos os registos residentes na unidade de protecção. Esta função deverá ter como referência o DEF-C13-505/N, SPCC - Registo e Tratamento de Ocorrências.

7.7 Ensaio das funções de protecção Deverá ser previsto a instalação de módulos de teste que permitam a execução de ensaios às diferentes funções de protecção, com interrupção das ordens de disparo e fecho das correntes provenientes dos TI. Qualquer das funções de protecção residente no painel deverá poder ser bloqueada.

7.8 Características técnicas Relativamente a cada uma das funções de protecção atrás apresentadas deverão ser consideradas as seguintes características técnicas:

Função Características Gamas

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Geral

Frequência nominal (Fn) Corrente nominal (In) Tensão de alimentação auxiliar (Ucc) Corrente máxima − permanência − durante 1s

50 Hz 1A 110 Vcc 2 In 100 In

Máximo de Intensidade de Fase

Corrente de arranque Informação de arranque Tempo independente

50% a 400% In, passos de 5 ≤ 50 ms 0,04 a 5 s, passos de 0,04

Trifásica Dois patamares de tensão

20% a 100% de Un em passos de 1%

Mínimo de tensão

(mU) Informação de arranque Temporização

Até 50 ms 0 a 30 s em passos de 0.01 s

Trifásica Dois patamares de tensão

100% a 150% de Un em passos de 1%

Máximo de tensão

(MU) Informação de arranque Tempo independente

Até 50 ms 0 a 30 s em passos de 0.01 s

Mínimo de frequência

Tempo de operação Patamares de frequência

≤ 100 ms 46 Hz a 54 Hz, passos de 0,01

Funções complementares Características Gamas

Registo de acontecimentos Resolução Nº de acontecimentos Nº de entradas

1ms 150 32

Osciloperturbografia

Número de entradas digitais Número de entradas analógicas Tempo pré-defeito Tempo pós-defeito Tempo mínimo de registo Frequência de amostragem

20 10 10 a 300 ms em passos de 10 ms 100 a 2000 ms em passos de 100ms 10 s 1 kHz

8 PAINEL DE BATERIA DE CONDENSADORES

8.1 Prescrições gerais Os IED deverão ser dotados de lógica programável, de modo a permitir implementar, de uma forma flexível, condições específicas (bloqueios e encravamentos). Qualquer uma das funções de protecção residentes no painel deverá ter a possibilidade de ser bloqueada.

8.2 Desequilíbrio de neutro Deverá ser prevista uma função de protecção de desequilíbrio de neutro por escalão, para detectar situações de defeito interno nas baterias, como por exemplo, a danificação de elementos. Esta função de protecção será monofásica, com dois níveis de detecção (Io> e Io>>) de funcionamento por tempo independente, para cada um dos quais deverão ser consideradas uma actuação instantânea e outra temporizada. Esta função actua especificamente sobre o disjuntor do escalão onde se verifica um desequilíbrio.

8.3 Máximo de Intensidade de Fase

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A função de protecção máximo de intensidade de fase deverá ser trifásica, com dois níveis de detecção (I> e I>>) de funcionamento por tempo independente, para cada um dos quais deverão ser consideradas uma actuação "instantânea" e outra "temporizada".

8.4 Máximo de Intensidade Homopolar A função de protecção máximo de intensidade homopolar deverá possuir, pelo menos, um nível de detecção (Io>) de funcionamento por tempo independente, para o qual deverá ser considerada uma actuação instantânea e outra temporizada. A medida da corrente homopolar deverá ser obtida a partir de um transformador toroidal instalado para o efeito.

8.5 Máximo de tensão A função de protecção máximo de tensão deverá ser trifásica, com um nível de detecção (U>), de funcionamento por tempo independente e para o qual deverá ser considerada uma actuação instantânea e outra temporizada. Esta função tem por objectivo detectar situações de elevação anormal da tensão de barras MT, desencadeando o disparo do disjuntor de painel da bateria de condensadores.

8.6 Funções complementares

8.6.1 Função de monitorização do disjuntor Para efeitos de manutenção do disjuntor, deverá poder ser calculada, armazenada e disponibilizada no local e/ou à distância, a informação da energia cumulativa cortada pelo disjuntor do painel (I.t ou I2.t), assim como, o número de manobras de abertura e de fecho do disjuntor.

8.6.2 Registo de acontecimentos Esta função deverá poder registar todas as actuações de funções de protecção e funções complementares, assim como todos os sinais digitais externos e alarmes internos do sistema. A identificação de cada um dos acontecimentos deverá poder ser definida pelo utilizador (descritivos). Deverá ser possível exportar, em formato digital, os eventos existentes nas unidades para um formato compatível com a aplicação Microsoft Excel. Esta função deverá ter como referência o DEF-C13-505/N, SPCC - Registo e Tratamento de Ocorrências.

8.6.3 Osciloperturbografia Esta função deverá registar as formas de onda de todas as grandezas analógicas e as transições de todos os sinais digitais (internos e externos), sempre que uma das condições de arranque seja activada. Deverá ser possível exportar para formato COMTRADE todos os registos residentes na unidade de protecção. Esta função deverá ter como referência o DEF-C13-505/N, SPCC - Registo e Tratamento de Ocorrências.

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8.7 Ensaio das funções de protecção Deverá ser prevista a instalação de módulos de teste que permitam a execução de ensaios às diferentes funções de protecção, com interrupção das ordens de disparo, fecho das correntes provenientes dos TI e interrupção das tensões provenientes dos TT.

8.8 Características técnicas Relativamente a cada uma das funções de protecção e complementares atrás apresentadas, deverão ser considerados as seguintes características técnicas:

Função Características Gamas

Geral

Frequência nominal (Fn) Tensão nominal (Un) Corrente nominal (In) Tensão de alimentação auxiliar (Ucc) Tensão máxima − permanência − durante 1s Corrente Máxima − permanência − durante 1s

50 Hz 100/ √3 1A 110 Vcc 1.5 Un 2.5 Un 2 In 100 In

Máximo de Intensidade de

Fase

Corrente de arranque Informação de arranque Tempo independente

50% a 1000% In, passos de 5 ≤ 50 ms 0,04 a 5 s, passos de 0,01

Máximo de Intensidade Homopolar

Corrente homopolar Informação de arranque Tempo independente

5% a 150 %In, passos de 1 ≤ 50 ms 0,04 a 5 s, passos de 0,01

Desequilíbrio

Alarme / Disparo Corrente homopolar Informação de arranque Tempo independente

5% a 150 %In, passos de 1 ≤ 50 ms 0,04 a 5 s, passos de 0,01

Funções complementares Características Gamas

Registo de acontecimentos Resolução Nº de acontecimentos Nº de entradas

1ms 150 32

Osciloperturbografia

Número de entradas digitais Número de entradas analógicas Tempo pré-defeito Tempo pós-defeito Tempo mínimo de registo Frequência de amostragem

20 10 10 a 300 ms em passos de 10 ms 100 a 2000 ms em passos de 100ms 10 s 1 kHz

9 SAIDA MT

9.1 Prescrições gerais Os IED deverão ser dotados de lógica programável, de modo a permitir implementar, de uma forma flexível, condições específicas (bloqueios e encravamentos). Qualquer uma das funções de protecção residentes no painel deverá ter a possibilidade de ser bloqueada. Nos painéis de linha MT deverão ser considerados pelo menos dois grupos de parâmetros; cada um dos quais deverá incluir as seguintes funções de protecção:

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9.2 Máximo de Intensidade de Fase A função de protecção máximo de intensidade de fase será trifásica, com três níveis de detecção (I>, I>>, I>>>), de funcionamento por tempo independente. A função de protecção máximo de intensidade de fase deverá poder desencadear a função de automatismo “religação rápida e/ou lenta de disjuntores”, especificada no documento DEF-C13-551/N.

9.3 Máximo de Intensidade Homopolar Direccional A função de protecção de máximo de intensidade homopolar direccionald deverá ter, pelo menos, três níveis de detecção (Io>, Io>>, Io>>>), de funcionamento por tempo independente e para o qual deverá ser considerada uma actuação instantânea e outra temporizada. Deverá ser possível configurar a direccionalidade nos diferentes níveis de detecção de uma forma individual. Para o nível Io>>> deverá ser possível o cálculo da corrente homopolar através de soma vectorial das correntes de fase. A função de protecção de máximo de intensidade homopolar deverá poder desencadear a função de automatismo “religação rápida e/ou lenta de disjuntores”, especificada no documento DEF-C13-551/N.

9.4 Máximo de Intensidade Homopolar de Terras Resistentes Esta função consiste numa protecção homopolar de alta sensibilidade (PTR), destinada a eliminar os defeitos fase-terra de elevada resistência que ocorrem, com frequência, nas saídas MT em linha aérea. Esta função deverá ter um nível de detecção (Io>), dispondo de uma curva de funcionamento do tipo “Tempo muito inverso”, que garanta a selectividade da saída com defeito relativamente às outras saídas MT, percorridas nessa ocasião por correntes homopolares capacitivas. O seu patamar é da ordem dos 16,5 kΩ. Para esse efeito, deverá ser considerada uma curva característica do funcionamento da PTR, em que a selectividade é garantida pelos tempos de actuação, cuja expressão é diferente das curvas da CEI ou IEEE. A curva da PTR deverá ser aproximada à seguinte expressão, em função das correntes observadas na linha:

AIAI

TMt

AIAI

TMt

op

op

2005,800

55.0,14.459655.0

<≤×

=

<≤×

=

AItop 200,8.0 ≥= Nota: gama de regulação do factor de escala TM 0.05 a 1.5 (valor por defeito = 0,2). A implementação da curva da PTR (curva aproximada) poderá ser obtida através de: ⎯ definição pelo próprio utilizador de um conjunto de diversos pontos (I, t); ⎯ composição de várias curvas de tempo inverso e independente, devidamente associadas a lógica

configurável. A actuação desta função de protecção deverá desencadear a função de automatismo “religação rápida e/ou lenta de disjuntores”, permitindo a eliminação de uma grande percentagem de defeitos do tipo semi-permanente sem interrupções prolongadas do fornecimento de energia nas saídas MT com avaria. Além disso, permite que os OCR instalados na rede MT funcionem de forma coordenada com o sistema de protecção do respectivo painel.

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Deverá ser possível colocar fora de serviço as protecções de terras resistentes das saídas de MT ligadas no semibarramento MT, no local e à distância. A função de protecção de máximo de intensidade homopolar de terras resistentes deverá poder desencadear a função de automatismo “religação rápida e/ou lenta de disjuntores”, especificada no documento DEF-C13-551/N.

9.5 Condutor partido Esta função tem como objectivo detectar a interrupção de uma fase na linha a proteger podendo ser baseada no aparecimento da componente inversa da corrente ou em qualquer outro método, desde que seja garantida a detecção eficaz da assimetria da rede resultante deste tipo de defeito.

9.6 Presença de tensão Sempre que seja interligada uma unidade independente de produção de energia numa determinada saída de linha MT da subestação, e se assim se entender, dever-se-á incluir um detector de presença de tensão nesse painel. A sua função é efectuar a verificação da presença de tensão na saída de linha MT, em situações de ordens de fecho do disjuntor, quer em resultado de uma actuação por automatismo, quer por um comando voluntário – local ou por telecomando.

9.7 Cold Load Pickup / Inrush Restraint Esta função tem como objectivo evitar actuações intempestivas das funções de protecção associadas aos picos de corrente, na sequência de ligação de cargas (colocação em carga de uma linha ou arranques directos de motores de potência elevada). A unidade de protecção deverá ser capaz de detectar estas situações e alterar, temporariamente, a regulação da função de protecção de máximo de intensidade de fase. Para a função Cold Load Pickup deverá ser tido em conta a ordem de fecho do disjuntor, enquanto que a função Inrush Restraint deverá ter em conta o conteúdo harmónico da corrente da linha.

9.8 Funções complementares

9.8.1 Função de monitorização disjuntor Para efeitos de manutenção do disjuntor, deverá poder ser calculada, armazenada e disponibilizada no local e/ou à distância, a informação da energia cumulativa cortada pelo disjuntor do painel (I.t ou I2.t), assim como, o número de manobras de abertura e de fecho do disjuntor.

9.8.2 Registo de acontecimentos Esta função deverá poder registar todas as actuações de funções de protecção e funções complementares, assim como todos os sinais digitais externos e alarmes internos do sistema. A identificação de cada um dos acontecimentos deverá poder ser definida pelo utilizador (descritivos). Deverá ser possível exportar, em formato digital, os eventos existentes nas unidades para um formato compatível com a aplicação Microsoft Excel. Esta função deverá ter como referência o DEF-C13-505/N, SPCC - Registo e Tratamento de Ocorrências.

9.8.3 Osciloperturbografia

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Esta função deverá registar as formas de onda de todas as grandezas analógicas e as transições de todos os sinais digitais (internos e externos), sempre que uma das condições de arranque seja activada. Deverá ser possível exportar para formato COMTRADE todos os registos residentes na unidade de protecção. Esta função deverá ter como referência o DEF-C13-505/N, SPCC - Registo e Tratamento de Ocorrências.

9.8.4 Comutação de parâmetros Para o conjunto das funções de protecção, deverá ser possível regular pelo menos dois conjuntos de parâmetros distintos, seleccionáveis por telecomando e/ou comando local. Deverá ser disponibilizado para SCADA a informação do conjunto de parâmetros activo.

9.9 Modos de funcionamento A alteração do regime de exploração deverá ter em conta o funcionamento de cada uma das funções do seguinte modo:

9.9.1 Regime Normal de Exploração ⎯ todas as funções de protecção temporizadas; ⎯ função religação em serviço (se aplicável).

9.9.2 Regime Especial de Exploração A - Trabalhos TET ⎯ funções de máximo de intensidade de fase e homopolar com actuação instantânea; ⎯ função de máximo de intensidade homopolar de terras resistentes bloqueada.

9.9.3 Regime Especial de Exploração B - Trabalhos TET ⎯ função de máximo de intensidade de fase com actuação instantânea; ⎯ funções de protecção de terras resistentes e intensidade homopolar bloqueadas.

9.9.4 Ensaio das funções de protecção Deverá ser prevista a instalação de módulos de teste que permitam a execução de ensaios às diferentes funções de protecção, com interrupção das ordens de disparo, fecho das correntes provenientes dos TI e interrupção das tensões provenientes dos TT.

9.10 Características técnicas Relativamente a cada uma das funções de protecção e complementares atrás apresentadas, deverão ser considerados as seguintes características técnicas:

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Função Características Gamas

Geral

Frequência nominal (Fn) Tensão nominal (Un) Corrente nominal (In) Tensão de alimentação auxiliar (Ucc) Tensão máxima − permanência − durante 1s Corrente máxima − permanência − durante 1 s

50 Hz 100/ √3 1A 110 Vcc 1.5 Un 2.5 Un 2 In 100 In

Máximo de Intensidade de Fase

Corrente de arranque Informação de arranque Tempo independente

50% a 1000% In, passos de 5 ≤ 50 ms 0,04 a 5 s, passos de 0,01

Máximo de Intensidade Homopolar Direccional

Corrente homopolar de arranque Tensão de polarização mínima Informação de arranque Tempo independente

1% a 300% de In, passos de 5% 1% Un ≤ 50 ms 0,04 a 5 s, passos de 0,01

Máximo de intensidade Homopolar de

terras resistentes

Ligação a toro Informação de arranque Curva de tempo muito inverso

0.5 A a 50 A (corrente primária) ≤ 50 ms Curva PTR

Detecção de presença de tensão

Patamar de funcionamento Tempo de operação

10 a 80% Un, passos de 1 entre 65 e 95 ms

Funções complementares Características Gamas

Registo de acontecimentos Resolução Nº de acontecimentos Nº de entradas

1ms 150 32

Osciloperturbografia

Número de entradas digitais Número de entradas analógicas Tempo pré-defeito Tempo pós-defeito Tempo mínimo de registo Frequência de amostragem

20 10 10 a 300 ms em passos de 10 ms 100 a 2000 ms em passos de 100ms 10 s 1 kHz

10 PAINEL TSA + REACTÂNCIA DE NEUTRO

10.1 Prescrições gerais A subestação poderá ser explorada em regime de neutro ligado à terra através de impedância limitadora (resistência ou reactância) ou através de regime de neutro isolado. Seguidamente, são apresentadas as diferentes possibilidades de exploração da subestação, no que se refere ao regime de neutro.

Disj. de interbarras Disj. TSA+RN1 Disj. TSA+RN2 Regime de neutro

Aberto Aberto Aberto Barr. 1 e 2 isolado Aberto Fechado Aberto Barr. 1 à terra, 2 isolado Aberto Aberto Fechado Barr. 1 isolado, 2 à terra Aberto Fechado Fechado Barr. 1 e 2 à terra Fechado Aberto Aberto Barr. unif. isolado Fechado Aberto Fechado Barr. unif. à terra Fechado Fechado Aberto Barr. unif. à terra

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As diferentes configurações de exploração de uma subestação têm implicações no funcionamento das funções de protecção a seguir descritas, pelo que, ao nível de cada IED residente no painel TSA+RN, deverá ser efectuado um reconhecimento da topologia de exploração da subestação, bem como do tipo de regime de neutro associado. Os IED deverão ser dotados de lógica programável, de modo a permitir implementar, de uma forma flexível, condições específicas (bloqueios e encravamentos). Qualquer uma das funções de protecção residentes no painel deverá ter a possibilidade de ser bloqueada. Nos painéis de TSA + Reactância de Neutro deverão ser considerados dois grupos de parâmetros, cada um dos quais deverá incluir as seguintes funções de protecção.

10.2 Máximo de Intensidade de Fase A função de protecção máximo de intensidade de fase deverá ser trifásica, com dois níveis de detecção (I> e I>>), de funcionamento por tempo independente, para cada um dos quais deverão ser consideradas uma actuação instantânea e outra temporizada.

10.3 Máximo de Intensidade Homopolar de Barras MT Esta função de protecção de máximo de intensidade homopolar deverá ter dois níveis de detecção (Io> e Io>>), de funcionamento por tempo independente, para os quais deverão ser consideradas duas actuações: instantânea e temporizada. Esta função de protecção deverá detectar defeitos fase-terra pouco resistivos localizados no barramento de MT e serve, ainda, como "back-up" das funções de protecção idênticas instaladas nos painéis de linha de MT. A medida da corrente homopolar deverá ser obtida a partir de um transformador toroidal instalado para o efeito, situado entre o ponto neutro da impedância limitadora e o ponto de ligação à terra da instalação. A actuação da função de protecção máximo de intensidade homopolar de tempo independente origina o disparo do TP ligado ao semibarramento em que se detectou o defeito. No caso do disjuntor de intebarras estar fechado, a informação de disparo gerada no IED do TSA+RN que se encontra em serviço deverá ser enviada para os IED associados ao TP do outro semibarramento, com vista ao seu disparo.

10.4 Máximo Intensidade Homopolar de Terras Resistentes

É uma função de protecção máximo de intensidade homopolar de alta sensibilidade, destinada a eliminar defeitos fase-terra de elevada resistência. Deverá ter dois níveis de detecção (Io> e Io>>), de funcionamento por tempo independente, para os quais deverão ser consideradas duas actuações: instantânea e temporizada. Esta função deverá detectar defeitos monofásicos resistivos no barramento MT, e servirá como "backup" da função de protecção de terras resistentes das saídas MT. A sua sensibilidade deverá permitir detectar defeitos resistentes (na ordem dos 16,5 kΩ): Esta função dará origem ao disparo do TP associado ao semibarramento em que se detectou o defeito, 3 minutos após o seu arranque, de acordo com imposições regulamentares. As informações necessárias ao Regime Especial de Exploração dos painéis de linha MT que dizem respeito à função de detecção de terras resistentes – nomeadamente as informações de actuação instantânea e temporizada de 1,5 s desta função – deverão ser enviadas pelo IED de TSA+RN do semibarramento a que os painéis estão ligados.

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Se o disjuntor de interbarras estiver aberto, os painéis de MT ligados a cada um dos semibarramentos deverão receber as informações provenientes do painel de TSA+RN que lhes está associado. Se o disjuntor do painel de interbarras estiver fechado, as informações de actuação instantânea, temporizada de 1,5 s e de 3 minutos – geradas no IED do TSA+Reactância de Neutro que se encontra em serviço – deverão também ser enviadas para o IED do outro semibarramento (com vista ao disparo do TP respectivo) e para as unidades de painel das linhas MT que se encontram em Regime Especial de Exploração. Sempre que ocorrer uma actuação das protecções próprias ou de MIF do TSA ou da Reactância de Neutro e o detector de terras resistentes estiver actuado, para além do disparo do disjuntor deste painel, deverá ser colocado fora de serviço o TP respectivo (interbarras aberto) ou dos TP em serviço associados aos dois semibarramentos (interbarras fechado).

10.5 Máximo de Tensão Homopolar de Terras Resistentes Quando o andar MT da subestação for explorado em regime de neutro isolado, a detecção de defeitos à terra resistivos no andar MT é efectuada através da função de protecção máximo de tensão homopolar. Esta função deverá ter um nível de detecção (Uo>), de funcionamento por tempo independente, para o qual deverão ser consideradas uma actuação instantânea e outra temporizada. Esta função dará origem ao disparo do TP associado ao semibarramento em que se detectou o defeito, 3 minutos após o seu arranque, de acordo com imposições regulamentares.

10.6 Funções Complementares

10.6.1 Selectividade Lógica da função Máximo de Intensidade Homopolar A selectividade lógica tem por objectivo diminuir o tempo de funcionamento de uma determinada função de protecção, em caso de falha de funcionamento das funções equivalentes existentes ao nível dos painéis de LMT e BC. Sempre que arrancar a função de máximo de intensidade homopolar de barras MT (PHB) e o mesmo não acontecer às funções de protecção homopolar dos painéis associados a esse semibarramento MT, haverá lugar a uma redução no tempo de actuação daquela função. A selectividade lógica deverá reconhecer a cada momento a topologia de exploração da subestação, nomeadamente ter em consideração a posição do disjuntor do painel de interbarras MT.

10.6.2 Função de Monitorização do Disjuntor Para efeitos de manutenção do disjuntor, deverá poder ser calculada, armazenada e disponibilizada no local e/ou à distância, a informação da energia cumulativa cortada pelo disjuntor do painel (I.t ou I2.t), assim como, o número de manobras de abertura e de fecho do disjuntor.

10.6.3 Registo de Acontecimentos Esta função deverá poder registar todas as actuações de funções de protecção e funções complementares, assim como todos os sinais digitais externos e alarmes internos do sistema. A identificação de cada um dos acontecimentos deverá poder ser definida pelo utilizador (descritivos). Deverá ser possível exportar, em formato digital, os eventos existentes nas unidades para um formato compatível com a aplicação Microsoft Excel. Esta função deverá ter como referência o DEF-C13-505/N, SPCC - Registo e Tratamento de Ocorrências.

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10.6.4 Osciloperturbografia Esta função deverá registar as formas de onda de todas as grandezas analógicas e as transições de todos os sinais digitais (internos e externos), sempre que uma das condições de arranque seja activada. Deverá ser possível exportar para formato COMTRADE todos os registos residentes na unidade de protecção. Esta função deverá ter como referência o DEF-C13-505/N, SPCC - Registo e Tratamento de Ocorrências.

10.7 Ensaio das Funções de Protecção Deverá ser prevista a instalação de módulos de teste que permitam a execução de ensaios às diferentes funções de protecção, com interrupção das ordens de disparo, fecho das correntes provenientes dos TI e interrupção das tensões provenientes dos TT. Qualquer das funções de protecção residente no painel deverá poder ser bloqueada.

10.8 Características técnicas Relativamente a cada uma das funções de protecção e complementares atrás apresentadas, deverão ser considerados as seguintes características técnicas:

Função Características Gamas

Geral

Frequência nominal (Fn) Tensão nominal (Un) Corrente nominal (In) Tensão de alimentação auxiliar (Ucc) Tensão máxima − permanência − durante 1s Corrente máxima − permanência − durante 1 s

50 Hz 100/ √3 1A 110 Vcc 1.5 Un 2.5 Un 2 In 100 In

Máximo de Intensidade de

Fase

Corrente de arranque Informação de arranque Tempo independente

50% a 1000% In, passos de 5 ≤ 50 ms 0,04 a 5 s, passos de 0,01

Máximo de intensidade Homopolar

Ligação a toro Informação de arranque Tempo independente

10 a 300 A (corrente primária) ≤ 50 ms 0,04 a 5 s, passos de 0,01

Máximo de intensidade

Homopolar de terras resistentes

Ligação a toro Informação de arranque Tempo independente (1º patamar) Tempo independente (2º patamar)

0.5 a 5 A, passos de 0.1 (corrente primária) ≤ 50 ms 0,04 a 10 s, passos de 0,01 0,04 a 180 s, passos de 0,01

Máximo de tensão

Homopolar de terras resistentes

Ligação às tensões do semibarramento MT Informação de arranque Tempo independente (1º patamar) Tempo independente (2º patamar)

1 % a 15 % Un, passos de 1 ≤ 50 ms 0,04 a 10 s, passos de 0,01 0,04 a 180 s, passos de 0,01

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Funções complementares Características Gamas

Registo de acontecimentos Resolução Nº de acontecimentos Nº de entradas

1ms 150 32

Osciloperturbografia

Número de entradas digitais Número de entradas analógicas Tempo pré-defeito Tempo pós-defeito Tempo mínimo de registo Frequência de amostragem

20 10 10 a 300 ms em passos de 10 ms 100 a 2000 ms em passos de 100ms 10 s 1 kHz