Cigré/Brasil

CE B5 – Proteção e Automação

Seminário Interno de Preparação para o Colóquio de Madri 2007

Rio de Janeiro, outubro/07

Dados do Artigo

• Número: 220

• Título: Requirements for Testing of Transmission Line Protection Relays With High Level of Functional Integration

• Autoria: Alexander Apostolov (OMICRON electronics),

Benton Vandiver (OMICRON electronics),

Peter Meinhardt (OMICRON electronics)

• País: USA e Austria

Objetivo

• A tecnologia de proteção de linha de transmissão está tornando-se mais e mais complexa e testar esses dispositivos requer a compreensão excelente dos princípios de operação e dos elementos individuais da proteção, assim como a lógica do esquema particular que está sendo testado.

• O trabalho, além de discutir sobre os elementos da proteção de LT, discute os desafios do teste de relés multifuncionais (teste de funções de distância, medida, processamento e análise de sinal) e teste de esquemas baseados em comunicação em relés de proteção de linhas de transmissão.

Transmission Line Protection Functions

Testing of Multifunctional Distance Protection Relays

• Modernos dispositivos multifuncionais de proteção de distância requerem avançadas ferramentas de teste e software de teste capaz de simular diferentes condições do sistema.

• Sistema de teste deve ser capaz de reproduzir arquivos COMTRADE

• Teste dos diferentes elementos do IED deve começar de baixo da hierarquia funcional e da extremidade com os esquemas lógicos mais complexos implementados no dispositivo.

• O sistema de teste deve simular sinais de faltas analógicas adequadas para o teste e monitorar/simular os sinais binários de envio e recepção do relé.

Testing of the analog signal processing, recording and analysis functions

• Processamento de sinal analógico é a primeira etapa crítica do teste porque se algum problema existir neste nível, será refletido em toda etapa acima dohierarquia funcional.

• Deve-se gerar formas de onda senoidais puras com tensões e correntes equilibradas com seus valores nominais e nenhum deslocamento, aplicar ao relé.

• Extrair a forma de onda gravada no relé e analisar o resultado em um visualizador de COMTRADE.

Testing of the measurement functions

• Usar o mesmo procedimento descrito na seção anterior, pelo menos como a condição de teste inicial das medidas.

• Este teste não requer o uso de comunicações do relé, desde que as medidas do relé estejam disponíveis através IHM do relé.

• As medidas de fase de correntes e tensões neste caso precisam estar muito próximas quanto possível dos valores equilibrados nominais aplicados ao relé pelo dispositivo do teste (dentro da escala da exatidão especificada pelo fabricante do relé).

• As medidas de seqüência positivas devem estar dentro da tolerância dos valores de fase. Desde que aplicado-se correntes e tensões equilibradas, os valores de seqüência negativa e zero medidos deve estar perto de zero (outra vez dentro da tolerância prevista).

• Ao mesmo tempo o fator de potencia deve estar perto de 1 e a freqüência perto da freqüência nominal dos sinais aplicados ao relé.

• Se estivermos interessados verificar a exatidão das medidas do relé em níveis secundário-nominais, nós podemos configurar o software do teste para aplicar 10% ou 1% dos valores nominais e seguir o procedimento descrito acima.

Testing of the main protection functions

Testes de Esquemas de Proteção de Distância

• Etapa final do teste da proteção de distância

• Assume que todos os componentes individuais da proteção de distância operam corretamente.

• Importante definir o propósito do teste: Se o teste faz parte da aceitação do relé, um teste completo deve ser

feito com simulação dos sinais analógicos e sinais digitais que o relé irá medir ou monitorar em casos específicos de teste.

Entretanto, se o teste faz parte do comissionamento do sistema de proteção da linha antes de colocá-la em serviço, é necessário um teste completo no sistema de proteção, incluindo os canais de comunicação.

• O teste End-to-end usando sincronização via GPS é o método recomendado neste caso.

Testes de Esquemas de Proteção de Distância

Destaques

Conclusões

• Teste de relés de proteção de distância multifuncionais requer a compreensão completa de sua funcionalidade, princípios de operação dos elementos individuais e diferentes esquemas da proteção de distância.

• As ferramentas do software e hardware para simular apropriadamente as condições de teste e receber os sinais permissivos, bloqueios ou outros sinais de status enviados pelo relé sob o teste são essenciais para a avaliação de desempenho bem sucedida de seu esquema lógico.

• Teste deve seguir a hierarquia funcional do relé de proteção de distância. Deve começar com teste do processamento de sinal analógicos e medidas, seguido pela proteção individual ou outros elementos e finalizar com teste dos esquemas lógicos de proteção da distância.

Conclusões

• Teste de características complexas da distância usando diferentes métodos de falhas para a falta monofásica à terra, bifásica ou trifásica é uma etapa importante no processo de teste completo de relés da distância. Os princípios de operação e os algoritmos implementados no relé devem ser levados em consideração ao selecionar o método da simulação da falha.

• Testar para falhas internas e externas, bem como as falhas em um circuito paralelo (se uma aplicação em circuito com linhas paralelas é testado) deve ser incluído nos exemplos do teste.

• O IEC 61850 expande a funcionalidade de relés de proteção de linha da transmissão e requer uma geração nova das ferramentas de teste que são também conformes com o padrão de comunicação.

Respostas às questões do REP

• Número da questão

• Questão

• Resposta:

Dúvidas