////// SUBESTAÇÕES SCMS * Sistema de monitoramento de corrente de fuga. * Stray Current Monitoring System

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1 ////// SUBESTAÇÕES SCMS * Sistema de monitoramento de corrente de fuga * Stray Current Monitoring System

2 INFORMAÇÕES GERAIS O funcionamento dos sistemas de tração em CC requer medidas adequadas para evitar a corrosão causada por correntes de fuga em instalações ferroviárias e não-ferroviárias. Com essa finalidade, a norma europeia EN :2011 (Anexo B) recomenda uma supervisão contínua do isolamento ferroviário. O Sécheron Stray Current Monitoring System (SCMS) é um método simples e eficiente de monitoramento da corrente de fuga, que evita a medição manual repetitiva e qualquer interferência com o sistema de coleta da corrente de fuga. O sistema mede continuamente o potencial da conexão dos trilhos à terra em condições operacionais, de forma completa e com capacidade de análise, visualização, sinalização e armazenamento centrais. As correntes de fuga são definidas como as correntes que se desviaram do seu alvo. Qualquer estrutura metálica enterrada no solo, tal como uma tubulação, representa um circuito de corrente de baixa resistência e é, portanto, fundamentalmente vulnerável aos efeitos das correntes de fuga. 1 ampere de corrente de fuga pode oxidar 9,11 kg de ferro por ano. + - Corrente de retorno Corrosão tubos subterrâneos Corrosão Corrente de fuga VANTAGENS D Criação de linhas e estações da rede, até 10 linhas e 100 pontos de controle. D VANTAGENS Aquisição de dados e a transmissão através da rede de comunicação. Determinação da referência de dados. Integração do algoritmo específico, dependendo do tipo de rede. Análise automática dos valores registrados e possibilidade de análise manual. Alarme e localização da falha detectada. Exportação e cópia de segurança dos valores medidos e registrados. Comunicação com o sistema Scada. 2 SISTEMA DE MONITORAMENTO DE CORRENTE DE FUGA

3 PRINCÍPIO DE SCMS EM CASOS DE FLUTUAÇÃO O potencial entre o aterramento e os trilhos flutua, já que o circuito de retorno está flutuando. + Subestação - Circuito elétrico Corrente de tração em fiação de contato Corrente dos trilhos +U Distribuição de potencial Potencial dos trilhos comparado ao neutro sem deficiência de isolamento Aterramento neutro Potencial dos trilhos comparado ao neutro com deficiência de isolamento -U -2U Um sistema íntegro apresenta um perfil de tensão específica, denominada referência ou impressão. A deficiência do isolamento entre os trilhos e o aterramento vai modificar esta distribuição de tensão. O potencial dos trilhos pode ser usado para assegurar a integridade do isolamento e determinar uma modificação no comportamento da corrente de fuga, através de comparação com as curvas de referência. O SCMS baseia-se na medição do potencial dos trilhos. /// VANTAGENS Medição mais simples e prática. Nenhuma interferência com o sistema de coleta da corrente de fuga. Melhor sistema para monitorar o nível de corrente de fuga. /// DESVANTAGENS Medição relativa e indireta. Dependente da operação de linha (trens, intervalo, subestação de tração fora de serviço). A linha deve ser certificada, íntegra e estar em conformidade com os requisitos da norma antes do registro de referência. O SCMS pode se adaptar a qualquer rede, tanto nova quanto já existente. SISTEMA DE MONITORAMENTO DE CORRENTE DE FUGA 3

4 ARQUITETURA Unidade central de avaliação Avaliação remota através do modem ou da internet + - Linha de contato Circuito de retorno Sistema de medição V V V V Aterramento estrutural Transmissão de dados COLETA DE DADOS /// COLETA DE DADOS DO VGuard (DISPOSITIVO LIMITADOR DE TENSÃO) Já compatível com o SCMS, o VGuard coleta medições ao longo da linha e transmite dados através de um protocolo de comunicação. Tensão entre o circuito de retorno e a estrutura do aterramento, através do sensor de alta precisão. Corrente potencial que flui no VGuard, através de um sensor de alta precisão. O status do VGuard. SISTEMA DE MONITORAMENTO DE CORRENTE DE FUGA BUS PLC PLC PLC A A A V V V VGuard VGuard VGuard /// COLETA DE DADOS SEM VGuard A precisão do sistema pode ser aprimorada instalando dispositivos de medição adicionais à linha. A integração pode ser feita tanto pela Sécheron quanto pelo próprio cliente. 4 SISTEMA DE MONITORAMENTO DE CORRENTE DE FUGA

5 ANÁLISE DE DADOS /// UNIDADE DE AVALIAÇÃO CENTRAL (CEU) As funções do SCMS são realizadas no CEU. O CEU inclui um programa de interface para representar os dados em tempo real capturados pelo SCMS, bem como os dados armazenados no banco de dados. Faz a análise automática permanente dos valores registrados e exibe um alarme em caso de aumentos na corrente de fuga. Este programa de interface também permite que o usuário visualize os dados de maneiras diferentes, exporte os dados assinalados, execute várias análises manuais dos dados armazenados e definindo parâmetros ao SCMS. O CEU é projetado com memória suficiente para armazenar, pelo menos, 16 semanas de valores instantâneos e armazenar médias de valores por 10 anos. Os dados armazenados no CEU são mantidos em segurança em um sistema redundante de disco rígido RAID-1. Os dados podem ser exportados para arquivos de texto. O CEU se comunica com o sistema de rede e com o SCADA através de diferentes tipos de protocolos de comunicação: IEC 61850, IEC (-5-101), Modbus-TCP, DNP 3.0 com conectividade flexível (cabo de comunicação ou fibra ótica). EXEMPLOS DE TELAS DA INTERFACE Visão geral da linha Vista instantânea Vista de uma hora Os valores de curto prazo e de longo prazo são exibidos. Os valores de curto prazo permitem a análise da deficiência do isolamento. Os valores de longo prazo permitem a análise da tendência. Vista das estações São mostrados os valores típicos do potencial de linha durante o funcionamento (impressão digital). Esta tela também permite realizar a referência da localização da deficiência do isolamento. No final de cada dia, o programa gera automaticamente um arquivo de análise dos dados registrados durante o dia e o salva como arquivos CSV. A janela de análise permite ter acesso aos arquivos de histórico e gerar um relatório PDF. SISTEMA DE MONITORAMENTO DE CORRENTE DE FUGA 5

6 GESTÃO DE ALARMES E EVENTOS MEDIÇÃO Número máximo de linhas 10 Número máximo de pontos de medição 100 para um sistema Frequência de aquisição 1 seg COMUNICAÇÃO Protocolos de comunicação IEC 61850, IEC (-5-101), Modbus-TCP VISUALIZAÇÃO E ARMAZENAMENTO Valores instantâneos Valores da análise de curto prazo Valores da análise de longo prazo Tamanho total da memória Idiomas disponíveis Em função do tempo Últimas 16 semanas Média de valores / Média do valor absoluto Em função do tempo ou da posição Janela da média de 1 a 60 min. Armazenamento por no mín. 10 anos Média de valores / Média do valor absoluto Em função do tempo ou da posição Janela da média de 1 a 30 dias Armazenamento por no mín. 10 anos 1 TB Vários idiomas ANÁLISE Número de aquisições para o perfil de referência 10 medições mais relevantes Número de aquisições (global) Período de registro diário Todos os pontos por 16 semanas Valores médios salvos por 10 anos Ajustável HISTOGRAMA DO NÚMERO DE OPERAÇÃO DO CONTATOR Lista dos alarmes em tempo real Relatórios 6 SISTEMA DE MONITORAMENTO DE CORRENTE DE FUGA

7 MEDIÇÃO E CERTIFICAÇÃO Antes do registro dos dados de referência, a Sécheron pode fornecer o serviço de seus especialistas em aterramento e equipotenciação para a certificação dos trilhos. Esta competência permite verificar se a instalação atende às características definidas pela norma europeia EN :2010: Medição da resistência dos trilhos. Condutância por comprimento entre os trilhos Início do projeto percorríveis e as estruturas. Certificação de isolamento das junções ferroviárias. Interferência da corrente de fuga de estruturas de concreto armado. Assistência com registro dos dados de referência. Emissão de corrente de fuga. Competência e recomendação. Treinamento do pessoal. Suporte de parametrização. Fase de design e de construção Fase de comissionamento Serviços de engenharia em aterramento e equipotenciação Treinamento para o controle da condutância entre o aterramento e os trilhos antes da soldagem Certificado de isolamento da junção dos trilhos Certificado de mudança da potencial da estrutura menor do que 200 mv Certificado de "trackwork" (isolamento dos trilhos) Simulação do potencial dos trilhos-aterramento A variação do potencial estrutural pode ser considerada como nula e, assim, compatível com o requerimento da norma EN (<200 mv). v= com Fase de operação Tempo Fase de registro de referência Definição das configurações de proteção Monitoramento para manutenção (intervalo de teste) REFERÊNCIAS A Sécheron tem experiência na criação de sistemas de monitoramento de corrente de fuga para sistemas de metrôs, bondes e veículos leves sobre trilhos (VLT). Para cada projeto a Sécheron fornece manutenção e aprimoramentos do sistema. A qualidade do software e as configurações de parâmetros são aprimoradas continuamente com base na experiência em campo e no retorno permanente, graças a uma estreita cooperação com os operadores. METRÔ Comissionamento: 2012 / VLT Comissionamento: 2014 / Bangalore (Índia) Gold Coast (Austrália) METRÔ Comissionamento: 2016 / METRÔ Comissionamento: 2016 / Kuala Lumpur (Malásia) Bangkok (Tailândia) METRÔ Comissionamento: 2017 / VLT Comissionamento: 2017 / Kochi (Índia) Sydney (Austrália) SISTEMA DE MONITORAMENTO DE CORRENTE DE FUGA 7

8 SG825868BPT_C Sécheron SA Rue du Pré-Bouvier Satigny - Genebra CH-Suíça Tel: +41 (0) Fax: +41 (0) substations@secheron.com Este documento não tem valor contratual e contém informações correspondentes ao nível de tecnologia na data de sua impressão. A Sécheron, a qualquer momento, reserva-se o direito de modificar e/ ou aperfeiçoar o produto cujas características estão descritas neste documento, conforme as novas tecnologias assim o exigirem. É da responsabilidade do comprador informar-se sobre as condições e requisitos de manutenção do produto, sejam quais forem as circunstâncias. A Sécheron reserva-se todos os direitos, especialmente aqueles oriundos das nossas Condições Gerais de Fornecimento. Copyright 2017 Sécheron SA