Luis Fabiano 21/ago/2008. Integração de Proteção e Controle IEC61850

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1 ABB Group - 1 Luis Fabiano 21/ago/2008 Integração de Proteção e Controle IEC61850

2 Tendência na integração de funções ABB Group - 2 -

3 Norma IEC61850 para automação de subestações Padroniza a comunicação em rede entre equipamentos nas subestações e sistemas IHM Funções centrais Estação Gateway Proteção 1 Proteção 2 Proteção & Controle Proteção 1 Proteção 2 MVB,CAN outros ABB Group Interface Processo Interface Processo Interface Processo

4 Norma IEC61850: Conceitos fundamentais Norma IEC61850 para automação de subestações Conceitos de Comunicação Modelos de dados UCA 2.0 IEC61850 IEC60870 Linguagem de Configuração Tecnologia Ethernet ABB Group Barramento de Processo Arquitetura de Comunicação

5 Norma IEC61850: Conceitos fundamentais Interoperabilidade A habilidade dos IEDs de um ou diversos fabricantes em trocar informações e utilizar as informações para suas próprias funções. Livre configuração A norma deve suportar diferentes filosofias e permitir uma livre alocação de funções, isto é, deve trabalhar igualmente para conceito centralizado (com RTU) ou descentralizado (SCS). ABB Group Estabilidade de longo prazo A norma deve ser à prova de futuro, isto é, deve estar apta a seguir o progresso na tecnologia da comunicação assim como a evolução das exigências do sistema

6 Norma IEC61850: Conceitos fundamentais Modelo de dados e evolução da tecnologia de comunicação Lento APLICAÇÃO MODELO DE DADOS Objetos serviços Domínio da Aplicação Dispositivos de manobra, proteção e controle, comandos, eventos, alarmes, etc COMUNICAÇÃO Interface abstrata Interface pilha Rápido Tecnologia da comunicação Mensagens, telegramas, frames,, físicof ISO/OSI Sete camadas MMS TCP/IP Ethernet ABB Group - 6 -

7 Norma IEC61850: Conceitos fundamentais Modelo de dados orientado à objetos SIMG SIMG CSWI XSWI TVTR XSWI SIMG PTRC PTOC CSWI CSWI ABB Group TCTR XCBR Tecnologia primária (Switchgear) Tecnologia secundária (Automação de subestações)

8 Norma IEC61850: Conceitos fundamentais Modelo de dados orientado à objetos LN1 (XCBR) Dispositivo Lógico LN2 (MMXU) StV q PhA PhB Atributos do dado 1 N Dado 1 N Pos A Nó lógico 1 N ABB Group Bay A Dispositivo Físico (endereço de rede) Dispositivo lógico 1... N Dispositivo Físico

9 Norma IEC61850: Definição de modelo de objetos Todos os dispositivos (primários e secundários) em uma subestação podem ser representados por um modelo virtual Físico (real) Abstrato (virtual) Trip Pos Disjuntor XCBR - Pos - stval Pos Relig Relé de proteção PTOC - Op. - general Relé de proteção RREC - Op. - general ABB Group PTRC - Tr - general Trip

10 Norma IEC61850: Livre alocação de funções IHM IHM Comando Comando Relatório de posição Relatório de disparo Relatório de posição Relatório de disparo Relé de controle Relé de proteção Relé de proteção CSWI PTOC CSWI PTOC XCBR XCBR TCTR XCBR TCTR ABB Group Cablagem convencional Cablagem convencional Cablagem convencional Cablagem convencional Cablagem convencional

11 Norma IEC61850: Livre alocação de funções Proteção e controle de bay de linha usando LNs =E1 nível de tensão 110kV IHMI Comandos =WB1 SS 1 Posições =WB2 SS2 =QB1 =QB2 XSWI CSWI CILO =QA1 =QC1 =QE1 XSWI XCBR TCTR XSWI CSWI CSWI CSWI CILO CILO CILO Correntes MMXU Eventos de TRIP PTOC PTRC ABB Group =Q1 bay de linha XSWI Uso do LN Interface com o processo Controle Medição Proteção Interface com o sistema

12 O que significa IED? IED = Intelligent Electronic Device Uma unidade multifuncional para controle, medição, proteção e monitoração de um objeto, por exemplo: uma linha ou um transformador (ou vários objetos) Um hardware modular e uma biblioteca de software comum Registrador de falhas, eventos e oscilo-perturbógrafo descentralizados em cada IED (100 falhas com 96 sinais digitais e 40 canais analógicos) Interface incluída para conexão a SCS, SMS e SCADA (SPA, LON, IEC , DNP3.0 e IEC 61850) Relógio de tempo real e sincronização de tempo incluídos ABB Group O IED pode ser configurado para cada exigência de projeto

13 Esquema representativo de um IED 24 AI (E.g. 12 U + 12I) Registro para 100 perturbações e 40 canais Memória, HMI e Comunicação para Controle & Monitoramento 11/14 Placas de I/O (E.g. 96 BO BI) ABB Group A/D 5 khz ~ ~ ~ ~ ~ ~ 24 canais (Corrente e Tensão) Fundamental 50/60 Hz 2nd, 3rd, 5th PDIS PIOS PTTR RPLD PTUF PTOF PDIS 600 Mhz PFRC RSYN RFLO RPSB POCM RBRF PUVM PGPF RREC MMTR PSOF PEFM PTOC POVM 600 Mhz RDIF PSCH RDRE Logic PTRC GGIO Trip & Signal Matrix Comunicação remota para proteção (Diferencial, Intertrip etc.) I/O

14 Configuração de placas traseiras Elevada capacidade de I/Os e de comunicação MIM (max 4) 1/1 Caixa Opção 1: 1TRM = 12 AI < 14 I/O módulos BIM (max 11/14) BOM (max 4) IOM (max 6) 24 saídas binárias 12 saídas binárias e 8 entradas binárias 6 entradas transdutoras faixa de + 20 ma ABB Group Opção 2: 2TRM = 24 AI < 11 I/O módulos 16 entradas binárias

15 IEDs permitem proteção e controle de dispositivos Amplo IHM para Visualização e controle local Selecionar antes de operar Rápida visão do estado do bay Indicação de posições Medições dinâmicas Diagrama unifilar apresentando o arranjo do sistema Sincronismo e religamento adicionais podem ser incluídos ABB Group

16 Esquema de proteção para subestação industrial Exemplo de aplicação 1 50/51; 50/51N 87B 2 x 50/51, 50/51N 87T 50/51; 50/51N 3 x 50/51, 50/51N 87T 50/51; 50/51N 3 x 50/51, 50/51N ABB Group

17 Esquema de proteção para subestação industrial Exemplo de aplicação 2 50/51; 50/51N 2 x 87T 2 x 50/51, 50/51N 2 x 87T 2 x 50/51; 50/51N ABB Group REC x 50/51, 50/51N

18 Esquema de proteção para subestação industrial Exemplo de aplicação 3 50/51; 50/51N 2 x 87T 2 x 50/51, 50/51N 1 x 87T 1 x 50/51; 50/51N 1 x 87T 1 x 50/51; 50/51N 3 x 50/51, 50/51N 3 x 50/51, 50/51N ABB Group REC x 50/51, 50/51N

19 Esquema de proteção para subestação industrial Exemplo de aplicação 4 50/51; 50/51N 2 x 87T 2 x 50/51, 50/51N 1 x 87T 1 x 50/51; 50/51N 3 x 50/51, 50/51N 1 x 87T 1 x 50/51; 50/51N 3 x 50/51, 50/51N ABB Group B 6 x 50/51, 50/51N 6 x 50BF REB 670

20 Esquema de proteção para subestação industrial Exemplo de aplicação 5 87L 21/ 21N 67/ 67N Proteção de retaguarda da linha de transmissão 50/51; 50/51N 2 x 87T 2 x 50/51, 50/51N 1 x 87T 1 x 50/51; 50/51N 3 x 50/51, 50/51N 1 x 87T 1 x 50/51; 50/51N 3 x 50/51, 50/51N ABB Group B 6 x 50/51, 50/51N 6 x 50BF REB 670

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