Aumento da Confiabilidade de Esquemas de Proteção e Controle em IEC com o uso de Message Quality

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1 umento da Confiabilidade de Esquemas de Proteção e Controle em IEC com o uso de Message Quality Douglas Oliveira - SEL Geraldo Rocha - SEL Paulo Franco - SEL

2 Introdução Norma IEC Estabelece as funcionalidades dos protocolos de comunicação vertical e horizontal dentro de uma subestação IHM Operação Local Firewall Switch C Gateway Gateway Web Centro de Operação Remoto cesso de Engenharia Switch Switch de Proteção ntena de Proteção de Proteção GPS Controlador de utomação Programável de Proteção de Proteção de Proteção

3 Características da Norma IEC Comunicação de alta velocidade em rede Ethernet Interoperabilidade de equipamentos de diferentes fabricantes Significativa redução da quantidade de cabos utilizados Menor possibilidade de obsolescência no futuro

4 rquiteturas de Redes de Comunicação Ethernet Estrela Simples SWG SWITCH GERENCIÁVEL IED 01 IED 02 IED 03

5 rquiteturas de Redes de Comunicação Ethernet nel SWG SWG IED 01 IED 02 IED 03

6 rquiteturas de Redes de Comunicação Ethernet Estrela Dupla SWG SWG IED 01 IED 02 IED 03

7 Monitoramento de Redes de Link de dados Comunicação Ethernet

8 Mensagens GOOSE Relacionadas a um DataSet Messagens repetidas em intervalos de tempo pré-determinados Intervalos menores entre mensagens na ocorrência de mudança de estado de uma das variáveis Mudança de estado de uma das variáveis MaxTime MaxTime ms

9 Monitoramento de Redes de Comunicação Ethernet Mensagens GOOSE

10 Identificação da integridade do canal Message Quality de comunicação

11 Seletividade Lógica Princípio de funcionamento: Proteção de sobrecorrente Existência de comunicação (inputs / outputs ou via rede) entre os relés Resposta praticamente instantânea intervalos de coordenação de 50 a 150 ms tipicamente 11

12 Falta no limentador I F Carga G Carga Carga 12

13 Tempo Coordenação de Sobrecorrente Típica Geral limentador Fusível Corrente 13

14 Falta na arra I F Carga G Carga Carga 14

15 Disjuntor Geral Opera Com Temporização Para Falta na arra Tempo Geral t max limentador t min Corrente I min I max 15

16 Falta no limentador I falta I falta loqueio 16

17 Seletividade Lógica Com Falha de Disjuntor I falta SEL-351 SEL-351 SEL-351 SEL-351 I falta 17

18 Falta na arra I falta 18

19 Seletividade Lógica loqueio Partida + IN /51 I F Carga G Carga Carga 19

20 Seletividade Lógica OUT1 LIM. OUT1 GERL 86 (F) OUT2 LIM. OUT3 LIM. 52 Disjuntor do limentador 52 Disjuntor Geral IN1 GERL loqueio 50/51 86 (F) Trip 50F - 52a - 52a - 20

21 plicação com IEC O uso da IEC permite que o sinal de bloqueio seja transmitido via rede de comunicação, dispensando os contatos de saída e entradas digitais físicas comunicação entre os IEDs é ainda constantemente monitorada (bit quality), podendo o esquema ser desabilitado em caso de falha na rede 21

22 Seletividade Lógica com IEC Falha do Disjuntor + + OUT1 LIM. OUT1 GERL 86 (F) OUT2 LIM. OUT3 LIM. 52 Geral: V02, V04 Disjuntor do limentador 52 Disjuntor Geral IN1 GERL PKP_OC bloquei o 50/51 86 (F) 50F Trip 50F - 52a - 52a Geral: V01, V03 - loqueio por Seletividade Lógica Falha do Disjuntor 22

23 Seletividade Lógica com IEC OUT1 LIM. OUT1 GERL 86 (F) OUT2 LIM. OUT3 LIM. 52 Disjuntor do limentador 52 Disjuntor Geral IN1 GERL bloquei o 50/51 86 (F) Trip 50F 52a 52a

24 SWITCH SWITCH Seletividade Lógica com IEC berto com sucesso I falta I falta+carga ay Controller Proteção TRIP (HRDWIRED) ay Controller Proteção ay Controller Proteção ay Controller Proteção GOOSE (Sinal de loqueio = 1) GOOSE (Sinal de loqueio = 1) SWITCHES REDUNDNTES Conexão Ethernet 24

25 Seletividade Lógica com IEC P2 50G2 CCOUTnn Comunic Sinal de loqueio (limentadores) Message Quality (Falha na Comun.= 1; Comunic. OK = 0) do limentador 50P2 50G2 CCINnnn 100 ms 0 Ethernet Comunic Ethernet TRIP SWITCH SWITCH do Transformador 25

26 CONCLUSÃO Norma IEC traz benefícios reais para as subestações rede de comunicação deve apresentar alta confiabilidade e disponibilidade s possíveis falha de comunicação devem ser identificadas pelos IEDs e tratadas nas lógicas

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