TESTES DE PERFORMANCE DE IED S ATRAVÉS DE ENSAIOS UTILIZANDO MENSAGENS GOOSE (IEC61850)

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1 TESTES DE PERFORMANCE DE IED S ATRAVÉS DE ENSAIOS UTILIZANDO MENSAGENS GOOSE (IEC61850)

2 Resumo Este trabalho apresenta os resultados obtidos em diversos testes envolvendo seletividade lógica. Implementada através de lógica de contatos ou através de mensagens GOOSE, a redução do degrau de tempo que garante a seletividade lógica e a utilização de tecnologia nacional para realizar todos estes testes.

3 Introdução Evolução dos IED s e das comunicações entre dispositivos; Novos Métodos, Ferramentas e Recursos; Comunicação (IEC61850) Crescente Desafio p/ Cadeia de Proteção (Estudos, Comissionamento e Manutenção); Ferramentas de análise estática e dinâmica para avaliações;

4 IEC61850 (GOOSE) Padronização Interoperabilidade Redução nos custos de cabeamento Troca de Informações via Msg GOOSE (Generic Object Oriented Substation Event)

5 Objetivos Verificar: A diferença de tempo entre trip via CONTATO e trip via GOOSE A performance da seletividade lógica via GOOSE (Busca do degrau garantido)

6 Seletividade Corrente x Tempo Convencional: degrau 300 a 400ms; (Tolerância de Erro do Relé + Temp. Op. Disj + Erro Projetista + Margem de Segurança) Não necessita de troca de informação; Dificuldade: Relés com níveis de curto circuito próximos; 0,4s Tempo da Falta: Longo

7 Seletividade Lógica (Bloqueio) Lógica: Degrau menor (50 a 150ms); Necessita de troca de informação; Vantagem: Relés com níveis de curto circuito equivalentes; Tempo de Falta: Menor, diminuindo o esforço térmico. Degrau Reduzido

8 Circuito de entrada utilizado nos testes A idéia simulada no sistema acima é ilustrar uma situação de seletividade lógica entre o relé do ramal de entrada (7UT) e os relés dos alimentadores (7SJ-1 e 2). Os testes realizados compararam o tempo total entre o início da falta e o tempo de trip do relé, além das condições de bloqueio (por Trip) necessárias na seletividade lógica.

9 Parâmetros utilizados no teste Função Parâmetro Relé 1: 7UT Relé 2: 7SJ Relé 3: 7SJ Pickup 2A 1,3A 1,3A Função 51 Dial de tempo 0,5 0,5 0,5 Curva IEC normal inv. IEC normal inv. IEC normal inv. Função 50-1 Função 50-2 Pickup 6A 6A 6A Tempo definido 500ms 400ms 400ms Pickup 10A 10A 10A Tempo definido 100ms 0s 0s

10 Seqüência de Testes Realizados 1 Teste: Sistema sem Seletividade Lógica 2 Teste: Seletividade Lógica via CONTATO 3 Teste: Comparativo entre os tempos de TRIP por CONTATO e pela msg. GOOSE 4 Teste: Seletividade Lógica via GOOSE

11 1 Teste Esquema do Sist. Sem Seletividade Lógica Sistema sem comunicação

12 1 Teste Resposta do Sist. Sem Seletividade Lógica Teste da Função 50-2 injetando 15A; IED s sem comunicação Tempo de atuação do 7SJ e do 7UT sem bloqueio (D=93,8ms)

13 2 Teste Esquema de bloqueio utilizando lógica de contatos Função de bloqueio ativa; Tempo de seletividade: 100ms

14 2 Teste Resposta da Seletividade Lógica via Contato Teste da Função 50-2 injetando 15A; IED s com troca de informações via Contato O IED 7SJ atuou e bloqueou o trip do 7UT via CONTATO Limite Encontrado: Tempo Seletividade 100ms (GARANTIDO)

15 Teste comparativo entre os tempos de TRIP por CONTATO e pela msg. GOOSE 3 Teste Teste de performance de TRIP do relé 7SJ

16 3 Teste Teste comparativo entre os tempos de TRIP por CONTATO e pela msg. GOOSE A característica do IED foi comparada em todas suas funções de sobrecorrente: 51; 50-1; 50-2; (Com dois ajustes) Garantir que não há perda de performance da resposta do relé via CONTATO ou via GOOSE

17 3 Teste Comparativo entre os tempos de trip pelo contato e pelo GOOSE Corrente [A] Tempo do Contato Tempo do GOOSE TContato - TGOOSE 3,0 10,0678s 10,0632s 4,67ms 5,0 4,0335s 4,0286s 4,87ms 6,0 3,3362s 3,3316s 4,60ms 7,0 438,75ms 436,32ms 2,43ms 8,5 438,74ms 433,65ms 5,09ms 10,0 436,04ms 431,10ms 4,94ms 11,0 29,66ms 24,81ms 4,84ms 12,0 24,35ms 21,02ms 3,33ms 15,0 27,79ms 24,46ms 4,33ms 18,0 28,31ms 25,00ms 3,31ms 11,0 59,16ms 54,34ms 4,82ms 12,0 59,79ms 54,76ms 5,03ms 15,0 52,20ms 46,20ms 6,00ms 18,0 58,59ms 54,16ms 4,43ms

18 3 Teste Comparativo entre os tempos de trip pelo CONTATO e pelo GOOSE Teste da Função 50-2 injetando 15A; Teste comparativo de tempo entre a interface de contato e mensagem GOOSE (D=6ms)

19 Teste da seletividade lógica utilizando 4 Teste mensagens GOOSE Esquema de bloqueio utilizando rede ethernet (IEC61850 GOOSE)

20 4 Teste Teste da seletividade lógica utilizando mensagens GOOSE Degrau de 100ms, OK??? Para o degrau de 100ms, lógica aprovada. Testes reduzindo o degrau de seletividade. Menor degrau de seletividade GARANTIDO: 50ms. Metade do Tempo do Degrau via Contato

21 4 Teste Teste da seletividade lógica utilizando mensagens GOOSE Teste da Função 50-2 injetando 15A; IED s com troca de informações via GOOSE O IED 7SJ atuou e bloqueou o trip do 7UT via GOOSE

22 Vantagens do Sistema de seletividade via Msg GOOSE GOOSE: Digital, tratada diretamente pelo processador CONTATO: Atraso relativo a sensibilização (leitura), scan rate A comunicação redundante (duplo anel) Sempre em teste, oferecendo maior confiança quanto ao bloqueio; Simplicidade obtida para o cabeamento ethernet;

23 Conclusões IEC61850 Redução do Degrau de Seletividade via GOOSE: 50ms; Simplifica: bloqueio entre dispositivos, intertravamento e transfer trip, lógicas entre dispositivos e outras; Trip via GOOSE mais rápida que via CONTATO; Oferece segurança uma vez que a comunicação está sendo testada o tempo todo; Não se limita ao numero de entradas e saídas binárias; Mais Informações, Melhor controle; Fácil expansão e Econômico;

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