ANEXO VI ESPECIFICAÇÃO DISPOSITIVOS ELETRÔNICOS INTELIGENTES A6. Dispositivos Eletrônicos Inteligentes IED s (Relés Microprocessados) A6.1 Introdução Esta especificação técnica tem como objetivo estabelecer requisitos técnicos mínimos exigidos para os IED s (relés de proteção microprocessados). O relé deve possuir sincronismo do relógio interno via sinal externo. O sincronismo deverá ser preferencialmente via rede ETHERNET, não sendo possível, deverá ser via porta ótica IRIG-B. A6.2 Dispositivos Eletrônicos Inteligentes IED s Os relés de proteção devem atender as mais severas normas técnicas especialmente as IEC, conforme segue: 60255-5: Suportabilidade às ondas de choque: 5 kv; 60255-22-1: Onda oscilatória amortecida 1 MHz : Classe III; 60255-22-4: Transientes rápidos: Classe IV; 61000-4-3: Irradiações eletromagnéticas: Classe III; 60529: Graus de proteção - IP 52 no painel frontal; 60255-21-1,2,3: Vibrações, choques, suportabilidade sísmica: classe II. A temperatura de funcionamento de todo o conjunto de proteção deverá estar entre - 25 C e +70 C, inclusive a Interface Homem Máquina (IHM) disponível no relé de proteção, caso necessário. O fabricante dos relés de proteção deverá possuir certificação UL, CSA, ISO9001 e ISO14000 em sua última versão. A unidade de proteção deverá possuir alimentação auxiliar variando na faixa de 24 a 250Vcc sem a necessidade de inserção ou troca de acessórios. O equipamento de proteção deve permitir que os transformadores de corrente (TCs) sejam curto circuitados automaticamente no momento de substituição do relé ou quando se desejar realizar algum ensaio com maleta de teste. Os relés auxiliares que serão inseridos no circuito de comando dos equipamentos de interrupção devem ter a capacidade de conduzir a corrente requerida pelas bobinas de abertura dos dispositivos de proteção a eles associados. Deve-se também levar em conta a corrente e a constante L/R da carga no momento de interrupção do circuito de comando, evitando assim danificar os contatos auxiliares do relé. A6.3 Segurança de operação Os IED s (relés microprocessados) deverão incluir no mínimo: 1
Uma função interna de auto supervisão que indique um defeito interno, tanto de hardware quanto de software do relé de proteção, através de um contato de saída permitindo com que o operador tome as devidas ações o mais rápido possível, mantendo assim a integridade de toda a sua proteção; Uma sinalização indicativa no frontal do equipamento de proteção através de um LED e/ou mensagem de texto com inibição dos comandos de saída, quando uma falha interna for detectada; A6.4 Instalação Os IED s (relés microprocessados) deverão ser compacta e de fácil instalação otimizando os custos de instalação, com no mínimo os seguintes requisitos: Profundidade de no máximo 210 mm, levando em conta todos os acessórios necessários; Todos os bornes correspondentes as entradas de corrente e tensão devem ser desconectáveis, possibilitando uma fácil substituição em caso de necessidade; Permitir que todos os ajustes das unidades de proteção, bem como a instalação de eventuais módulos opcionais sejam feitos com o relé em funcionamento. A6.5 Proteções básicas requeridas A6.5.1 Alimentadores 13.8 KV Os IED s (relés microprocessados) dos alimentadores e Disjuntor de Transferência 13,8KV deverão conter no mínimo as seguintes funções em conformidade com a American National Standards Institute (ANSI): 46: Corrente de seqüência negativa; 50/51: Sobrecorrente instantânea e temporizada de fase, respectivamente; 50/51N: Sobrecorrente instantânea e temporizada de neutro, respectivamente; 50/51GS: Sobrecorrente instantânea e temporizada de neutro de alta sensibilidade; 79: Religamento automático com no máximo 4 ciclos ; 86: Bloqueio automático após uma atuação da proteção; 50BF: Falha de disjuntor; 27: Subtensão; 59: Sobretensão; 81: Sub e sobre freqüência; Proteção contra corrente de Inrush; Proteção de carga fria; As proteções de sobrecorrente de fase e neutro devem permitir no mínimo o ajuste dos seguintes parâmetros: Corrente de disparo ou pick-up que deve levar em conta a máxima corrente de carga admissível que passa pelo circuito a ser protegido. Tais ajustes devem 2
corresponder aos valores reais das correntes no primário dos transformadores de corrente (TCs); Tipo da curva: Normal inversa, Muito inversa, extremamente inversa e tempo definido em conformidade com as normas ANSI, IEEE e IEC; Deve possuir Dial de tempo (curva de operação) ou tempo de operação para valores de corrente de até 10 vezes a corrente de pick up. Visando evitar falsas operações da unidade de terra devido as correntes de magnetização decorrentes da energização dos transformadores de potência, uma restrição da componente de segunda harmônica se faz necessário. As unidades de proteção devem contemplar, no mínimo, dois grupos de ajuste de tal forma que seja possível comutar de um grupo para o outro de forma manual, remota (via o sistema de supervisão e controle) ou automática. Os relés devem sinalizar em sua face frontal a mensagem da respectiva função de proteção que ocasionou o disparo do disjuntor, com a respectiva indicação de data e hora da ocorrência do evento. A6.5.2 Barra de 13.8 KV O IED (relé microprocessado) da barra 13,8KV deverá conter no mínimo as seguintes funções em conformidade com a American National Standards Institute (ANSI): 46: Corrente de seqüência negativa; 50/51: Sobrecorrente instantânea e temporizada de fase, respectivamente; 50/51N: Sobrecorrente instantânea e temporizada de neutro, respectivamente; 50/51GS: Sobrecorrente instantânea e temporizada de neutro de alta sensibilidade; 79: Religamento automático com no máximo 4 ciclos ; 86: Bloqueio automático após uma atuação da proteção; 50BF: Falha de disjuntor; 27: Subtensão; 59: Sobretensão; 81: Sub e sobre freqüência; Proteção contra corrente de Inrush; Proteção de carga fria; As proteções de sobrecorrente de fase e neutro devem permitir no mínimo o ajuste dos seguintes parâmetros: Corrente de disparo ou pick-up que deve levar em conta a máxima corrente de carga admissível que passa pelo circuito a ser protegido. Tais ajustes devem corresponder aos valores reais das correntes no primário dos transformadores de corrente (TCs); Tipo da curva: Normal inversa, Muito inversa, extremamente inversa e tempo definido em conformidade com as normas ANSI, IEEE e IEC; 3
Deve possuir Dial de tempo (curva de operação) ou tempo de operação para valores de corrente de até 10 vezes a corrente de pick up. Visando evitar falsas operações da unidade de terra devido as correntes de magnetização decorrentes da energização dos transformadores de potência, uma restrição da componente de segunda harmônica se faz necessário. As unidades de proteção devem contemplar, no mínimo, dois grupos de ajuste de tal forma que seja possível comutar de um grupo para o outro de forma manual, remota (via o sistema de supervisão e controle) ou automática. Os relés devem sinalizar em sua face frontal a mensagem da respectiva função de proteção que ocasionou o disparo do disjuntor, com a respectiva indicação de data e hora da ocorrência do evento. A6.5.3 Barra de 34.5 kv O IED (relé microprocessado) da barra 13,8KV deverá conter no mínimo as seguintes funções em conformidade com a American National Standards Institute (ANSI): 46: Corrente de seqüência negativa; 50/51: Sobrecorrente instantânea e temporizada de fase, respectivamente; 50/51N: Sobrecorrente instantânea e temporizada de neutro, respectivamente; 50/51GS: Sobrecorrente instantânea e temporizada de neutro de alta sensibilidade; 79: Religamento automático com no máximo 4 ciclos ; 86: Bloqueio automático após uma atuação da proteção; 50BF: Falha de disjuntor; 27: Subtensão; 59: Sobretensão; 81: Sub e sobre freqüência; Proteção contra corrente de Inrush; Proteção de carga fria; As proteções de sobrecorrente de fase e neutro devem permitir no mínimo o ajuste dos seguintes parâmetros: Corrente de disparo ou pick-up que deve levar em conta a máxima corrente de carga admissível que passa pelo circuito a ser protegido. Tais ajustes devem corresponder aos valores reais das correntes no primário dos transformadores de corrente (TCs); Tipo da curva: Normal inversa, Muito inversa, extremamente inversa e tempo definido em conformidade com as normas ANSI, IEEE e IEC; Deve possuir Dial de tempo (curva de operação) ou tempo de operação para valores de corrente de até 10 vezes a corrente de pick up. Visando evitar falsas operações da unidade de terra devido as correntes de magnetização decorrentes da energização dos transformadores de potência, uma restrição da componente de segunda harmônica se faz necessário. 4
As unidades de proteção devem contemplar, no mínimo, dois grupos de ajuste de tal forma que seja possível comutar de um grupo para o outro de forma manual, remota (via o sistema de supervisão e controle) ou automática. Os relés devem sinalizar em sua face frontal a mensagem da respectiva função de proteção que ocasionou o disparo do disjuntor, com a respectiva indicação de data e hora da ocorrência do evento. A6.5.4 Transformadores 34,5/13.8 kv O IED (relé microprocessado) dos Transformadores 34,5/13,8kV deverá conter no mínimo as seguintes funções em conformidade com a American National Standards Institute (ANSI): 46: Corrente de seqüência negativa; 50/51: Sobrecorrente instantânea e temporizada de fase, respectivamente; 50/51N: Sobrecorrente instantânea e temporizada de neutro, respectivamente; 50/51GS: Sobrecorrente instantânea e temporizada de neutro de alta sensibilidade; 86: Bloqueio automático após uma atuação da proteção 49RMS: Sobrecarga térmica 49T: Monitoramento da temperatura do trafo através de sensores PT100 50BF: falha de disjuntor 26/63/71: Monitoramento da temperatura do trafo / Buchholz / Nível de óleo 87T2: Proteção diferencial para transformadores de 2 enrolamentos; 64REF: Proteção de falta a terra restrita; Proteção contra corrente de Inrush; Proteção de carga fria; As proteções de sobrecorrente de fase e neutro devem permitir no mínimo o ajuste dos seguintes parâmetros: Corrente de disparo ou pick-up que deve levar em conta a máxima corrente de carga admissível que passa pelo circuito a ser protegido. Tais ajustes devem corresponder aos valores reais das correntes no primário dos transformadores de corrente (TCs); Tipo da curva: Normal inversa, Muito inversa, extremamente inversa e tempo definido em conformidade com as normas ANSI, IEEE e IEC; Deve possuir Dial de tempo (curva de operação) ou tempo de operação para valores de corrente de até 10 vezes a corrente de pick up. Visando evitar falsas operações da unidade de terra devido as correntes de magnetização decorrentes da energização dos transformadores de potência, uma restrição da componente de segunda harmônica se faz necessário. As unidades de proteção devem contemplar, no mínimo, dois grupos de ajuste de tal forma que seja possível comutar de um grupo para o outro de forma manual, remota (via o sistema de supervisão e controle) ou automática. 5
A proteção de sobrecarga térmica deve considerar o valor eficaz verdadeiro da corrente de fase, considerando no mínimo até a 13º ordem, além de levar em conta a medição da temperatura ambiente para evitar operações incorretas (caso sejam instaladas sondas PT100). As proteções diferenciais de transformador devem operar somente para defeitos ocorridos na zona de proteção delimitada pelos TCs instalados nos lados primário e secundário do equipamento. Na ocorrência de defeitos fora desta zona de proteção, as proteções diferenciais não deverão ser sensibilizadas. Os relés devem sinalizar em sua face frontal a mensagem da respectiva função de proteção que ocasionou o disparo do disjuntor, com a respectiva indicação de data e hora da ocorrência do evento. A6.5.5 Medições básicas requeridas nos IED s Cada IED (relé microprocessado) deve conter no mínimo as seguintes medições básicas: valores eficazes True RMS, das três correntes de fase; corrente residual; harmônica total (THD) até a 15ª ordem, para tensão e corrente; medição da corrente média e máxima que circulam nos condutores do alimentador; medição de correntes de disparo em cada fase; medições das tensões de fase e de linha; medições de potência, Energia e freqüência; Registro mínimo de 1024 eventos (operação e faltas); Taxa amostral mínima: 16 amostras/ciclo; Conversor A/D (analógico/digital) de sinal de tensão: mínimo de 12 bits; Precisão mínima: até 1% da leitura; Precisão para medição de freqüência de +/- 0.01Hz. Cada IED (Relé microprocessado) deverá possuir as entradas analógicas: 3 (três) entradas de tensão: - 50 a 347 VCA F-N. 4 (quatro) entradas de corrente sendo uma para neutro ou desequilíbrio: - 5A nominal; 8 (oito) entradas de corrente para relés diferenciais: - 5A nominal; A6.7 Painel frontal O IED (relé microprocessado) deverá incluir um display frontal que indicará: 6
Os valores medidos; As mensagens de operação; Mensagens de manutenção. Todas as mensagens indicadas bem como qualquer outro aviso e/ou alarme devem estar disponíveis em língua Portuguesa (Brasil). As mensagens de alarmes devem possuir no mínimo duas linhas de texto. Para sinalização dos alarmes e status do disjuntor, devem ser disponibilizados no mínimo 8 LEDs que possibilitem ser configurados de forma simples, rápida e eficaz. O display frontal dos IED s deverá disponibilizar de maneira clara e objetiva as medições, dados de operação e mensagem de alarmes. Além disto, deverá ser possível através dele realizar os ajustes do equipamento de proteção, porém tais modificações deverão ser protegidas por senhas de acesso de 4 dígitos (uma para os parâmetros gerais e outra para os parâmetros de proteção), de tal forma que apenas pessoas tecnicamente habilitadas possam manusear estas funções no equipamento. A6.8 Controle e Monitoramento O IED (relé microprocessado) deve dispor de entradas e saídas digitais para possibilitar: Comandar a abertura e o fechamento do disjuntor de forma automática utilizando a bobina de abertura e fechamento ou através do diagrama mímico implementado no frontal do equipamento de proteção para produtos que contemplem esta característica. Realizar a supervisão do circuito de trip, permitindo com que o operador tome as ações corretivas com antecedência, caso haja algum defeito no circuito de comando associado ao disparo do disjuntor, tais como fio rompido ou bobina queimada. Indicar se a mola do disjuntor está carregada, bem como o respectivo tempo de carregamento do motor associado; Sinalizar e disparar o disjuntor a gás SF6, quando a pressão do mesmo estiver baixa; Implementar equações lógicas, permitindo executar pequenas funções de controle utilizando informação das proteções e das entradas digitais. Utilizar com a função de anunciador de alarmes, permitindo customizar as mensagens no display frontal; As seguintes quantidades mínimas de entradas e saídas digitais são requeridas nesta especificação de tal forma a atender o Sistema de Supervisão e Controle da ELETROBRAS DISTRIBUIÇÃO RONDÔNIA: 7
Alimentadores 13.8 KV 10 Entradas e 8 Saídas Digitais (sendo 01 para autosupervisão); Transformadores 34,5/13.8 KV 28 Entradas e 16 Saídas Digitais (sendo 01 para autosupervisão); A6.9 Análise de defeitos O IED (relé microprocessado) deve prover a função de oscilografia incorporada que consiste basicamente em armazenar as formas de onda das correntes nas três fases e no neutro na ocorrência de um disparo, seja ele manual ou automático. Deverão dispor de ajuste do número de ciclos que devem ser oscilografados antes da falta, bem como a duração total do registro. Os sinais devem ter no mínimo uma freqüência de amostragem de 720Hz o que implica em 12 amostras por ciclo de 60Hz A unidade deverá registrar no mínimo 5 (cinco) eventos de oscilografia datados com precisão de no mínimo 1 ms. A Oscilografia deverá ser em formato COMTRADE. A6.10 Comunicação O IED (relé microprocessado) deverá possuir porta de comunicação com protocolo IEC61850. Por esta porta também deverá ser possível o acesso remoto (configuração, parametrização, oscilografia, etc) em rede TCP/IP. Além disso, os relés devem dispor de uma porta frontal padrão RS232, ETHERNET ou USB para permitir a parametrização e leitura dos ajustes e medições localmente através de um PC. A6.11 Software Para cada IED (relé microprocessado) deverá ser fornecido um kit de configuração contendo um cabo de comunicação e os softwares necessários à parametrização e aquisição de oscilografias. O software de parametrização deverá conter um sistema de auto ajuda, organizado em tópicos no idioma português, possuir a introdução dos parâmetros de configuração de forma intuitiva, simples e direta alem de possibilitar o envio e recebimento dos parâmetros de configuração entre o PC-Relé e Relé-PC. Após a inserção dos dados de configuração no software de parametrização, este deve ser capaz de organizar automaticamente todas estas informações em um único dossiê de forma sistemática, organizada por tópicos e permitir a impressão das mesmas. 8
O software de parametrização deve possuir além do recurso de inserção dos dados de parametrização a possibilidade de: Executar a leitura de todas as medições, dados de operação e mensagens de alarmes; Executar a leitura dos diagnósticos do disjuntor tais como: ka 2 acumulados, contadores de operações e outras informações; Informar o estado lógico das entradas e saídas digitais, e dos LEDs de sinalização; Informar os resultados do autocheck interno bem como dos módulos externos on-line e apresentar em caso de defeito a causa ou diagnóstico da falha; Visualizar os alarmes e históricos bem como executar o RESET dos mesmos; Realizar o download dos arquivos de oscilografia e possibilitar o disparo de um novo registro oscilográfico pelo usuário; As licenças dos softwares deverão ser fornecidas pela CONTRATADA, que deverá ser instaladas nos notebooks de manutenção O software deverá ser executado em plataforma, Windows XP ou superior. Para facilitar a manutenção e operação, o mesmo software deve ser capaz de realizar os procedimentos acima citados em todas as unidades de proteção fornecidas mesmo que os modelos sejam distintos, salvo exceção de fabricantes distintos. A6.12 Garantia Tratando-se de um equipamento de proteção de redes elétricas onde o perfeito funcionamento do IED (relé microprocessado) é essencial, o prazo de garantia contra defeito de fabricação deve ser de 10 anos. O fabricante deverá dispor de uma assistência técnica e de suporte técnico especializado no Brasil, de preferência na mesma região geográfica onde se situa a ELETROBRAS DISTRIBUIÇÃO RONDÔNIA. 9