82
case-study
abordagem única para testes em sistemas de proteção RELAYSIMTEST SIMPLIFICA A FUNCIONALIDADE DOS TESTES NOS RELÉS DE PROTEÇÃO Muitas das redes elétricas de energia têm registado significativas alterações nos últimos anos.
Devido à mudança na política energética, atualmente a energia alimenta estas redes de formas muito diferentes enquanto o consumo pode ser feito muito longe. Isto está a tornar as redes de energia cada vez mais complexas e obriga-as a funcionarem muito perto dos seus limites. Por conseguinte, isto resulta em desafios completamente novos para a conceção de um sistema de proteção e testes detalhados do sistema de proteção, sendo crucial utilizar estas tarefas de proteção mais complexas. A corrente, bem estabelecida, para as soluções de teste verifica sobretudo o funcionamento correto com as configurações do respetivo relé. Estes, denominados testes funcionais, geralmente incluem medidas como o arranque ou a configuração dos respetivos relés. As crescentes procuras incluem um procedimento multifacetado que começa com a investigação da falha e cenários de funcionamento seguido de uma escolha do conceito de proteção mais apropriado. Um dos maiores desafios deste processo é o cálculo das configurações de cada componente e a eliminação das interações de distúrbio antes do arranque do sistema. Esta inerente complexidade aumenta a probabilidade de erros durante o desenvolvimento do sistema de proteção. Estes erros, que ocorrem durante o processo de conceção, não podem ser encontrados com os métodos de teste funcional.
Investigação para testes Permanentemente a observar tendências de fornecimento de energia, avanços e alterações em todo o mundo, a OMICRON como um fabricante de referência em soluções de teste para proteção e tecnologias de medição, reconhece e aceita novos desenvolvimentos como um meio para estes novos desenvolvimentos e produtos. Os desafios futuros e www.oelectricista.pt o electricista 51
FIGURA 1. OS PASSOS DURANTE O DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE PROTEÇÃO A TORNAR-SE CADA VEZ MAIS COMPLEXO.
atuais enfrentados pela indústria de energia levam a OMICRON a uma nova abordagem para os sistemas de proteção de teste, atualmente disponível com a solução de teste recente e única RelaySimTest que controla o hardware de teste tal como os conjuntos de teste OMICRON CMC. Este software aborda os desafios mencionados acima ao autorizar os engenheiros de teste com uma nova abordagem de teste e traz uma nova qualidade para este ao abranger todas as etapas do desenvolvimento do sistema de proteção. O software recebe a aplicação do sistema de proteção e transmite-o a uma simulação do sistema de energia. Muitas tecnologias de ponta e novas abordagens necessitaram de construir esta grande inovação e torná-la útil para o negócio diário de testes de proteção. Para conseguir relacionar os diferentes sistemas de energia para cada sistema de proteção, o RelaySimTest possui um editor monofásico rápido e de fácil utilização. Com base no sistema de energia traçado podem ser definidas as sequências de falha e ocorrências no disjuntor. Estas sequências ou
etapas de teste podem simular todos os possíveis cenários que seja necessário garantir no sistema de proteção. Os valores de cálculo do processo estão baseados numa simulação de energia do sistema muito realista que simula os efeitos transitórios e não transitórios, como a corrente DC-offset durante a criação da falha, a capacidade de carga de corrente em longas linhas, acoplamento mútuo, entre outros.
Simplificando os testes distribuídos Porque o sistema de proteção e a sua lógica e coordenação são geralmente distribuídos por muitos relés, torna-se necessário injetar correntes e tensões de forma sincronizada para todos os relés do sistema. Isto pode até implicar a injeção sincronizada para os relés distribuídos ao longo de várias distâncias. No passado isto pedia a coordenação da injeção através do telefone em todas as extremidades. A análise do comportamento do sistema de proteção apenas é possível depois
84
case-study
FIGURA 2. RELAYSIMTEST SIMPLIFICA A FUNCIONALIDADE DE PREPARAÇÃO DO TESTE, COMO POR EXEMPLO AO UTILIZAR UM EDITOR INTUITIVO DE REDE, FORMAS DE ONDA SIMULADAS NA REALIDADE E VALORES DE TESTE CALCULADOS AUTOMATICAMENTE.
no campo. Também não é possível executar estes simuladores em tempo real além da distância para os relés de distribuição. O RelaySimTest utiliza uma solução única denominada Simulação Iterativa do Circuito Fechado. Ao invés de executar o circuito fechado em tempo real, a simulação é executada em iterações. Com cada iteração, um novo evento é automaticamente adicionado à sequência até que esta esteja completa. Isto
permite ao RelaySimTest testar cada conceito de proteção apenas por colocar uma falha e observar as reações do sistema de proteção, até mesmo quando os relés são distribuídos.
Inúmeros casos de utilização com RelaySimTest O RelaySimTest já comprovou a sua utilidade em muitos testes de campo um pouco por
FIGURA 3. RELAYSIMTEST PERMITE O TESTE SINCRONIZADO DA PROTEÇÃO DA LINHA DIFERENCIAL DISTRIBUÍDA, INCLUINDO A CRIAÇÃO DA FALHA ATRAVÉS DA UTILIZAÇÃO DE UM CONJUNTO DE TESTE EM CADA EXTREMIDADE. www.oelectricista.pt o electricista 51
todo o mundo. Só para citar algumas aplicações que são possíveis ou nas quais já tenha trabalhado particularmente bem: • Proteção do barramento. Porque o RelaysimTest pode controlar múltiplos conjuntos de teste, é possível introduzir em todas as unidades do compartimento em simultâneo. • Três linhas do terminal. A possibilidade de executar o conjunto de teste através de uma ligação móvel à Internet reduziu, de forma significativa, o tempo de teste no campo. Também o tempo de preparação foi fortemente reduzido porque não foi necessário nenhum cálculo em separado, uma vez que este era da responsabilidade da simulação do sistema de energia integrado no RelaySimTest. • Bloqueio da Oscilação de Potência. • Linhas compensadoras das Séries. • Redes de distribuição com seccionadores a interromper a não-falha. Nestas redes em anel, um disjuntor principal interrompe a falha de corrente. Os seccionadores isolam a falha e o sistema é restaurado. • Novos procedimentos de teste para relés de proteção modernos com algoritmos complexos.
Resumo Com o RelaySimTest, a distribuição dos testes pode ser efetuada da mesma forma como simples disparos. Os necessários sinais de injeção são calculados para todas as extremidades de forma automática, tornando a resolução de problemas da rede muito eficiente. Os relatórios completos podem ser gerados num lugar ao longo de todo o teste, abrangendo todos os relés. Além disso, o software simula as operações controladas pelo relé do disjuntor. Com a simulação Iterativa em Circuito Fechado, o teste das funções de auto-religar é possível mesmo nos sistemas de proteção distribuídos. O RelaySimTest também é uma solução eficaz para tarefas de testes desafiantes, incluindo oscilações de energia, falhas de terra transientes, fenómeno da linha capacitiva tal como complexos fenómenos de teleproteção e esquemas de proteção adaptativos. O software permite simular valores de estado constante e sinais transitórios mesmo sem estar ligado um conjunto de teste CMC (simulação offline como, por exemplo, para a conceção e engenharia).
OMICRON Technologies España, S.L. Tel.: +34 916 524 280 · Fax: +34 916 536 165 www.omicron.at