Cigré/Brasil
CE B5 – Proteção e Automação
Seminário Interno de Preparação para o
Colóquio de Madri 2007
Rio de Janeiro, outubro/07
Dados do Artigo
• Número: 202
• Título:
Acceptable Funcional Integration From The
Point of View of Users and Manufacturers
• Autoria:
Alex Apostolov (Omicron Electronics, USA),
Volker Leitlof (RTE CBER/SET, France),
Massimo Petrini (Terna, Italy),
Stig Holst (ABB, Sweden)
Objetivo
APRESENTAR OS RESULTADOS DE DUAS PESQUISAS
REALIZADAS PELO WG B5-13 SOBRE INTEGRAÇÃO FUNCIONAL
- Pesquisa com os usuários de IED
- Pesquisa com os fabricantes de IED
O OBJETIVO É A BUSCA DA RESPOSTA AO QUESTIONAMENTO:
- Qual é o nível aceitável de integração funcional?
Destaques
Os resultados obtidos dos questionários estão baseados nas
respostas de:
- 29 concessionárias: 7 da Europa, 8 da América do Sul, 8 da
Ásia/Austrália e 6 da América do Norte
- 20 fabricantes/representantes: 9 da Europa, 7 da Ásia/Austrália, 2
da América do Norte e ...
As respostas obtidas dos usuários representam uma amostragem
de todos os tipos de concessionárias (tamanho e atividade).
Algumas concessionárias possuem apenas a atividade de geração.
Destaques: Análise das Respostas das Concessionárias
 Os IED parecem ser amplamente aceitos;
 100% das concessionárias informam que possuem IED aplicados
em sistemas de proteção e de registradores. Aplicação em
sistemas de medição está mais restrita;
 A maioria das concessionárias não aceita, em qualquer nível de
tensão a integração das proteções Principal1 e Principal 2 em um
mesmo IED;
 Quase todos gostam da capacidade do registrador de faltas
incorporado nos relés de proteção. A integração das funções de
registro de faltas é aceita em qualquer IED de proteção.
Seqüenciamento de eventos é a função preferida, mas oscilografia
e localização de faltas são também bastante atrativas;
Destaques: Análise das Respostas das Concessionárias
 IED multifuncionais são geralmente aceitos, embora, dependendo
da filosofia das concessionárias, ainda existam restrições;
 A integração de controle e demais funções em IED de proteção
tende a ser aceita, com a condição de que os IED sejam
duplicados;
 A integração de proteção principal e funções de controle manual
(local ou remoto) em IED não é muito popular. A integração de
outras funções como monitoramento remoto e de controle
automático são mais facilmente aceitas;
 Deduz-se, a partir dos resultados da pesquisa, que parece não
haver diferenças significativas quanto a aceitação de IED
multifuncionais pelos setores de transmissão e de distribuição;
Destaques: Análise das Respostas das Concessionárias
 80% das concessionárias aceitam a integração funcional, mas
apenas 40% estabelecem que devem existir regras para aplicação
deste recurso. Verifica-se que metade das concessionárias não
está sendo cuidadosa quanto a este requisito;
 Apenas 20-25% das concessionárias identificam itens que
restringem o nível de integração funcional de IED em suas
especificações. Há provavelmente um deficit no detalhamento de
requisitos sobre integração funcional nas atuais especificações;
 As regras que estabelecem o nível de integração tem origem em
requisitos de confiabilidade, padrões de projeto e de manutenção,
recursos disponíveis, experiência e custos;
Destaques: Análise das Respostas das Concessionárias
 Embora tradicionalmente conservativos, cerca de 41% das equipes
de proteção e controle entendem que a evolução para a política de
integração funcional é possível. Este indice pode estar refletindo a
tendência geral da indústria para rápidas mudanças;
 Entretanto, a aceitação de um maior grau de integração funcional
irá depender da aceitação deste princípio pelas equipes de
operação e da capacidade das concessionárias em desvincular
esta integração de sua estrutura organizacional;
 Com relação ao impacto da Norma IEC 61850 na política de
integração funcional, muitas concessionárias estão em posição de
aguardo. Requerem maiores informações sobre a Norma;
Destaques: Análise das Respostas das Concessionárias
 A grande maioria dos usuários identifica vantagens na integração
funcional, relacionadas à redução de custos e à instalação. Muitos
percebem vantagens para a engenharia de aplicação,
comissionamento, manutenção e adição de funções. Em geral, não
se verificam vantagens quanto a operação e treinamento;
 Atualmente, o gerenciamento de firmware, software, ajustes, e
resultados de testes representam uma consideravel carga de
trabalho para a manutenção. A integração funcional poderá reduzir
o número de IED, mas poderá também requerer maior
gerenciamento para um determinado IED;
Destaques: Análise das Respostas das Concessionárias
 52% dos usuários respondem que sua empresa possui em sua
estrutura organizacional um departamento separado para proteção
e controle.
 Não há identificação clara de tendência sobre o tema tercerização.
 Tercerização parcial de todos os tipos de serviços relacionados a
proteção e controle tem sido praticada pela maioria das
concessionárias;
 Pouquissimas concessionárias tercerizam completamente
serviços de engenharia e configuração dos IED;
os
 Metade das concessionárias tercerizam os serviços de instalação.
Quase todas as demais tercerizam parcialmente este serviço.
Destaques: Análise das Respostas dos Fabricantes
 Apenas 32% dos fabricantes respondem que fabricam IED de
medição (faturamento, intercâmbio);
 A instalação de posto de medição (faturamento, intercâmbio)
frequentemente é separada do sistema de controle;
 A integração multifuncional, incluindo combinação de proteção e
controle, representa a oferta padrão da maioria dos vendedores;
 Todos os vendedores que ofertam funções de proteção tipicamente
ofertam soluções integradas;
 Cerca de 75-80% dos fabricantes informam que fabricam IED que
não possuem funções de proteção incorporadas;
Destaques: Análise das Respostas dos Fabricantes
 Os vendedores entendem que os requisitos de alguns clientes para
separar as funções de proteção e controle é um fator limitante para
a integração funcional;
 Os vendedores não identificam com clareza a existência de
critérios nas concessionárias que condicionem a integração
funcional às diferentes aplicações ou à níveis de tensão;
 Muitas vezes os requisitos dependem da estrutura organizacional e
do tamanho da empresa do cliente;
 Basicamente os vendedores devem atender aos requisitos dos
clientes. Porém, eles sempre tentam utilizar um mesmo hardware e
um mesmo software base para atender a grande variedade de
requisitos.
Destaques: Análise das Respostas dos Fabricantes
 IED de proteção normalmente apresentam possibilidades de
aplicação em controle local ou remoto;
 Cerca de 50% dos IED de controle podem executar também as
funções de proteção principal ou de teleproteção;
 Cerca de 1/3 dos IED especificos de registradores ofertam também
funções de proteção e controle. IED registradores normalmente
estão associados a funções de medição operacional e de
monitoramento;
 Cerca de 1/3 dos IED de medição operacional ofertam tambem
funções de proteção e controle. IED de medição operacional
normalmente estão associados a registradores e funções de
medição (faturamento, intercâmbio) e monitoramento;
Destaques: Análise das Respostas dos Fabricantes
 Os vendedores entendem que os requisitos dos clientes restringem
a integração funcional. Mesmo quando as funções estão
disponíveis nos IED, os usuários podem desabilita-las. Assim, os
usuários podem escolher se aceitam ou não a integração funcional;
 Os vendedores tentam ofertar a solução normalmente aceita pelo
mercado e consideram que algumas daquelas regras associadas a
requisitos de clientes estão implicitamente incorporadas;
 Aparentemente não há uma regulação industrial sobre o impacto
da integração funcional. Cada usuário apresenta seu próprio
conjunto de requisitos. São identificados apenas alguns poucos
requisitos associados a questões de confiabilidade para um IED;
 Sistemas que utilizam IED melhoram no geral sua confiabilidade,
porque há redundância de funcionalidades;
Destaques: Análise das Respostas dos Fabricantes
 Os fabricantes explicitam que há uma diferença entre a filosofia do
projeto de um IED e a implementação de uma filosofia em um dado
sistema. Neste contexto, os fabricantes se posicionam que os
requisitos do projeto de um IED não são restrições para a
integração funcional;
 Capacidade da CPU é uma limitação tecnológica mas no momento
não é uma restrição para a integração funcional. Os requisitos de
confiabilidade e os requisitos dos clientes restringem a integração.
Algumas limitações: número de I/O e capacidade de comunicação;
 Metade dos fabricantes associam maior integração funcional com
aumento de custo; pois, este recurso está associado a
modularidade em hardware e software (custo no nível de IED).
Para os clientes, a integração funcional está associado a uma
forma de otimização de custos;
Destaques: Análise das Respostas dos Fabricantes
 Opinião quase unânime dos fabricantes indica tendência de
aumento do nível de integração funcional;
 Os fabricantes em geral acreditam que a Norma IEC 61850 exerce
grande influência em sua estratégia de integração de produtos;
 Na opinião dos vendedores, as concessionárias aceitam a
integração funcional “convencional” e que há tendência de
aceitação de maior integração para alguns tipos de componentes
de subestação. A integração completa de uma subestação é vista
como inaceitável pelas concessionárias;
 Atualmente, poucos fabricantes oferecem uma solução integrada
para um sistema de automação completo de subestação;
Destaques: Comparação Concessionários e Vendedores
 88% das concessionárias e 82% dos vendedores acreditam que
maior a integração pode conduzir a uma redução de custos (no
ponto de vista de integração de sistema);
 60% das concessionárias e 64% dos vendedores têm a mesma
percepção de que há redução de custos de engenharia (cablagem,
número de dispositivos e padronização);
 60% das concessionárias e 59% dos vendedores acreditam que a
integração funcional aumenta a flexibilidade da aplicação;
 As concessionárias (88%) foram mais afirmativas que os
vendedores (68%) na análise das vantagens da integração na
questão instalação. A concessionária foca a questão no sistema e o
vendedor foca mais no contexto do IED;
Destaques: Comparação Concessionários e Vendedores
 Concessionárias (52%) e vendedores (55%) têm praticamente a
mesma percepção quanto a realização da atividade
comissionamento;
 As concessionárias (12%) são mais pessimistas que os
vendedores (41%) com relação a treinamentos. Integração
funcional requer operadores mais habilidosos e melhor refinamento
técnico na atividade de configuração de IED;
 64% dos vendedores acreditam que a integração funcional trará
vantagens para eles no quesito manutenção. Nas concessionárias,
este índice é 59%;
Dúvidas
 Maior nível de integração funcional implica potenciais problemas
para as concessionárias;
 A crescente complexidade de sistemas e de dispositivos implica
maior preocupação quanto ao quesito treinamento;
 Poderão surgir potenciais conseqüências adversas devido a falhas
de modo comum;
Conclusões
1- A maioria considera que não é aceitável:
- a integração de funções de proteção para diversos componentes da
subestação em um mesmo equipamento
- a integração completa de proteção e controle de uma subestação
em um mesmo equipamento
2- Os usuários, aparentemente, identificam mais desvantagens que
vantagens na integração funcional:
- vantagens: manutenção e adição de novas funções
- desvantagens: treinamento, operação, configuração e revitalização
3- Os vendedores identificam vantagens em todos os aspectos, exceto
treinamento
4- Padronização de esquemas de proteção e controle parece ser a
solução para os diversos problemas causados pela integração
Respostas às questões do REP
Número da questão: 6
Questão:
- Seria possível obter um nível de padronização adequado, a fim de
facilitar as atividades de configuração, teste e treinamento?
- Ajudaria deixar para o fabricante a responsabilidade de fornecer um
pacote integrado, totalmente testado e configurado?
- Como as especificações dos usuários poderiam ser adaptadas?
Respostas às questões do REP
Resposta:
- Padronização deve ser considerada para atender casos comuns. Não
se deve tentar cobrir todos os casos específicos possíveis com uma
padronização. Casos específicos devem ser tratados a parte.
- Treinamento e documentação são as questões fundamentais.
- Para aplicações comuns, utilizar especificações padronizadas. Para
casos específicos, utilizar especificações dedicadas. O elaborador da
especificação técnica deve conceituar plenamente a necessidade,
fornecer os limites de integração funcional aceitáveis para a
aplicação pretendida e caracterizar claramente os serviços
contratados. O elaborador deve estar atualizado com relação a todas
possibilidades de soluções técnicas que o mercado oferece.