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
 Paper 201
• Título
 Functional Integration in Modern Transmission Line
IEDS
• Autoria / País: WG B5.07
 S. Chano (Hydro Quebec, Canada),
 D. Tziouvaras / A. Apostolov (USA),
 S. Sofroniou (GR),
 J.M. Garcia (ES),
 G. Topham (ZA)
Objetivo
 Apresentar vários aspectos de integração funcional de IEDs na
proteção de linhas de transmissão
 Apresentar IEDs como dispositivos que integram funcionalidades
de proteção, controle e medição, conjugando características tais
como: segurança, dependabilidade, flexibilidade de projeto,
facilidades de comunicação, inclusive para proteção, com a
vantagem adicional nos custos de montagem, fiação e manutenção
destes equipamentos.
 Apresentar vantagens da utilização de IEDs na proteção de LTs
com melhorias em diversas funções:
• Técnicas de descriminação de faltas
• Redução no tempo de eliminação de faltas
• Seletividade da proteção
• Princípios melhorados para proteção de backup
• Melhores algoritmos de medição
• Melhorias nas técnicas de descriminação na proteção direcional
Destaques
• Funções de proteção de LTs
 “IED para proteção universal de LT deveria ser projetado para proteção de
vários tipos de linhas aéreas e cabos subterrâneos, em níveis desde subtransmissão até os de transmissão.” (item 2.1)
 Características disponíveis em IEDs modernos:
• proteção diferencial de fase de corrente, proteção de distância com
várias zonas, proteção de neutro, proteção térmica
• Grupos múltiplos de ajuste
• Proteção de condutor rompido
• Proteção de disjuntor
• Comunicação dual redundante, com supervisão da comunicação de
proteção
• Supervisão de TP e TC
• Esquema lógico programável
Destaques
• Funções de proteção de LTs
 Esquema de filtro dual, com Fourier de ½ ciclo, para acelerar
detecção de zonas de proteção de distância (Z2 e Z3 usam
teleproteção, mas sem zona reduzida). Também provê
direcionalidade, tipo de falta e distância de falta.
 Trip e Religamento de fase simples: relés do lado L podem escolher
fases erradas se usado
apenas o fio piloto analógico.
IED permite fio piloto digital:
comunicação das fases
envolvidas, info. de falha de
disjuntor.
Destaques
• Aplicações para comunicação entre IEDs
 Envio de informação sobre estado de linha acoplada, para ajuste
de alcance de relé
 Envio de informação sobre disjuntor em manutenção com abertura
de terminal em LT de 3 terminais
 Esquemas de restauração automática de estações
• Synchrophasor
• Controle
 Bloqueio de oscilação de potência
• Bloqueio seletivo de zonas de proteção
• Algoritmos sem necessidade de ajustes
 Fechamento sincronizado de disjuntores (synchrocheck): um IED
pode trabalhar com múltiplos disjuntores, reduzindo fiação.
Também pode utilizar fontes alternativas, inclusive compensando
diferenças angulares de outras fases
Destaques
• Funções extra-proteção









Medições locais e remotas
Registros de faltas e eventos
Localização de faltas
Sincronização de data/hora via IRIG-B
Monitoração do estado de disjuntores (discrepância entre contactos
auxiliares)
Monitoração da condição dos disjuntores (falha, número de
operações, soma da corrente interrompida, tempo de operação,
monitoração dos contactos de cada pólo)
Controle de disjuntores
Comunicação remota (serial) e local (LAN)
• Alta prioridade: proteção
• Background: valores medidos, alteração de topologia,
informação externa etc...
Auto-monitoração provê disponibilidade e confiabilidade
Dúvidas
 Porque a implementação de um método utilizando Fourier de meio
ciclo (esquema de filtro dual) para função de distância e para
localização de faltas é interessante para aplicações em IEDs? Não
poderia ser utilizado também em relés convencionais?
O mesmo vale para algumas outras aplicações que não exigem a
flexibilidade de um IED.
 Como não dá exemplos de implementação no campo, fica a dúvida
se estas funções já estão disponíveis em IEDs comerciais. Caso
negativo, há uma expectativa dos autores nesse sentido?
Conclusões
 “IEDs multifuncionais operam como dispositivos de proteção menos
de 1 segundo/ano e seu poder de processamento poderia ser
usado normalmente em funções extras para melhorar a eficiência
das operações e resultar na integração de diferentes dispositivos.”
(!!!!!)
 A integração e correta aplicação em relés modernos de distância
de lógicas programáveis, comunicação entre relés e capacidade de
cálculos matemáticos aumenta a segurança, dependabilidade, e
velocidade de sistemas de proteção.
 A integração de funções de controle em IEDs simplifica a fiação e
melhora a performance
 “As fronteiras entre estudos e o campo, entre proteção e controle e
entre proteção e operação não mais existem hoje”
 “Engenheiros devem projetar sistemas com sinergia !”
Respostas às questões do REP
• Número da questão: 1
• Questão
Considering the inherent high dependability of differential
functions, is it acceptable to use exactly the same devices for
Main1 and Main2, with the same engineering and the same
configuration and settings, for busbar, line and transformer
differential protection, even with the same back-up protections
and control functions included? The advantages are obvious.
What about systematic errors?
• Resposta:
O artigo não trata deste assunto. Apenas cita comunicação entre os
dispositivos e funções de auto-cheque.
Respostas às questões do REP
• Número da questão: 2
• Questão
Should test procedures trend to simulate a set of real fault
conditions to check the interaction between the different
protection elements instead of testing their individual
characteristics as in the conventional way? Is this kind of
procedures used by any utility?
• Resposta:
O artigo não trata deste assunto. Porém a questão de testes em
relés digitais, incluindo a troca de firmware, já foi assunto no CEB5
em 2006. No caso de IEDs o problema permanece, sendo mais
complexo devido à flexibilidade do mesmo.