TECO-MR 550 kV – Transformador de corrente óptico de
até 550 kV com medição redundante
TECO-MR 550 kV – Transformador de
corrente óptico de até 550 kV com
medição redundante
TECO-MR 550 kV – Transformador de corrente óptico de
até 550 kV com medição redundante
Organização da apresentação:
 Tipos de Transformadores de Corrente;
 Medição óptica de corrente - Efeito Faraday;
 Projeto TECO-MR 550 kV;
 Resultados do Projeto TECO-MR;
 Algumas Questões filosóficas;
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Tipos de Transformadores de Corrente:
TC Convencional
TEC Híbrido
TEC Óptico
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TC Convencional:
 São os mais utilizados;
 Acoplamento magnético entre o primário e
secundário;
 Disponibiliza sinal de saída em alta potência
para os instrumentos;
 Acoplamento metálico entre o pátio da SE e a
casa de relés;
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TC Convencional:
 Utilizam óleo;
 São pesados;
 Erros elevados e saturação;
 Baixa resposta em frequência;
 Problema de abertura secundário;
 Falha de isolação;
 Explodem!
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TC Híbrido:
 Tem algumas semelhanças com o TC óptico;
 O módulo sensor é ativo (risco de queima);
 Acoplamento óptico entre o pátio da SE e a casa de
relés;
 Existem poucas opções de mercado;
 Aplicações específicas, tais como, monitoração de
bancos de capacitores.
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TC Óptico:
 Sensores puramente ópticos, “passivos”;
 Medição por efeito Faraday;
 Melhores características metrológicas;
 Baixíssimo risco de falha de isolação;
 Não possui óleo em sua constituição;
 Acoplamento óptico entre o pátio da SE e a
casa de relés.
 Sem risco de explosão;
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TC Óptico:
 São bem mais leves que os convencionais;
 Reduzem os custos associados a cablagem;
 Não podem ser conectados diretamente aos
instrumentos convencionais.
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Efeito Faraday:
Fenômeno descoberto por Michael Faraday em 1845
“Um feixe luminoso propagando-se através de um material magneto-óptico,
tem seu estado de polarização modificado (“rotacionado”) proporcionalmente a
intensidade do campo magnético (corrente elétrica)”.
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Aplicação prática do Efeito Faraday:
Observando a variação instantânea do estado de polarização da luz, é possível
medir a magnitude da corrente elétrica, tanto alternada quanto contínua.
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Aplicação prática do Efeito Faraday:
A variação angular do plano de polarização da luz não pode ser diretamente
detectada, pois os fotodetectores são sensíveis a intensidade luminosa, assim,
decompõem-se o feixe luminoso em suas componentes ortogonais: ”X” e “Y”,
cuja intensidade é proporcional ao ângulo.
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Projeto TECO-MR 550 kV:
 Em setembro de 2013 a PowerOpticks iniciou um P&D de
30 meses com a TRACTEBEL Energia visando desenvolver um
TC Óptico;
 TECO-MR: Transformador Eletrônico de Corrente Óptico com
Medição Redundante.
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Projeto TECO-MR 550 kV:
Principais características:
 Classe de isolação até 550 kV – IEC 61869-1;
 Classe de exatidão (0.2 %) – IEC 60044-8;
 Compensação de temperatura por hardware;
 Fibras convencionais (multimodo) para acoplar o pátio da SE ao
módulo de controle na casa de relés;
 Conformidade com a IEC 61850-9-2, conecta-se ao Process Bus
via Sampled Measured Values-SMV;
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Projeto TECO-MR 550 kV:
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Projeto TECO-MR 550 kV:
Medição redundante
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Projeto TECO-MR 550 kV:
Forma de instalação:
 Na casa de relés;
 No pátio da SE.
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Resultados do Projeto TECO-MR
Em 19 meses de execução do projeto foram
obtidos os seguintes resultados:
 Sistema óptico de medição desenvolvido;
 Equipamento TECO-MR-P 240 kV;
 Ensaios Dielétricos;
 Novo projeto de Design;
 Previsto um total de 3 instalações Piloto ;
 Piloto na SE UBERABA (COPEL) sendo
instalado;
 TECO-MP-P 550 kV sendo fabricado.
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Resultados do Projeto TECO-MR
Sistema óptico de medição desenvolvido:
 Utilização de espelho Faraday;
 Baixa deriva térmica;
 Baixa influência da vibração.
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Resultados do Projeto TECO-MR
Equipamento TECO-MR-P 240 kV:
 TC óptico com medição redundante para
aplicação em proteção de linhas até 240 kV;
 Classe de medição 1 – Uso em sistemas de
proteção;
 Faixa de medição em regime 2.000 A @ 25 kA em
transitório.
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Resultados do Projeto TECO-MR
Ensaios dielétricos no CEPEL:
 Tensão suportável a frequência
industrial (norma IEC 61869-1);
 Impulso atmosférico a seco;
 Impulso atmosférico sob chuva;
 Impulso de manobra a seco.
APROVADO!!
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Resultados do Projeto TECO-MR
 Aprimoramento no Design do equipamento.
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Resultados do Projeto TECO-MR
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Resultados do Projeto TECO-MR
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Resultados do Projeto TECO-MR
 Projeto piloto na COPEL - SE UBERABA.
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Resultados do Projeto TECO-MR
 Projeto piloto na COPEL - SE UBERABA.
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Resultados do Projeto TECO-MR
No piloto COPEL-UBERABA a corrente será lida de 3 formas
distintas:
 Secundário TC convencional;
 Merging Unit lendo TC
convencional (MU320 da
REASON) ;
 TC Óptico (TECO-MR).
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Resultados do Projeto TECO-MR
Equipamento prontos para instalação na SE UBERABA:
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Algumas Questões filosóficas:
Você teria coragem de dirigir um carro que tem risco de
explosão?
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Algumas Questões filosóficas:
E trabalhar no pátio de uma SE embaixo de um TC
convencional?
Na COPEL um total de SEIS TCs
convencionais explodiram no início
de 2014.
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Algumas Questões filosóficas:
Os TCs Ópticos existem o a mais de 50 Anos. Por que somente
agora seu uso está sendo viabilizado?
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Algumas Questões filosóficas:
Com a adoção da IEC 61850 TCs e TPs convencionais estão
sendo conectados a Mergin Units (MUs) instaladas no pátio da
SE. Qual é o futuro das MUs num cenário mais amplo?
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Algumas Questões filosóficas:
Atualmente os TCs Ópticos são usados principalmente na
Medição onde os aspectos de confiabilidade não são tão
críticos. Para serviços de proteção, seria possível trocar um TC
convencional por um TC óptico mantendo a mesma
confiabilidade?
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Algumas Questões filosóficas:
Onde o “módulo eletrônico” de um TC óptico deve ser
instalado?
 No caso de uma MU a
instalação é realizada no pátio
da SE.
 Mas um aspecto importante a
ser considerado é manutenção
nos dias de chuva....
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Agradecimentos:
 A equipe de P&D da Tractebel Energia, em especial ao Eng. Luciano
Mendes de Freitas gerente do projeto TECO-MR;
 A equipe técnica da COPEL, em especial ao Eng. Gilmar Francisco Krefta;
 A equipe técnica da Reason Tecnologia;
 Aos responsáveis pela gestão os que contribuem para a realização do
programa P&D ANEEL em todos os níveis;
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Agradecimentos:
 A equipe responsável pela realização do Energy Show 2015;
 Aos patrocinadores do evento:
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Obrigado pela atenção!