Cigré/Brasil
CE B5 – Proteção e Automação
Seminário Interno de Preparação para a
Bienal 2006
Rio de Janeiro, setembro/06
Dados do Artigo
• Número
 B5-112
• Título
 OPTIMAL STRATEGIES FOR SYSTEM-WIDE PROTECTION AND
CONTROL REPLACEMENT PROGRAMS
• Autoria
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Paul T. Myrda
David Tates
Eric A. Udren
Damir Novosel
Trans-Elect, INC
METC, LLC
KEMA T&D Consulting
KEMA T&D Consulting
• País
 Estados Unidos
Objetivo
• Apresentar os critérios usados
pela Michigan Electric
Transmission Company (METC)
na modernização de sua infraestrutura de proteção, controle
e comunicações.
 Abordagem prática de negócios.
Destaques
1) Decisão entre 3 alternativas:
• Substituir relés ad hoc por falha ou ameaça à confiabilidade.
• Desenvolvimento de expertise interna para gerenciar um projeto
de modernização mais célere.
• Estabelecer um programa plurianual de substituição dos
sistemas de proteção e controle em larga escala através de
parcerias com fornecedores chave.
2) Redução da quantidade de
equipamentos, custos, manutenções,
falhas, especialmente grandes distúrbios.
Organização e otimização de funções de
proteção.
Destaques
• 3) Integração de todos os relés,
controle, monitoramento, automação,
comunicações e funções corporativas
com redes LAN Ethernet nas SEs.
Destaques
4) Utilização e implementação dos
conceitos da norma IEC 61850 tão rápido
e prático quanto possível. Transição
gradual mantendo estrutura física.
5) Arquitetura voltada para segurança
cibernética e física de instalações, redundância,
redução de fiação, padronização de protocolos
e sinóticos, abordagem minimalista, auto-teste,
teste por operação para falta.
Destaques
6) Informações operacionais e a
torrente de dados de subestação
armazenados (CIM) em repositório
corporativo, gerenciados, analisados
e apresentados automaticamente,
com disparo de manutenção,
operação e acesso a todo o staff da
empresa (information dashboards,
gerência de ativos).
Dúvidas
 Qual o prazo total previsto para realização de 90 % do projeto?
 Os ganhos qualitativos em relação a manutenção, operação e
sistemas de informação corporativos são evidentes, mas
quantitativamente, quais são as dimensões esperadas do
investimento, cronograma físico-financeiro e prazo de retorno,
especialmente de redução de manutenção?
 Como cerca de 13 % dos relés já são de tecnologia digital,
provavelmente de fabricantes diversos, de diferentes gerações e
protocolos de comunicação, como serão tratados? Serão incluídos
na substituição, mesmo sendo relativamente novos, funcionando
adequadamente e com reduzida manutenção?
 Qual é a abordagem a ser dada para o problema de falhas de
modo comum em sistemas de proteção redundantes? Haverá
apenas duplicação de modelos idênticos ou optar-se-á por
fabricantes diferentes?
 Os transformadores para instrumentos são também candidatos a
substituição, quando surgirem os adequados para a norma IEC
61850, em função da mudança nas fiações CA?
Conclusões
 A METC fará um significativo investimento inicial. Serão integradas
3 subestações em um projeto piloto que controla riscos e mostra
resultados.
 A implementação inclui:
• Integração de toda a proteção, controle, monitoramento,
automação, comunicações e funções corporativas em redes
LAN Ethernet nas SEs.
• Introdução do protocolo IEC 61850 tão rápido quanto
praticamente possível, substituindo fiação de controle,
simplificando integração e fluxo de dados.
• Organização de funções de proteção aprimorando
confiabilidade e segurança, reduzindo quantidade de unidades
e atendendo requisitos da agência regulatória.
• Com base em questões operativas recentes, problemas com
relés, tendências da indústria e grandes distúrbios, projetar uma
solução que atinja um aumento da eficiência nesses pontos.
• METC estruturou o projeto de implementação de modo a
beneficiar seus consumidores e staff através de uma
transmissão eficiente e confiável.
Respostas às questões do REP
• Número da questão
 1.10
• Questão
 One of the concepts of IEC 61850 is the elimination of gateways. If, however,
gateways are required for migration purposes, how can the goals of IEC 61850,
regarding interoperability, availability, performance, reduction of engineering be met?
• Resposta:
 Os gateways descritos no trabalho se referem a IEDs que não possuam
protocolos de comunicação compatíveis com IEC 61850, ou para
possibilitar comunicação da SE com centros de operação que ainda não
tenham sido migrados para a nova norma. Entende-se como situação
intermediária, com eliminação dos gateways quando o protocolo padrão
seja assumido por todos os IEDs e centros de operação.
Respostas às questões do REP
• Número da questão
 1.11
• Questão
 System-wide replacement programs for protection and control equipment require
many different migration solutions based on local situations. How can these
migrations issues be tackled in a system-wide approach?
• Resposta:
 As premissas básicas do plano de substituição devem ser mantidas. Não
obstante, cada SE terá que ser avaliada individualmente, em função de
questões diversas tanto técnicas quanto corporativas. Devem ser evitadas
armadilhas que levem a quebra das diretrizes de minimalismo, redução
drástica de manutenções, acesso a informações operativas,
monitoramento, mantendo sempre a relação custo-benefício < 1.
Respostas às questões do REP
• Número da questão
 1.12
• Questão
• Resposta:
 Não há ainda sistemas implementados totalmente baseados na norma IEC 61850, por isso não
há como mensurar resultados.
 Os benefícios esperados estão descritos no trabalho: redução de manutenção, automonitoramento, alimentação automática de bancos de dados corporativos e suporte à operação
e manutenção, redução de fiação, etc.