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: 220
• Título: Requirements for Testing of Transmission
Line Protection Relays With High Level of
Functional Integration
• Autoria: Alexander Apostolov (OMICRON electronics),
Benton Vandiver (OMICRON electronics),
Peter Meinhardt (OMICRON electronics)
• País: USA e Austria
Objetivo
• A tecnologia de proteção de linha de transmissão está
tornando-se mais e mais complexa e testar esses
dispositivos requer a compreensão excelente dos
princípios de operação e dos elementos individuais da
proteção, assim como a lógica do esquema particular que
está sendo testado.
• O trabalho, além de discutir sobre os elementos da
proteção de LT, discute os desafios do teste de relés
multifuncionais (teste de funções de distância, medida,
processamento e análise de sinal) e teste de esquemas
baseados em comunicação em relés de proteção de linhas
de transmissão.
Transmission Line Protection Functions
Testing of Multifunctional Distance Protection Relays
• Modernos dispositivos multifuncionais de proteção de
distância requerem avançadas ferramentas de teste e
software de teste capaz de simular diferentes condições do
sistema.
• Sistema de teste deve ser capaz de reproduzir arquivos
COMTRADE
• Teste dos diferentes elementos do IED deve começar de
baixo da hierarquia funcional e da extremidade com os
esquemas lógicos mais complexos implementados no
dispositivo.
• O sistema de teste deve simular sinais de faltas analógicas
adequadas para o teste e monitorar/simular os sinais
binários de envio e recepção do relé.
Testing of the analog signal processing, recording and
analysis functions
• Processamento de sinal analógico é a primeira etapa
crítica do teste porque se algum problema existir neste
nível, será refletido em toda etapa acima do
hierarquia funcional.
• Deve-se gerar formas de onda senoidais puras com
tensões e correntes equilibradas com seus valores
nominais e nenhum deslocamento, aplicar ao relé.
• Extrair a forma de onda gravada no relé e analisar o
resultado em um visualizador de COMTRADE.
Testing of the measurement functions
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Usar o mesmo procedimento descrito na seção anterior, pelo menos como a
condição de teste inicial das medidas.
Este teste não requer o uso de comunicações do relé, desde que as medidas
do relé estejam disponíveis através IHM do relé.
As medidas de fase de correntes e tensões neste caso precisam estar muito
próximas quanto possível dos valores equilibrados nominais aplicados ao relé
pelo dispositivo do teste (dentro da escala da exatidão especificada pelo
fabricante do relé).
As medidas de seqüência positivas devem estar dentro da tolerância dos
valores de fase. Desde que aplicado-se correntes e tensões equilibradas, os
valores de seqüência negativa e zero medidos deve estar perto de zero (outra
vez dentro da tolerância prevista).
Ao mesmo tempo o fator de potencia deve estar perto de 1 e a freqüência
perto da freqüência nominal dos sinais aplicados ao relé.
Se estivermos interessados verificar a exatidão das medidas do relé em níveis
secundário-nominais, nós podemos configurar o software do teste para aplicar
10% ou 1% dos valores nominais e seguir o procedimento descrito acima.
Testing of the main protection functions
Testes de Esquemas de Proteção de Distância
• Etapa final do teste da proteção de distância
• Assume que todos os componentes individuais da
proteção de distância operam corretamente.
• Importante definir o propósito do teste:
 Se o teste faz parte da aceitação do relé, um teste completo deve
ser feito com simulação dos sinais analógicos e sinais digitais que
o relé irá medir ou monitorar em casos específicos de teste.
 Entretanto, se o teste faz parte do comissionamento do sistema de
proteção da linha antes de colocá-la em serviço, é necessário um
teste completo no sistema de proteção, incluindo os canais de
comunicação.
• O teste End-to-end usando sincronização via GPS é o
método recomendado neste caso.
Testes de Esquemas de Proteção de Distância
Destaques
Conclusões
• Teste de relés de proteção de distância multifuncionais requer a
compreensão completa de sua funcionalidade, princípios de operação
dos elementos individuais e diferentes esquemas da proteção de
distância.
• As ferramentas do software e hardware para simular apropriadamente
as condições de teste e receber os sinais permissivos, bloqueios ou
outros sinais de status enviados pelo relé sob o teste são essenciais
para a avaliação de desempenho bem sucedida de seu esquema
lógico.
• Teste deve seguir a hierarquia funcional do relé de proteção de
distância. Deve começar com teste do processamento de sinal
analógicos e medidas, seguido pela proteção individual ou outros
elementos e finalizar com teste dos esquemas lógicos de proteção da
distância.
Conclusões
• Teste de características complexas da distância usando diferentes
métodos de falhas para a falta monofásica à terra, bifásica ou trifásica
é uma etapa importante no processo de teste completo de relés da
distância. Os princípios de operação e os algoritmos implementados no
relé devem ser levados em consideração ao selecionar o método da
simulação da falha.
• Testar para falhas internas e externas, bem como as falhas em um
circuito paralelo (se uma aplicação em circuito com linhas paralelas é
testado) deve ser incluído nos exemplos do teste.
• O IEC 61850 expande a funcionalidade de relés de proteção de linha
da transmissão e requer uma geração nova das ferramentas de teste
que são também conformes com o padrão de comunicação.
Respostas às questões do REP
• Número da questão
• Questão
• Resposta:
Dúvidas