Juan Martínez, Seminario Subestaciones ABB – Una Solución para cada proyecto, Santiago 25 de Abril 2012
Power Systems Protección, Control & Telecomunicaciones Subestaciones © ABB Group April 28, 2012 | Slide 1
Contingencia ¿Qué significa verdaderamente?
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Contingencia ¿Qué significa verdaderamente la contingencia? Proximidad de un daño o situación indeseable. Posibilidad de un hecho o circunstancia de realización incierta. A nivel personal, significa lesiones o pérdidas humanas A nivel de sistemas de protecciones, la peor contingencia es un “Black Out” a nivel de compañía, zonal y/o país. Hay otro tipo de contingencias que derivan en daño de equipos secundarios y/o primarios. © ABB Group April 28, 2012 | Slide 3
Medida de Tiempos MTBF – MTTR – MTR -MDT MTBF: Mean Time Between Failures. MTTR: Mean Time To Repair MTR: Mean Time To Recover. MDT: Mean Down Time.
t0=Detección Anormalidad t0
t1=Inicio Reparación
t2=Sistema Operación
t1
MTTR: Mean Time To Repair MTR: Mean Time To Recover © ABB Group April 28, 2012 | Slide 4
t2
Sistema de Protecciones ¿Qué significa verdaderamente?
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Sistema de Protecciones ¿Qué significa verdaderamente el sistema de protecciones? La parte del sistema de potencia que tiene por objetivo en una falla eléctrica aislar la zona fallada, minimizando el impacto sobre el sistema eléctrico de suministro, el equipo o zona en falla ,maximizando el suministro al usuario. Los elementos que componen el sistema de protecciones son: Relés de Protección Estudio de Protección Tabla de Parametrización Configuración Interruptor CT´s, PT´s, Transductores, etc. Circuitos de Alimentación Circuitos de Disparo Circuitos de Control Bloques de Prueba Esquemas de Teleprotección © ABB Group April 28, 2012 | Slide 6
Sistema de Protecciones Requerimientos Fiabilidad: Capacidad de operación correcta de un sistema de protección, teniendo en cuenta la “Confianza” y la “Seguridad” Confianza: Seguridad de despejar una falla Seguridad: Seguridad de no operar erróneamente Selectividad: Capacidad de aislar la zona de falla. Sensibilidad: Capacidad de detectar fallas mínimas dentro de un equipo o sistema. Velocidad: Capacidad de despejar en el menor tiempo la falla. © ABB Group April 28, 2012 | Slide 7
Fiabilidad Influencias Sistema de Protección: Elección en el proyecto inicial hasta el término de su ciclo de vida. Principio de Medida: Influencia de los equipos de medida y canales de tele-comunicación Medio Ambiente: Entorno de los equipos, polución, clima tropical. Ajustes de los Reles / Tabla Parametrización: Un correcto estudio de coordinación y configuración es relevante para mantener la fiabilidad. Mantenimiento: Se debe hacer mantenimiento independiente de la calidad del equipo.. Flexibilidad: Adecuación bajo diferentes condiciones de servicio y extensiones futuras © ABB Group April 28, 2012 | Slide 8
Soluciones Sistemas de Protecciones
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Relion® - desde la generación y la interconexión de redes de transmisión con distribución secundaria Serie 670 Flexibilidad y desarrollo de fácil con aplicaciones listas para generación, transmisión multifuncionales. Serie 650 Desarrollo con aplicaciones de transmisión y subtransmisión dedicadas. Serie 630 Flexibilidad y desarrollo para aplicaciones de gran demanda para compañias de distribución e industrias. Serie 615 Solución compacta y potenciada para compañias de distribución e industrias Serie 610 Protección dedicada para compañias de distribución e industrias.
© ABB Group March © ABB2011 Group Slide28, April 10 2012 | Slide 10
Serie 605 Simplicidad para aplicaciones secundarias
Diferencial de Barras Aplicaciones Generales Barra Centralizada - AIS de tamaño pequeño - GIS en general - PASS de tamaño pequeño - Debe ser proyectada al tamaño de la SE Final - Limitada por entradas análogas. - Debe ser 1Ph para SE grandes. - Limitada por cantidad de zonas Barra Distribuída - AIS de gran tamaño - PASS con casetas o de gran tamaño - Fácil ampliación - Facilidad de análisis de oscilografía.
Protección de Línea Aplicaciones Generales Protección Impedancia Línea 21/21N - Indiferencia AIS / GIS / PASS - Depende del tamaño de la línea - Limitado en sistemas no sólidamente aterrizado - Limitado en sistemas compensados serie - Puede trabajar independiente - Tiene funciones directas de respaldo Z2 Protección Diferencial Línea 87L - Indiferencia AIS / GIS / PASS - Aplicable a cualquier línea, pero debe tener en consideración carga de vacío. - No tiene funciones directas de respaldo - Depende del extremo opuesto.
Protección de Transformador Aplicaciones Generales Protección Transformador 87T / 87TN - Indiferencia AIS / GIS / PASS - Definir 2 ó 3 devanados - Definir Potencia Transformador - Definir requerimiento de funciones de tensión: > Tensión 59 > Sobre – Excitación 24 > Impedancia 21T > Tensión Residual 59N Protección Reactores 87TR / 87TRN - Indiferencia AIS / GIS / PASS - Definir CT´s: > 3CT´s Fase + Neutro 87TRN + 51 > 3CT´s Fase + 3 CT´s Neutro - Definir requerimiento de funciones de tensión: > Tensión 59
Protección de Generador Aplicaciones Generales Protección Generador 87G / 24G / 21G / 81 / 32 / 27 / 59 / 64R / 64S - Indiferencia AIS / GIS / PASS - Normalmente se asocia a la máquina - Definir Tipo de Turbina - Definir Potencia - Definir protección falla a tierra > (0 – 95)% + (95 – 100) % = 59N + 27(f3) > (0 – 95)% + (95 – 100) % = 59N + Inyección I
Control Aplicaciones Generales Control Nivel 0 (Píe de Equipo) - AIS depende de la ingeniería convencional - GIS se tiene HMI convencional mecánico - PASS Control Nivel 1 (Gabinete) - AIS réplica de ingeniería convencional, no tiene seguro de operación en patio. - GIS réplica de ingeniería de fábrica, tiene seguro de operación de fábrica. - PASS Control Nivel 2 - Indiferencia AIS / GIS / PASS
Control Arquitecturas Generales COAXIAL – IRIG B
ANTENA GPS CONTROL LÍNEA 1 REC670
PROTECCIÓN LÍNEA 1 – S1 RED670
CONTROL LÍNEA 2 REC670
PROTECCIÓN LÍNEA 2 – S1 RED670
SISTEMA 1 IEC61850
SISTEMA 1 IEC61850
IEC61850
CONTROL Y PROTECCIÓN TRANSFERENCIA REC670
IEC61850
CONTROL SSAA REC670
PROTECCIÓN BARRAS 220 kV REB500 UNIDAD CENTRAL
IEC61850
IEC61850 IEC61850
IEC61850
IEC61850
IEC61850
IEC61850
REL670 SISTEMA 2
REL670 SISTEMA 2
IEC61850 IEC61850
IEC61850
IEC61850
REC670 IEC61850
IEC61850
IEC61850 IEC61850
REB500
SWITCH
REB500
REB500
SWITCH
SWITCH
PATCH
PATCH
PATCH
PATCH
PATCH
PATCH
PATCH
PANEL
PANEL
PANEL
PANEL
PANEL
PANEL
PANEL
COAXIAL – IRIG B
NOTA: La red IEC61850 se presenta en una configuración de doble anillo redundante tolerante a fallas
IEC 60870-5-101/104 IEC 60870-5-101/104
SISTEMA SCADA ”Hot-Stand By” SISTEMA GESTION
Switch anillo Principal
REMOTA
GPS
Gabinete de
Gabinete de
Operación 1 HMI
Operación 2
Router/ Firewall
Servidores SYS600C “Hot- StandBy”
PARAMETRIZACIÓN OSCILOGRAFÍA VALORES SERVICIO
F.O M.M. Anillo Redundante IEC 61850 Coaxial, Sincronismo IRIG B Fibra Dedicada Diferencial de Barras
TCP/IP CONFIGURACIÓN
IEC 60870-5-101/104
F.O M.M. Anillo Principal IEC 61850
HMI
Switch anillo redundante
AJUSTES
COZ
Gabinete SCADA
Gabinete Operación 1
Concentradores
Impresora LAN
Gabinete Operación 2
Novedades en Chile Soluciones Sistemas de Telecomunicación
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Sistemas Telecomunicación Soluciones Familia FOX FOX660 Plataforma multiservicio “All in One” PDH / SDH / 10 GbE / WDM, con capacidad STM-64 FOX515 MUX extra-flexible con capacidad de transporte hasta STM-16, con capacidad de operación del legado de comunicación. FOX515H Aplicaciones “backbone” de requerimientos de alta velocidad, con capacidad de transporte hasta STM-64 FOX505 MUX compacto con capacidad de transporte hasta STM-1
Sistemas Telecomunicación Soluciones Teleprotección TEBIT Tarjeta de teleprotección a instalarse dentro de los FOX
NSD600 Unidad inserta dentro dle ETL600
NSD570 Equipo de teleprotección análogo, digital, óptico y Ethernet / IP.
Sistemas Telecomunicación Soluciones PLC ETL600 Hardware / Software universal para los sistemas análogas y digitales, de fácil y rápida ingeniería. MCD80 Unidades de acoplamiento entre ETL y PT´s DLTC Trampas de Onda Trampas de Onda pra los diferentes niveles de tensión.
Familia AFS – Ambiente Robusto Switches – Firewall - Router SWITCHES - ROUTER
FIREWALLL AFF650
SWITCH RIEL DIN
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Familia AFS Switches AFS 650 / 670 SWITCHES RACK
AFS 670 Rack 19” Fuentes Redundantes 28 Puertos Modulares VLAN
SWITCH RIEL DIN
AFS 650 Riel DIN Fuentes Redundantes 10 Puertos Modulares VLAN
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Familia AFS Switches AFR 677
ROUTER
AFR 677 Rack 19” Fuentes Redundantes 16 GbE combo ports (TX RJ45 ó SFP slot) AFR offers L3 functionality RIPv1, RIPv2, OSPFv2 and
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Familia AFS Firewall AFF 650 Modo de operación en Router o Bridge. Funcionalidad de Router FIREWALLL AFF650
Funcionalidad de Firewall - Inspección de estado - Filtrado de paquete (IP address o protocolo) - Filtrado de paquete (MAC address) – Protección contra ataque DOS – Network Address Translation - NAT (1:1, 1:n) – Funcionalidad VPN (IPSec) – Redundancia de Router – DNS Dinámica
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