PROCEDIMENTO DO TESTE PONTA A PONTA

sincronizados por sinais de satélite do sistema de posicionamento global (GPS), utilizando sinais transitórios gerados por programas de simulação de redes elétricas ou adquiridos por meio de registrador de perturbações.

1. INTRODUÇÃO

O Sistema Elétrico de Potência consiste de uma extensa e complexa malha devido à interligação de grandes centros de geração e consumo de energia elétrica.

No caso de linhas de transmissão, o sistema de proteção com esquemas de teleproteção é concebido utilizando-se relés, um em cada ponta da linha de transmissão, e um sistema de comunicação entre eles.

Os padrões de teste e comissionamento aceitos atualmente são realizados com intuito de testar a funcionalidade e as características da proteção. Os ensaios são realizados nos relés individualmente nas duas pontas da linha de transmissão.

Utilizando-se procedimentos e ferramentas adequadas, como equipamentos de teste microprocessados, tem-se obtidos bons resultados, e a garantia da atuação desses relés, dentro das características de parametrização dos mesmos.

Entretanto tal procedimento traz a desvantagem de testar os relés individualmente ou seja, não existe garantia de que todo o sistema de proteção trabalhará em conjunto.

Esta desvantagem pode ser superada com a aplicação de um método capaz de testar o sistema completo, isto é, testar os relés em cada ponta da linha de transmissão e o link de

comunicação, simulando as condições reais de atuação de todo sistema de proteção.

Os sistemas de teste foram estruturados com equipamentos de teste OMICRON, sincronizados com unidades CMGPS. Um sinal de clock é usado como referência para partidas simultâneas dos equipamentos de teste nos terminais da linha testada. Assim, foram aplicados arquivos de transitórios de falta contendo sinais analógicos secundários de tensões e correntes, gerados pelo programa de simulação ATP ou através de equipamentos de simulação do sistema elétrico, como o RTDS. Tais arquivos são preparados de forma a possibilitar a injeção simultânea desses sinais nos relés dos terminais da LT testada

2. PROCEDIMENTO DO TESTE PONTA A

PONTA

Este método consiste no teste ponta a ponta, sincronizado por sinais de satélite do sistema de posicionamento global (GPS), utilizando sinais transitórios gerados pelo ATP ou sistemas de simulação de rede. Com determinada condição de falta aplicada em ambos relés, nas pontas da linha de transmissão, sicronizadamente, pode-se verificar a completa funcionalidade de todo esquema de proteção da linha.

Para execução de teste na proteção são utilizados conjuntos de teste de injeção secundária, largamente usados para executar testes de comissionamento e rotina com todos os tipos de relés, mostrado na figura 2.

Assim este procedimento é capaz de testar o sistema completo como uma unidade, isto é, testar os relés em cada ponta da linha de transmissão e o link de comunicação, com um teste simulando as condições reais de atuação de todo sistema de proteção.

Os testes ponta a ponta necessitam de alguns requisitos dos conjuntos de testes, dentre eles:

SISTEMA DE TESTE E ENSAIOS DE PROTEÇÃO

DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON

Parte III: Testes Especiais

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© ADIMARCO Representações e Serviços LTDA CAP 13: Teste Ponta a Ponta 94 Figura 1 – Configuração do teste ponta a ponta

a) Software para a modelagem das condições de faltas

b) Equipamento de sincronia de tempo c) Software para a aquisição das respostas do

sistema (acionamento de contatos, medição de tempo de trip, etc.)

Figura 2 – Utilização de conjuntos de teste de injeção secundaria

Os procedimentos adotados e os conjuntos de teste CMC156/256 usados para executar os testes fornecem todos os recursos especificamente requisitados:

§ É totalmente controlado pelo PC. Sinais de falta podem ser pré- carregados e serem injetados segundo um sinal de disparo.

§ Possui 10 entradas binárias para aquisição das respostas do sistema, com uma taxa de amostragem suficiente (10 kHz). Sinais de disparo liberados pelos receptores GPS, entretanto, podem ser captados com uma exatidão de 120 us. Isto é mais que suficiente, pois os tempos de disparos típicos de um relé ocorrem em torno de 20 ms.

§ Por meio de um software ou sistema de simulação, a linha de transmissão a ser testada pode ser modelada, gerando correntes e tensões

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© ADIMARCO Representações e Serviços LTDA CAP 13: Teste Ponta a Ponta 95 disponíveis em forma de arquivos

transitórios em formato padrão COMTRADE ou PL4.

§ O sistema permite a realização de provas fora de linha (off line), ou seja, permite executar uma prova de forma simulada, sem a necessidade de conectar o equipamento nem o relé de proteção, desta forma todo o teste foi preparado no escritório.

2.1.

Equipamentos utilizados

2.1.1. Equipamento de Teste Trifásico –

Fontes e Amplificadores

Para injeção de sinais secundários no sistema de proteção foram utilizados equipamentos OMICRON CMC156 e CMC256, e amplificador de corrente CMA156.

Figura 3 – Equipamento de teste CMC 156 com amplificador

2.1.2. Unidade de Sincronização CMGPS

OMICRON

Quando se realizam testes ponta a ponta dos esquemas de proteção de linhas, são necessárias várias partidas simultaneamente. A CMGPS é uma unidade baseada em sincronização GPS que e usada com os equipamentos de teste CMC.

O CMGPS recebe os sinais dos satélites do sistema de posicionamento global (GPS) e proporciona uma saída no tempo especificado pelo usuário. Este sinal de clock é usado como entrada de trigger para a partida da unidade CMC. O CMGPS foi desenvolvido para cumprir os requisitos de testes de campo, porque o receptor de GPS normal tem algumas desvantagens (tamanho, peso, funcionamento complicado).

O CMGPS tipicamente esta pronto para operação 5 minutos depois de ativado e emite um pulso pôr minuto (1 sinal PPM). O pulso de sincronização pode ser configurado de acordo com a necessidade da aplicação. O software que

está integrado com os módulos de teste (neste caso utilizando o Advanced Transplay) e também provê uma aplicação independente. Isto permite o ajuste do primeiro pulso de saída, a freqüência e a polaridade.

Figura 4 – Unidade de Sincronização CMGPS Dois pulsos de tempo independentes estão disponíveis em conectores separados, em um conector de 16 pinos (saída Pulso 1) que está conectado com o equipamento CMC (interface

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© ADIMARCO Representações e Serviços LTDA CAP 13: Teste Ponta a Ponta 96 externa) e o outro em 2 conectores tipo banana

(saída Pulso 2).

2.2.

Parametrização Arquivos de Teste

com Advanced Transplay

–

OMICRON

Advanced transplay é uma ferramenta utilizada para realizar testes com sinais transitórios utilizando o sistema CMC da OMICRON.

Arquivos de sinais transitórios obtidos dos registradores digitais de faltas ou de programas de simulação de redes elétricas podem ser carregados, processados e reproduzidos com o Advanced Transplay. A resposta do relé que está sendo testado com estes sinais é gravada e avaliada. O relatório do teste é gerado automaticamente.

O Advanced Transplay aceita os formatos de arquivos COMTRADE (C37.111-1991 e

P37.111/D11), PL4 (formato ASCII para PC) e TRF. Permite a distribuição do sinal de cada canal de tensão ou corrente a cada canal de saída do equipamento, segundo a escolha do operador.

Marcadores podem ser ajustados para assinalar pontos significantes do oscilograma, tal como o ponto de início da falha, partida, disparo, etc. Estes marcadores constituem a base para as medições de tempo.

O Advanced Transplay não só reproduz sinais de tensão e de corrente como também pode reproduzir sinais binários de um registro de faltas, utilizando as saídas binárias (transistor ou relé) do CMC. Sinais binários adicionais (por exemplo, sinais de envio/recebimento de esquemas baseados em comunicação) podem ser agregados. A Figura 5 mostra a tela de um teste já realizado com a oscilografia do sinal, a simulação de sinais de disjuntores e a respostas das entradas binárias.

Figura 5 – Vista dos sinais de teste – Advanced Transplay – OMICRON Durante a reprodução das faltas, os sinais

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© ADIMARCO Representações e Serviços LTDA CAP 13: Teste Ponta a Ponta 97 de tempo aplicado através de uma entrada

binária. Podem ser configurados a data, o instante de disparo e os intervalos de repetição

deste sinal. A Figura 6 mostra a tela de configuração do sistema de disparo e sincronização.

Figura 6 – Vista do disparo do sistema de sincronização – Configuração do CMGPS A resposta da proteção é medida e

avaliada por meio de medições de tempo. Medições de tempo absoluto ou relativo são possíveis.

Medições de tempo absolutas são realizadas determinando-se os intervalos de medida segundo os marcadores ajustados sobre a oscilografia, que determinam, por exemplo, os tempos de partida ou disparo do relé enquanto o sinal é reproduzido.

Medições relativas comparam a resposta do relé durante a reprodução do sinal e sua resposta original armazenada no registro (referência), ou seja, o operador define os valores esperados e os intervalos de tolerância para cada tempo lido. O sistema devolve automaticamente e graficamente uma avaliação do ponto testado, conforme mostrado na Figura 7.

Figura 7 – Visualização das medidas dos tempos de atuação do sistema de proteção após o teste