Emissão: EDP Distribuição – Energia, S.A.
DNT – Direcção de Normalização e Tecnologia
Av. Urbano Duarte, 100 • 3030-215 Coimbra • Tel.: 239002000 • Fax: 239002344 E-mail: dnt@edp.pt
Divulgação: EDP Distribuição – Energia, S.A.
GBCI – Gabinete de Comunicação e Imagem
Rua Camilo Castelo Branco, 43 • 1050-044 Lisboa • Tel.: 210021684 • Fax: 210021635
INSTALAÇÕES AT E MT. SUBESTAÇÕES DE DISTRIBUIÇÃO
Equipamentos de Monitorização da Qualidade de Serviço Técnico (EM-QST)
Características e ensaios
Elaboração: INTS, ICTS, ISTS, DNT Homologação: conforme despacho do CA de 2007-02-13 Edição: 1ª
DNT – Direcção de Normalização e Tecnologia Pág. 2/18 ÍNDICE
0 INTRODUÇÃO... 4
1 OBJECTO... 4
2 CAMPO DE APLICAÇÃO ... 4
3 NORMAS E DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA... 4
3.1 Documentos EDP...4 3.2 Normas portuguesas...4 3.3 Regulamentos portugueses...4 3.4 Normas europeias...4 3.5 Normas internacionais...5 3.6 Normas ISO...5 3.7 Normas IEEE...5 4 TERMOS E DEFINIÇÕES ... 6 5 SÍMBOLOS E ABREVIATURAS ... 6 5.1 Abreviaturas...6 6 CONDIÇÕES GERAIS ... 7
6.1 Condições gerais de funcionamento...7
6.1.1 Condições ambientais climáticas... 7
6.1.2 Condições ambientais mecânicas... 7
6.1.3 Condições de isolamento e de compatibilidade electromagnética ... 7
6.1.4 Condições de alimentação... 7 7 CARACTERÍSTICAS ... 8 7.1 Características gerais...8 7.1.1 Sincronização horária... 8 7.2 Concepção e construção...9 7.2.1 Generalidades... 9 7.2.2 Propriedades mecânicas... 9 7.2.3 Propriedades dieléctricas ... 9
7.2.4 Protecção contra os choques eléctricos... 9
7.2.5 Graus de protecção... 9 7.2.6 Humidade... 9 7.2.7 Grau de poluição... 10 7.3 Características funcionais...10 7.3.1 Funcionalidades gerais ... 10 7.3.2 Qualimetria... 10 7.3.3 Osciloperturbografia... 11
DNT – Direcção de Normalização e Tecnologia Pág. 3/18
7.3.5 Registo cronológico de acontecimentos ... 11
7.3.6 Medida de potências... 11
7.4 Recolha e tratamento de dados...12
7.5 Entradas analógicas e digitais...12
7.5.1 Entradas analógicas para medida de tensões ... 14
7.5.2 Entradas analógicas para medida de correntes ... 14
7.5.3 Frequência de amostragem das entradas analógicas ... 14
7.5.4 Entradas digitais... 14
7.5.5 Frequência de amostragem das entradas digitais ... 14
7.6 Comunicações...14 7.6.1 Comunicações locais... 14 7.6.2 Comunicações remotas ... 15 7.7 Características dimensionais...15 8 MARCAÇÃO... 15 9 EMBALAGEM ... 15 10 ENSAIOS ... 15 10.1 Generalidades...15
10.2 Execução dos ensaios...15
10.3 Ensaios de tipo...16
10.3.1 Ensaio visual... 16
10.3.2 Verificação da indelebilidade da marcação ... 16
10.3.3 Ensaios climáticos... 16
10.3.4 Ensaios mecânicos... 17
10.3.5 Verificação dos graus de protecção... 17
10.3.6 Ensaios dieléctricos ... 17
10.3.7 Ensaios de imunidade ... 18
10.4 Ensaios de série...18
DNT – Direcção de Normalização e Tecnologia Pág. 4/18 0 INTRODUÇÃO
A monitorização da Qualidade de Serviço Técnico (QST), em instalações da EDP Distribuição, tem vindo a assumir uma importância crescente na optimização e na melhoria dos níveis de fiabilidade das redes de distribuição AT e MT.
Neste sentido, o projecto tipo de subestações AT/MT passa a prever a instalação de Equipamento de Monitorização da Qualidade de Serviço Técnico, adiante abreviado por EM-QST.
O presente documento visa garantir a uniformização das características do EM-QST, a incluir nas instalações AT e MT da EDP Distribuição.
1 OBJECTO
O presente documento destina-se a estabelecer as características e os ensaios aplicáveis ao EM-QST, a incluir em instalações AT e MT da EDP Distribuição.
2 CAMPO DE APLICAÇÃO
O presente documento aplica-se ao EM-QST, destinado à realização das funções de qualimetria e de osciloperturbografia nas instalações AT e MT da EDP Distribuição.
3 NORMAS E DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA
O presente documento inclui disposições de outros documentos, referenciados nos locais apropriados do seu texto, os quais se encontram a seguir listados, com indicação das respectivas datas de edição. Quaisquer alterações das referidas edições listadas só serão aplicáveis no âmbito do presente documento se forem objecto de inclusão específica, por modificação ou aditamento ao mesmo.
3.1 Documentos EDP
Documento Edição Título
DMA-C13-524/N 2007 INSTALAÇÕES AT E MT. SUBESTAÇÕES DE DISTRIBUIÇÃo. Armários de comando e controlo
3.2 Normas portuguesas
Norma Edição Título
NP EN 50160 2001
(Ed. 2) Características da tensão fornecida pelas redes de distribuição pública de energia eléctrica NP EN 60529 1994
(Ed. 1)
Graus de protecção assegurados pelos invólucros (Código IP)
3.3 Regulamentos portugueses
Regulamento Edição Título
RQS 2006 Regulamento da qualidade de serviço
3.4 Normas europeias
Norma Edição Título
EN 50102 1995
(Ed. 1)
Degrees of protection provided by enclosures for electrical equipment against external mechanical impacts (IK code)
DNT – Direcção de Normalização e Tecnologia Pág. 5/18 3.5 Normas internacionais
Norma Edição Título
IEC 60068-2-1 1990 Environmental testing – Part 2: Tests – Test A: Cold
Nota: esta norma possui duas modificações – AM1:1993 e AM2:1994
IEC 60068-2-2 1974 Basic environmental testing procedures – Part 2: Tests – Test B: Dry heat
Nota: esta norma possui duas modificações – AM1:1993 e AM2:1994
IEC 60068-2-30 1980 Basic environmental testing procedures – Part 2: Tests – Test Db and guidance: Damp heat, cyclic (12+12 hour cycle)
Nota: esta norma possui uma modificação – AM1:1985
IEC 60255-5 2000 Electrical relays – Part 5: Insulation coordination for measuring relays and protection equipment – Requirements and tests.
IEC 60255-21-1 1988 Electrical relays – Part 21: Vibration, shock, bump and seismic test on
measuring relays and protection equipment – Section 1 – Vibration tests (sinusoidal)
IEC 61000-4-2 1995 Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4: Testing and measurement
techniques – Section 2: Electrostatic discharge immunity test. Basic EMC publication.
IEC 61000-4-3 2002 Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4: Testing and measurement techniques – Section 3: Radiated, radio-frequency, electromagnetic field immunity test
Nota: esta norma possui uma modificação – AM1:2002
IEC 61000-4-4 1995 Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4: Testing and measurement
techniques – Section 4: Electrical fast transient/burst immunity test. Basic EMC publication
IEC 61000-4-5 1995 Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4: Testing and measurement
techniques – Section 5: Surge immunity test
IEC 61000-4-12 2001 Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4: Testing and measurement
techniques – Section 12: Oscillatory waves immunity test
Nota: esta norma possui uma modificação – AM1:2000
IEC 61000-4-15 2003 Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4: Testing and measurement techniques – Section 15: Flickermeter – Functional and design specifications
IEC 61000-4-30 2003 Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4: Testing and measurement techniques – Section 30: Power quality measurement methods
IEC 62103 2003 Electronic equipment for use in power installations
3.6 Normas ISO
Norma Edição Título
ISO 8601 2004 (Ed. 3)
Data elements and interchange formats − Information interchange − Representation of dates and times
3.7 Normas IEEE
Norma Edição Título
IEEE C37.111 1999 IEEE Standard for common format for transient data exchange (COMTRADE) for power systems
DNT – Direcção de Normalização e Tecnologia Pág. 6/18 4 TERMOS E DEFINIÇÕES
Para efeitos do presente documento, entende-se por: 4.1
Qualimetria
Registo permanente de grandezas eléctricas, num determinado ponto do sistema eléctrico, que visam a avaliação das características da energia eléctrica nesse ponto.
4.2
Osciloperturbografia
Registo de grandezas eléctricas e de acções de dispositivos de protecção, num determinado ponto do sistema eléctrico, durante a ocorrência de defeitos eléctricos ou de alterações significativas das características da energia eléctrica, nesse ponto, tais como: variações de tensão, variações de corrente, desvios de frequência ou outros fenómenos dinâmicos.
4.3
Ensaios de tipo
Ensaios realizados a fim de demonstrarem características satisfatórias tendo em conta as aplicações previstas. São ensaios de natureza tal que, uma vez realizados, não necessitam de repetição, a não ser que ocorram mudanças nas matérias-primas, na concepção ou no processo de fabrico, que possam alterar as características do produto.
4.4
Ensaios de série
Ensaios previstos para serem efectuados de maneira repetitiva sobre os produtos fabricados em série, quer sob a forma de ensaios individuais, quer sob a forma de ensaios por amostra, com vista a verificarem se uma dada fabricação satisfaz os critérios definidos.
4.5
Sistema de Protecção, Comando e Controlo (SPCC)
Sistema de protecção, comando e controlo, para instalação em subestações da EDP Distribuição, constituído por diversas unidades (unidade central, dispositivos electrónicos inteligentes, posto de comando local, rede de comunicação local), as quais, no seu conjunto, possibilitam a execução local de automatismos distribuídos e a supervisão e o comando da subestação, local ou remotamente.
5 SÍMBOLOS E ABREVIATURAS 5.1 Abreviaturas
No presente documento são usadas as seguintes abreviaturas: AC Corrente Alternada
AT Alta Tensão
DC Corrente Contínua
DMA Documento normativo de características e ensaios de materiais e aparelhos da EDP Distribuição EA Entrada Analógica
ED Entrada Digital
EM-QST Equipamento de Monitorização da Qualidade de Serviço Técnico
EN Norma Europeia
IEC Comissão Electrotécnica Internacional IED Dispositivo Electrónico Inteligente
IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
ISO Organização Internacional de Normalização LAN Rede de Comunicação Local
MT Média Tensão
DNT – Direcção de Normalização e Tecnologia Pág. 7/18 PRE Produtor em Regime Especial
QST Qualidade de Serviço Técnico REN Rede Eléctrica Nacional
RQS Regulamento da Qualidade de Serviço SPCC Sistema de Protecção Comando e Controlo TI Transformador de Intensidade
TP Transformador de Potência
TSA+RN Transformador de Serviços Auxiliares + Reactância de Neutro TT Transformador de Tensão
WAN Wide Area Network
6 CONDIÇÕES GERAIS
6.1 Condições gerais de funcionamento
O EM-QST, objecto da presente especificação, deve ser instalado nos edifícios de comando e controlo das instalações AT e MT da EDP Distribuição.
6.1.1 Condições ambientais climáticas
Relativamente às condições ambientais de funcionamento, considera-se que o EM-QST deve admitir a seguinte gama de temperaturas: +5 ºC a +55 ºC.
Relativamente às condições ambientais de transporte e armazenamento, considera-se que o EM-QST deve admitir a seguinte gama de temperaturas: -10 ºC a +65 ºC.
Em termos de humidade, o equipamento deve suportar a seguinte gama de humidades: 10% a 90%, sem condensação.
A comprovação da satisfação das condições ambientais climáticas anteriormente referidas será efectuada através da realização dos ensaios especificados na secção 10.3.3 do presente documento.
6.1.2 Condições ambientais mecânicas
No relativo às condições ambientais mecânicas, e de acordo com o tipo de local de instalação e com as condições de transporte a que o equipamento pode estar sujeito, considera-se que o EM-QST deve suportar os ensaios especificados nas secções 10.3.4 do presente documento.
6.1.3 Condições de isolamento e de compatibilidade electromagnética
No relativo às condições ambientais de isolamento e de compatibilidade electromagnética, e de acordo com o tipo de local de instalação em que o equipamento se situa, considera-se que o EM-QST deve suportar os ensaios especificados nas secções 10.3.6 e 10.3.7 do presente documento.
6.1.4 Condições de alimentação 6.1.4.1 Alimentação DC
O EM-QST deve ser alimentado através do sistema de alimentação DC, disponível na instalação, em conformidade com as seguintes características:
⎯ valores nominais da tensão DC: 110V; ⎯ variação da tensão: ± 20%;
⎯ regime de neutro: neutro ligado directamente à terra; ⎯ taxa de ondulação (ripple voltage): menor ou igual a 5%.
DNT – Direcção de Normalização e Tecnologia Pág. 8/18 7 CARACTERÍSTICAS
7.1 Características gerais
O EM-QST deve assegurar as funções de qualimetria e de osciloperturbografia nas instalações AT e MT. Para o efeito, o equipamento deve utilizar os sinais analógicos (tensões e correntes) de saída dos Transformadores de Tensão (TT) e dos Transformadores de Intensidade (TI), bem como as sinalizações dos diferentes Dispositivos Electrónicos Inteligentes (IED) que integram o SPCC da instalação.
O EM-QST deve possuir uma arquitectura modular, que permita a expansão das suas unidades de aquisição de sinais analógicos e digitais de forma simples e eficiente. A este nível, o equipamento deve, em regra, ser expansível através de módulos de Entradas Analógicas (EA) e de Entradas Digitais (ED), do tipo:
⎯ módulo de 4 EA de tensão, 4 EA de corrente e 16 ED para sinais binários; ⎯ módulo de 8 EA de tensão e 16 ED para sinais binários;
⎯ módulo de 8 EA de corrente e 16 ED para sinais binários; ⎯ módulos de 16 ou 32 ED para sinais binários.
Com base nos módulos referidos, o EM-QST deve permitir:
⎯ medição de 3 tensões de fase, 3 tensões de linha e tensão de neutro ou homopolar, com um único módulo de 4 EA de tensão;
⎯ medição de 3 correntes de linha e corrente de neutro ou homopolar, com um único módulo de 4 EA de corrente;
⎯ medição das potências aparente, activa e reactiva, pelos métodos directo e de Aron, com um único módulo de 4 EA de tensão e 4 EA de corrente.
O funcionamento do EM-QST deve ser baseado numa unidade central com capacidade de monitorização das EA e ED, detecção de eventos e registo de dados, de modo a garantir:
⎯ monitorização de tensões e correntes, para avaliação das características da energia eléctrica no ponto de medida;
⎯ detecção de eventos eléctricos e de acções de IED de protecção;
⎯ registo contínuo, em memória, das características da energia eléctrica, de eventos e de acções de IED de protecção.
Para suporte ao seu funcionamento, o EM-QST deve possuir uma unidade de memória permanente, de tecnologia “flash memory”, que permita o armazenamento dos dados de qualimetria e de osciloperturbografia. O sistema de gestão da unidade de memória deve permitir a entrada e a saída de dados, em processo cíclico, de modo a que seja garantido o armazenamento dos dados mais recentes.
O EM-QST deve ser configurável e parametrizável, local ou remotamente, através de computador. Complementarmente, o equipamento deve, em regra, permitir o diagnóstico remoto de avarias ao nível dos seus módulos principais.
7.1.1 Sincronização horária
O EM-QST deve admitir sincronização horária externa, a partir da central de sincronização horária disponível na instalação. Para o efeito, o equipamento deve possuir o interface adequado para a recepção do sinal disponibilizado pela central de sincronização horária da instalação em causa.
Neste sentido, o armário de comando e controlo que aloja o EM-QST deve ser equipado com um cabo que permita a transmissão do sinal de sincronismo, da central de sincronização horária para o EM-QST.
DNT – Direcção de Normalização e Tecnologia Pág. 9/18 7.2 Concepção e construção
7.2.1 Generalidades
O EM-QST deve ser construído com materiais capazes de suportarem os constrangimentos mecânicos, eléctricos e térmicos, e também os efeitos da humidade, susceptíveis de serem encontrados nas condições de funcionamento definidas na secção 6 do presente documento.
O EM-QST deve ser concebido e construído de forma a não sofrer deformações apreciáveis provocadas pelo seu transporte ou armazenagem.
No âmbito de possíveis intervenções no EM-QST (manutenção, etc.), a montagem ou desmontagem dos diferentes módulos deve poder ser realizada sem a utilização de quaisquer ferramentas especiais. Os módulos que constituem o EM-QST devem ser dispostos de modo a facilitarem a sua funcionalidade e manutenção e, ao mesmo tempo, de forma a assegurar o grau necessário de segurança.
7.2.2 Propriedades mecânicas
O invólucro do EM-QST deve ser suficientemente resistente aos constrangimentos mecânicos a que pode ser submetido nas condições normais de serviço.
7.2.3 Propriedades dieléctricas
Os circuitos de entrada do EM-QST devem ser isolados galvanicamente e capazes de suportar: ⎯ a tensão de ensaio ao choque atmosférico;
⎯ a tensão de ensaio à frequência industrial.
7.2.4 Protecção contra os choques eléctricos
A protecção das pessoas contra os contactos directos (também conhecida por protecção principal) é garantida por meio de invólucros, os quais devem envolver todos os módulos do EM-QST.
Todos os invólucros devem ter um grau de protecção mínimo como definido na secção 7.2.5 do presente documento (IP 30).
De modo a garantir a protecção das pessoas contra os contactos indirectos (também conhecida por protecção em caso de defeito), o EM-QST deve assegurar, por construção, uma protecção equivalente à classe II de isolamento dos equipamentos, aplicando-se o conjunto de requisitos definidos na secção 5.2.12 da norma IEC 62103.
As protecções supra indicadas devem estar asseguradas quando da instalação e entrada em serviço do EM-QST, sendo que, após a sua instalação, o interior do invólucro do EM-QST apenas deve ser acessível a pessoal autorizado e qualificado para o efeito.
7.2.5 Graus de protecção
O invólucro do EM-QST deve, no mínimo, assegurar os graus de protecção IP20, de acordo com a norma NP EN 60529, e IK07, de acordo com a EN 50102.
Os graus de protecção devem ser verificados de acordo com os ensaios indicados na secção 10.3.5 do presente documento.
7.2.6 Humidade
Não devem verificar-se condensações no interior do invólucro do EM-QST ou nas superfícies interiores das suas paredes.
DNT – Direcção de Normalização e Tecnologia Pág. 10/18 Nas condições de humidade atmosférica e variação de temperatura previstas, o EM-QST deve garantir uma ventilação por convecção natural adequada, de forma a prevenir condensações prejudiciais no seu interior. A concepção do invólucro deve permitir a dita ventilação sem que com isso prejudique o grau de protecção especificado.
7.2.7 Grau de poluição
O EM-QST é previsto para um ambiente de grau de poluição 2. O grau de poluição indicado está de acordo com o especificado na norma IEC 62103, secção 5.2.15.2.
7.3 Características funcionais 7.3.1 Funcionalidades gerais
No âmbito do presente documento, o EM-QST deve possuir, genericamente, as seguintes funcionalidades:
⎯ qualimetria;
⎯ osciloperturbografia;
⎯ registo da sequência de eventos; ⎯ registo cronológico de acontecimentos; ⎯ medida de potências.
7.3.2 Qualimetria
O EM-QST deve permitir a monitorização e registo contínuo das grandezas eléctricas, para avaliação das características da energia eléctrica em conformidade com as metodologias previstas nas seguintes normas:
⎯ IEC 61000-4-30; ⎯ IEC 61000-4-15.
No que concerne à norma IEC 61000-4-30, o EM-QST deve cumprir, pelo menos, os requisitos de performance de medida especificados na Classe B da referida norma.
O EM-QST deve permitir a avaliação da conformidade das características da tensão, em redes AT e MT, de acordo com o disposto no artigo 19.º do Regulamento da Qualidade de Serviço (RQS). Para o efeito, o equipamento deve permitir a avaliação da conformidade das características da tensão com a norma NP EN 50160 e com o Anexo IV ao RQS.
Com base na metodologia destas normas, o equipamento deve permitir a criação de novas matrizes de avaliação de conformidade da tensão, para a implementação de outras normas que a EDP Distribuição entenda adoptar no futuro. O EM-QST deve, ainda, elaborar relatórios e gráficos de conformidade da tensão, com estas normas, que permitam a fácil difusão dos resultados através de ferramentas Microsoft Office.
Para efeitos das análises de conformidade da tensão com as normas referidas anteriormente, o EM-QST deve registar, em intervalos de 10 minutos, os valores mínimos, médios e máximos das seguintes grandezas:
⎯ valores RMS de tensão;
⎯ harmónicas de tensão até à ordem 50; ⎯ distorção harmónica total da tensão; ⎯ flicker;
⎯ desequilíbrio de tensões;
⎯ componentes de tensão de sequência directa; ⎯ componentes de tensão de sequência inversa; ⎯ componentes de tensão de sequência homopolar.
DNT – Direcção de Normalização e Tecnologia Pág. 11/18 7.3.3 Osciloperturbografia
O EM-QST deve detectar a ocorrência de defeitos no sistema eléctrico, tais como curto-circuitos, variações de frequência e variações de tensão, e registar em memória as diferentes grandezas eléctricas que caracterizam cada evento.
Na sequência de detecção de um evento, o processo de registo deve incluir as seguintes três fases: ⎯ registo de pré-evento (duração até 2 s) – gravação em memória do sinal em condições normais,
antes da activação da condição de “trigger”;
⎯ registo de evento (duração até 15 s) – gravação em memória do sinal de defeito, durante o período em que a condição de “trigger” se mantém activa;
⎯ registo de pós-evento (duração até 5 s) – gravação em memória do sinal em condições normais, depois da desactivação da condição de “trigger”.
O EM-QST deve permitir a configuração dos tempos de registo de pré-evento, de evento e de pós-evento, por condição de “trigger” e por canal.
7.3.3.1 “Triggers”
O EM-QST deve, em regra, disponibilizar ou permitir a definição dos seguintes canais “virtuais”: ⎯ valores RMS;
⎯ potências activa e reactiva; ⎯ factor de potência;
⎯ frequência;
⎯ componentes de sequência directa; ⎯ componentes de sequência inversa; ⎯ componentes de sequência homopolar.
Sobre os canais físicos e “virtuais”, o EM-QST deve, em regra, permitir a configuração de condições de “trigger” baseadas na:
⎯ violação do limite superior, do limite inferior ou da taxa de variação de grandezas analógicas (valores RMS, frequência, componentes directa, inversa e homopolar);
⎯ mudança de estado das ED – Flanco ascendente ou descendente e nível alto ou baixo.
7.3.4 Registo da sequência de eventos
O EM-QST deve disponibilizar uma listagem detalhada dos eventos registados durante um determinado período de análise.
7.3.5 Registo cronológico de acontecimentos
O EM-QST deve disponibilizar uma listagem dos registos das sinalizações de cada painel, onde se inclui a actuação das funções de protecção, posição dos disjuntores, etc..
7.3.6 Medida de potências
O EM-QST deve permitir a medida e/ou cálculo das grandezas apresentadas na tabela seguinte, em sistemas monofásicos e em sistemas trifásicos, com ligações a 3 ou 4 fios.
Para o efeito, o equipamento deve permitir a medição das potências através dos métodos directo ou de Aron.
DNT – Direcção de Normalização e Tecnologia Pág. 12/18 Quadro 1
Medida de potências em sistemas trifásicos e monofásicos Sistema trifásico
(ligação a 4 fios) (ligação a 3 fios) Sistema trifásico Sistema monofásico Tensão UF1-N; UF2-N; UF3-N; UN-T UL1-L2; UL2-L3; UL3-L1 UF1-N; UN-T
Corrente I1; I2; I3; IN I1; I2; I3 I1; IN
Factor de potência FP1; FP2; FP3; FPTOTAL FPTOTAL FP1
Potência activa P1; P2; P3; PTOTAL PTOTAL P1
Potência reactiva Q1; Q2; Q3; QTOTAL QTOTAL Q1
Potência aparente S1; S2; S3; STOTAL STOTAL S1
7.4 Recolha e tratamento de dados
O EM-QST deve ser baseado num sistema operativo multi-tarefa que permita as seguintes funcionalidades, em termos de recolha e tratamento de dados:
⎯ configuração local e remota do EM-QST;
⎯ recolha local e remota dos dados de qualimetria e de osciloperturbografia, a pedido ou de forma automática.
Os dados de osciloperturbografia, registados pelo EM-QST, devem, em regra, ser disponibilizados em formato COMTRADE, em conformidade com o disposto na norma IEEE C37.111-1999.
7.5 Entradas analógicas e digitais
O EM-QST, a incluir nas instalações AT e MT da EDP Distribuição, deve garantir as funções de qualimetria e de osciloperturbografia ao nível de:
⎯ tensões de fase e homopolares dos barramentos MT;
⎯ correntes de chegada dos Transformadores de Potência (TP);
⎯ correntes de neutro do painel de Transformador de Serviços Auxiliares e Reactância de Neutro (TSA+RN);
⎯ tensões dos barramentos AT, correntes das linhas AT com origem em injectores da REN e correntes das linhas AT com origem, ou destino, em outras instalações da EDP Distribuição, nas situações em que se verifique uma das seguintes condições:
⎯ instalação é alimentada directamente a partir de um injector da REN; ⎯ instalação recebe energia de Produtor em Regime Especial (PRE) em AT; ⎯ instalação alimenta cliente AT.
Para suporte às funções de qualimetria e de osciloperturbografia, o equipamento deve utilizar as sinalizações dos IED dos diferentes painéis apresentados no quadro 2 seguinte, disponibilizando ED para o efeito.
DNT – Direcção de Normalização e Tecnologia Pág. 13/18 Quadro 2
Sinais analógicos e digitais, a monitorizar nos respectivos painéis
Entradas analógicas
Painéis Entradas digitais
Tensões Correntes Linha MT Arranque MIF/MIo/PTR Disparo MIF Disparo MIo Disparo PTR
Barras MT Disjuntor fechado e bloco introduzido
TSA + RN Arranque MIF Disparo MIF Arranque MUo/DTR/PHB Disparo MUo Disparo DTR Disparo PHB UR US UT U0 (DTR) I0 (DTR/PHB) Chegada MT Arranque MIF Disparo MIF Arranque mU/MU Disparo mU/MU Disparo mF IR IS IT Transformador Potência AT Arranque MIF Disparo MIF Disparo DIF
Disparo protecções próprias Barras AT
Arranque mU Disparo mU
Disjuntor fechado e seccionadores fechados
UR US UT Linha AT Arranque PD/MIF/DT Disparo MIF Disparo PD Disparo DT Disparo PTR IR IS IT I0 Legenda:
MIF – Máxima Intensidade Fase
MIo – Máxima Intensidade Homopolar mU – Mínima Tensão
MU – Máxima Tensão
MUo – Máxima Tensão Homopolar mF – Mínima Frequência
PHB – Protecção Homopolar de Barras DTR – Detector de Terras Resistentes DT – Protecção Direccional de Terras PD – Protecção de Distância
PTR – Protecção de Terras Resistentes DIF – Protecção Diferencial
A electrificação das sinalizações dos diferentes painéis de Linha MT, correspondentes a um determinado semibarramento MT, deve ser agrupada num “barramento de sinalizações”. A cada semibarramento MT da instalação deve corresponder um “barramento de sinalizações” dos painéis de Linha MT. A este nível, o EM-QST deve disponibilizar ED, apenas, para os “barramentos de sinalizações” implementados na instalação em causa e não para as sinalizações individuais de todos os painéis de Linha MT.
DNT – Direcção de Normalização e Tecnologia Pág. 14/18 7.5.1 Entradas analógicas para medida de tensões
As EA de tensão devem permitir a medida de tensões, através dos TT da instalação, em conformidade com os seguintes requisitos:
⎯ tensões AC: 57,8 V / 100 V e 63,6 V / 110 V, com possibilidade de selecção; ⎯ exactidão: 0,5% do fim de escala;
⎯ resolução analógica: 16 bits.
7.5.2 Entradas analógicas para medida de correntes
As EA de corrente devem permitir a medida de correntes, através dos TI da instalação, em conformidade com os seguintes requisitos:
⎯ correntes AC: 1 A e 5 A, com possibilidade de selecção; ⎯ exactidão: 0,5% do fim de escala;
⎯ resolução analógica: 16 bits;
⎯ tecnologia: os transdutores de medida de corrente não devem apresentar erro de fase e devem permitir a medição rigorosa das componentes DC do sinal de corrente.
7.5.3 Frequência de amostragem das entradas analógicas
O EM-QST deve possuir conversores analógico-digitais, sincronizados em todas as EA, com, pelos menos, uma frequência de amostragem, de 256 amostras/ciclo do sinal de entrada. Ou seja, os conversores analógico-digitais devem garantir, pelo menos, uma frequência de amostragem de 12.8 kHz, num sistema eléctrico com frequência fundamental de 50 Hz.
7.5.4 Entradas digitais
As ED devem admitir sinais digitais, com origem nos IED de protecção, em conformidade com os seguintes requisitos:
⎯ tensões de entrada: 24 V / 48 V / 110 V /125 V; ⎯ resolução temporal: 1 ms.
7.5.5 Frequência de amostragem das entradas digitais
O EM-QST deve garantir o registo dos sinais digitais em sincronismo com o registo dos sinais analógicos. A frequência de amostragem dos canais digitais deve ser superior ou igual a 2 kHz.
7.6 Comunicações
O EM-QST deve permitir comunicações locais e remotas através das infra-estruturas de comunicação disponibilizadas na instalação.
7.6.1 Comunicações locais
Para comunicações locais ponto-a-ponto, o EM-QST deve ser equipado com os seguintes interfaces: ⎯ RS232 – para parametrização e análise de dados local, através de ligação directa computador –
EM-QST;
⎯ Ethernet 10Base-FL (conector ST), 100Base-FX (conector ST) ou 10/100Base-T (conector RJ45) – para parametrização e análise de dados local, através da Local Area Network (LAN) da instalação.
7.6.2 Comunicações remotas
Para comunicações remotas, o EM-QST deve ser equipado com os seguintes interfaces:
⎯ Ethernet 10Base-FL (conector ST), 100Base-FX (conector ST) ou 10/100Base-T (conector RJ45) – para parametrização remota, através da Wide Area Network (WAN) da EDP Distribuição;
⎯ RS232 – para parametrização remota, através de rede analógica comutada ou GPRS. 7.7 Características dimensionais
As características dimensionais do EM-QST devem ser compatíveis com as características do respectivo armário de comando e controlo, especificadas no DMA-C13-524/N.
As dimensões do equipamento devem permitir a sua integração no bastidor basculante do armário de comando e controlo, previsto para o efeito na instalação. Neste sentido, o EM-QST deve possuir dimensões normalizadas para integração em “racks” normalizadas, em regra, de 19 polegadas.
8 MARCAÇÃO
O EM-QST deve ser dotado de uma placa de características colocada em local visível, no seu interior, com marcação durável, indelével e bem legível, em que conste:
⎯ identificação do fabricante1);
⎯ referência do modelo de modo a que seja possível a sua identificação com vista a obter toda a informação correspondente, junto do fabricante ou no seu catálogo;
⎯ ano e semana de fabrico de acordo com a norma ISO 8601, em representação truncada na forma YYWww (por exemplo: 03W12, para a 12ª semana de 2003).
A fixação desta placa não deve ser feita com parafusos, rebites ou outros dispositivos semelhantes, a fim de que a mesma não possa vir a prejudicar os graus de protecção especificados.
No exterior do invólucro deve ser visível, na posição de instalado, o símbolo de duplo isolamento:
9 EMBALAGEM
O EM-QST deve ser fornecido devidamente embalado e acondicionado. A embalagem deve ser dotada de um rótulo, em que conste o nome do fabricante ou a sua marca comercial, o tipo de equipamento e a respectiva designação.
10 ENSAIOS
10.1 Generalidades
As características do EM-QST devem ser confirmadas através da realização de ensaios, a efectuar em laboratórios acreditados para o efeito.
É da responsabilidade do fabricante a realização dos ensaios necessários à confirmação da conformidade do equipamento com o presente documento.
10.2 Execução dos ensaios
Salvo indicação contrária, os ensaios devem ser realizados:
⎯ a uma temperatura ambiente compreendida entre +15 ºC e +30 ºC; ⎯ com o equipamento na sua posição normal de serviço.
DNT – Direcção de Normalização e Tecnologia Pág. 15/18
DNT – Direcção de Normalização e Tecnologia Pág. 16/18 No fim de qualquer ensaio ou pré-condicionamento deve ser feita uma observação visual com o intuito de detectar eventuais anomalias (mossas, riscos, bolhas, fissuras, lascas, marcas de contornamento ou de perfuração, etc.) as quais, em qualquer caso e se nada for especificado em contrário no presente documento ou nas prescrições das normas pelas quais se regem os ensaios, são consideradas não conformidades.
Se o estipulado nas normas de referência (referidas na presente secção) contrariar, no relativo à conformidade ou ao modo de procedimento dos ensaios, o especificado no presente documento, toma-se como válido o disposto neste último. No omisso, é válido o especificado nas normas de referência.
10.3 Ensaios de tipo 10.3.1 Ensaio visual
O EM-QST deve ser previamente sujeito a uma verificação visual nos seguintes aspectos: ⎯ eventuais defeitos de fabrico;
⎯ disposição do equipamento; ⎯ verificação da marcação.
Devem ser verificados, em pormenor, os seguintes aspectos:
⎯ dimensões, peso, acessibilidade e qualidade dos revestimentos protectores do equipamento; ⎯ qualidade e identificação da fiação e dos terminais acessíveis do exterior;
⎯ qualidade da montagem dos vários componentes e módulos do equipamento, nomeadamente no que respeita às cartas electrónicas (implantação, soldaduras e conectores);
⎯ identificação dos módulos, verificando a sua disposição e concordância com a documentação fornecida, bem como os números de série das cartas electrónicas;
⎯ indicações, legíveis e indeléveis, existentes nas placas sinaléticas do equipamento, destacando: ⎯ as funções realizadas;
⎯ a identificação do construtor;
⎯ o número de identificação do equipamento;
⎯ o valor nominal da tensão de alimentação do equipamento.
10.3.2 Verificação da indelebilidade da marcação
Este ensaio destina-se à verificação da indelebilidade da marcação acima referida na secção 8. O ensaio deve ser realizado de acordo com o especificado na norma EN 50298, secção 8.2.
As marcações feitas por moldagem, puncionagem, gravação ou processo similar, não devem ser submetidas a este ensaio.
10.3.3 Ensaios climáticos 10.3.3.1 Calor seco
O ensaio deve ser realizado de acordo com o especificado na norma IEC 60068-2-2, ensaio Bd. O grau de severidade do ensaio é o seguinte:
⎯ temperatura: +55 ºC ± 2 ºC; ⎯ duração: 72 horas.
10.3.3.2 Frio
DNT – Direcção de Normalização e Tecnologia Pág. 17/18 O grau de severidade do ensaio é o seguinte:
⎯ temperatura: 5 ºC ± 3 ºC; ⎯ duração: 72 horas.
10.3.3.3 Calor húmido
O ensaio deve ser realizado de acordo com o especificado na norma IEC 60068-2-30. O grau de severidade do ensaio é o seguinte:
⎯ temperatura: +40 ºC; ⎯ número de ciclos: 2; ⎯ duração: 2x12 horas;
⎯ humidade: 95 % (sem condensação).
10.3.4 Ensaios mecânicos
O ensaio deve ser realizado de acordo com o especificado na norma IEC 60255-21-1 (ensaio de resistência à vibração – vibration endurance test).
O grau de severidade do ensaio é o seguinte: ⎯ amplitude da aceleração: 0,5 g;
⎯ gama de frequência: 10 Hz a 150 Hz.
10.3.5 Verificação dos graus de protecção 10.3.5.1 Código IP
A verificação do grau de protecção IP deve ser feita de acordo com o especificado na norma NP EN 60529.
10.3.5.2 Código IK
A verificação do grau de protecção IK deve ser feita de acordo com o especificado na norma EN 50102.
10.3.6 Ensaios dieléctricos
10.3.6.1 Ensaio à onda de choque
O ensaio será realizado de acordo com o disposto na secção 6.1.3 da norma IEC 60255-5. Aplicam-se as condições definidas na secção 9.4.5.1 da norma IEC 62103.
Pontos de aplicação e níveis de severidade do ensaio (valor estipulado da tensão de choque): ⎯ entradas (ED, EA, alimentação), interfaces de comunicações: 4 kV.
10.3.6.2 Ensaio à frequência industrial
O ensaio será realizado de acordo com o disposto na secção 6.1.4 da norma IEC 60255-5. Aplicam-se as condições definidas na secção 9.4.5.2 da norma IEC 62103.
Pontos de aplicação e níveis de severidade do ensaio (valor eficaz da tensão de ensaio): ⎯ entradas (ED, EA, alimentação): 2,5 kV;
DNT – Direcção de Normalização e Tecnologia Pág. 18/18 10.3.7 Ensaios de imunidade
10.3.7.1 Transitório eléctrico rápido
O ensaio será realizado de acordo com a norma IEC 61000-4-4.
Pontos de aplicação e níveis de severidade do ensaio (valor eficaz da tensão de ensaio): ⎯ entradas (alimentação): 4 kV;
⎯ entradas (ED, EA) e interfaces de comunicações: 2 kV. 10.3.7.2 Ondas de choque
O ensaio será realizado de acordo com a norma IEC 61000-4-5. Pontos de aplicação e níveis de severidade do ensaio:
⎯ entradas (ED, EA e alimentação): 4 kV. 10.3.7.3 Ondas oscilatórias amortecidas
O ensaio será realizado de acordo com a norma IEC 61000-4-12. Pontos de aplicação e níveis de severidade do ensaio:
⎯ entradas (ED, EA e alimentação): 2,5 kV. 10.3.7.4 Descargas electrostáticas
O ensaio será realizado de acordo com a norma IEC 61000-4-2. Pontos de aplicação e níveis de severidade do ensaio:
⎯ entradas (ED, EA e alimentação) e invólucro do equipamento: 8 kV (contacto); 15 kV (ar). 10.3.7.5 Campos electromagnéticos radiados
O ensaio será realizado de acordo com a norma IEC 61000-4-3. Pontos de aplicação e níveis de severidade do ensaio:
⎯ entradas (ED, EA e alimentação) e interfaces de comunicações: 10 V/m.
10.4 Ensaios de série
10.4.1 Ensaios de funcionamento
Devem ser realizados os seguintes ensaios de funcionamento:
⎯ ensaio funcional do EM-QST, no que respeita à totalidade do software instalado; ⎯ ensaio funcional do processamento das comunicações;
