Curso de Protecciones Electricas

5/28/2018 Curso de Protecciones Electricas

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CADAFEGERENCIA DE TRANSMISION CENTRALDIV. PROTECCION Y MEDICION

Ing Fernado Oropeza

JUNIO 2005


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I N D I C E

1.- Rels de Proteccin...........................................................................................1.1 Funcin de las protecciones elctricas................................................

2.- Fallas.................................................................................................................

2.1 Tipos de Fallas.....................................................................................2.2 Causa por las cuales puede ocurrir una falla........................................2.3 Disminucin de los efectos de una Falla..............................................2.4 Deteccin e Interrupcin de Fallas.......................................................

3. Transformadores de medida.............................................................................3.1 Transformadores de potencial..............................................................3.2 Transformadores de corriente...............................................................3.3 Transformadores pticos......................................................................

3.3.1 principios de operacin de los transformadores pticos..........4.- Caractersticas de un Sistema de Proteccin.....................................................5.- Rels de Proteccin...........................................................................................

5.1 Tipos de Rels de Proteccin Segn la Tecnologa.............................5.2 Tipos de Rels de Proteccin Segn su funcin..................................5.3 Rels numricos...................................................................................

5.3.1 Autosupervisin y diagnstico en rels numricos...................5.3.2 Funcionalidades de las protecciones numricas........................

5.3.2.1 Proteccin diferencial de barras......................................5.3.2.2 Proteccin de transformadores de potencia....................5.3.2.3 Proteccin de lneas transmisin.....................................

6.- Tendencias y nuevas tecnologas en la construccin y automatizacin desubestaciones.................................................................................................6.1 Autosupervisin y diagnstico...........................................................

6.2 Concepto de redundancia...................................................................6.3 Sistema de seguridad..........................................................................6.4 Sincronizacin del tiempo..................................................................6.5 Nuevas funcionalidades......................................................................6.6 Avances tecnolgicos en equipos de subestaciones...........................6.7 Estructura bsica de las subestaciones modernas...............................

6.7.1 Nivel de potencia.....................................................................6.7.2 Nivel de baha..........................................................................6.7.3 Nivel de estacin.....................................................................6.7.4 Nivel de comunicaciones........................................................

6.8 Sistema de control de una subestacin moderna.................................

6.8.1 Sistema de control numrico...................................................6.8.1.1 Funcionalidades...........................................................6.8.1.2 Arquitectura del sistema..............................................6.8.1.3 Unidades de adquisicin de datos................................6.8.1.4 Unidad central de interfaz hombre-mquina...............6.8.1.5 Computadora de ingeniera del sistema de control

numrico......................................................................

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6.8.1.6 Computadora para el sistema de gestin.....................6.8.1.7 Pupitre de mando.........................................................6.8.1.8 Gateway......................................................................

6.8.2 Funciones del control numrico..............................................6.8.2.1 Sincronismo en tiempo real........................................

6.8.2.2 Medicin.....................................................................6.8.2.3 Enclavamientos...........................................................6.8.2.4 Verificacin de sincronismo........................................6.8.2.5 Autosupervisin y diagnstico....................................6.8.2.6 Protocolos de comunicacin........................................

6.9 Criterios para la aplicacin de nuevos conceptos de una arquitecturaindependiente o redundante en las nuevas subestaciones....................

7.- Rels de sobrecorriente....................................................................................8.- Protecciones de transformadores.....................................................................

8.1 Protecciones internas..........................................................................8.1.1 Sealizacin.............................................................................

8.2 Protecciones externas..........................................................................8.3 Principio de operacin de la Proteccin diferencial............................

9.- Esquemas normalizados de subestaciones 115, 34.5 y 13.8 kv......................9.1 Esquemas de proteccin de lneas de 115 kv para barra principal y

de transferencia...................................................................................9.1.1 Caracterstica de los equipos de proteccin.............................9.1.2 Funciones.................................................................................

9.2 Subestacin radial I.............................................................................9.2.1 Especificaciones tcnicas normalizadas...................................

9.3 Subestacin Nodal III.........................................................................9.3.1 Especificaciones tcnicas normalizadas...................................

9.4 Subestacin Nodal II...........................................................................9.4.1 Especificaciones tcnicas normalizadas...................................

9.5 Sistema de control y sistema de alarma para subestaciones conniveles de tensin de hasta 115 kv ( nodales II y III y radial I )........9.5.1 Sistema general de control......................................................9.5.2 Sistema de alarma...................................................................

10.- Protecciones de Distancia...............................................................................10.1 Principios Bsicos de Medicin.........................................................10.2 Ajuste de Etapas y Tiempo..................................................................

10.2.1 Para Lneas no Compensadas...................................................10.2.2 Para Lneas Compensadas........................................................

10.3 Curvas caractersticas para la Medicin.............................................10.4 Lgica Cierre Bajo Falla....................................................................10.5 Lgica para Oscilacin de Potencia...................................................10.6 Lgica de Bloqueo por Uo.................................................................10.7 Proteccin Bucle o lazo......................................................................10.8 Lgica para Extensin de Zona..........................................................10.9 Lgica fuente dbil............................................................................

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10.10 Proteccin de sobrecorriente de alto ajuste........................................11.- Sistema de Transmisin de Seales..............................................................

11.1 Sistema de Sub-alcance......................................................................11.2 Sistema de Sobre-alcance...................................................................

12.- Reenganches....................................................................................................

12.1 Equipos Verificadores de Sincronismo................................................12.2 Reenganches Monofsicos..................................................................12.3 Reenganches Trifsicos.......................................................................12.4 Lgicas para Bloqueos de Reenganche................................................12.5 Lgica de Reenganche para fallas envolventes...................................

13.- Proteccin de Alta Impedancia.......................................................................14.- Proteccin Falla Interruptor............................................................................

14.1 Proteccin Falla Terminal....................................................................15.- Proteccin Diferencial de Barra......................................................................

15.1 Proteccin diferencial de barra porcentual.........................................15.2 Proteccin diferencial de barra de alta impedancia............................

16.- Rel de potencia inversa.................................................................................17.- Rel de frecuencia..........................................................................................18.- Proteccin Contra Subidas deTensin............................................................19.- Anlisis de Fallas............................................................................................

BIBLIOGRAFA............................................................................................

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I N T R O D U C C I O N

Es un compromiso para el personal de protecciones aportar y compartir nuestrosconocimientos en beneficio de un mejor desenvolvimiento de nuestras labores y conesto buscar un sitial de honor de nuestra empresa en pro del desarrollo y mejoramientode la Empresa Elctrica Venezolana y garantizar un optimo servicio.

Se estudiar y definir los conceptos de transformadores de corriente y tensin,rels de proteccin: Sobrecorriente, Protecciones Externas e Internas deTransformadores, Protecciones de Lnea, Protecciones Falla Interruptor y FallaTerminal, Protecciones de Alta Impedancia y Sobretensin, Reenganches, Sistema detransmisin de seales, entre otros puntos. Se estudiar como puntos nuevos la lgicade las Protecciones Elctricas para Lneas Compensadas con Capacitores Serie.

ING. Fernando Oropeza.

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1.- RELES DE PROTECCION

Es un conjunto de dispositivos asociados entre si para interpretar losparmetros del sistema (provenientes de los TC y TP), establecer una

comparacin con los ajustes y luego tomar acciones.

1.1.-FUNCIN DE LAS PROTECCIONES ELECTRICAS

Un sistema de proteccin esta compuesto por un conjunto de equiposcomo; Transformadores de corriente, Transformadores de tensin, Rels deproteccin, etc, cuya funcin primordial es mantener una medicinpermanente de los parmetros de la red para compararlos con los valores deajuste y establecer as una condicin de falla, de manera que se pueda

ordenar la apertura de los interruptores asociados en un tiempo previamenteestablecido, e informar mediante seales, alarmas y registros la condicinanormal.

De esto podemos deducir que la funcin bsica de una proteccinelctrica es detectar una condicin anormal en Lneas de Transmisin,Generadores, Transformadores, etc y tomar las acciones necesarias paradisminuir los efectos que pueda traer esta condicin.

2.-FALLAS

Son todas aquellas condiciones anormales o adversas que interrumpenel rgimen permanente de transmisin de energa.

2.1.-TIPOS DE FALLAS:

Fallas entre fases:

Falla Trifsica. Falla Fase a Fase

Fallas a Tierra:

Fallas Fase a Tierra Fallas doble fase a tierra Trifsicas a tierra.


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2.2.-CAUSAS POR LAS CUALES PUEDE OCURRIR UNA FALLA

En un Sistema Elctrico las fallas pueden ocurrir por alguna condicinque identificaremos a continuacin:

- Sobretensiones o descargas atmosfricas.

- Deterioro del aislamiento por sobretensiones, por recalentamiento, porenvejecimiento, por la accin de agentes qumicos, por esfuerzos mecnicos,etc.

- Maniobras incorrectas o errores, como energizar una Lnea que estapuesta a tierra, o energizar una Lnea muy larga por un extremo sin tener elposible incremento de tensin en el extremo receptor debido a lacapacitancia de la lnea.

- Accidentes, como rboles que hacen contactos con lneas, animales etc.

- Vandalismo, como disparar sobre los aisladores de las Lneas, lanzarcadenas contra las barras de una subestacin o Lneas de transmisin etc.

2.3.- DISMINUCION DE LOS EFECTOS DE UNA FALLA

Es evidente que entre ms rpido se desconecte una falla, menor esel dao que se le puede causar al Sistema de Potencia y en especial a los

equipos involucrados.

2.4.- DETECCION E INTERRUPCIN DE FALLAS

Una falla se puede detectar por el cambio brusco en los parmetrosdel sistema. Los parmetros ms utilizados con este fin son:

a.- Corriente.b.- Voltage.

c.- Angulo entre Voltage y Corriente.d.- Direccin del Flujo de Potencia.e.- Impedancia.f.- Frecuencia.g.- Rata de variacin de algunos de los parmetros anteriores.


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Para poder utilizar los parmetros anteriores es necesario medirlos.Esta medicin se hace a travs de los TP y TC, los cuales reproducen aescala reducida los voltajes y corrientes del sistema de potencia que sonintroducidos en los rels de proteccin para analizarlos y ordenar la aperturade los interruptores asociados en caso de estar en presencia de una falla.

3.- TRANSFORMADORES DE MEDIDA

El transformador es una maquina esttica cuya funcin es transferirenerga elctrica de un sistema a otro de la siguiente manera:

- Modificando el valor de la corriente.

- Modificando el valor de la tensin.

- Con una frecuencia constante.

Son destinados a la alimentacin de instrumentos de medida,Contadores, Rels de proteccin, etc, permitiendo as una separacingalvnica entre los instrumentos y la Red Elctrica de Alta Tensin.

Existen dos tipos bsicos de transformadores de medida los cuales son:

- Transformadores de Potencial o Tensin (TP, TT, PT, etc).

- Transformadores de Corriente o Intensidad (TC, TI, CT, etc).

3.1.-TRANSFORMADORES DE POTENCIAL.

Los TP Transformadores de Potencial por lo general poseen uno o dosncleos secundarios. Los TP pueden ser de dos tipos:

- De tipo Inductivo; utilizados generalmente en tensiones de 13.8 y 34.5 KVdonde tanto el primario como el secundario son devanados y aisladosentre si, (ver figura No.3.1).


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Devanadoprimario

Devanadosecundario

Nucleo

magnetico

FIGURA No. 3.1.

- De tipo Capacitivo comnmente utilizados en tensiones iguales osuperiores a 115 KV., en donde se hace un divisor de tensin con doscapacitores en serie para reducir la tensin primaria, (ver figura No. 3.2).

B

U

C2

C1TRANSFORMADORDE VOLTAJEINTERMEDIO

CIRCUITOMEDICIN

CIRCUITOPROTECCION

FIGURA No. 3.2


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3.2.- TRANSFORMADORES DE CORRIENTE.

Los TCson nicamente del tipo inductivo, los cuales:

- Pueden tener una o varias espiras en el primario que se conecta en

serie con el circuito cuya intensidad se desea medir.

- Pueden tener primarios que se componen de una, dos o cuatro seccionespermitiendo una, dos o tres intensidades primarias nominales mediante eladecuado acoplamiento de las mismas.

- Pueden tener uno o varios arrollados secundarios bobinados cada unosobre su circuito magntico (o ncleo). De esta manera no existe influenciade un secundario sobre el otro.

PRECISION:

Tanto los Transformadores de Corriente (TC) como losTransformadores de Tensin (TP) poseen dos tipos de ncleos;

a.- Ncleo para Medicin: La clase de precisin se designa de la siguientemanera:

Clase 0.1 Laboratorios

Clase 0.2 Patrones porttiles y contadores de gran precisinClase 0.5 Contadores normales y aparatos de medidaClase 1 Aparatos de cuadro (registradores).Clase 3 Para uso sin precisin.

Para el caso de los TC, estos poseen un factor de seguridad el cualguarda relacin con la curva de saturacin, la disposicin constructiva de losncleos y el material magntico utilizado, tenindose as que los Ncleospara Medicin pierden la precisin a 1.2 x In y se saturan a 5 x In, con lafinalidad de no daar los instrumentos con las elevadas corriente de fallas.Estos ncleos por lo general manejan potencias elevadas del orden de 30 a

50 VA para los TC y de 100 a 150 VA para los TP.

b.-Ncleo para Proteccin: La clase de precisin se designa de la siguientemanera:

Clase 5P con un error de 1% a In y 5% al valor mximo de corrienteindicada, por ejemplo: 5P20; indica que existir un error de 5% a 20xIn.


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Clase 10P con un error de 3% a In y 10% al valor mximo de corriente

indicado, por ejemplo:10P20; indica que existir un error de 10% a 20xIn.

Estos ncleos manejan potencias del orden de 10 a 25 VA para los TCy de 50 a 150 VA para los TP y garantizan la exactitud de las corrientes defallas para los rels de proteccin.

3.3.-TRANSFORMADORES PTICOS

Antes de definir los principios de operacin de los Transformadorespticos definiremos el concepto de Fibra ptica.

Fibra ptica

Fibra o varilla de vidrio u otro material transparente con un ndice derefraccin alto que se emplea para transmitir luz. Cuando la luz entra poruno de los extremos de la fibra, se transmite con muy pocas prdidas inclusoaunque la fibra est curvada.

El principio en que se basa la transmisin de luz por la fibra es lareflexin interna total; la luz que viaja por el centro o ncleo de la fibra incidesobre la superficie externa con un ngulo mayor que el ngulo crtico, deforma que toda la luz se refleja sin prdidas hacia el interior de la fibra. As, la

luz puede transmitirse a larga distancia reflejndose miles de veces. Paraevitar prdidas por dispersin de luz debida a impurezas de la superficie dela fibra, el ncleo de la fibra ptica est recubierto por una capa de vidrio conun ndice de refraccin mucho menor; las reflexiones se producen en lasuperficie que separa la fibra de vidrio y el recubrimiento.

3.3.1.-PRICIPIOS DE OPERACIN DE LOS TRANSFORMADORESPTICOS.

Los Transformadores de Corriente pticos estn basados en el

Efecto Faradays , segn el cual la luz es desviada proporcionalmente a laintensidad de un campo magntico.

Para realizar la medicin (ver figura) existe un dispositivo que inyectaun haz de luz a travs de una Fibra ptica que est arrollada alrededor deuna barra por la que circula la corriente primaria. El haz de luz que pasa atravs de la fibra es desviado por la corriente y esta desviacin esproporcional a la corriente circulante. Existe un dispositivo de alta precisin


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que mide esta desviacin. Estos tienen una gran ventaja sobre losTransformadores convencionales ya que no presentan saturacin.

Los Transformadores de Tensin pticos estn basados en elefecto Hall y aplican una celda de Pockel compuesta por un cristal especialque varia un ndice de refraccin de acuerdo al campo elctrico al cual se vesometido, igualmente existe un dispositivo de alta precisin que mide estadesviacin.

Entre las ventajas principales que podemos tener en losTransformadores pticos est que no existen problemas de saturacin ytienen un bajo peso.

Sensores semiconvencionales basados en principios de medicinelectromagntica

Esta primera categora de sensores de corriente y voltaje se basaprincipalmente en las mismas tcnicas tradicionales inductiva y capacitiva,pero con menor potencia de salida


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En la figura 3.3.1 se representan los diagramas de bloque de los DOCT(Digital ptical Current Transformer) y DOVT (Digital ptical VoltageTransformer) en los cuales se sealan los componentes del transductor y dela unidad de entrada. En ambos casos el voltaje analgico correspondiente esmuestreado y convertido a seal digital por medio de un circuito electrnico

(DOIT). Para el caso del DOCT la seal de corriente primaria es transformadaen una cada de voltaje proporcional, a travs de una resistencia conectada alsecundario del transformador convencional de corriente; mientras que para elDOVT el voltaje secundario se obtiene de la salida de bajo voltaje de undivisor de voltaje capacitivo (CVD); aunque tambin puede usarse untransformador de voltaje capacitivo en cuyo caso el voltaje primario se obtienedesde el devanado secundario al interior de la sala de control.

La energa necesaria para alimentar el circuito DOIT y para loscomandos de muestreo se enva por medio de pulsos de luz desde la unidadde entrada al transductor, va fibra ptica.

Figura 3.3.1

4.-CARACTERSTICAS DE UN SISTEMA DE PROTECCIN.

El diseo de un Sistema de Proteccin, depende de la configuracin del

Sistema de Potencia; sin embargo cualquiera que sea este el Sistema deProteccin debe tener las siguientes caractersticas bsicas:

a.-Sensibilidad:

Debe tener la suficiente sensibilidad para detectar las fallas que afectenal Sistema de Potencia.


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b.-Selectividad:

Se dice, que un esquema de protecciones es selectivo, cuando soloactan los elementos necesarios para despejar una falla, retirando

nicamente la parte afectada.

c.-Velocidad:

Debe determinar con que rapidez es necesario despejar la falla y poseervelocidad adecuada para hacerlo.

d.-Confiabilidad:

Por cuanto la fallas que afectan al sistema se presentan con relativa pocafrecuencia, es necesario que su diseo garantice que al presentarse una

falla su operacin sea correcta.

e.-Sencillez:

Ejecutar sus funciones con la menor cantidad de elementos posibles.

f.-Mantenibilidad:

Facilidad para efectuar mantenimiento.

5.- RELES DE PROTECCION

Es un conjunto de dispositivos asociados entre si para interpretar losparmetros del sistema (provenientes de los TC y TP), establecer unacomparacin con los ajustes y luego tomar acciones.

5.1-TIPOS DE RELS DE PROTECCIN SEGN LA TECNOLOGA:

a--.-Rel Electromecnico: Son rels que trabajan directamente conmagnitudes de tensin y corriente a travs de Bobinas que impulsan partesmviles. (1930 a 1969)

Estos los podemos clasificar de acuerdo a su principio de operacinen:


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Atraccin electromagntica: pueden ser de dos clases: solenoide yarmadura.

En el rel (Solenoide) de la figura 5.1.a, se utiliza un pivote donde labarra se mueve cuando la fuerza electromagntica es mayor que lafuerza resistente del resorte la corriente supera la accin del resorte.

BOBINA

I

SEAL

BARRA

PIVOTE

TOPE

RESORTE

Figura 5.1.a

En el rel (Armadura) de la figura 5.1.b se compara la accin del campomagntico de la corriente para levantar un ncleo contra la accin de lagravedad, el rel cierra su contacto cuando la accin de la corriente supera a lagravedad.

BOBINA

CONTACTO

TOPE

NUCLEO

SEAL

I

Figura 5.1.b

Induccin Electromagntica: pueden ser de dos clases: de disco,de copa .


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El rel de la figura 5.1.c es un rel de induccin del tipo disco, bajainercia, que opera bajo el principio de los motores de polos de sombra obobinas de sombra, en este se compara el torque electromagntico conel torque producido por un resorte en espiral, el rel cierra el contactocuando el torque electromagntico supera al del resorte y hace girar al

disco.

I

BOBINA

NUCLEO

DISCO

BOBINAS DE

SOMBRA

VISTA SUPERIOR DISCO

GIRO

RESORTE

TOPE

DESPLAZABLECONTACTO

Figura 5.1.c

El rel de la figura 2.35 es un rel del tipo de copa conconstruccin similar al motor bifsico de control; la razn para aislar lacopa del ncleo central, fijo, es la de reducir la inercia y obtener rels dealta velocidad de respuesta. En estos rels se compara, al igual que en

el anterior, el torque electromagntico con el torque de un resorte enespiral, el rel cierra el contacto cuando el torque electromagnticosupera al del resorte y hace girar la copa.

NUCLEO FIJO

COPA

POLO Y

BOBINAS

COPA

GIRO

RESORTE

TOPE

DESPLAZABLECONTACTO

COPA

NUCLEO FIJO

POLO Y

BOBINA

Figura 5.1.d


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b--.-Rel Electrnico: Son rels que realizan evaluacin de los parmetroselctricos a travs de elementos de electrnica discreta (transistores,resistencia, condensadores y algunos componentes integrados) convirtiendolas magnitudes en seales de ondas cuadradas, que se comparan con unacondicin preestablecida. (1969 a 1975)

c--.-Rel Numrico: Son rels que realizan le evaluacin de los parmetroselctricos a travs de microprocesadores una vez convertidas en sealesdigitales, utilizando algoritmos para ello. (1975...)

5.2-TIPOS DE RELS DE PROTECCIN SEGN SU FUNCIN

En las subestaciones de CADAFE tenemos una gama de proteccionesque tienen una determinada funcin y que en su conjunto conforman unesquema de proteccin y depender del equipo a proteger. Estos esquemas

de Proteccin van desde los niveles de Tensin de 13.8kv hasta 400kv paraproteger equipos, tales como: Autotransformadores, Transformadores,Generadores, Reactores, Capacitores en paralelo o serie, Barras, Lneas deTransmisin, etc.

Estos se clasifican en:

Sobrecorriente. Diferencial de Transformador. Falla a tierra restringida. Diferencial de Barras. Distancia.

Sobrecorriente de bucle. Alta Impedancia o Direccional de Tierra. Sobretensin. Sobrecorriente Alto Ajuste. Potencia Inversa. Frecuencia. Diferencial de barras. Falla Interruptor y Falla Terminal. Potencia inversa.

5.3.-RELS NUMRICOS

En general los Rels numricos permiten una gran flexibilidad porcuanto incluyen en su librera de programacin las funciones de: Proteccinde Distancia, Alta Impedancia, Sobrecorriente no direccional, Cierre SobreFalla, Sobre Voltaje, Oscilacin de Potencia, Fuente Dbil, Bloqueo porDesvalance de Tensin, entre otras, las cuales pueden ser activadas por el


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usuario o solicitar al fabricante que la misma sea incluida en funcin a losrequerimientos y a futuro ir activando funciones de acuerdo a losrequerimiento del sistema. En lneas de transmisin con proteccionesdistancia estas Protecciones tambin pueden incluir las funciones derecierre, pero por confiabilidad no es usado sino que es instalado un Rel

adicional.En ciertos esquemas de proteccin y control existen unidades o rels

que tienen incorporadas ambas funciones.

Estudiemos tres conceptos bsicos que debemos tener en cuenta enlos Rles Numricos:

Hardware

El hardware se refiere a los componentes materiales de un sistemainformtico. La funcin de estos componentes suele dividirse en tres

categoras principales: entrada, salida y almacenamiento. Los componentesde esas categoras estn conectados a travs de un conjunto de cables ocircuitos llamado bus con la unidad central de proceso (CPU) del ordenador,el microprocesador que controla la computadora y le proporciona capacidaddeclculo.

En los Rels de Proteccin con respecto al Hardware podemosidentificar:

Unidad de transformadores de entrada. Unidades de conversin analgico-digital. Unidades de entrada-salida binarias. Unidad de alimentacin.

Unidad de procesamiento (CPU). Unidad de conexin. Caja y terminales para seales analgicas. Conectores para seales binarias.

Software

El soporte lgico o software es el conjunto de instrucciones oprogramas responsables de que el hardware (mquina) realice susfunciones. Estos programas suelen almacenarse y transferirse a la CPU a

travs del hardware de la computadora. El software tambin rige la forma enque se utiliza el hardware, como por ejemplo la forma de recuperarinformacin de un dispositivo de almacenamiento.


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Bus

Conjunto de lneas conductoras de hardware utilizadas para latransmisin de datos entre los componentes de un sistema informtico. Unbus es en esencia una ruta compartida que conecta diferentes partes del

sistema, como el microprocesador, las unidades de entrada-salida, lamemoria y los puertos de entrada/salida (E/S), para permitir la transmisin deinformacin. El bus, por lo general supervisado por el microprocesador, seespecializa en el transporte de diferentes tipos de informacin.

5.3.1.-AUTO SUPERVISIN Y DIAGNSTICO EN RELS NUMRICOS

Los Rels Numricos vienen incorporados con funciones desupervisin y diagnstico dando una alta disponibilidad a la proteccin yaque cualquier falla interna tanto en el hardware como en el software da unaseal de alarma a travs de un contacto y a su vez diagnstica en donde

est el problema llevndolo a una lista de evento con alguna codificacinespecial permitiendo identificar el tipo de problema y su ubicacin.

La supervisin se realizar sobre tantos parmetros como seannecesarios para garantizar la disponibilidad del equipo. Esta supervisinpuede darse sobre:

La alimentacin auxiliar. El software. El hardware. El bus de comunicacin. Componentes pticos.

Temperatura.

5.3.2.- FUNCIONALIDADES DE LAS PROTECCIONES NUMRICAS

En la actualidad los diferentes fabricantes han introducido en elmercado una gama de rels numricos cuya aplicacin se centranprincipalmente en la proteccin, control y monitoreo de:

Generadores.

Grupo Generador transformador. Transformadores y Reactores. Barras e Interruptores. Banco de Condensadores. Lneas areas y cables de potencia. Motores, etc.


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En virtud a la gran extensin de las aplicaciones antesmencionadas a continuacin se indican las funcionalidades de lasprotecciones numricas, ms importantes en una subestacin detransmisin; esto es:

1. Proteccin diferencial de barras.2. Proteccin de transformadores de potencia.3. Proteccin de lnea de transmisin.

5.3.2.1. Proteccin diferencial de barras.

Es un sistema de proteccin especial diseada para rpido despejede una falla en barra. La experiencia ha demostrado que este tipo de fallaes del orden del 0.1 a 0.2% la totalidad de fallas que ocurren en el

sistema, sin embargo, al ocurrir genera serios inconvenientes al sistemade potencia debido a los altos valores de corriente de cortocircuito y laseveridad de los daos que puede causar. En consecuencia, estaproteccin debe cumplir con todos los requerimientos de confiabilidad,seguridad, selectividad, velocidad y versatilidad.

En general una proteccin de barra debe cumplir con las siguientesfunciones:

Reducir el dao causado por arco de la corriente de falla.

Rpido despeje de la falla en barra, particularmente en lavecindad de grandes plantas generadoras. Alta selectividad en el despeje de fallas para configuraciones de

mltiples barras. Mejorar la estabilidad en redes malladas, muy cercanas. Despejes de fallas:

o Monofsicas para sistemas con neutro flotante.o Doble falla a tierra, una externa y otra externa a la barra.o Fase a fase.o Trifsicas.

En general la proteccin de barra se basa en el principio diferencialde corriente y esta dado por la sumatoria de las corrientes que entran ysalen de la barra y a menudo combinado con una comparacin direccionalde la corriente diferencial a fin de contar con dos criterios independientesde medicin los cuales deben cumplirse para emitir la correspondienteorden de disparo.


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Para cumplir con la condicin de total selectividad la proteccin debarra debe poseer el sistema denominado imagen de barra, lo que lepermitir adaptarse a las condiciones causadas por el cambio de estatusdel equipo primario (seccionadores de barra y disyuntor).

En los ltimos aos se ha venido analizando los siguientesprincipios de operacin del rel diferencial de barra:

Alta impedancia.

Baja impedancia.

La proteccin diferencial de alta impedancia es apropiada paraesquemas de barra simple y doble con interruptor y medio y est limitadapara esquemas de mltiples barras tales como doble o triple barra con

acople o no, provista de un slo interruptor por alimentador. Por otra parteeste tipo de rel requiere que la relacin de todos los transformadores decorriente sean iguales o en su defecto la incorporacin de elementoscompensadores (transformadores intermedios); de igual forma presenta elinconveniente de que al ocurrir una falla en barra estn expuestos atensiones relativamente altas, por lo que debe contemplar un elementoprotector de sobretensin cuya resistencia sea dependiente del voltaje(varistor); adicionalmente debe prever un rel para la supervisin delcableado transformador de corriente rel por cualquier prdida deconexin que pueda presentarse.

Con la utilizacin del tipo de baja impedancia se eliminan todos losrequerimientos antes indicados para el rel de alta impedancia.

Para el caso de mltiples barras los contactos imgenes deinterruptores y seccionadores son conectados al circuito de corriente ydisparo de la proteccin y las lgicas para rplicas de barra se implementaa travs de software de tal manera que una sola unidad de medicin seanecesaria para la determinacin de la selectividad de la zona protegida.

La tendencia de los esquemas de proteccin de barras es

incorporar las protecciones:

Respaldo interruptor.

Falla terminal.


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La proteccin respaldo interruptor es la ltima en la cadena de unesquema de proteccin, el cual prev el despeje selectivo para falla enbarra o en un alimentador, cuando el interruptor no abre ante la ordenemitida por la respectiva proteccin.

Su principio de medicin debe cumplir con:

No cancelacin de su funcin de medicin por saturacin deltransformador de corriente.

Rpida reposicin despus de la interrupcin de la corriente enel interruptor.

Reposicin segura ante un descenso de la corriente de falla.

En virtud de que la proteccin de barra tiene la lgica de disparo porseccin de barra, por replica de la barra, el esquema de respaldo

interruptor debe formar parte integral de este esquema de proteccin. Laproteccin de barra en terminal, contempla aquellas fallas que ocurrenentre el transformador de corriente y el interruptor, estando este ltimo enposicin abierto, tal como se indica a continuacin.

Esta proteccin de igual forma tambin formar parte integral delesquema de proteccin de barras y ser prevista por la lgica de la mismacon base al estatus de equipos de maniobra (interruptores yseccionadores).

Tradicionalmente el esquema de proteccin de barra ha sidolocalizado en forma centralizada en uno o mas cubculos, dependiendo delnmero de alimentadores y complejidad de la configuracin de barra; asmismo, todo el cableado de los transformadores de corriente,seccionadores y circuitos de disparo se conectan a los terminales de loscubculos ubicados en la sala central.

Con la introduccin del microprocesador, el nuevo esquema de bajaimpedancia permite la instalacin descentralizada o centralizada:

La instalacin descentralizada, comprende unidades de proteccin

ubicados en los cubculos de proteccin y control de la baha, lo mscercanamente posible al equipo de proteccin, de tal manera que resultela menor distancia entre estos cubculos y el equipo primario. Cada unidadde baha se conecta a la unidad central por medio de fibra ptica. Estaltima unidad toma la data de las unidades de baha y realiza tanto elalgoritmo total como las funciones auxiliares del esquema de proteccin.


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Las unidades de baha tienen por funcin:

Convertir las seales analgicas a digitales. Deteccin y tratamiento de las seales de corriente saturadas. Detectar y procesar las posiciones de los seccionadores y de los

interruptores de acople de barras, seales de bloqueo, arranquesde rel respaldo interruptor y falla terminal, entre otras, a travs delos mdulos de entrada y salida binarias.

Calcular las fasores de corriente para cada fase con alta rata derepeticin.

La unidad central es la responsable por:

Decisiones de disparo, es decir, es la que con base a un algoritmo

detecta la presencia de una falla en barra y transmite la seal dedisparo de la respectiva zona a las unidades de baha de larespectiva zona.

El software el cual se divide en dos partes; una para prever lafuncionalidad de la proteccin y la otra para el diagnstico de los mdulosde arranque, autosupervisin, registro de falla y bloqueo de funciones.

La aplicacin de estas modalidades normalmente es ladescentralizada para nuevas instalaciones y centralizada para lamodernizacin o retrofit de subestaciones existentes; todo ello en la

relacin al costo entre una y otra.

Es importante resaltar los avances que se han obtenido en eltiempo de operacin con la incorporacin de nuevas tecnologas; porejemplo:

Tiempos de Operacin

Tipo de

Proteccin

Tiempo de

Medicin.

(ms)

Tiempo de Disparo.

(ms)

Electrnica 1 3 8 13

Numrica 1 3 6 - 9


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5.3.2.2.- Proteccin de transformadores de potencia.

Los transformadores de potencia son de gran importancia comoenlace en los sistemas de transmisin y distribucin. La diversidad de

caractersticas de los transformadores de potencia y los posiblesfenmenos de maniobra a diferentes condiciones de servicio requieren deun sistema de proteccin altamente confiable, selectivo y flexible.

La tcnica numrica ha abierto la puerta a soluciones novedosaslas cuales no se han alcanzado por los medios convencionales; porejemplo la adaptacin de diferentes grupos de conexin, relacionesdiferentes de transformadores de corriente debido principalmente a losdistintos niveles de tensin del transformador, hoy da son cubiertas pormedio de un software. Por otra parte la auto-supervisin que cubre tanto elhardware como el software, tambin incrementa la disponibilidad del

sistema y reduce al mismo tiempo los costos por mantenimiento, ya que lainformacin en lnea relativa al estatus de la proteccin y del transformadorpermite mantener ha requerimiento, resultando esto en ahorros para latotalidad de la instalacin.

La proteccin debe ser habilitada para detectar y despejar en formasegura y selectiva las siguientes condiciones:

Cortocircuitos internos y falla a tierra. Falla entre espiras.

Condiciones anormales de servicio tales como sobrecarga ysobrevoltaje. Funciones de proteccin de respaldo para fallas externas en

otros alimentadores.

Las protecciones del tipo numrico actualmente estn capacitadaspara cumplir con las siguientes funciones adicionales a las de proteccin.

Registro de eventos. Indicacin de valores de corriente y de voltaje. Indicacin de la corriente de Inrush.

Autosupervisin. Registro de la corriente diferencial. Facilidades para la programacin del disparo. Implementacin de dispositivos externos de proteccin. Medicin de I, V, F, P y Q.


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Este rel cuenta con un sistema de control local proporcionado porun menu basado en un programa el cual permite llevar a cabo ajustes,visualizar parmetros, y leer mensajes y valores de medida. Esto se hacea travs de un puerto serial accesible por el frente del rel a travs de unPC. Adicionalmente cuenta con facilidades para la comunicacin con un

sistema de monitoreo y control central va enlace fibra ptica.

Entre otras propiedades del rel destacan:

Inmune a las corrientes de inrush:

Discrimina entre corrientes de falla interna y corrientes deenergizacin en vaco del transformador.

Alta disponibilidad.

Esta disponibilidad es alcanzada por un bajo nmero de mdulos ypor el continuo monitoreo.

Redundancia.

El concepto de redundancia puede ser previsto a requerimiento delusuario. En este sentido dos grupos de funciones de proteccionesindependientes son arreglados con dos grupos de hardware tambinindependientes.

Funcionalidad.

El terminal de protecciones del tipo numrico hoy puede cubrir lassiguientes funciones de proteccin.


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Proteccin de Transformadores de Potencia

Funciones de Proteccin

Funcin Principal Respaldo Limit

Diferencial XSobrecorriente

Tiempo

Inverso

X

Sobrecorriente

Instantneo

X

Diferencial a

Tierra

X

Distancia X

Corriente de

Secuencia

Negativa

X

Falla a Tierra

Restringida

X

Diferencial

Longitudinal

(Hilo Piloto)

X

Sobrevoltaje X

Bajo Voltaje /

Sobrevoltaje

X

Sobrecarga X


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5.3.2.3. Proteccin de lneas de transmisin

Esta proteccin como las correspondientes a los tramos de la barray transformadores, entre otras, est conformada por una unidad deentradas analgicas, una unidad de alimentacin DC/AC, mdulo de

entradas y salidas binarias, unidad central de procesamiento, entradas ysalidas por puerto serial con un PC y la estacin central de control y unatarjeta madre de conexin.

En los ltimos aos la caracterstica de medicin ha sido del tipopoligonal, considerando su ventaja respecto a la circular, en cuanto a sumayor rango de ajuste para tomar en consideracin la resistencia de arcopresente durante la ocurrencia de una falla y por su alta sensibilidad dearranque por deteccin de fallas de sub-impedancia.

Estas protecciones cumplen con las exigencias necesarias para el

despeje rpido, selectivo, altamente sensible y confiable.

Entre las caractersticas principales de las protecciones de distancianumricas actuales se pueden citar:

Proteccin de distancia. Arranque por sobrecorriente y sub-impedancia con caracterstica

poligonal. Cinco zonas de distancia, con caractersticas poligonal con

medicin hacia la lnea y hacia la barra. Proteccin de sobrecorriente de tiempo defindo (proteccin zona

corta). Supervisin secundario del transformador de tensin. Bloqueo por oscilacin de potencia.

Lgica del sistema.

Cierre sobre falla. Extensin de zona

Teleproteccin con esquema de enlace.

Transferencia de disparos permisivos por sub-alcance. Transferencia de disparo permitido por sobre-

alcance. Esquema de bloqueo de funciones de eco y

bloqueo transitorio.


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Compensacin de lneas paralelas. Desenganche de fase selectiva para recierre monofsico y

trifsico. Proteccin de falla a tierra. Proteccin sensitiva de falla a tierra para sistemas con neutro

aislado y puesto a tierra a travs de una impedancia. Funcin de comparacin direccional para detectar fallas de alta

impedancia en sistemas con neutro slidamente puesto a tierra. Funcin de sobrecorriente de tiempo inverso. Funciones de corriente y tensin.

Tiempo definido y de tiempo inverso. Sobretensin y baja tensin. Sobrecarga trmica.

Funciones de control y monitoreo. Recierre automtico. Verficacin de sincronismo. Medicin I, V, Q, P, f. Localizacin de fallas. Registro de secuencia de eventos. Registro de fallas con canales analgicos y binarios. Tiempo de actuacin.

Mnimo: 21 ms. Promedio: 25 ms.

Interfases seriales en:

Placa frontal para la conexin de un PC (computadorpersonal).

Placa posterior para comunicacin remota (sistema decontrol a nivel de estacin) con protocolos: LON, SPA,IEC 870-5-103, MVB.

Autosupervisin continua y diagnstico tanto interna como paralos enlaces con fibra ptica.

5.4.-DUPLICACIN DE PROTECCIONES

Se habla de Duplicacin de Protecciones cuando se usan dosProtecciones para proteger un solo equipo y sus contactos son conectadosen paralelo.

La duplicacin depender de la importancia del equipo, nivel detensin y confiabilidad requerida en el Sistema de Transmisin.


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5.4.1.-TIPOS DE DUPLICACION

COMPLEMENTARIA: Cuando existen dos Protecciones con filosofa deactuacin diferentes con la misma zona de proteccin y el mismo tiempo

de actuacin.

EXACTA: Cuando existen dos Protecciones con la misma filosofa deactuacin y el mismo tiempo de actuacin.

INEXACTA: Cuando existen dos Protecciones con o sin filosofa distintapero con tiempos de actuacin diferentes.

5.4.2.-CONSIDERACIONES PARA SU APLICACIN

Importancia del Sistema Elctrico. Requerimientos de mantenimiento Disponibilidad de repuestos Calidad de las Protecciones Probabilidad de Falla del equipo a proteger

5.5- PROTECCIONES PRINCIPAL Y DE RESPALDO

En un Sistema de Potencia especialmente en la proteccin de Lneasde Transmisin se usan como protecciones de Lnea dos de Distancia, una

primaria y otro secundaria que conforman la primera actuacin ante una fallay protecciones de respaldo local llamadas Falla Interruptor y Falla terminallas cuales operarn en caso de fallar la actuacin de las Protecciones deDistancia. Como respaldo remoto tenemos las Protecciones de Distanciaubicadas en Subestaciones en los otros extremos de Lnea. En el caso deTransformadores, Generadores, etc. Tambin existen Protecciones queactuarn en primera instancia ante una falla del Equipo y si estas no operanactuarn las de respaldo.

Las protecciones de respaldo local estn ajustadas para operar msrpidamente que las protecciones de respaldo remoto, es decir, existe unacoordinacin en tiempos o magnitudes elctricas.

Segn lo expuesto tenemos:

PROTECCIONES PROPIAS DEL EQUIPO (PRINCIPAL)

Es aquella proteccin que opera tan pronto ocurre una falla,ordenando la apertura del menor nmero de interruptores.


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PROTECCIONES DE RESPALDO LOCAL

Se denomina de respaldo local porque si la falla no es despajada porel interruptor correspondiente, se da orden de apertura a travs de la

Protecciones de respaldo local (Falla Terminal o Falla Interruptor) a losinterruptores de la misma subestacin que puedan alimentar la falla.

PROTECCINES DE RESPALDO REMOTO

Se denomina de respaldo remoto porque si la falla no es despajadapor los interruptores correspondientes al respaldo local o simplemente no sedispone en el esquema de protecciones de este respaldo local, se da ordende apertura a los interruptores ubicados en los extremos opuestos por losesquemas de Proteccin de las subestaciones remotas.

5.5.1.-CAUSAS DE LA ACTUACIN DE UNA PROTECCIN DERESPALDO.

Interruptor indisponible para abrir por algn desperfecto Protecciones principales indisponibles Ausencia de servicios auxiliares La no deteccin de una falla por las Protecciones Principales Errores humanos Problemas en cableados

6.-TENDENCIAS Y NUEVAS TECNOLOGAS EN LA CONSTRUCCIN YAUTOMATIZACIN DE SUBESTACIONES.

Actualmente las subestaciones que se estn desarrollando estnconformadas por equipos de proteccin, control numrico y equipos de potencia,como por ejemplo transformadores pticos, etc, que requieren por parte delpersonal que se encarga del mantenimiento de los mismos, conocimientosdiversos en el rea de computacin y manejo de equipos de pruebas, que seestn manejando con la incorporacin de nuevas tecnologas.

En las instalaciones convencionales se ha venido utilizando una grancantidad de cables de control necesarios para la interconexin entre los equiposque conforman la subestacin, las unidades de control, mando, proteccin ymedicin, instalados en tableros y gabinetes ubicados tanto en el patio comosalas de rels de mando de la subestacin.


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Con los avances alcanzados hasta la fecha por la tecnologa, lainterconexin entre equipos de una misma baha o entre bahas a permitido bajarel costo en lo concerniente al cableado con introduccin de la fibra ptica.

Entre los principales hechos que brinda esta tecnologa moderna se puede

mencionar:

6.1.- AUTOSUPERVISIN Y DIAGNSTICO.

Cada unidad de control, rel de proteccin, unidades de interfases decomunicaciones, enlaces de comunicacin, unidad de interfase hombre mquina (HMI), etc, cuenta con su propia autosupervisin, la cual comprende unsistema de vigilancia tanto a su hardware y software, de tal manera que cuandoesta funcin detecta una falla, no slo genera una alarma para la atencin deloperador sino que adems proporciona informacin detallada de la falla y

bloquea a su vez la funcin del equipo que se corresponda con la misma a fin deevitar actuaciones errticas que pudieran suceder.

El principal beneficio que se obtiene con este sistema es de poder cubrir latotalidad del equipamiento de la subestacin, es decir, tantos secundarios (debaja tensin) como en el equipo primario (alta tensin), lo cual redunda en unaalta reduccin del costo de mantenimiento, ya que el mantenimiento se realizarcuando realmente se requiera; por otra parte optimiza el periodo de vida til delequipo.

El sistema de supervisin guarda mucha relacin con el sistema de

alarma. Normalmente el sistema de comunicaciones requiere de la vigilancia delcomportamiento de sus diferentes componentes, as como la de emitir larespectiva alarma al centro de control en caso de falla de uno de ellos. Entre lasfallas ms comunes podemos mencionar:

BER (Bit Error Rate) en terminal de lnea ptica, en un multiplexor, etc. Prdida de la seal de entrada de un terminal de lnea ptica o de un

multiplexor. Prdida del marco de sincronizacin en un multiplexor. Prdida de la seal del reloj (terminal ptico y el multiplexor). Prdida de la alimentacin.

Algunos de los parmetros generan alarmas urgentes, otras alarmasdiferidas, dependiendo de la severidad y sus posibles consecuencias; porejemplo un BER, el cual ocurre tpicamente por la degradacin del diodo lser.Este efecto puede ser detectado por supervisin de la corriente, generando unalarma diferida, si se considera que su constante de tiempo de degradacin es


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relativamente alta; por otra parte la prdida repentina de seales por rotura de lafibra ptica debe emitir una alarma de carcter urgente.

As mismo, en caso de alarma, un bloqueo inmediato de las funcionesvitales se realiza a fin de evitar falsas operaciones.

6.2.-CONCEPTO DE REDUNDANCIA.

La redundancia tiene por finalidad aumentar la disponibilidad del sistema,cuando por cualquier razn un componente considerado como principal falla(IHM, fuente de alimentacin DC, canal de comunicacin, etc); por conmutacinen forma automtica entrara en servicio inmediatamente el otro el cual seencontraba normalmente en estado standby.

En los sistemas automatizados existen varios grados de redundancia;

dependiendo de los requerimientos del usuario en relacin a la disponibilidad yseguridad esta puede ser desde el ms simple con la duplicacin del elementoms importante, a nivel moderado como es el caso de la proteccin tipo respaldohasta la implementacin de un sistema automtico dual.

6.3.-SISTEMA DE SEGURIDAD.

A objeto de evitar actuaciones no autorizadas, el sistema cuenta condiferentes niveles de autorizacin necesarios para poder accesarlo, de talmanera que si el usuario no tiene el nivel de autorizacin requerido no podr

entrar al sistema.

Normalmente existen cuatro niveles:

Sistema de Seguridad

NIVEL ACCESIBILIDAD

0El operador slo accesa hasta los diferentes despliegues en pantalla(observacin)

1

El operador podr realizar operaciones en los equipos de maniobra y

cambiador de taps.

2El usuario tiene accesibilidad a nivel de ingeniera.

3

El usuario tiene acceso al manejo del sistema, realizar cualquier tipo deoperacin y modificaciones sobre lgicas y/o ajustes (manejo delsistema). Podr cambiar los niveles de autorizacin.


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6.4.-SINCRONIZACIN DEL TIEMPO.

La base de tiempo real nica requerida para sincronizar los diferenteselementos que conforman al sistema de automatizacin de la subestacin, seobtiene mediante un reloj externo el cual suministra pulsos de sincronizacin que

distribuye a todos los terminales inteligentes a travs del bus de comunicacin enforma de un mensaje global.

La sincronizacin de tiempo externo en cada subestacin se realizamediante una antena que recibe la informacin desde un satlite GPS y unmdulo de interfaz cuyos puntos de salidas son suministrados al sistema a travsde un puerto serial RS 232 del computador central. La resolucin obtenida coneste sistema es del orden de 1 ms.

6.5.-NUEVAS FUNCIONALIDADES.

El concepto de un sistema coordinado constituido por las funciones deproteccin, control y supervisin abre las posibilidades de introducir nuevasfuncionalidades, de las cuales a continuacin se indican algunos ejemplos deautomatizacin:

Secuencia de transferencia de alimentadores. Botes de carga. Restauracin de carga. Combinacin de funciones de proteccin y control. Regulacin de tensin en transformadores de potencia. Control de potencia reactiva. Verificacin de sincronismo y recierres. Barraje Coloreado. Gestin de eventos y alarmas. Supervisin del sistema. Mediciones. Tendencias y reportes. Ajuste y lectura remota de parmetros. Carga y anlisis de registros de fallas.

6.6.-AVANCES TECNOLGICOS EN EQUIPOS DE SUBESTACIONES.

Los avances obtenidos a la fecha en cuanto a los equipos de maniobra,consisten bsicamente en la integracin de varias funciones en un mismo equipo,lo cual ha contribuido al desarrollo de subestaciones ms compactas y flexibles.


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A manera de ejemplo veamos la figura 6.6.A donde se representa unasubestacin convencional con su interruptor, transformadores de corriente, detensin y seccionadores. En la figura 6.6.B se observa una subestacincompacta con todos los elementos mencionados

Figura 6.6.A Figura 6.6.B

Esta ltima modalidad permite construir subestaciones con niveles de

tensin de hasta 245 KV, en forma compacta y flexible, con una reduccin de un30 al 35% del rea y de las fundaciones respecto a lo requerido parasubestaciones construidas con equipos convencionales.

6.7.- ESTRUCTURA BASICA DE LAS SUBESTACIONES MODERNAS

El concepto de descentralizacin en los sistemas de mando, control, medicin ycomunicaciones se agrupa en tres niveles y un medio de enlace entre ellos.

En la figura siguiente, se indican estos niveles, a saber:

Nivel de potencia. Nivel de baha. Nivel de estacin. Nivel de comunicaciones.


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SUBESTACION DE TRANSMISION

CONTROLREMOTO

FUNCIONESCENTRALIZADA

AUXILIARES

CONTROLCENTRALIZADO

ANALISISDISTURBIO-

RED

NIVEL

ESTACION

TRANSMISION DE DATANIVEL DECOMUNICACIONES

CONTROL PROTECCION

CONTROL

NIVEL DEBAHIA

BAHIA 1 BANIVEL DE

POTENCIA


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6.7.1.-Nivel de Potencia.

Este nivel lo constituyen el equipamiento de alta tensin y se encuentralocalizado en el patio de la subestacin para instalaciones del tipo intemperie y/osalas especiales para subestaciones del tipo interior.

En este nivel adems del equipo de potencia tambin se encuentran loscubculos de mando, los cuales constituyen el primer nivel de unidades deadquisicin de datos, y el cableado y canalizaciones que sirven de enlace entreestas unidades de adquisicin de datos y el siguiente nivel de baha.

6.7.2.-Nivel de Baha.

Este nivel est constituido por equipos correspondiente a la tecnologasecundaria de la subestacin, incluyendo bsicamente mando de equipos demaniobra, gabinetes que albergan esquemas de protecciones y los elementos queenlazan a estos equipos entre si. Engeneral selocaliza en una sala especial en lasala de mando central o en celdas ubicadas en el patio de la subestacin.

Entre las funciones principales que se desarrollan en este nivel podemoscitar:

Control.

A travs de un computador y un tablero en el cual se ubica un mmico parael mando de los equipos de maniobra e indicadores. En l se cumple:

Control local, supervisin y enclavamiento entre los diferentesequipos de una misma baha y entre dos o mas bahas

Monitoreo y procesamiento de informacin. Indicacin de los valores de medida en forma local (I, V, KW,

KVAR). Se construyen bajo el principio de descentralizacin, en donde cada

cubculo de control local opera independientemente al nivel de

estacin central.


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Proteccin.

Conformado por los diferentes rels que componen el esquema deprotecciones de cada baha, equipados o no con sensores y actuadoresconectados a un bus de proceso.

6.7.3.-Nivel de Estacin.

Este nivel se encuentra en la sala de mando de la subestacin y en l serealizan funciones centralizadas:

Funcin de control:

Maniobras: acciones de seleccionar, aceptar y ejecutar. Bloqueos automticos (prdida de SF6). Verificacin de sincronismo.

Procesamiento de alarmas. Procesamiento de eventos. Procesamiento de imgenes:

Diagrama unifilar. Estados de los componentes (local, remoto, abierto, cerrado,

bloqueado, simulado).

Alarma intermitente de atencin al operador. Indicacin de los valores de medicin (V, I, KW, KVAR). Secuencias de operaciones (completa una serie de operaciones,

una vez iniciado o decidido por el operador).

Enclavamiento. Rechazo y recuperacin de carga. Informacin del mantenimiento del equipo (tendencias). Sealizaciones mediante tarjetas de restricciones y/o avisos de equipos. Coloracin de barras. Sincronizacin del tiempo por reloj satelital.

Registro de oscilogramas para el anlisis de falla. Protecciones de barra y respaldo falla interruptor cuando se opta por el

estilo centralizado para este tipo de proteccin. Control remoto, sirviendo como interfase entre la subestacin y el centro de

control carga (despacho de carga).


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En la figura 2.46 se sealan algunos de los aspectos centralizadosindicados anteriormente.

6.7.4.-Nivel de Comunicaciones.

Este nivel lo constituyen los diferentes procesos de comunicacinnecesarios para llevar a cabo, tanto las funciones centralizadas comodescentralizadas.

En este sistema, para subestaciones modernas, en las cuales se hace usode la fibra ptica como medio fsico de comunicacin, a su vez se presentan tressubniveles diferentes:

Bus de proceso para la comunicacin entre el proceso primario y las

unidades de baha. Bus interbaha para la comunicacin entre las unidades de baha y el nivel

de Estacin. Bus estacin para la comunicacin en el nivel de estacin.

Para el caso de una subestacin convencional se requiere una grancantidad de cable para la comunicacin:

Entre el proceso primario y las unidades de baha. Entre las unidades de baha y las salas de rels. Entre la sala de rel y la sala de mando donde es encuentra el tablero

de mando central.

Tomando en cuenta la tecnologa actual los buses de interbaha y deestacin permite una alta reduccin del cableado en la sala de rels; deigual forma con la introduccin de la fibra ptica y los transformadores demedida pticos se puede eliminar el cableado entre el proceso primario ylas unidades de baha; esto por su puesto incorporando unidadesinteligentes de bahas.


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6.8. REQUERIMIENTOS QUE DEBE CUMPLIR EL SISTEMA DE CONTROL DEUNA SUBESTACIN MODERNA .

En una subestacin se dispone de tres sistemas que integran a los

diferentes equipos digitales de acuerdo a lo siguiente:

Sistema de control numrico, encargado de las funciones deoperacin de la subestacin (mando, sealizacin, alarma, eventos,despliegue mmico, medicin, lgicas de operacin, enclavamientosSCADA, etc).

Sistema de gestin de protecciones, encargado de la configuracin,cambio de ajuste, y secuencia de eventos y registro de falla de losdispositivos de proteccin de la subestacin. Evidentemente a estesistema slo reportan los rels de proteccin.

Sistema de medicin de energa, encargado de la configuracin ytoma de lecturas de los equipos multimedicin para facturacin deenerga en los puntos de entrega o intercambio. Slo reportan alsistema los dispositivos de facturacin.

GENERALIDADES:

Con base a la confiabilidad y disponibilidad de los diferentes componentesde la subestacin, los sistemas numricos de control y protecciones debencumplir en forma general con los siguientes requerimientos

1. El sistema de control numrico debe calcular continuamente losvalores de energa de cada elemento, con una precisin menor quela de los contadores, con fines de control del intercambio.

2. Las seales de indicacin, alarma y registro de eventos de lostramos y protecciones deben integrarse al sistema de controlnumrico. Las protecciones numricas deben comunicarse en formaserial con el sistema de control numrico, asumiendo funciones decontrol total o limitadas como respaldo a las Unidades de

Adquisicin de Datos (UAD).3. El cierre manual o automtico de los interruptores debe realizarse

siempre con verificacin de sincronismo, la cual ser ejecutada porel sistema de control numrico y/o las protecciones.

4. El sistema debe ser jerarquizado y con niveles de acceso, es decir,que slo el personal autorizado tendr entrada al sistema de controlnumrico.

5. El software a utilizar en el sistema debe tener la facilidad de sermanejado por personal no especializado en esta rea. Los


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cambios que requiera la programacin sern realizados poringenieros no especialistas en software.

6. El software y el hardware debe estar diseados considerando lafuncionalidad total de la subestacin hasta su etapa definitiva. Secontempla redundancia cuando no se alcancen los niveles de

disponibilidad requeridos, independientemente de la redundanciaque se pueda obtener con el sistema de proteccin numrico,conceptuado para brindar respaldo parcial al control.

7. La arquitectura es del tipo modular, de manera que permita una fcilinsercin de nuevo hardware al sistema existente.

8. El sistema debe permitir la carga de software del sistema y delsoftware de aplicacin por personal no especializado en el rea decomputacin.

9. Debe permitir la parametrizacin sencilla de los componentes delsistema de control numrico.

10. Debe utilizar protocolos estndares de comunicacin.

11. La comunicacin entre sistema de control numrico y sistemade proteccin numrico ser realizado en forma serial, utilizandopuertos seriales disponibles en el hardware de este tipo decomponentes y empleando un protocolo de comunicacin serialestndar.

12. Debe contemplar un sistema de seguridad a objeto de evitaractuaciones no autorizadas de tal manera que el usuario requiera desu respectivo nivel de autorizacin para accesarlo:

Nivel 0:El operador slo accesa a diferentes despliegues enla pantalla (observacin).

Nivel 1: El operador podr realizar slo funciones demaniobra en interruptores, secuenciadores y cambiadores detomas.

Nivel 2:El operador tiene accesibilidad a nivel de ingeniera.

Nivel 3:El usuario tiene acceso total al sistema, realizarajustes, modificaciones y a cambiar las claves antesmencionadas.

13. Se debe incluir los siguientes niveles para el control de lasubestacin:

Nivel 1: Control en el equipo mayor.


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Nivel 2: Control en el tablero de proteccin y control deltramo, desde la UAD o desde una proteccin, en caso deemergencia, con funciones limitadas, mediante el teclado ypantalla del propio rel o con un computador porttil (LapTop).

Nivel 3:Control en el pupitre de mando en la casa de mando,con posibilidad de control de respaldo limitado en caso defalla en la UAD, va tablero de proteccin y control.

Nivel 4:Control en el despacho de carga, con posibilidad decontrol de respaldo limitado en caso de falla en la UAD, vacomputador central- tablero de proteccin y control.

14. Restauracin automtica del sistema numrico por prdida de laalimentacin y en forma remota desde el despacho de carga.

15. Secuencia de operaciones automticas predeterminadas:restauracin post-falla, transferencia de una alimentador, etc.

16. Bloqueos automticos.

6.8.1 SISTEMA DE CONTROL NUMERICO.

6.8.1.1. FUNCIONALIDADES.

El sistema de control numrico debe prever:

1. Por lo menos se mantendrn la filosofa de operacin y enclavamientoaplicadas en las instalaciones actualmente normalizadas (Nodal 400T yNodal 230T).

2. El intercambio de rdenes e informacin del patio de la subestacin con losdespachos de O.P.S.I.S. y C.A.D.A.F.E. sern del tipo Gatewaysdirectamente integrados al sistema de control numrico. En el caso deO.P.S.I.S. se mantiene slo sealizacin de la posicin de los equipos demaniobra y de las principales alarmas, especialmente las asociadas a lasprotecciones, as como la medicin en lneas y transformadores. Para eldespacho de C.A.D.A.F.E. se incorporar adicionalmente un mayor nmero

de alarmas y las rdenes de apertura y cierre de los interruptores.3. El interfaz hombre mquina debe ser duplicado y permitir la total einmediata operatividad de la subestacin ante la falla o indisponibilidad deuna de ellas.

4. La conformacin del control numrico debe asegurar que las contingenciassimples no imposibiliten la operatividad de las celdas, ni generen la prdida


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simultnea de la interfaz hombre mquina de la casa de mando y de lasupervisin remota de los sistemas SCADA de O.P.S.I.S. y C.A.D.A.F.E..En condiciones de prdida o indisponibilidad de las unidades deadquisicin, el respaldo parcial mantendr como mnimo toda lasealizacin de: posicin de los equipos de maniobra, los comandos sobre

el interruptor, la medicin de la lnea o transformador, as como losenclavamientos y las alarmas bsicas de la celda afectada.

5. El intercambio de seales digitales entre equipos instalados en una mismaedificacin puede realizarse mediante enlaces elctricos, siempre y cuandolas distancias y caractersticas de las seales as lo permitan. Cuando setrate de equipos instalados en diferentes edificaciones, obligatoriamente lacomunicacin se realizar con enlaces pticos.

6. Todos los elementos comunes, como por ejemplo: el bus de intercambio deinformacin central, los gateway, la unidad de control de procesos, etc,deben permitir la incorporacin futura de :

Las unidades de adquisicin para todas las celdas de 230 KV, 400 KVfuturas.

Las protecciones digitales requeridas para las ampliaciones de los patiosde 230 y 400 KV.

La incorporacin de todas las alarmas comunes y complementariasasociadas a los patios de 230 y 400KV.

7. Para esa configuracin final el sistema tendr la capacidad de manejar unaavalancha de seales equivalente al 40% del nmero mximo que sealcanzara al incorporar los tres patios y las protecciones digitales de todaslas lneas y transformadores, manteniendo un tiempo de reposicin orefresco del despliegue central inferior a tres segundos, para esa mismacondicin las rdenes de apertura y cierre de los equipos de maniobratendrn un retardo inferior a un segundo.

8. Los protocolos usados en todos los niveles de intercambio de informacindigital sern del tipo abierto, que cumplan con lo definido por las ltimasrecomendaciones que al respecto han emitido la I.E.C. o la I.E.E.E.(U.C.A). En todo caso el protocolo propuesto permitir establecercomunicaciones punto a punto entre los diferentes dispositivos.

9. Cuando se produzca la interrupcin temporal de la alimentacin de lafuente de poder de continua en cualquiera de las unidades que conformanal control numrico se tendr una subrutina de rearranque que asegure la

reposicin de la operatividad del sistema en un lapso menor a tres minutos.10. Todos los computadores porttiles o fijos tendrn caractersticas tcnicas y

capacidades equivalentes a la del equipo de mayor velocidad y capacidadde memoria disponible en el mercado para los seis meses anteriores a laculminacin de la instalacin.


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11. Las computadoras porttiles debern ser del tipo heavy duty, aptas paratraslados y manipulacin constante. Los programas de los computadoresfijos o porttiles, debern ser amigables. Es obligatorio que el fabricanteentregue todas las licencias de uso de cada uno de los programasinstalados y/o requeridos para la parametrizacin , ajustes, operacin,

extraccin de datos, mantenimiento y pruebas de los sistemas de control,protecciones, contadores de energa, enlaces de comunicacin yteleproteccin o cualquier otro dispositivo a microprocesador quesuministren.

6.8.1.2. ARQUITECTURA DEL SISTEMA.

La arquitectura del sistema de control numrico debe sercompletamente abierta, del tipo inteligencia distribuida, es decir,existencia de computadoras de baha (Unidades de adquisicin de datos

(UAD)), enlazados mediante un bus de proceso, capaces de asumir elcontrol de sus equipos asociados en caso de prdida de control desde losniveles superiores. Por otra parte contempla un computador central (CC)que almacenar y administrar los datos a nivel de la subestacin y otro desimilares caractersticas denominado Computador de salida (CS) oGateway, el cual se encargar de la comunicacin de la subestacin con elDespacho de Carga. El CC despliega toda la informacin a travs de unainterfaz Hombre-Mquina (IHM). El CC, CS e IHM conforman un bus decomunicacin en fibra ptica, duplicado, denominado red LAN.

El sistema debe soportar la contingencia simple de la prdida del

Computador central sin prdida del Telecontrol, y viceversa lo cual podrarealizarse por la conexin directa del Computador central al bus de procesoo duplicado el Computador central.

El computador de salida deber estar conectado de manera directa ala red de rea local y no a travs de otro componente del sistema.

Cuando as se indiquen las protecciones y unidades de adquisicinde otros tramos realizarn un control de respaldo limitado, de emergencia,en caso de prdida de la respectiva Unidad de adquisicin de datos; perotambin de acuerdo con lo descrito en los Esquemas de Proteccin.

Cada elemento de control y proteccin se incorporar directamenteal bus de procesos, con excepcin de los contadores.

Adicionalmente, las protecciones estarn enlazadas mediante puertoserial formando un sistema de comunicacin para el sistema de gestin de


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protecciones (SGP). De esta manera los rels estarn comunicados en unaCaja multipuertos en el Pupitre de Mando que permite el despliegue local atravs de un computador porttil mediante puerto RS 232 y/o a unaEstacin maestra del Sistema de Gestin de protecciones en el Despachode Carga.

Bsicamente el SGP permitir ejecutar a distancia laparametrizacin, cambio de ajuste, listar los eventos almacenados ydesplegar los grficos Registros de Fallas de todos los rels de lasubestacin, esta ltima funcin puede considerarse como un sistemadistribuido de registro de fallas de la subestacin, el cual tiene laslimitaciones impuestas por las capacidades propias de los rels paracumplir con esta funcin. La medicin de los intercambios de energa sehar mediante Contadores independientes interconectados mediantepuerto serial, de los cuales uno de ellos ejerce la funcin de totalizador, y

se comunican, va Caja Multipuertos en el Pupitre de Mando, con elDespacho de Carga para reportar a una Estacin Maestra. La Caja deMultipuertos posee una salida RS 232 para un posible despliegue local enla subestacin a travs de un computador porttil. Esta configuracin se hadenominado Sistema de medicin de energa (SME).

El SME permitir ejecutar a distancia la parametrizacin de loscontadores y obtener de cada uno de ellos las tablas de lecturasalmacenadas para luego procesarlos.

Paralelamente, El Sistema de Control Numrico deber calcular

valores de energa, con una precisin menor que los Contadores, no confines de facturacin sino de control de intercambios y su despliegue se hara travs de la interfaz Hombre-Mquina del Sistema de Control deNumrico de la subestacin.

Para realizar las funciones de medicin con fines de facturacin deenergas activa y reactiva, bidireccional cuando corresponda, de todas lassalidas de la subestacin considerados puntos de facturacin, se instalarnen el(os) Tablero(s) de Contadores de Energa, mediante equiposindependientes por cada punto de facturacin.

Los Contadores sern del tipo numrico, con funciones de medicinde tensin corriente, energas activa (KWh) y reactiva (KVARh) yDemandas mxima, mnima y promedio (MW), con precisin Clase O,2.con una capacidad de memoria que le permita almacenar la datacorrespondiente a 40 das.


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Para la subestacin completa uno de los Contadores actuar comototalizador y proveer los valores totales de energas activa y reactiva ydemandas coincidentes mxima, mnima y promedio, por transformador,nivel de tensin, lnea, etc.

Los enclavamientos interbahas se realizarn sin pasar por elComputador Central. Se deben mantener en el control de respaldos losenclavamientos principales del tramo cuando falle una UAD. El bus decomunicacin debe ser totalmente independiente delComputador Central ysu disponibilidad debe ser muy alta, manteniendo absolutamente toda lafuncionalidad para contingencias simples.

6.8.1.3. UNIDADES DE ADQUISICION DE DATOS.

1. Las unidades de adquisicin asociadas a las celdas conectadas a barraestarn encargadas de:

Sealizacin de posicin y operacin del interruptor y susseccionadores asociados al tramo, previendo selector local yremoto.

Mediciones de V, I, P, Q. Alarmas y sealizacin de todos los elementos asociados a la

celda incluyendo los servicios auxiliares. En caso de tramos detransformacin tomarn las sealizaciones asociadas al propiotransformador.

Enclavamientos bsicos de la celda e interceldas con acople parael seccionador de lnea o con las celdas del otro lado deltransformador de potencia.

Verificacin del sincronismo para las rdenes de cierre manualdel interruptor. Seleccin de la tensin de referencia del terminalde conexin ubicado hacia la lnea o transformador de potencia.

Para el caso de esquemas de barra principal y transferencia odoble barra prever las transferencias automticas del interruptordel tramo a transferir o acople de barra.

Estampado de tiempo de los eventos y almacenamiento de la

secuencia de eventos de la celda. Intercambio de informacin y rdenes con el sistema de controlnumrico

Para el caso de tramos de transferencia prever mando ysealizacin local (remota del cambiador de tomas y la


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regulacin automtica del tramo con posibilidades de mandolocal ) y remoto.

2. Las unidades de adquisicin de celdas de interruptor de acople ointermedias estarn encargadas de:

Sealizacin y operacin del interruptor y seccionadoresasociados.

Alarmas y sealizacin de todos los elementos asociados a lacelda, incluyendo sus servicios auxiliares.

Enclavamientos bsicos de la celda e interceldas con el acoplepara los seccionadores de lnea y/o transformador.

Verificacin del sincronismo para las rdenes de cierre manual alinterruptor. Seleccin de la tensin de referencia de ambosterminales del interruptor.

Estampado de tiempo a los eventos y almacenamiento de lasecuencia de eventos.

Intercambio de informacin y rdenes con el sistema de controlnumrico

3. Los tableros que alojen las unidades de adquisicin estarn diseadospara instalar los tres equipos asociados a una baha. Las bahasincompletas sern instaladas en tableros semejantes diseados paraque se pueda incorporar la tercera unidad rpida y fcilmente cuando serequiera.

4. El respaldo parcial brindado a las unidades de adquisicin principalesde acuerdo a lo indicado previamente, deber como mnimo cubrir lasfunciones siguientes:

Sealizacin de los interruptores y seccionadores asociados a launidad de adquisicin fallada en el despliegue central y en losdespachos de O.P.S.I.S. y C.A.D.A.F.E.

Comandos de apertura y cierre del interruptor desde el propioequipo que brinda el respaldo, desde el interfaz hombre-mquinay desde el despacho de C.A.D.A.F.E.

Medicin en la lnea o transformador con despliegue en el propioequipo, que brinda el respaldo, en el interfaz hombre-maquina y

remota en los despachos. Esta funcin no ser obligatoria paralas unidades de adquisicin que brinda respaldo parcial a otra. Resumen de alarmas de la celda con la unidad de adquisicin

indisponible, un mnimo de dos, preferiblemente del orden decuatro.


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Enclavamientos bsicos de la celda entre los seccionadores y elinterruptor propio, de ser posible tambin incluir los intercelda.

Verificacin del sincronismo con la tensin de referencia de lalnea directamente asociada. De ser posible se debe implantar lalgica de seleccin de la tensin de referencia que determina lava de alimentacin en base a la posicin de los seccionadoresde lnea de la baha, en caso contrario se limitar la operacin decierre del interruptor a condiciones que sern seguras.

5. Las unidades de adquisicin de cada celda dispondrn de desplieguespropios o externos ubicados en el mismo tablero, que permitirn lasealizacin, mando y medicin de las celdas asociadas, previaseleccin de la posicin local en el conmutador o selector local-remotode cada celda.

6. Las unidades de adquisicin correspondientes a las celdas de lasllegadas de transformacin, debern tener disponibilidad paraincorporar al menos dos sealizaciones de alarma provenientes deltransformador.

7. Las seales de alarma comunes, las de los servicios auxiliares y/ocomplementarias de la caseta adquisicin para la ampliacin debernser incorporadas al control numrico, a travs de una unidad deadquisicin especfica para estas seales o en entradas digitalesdisponibles en las UAD de las celdas.

8. Las unidades de adquisicin de las celdas debern mantener un 10%de reserva instalada con respecto al nmero de salidas y entradas de

cada tipo usadas en cada una.9. Las unidades de adquisicin poseern un sistema de autosupervisin y

diagnstico de amplia cobertura, que enve en forma inmediata unasealizacin de su indisponibilidad para que entre en operacin lafuncin de respaldo. El oferente deber indicar claramente las porcionesdel equipo no cubiertas por la autosupervisin y diagnstico.

10. Las unidades de adquisicin tendrn la posibilidad de ser inyectadassecundariamente a travs de cajas de pruebas que permitan verificar elfuncionamiento de sus entradas analgicas.

6.8.1.4. UNIDAD CENTRAL E INTERFAZ HOMBRE-MAQUINA.

1. Si el sistema estuviera conformado por unidades que centralizan lainformacin por patio, reportando a un bus de proceso, cada una de lasunidades de centralizacin tendr capacidad en hardware y softwaresuficiente para el manejo de la configuracin final de su respectivo


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patio, pero un interfaz hombre-mquina centralizado manejar los dospatios.

2. La ocurrencia de una contingencia simple en la unidad central debeevitar

La prdida simultnea del interfaz hombre-mquina local y losgateway de C.A.D.A.F.E. y O.P.S.I.S.

Ausencia de los enclavamientos interceldas. Prdida de la sincronizacin del tiempo real entre las

diferentes unidades que conforman al sistema de controlnumrico.

3. El interfaz hombre-mquina tendr la capacidad para manejar los patiosde 230 y 400 KV. Debiendo aplicarse para la interfaz una duplicacindel tipo Hot stand-by.

4. El despliegue del interfaz hombre-mquina ser realizado en un monitorcon pantalla no menor a 21 pulgadas.

5. Los computadores que servirn para establecer el interfaz hombre-mquina sern de fcil sustitucin y programacin.

6. El computador central deber prever rutinas de prueba automtica quecubran las porciones del sistema no incluidas en la autosupervisinpropia de los equipos, como por ejemplo:

Verificacin de las unidades de adquisicin y las unidades deproteccin mediante la contrastacin cruzada de medicionesy/o sealizacin de entradas comunes.

Pruebas de los enlaces de teleproteccin.

7. El interfaz Hombre-Mquina debe realizar por lo menos las siguientesfunciones:

Procesamiento de imgenes que contemple:

Despliegue del diagrama unifilar de los patios de lasubestacin, indicando el estatus de los componentes (local,remoto, abierto, cerrado, bloqueado, simulado), y los valoresde las magnitudes elctricas.

Ampliacin de porciones seleccionadas del despliegue paradetallar informacin y eventos relacionados con la misma.

Coloracin de barras. Alarma intermitente de atencin al operador.


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Procesamiento de eventos que contemple:

Listado de eventos en forma secuencial con una resolucin nomayor a un milisegundo (1 ms).

Listado de eventos seleccionables para clasificacin; porejemplo por celdas, tipo de alarma, equipo, sub-sistema,tiempos, etc.

La funcin control deber contemplar adicionalmente:

Realizacin de maniobras previendo acciones de seleccionar,aceptar y ejecutar.

Bloqueos automticos (prdida de SF6 en interruptores,marcha fuera de paso de cambiadores de tomas).

Verificacin de sincronismo. Sincronizacin del tiempo por reloj satelital. Registro de oscilogramas para anlisis de fallas. Interfaz entre la subestacin y el despacho de carga a travs

de un computador (Gateway). Bote y recuperacin de carga si es especificado. Enclavamiento entre los diferentes equipos de maniobra. Sealizaciones mediante tarjetas de restricciones y/o avisos

de equipos. Almacenamiento e impresin del listado de alarmas y

eventos. Tablas y grficas de mediciones histricas con sus

respectivas tendencias, por ejemplo, informacin para el

mantenimiento del equipo ( corriente de carga y cortocircuitoacumulada).

6.8.1.5. COMPUTADORA DE INGENIERIA DEL SISTEMA DE CONTROLNUMERICO.

1. El computador para esta aplicacin ser del tipo porttil que se conectaren el pupitre de mando e ingeniera para integrarse al bus de informacindel control numrico a travs de un terminal para conexin de computadorporttil. Opcionalmente, uno de los computadores de interfaz hombre-

mquina podr encargarse de la funcin de ingeniera.

2. El computador de ingeniera permitir por conexin directa a cada equipoindividual a travs del bus:

Parametrizar a las unidades de adquisicin.


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Cualquier funcin requerida para ajustar correctamente laoperacin y mantenimiento de los equipos asociados al controlnumrico.

Incorporar nuevas funciones y/o desarrollar lgicas especiales deoperacin.

Programar los Gateways. Programar el sistema de sincronizacin en tiempo real. Extraer datos operativos del sistema y sus componentes. Modificar la base de datos y la configuracin del sistema. Incorporar nuevas unidades de adquisicin y/o rels de

proteccin.

3. El computador de ingeniera mantendr en memoria el manual deoperacin, los planos y los catlogos del sistema de control y cada uno desus componentes.

4. Adicionalmente el computador porttil de ingeniera permitir la conexindirecta, va el puerto serial RS 232 frontal de cada uno de los equipos quereportan o integran el sistema de control numrico.

6.8.1.6. COMPUTADORA PARA EL SISTEMA DE GESTION.

1. La funcin de gestin de protecciones ser independiente del sistema decontrol numrico.

2. El computador ser del tipo porttil que se conectar en el pupitre demando e ingeniera a travs de un terminal adecuado para integrarse al

bus del sistema de gestin de protecciones.3. El computador de gestin del sistema permitir por conexin directa cadaequipo individual o a travs del bus del sistema de gestin de protecciones:

Parametrizar los rels de proteccin. Operar los equipos de alta tensin a los que brinde respaldo

parcial el equipo de proteccin intervenido. Colocar ajustes. Incorporar nuevas funciones y/o desarrollar lgicas especiales de

operacin. Visualizar los ajustes y parametrizacin actual.

Extraer reportes de la secuencia de eventos almacenados. Desplegar las magnitudes de medidas elctricas. Extraer, manipular y desplegar los registros de falla. Pruebas con software y/o automticas. Operacin de los dispositivos de inyeccin secundaria

programables.


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Almacenamiento en memoria de los catlogos de operacin delos equipos y planos de los esquemas.

Adicionalmente este computador permitir la conexin directa,va puerto serial RS 232 frontal de cada uno de los rels deproteccin.

4. El bus del sistema de gestin de protecciones tendr un modem que en vaun enlace de microondas o de fibra ptica que permita efectuar todas estasfunciones a distancia.

6.8.1.7. PUPITRE DE MANDO.

En la casa de mando deber instalarse un pupitre o mesn demando central en que se colocarn, ergonmicamente dispuestos y consuficiente espacio para trabajos simultneos en el interfaz hombre-mquina, terminales de ingeniera del control numrico y en los de gestinde protecciones y de facturacin.

Adicionalmente, alojar las impresoras a tinta de alta calidad yresolucin que permitan imprimir todos los reportes y tablas asociados quepueda requerir el operador as como los diagramas y planos, hasta enform

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