Ampliación sistema de comunicación por Onda

INSTITUTO COSTARRICENSE DE ELECTRICIDAD
UEN TRANSPORTE DE ELECTRICIDAD
ESPECIFICACIONES TECNICAS GENERALES
AMPLIACIÓN SISTEMA DE COMUNICACIÓN OPLAT
SAN JOSE - COSTA RICA
2009
Ampliación sistema de comunicación por Onda Portadora para
líneas de alta tensión OPLAT
1-
Generalidades
1A. El adjudicatario se compromete a entregar todos los equipos ofertados antes
de iniciar la capacitación por parte del fabricante al personal que el ICE indique.
1B. Luego de la capacitación por parte del fabricante, los equipos suministrados
por el adjudicatario serán instalados por el personal que el ICE indique, con
posibilidad de consultar al personal calificado del fabricante.
1C. El oferente suministrará los equipos terminales en ambos extremos de cada
línea, así como las bobinas de bloqueo (trampas de onda), capacitores de acople,
equipo de teleprotección, sintonizadores (unidades de acople), conectores, filtros y
cualquier otro dispositivo o accesorio que sea requerido para la instalación y
comunicación de los sistemas OPLAT.
1D. El oferente debe adaptarse al mapeo de frecuencias existente en el SEP
(Sistema Eléctrico de Potencia), para lo cual el ICE suministrará los valores de
frecuencia a utilizar en cada terminal.
1E. Los enlaces de onda portadora incluirán todos los dispositivos para comunicar
los equipos de protección del SEP, dentro de un esquema de teleprotección por
comparación direccional.
1F. Se requiere que el sistema funcione en dos fases de la línea de transmisión
(bipolar) o conexión ínter-sistema para lo cual se debe disponer de dos bobinas de
bloqueo, dos capacitores y el sintonizador correspondiente de cada extremo.
1G. En caso de ser necesario el ICE suministrará las características físicas de las
líneas de alta tensión donde se instalarán los equipos de onda portadora.
1H. Se debe ofrecer un 10% de los equipos cotizados como repuesto, para lo cual
deberá el oferente presentar una lista de recomendaciones para su estudio, como
ítem aparte.
1I. Para los equipos que se instalen en la subestación debe proporcionarse un
procedimiento de instalación con todos los detalles técnicos para su puesta en
servicio.
1J. Todas las funciones principales del equipo deberán estar implementadas
utilizando la tecnología de procesamiento digital de señales (DSP).
1K. Los posibles oferentes deben garantizar la conectividad, monitoreo y gestión
con los sistemas de red OPLAT existentes.
1L. El ICE realizará pruebas basadas en las Especificaciones Técnicas del cartel
en el caso de los equipos OPLAT. Las pruebas consistirán en verificar la
compatibilidad de los enlaces de comunicación cotizados con la red existente
(operación y administración). Para realizar estas pruebas se simulará un enlace en
laboratorio.
El oferente instalará el enlace en la red de prueba que para tal efecto el ICE
proporcionará y lo pondrá en operación de acuerdo a las indicaciones que se le
den. El ICE emitirá una nota indicando los resultados de la prueba en los
siguientes términos:
a) El equipo probado cumple con las especificaciones técnicas solicitadas
b) El equipo probado no cumple con las especificaciones técnicas
solicitadas.
Los equipos que no superen esta prueba serán excluidos del estudio comparativo de
ofertas.
2. Sistema de Onda Portadora
2A. Debe disponer de un canal de transmisión para cuatro señales de
teleprotección bidireccionales, con conexión directa de los equipos de
protección por medio de entradas y salidas aisladas. Además de un canal
de servicio de voz (ORDER WIRE) entre los extremos de la línea de
transmisión. El principio de conversión de frecuencia debe realizarse en un
solo paso para el procesamiento de señales.
2B. Con posibilidad de ampliación a canales de voz comprimida (PBX) sin
que se ponga en peligro la operación de la teleprotección.
2C. Programación mediante computadora PC, para lo cual se debe
suministrar el software adecuado. También se deben suministrar con los
equipos de comunicación los programas informáticos con licencias para la
puesta en marcha, operación y mantenimiento para no menos de 2
usuarios.
2D. La confiabilidad estará especificada como la probabilidad del no arribo
de la orden transmitida, para distintas relaciones señal/ruido, suministrando
este valor como dato garantizado.
3. Diseño y construcción de los equipos
3A. Construcción modular de electrónica digital en bastidor de 483 mm (19
pulgadas).
3B. Debe contar en la parte frontal con indicaciones tipo LED al menos
para la señalización de estado de falla y de transmisión de datos.
3C. Debe contar con los contactos de alarmas necesarios que indiquen el
estado anormal del equipo.
3D. Los equipos a ser adquiridos estarán diseñados de tal manera que
cumplan con las normas más recientes de fabricación y de seguridad y que
sus características de operación, de confiabilidad y de mantenimiento sean
las mejores obtenibles dentro de los requerimientos y limitaciones de las
presentes especificaciones.
3E. Los equipos serán de construcción modular en todo lo posible.
3F. Cuando, entre la fecha de publicación del cartel y la fecha de las
pruebas de aceptación, surgieran mejoras o modificaciones que represente
una ventaja a los intereses del ICE, éstas serán incluidas en los equipos a
suministrar. La construcción de los equipos conformará en todo a la última
versión de las normas industriales de su país de origen, así como a las
normas propias del fabricante.
3G. El oferente indicará para los equipos ofrecidos y para los componentes
principales de dichos equipos el MTBF (Mean Time Between Failures),
tiempo promedio entre fallas y el MTTR (Mean Time to Repair), tiempo
promedio para reparación estimados por él, e indicará de que manera se
hará la estimación, con documentos que respalden la información.
3H. En la construcción los equipos se usarán todos los elementos de
estado sólido que sea posible. Se preferirán los equipos fabricados con
tecnología basada en circuitos integrados sobre aquellos fabricados con
componentes discretos.
3I. Se usarán en lo posible tarjetas removibles de circuitos impresos. Estas
tarjetas serán de fabricación vidrio - epoxy o similar, tendrán características
individuales, de manera que sea imposible la colocación equivocada de
cualquier tarjeta en un sitio que no le corresponda y llevarán además una
identificación propia de la tarjeta y de cada uno de sus componentes para
facilitar el mantenimiento.
3J. La modulación digital debe de realizarse por multiportadoras ubicadas
en el canal de RF respectivo, posibilitando de esta forma la transmisión
digital a velocidades mayores de aquellos que solo modulen una sola
portadora a igual relación señal/ruido, el equipo debe configurarse con
Raster de 2.5Khz.
3K. La sección de OP se debe de vincular con el submultiplexor asociado
mediante interfase X.21 permitiendo la mayor versatilidad en la elección de
estos. Las interfaces telefónicas de los mismos trabajarán con las técnicas
de compresión más modernas como asimismo con circuitos supresores de
eco. Posibilitarán ampliaciones sucesivas sin cambio alguno en el
respectivo porta módulos.
4. Estándares
El sistema de onda portadora deberá cumplir con los siguientes estándares:
Estándar
ANSI/IEEE C93.5 1997
Descripción
Requerimientos para función simple en OPLAT para
equipos de transmisión y recepción.
ANSI/IEEE C 37.90.3
Pruebas para relés de protección durante descargas
electroestáticas.
Directriz EMC 89 / 336 / EEC
Compatibilidad electromagnética.
Directriz Low-Voltage 73 / 23 / Definición de tensión nominal de operación para
EEC
sistemas OPLAT.
IEC 60255-5
Relés eléctricos. Parte 5: Coordinación de aislamiento
para relés de medida y equipos de protección.
Requisitos y ensayos.
IEC 60255-22-1
Relés eléctricos. Parte 22: Ensayos de perturbaciones
eléctricas para relés de medida y equipos de protección.
Sección 1: 1 MHz burst disturbance tests
IEC 60297-3 (1984-01)
Estructuras mecánicas para equipos electrónicos.
IEC 60297-4 (1995-03)
Dimensiones de las estructuras mecánicas de la serie de
482, 6 mm. Parte 4: Sub-bastidores y unidades
conectables asociadas. Dimensiones adicionales
IEC 60353 (1989-11)
Bobinas de bloqueo para instalaciones de corriente
portadora en redes de corriente alterna de alta tensión.
IEC 60481 (1974-01)
Coupling devices for power line carrier systems
IEC 60495 (1993-09)
Terminales de onda portadora sobre líneas eléctricas de
alta tensión de banda lateral única.
IEC 60834-1 (1999-10)
Equipo de teleprotección de redes eléctricas.
Funcionamiento y ensayos. Parte 1: Sistemas de control
IEC 60721-3-3 (1994-12)
Clasificación de las condiciones ambientales. Parte 3:
Clasificación de los grupos de parámetros ambientales y
sus severidades. Sección 3: Utilización fija en lugares
protegidos de la intemperie
IEC 60801-2/3/4
Electromagnetic Compatibility for Industrial-Process
Measurement and Control Equipment (Part 1-4).
IEC 60950
Information technology equipment - Safety IEC 61000 -4 -4/5/6/12/16
Compatibilidad electromagnética (CEM). Parte 4:
Técnicas de ensayo y de medida. Secciones 4 (Ensayos
de inmunidad a los transitorios eléctricos rápidos en
ráfagas) /5 (Ensayos de inmunidad a las ondas de
choque) /6 (Inmunidad a las perturbaciones conducidas,
inducidas por los campos de radiofrecuencia) /12
(Ensayos de inmunidad a las ondas oscilatorias) /16
(Ensayos de inmunidad a perturbaciones conducidas en
modo común, en el rango de frecuencias de 0 Hz a 150
kHz)
Además de los siguientes estándares:
IEC 68-2-6; IEC 68-2-27; EN 60950-1:2001; EN 61000-6-2:2001; EN 61000-64:2001; ITU-T G.232; IEC 60870-2-1.
Se deben aportar documentos originales del fabricante como comprobante del
cumplimiento de las normas citadas.
5. Especificaciones Técnicas Específicas
5A. Equipo terminal digital
5A1. Especificaciones Generales:
5A1.1. Construcción modular del sub-bastidor en 483 mm (19
pulgadas) según IEC 60297.
5A1.2. Cumplir con las normas ANSI/IEEE C93.5 1997 y ANSI
/IEEE C 37.90.3 y/o IEC 60495, IEC 60834-1, IEC801-2/3/4, IEC
255-22-1, IEC 255-4/5, IEC OPLAT, IEC 834-1 (protección), IEC 481
(capacitores). Se debe de aportar documentos originales del
fabricante.
5A1.3. Debe de realizar la modulación digital de multiportadoras en
el canal de RF
5A1.4. Alimentación a 125 voltios, corriente directa, mediante
convertidores estado sólido CD/CD. No se permitirá reducción de
voltaje por resistencias.
5A1.5. Temperatura de operación hasta 55 °C, humedad relativa
hasta 95% sin condensación, según IEC 60721-3-3, class 3K5.
5A1.6. Impedancia de salida de 150 ohms para cable simétrico.
5A2. Onda portadora:
5A2.1. Características del transmisor: Un limitador de voz o
amplificador limitador, deberá ser suministrado en el lado de
transmisión. El nivel límite deberá ser ajustado de acuerdo al nivel
de entrada asignado y el porcentaje de modulación reservado para
la señal de voz. El limitador debe tener pérdidas despreciables para
niveles de entrada bajo el nivel límite.
5A2.2. Potencia de salida de los equipos de 40 ó 80 watts según
cálculo garantizado del fabricante de forma tal que se asegure la
transmisión de los servicios requeridos aún en las mas
desfavorables condiciones de atenuación de la LAT (línea de alta
tensión) con la tasa de error especificada por las normas
internacionales (ver referencias de normas). La capacidad de
transmisión debe optimizarse automáticamente de acuerdo a los
cambios de la condición de la línea de transmisión eléctrica, la idea
de lo anterior es permitir la mayor velocidad de transmisión bajo las
mejores circunstancias y garantiza la transmisión de los servicios
más importantes bajo condiciones adversas.
5A2.3. Características del receptor: La sensibilidad del receptor
deberá ser mínimo de -30 dBm. La ecualización del canal deberá
ser automática de manera que se mejore la calidad de la
transmisión.
5A2.4. Frecuencia de portadora: El equipo poseerá generador
central de portadora, formado por un oscilador de cristal de cuarzo
de alta estabilidad.
5A2.5. La estabilidad de la frecuencia portadora deberá ser como
mínimo 5 Hz.
5A2.6. La frecuencia de la onda portadora deberá ser programable
vía software desde una consola de operador, entre 25 KHZ y 500
KHZ sin necesidad de módulos adicionales ó cambios en el
hardware, con estabilidad de frecuencia de ±10 Hz. Así mismo será
programable el ancho de banda como la banda lateral.
5A2.7. El equipo deberá permitir su operación con una separación
mínima entre las bandas de transmisión y recepción. Los canales de
transmisión y recepción deberán ser aptos para el servicio en ráster
de RF de 2,5 Khz con frecuencia central ajustable a 1250Hz. El
ancho de banda de los filtros de transmisión y recepción debe ser de
5 Khz. para poder tener una efectiva selección en el uso del ancho
de banda de 2.5 Khz.
5A2.8. La ecualización del equipo deberá ser completamente
automática, lo cual no exigirá conocimientos especiales o cualquier
otro instrumento de prueba externo.
5A2.9. El ecualizador de canal automático deberá ser capaz de
compensar variaciones de ganancia y fase. Las frecuencias de
operación del equipo deberán ser totalmente programables en
campo, sin necesidad de módulos y/o elementos adicionales.
5A3. Servicios:
5A3.1. Debe disponer de cuatro comandos independientes de
transmisión para señales de teleprotección bidireccionales, con
conexión directa de los equipos de protección por medio de
entradas y salidas aisladas. Además de un canal de servicio de voz
(ORDER WIDE) entre los extremos de la línea de transmisión.
5A3.2. Con posibilidad de ampliación a dos canales de
comunicación para transmisión de datos con interfases V24 y
velocidades configurables sin que se ponga en peligro la operación
de la teleprotección.
5A3.3. El equipo terminal debe disponer de un sistema de registro
de eventos, de memoria no volátil, intervalo de muestreo menor de
10 ms y reloj del registro de eventos sincronizable externamente vía
GPS.
5A3.4. Tiempo nominal de operación T0, no mayor a
10ms/15ms/20ms (T01/T02/T03), según norma IEC 663 para
teleprotecciones.
5A3.5. Debe contar con los contactos de alarma necesarios que
indiquen el estado anormal del equipo.
5A3.6. Debe contar en la parte frontal con indicaciones tipo LED al
menos para la señalización de estado de falla y de transmisión de
datos.
5A3.7. Debe contar el equipo con funciones de autodiagnóstico.
5A3.8. El equipo deberá incluir un sistema centralizado de
supervisión, que vigile constantemente el estado del equipo y que
incluye tono de prueba integrado así como facilidades para bucle
remoto a efectos de permitir el ajuste del enlace desde cualquier
extremo.
5A3.9. La programación de frecuencias se hará mediante PC, para
lo cual el equipo contará con un puerto serial. Se deberá proveer el
programa de aplicación para configurar el equipo propuesto. Esta
configuración será posible para todos los equipos de la red, desde
una PC conectada a uno de ellos.
5A3.10. Se deberá proveer el programa de aplicación (software)
para programación de los equipos propuestos por medio de una PC.
Se deben suministrar con los equipos de comunicación, licencias
para no menos de 10 usuarios (o una licencia corporativa) para la
puesta en marcha, operación y mantenimiento.
5A4. Otros:
5A4.1. El sistema de onda portadora OPLAT deberá operar en
forma confiable para una relación S/R mínima de 35 dB para
operación digital. La asignación de la banda de RF debe ser
adyacente y no adyacente, para garantizar la no existencia de
interferencias negativas y por tanto la utilización de compensadores
de eco; como los utilizados en la banda superpuesta.
5A4.2. El equipo deberá utilizar la conversión digital de frecuencia
directa HF a RF, evitando los pasos por frecuencia intermedias, el
cambio de banda de HF debe ser de regular a invertida o viceversa,
esto con el fin de contar con inmunidad contra disturbios en la línea
de alta tensión y aumentar la confiabilidad.
5A4.3. Se deben dar los equipos parametrizados, por lo cual el
adjudicatario entregará una memoria de cálculo con todos los datos
y criterios relativos al caso para cada equipo.
5A4.4. El software de configuración de los equipos deberá ser
preferiblemente basado en ambiente Windows.
5A.4.5. El fabricante suministrará los equipos con 4 manuales de
instalación, pruebas y mantenimiento. Para los equipos que se
instalen en la subestación debe proporcionarse un procedimiento de
instalación con todos los detalles técnicos para su puesta en
servicio.
5A4.6. El equipo OPLAT deberá ser completamente compatible con
los servicios analógicos existentes en el mercado y cumplir con las
normas IEC aplicadas a este tipo de tecnología.
5A4.7. Contar con registro de eventos con un mínimo de 500 datos.
5A4.8. Las interfases ópticas deben tener un alcance como mínimo
de 130 km en fibra monomodo a 1300nm
5A4.9. La interfase eléctrica será G703.1
5B. Equipo de teleprotección
5B.1. Se aceptarán solamente aquellos equipos que sean modulares, y
sean acoplados directamente al equipo de onda portadora
5B.2. La interfaz de comando debe ser configurable por medio de software
para operar con salida de relés (contacto seco) y salida de alarmas
(contacto seco).
5B.3. EL equipo podrá realizar las siguientes funciones de gestión,
mediante un PC conectado al equipo de onda portadora:
5B.3.1. Recolección de información sobre alarmas.
5B.3.2. Recolección de información relacionada con el estado
operacional.
5B.4. Las siguientes facilidades de prueba deberán estar integradas al
equipo:
5B4.1. Prueba de bucle automática (equipo en servicio).
5B4.2. Surpevisión contínua del enlace
5B4.3. Contador de disparo
5B4.4. Registrador de eventos
5B5. Configuración de entradas - salidas, registrador de eventos, alarmas,
tiempos de retardo, etc.
5B6. Las teleprotecciones deberán contar con un sistema de redundancia
1+1 simultaneo (Transmisión a través de interfase óptica y/o eléctrica; o
cualquiera de sus posibles combinaciones).
5B7. Tiempo pick-up time no debe ser mayor de 1.5 ms en disparo directo.
5C. Módulo de Acople
5C1. Especificaciones Generales:
5C.1.1. El circuito eléctrico del módulo de acople, estará contenida
en una caja de fibra de vidrio reforzada con poliéster, cumpliendo los
requerimientos de protección eléctrica según IP65 del IEC 60529.
5C.1.2. El módulo de acople será del tipo pasabanda, para acople
fase – fase o Intersistema, según se requiera.
5C.1.3. El módulo deberá tener los siguientes elementos: a)
Seccionador de puesta a tierra, b) descargador primario, c) bobina
de derivación y sintonía, d) condensador de corte, e) transformador
de aislamiento galvánico, f) descargador de sobretensión. En caso
de solicitarse un esquema de acoplamiento fase - fase, el módulo de
acoplamiento deberá tener además un híbrido de alta frecuencia.
5C.1.4. Se debe presentar un diagrama eléctrico del módulo de
acople, el cual incluya los elemento citados en el punto anterior.
Este requisito es indispensable.
5C.1.5. La impedancia nominal de entrada, al lado del PLC será de
150 ohms simétricos.
5C2. Seccionador de puesta a tierra:
5C2.1. El módulo de acople tendrá un seccionador de puesta a tierra
para una capacidad de 250 Amp, con ojete para accionarlo por
medio de una varilla de conexión o pértiga.
5C2.2. Capacidad de cortocircuito de 16kA por 1s.
5C3. Las unidades de acople deberán ser suministradas con un terminal a
tierra en la base, donde se conectarán todas las terminaciones de tierra,
estarán provistas con un elemento de seguridad para sobrevoltaje y un
seccionador de puesta a tierra.
5D. Capacitores de Acoplamiento
5D1. Se requieren dos capacitores en cada extremo de cada una de las
líneas.
5D2. Tensión nominal: 230 kV y 138kV, 60 Hz.
5D3. Los capacitores no deben ser inferiores a 4.4 nanofaradios.
5D4. Nivel básico de impulso onda completa: 900 kV.
5D5. Distancia de fuga mínima para aisladores según IEC 60815:25
mm/kV.
5D6. Condiciones sísmicas: Horizontal: 0.5 g Vertical: 0.3 g.
5D7. Temperatura ambiente: 15 – 40 °C. Humedad relativa: 100%.
5D8. Altitud del sitio de instalación: 0 – 1500 m.
5E. Bobina de bloqueo
5E1. Generalidades: Las trampas de onda para instalaciones de OPLAT en
líneas de transmisión de 230 KV y 138 KV, serán de banda ancha,
suministradas con vallas para pájaros, paquete de sintonización,
pararrayos, terminales de línea y todos los accesorios necesarios para su
montaje e instalación en concordancia con las normas IEC-353, Serie 1 o
equivalente ANSI/IEEE.
5E2. Montaje: Las bobinas de bloqueo deberán ser de montaje suspendido.
5E3. Conectores y terminales: Las bobinas de bloqueo serán suministradas
con materiales y conectores según los tamaños de conductor de línea de
transmisión respectiva. Estos datos serán suministrados por el ICE después
de la adjudicación del contrato.
5E4. Rango de sintonía: El rango de sintonía de las trampas de onda será
adecuado al rango de frecuencia a ser usado en la línea respectiva de
acuerdo a la planificación del personal de sistemas de comunicación.
5E5. Se requieren dos trampas de onda en cada extremo de cada una de
las líneas.
5E6. Tensión nominal: 230 kV y 60 Hz.
5E7. Inductancia de 0.325±0.01 milihenrios.
5E8. Corriente de régimen de la línea 1000+20% Amp. (1200 Amp.), dato
utilizado para el cálculo de los GAP de la misma.
5E9. Corriente de cortocircuito: 12 kA máximos.
5E10. Duración del cortocircuito: 1 segundo máximo.
5E11. Nivel básico de impulso onda completa: 900 kV.
5E12. Distancia de fuga mínima para aisladores según IEC 60815: 25
mm/kV
5E13. Condiciones sísmicas: Horizontal: 0.5 g Vertical: 0.3 g
5E14. Temperatura ambiente: 15 – 40 °C. Humedad relativa: 100%
5E15. Altitud del sitio de instalación: 0 – 1500 m, en caso de que la altitud
sea superior a 1500 m se deberá considerar una atenuación de 6 db
5F. Cable simétrico
5F1. El cable simétrico será usado para interconexiones de baja
impedancia entre las unidades de sintonía o los filtros de pasa banda y los
transmisores - receptores interiores.
5F2. Debido a que se necesita una protección mecánica adicional; este
cable será suministrado con apantallamiento de acero trenzado.
5F3. El cable simétrico deberá ofrecer una impedancia de 150 Ohms, con
protección contra roedores.
5G. Gabinetes para onda portadora
5G1. El equipo será montado en cubículos, cubiertos, fijos y con un marco
basculante para el montaje de los equipos, ancho normalizado de 483 mm
(19 pulg.), estos gabinetes deben ser provistos por el oferente, según
detalle de instalación.
5G2. En un tablero se montarán como máximo 1 equipos OPLAT de 40
vatios o uno de 80 vatios, adicionalmente se debe contar con un ventilador
cuando se trate de equipos OPLAT de 80 vatios.