NOA para la protección de las líneas de 500 kV con enlac

INTERCONEXION ELÉCTRICA NEA-NOA 500 kV
Obra: EE.TT. de la Interconexión
Rev.
COMITE DE ADMINISTRACION DEL
FONDO FIDUCIARIO PARA EL
TRANSPORTE ELECTRICO FEDERAL
1.
Título: Especificaciones Técnicas Particulares
Para las Protecciones Diferenciales de
Líneas de 500 kV.
EE.TT.: General
C
Fecha 23/01/07
Hoja
1/1
APLICACIÓN
Se instalarán en las EE.TT. de la Interconexión NEA -NOA para la protección de las
líneas de 500 kV con enlace de comunicaciones por fibra óptica.
2.
CARACTERISTICAS GENERALES Y COMPOSICIÓN DE LOS SISTEMAS DE
PROTECCIONES
Los dos sistemas de protecciones con que contará las líneas serán principales y
trabajarán de manera totalmente independiente, utilizando para ello circuitos
eléctricos separados. Cada sistema estará compuesto básicamente de la siguiente
forma:
Sistema 1:
El Sistema 1 de protección de línea será del tipo numérico basada en
microprocesador con supervisión continua, con la siguiente configuración:
-
Una protección diferencial de línea digital de fases segregadas, con enlace por
fibra óptica (S1) ó microondas (S2).
-
Una protección de distancia de respaldo con vinculación con el extremo opuesto,
independiente de la protección diferencial de línea, con funciones de
teleprotección e interdisparo.
-
Una protección de respaldo de sobrecorriente de tierra direccional configurable
entre tiempo inverso y tiempo definido, con la cantidad de etapas direccionales
indicadas en la Especificación Técnica General para los Sistemas de
Protecciones (podrá estar integrada a la protección de distancia).
-
Una protección de sobrecorriente de fase configurable entre tiempo inverso y
tiempo definido, con la cantidad de etapas direccionales indicadas en la
Especificación Técnica General para los Sistemas de Protecciones (podrá estar
integrada a la protección de distancia).
-
Una protección de sobretensión
-
Módulo de recierre monofásico (apto para dos interruptores).
-
Interdisparo entre apertura tripolar de los interruptores en uno de los extremos,
con objeto de impedir mantener la línea en antena. El interdisparo será un pulso
limitado en el tiempo.
-
Lógica interna programable por el usuario.
-
Una unidad integrada de adquisición para registración oscilográfica de
perturbaciones y de eventos, con puerto de comunicación a una unidad central de
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acceso y evaluación.
-
Interfases serie para comunicación local y remota mediante al menos conector
tipo RS232.
-
Para la interrogación remota, cada equipo de protección deberá contar con su
correspondiente puerto TCP/IP ó un puerto serie (RS232 o RS485) con la
interfase adaptadora para TCP/IP.
-
Entrada externa para sincronización horaria.
-
Función de autosupervisión continua y diagnóstico.
-
Función de localización de falla.
Las funciones arriba detalladas podrán encontrarse completamente integradas en un
terminal multifunción.
Sistema 2:
-
Idéntico al Sistema 1.
Cada sistema de protección se instalará en un armario exclusivo.
La programación y ajuste de las protecciones se podrá realizar mediante display
local y mediante conexión a PC portátil. El software de comunicación y ajuste
formará parte de la provisión.
Los cambios de ajustes vía display deberán poder ser bloqueados, ya sea por
hardware ó mediante password.
Las protecciones contarán la facilidad de conexión local mediante fibra óptica a una
PC de estación y de comunicación remota a través de módem para cambio de
ajustes ó extracción de registros de eventos y de perturbaciones.
La terminal de protección contará con dos ó más grupos de ajustes y dispondrá con
la función de chequeo de sincronismo de dos interruptores.
La lógica interna disponible para programación por el usuario tendrá una capacidad
mínima de 24 entradas digitales y 36 salidas, con la posibilidad de poder expandir
los módulos de entrada/salida. Deberá ser suministrado el software específico para
realizar la programación de dicha lógica.
2.1
Enlace de comunicaciones para protecciones diferenciales de línea
La comunicación entre los equipos de protecciones instalados en los extremos de la
línea a proteger dispondrá de un vínculo principal, mediante enlace por fibra óptica
(FO), y un vínculo alternativo, mediante enlace por microondas (SHF).
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Para la función diferencial de línea del sistema 1 de protecciones se empleará un
canal de datos digital a través del enlace por FO.
Para la función diferencial de línea del sistema 2 de protecciones se empleará un
canal de datos digital a través del enlace por SHF.
Los multiplexores del canal de comunicaciones deberán ser compatibles con los
requisitos de los terminales de la protección diferencial de línea a fin de garantizar
su correcto funcionamiento.
Las funciones de teleprotección (TP), interdisparo o teledisparo directo (TDD) y
comparación de tierra direccional (CD) requieren de intercambio de señales binarias
entre los extremos remotos. La transmisión y recepción de las señales entre los
extremos se realizarán simultáneamente y en paralelo por FO y SHF.
La tabla siguiente sintetiza las necesidades de canales de comunicación
requeridos.
Sistema 1 de Protecciones
Función de Protección
Función Diferencial
Interdisparo (TDD)
Teleprotección (TP)
Comparación
de
Tierra
Direccional (CD)
Enlace por FO
CDD
Tx
Rx
X
---x
x
-x
x
-x
x
Enlace por SHF
CDD
Tx
Rx
----x
X
-x
X
-x
x
Enlace por FO
CDD
Tx
Rx
----x
x
-x
x
-x
x
Enlace por SHF
CDD
Tx
Rx
x
---x
X
-x
X
-x
x
Sistema 2 de Protecciones
Función de Protección
Función Diferencial
Interdisparo (TDD)
Teleprotección (TP)
Comparación
de
Tierra
Direccional (CD)
Referencias:
CDD: Canal de Datos Digitales
Tx: Transmisión de Señal Binaria
Rx: Recepción de Señal Binaria
3.
PROTECCIÓN DIFERENCIAL DE LÍNEA DIGITAL DE FASES SEGREGADAS
(S1+S2)
La protección deberá realizar la evaluación de la corriente diferencial en módulo y
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ángulo, por fase segregada, con compensación de carga capacitiva en líneas
largas.
El tiempo de operación típico garantizado será de 30 ms.
La transmisión digital segregada de la información de los tres lazos de medición se
realizará mediante un solo enlace digital por fibra óptica, los multiplexores del canal
de comunicaciones deberá ser compatibles con los requisitos de los terminales de
la protección diferencial de línea a fin de garantizar su correcto funcionamiento.
La protección contará con el grado de estabilización ajustable con dos pendientes y
estabilización ante saturación de los transformadores de medición de corriente.
Poseerá compensación del retardo del canal de comunicaciones y por corriente de
carga capacitiva.
Contará con la función de detección de errores en el telegrama.
La terminal de protección será apta para recierre monofásico. El recierre será
iniciado normalmente por la protección diferencial de línea; el arranque del recierre
por la protección de impedancia estará normalmente bloqueado, mientras la
protección diferencial se encuentre operativa.
Contará con función de interdisparo ante la apertura de uno de los extremos.
Se supervisarán los circuitos de corriente y el canal de comunicación, generando
alarma y bloqueo.
La protección deberá contar con los relés, contactos y demás auxiliares necesarios
para cumplimentar las funciones descriptas en la presente especificación y que se
resumen a continuación:
4.
−
Ordenar el disparo tripolar de los interruptores asociados de 500 kV (para fallas
bi y trifásicas).
−
A rrancar a las PFI de los interruptores asociados en forma monofásica.
−
Dar señales de indicación y alarmas correspondientes.
PROTECCIÓN DISTANCIA DE RESPALDO (S1 + S2)
Esta protección de respaldo dispondrá como mínimo con cuatro zonas de medición
con posibilidad de al menos una zona direccionada hacia atrás.
Los ajustes de los alcances reactivos y resistivos para cada zona y para lazos
monofásicos y polifásicos serán independientes.
Poseerá característica cuadrilateral para fallas monofásicas y polifásicas, con
compensación de carga para la zona 1 de medición. Selección de fases apto para
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una correcta selección de la fase o fases fallada(s) aún en el caso de líneas largas
fuertemente cargadas, de modo de no comprometer el éxito del recierre.
La protección contará con las siguientes funciones adicionales:
-
Weak-infeed
-
Eco
-
Bloqueo por inversión de corriente
-
Supervisión de falla fusible (por detección interna y por contacto externo de la
termomagnética del TV)
-
Detección de cierre sobre falla.
-
Bloqueo por oscilaciones de potencia
-
Función “Stub”
-
Protección de sobrecarga
-
Esquemas de teleprotección (sobrealcance, subalcance, etc.).
-
Autosupervisión continua completa.
La protección deberá operar en forma coordinada con la protección diferencial
principal pudiéndose inhibir ya sea en forma completa ó sólo los disparos de zona 1
cuando la comunicación de datos entre extremos de la función diferencial está en
servicio y se deberá desbloquear en el caso que haya problemas de
comunicaciones detectados por la protección diferencial.
5.
PROTECCIÓN DE SOBRECORRIENTE DE TIERRA CONFIGURABLE (S1+S2)
La protección de respaldo de tierra actuará para aquellas fallas a tierra que por su
elevada resistencia, no sean vistas por la protección de distancia.
La protección efectuará la medición de la corriente homopolar o de neutro de la línea,
con elementos monofásicos y la dirección estará dada por polarización de tensión.
Será configurable entre tiempo inverso y tiempo definido con la cantidad de etapas
direccionales indicadas en el punto 7.2 de la especificación general para los sistemas
de protecciones.
Su actuación se producirá en tiempo T1, en el esquema de comparación direccional
por canal de comunicaciones.
Tendrá una segunda función como modalidad de respaldo direccional sin vinculación
por canal de comunicaciones, con una característica T2 de mayor orden.
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La protección será apta para vincularse vía HF con su similar del extremo opuesto de
línea con el esquema de "comparación direccional" en sus variantes de "habilitación"
o "bloqueo". El funcionamiento con dicho esquema significa que para las fallas a
tierra dentro de la zona protegida, el disparo en ambos extremos se producirá
después del tiempo T1.
En la variante "habilitación" la protección no emitirá señal HF para fallas vistas a sus
espaldas; luego la protección del extremo opuesto no recibirá la autorización de HF
para que en T1 se produzca el disparo local. En ese caso ésta última protección
disparará localmente con la segunda función sin la señal de HF desde el primer
extremo.
La variante "habilitación" trabajará entonces en forma análoga al esquema de
Transferencia de Disparo por Sobrealcance Permisivo (Permissive Overreaching
Transfer Trip) para el primer escalón de tiempos (T1) y en sobrealcance sin señal de
HF para la segunda función.
La protección de tierra direccional vendrá equipada con los circuitos lógicos de eco
para trabajar con el esquema de comunicaciones antes citado, de las dos siguientes
formas:
1)
Cuando la protección reciba una señal de HF desde el extremo opuesto, sin
estar excitada, con el extremo de línea cerrado, (por ej. extremo de aporte
débil), la misma producirá una señal de HF hacia ese extremo, luego de un
retardo ajustable.
2)
Si en las mismas condiciones anteriores el extremo de línea, receptor de la
señal de HF estuviera abierto, la señal de "ECO" se emitirá sin retardo.
La lógica para la señal de "ECO", deberá contemplar la cantidad de relés auxiliares
que sea necesaria para recoger la información sobre las posiciones de equipos de
maniobra (interruptores y seccionadores) asociados al extremo de línea.
La protección estará equipada para transmitir las señales en forma duplicada ya que
las mismas, para emisión y recepción viajarán por los sistemas de comunicaciones
redundantes.
6.
PROTECCIÓN DE SOBRECORRIENTE DE FASE CONFIGURABLE (S1+S2)
La protección de respaldo de sobrecorriente de fases será configurable y operará
para fallas con corrientes inferiores a la mínima necesaria para excitar la protección
de distancia.
Será trifásica con la direccionalidad polarizada por tensión, con la cantidad de
etapas direccionales indicadas en la Especificación técnica General para los
Sistemas de Protecciones.
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PROTECCIÓN DE SOBRETENSIÓN (S1+S2)
La protección será trifásica y deberá detectar sobretensiones de maniobra
impuestas por la red u otro tipo de sobretensiones peligrosas. Deberá tener dos
niveles de actuación con temporización independiente en cada uno de ellos, la
primera generará una alarma y la segunda disparo.
8.
LÓGICA PROGRAMABLE
La lógica interna programable por el usuario incluirá compuertas AND, OR, NOT,
temporizadores, etc. en cantidad suficiente para implementar las funciones
solicitadas.
9.
MÓDULO DE RECIERRE
En cada Sistema (S1 y S2) de protección de línea se instalarán dos módulos de
recierre.
El mismo deberá conducir una lógica de recierre totalmente independiente para
cada interruptor.
Mediante la lógica interna se deberá poder programar las siguientes lógicas de
funcionamiento:
a)
Normalmente el recierre será iniciado por la protección diferencial de línea.
b)
Mientras funcione correctamente la comunicación de la protección
diferencial el arranque del recierre generado por la protección de distancia
estará bloqueado.
c)
Ante el bloqueo de la protección diferencial por falla en el canal de
comunicaciones, será la protección de distancia la que inicie el ciclo de
recierre.
d)
Ante una señal de falta de presión de los interruptores, interruptor abierto
(por protección ó normal) se producirá el bloqueo del recierre y el
acoplamiento tripolar del disparo. Lo descripto tendrá efecto solamente
sobre el interruptor en alarma ó abierto, el interruptor no afectado seguirá
normalmente con el ciclo de recierre.
e)
Ante avería del canal de comunicaciones el recierre se iniciará
automáticamente con falla en la zona de sobrealcance.
Los módulos de recierre deberán contar con entradas que permitan el bloqueo y la
entrada y salida de servicio del mismo.
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El módulo y su lógica deberá ser apta para implementar eventualmente en el futuro
el recierre trifásico.
10.
LOCALIZACIÓN DE FALLAS (S1+S2)
El equipo será apto para la localización de fallas mono, bi o trifásicas en líneas de
EAT con neutro sólido a tierra.
Poseerá indicación de la distancia en km, desde el punto de emplazamiento de los
transformadores de medición al lugar de la perturbación.
Brindará una indicación local en su propio display y una teleindicación.
Deberá poder extraer las informaciones de selección de fases y arranque de la
protección primaria.
La medición se realizará con las informaciones de un solo extremo de la línea,
dentro del tiempo disponible entre la aparición de la falla y el despeje de la misma,
tratando de evitar ambas situaciones para minimizar la influencia de los fenómenos
transitorios. A su vez se deberán contar con compensación de fallas resistivas.
El error límite será del 2% de la longitud de línea, para tensiones y corrientes de
50 Hz y como máximo del 10% para casos críticos, como aplicaciones con
capacitores serie.
Tendrá la posibilidad de compensación de la impedancia mutua de secuencia cero,
para el caso de doble terna, o excesiva proximidad de líneas.
11.
FUNCIONES INCORPORADAS DE REGISTRACION OSCILOGRAFICA DE
PERTURBACIONES Y DE EVENTOS (S1+S2)
a)
Características de la función de registración oscilográfica de
perturbaciones.
El objeto de este equipo o función será la provisión de documentación
acerca de la perturbación y de la actuación del sistema de protección, para
el análisis de la naturaleza de la falla, y la calidad en el comportamiento del
conjunto de equipos que conforman el sistema de protección.
La tecnología será digital y preferentemente integrado a las protecciones.
Contará con la posibilidad de interrogación remota vía modem y
sincronización externa, a partir de un menú y software dedicados de fácil
operación.
Permitirá, además seleccionar las variables de registro, así como modificar
escalas y definiciones, e incorporar de referencias.
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Deberá supervisar las magnitudes analógicas en los mismos circuitos
amperimétricos y voltimétricos de la protección.
Poseerá una capacidad para el registro de al menos 32 variables de
estado binarias y 8 analógicas, y al menos 10 segundos de memoria interna.
El arranque podrá ser externo o interno. El arranque externo será iniciado
por contactos libres de potencial provistos por las protecciones.
El arranque interno podrá efectuarse por cambio en las variables analógicas
o en las variables binarias, entre las siguientes posibilidades:
Uno o más valores límites (superiores y/o inferiores a los nominales)
fijados por programación.
Uno o más cambios de estado de las variables binarias.
Todas las unidades de registro podrán sincronizarse entre sí, actuando una
de ellas como "maestro" y las otras como "esclavo". Además, contarán con
una entrada para sincronización por pulsos entregados por un reloj patrón ó
receptor satelital.
Deberá contar con supervisión interna, brindando señales de alarma en
caso de falla.
La capacidad de almacenamiento será de 10 segundos como mínimo.
El registro de perturbaciones estará asociado a la capacidad de registro
cronológico de los eventos digitales, con una resolución de 1 ms.
b)
Características de la función de registración de eventos
Para cada línea y sistema la función será apta para registrar como mínimo
100 eventos.
La resolución temporal entre eventos será de 1 mseg.
Los registros de eventos almacenados en la memoria de estado sólido
deberán poder transmitirse a una PC portátil (fuera de esta provisión) a través
del puesto de comunicación y a la Unidad Central de Acceso y Evaluación,
descripta más adelante.
c)
Software de comunicación y de evaluación de fallas
Deberá incluirse dentro de la provisión todo el software necesario para la
comunicación de la protección con una PC portátil y con una Unidad Central
de Acceso y Evaluación.
El software de evaluación incluirá al menos los siguientes programas:
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Graficación de registros
Comparación de fallas (suma, resta, etc.)
Análisis de fallas por tramo (zoom)
Análisis de resistencia de fallas y de distancia a la falla
Análisis de componentes simétricos (sec. directa, inversa y homopolar)
Análisis armónico de las ondas de tensión y de corriente
Análisis de discriminación de componente continúa y alterna de ondas de
tensión y de corriente.
COMPONENTES DEL SUMINISTRO
En la medida que el Proyecto Licitatorio lo permite, se listan para cada uno de los
armarios tipo las protecciones y componentes en cantidad y tipo. De todos modos
todas estas cantidades deben interpretarse como orientativas para confeccionar la
Propuesta. Las cantidades exactas y tipo de los componentes resultarán del
Proyecto Ejecutivo que deberá desarrollar posteriormente la contratista.
12.1
Armario LD51 (Protección Diferencial de Línea de 500 kV – Sistema 1)
Estará compuesto por los siguientes módulos (integrados en forma total ó parcial):
-
Una protección diferencial de Línea de fases segregadas con vinculación por
FO con el otro extremo.
-
Una protección de respaldo de distancia con vinculación con el otro extremo.
-
Una protección de respaldo de sobrecorriente de tierra direccional configurable.
-
Una protección de sobrecorriente de fase configurable.
-
Una protección de sobretensión.
-
Módulo de recierre unitripolar para dos interruptores con verificación de
sincronismo.
-
Lógica programable por el usuario.
-
Funciones incorporadas de registración oscilográfica de perturbaciones y de
eventos.
-
Interfase de comunicación, entradas externas y funciones de supervisión y
localización de fallas.
-
Llaves de prueba para cada uno de los relés de protecciones.
-
Unidades de disparo, de señalización, relés, contactos, borneras y accesorios
auxiliares, para la realización de las funciones descriptas en la presente
Especificación.
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Armario LD52 (Protección Diferencial de Línea de 500 kV – Sistema 2)
Ídem Sistema 1(El canal de datos para la función diferencial, para la vinculación
con el extremo opuesto, mediante microondas).
REPUESTOS
Se proveerán los siguientes repuestos, para cada una de las EE.TT. donde se
instalen estos armarios de protecciones:
1-
Protecciones Diferenciales de líneas de 500 kV.
Una (1) unidad de cada protección solicitada en el Pliego.
Un (1) juego de fichas de conexión para pruebas.
2-
Bornes
Se entregará un 10% del total de bornes de cada tipo utilizado.
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