Manual do Utilizador Apesar de ter sido cuidadosamente revisto, não pode ser garantida a completa conformidade do conteúdo deste manual com as características técnicas e funcionais do produto a que se refere, dado que não pode ser excluída a presença de erros tipográficos ou outros. A informação disponibilizada é verificada periodicamente e correcções ou explicações adicionais necessárias serão incluídas em futuras revisões do documento. Devido ao contínuo desenvolvimento, o conteúdo deste manual poderá ser alterado sem aviso prévio. Todas as correcções ou sugestões de melhoria são benvindas. PREFÁCIO Objectivo Este manual descreve o funcionamento, instalação, configuração, operação e manutenção do regulador de tensão e unidade terminal de protecção e controlo de transformadores TPU TC420. Âmbito Este manual destina-se a engenheiros de protecções, pessoal especializado responsável pela instalação, configuração e comissionamento do equipamento e elementos das empresas de transporte e distribuição de energia encarregues da sua operação. Aplicação A informação contida neste manual é válida para o seguinte equipamento da EFACEC Sistemas de Electrónica S.A.: ♦ TPU TC420, Edição 1, versão de firmware 3.x ou superior Instruções de Segurança Este manual não contempla todas as medidas de segurança requeridas para a operação do respectivo equipamento pois podem ser necessárias medidas adicionais em circunstâncias específicas. Contudo, todas as instruções de segurança referidas ao longo do manual devem ser implementadas. Qualquer intervenção relativa à instalação, comissionamento ou operação do equipamento deverá ser efectuada apenas por pessoal técnico credenciado para o efeito. O equipamento não deve ser utilizado para qualquer outro fim que não seja o indicado neste manual. O não cumprimento destas disposições poderá colocar em risco o correcto funcionamento da TPU TC420, e eventuais danos pessoais e/ou no equipamento. Este produto encontra-se de acordo com a Directiva do Conselho 73/23/CEE, revista pela 93/68/CEE (Directiva de Baixa Tensão), bem como de acordo com a Directiva do Conselho 89/336/CEE, revista pelas 92/31/CEE e 93/68/CEE (Directiva de Compatibilidade Electromagnética). A conformidade é comprovada por ensaios efectuados na EFACEC Sistemas de Electrónica, S.A., de acordo com o artigo 10.º da Directiva do Conselho 73/23/CEE, bem como por ensaios realizados por entidades independentes, nomeadamente o Instituto Electrotécnico Português e o Instituto das Comunicações de Portugal, de acordo com as normas genéricas EN61000-6-2 (1999) e EN50081-2 (19993) no que respeita à Directiva de Compatibilidade Electromagnética, e de acordo com a norma EN60950 no que respeita à Directiva de Baixa Tensão. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 i Organização Este manual encontra-se organizado em capítulos de forma a ser mais fácil encontrar a informação pretendida e a adaptar-se aos diversos leitores-alvo a que se destina: ♦ Capítulo 1 – Introdução: sumário das características e funcionalidades da protecção; ♦ Capítulo 2 - Instalação: instruções para a correcta montagem e execução de todas as ligações necessárias; ♦ Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina: guia para a utilização da interface homem- máquina local da protecção e do programa de interface para PC; ♦ Capítulo 4 - Configuração: descrição das configurações de base e de personalização das funcionalidades da protecção; ♦ Capítulo 5 - Comunicações: aplicação das funções associadas às comunicações pela rede de área local e sua configuração; ♦ Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo: descrição do princípio de funcionamento e da parametrização e lógica associadas a cada função; ♦ Capítulo 7 - Operação: instruções para a operação da protecção enquanto permanecer em serviço; ♦ Capítulo 8 - Comissionamento: procedimentos para o teste das diversas funcionalidades da protecção; ♦ Capítulo 9 - Manutenção: indicação de acções correctivas e de manutenção e solução de problemas frequentes; ♦ Capítulo 10 - Especificações Técnicas: resumo de todas as características funcionais do equipamento; ♦ Capítulo 11 -Anexos: compilação da informação necessária à configuração da TPU TC420. Ao longo do texto, são feitas chamadas de atenção para aspectos particulares da instalação, configuração ou operação do equipamento, com diferentes níveis de importância: Instrução de segurança cujo não cumprimento pode colocar em risco o correcto funcionamento da TPU TC420, e eventuais danos pessoais e/ou no equipamento. Instrução de segurança ou operacional cujo não cumprimento pode pôr em causa o correcto funcionamento da TPU TC420. Informação adicional de especial interesse para uma mais fácil configuração ou utilização da protecção, não relevante para a segurança pessoal e/ou do equipamento. Resposta a questão frequente acerca da configuração ou operação do equipamento, para uma rápida solução do problema. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 ii Revisões do Manual Revisão Data Alterações 1.0 2006-10-23 Versão inicial TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 Comentários iii GLOSSÁRIO A/D Analógico / Digital BDM Background Debug Mode BDD Base de Dados Distribuída CPU Central Processing Unit DNP Distributed Network Protocol I/O Input / Output IRIG-B Inter-Range Instrumentation Group LAN Local Area Network (Rede de Área Local) LCD Liquid Cristal Display LED Light Emiting Diode MAC Medium Access Controller MII Medium Independent Interface PC Personal Computer PECL Positive Emitter Coupled Logic PHY Physical Layer Entities PUR 2.1 Protocolo para Unidades Remotas, utilizado nas redes de área local da EFACEC Sistemas de Electrónica, S.A. RS232 Protocolo série de Transmissão de Dados por cabo série DB9 RS485 Protocolo de Transmissão de Dados por bus 485 par entrançado SCADA Supervisory Control and Data Acquisition STP Shielded Twisted Pair TI Transformador de Corrente TPU Terminal Protection Unit - unidades de protecção digital de fabrico EFACEC Sistemas de Electrónica, S.A. TT Transformador de Tensão UA Unidade de Aquisição UART Universal Asynchronous Receiver/Transmitter UC Unidade Central URT Unidade Remota de Telecontrolo URT500 Unidade Remota de Telecontrolo da EFACEC Sistemas de Electrónica, S.A. UTP Unshielded Twisted Pair µC MicroControlador TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 iv ÍNDICE 1. INTRODUÇÃO ............................................................................................................1-1 1.1. APLICAÇÃO................................................................................................................... 1-3 1.2. VERSÕES ...................................................................................................................... 1-4 1.3. CARACTERÍSTICAS GERAIS................................................................................................ 1-5 1.4. FUNCIONALIDADES ......................................................................................................... 1-7 1.5. PRINCÍPIO DE OPERAÇÃO ...............................................................................................1-12 2. INSTALAÇÃO..............................................................................................................2-1 2.1. APRESENTAÇÃO E DIMENSÕES........................................................................................... 2-3 2.1.1. Caixa............................................................................................................................2-3 2.1.2. Dimensões...................................................................................................................2-7 2.2. DESCRIÇÃO DO HARDWARE ............................................................................................. 2-8 2.2.1. Descrição Geral............................................................................................................2-8 2.2.2. Descrição das Cartas...................................................................................................2-9 2.2.3. Configurações da Tensão de Alimentação e I/O Digital ......................................... 2-24 2.3. MONTAGEM................................................................................................................ 2-25 2.3.1. Montagem Encastrada.............................................................................................. 2-25 Montagem em Rack de 19’’ ............................................................................................... 2-27 2.4. LIGAÇÕES ................................................................................................................... 2-29 2.4.1. Descrição dos conectores ........................................................................................ 2-31 2.4.2. Descrição dos Pinos dos Conectores....................................................................... 2-33 2.4.3. Diagrama de Ligações.............................................................................................. 2-36 2.4.4. Ligação da Alimentação ........................................................................................... 2-37 2.4.5. Ligações de Corrente e Tensão................................................................................ 2-38 2.4.6. Ligações de Entradas e Saídas Digitais .................................................................... 2-41 2.4.7. Ligações de Rede Local ............................................................................................ 2-42 2.4.8. Portas Série............................................................................................................... 2-45 2.4.9. Porta Série da Carta de Comunicações Ethernet ..................................................... 2-47 3. INTERFACE HOMEM-MÁQUINA..................................................................................3-1 3.1. DESCRIÇÃO DO PAINEL FRONTAL ...................................................................................... 3-3 3.2. UTILIZAÇÃO DA INTERFACE LOCAL .................................................................................... 3-5 3.2.1. Inicialização .................................................................................................................3-5 3.2.2. Teclas...........................................................................................................................3-7 3.2.3. Modos da Interface Local ............................................................................................3-9 3.3. FUNCIONAMENTO DA INTERFACE DE MENUS ......................................................................3-10 3.3.1. Alteração do Valor de um Parâmetro....................................................................... 3-11 3.3.2. Passwords................................................................................................................. 3-13 3.3.3. Conteúdo dos Menus............................................................................................... 3-15 3.3.4. Outras Acções na Interface de Menus ..................................................................... 3-26 3.4. FUNCIONAMENTO DA INTERFACE DE SUPERVISÃO E COMANDO..............................................3-30 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 v 3.4.1. Página de Alarmes.................................................................................................... 3-30 3.4.2. Sinóptico................................................................................................................... 3-30 3.5. UTILIZAÇÃO DO WINPROT .............................................................................................3-35 3.6. UTILIZAÇÃO DO WEBPROT .............................................................................................3-40 4. CONFIGURAÇÃO ........................................................................................................4-1 4.1. DATA E HORA ............................................................................................................... 4-3 4.1.1. Sincronização Horária .................................................................................................4-3 4.1.2. Parametrização............................................................................................................4-4 4.1.3. Lógica de Automação..................................................................................................4-7 4.2. TRANSFORMADORES DE MEDIDA....................................................................................... 4-8 4.2.1. Parametrização............................................................................................................4-9 4.2.2. Lógica de Automação..................................................................................................4-9 4.3. ENTRADAS E SAÍDAS DIGITAIS.........................................................................................4-11 4.3.1. Entradas.................................................................................................................... 4-11 4.3.2. Saídas........................................................................................................................ 4-13 4.3.3. Parametrização......................................................................................................... 4-15 4.3.4. Lógica de Automação............................................................................................... 4-19 4.4. INTERFACE LOCAL ........................................................................................................4-21 4.4.1. Display ...................................................................................................................... 4-21 4.4.2. Página de Alarmes.................................................................................................... 4-21 4.4.3. Sinóptico................................................................................................................... 4-22 4.4.4. Parametrização......................................................................................................... 4-28 4.4.5. Lógica de Automação............................................................................................... 4-30 4.5. LÓGICA PROGRAMÁVEL .................................................................................................4-31 4.5.1. Variáveis Lógicas ...................................................................................................... 4-31 4.5.2. Inferência da Lógica ................................................................................................. 4-35 4.5.3. Parametrização......................................................................................................... 4-36 4.6. MODOS DE OPERAÇÃO .................................................................................................4-42 4.6.1. Tipos de Modos de Operação.................................................................................. 4-42 4.6.2. Parametrização......................................................................................................... 4-42 4.6.3. Lógica de Automação............................................................................................... 4-43 4.7. OSCILOGRAFIA ............................................................................................................4-49 4.7.1. Características .......................................................................................................... 4-49 4.7.2. Parametrização......................................................................................................... 4-49 4.7.3. Lógica de Automação............................................................................................... 4-50 5. COMUNICAÇÕES ........................................................................................................5-1 5.1. COMUNICAÇÃO SÉRIE ..................................................................................................... 5-2 5.1.1. Arquitectura.................................................................................................................5-2 5.1.2. Ligação a Modem ........................................................................................................5-2 5.1.3. Parametrização............................................................................................................5-3 5.2. COMUNICAÇÃO TCP/IP ................................................................................................. 5-4 5.2.1. Arquitectura.................................................................................................................5-4 5.2.2. Parametrização............................................................................................................5-5 5.2.3. Lógica de Automação..................................................................................................5-6 5.3. PROTOCOLOS SCADA ................................................................................................... 5-7 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 vi 5.4. BASE DE DADOS DISTRIBUÍDA ........................................................................................... 5-9 5.5. PROTOCOLO LONWORKS ...............................................................................................5-10 5.5.1. Arquitectura Geral .................................................................................................... 5-10 5.5.2. Princípios de Funcionamento................................................................................... 5-12 5.5.3. Parametrização......................................................................................................... 5-14 5.5.4. Comunicação com o WinProt................................................................................... 5-17 5.5.5. Base de Dados Distribuída Lonworks ...................................................................... 5-18 5.5.6. Lógica de Automação............................................................................................... 5-24 5.6. PROTOCOLO DNP 3.0 .................................................................................................5-25 5.6.1. Arquitectura Geral .................................................................................................... 5-25 5.6.2. Princípio de Funcionamento .................................................................................... 5-25 5.6.3. Princípios de Funcionamento................................................................................... 5-26 5.6.4. Parametrização......................................................................................................... 5-29 5.6.5. Comunicação com o WinProt................................................................................... 5-32 5.7. PROTOCOLO IEC 60870-5-104 .................................................................................5-34 5.7.1. Arquitectura.............................................................................................................. 5-34 5.7.2. Princípios de Funcionamento................................................................................... 5-35 5.7.3. Parametrização......................................................................................................... 5-38 5.7.4. Lógica de Automação............................................................................................... 5-42 5.8. BASE DE DADOS DISTRIBUÍDA ETHERNET ..........................................................................5-44 5.8.1. Arquitectura.............................................................................................................. 5-44 5.8.2. Princípios de Funcionamento................................................................................... 5-44 5.8.3. Parametrização......................................................................................................... 5-46 5.8.4. Lógica de Automação............................................................................................... 5-50 5.9. PROTOCOLO SNTP......................................................................................................5-51 5.9.1. Arquitectura.............................................................................................................. 5-51 5.9.2. Princípios de Funcionamento................................................................................... 5-51 5.9.3. Parametrização......................................................................................................... 5-51 5.9.4. Lógica de Automação............................................................................................... 5-52 6. FUNÇÕES DE PROTECÇÃO E CONTROLO...................................................................6-1 6.1. CARACTERÍSTICAS COMUNS ............................................................................................. 6-4 6.1.1. Organização Modular das Funções ............................................................................6-4 6.1.2. Cenários de Parametrização .......................................................................................6-6 6.1.3. Parametrização............................................................................................................6-7 6.1.4. Lógica de Automação..................................................................................................6-7 6.2. REGULAÇÃO AUTOMÁTICA DE TENSÃO ............................................................................6-10 6.2.1. Método de Operação................................................................................................ 6-10 6.2.2. Parametrização......................................................................................................... 6-24 6.2.3. Lógica de Automação............................................................................................... 6-28 6.3. SUPERVISÃO DO COMUTADOR DE TOMADAS .....................................................................6-32 6.3.1. Método de Operação................................................................................................ 6-32 6.3.2. Parametrização......................................................................................................... 6-34 6.3.3. Lógica de Automação............................................................................................... 6-36 6.4. PROTECÇÃO DE MÁXIMO DE CORRENTE DE FASES...............................................................6-38 6.4.1. Método de Operação................................................................................................ 6-38 6.4.2. Parametrização......................................................................................................... 6-44 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 vii 6.4.3. Lógica de Automação............................................................................................... 6-46 6.5. PROTECÇÃO DE MÁXIMO DE CORRENTE DE TERRA..............................................................6-49 6.5.1. Método de Operação................................................................................................ 6-49 6.5.2. Parametrização......................................................................................................... 6-53 6.5.3. Lógica de Automação............................................................................................... 6-55 6.6. PROTECÇÃO DIRECCIONAL DE FASES................................................................................6-58 6.6.1. Método de Operação................................................................................................ 6-58 6.6.2. Parametrização......................................................................................................... 6-60 6.6.3. Lógica de Automação............................................................................................... 6-61 6.7. PROTECÇÃO DIRECCIONAL DE TERRA ...............................................................................6-63 6.7.1. Método de Operação................................................................................................ 6-63 6.7.2. Parametrização......................................................................................................... 6-64 6.7.3. Lógica de Automação............................................................................................... 6-66 6.8. PROTECÇÃO DE MÁXIMO DE TENSÃO DE FASES ..................................................................6-68 6.8.1. Método de Operação................................................................................................ 6-68 6.8.2. Parametrização......................................................................................................... 6-69 6.8.3. Lógica de Automação............................................................................................... 6-69 6.9. PROTECÇÃO DE MÁXIMO DE TENSÃO HOMOPOLAR.............................................................6-72 6.9.1. Método de Operação................................................................................................ 6-72 6.9.2. Parametrização......................................................................................................... 6-73 6.9.3. Lógica de Automação............................................................................................... 6-74 6.10. PROTECÇÃO DE MÍNIMO DE TENSÃO DE FASES.................................................................6-76 6.10.1. Método de Operação.............................................................................................. 6-76 6.10.2. Parametrização....................................................................................................... 6-77 6.10.3. Lógica de Automação ............................................................................................ 6-78 6.11. PROTECÇÃO DIFERENCIAL RESTRITA DE TERRA ................................................................6-81 6.11.1. Método de Operação.............................................................................................. 6-81 6.11.2. Parametrização....................................................................................................... 6-85 6.11.3. Lógica de Automação ............................................................................................ 6-86 6.12. PROTECÇÃO DE SOBRECARGAS .....................................................................................6-88 6.12.1. Método de Operação.............................................................................................. 6-88 6.12.2. Parametrização....................................................................................................... 6-90 6.12.3. Lógica de Automação ............................................................................................ 6-91 6.13. MONITORIZAÇÃO DAS PROTECÇÕES PRÓPRIAS DO TRANSFORMADOR...................................6-94 6.13.1. Método de Operação.............................................................................................. 6-94 6.13.2. Parametrização....................................................................................................... 6-95 6.13.3. Lógica de Automação ............................................................................................ 6-96 6.14. BLOQUEIO DE FECHO DOS DISJUNTORES .........................................................................6-98 6.14.1. Método de Operação.............................................................................................. 6-98 6.14.2. Parametrização....................................................................................................... 6-99 6.14.3. Lógica de Automação ............................................................................................ 6-99 6.15. BLOQUEIO POR SELECTIVIDADE LÓGICA ........................................................................6-102 6.15.1. Método de Operação............................................................................................ 6-102 6.15.2. Parametrização..................................................................................................... 6-103 6.15.3. Lógica de Automação .......................................................................................... 6-103 6.16. FALHA DE DISJUNTOR ...............................................................................................6-104 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 viii 6.16.1. Método de Operação............................................................................................ 6-104 6.16.2. Parametrização..................................................................................................... 6-105 6.16.3. Lógica de Automação .......................................................................................... 6-105 6.17. SUPERVISÃO DO CIRCUITO DE DISPARO ........................................................................6-108 6.17.1. Método de Operação............................................................................................ 6-108 6.17.2. Parametrização..................................................................................................... 6-109 6.17.3. Lógica de Automação .......................................................................................... 6-109 6.18. TRANSFERÊNCIA DE PROTECÇÕES ................................................................................6-110 6.18.1. Método de Operação............................................................................................ 6-110 6.18.2. Parametrização..................................................................................................... 6-111 6.18.3. Lógica de Automação .......................................................................................... 6-111 6.19. SUPERVISÃO DAS MANOBRAS DO DISJUNTOR .................................................................6-113 6.19.1. Método de Operação............................................................................................ 6-113 6.19.2. Parametrização..................................................................................................... 6-114 6.19.3. Lógica de Automação .......................................................................................... 6-115 6.20. SUPERVISÃO DAS MANOBRAS DOS SECCIONADORES ........................................................6-123 6.20.1. Método de Operação............................................................................................ 6-123 6.20.2. Parametrização..................................................................................................... 6-124 6.20.3. Lógica de Automação .......................................................................................... 6-125 7. OPERAÇÃO.................................................................................................................7-1 7.1. MEDIDAS...................................................................................................................... 7-3 7.1.1. Consultar Medidas ......................................................................................................7-3 7.1.2. Limpar Medidas...........................................................................................................7-6 7.1.3. Acesso Remoto............................................................................................................7-9 7.1.4. Exportar .................................................................................................................... 7-10 7.2. REGISTO DE EVENTOS ...................................................................................................7-11 7.2.1. Consultar Registos ................................................................................................... 7-11 7.2.2. Limpar Registos........................................................................................................ 7-12 7.2.3. Acesso Remoto......................................................................................................... 7-12 7.2.4. Exportar .................................................................................................................... 7-14 7.3. DIAGRAMA DE CARGA ..................................................................................................7-15 7.3.1. Consultar Registos ................................................................................................... 7-15 7.3.2. Limpar Registos........................................................................................................ 7-16 7.3.3. Acesso Remoto......................................................................................................... 7-16 7.3.4. Exportar .................................................................................................................... 7-18 7.4. OSCILOGRAFIA ............................................................................................................7-19 7.4.1. Acesso Remoto......................................................................................................... 7-19 7.4.2. Exportar .................................................................................................................... 7-21 7.5. INFORMAÇÃO DE HARDWARE .........................................................................................7-23 7.5.1. Consultar Registos ................................................................................................... 7-24 7.5.2. Exportar .................................................................................................................... 7-25 7.6. MODOS DE OPERAÇÃO .................................................................................................7-26 7.7. SINÓPTICO.................................................................................................................. 7-27 7.7.1. Aparelhos.................................................................................................................. 7-27 7.7.2. Comandos ................................................................................................................ 7-28 7.7.3. Medidas .................................................................................................................... 7-29 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 ix 7.7.4. Parâmetros................................................................................................................ 7-29 7.8. SCREENSAVER.............................................................................................................. 7-30 8. COMISSIONAMENTO ..................................................................................................8-1 8.1. VERIFICAÇÕES INICIAIS..................................................................................................... 8-3 8.2. ENTRADAS ANALÓGICAS ................................................................................................. 8-7 8.2.1. Ligações.......................................................................................................................8-7 8.2.2. Valor das Medidas.......................................................................................................8-7 8.3. ENTRADAS DIGITAIS ....................................................................................................... 8-9 8.4. SAÍDAS DIGITAIS ..........................................................................................................8-11 8.5. PÁGINA DE ALARMES ....................................................................................................8-12 8.6. INTERFACE COM A REDE DE ÁREA LOCAL ..........................................................................8-13 8.7. FUNÇÕES DE PROTECÇÃO E CONTROLO............................................................................8-15 8.8. COLOCAÇÃO EM SERVIÇO..............................................................................................8-16 9. MANUTENÇÃO ...........................................................................................................9-1 9.1. VERIFICAÇÕES DE ROTINA ................................................................................................ 9-3 9.1.1. Registos .......................................................................................................................9-3 9.1.2. Menu de Sistema.........................................................................................................9-4 9.2. ACTUALIZAÇÃO DE FIRMWARE ........................................................................................9-13 9.3. RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS ...........................................................................................9-15 9.3.1. Hardware .................................................................................................................. 9-15 9.3.2. Software.................................................................................................................... 9-27 9.3.3. Calibração................................................................................................................. 9-28 9.4. PERGUNTAS FREQUENTES...............................................................................................9-32 10. ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS......................................................................................10-1 11. ANEXOS....................................................................................................................11-1 ANEXO A. FORMA DE ENCOMENDA ........................................................................................11-3 ANEXO B. TABELA DE MEDIDAS .............................................................................................11-5 ANEXO C. TABELA DE OPÇÕES DE ENTRADAS ...........................................................................11-9 ANEXO D. TABELA DE OPÇÕES DE SAÍDAS..............................................................................11-14 ANEXO E. TABELA DE OPÇÕES DE ALARMES............................................................................11-18 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 x LISTA DE FIGURAS FIGURA 1.1. ESTRUTURA DE HARDWARE DA TPU TC420. .............................................................1-12 FIGURA 1.2. AMOSTRAGEM E FILTRAGEM DIGITAL DOS SINAIS ANALÓGICOS. .......................................1-13 FIGURA 2.1. VISTA FRONTAL DA TPU TC420............................................................................... 2-4 FIGURA 2.2. VISTA TRASEIRA DA TPU TC420 (ARRANJO DOS CONECTORES – VERSÃO LAN LONWORKS).. 2-5 FIGURA 2.3. VISTA TRASEIRA DA TPU TC420 (ARRANJO DOS CONECTORES – VERSÃO LAN ETHERNET).... 2-6 FIGURA 2.4. DIMENSÕES EXTERNAS E PARAFUSOS DE FIXAÇÃO DA TPU TC420.................................... 2-7 FIGURA 2.5. ARRANJO INTERNO DAS CARTAS. ................................................................................ 2-8 FIGURA 2.6. VISTA TRASEIRA DA CARTA DE TI & TT DA TPU TC420 (ARRANJO DOS CONECTORES).......2-10 FIGURA 2.7. VISTA TRASEIRA DA CARTA DE COMUNICAÇÕES LONWORKS DA TPU TC420 (ARRANJO DOS CONECTORES). .......................................................................................................................2-11 FIGURA 2.8. VISTA TRASEIRA DA CARTA DE COMUNICAÇÕES ETHERNET DA TPU TC420 (ARRANJO DOS CONECTORES). .......................................................................................................................2-12 FIGURA 2.9. VISTA TRASEIRA DA CARTA DE PROCESSAMENTO (CPU) DA TPU TC420 (ARRANJO DOS CONECTORES). .......................................................................................................................2-13 FIGURA 2.10. VISTA TRASEIRA DA CARTA DE PROCESSAMENTO (CPU) DA TPU TC420 COM PIGGY-BACKS PARA INTERFACE DE FIBRA ÓPTICA DE PLÁSTICO (ARRANJO DOS CONECTORES)......................................2-14 FIGURA 2.11. VISTA TRASEIRA DA CARTA DE PROCESSAMENTO (CPU) DA TPU TC420 COM PIGGY-BACKS PARA INTERFACE DE FIBRA ÓPTICA DE VIDRO (ARRANJO DOS CONECTORES)..........................................2-15 FIGURA 2.12. VISTA TRASEIRA DA CARTA DE PROCESSAMENTO (CPU) DA TPU TC420 COM PIGGY-BACKS PARA INTERFACE RS485 (ARRANJO DOS CONECTORES). .................................................................2-16 FIGURA 2.13. VISTA TRASEIRA DA CARTA DE PROCESSAMENTO (CPU) DA TPU TC420 COM PIGGY-BACKS PARA INTERFACE RS232 (ARRANJO DOS CONECTORES). .................................................................2-17 FIGURA 2.14. VISTA TRASEIRA DA CARTA DE I/O + FONTE DA TPU TC420 (ARRANJO DOS CONECTORES). 2- 18 FIGURA 2.15. VISTA TRASEIRA DA CARTA DE EXPANSÃO 1 DA TPU TC420 (ARRANJO DOS CONECTORES)... 2- 19 FIGURA 2.16. VISTA TRASEIRA DA CARTA DE EXPANSÃO 2 DA TPU TC420 (ARRANJO DOS CONECTORES)... 2- 20 FIGURA 2.17. COLOCAÇÃO DAS CARTAS NA TPU TC420 (VERSÃO LAN LONWORKS)........................2-22 FIGURA 2.18. COLOCAÇÃO DAS CARTAS NA TPU TC420 (VERSÃO LAN ETHERNET)..........................2-23 FIGURA 2.19. CORTE A EFECTUAR PARA MONTAGEM ENCASTRADA...................................................2-26 FIGURA 2.20. MONTAGEM EM RACK DE 19’’...............................................................................2-27 FIGURA 2.21. FRONTÃO DE 7U PARA MONTAGEM EM RACK DE 19’’. ...............................................2-28 FIGURA 2.22. FRONTÃO DE 7U PARA MONTAGEM EM RACK DE 19’’. ...............................................2-28 FIGURA 2.23. CONECTORES PRESENTES NA TRASEIRA DA TPU TC420 (VERSÃO LAN LONWORKS)........2-29 FIGURA 2.24. CONECTORES PRESENTES NA TRASEIRA DA TPU TC420 (VERSÃO LAN ETHERNET)..........2-30 FIGURA 2.25.DIAGRAMA GENÉRICO DE LIGAÇÕES DA TPU TC420..................................................2-36 FIGURA 2.26. LIGAÇÕES DA ALIMENTAÇÃO DA TPU TC420..........................................................2-37 FIGURA 2.27. DIAGRAMA DE LIGAÇÕES DAS CORRENTES E TENSÕES..................................................2-39 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 xi FIGURA 2.28. LIGAÇÕES DAS ENTRADAS E SAÍDAS DIGITAIS DA TPU TC420 (CARTA BASE)...................2-41 FIGURA 2.29. LIGAÇÕES DA ALIMENTAÇÃO DA CARTA DE REDE LONWORKS.......................................2-42 FIGURA 2.30. LIGAÇÕES DA CARTA DE REDE ETHERNET. ................................................................2-44 FIGURA 2.31. PORTA SÉRIE PARA INTERFACE FIBRA ÓPTICA..............................................................2-45 FIGURA 2.32. PORTA SÉRIE PARA INTERFACE RS485.....................................................................2-46 FIGURA 2.33. PORTA SÉRIE PARA INTERFACE RS232.....................................................................2-47 FIGURA 3.1. ASPECTO DO PAINEL FRONTAL COM A TPU TC420 DESLIGADA. ...................................... 3-3 FIGURA 3.2. ASPECTO DO PAINEL FRONTAL DURANTE A INICIALIZAÇÃO DA TPU TC420........................ 3-6 FIGURA 3.3. ASPECTO DO PAINEL FRONTAL APÓS A INICIALIZAÇÃO DA TPU TC420.............................. 3-7 FIGURA 3.4. INTERFACE DE MENUS – ASPECTO DO MENU PRINCIPAL.................................................3-10 FIGURA 3.5. PROCESSO DE ALTERAÇÃO DE PARÂMETROS................................................................3-12 FIGURA 3.6. PROCESSO DE INTRODUÇÃO DAS PASSWORDS..............................................................3-14 FIGURA 3.7. PROCESSO DE ALTERAÇÃO DE PASSWORDS..................................................................3-15 FIGURA 3.8. MENU PRINCIPAL...................................................................................................3-16 FIGURA 3.9. MENU MEDIDAS....................................................................................................3-16 FIGURA 3.10. MENU ACEDER MEDIDAS......................................................................................3-17 FIGURA 3.11. MENU REGISTO DE EVENTOS. ................................................................................3-18 FIGURA 3.12. MENU VER REGISTO DE EVENTOS. ..........................................................................3-18 FIGURA 3.13. MENU DIAGRAMA DE CARGA. ...............................................................................3-19 FIGURA 3.14. MENU DIAGRAMA P. ...........................................................................................3-19 FIGURA 3.15. MENU SUPERVISÃO DE APARELHOS. ........................................................................3-20 FIGURA 3.16. MENU SUPERVISÃO DO DISJUNTOR. ........................................................................3-20 FIGURA 3.17. MENU INFORMAÇÕES (DO DISJUNTOR). ...................................................................3-21 FIGURA 3.18. MENU LIMPAR INFORMAÇÕES (DO DISJUNTOR)..........................................................3-21 FIGURA 3.19. MENU SUPERVISÃO SECCIONADOR ISOLAMENTO........................................................3-21 FIGURA 3.20. MENU INFORMAÇÕES (DO SECCIONADOR ISOLAMENTO)..............................................3-22 FIGURA 3.21. MENU FUNÇÕES DE PROTECÇÃO............................................................................3-22 FIGURA 3.22. MENU PROTECÇÃO MÁXIMO DE CORRENTE DE FASES.................................................3-23 FIGURA 3.23. MENU AUTOMATISMOS........................................................................................3-23 FIGURA 3.24. MENU TRANSFERÊNCIA DE PROTECÇÕES..................................................................3-23 FIGURA 3.25. MENU ENTRADAS E SAÍDAS...................................................................................3-24 FIGURA 3.26. MENU COMUNICAÇÕES........................................................................................3-24 FIGURA 3.27. MENU INTERFACE HOMEM-MÁQUINA.....................................................................3-24 FIGURA 3.28. MENU ACERTAR DATA E HORA. ............................................................................3-25 FIGURA 3.29. MENU INFORMAÇÕES...........................................................................................3-25 FIGURA 3.30. PROCESSO DE EXECUÇÃO DE COMANDOS. ................................................................3-27 FIGURA 3.31. PROCESSO DE ALTERAÇÃO DA DATA........................................................................3-28 FIGURA 3.32. ASPECTO DO DISPLAY COM O SINÓPTICO DE EXEMPLO.................................................3-31 FIGURA 3.33. UTILIZAÇÃO DA TECLA SEL...................................................................................3-33 FIGURA 4.1. MENU PARÂMETROS (ACERTAR DATA E HORA)............................................................. 4-5 FIGURA 4.2. MENU TRANSFORMADORES DE MEDIDA....................................................................... 4-9 FIGURA 4.3. FILTRAGEM DAS ENTRADAS DIGITAIS (EXEMPLO: Nº CONFIRMAÇÕES IGUAL A 5)...................4-12 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 xii FIGURA 4.4. VALIDAÇÃO DAS ENTRADAS DIGITAIS (EXEMPLO: Nº MÁXIMO DE MUDANÇAS DE ESTADO POR SEGUNDO IGUAL A 5)...............................................................................................................4-12 FIGURA 4.5. VALIDAÇÃO DAS ENTRADAS COMPLEMENTARES. ..........................................................4-13 FIGURA 4.6. MODOS DE FUNCIONAMENTO DAS SAÍDAS..................................................................4-14 FIGURA 4.7. MENU PARÂMETROS (CARTA I/O BASE). ...................................................................4-15 FIGURA 4.8. MENUS RELATIVOS ÀS ENTRADAS..............................................................................4-16 FIGURA 4.9. MENUS RELATIVOS ÀS SAÍDAS...................................................................................4-17 FIGURA 4.10. MENU PARÂMETROS ENTRADAS DUPLAS. ................................................................4-17 FIGURA 4.11. MODOS DE VISUALIZAÇÃO DO LCD........................................................................4-21 FIGURA 4.12. MODOS DE FUNCIONAMENTO DOS ALARMES.............................................................4-22 FIGURA 4.13. CONFIGURAÇÃO DOS OBJECTOS DO TIPO APARELHO...................................................4-23 FIGURA 4.14. CONFIGURAÇÃO DOS OBJECTOS DO TIPO COMANDO..................................................4-25 FIGURA 4.15. CONFIGURAÇÃO DOS OBJECTOS DO TIPO PARÂMETRO. ...............................................4-26 FIGURA 4.16. CONFIGURAÇÃO DOS OBJECTOS DO TIPO MEDIDA......................................................4-27 FIGURA 4.17. MENU CONFIGURAÇÃO DISPLAY. ...........................................................................4-28 FIGURA 4.18. MENU CONFIGURAÇÃO PÁGINA DE ALARMES............................................................4-29 FIGURA 4.19. ORGANIZAÇÃO DA LÓGICA DE AUTOMAÇÃO.............................................................4-32 FIGURA 4.20. ORGANIZAÇÃO MODULAR DA LÓGICA DE AUTOMAÇÃO...............................................4-33 FIGURA 4.21. TIPOS DE VARIÁVEL LÓGICA DELAY........................................................................4-33 FIGURA 4.22. TIPOS DE VARIÁVEL LÓGICA TIMER E PULSE............................................................4-34 FIGURA 4.23. CONSTITUIÇÃO DE UMA VARIÁVEL LÓGICA................................................................4-34 FIGURA 4.24. ESQUEMA EXEMPLIFICATIVO DE INFERÊNCIA DA LÓGICA................................................4-36 FIGURA 4.25. CONFIGURAÇÃO DA LÓGICA DE AUTOMAÇÃO COM O WINLOGIC...................................4-37 FIGURA 4.26. EXEMPLO DE LOOP...............................................................................................4-38 FIGURA 4.27. INICIALIZAÇÃO DAS ENTRADAS DAS GATES COM VARIÁVEIS DO TIPO AND.......................4-38 FIGURA 4.28. INICIALIZAÇÃO DAS ENTRADAS DAS GATES COM SAÍDAS NEGADAS. ................................4-39 FIGURA 4.29. CONFIGURAÇÃO DOS DESCRITIVOS DAS VARIÁVEIS LÓGICAS COM O WINLOGIC.................4-39 FIGURA 4.30. MENU MODOS DE OPERAÇÃO. ..............................................................................4-43 FIGURA 4.31. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DOS MODOS DE OPERAÇÃO (PARTE 1). ........................4-46 FIGURA 4.32. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DOS MODOS DE OPERAÇÃO (PARTE 2). ........................4-47 FIGURA 4.33. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DOS MODOS DE OPERAÇÃO (PARTE 3). ........................4-48 FIGURA 4.34. MENU PARÂMETROS (OSCILOGRAFIA)......................................................................4-50 FIGURA 4.35. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DA OSCILOGRAFIA. ..................................................4-51 FIGURA 5.1. MENU DE CONFIGURAÇÃO DOS PARÂMETROS DA COMUNICAÇÃO SÉRIE.............................. 5-3 FIGURA 5.2. MENU DE CONFIGURAÇÃO DOS PARÂMETROS DA COMUNICAÇÃO ETHERNET........................ 5-5 FIGURA 5.3. ARQUITECTURA TÍPICA DO SISTEMA DE PROTECÇÃO E TELECONTROLO................................ 5-7 FIGURA 5.4. ARQUITECTURA DA BASE DE DADOS DISTRIBUÍDA. .......................................................... 5-9 FIGURA 5.5. MENU INFORMAÇÕES COMUNICAÇÃO LONWORKS, COM INFORMAÇÃO DE DEBUG...............5-14 FIGURA 5.6. MENU DE CONFIGURAÇÃO DA LOCATION STRING........................................................5-14 FIGURA 5.7. MENU DE ACESSO AOS COMANDOS ENVIO SERVICE PIN E RESET NEURON CHIP...................5-15 FIGURA 5.8. ESTRUTURA DE DADOS DA BASE DE DADOS DISTRIBUÍDA...............................................5-18 FIGURA 5.9. EXEMPLO DE CONFIGURAÇÃO DA BASE DE DADOS DISTRIBUÍDA........................................5-23 FIGURA 5.10. MENU INFORMAÇÕES COMUNICACÇÃO DNP 3.0, COM INFOMAÇÃO DE DEBUG...............5-28 FIGURA 5.11. MENU DE CONFIGURAÇÃO DOS PARÂMETROS DO PROTOCOLO DNP 3.0. ......................5-29 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 xiii FIGURA 5.12. MENU INFORMAÇÕES COMUNICAÇÃO IEC104, COM INFORMAÇÃO DE DEBUG. ...............5-38 FIGURA 5.13. MENU DE CONFIGURAÇÃO DOS PARÂMETROS DO PROTOCOLO IEC60870-5-104........5-39 FIGURA 5.14. DIAGRAMA TEMPORAL DE ENVIO DA BDD PARA A REDE...............................................5-46 FIGURA 5.15. EXEMPLO DE CONFIGURAÇÃO DA BASE DE DADOS DISTRIBUÍDA......................................5-49 FIGURA 6.1. ESTRUTURA MODULAR DE UMA FUNÇÃO....................................................................... 6-5 FIGURA 6.2. MENU CONFIGURAÇÃO CENÁRIO (MÁXIMO DE CORRENTE DE FASES)................................. 6-7 FIGURA 6.3. DIAGRAMA DA LÓGICA COMUM AOS VÁRIOS MÓDULOS. .................................................. 6-8 FIGURA 6.4. LÓGICA DE ALTERAÇÃO SIMULTÂNEA DO CENÁRIO ACTIVO EM MAIS QUE UMA FUNÇÃO. ......... 6-9 FIGURA 6.5. TRANSFORMADORES FUNCIONANDO INDEPENDENTEMENTE............................................6-11 FIGURA 6.6. CARACTERÍSTICA DE TEMPO INVERSO DA REGULAÇÃO DE TENSÃO...................................6-12 FIGURA 6.7. INTERACÇÃO ENTRE UNIDADES PARA ACELERAÇÃO DE COMANDOS. .................................6-14 FIGURA 6.8. INTERACÇÃO ENTRE UNIDADES PARA REDUÇÃO DA TENSÃO DE REFERÊNCIA. ......................6-15 FIGURA 6.9. TRANSFORMADORES FUNCIONANDO EM PARALELO.......................................................6-18 FIGURA 6.10. INTERACÇÃO ENTRE OS REGULADORES DE TRANSFORMADORES EM PARALELO...................6-19 FIGURA 6.11. DISTRIBUIÇÃO DAS CORRENTES NOS DOIS TRANSFORMADORES EM PARALELO...................6-21 FIGURA 6.12. INTERACÇÃO ENTRE OS REGULADORES DE UM TRANSFORMADOR DE 3 ENROLAMENTOS......6-24 FIGURA 6.13. MENU CENÁRIO 1 (REGULAÇÃO DE TENSÃO)............................................................6-26 FIGURA 6.14. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DA REGULAÇÃO AUTOMÁTICA DE TENSÃO...................6-31 FIGURA 6.15. MENU PARÂMETROS (SUPERVISÃO DO COMUTADOR DE TOMADAS)...............................6-35 FIGURA 6.16. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DA SUPERVISÃO DO COMUTADOR DE TOMADAS............6-37 FIGURA 6.17. CARACTERÍSTICAS DE DISPARO DA PROTECÇÃO DE MÁXIMO DE CORRENTE DE TEMPO INVERSO. ...........................................................................................................................................6-41 FIGURA 6.18.CARACTERÍSTICAS DE REARME DINÂMICO DA PROTECÇÃO DE TEMPO INVERSO. .................6-43 FIGURA 6.19. CARACTERÍSTICA OPERACIONAL DA PROTECÇÃO DE MÁXIMO DE CORRENTE. ..................6-44 FIGURA 6.20. MENU CENÁRIO 1 (MÁXIMO DE CORRENTE DE FASES). ...............................................6-45 FIGURA 6.21. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DA PROTECÇÃO DE MÁXIMO DE CORRENTE DE FASES.....6-48 FIGURA 6.22. DEFEITOS À TERRA NUM ENROLAMENTO COM O NEUTRO ISOLADO DA TERRA. ..................6-49 FIGURA 6.23. DEFEITOS À TERRA NUM ENROLAMENTO COM O NEUTRO LIGADO À TERRA.......................6-50 FIGURA 6.24. CORRENTE DE DEFEITO FASE-TERRA NUM ENROLAMENTO EM ESTRELA............................6-51 FIGURA 6.25. CORRENTE DE DEFEITO FASE-TERRA NUM ENROLAMENTO EM TRIÂNGULO. ......................6-51 FIGURA 6.26. MENU CENÁRIO 1 (MÁXIMO DE CORRENTE DE TERRA). ..............................................6-53 FIGURA 6.27. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DA PROTECÇÃO DE MÁXIMO DE CORRENTE DE TERRA....6-57 FIGURA 6.28.DEFEITOS ENTRE FASES NO PARALELO DE TRANSFORMADORES. ......................................6-58 FIGURA 6.29.CARACTERÍSTICA OPERACIONAL DA PROTECÇÃO DIRECCIONAL DE FASES. .......................6-59 FIGURA 6.30. MENU CENÁRIO 1 (DIRECCIONAL DE FASES).............................................................6-60 FIGURA 6.31. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DA PROTECÇÃO DIRECCIONAL DE FASES......................6-62 FIGURA 6.32. CARACTERÍSTICA OPERACIONAL DA PROTECÇÃO DIRECCIONAL DE TERRA......................6-63 FIGURA 6.33. MENU CENÁRIO 1 (DIRECCIONAL DE TERRA). ...........................................................6-65 FIGURA 6.34. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DA PROTECÇÃO DIRECCIONAL DE TERRA. ....................6-67 FIGURA 6.35. MENU CENÁRIO 1 (MÁXIMO DE TENSÃO DE FASES)....................................................6-69 FIGURA 6.36. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DA PROTECÇÃO DE MÁXIMO DE TENSÃO DE FASES. .......6-71 FIGURA 6.37. MENU CENÁRIO 1 (MÁXIMO DE TENSÃO DE TERRA)...................................................6-73 FIGURA 6.38. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DA PROTECÇÃO DE MÁXIMO DE TENSÃO HOMOPOLAR...6-75 FIGURA 6.39. MENU CENÁRIO 1 (MÍNIMO DE TENSÃO DE FASES). ...................................................6-77 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 xiv FIGURA 6.40. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DA PROTECÇÃO DE MÍNIMO DE TENSÃO DE FASES. ........6-80 FIGURA 6.41. APLICAÇÃO DA PROTECÇÃO DIFERENCIAL RESTRITA DE TERRA.....................................6-82 FIGURA 6.42. CARACTERÍSTICA OPERACIONAL DA PROTECÇÃO DIFERENCIAL RESTRITA DE TERRA. .........6-83 FIGURA 6.43. SENTIDO DAS CORRENTES PARA UM DEFEITO À TERRA EXTERNO.....................................6-84 FIGURA 6.44. SENTIDO DAS CORRENTES PARA UM DEFEITO À TERRA INTERNO.....................................6-84 FIGURA 6.45. CARACTERÍSTICA DIRECCIONAL DA PROTECÇÃO DIFERENCIAL RESTRITA DE TERRA. ..........6-84 FIGURA 6.46. MENU CENÁRIO 1 (DIFERENCIAL RESTRITA)..............................................................6-85 FIGURA 6.47. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DA PROTECÇÃO DIFERENCIAL RESTRITA DE TERRA.........6-87 FIGURA 6.48. CARACTERÍSTICAS DE DISPARO DA PROTECÇÃO DE SOBRECARGAS.................................6-89 FIGURA 6.49. MENU CENÁRIO 1 (SOBRECARGAS).........................................................................6-91 FIGURA 6.50. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DA PROTECÇÃO DE SOBRECARGAS.............................6-93 FIGURA 6.51. MENU PARÂMETROS (TRANSFORMADOR).................................................................6-95 FIGURA 6.52. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DA SUPERVISÃO DAS PROTECÇÕES PRÓPRIAS DO TRANSFORMADOR...................................................................................................................6-97 FIGURA 6.53. MENU INFORMAÇÕES (BLOQUEIO DE FECHO TRANSFORMADOR)...................................6-98 FIGURA 6.54. MENU CENÁRIO 1 (BLOQUEIO DE FECHO TRANSFORMADOR). ......................................6-99 FIGURA 6.55. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DO BLOQUEIO DE FECHO DE DISJUNTORES..................6-101 FIGURA 6.56. ELIMINAÇÃO DE DEFEITO NO BARRAMENTO.............................................................6-102 FIGURA 6.57. ELIMINAÇÃO DE DEFEITO NUMA SAÍDA (SELECTIVIDADE LÓGICA). ................................6-103 FIGURA 6.58. DIAGRAMA TEMPORAL DO FUNCIONAMENTO DA FALHA DE DISJUNTOR. .......................6-104 FIGURA 6.59. MENU PARÂMETROS (FALHA DISJUNTOR)...............................................................6-105 FIGURA 6.60. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DA FALHA DE DISJUNTOR........................................6-107 FIGURA 6.61. SUPERVISÃO DO CIRCUITO DE DISPARO..................................................................6-108 FIGURA 6.62. DIAGRAMA TEMPORAL DO FUNCIONAMENTO DA SUPERVISÃO DO CIRCUITO DE DISPARO..6-108 FIGURA 6.63. TOPOLOGIA DE SUBESTAÇÃO COM BARRAMENTO DE BYPASS.......................................6-110 FIGURA 6.64. MENU CENÁRIO 1 (TRANSFERÊNCIA DE PROTECÇÕES). .............................................6-111 FIGURA 6.65. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DA TRANSFERÊNCIA DE PROTECÇÕES. .......................6-112 FIGURA 6.66. DIAGRAMA TEMPORAL DE FUNCIONAMENTO DA SUPERVISÃO DAS MANOBRAS DO DISJUNTOR. . 6113 FIGURA 6.67. DIAGRAMA TEMPORAL DE FUNCIONAMENTO DA SUPERVISÃO DA MOLA DO DISJUNTOR.....6-114 FIGURA 6.68. MENU CENÁRIO 1 (DISJUNTOR). ..........................................................................6-115 FIGURA 6.69. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DO DISJUNTOR (COMANDOS DE ABERTURA). ...............6-119 FIGURA 6.70. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DO DISJUNTOR (ESTADO)........................................6-120 6.71. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DO DISJUNTOR (POSIÇÃO)..................................................6-121 FIGURA 6.72. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DO DISJUNTOR (COMANDOS DE FECHO).....................6-122 FIGURA 6.73. CONFIGURAÇÃO DE PAINEL DE TRANSFORMADOR.....................................................6-123 FIGURA 6.74. DIAGRAMA TEMPORAL DE FUNCIONAMENTO DA SUPERVISÃO DAS MANOBRAS DO SECCIONADOR. .........................................................................................................................................6-124 FIGURA 6.75. MENU PARÂMETROS (SECCIONADOR ISOLAMENTO)..................................................6-125 FIGURA 6.76. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DO SECCIONADOR DE ISOLAMENTO (COMANDOS). ......6-128 FIGURA 6.77. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DO SECCIONADOR DE ISOLAMENTO (ESTADO).............6-129 FIGURA 6.78. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DO SECCIONADOR DE BYPASS (COMANDOS)...............6-130 FIGURA 6.79. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DO SECCIONADOR DE BYPASS (ESTADO). ...................6-131 FIGURA 6.80. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DO SECCIONADOR DE BARRAS (COMANDOS). .............6-132 FIGURA 6.81. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DO SECCIONADOR DE BARRAS (ESTADO). ..................6-133 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 xv FIGURA 6.82. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DO SECCIONADOR DE BARRAS 1 (COMANDOS). ..........6-134 FIGURA 6.83. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DO SECCIONADOR DE BARRAS 1 (ESTADO).................6-135 FIGURA 6.84. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DO SECCIONADOR DE BARRAS 2 (COMANDOS). ..........6-136 FIGURA 6.85. DIAGRAMA LÓGICO DO MÓDULO DO SECCIONADOR DE BARRAS 2 (ESTADO).................6-137 FIGURA 7.1. MENU ACEDER MEDIDAS.......................................................................................... 7-4 FIGURA 7.2. MENU INFORMAÇÕES – COMUTADOR DE TOMADAS....................................................... 7-5 FIGURA 7.3. MENU INFORMAÇÕES – DISJUNTOR............................................................................. 7-6 FIGURA 7.4. MENU INFORMAÇÕES – SECCIONADOR. ....................................................................... 7-6 FIGURA 7.5. MENU MEDIDAS...................................................................................................... 7-7 FIGURA 7.6. MENU LIMPAR INFORMAÇÕES – COMUTADOR DE TOMADAS. ........................................... 7-7 FIGURA 7.7. MENU LIMPAR INFORMAÇÕES – DISJUNTOR. ................................................................. 7-8 FIGURA 7.8. MENU LIMPAR INFORMAÇÕES – SECCIONADOR.............................................................. 7-8 FIGURA 7.9. WINREPORTS – JANELA DE MEDIDAS. .......................................................................... 7-9 FIGURA 7.10. WINREPORTS – JANELA DE ALTERAÇÃO DE MEDIDAS ..................................................7-10 FIGURA 7.11. FICHEIRO EXPORTADO DO REGISTO MEDIDAS ............................................................7-10 FIGURA 7.12. VISUALIZAÇÃO DO REGISTO DE EVENTOS. ................................................................7-11 FIGURA 7.13. WINREPORTS – LISTA DE REGISTOS DE EVENTOS........................................................7-12 FIGURA 7.14. WINREPORTS – VISUALIZAÇÃO DOS REGISTOS DE EVENTOS..........................................7-13 FIGURA 7.15. WINREPORTS – APAGAR REGISTOS DE EVENTOS. .......................................................7-13 FIGURA 7.16. FICHEIRO EXPORTADO DE UM REGISTO DE EVENTOS. ..................................................7-14 FIGURA 7.17. VISUALIZAÇÃO DO DIAGRAMA DE CARGA NA INTERFACE LOCAL...................................7-15 FIGURA 7.18. WINREPORTS – LISTA DE DIAGRAMAS DE CARGA.......................................................7-16 FIGURA 7.19. WINREPORTS – VISUALIZAÇÃO DOS DIAGRAMAS DE CARGA.........................................7-17 FIGURA 7.20. WINREPORTS – APAGAR DIAGRAMAS DE CARGA. ......................................................7-17 FIGURA 7.21. FICHEIRO EXPORTADO DO REGISTO DIAGRAMA DE CARGA ...........................................7-18 FIGURA 7.22. WINREPORTS – LISTA DE OSCILOGRAFIAS.................................................................7-20 FIGURA 7.23. WINREPORTS – VISUALIZAÇÃO DAS OSCILOGRAFIAS...................................................7-20 FIGURA 7.24. WINREPORTS – APAGAR OSCILOGRAFIAS. ................................................................7-21 FIGURA 7.25. FICHEIROS EXPORTADOS EM FORMATO COMTRADE DO REGISTO OSCILOGRAFIA ....7-22 FIGURA 7.26. INTERFACE DO REGISTO INFORMAÇÃO DE HARDWARE.................................................7-24 FIGURA 7.27. FICHEIRO EXPORTADO DO REGISTO INFORMAÇÃO DE HARDWARE ..................................7-25 FIGURA 7.28. ASPECTOS POSSÍVEIS DOS LEDS DE REGIME LOCAL / REGIME REMOTO...........................7-26 FIGURA 7.29. ASPECTOS POSSÍVEIS DOS LEDS DE REGIME MANUAL / REGIME AUTOMÁTICO. ................7-26 FIGURA 7.30. SINÓPTICO DE EXEMPLO. ......................................................................................7-27 FIGURA 7.31. ASPECTOS DO ESTADO DO DISJUNTOR: ABERTO / FECHADO / INDEFINIDO......................7-28 FIGURA 7.32. ASPECTOS DA POSIÇÃO DO DISJUNTOR: EXTRAÍDO / INTRODUZIDO / POSIÇÃO INDEFINIDA.7-28 FIGURA 7.33. ASPECTOS DO ESTADO DO SECCIONADOR: ABERTO / FECHADO / INDEFINIDO.................7-28 FIGURA 7.34. ASPECTOS DO ESTADO DO COMANDO: ESTADO 0 / ESTADO 1. ...................................7-28 FIGURA 7.35. ASPECTO DA MEDIDA. .........................................................................................7-29 FIGURA 7.36. ASPECTOS DO ESTADO DO PARÂMETRO EM MODO VISUALIZAR. ....................................7-29 FIGURA 7.37. ASPECTO DO ESTADO DO PARÂMETRO EM MODO ALTERAR..........................................7-29 FIGURA 8.1. WINLOGIC – COMANDOS LÓGICOS............................................................................. 8-9 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 xvi FIGURA 9.1. MENU SISTEMA....................................................................................................... 9-4 FIGURA 9.2. MENU INFORMAÇÕES DE SISTEMA............................................................................... 9-5 FIGURA 9.3. MENU INFORMAÇÕES MASTER................................................................................... 9-5 FIGURA 9.4. MENU INFORMAÇÃO DE EXCEPÇÃO – MASTER............................................................... 9-6 FIGURA 9.5. MENU FRAME 1.................................................................................................... 9-7 FIGURA 9.6. MENU ESTADO COMUNICAÇÕES INTERNAS................................................................... 9-8 FIGURA 9.7. MENU LIMPAR REGISTOS EM MEMÓRIA. ....................................................................... 9-8 FIGURA 9.8. MENU RECUPERAR PARÂMETROS DE FÁBRICA................................................................ 9-9 FIGURA 9.9. MENU TESTE DE HARDWARE....................................................................................9-10 FIGURA 9.10. MENU TESTE DAS ENTRADAS.................................................................................9-10 FIGURA 9.11. MENU CALIBRAÇÃO.............................................................................................9-11 FIGURA 9.12. LOCALIZAÇÃO DOS FUSÍVEIS (FU4 E FU5) NA CARTA BASE DE I/O + FONTE...................9-17 FIGURA 9.13. LOCALIZAÇÃO DO FUSÍVEL (FU1) NA CARTA DE COMUNICAÇÕES...................................9-18 FIGURA 9.14. LOCALIZAÇÃO DO DIP-SWITCH (INT1) NA CARTA DE COMUNICAÇÕES...........................9-19 FIGURA 9.15. LOCALIZAÇÃO DOS JUMPERS NA CARTA DE COMUNICAÇÕES ETHERNET...........................9-22 FIGURA 9.16. LOCALIZAÇÃO DOS JUMPERS NA CARTA DE PROCESSAMENTO........................................9-24 FIGURA 9.17. LOCALIZAÇÃO DOS JUMPERS NA CARTA DE PIGGY-BACK PARA INTERFACE DE FIBRA ÓPTICA. 9-25 FIGURA 9.18. LOCALIZAÇÃO DOS JUMPERS NA CARTA DE PIGGY-BACK PARA INTERFACE RS485 (REVISÃO A).9- 26 FIGURA 9.19. MENU MÁXIMO DE CORRENTE DE FASES – VALORES POR DEFEITO.................................9-27 FIGURA 9.20. CONFIGURAÇÃO DA CARTA BASE DE ENTRADAS/SAÍDAS PARA A CALIBRAÇÃO................9-28 FIGURA 9.21. CALIBRAÇÃO DE FASES.........................................................................................9-29 FIGURA 9.22. CALIBRAÇÃO DE NEUTROS....................................................................................9-30 FIGURA 9.23. MENU CALIBRAÇÃO – RECUPERAÇÃO CALIBRAÇÃO DE FÁBRICA....................................9-31 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 xvii LISTA DE TABELAS TABELA 2.1. DESCRIÇÃO DOS CONECTORES................................................................................... 2-5 TABELA 2.2. DESCRIÇÃO DOS CONECTORES................................................................................... 2-6 TABELA 2.3. TIPOS DE CARTAS DE EXPANSÃO...............................................................................2-20 TABELA 2.4. CONFIGURAÇÕES POSSÍVEIS PARA AS CARTAS DE I/O....................................................2-21 TABELA 2.5. GAMAS DE TENSÕES DE TRABALHO PARA A FONTE DE ALIMENTAÇÃO................................2-24 TABELA 2.6. TENSÕES DE TRABALHO E LIMIARES DE OPERAÇÃO DAS ENTRADAS DIGITAIS. ......................2-24 TABELA 2.7. BOTÕES DE COMANDO DA CARTA DE REDE LONWORKS. ..............................................2-43 TABELA 2.8. LEDS DA CARTA DE REDE LONWORKS......................................................................2-43 TABELA 2.9. LEDS DA CARTA DE REDE ETHERNET........................................................................2-44 TABELA 2.10. ATRIBUIÇÃO DE PINOS DAS PORTAS SÉRIE RS485......................................................2-46 TABELA 2.11. ATRIBUIÇÃO DE PINOS DAS PORTAS SÉRIE RS232......................................................2-46 TABELA 2.12. ATRIBUIÇÃO DE PINOS DAS PORTAS SÉRIE. ................................................................2-47 TABELA 4.1. PARÂMETROS DA HORA............................................................................................ 4-6 TABELA 4.2. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO DA HORA............................................. 4-7 TABELA 4.3. PARÂMETROS DOS TRANSFORMADORES DE MEDIDA........................................................ 4-9 TABELA 4.4. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO DOS TRANSFORMADORES DE MEDIDA......... 4-9 TABELA 4.5. PARÂMETROS DAS ENTRADAS E SAÍDAS DIGITAIS (CARTA BASE). ......................................4-18 TABELA 4.6. PARÂMETROS DAS ENTRADAS E SAÍDAS DIGITAIS (CARTAS DE EXPANSÃO 1 E 2). .................4-18 TABELA 4.7. PARÂMETROS DAS ENTRADAS COMPLEMENTARES.........................................................4-19 TABELA 4.8. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO DA CARTA BASE. .................................4-19 TABELA 4.9. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO DA CARTA DE EXPANSÃO 1....................4-20 TABELA 4.10. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO DA CARTA DE EXPANSÃO 2..................4-20 TABELA 4.11. PARÂMETROS DO DISPLAY. ...................................................................................4-29 TABELA 4.12. PARÂMETROS DA PÁGINA DE ALARMES. ...................................................................4-29 TABELA 4.13. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO DOS ALARMES...................................4-30 TABELA 4.14. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO 1 DE LÓGICA AUXILIAR. ......................4-41 TABELA 4.15. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO 2 DE LÓGICA AUXILIAR. ......................4-41 TABELA 4.16. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO DE TEMPORIZADORES. ........................4-41 TABELA 4.17. PARÂMETROS DOS MODOS DE OPERAÇÃO. ...............................................................4-43 TABELA 4.18. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO DOS MODOS DE OPERAÇÃO. ................4-44 TABELA 4.19. PARÂMETROS DA OSCILOGRAFIA. ...........................................................................4-50 TABELA 4.20. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO DA OSCILOGRAFIA. ............................4-51 TABELA 5.1. PARÂMETROS DA COMUNICAÇÃO SÉRIE....................................................................... 5-3 TABELA 5.2. PARÂMETROS DA ETHERNET...................................................................................... 5-5 TABELA 5.3. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO ETHERNET. .......................................... 5-6 TABELA 5.4. LISTA DE CAUSAS. .................................................................................................5-11 TABELA 5.5. PARÂMETROS DO PROTOCOLO LONWORKS................................................................5-17 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 xviii TABELA 5.6. PARÂMETROS ASSOCIADOS À BASE DE DADOS DISTRIBUÍDA. ...........................................5-22 TABELA 5.7. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO LONWORKS........................................5-24 TABELA 5.8. PARÂMETROS DO PROTOCOLO DNP 3.0...................................................................5-32 TABELA 5.9. LISTA DE CAUSAS. .................................................................................................5-35 TABELA 5.10. PARÂMETROS DO PROTOCOLO IEC60870-5-104. ................................................5-42 TABELA 5.11. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO IEC104. ........................................5-42 TABELA 5.12. PARÂMETROS DA BASE DE DADOS DISTRIBUÍDA ETHERNET. ..........................................5-48 TABELA 5.13. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO LONWORKS......................................5-50 TABELA 5.14. EXEMPLO DE PARAMETRIZAÇÃO DO PROTOCOLO SNTP..............................................5-52 TABELA 5.15. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO ETHERNET ASSOCIADAS AO PROTOCOLO SNTP. .................................................................................................................................5-52 TABELA 6.1. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS COMUNS AOS VÁRIOS MÓDULOS................................. 6-7 TABELA 6.2. PARÂMETROS DA REGULAÇÃO AUTOMÁTICA DE TENSÃO..............................................6-27 TABELA 6.3. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO DA REGULAÇÃO AUTOMÁTICA DE TENSÃO... 628 TABELA 6.4. PARÂMETROS DA SUPERVISÃO DO COMUTADOR DE TOMADAS.......................................6-35 TABELA 6.5. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO DA SUPERVISÃO DO COMUTADOR DE TOMADAS. ...........................................................................................................................................6-36 TABELA 6.6. CONSTANTES DAS CURVAS DE TEMPO INVERSO SEGUNDO A NORMA CEI 60255-3. ..........6-39 TABELA 6.7. CONSTANTES DAS CURVAS DE TEMPO INVERSO SEGUNDO A NORMA IEEE 37.112. ............6-39 TABELA 6.8. PARÂMETROS DA PROTECÇÃO DE MÁXIMO DE CORRENTE DE FASES................................6-46 TABELA 6.9. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO DA PROTECÇÃO DE MÁXIMO DE CORRENTE DE FASES...................................................................................................................................6-46 TABELA 6.10. PARÂMETROS DA PROTECÇÃO DE MÁXIMO DE CORRENTE DE TERRA.............................6-54 TABELA 6.11.DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO DA PROTECÇÃO DE MÁXIMO DE CORRENTE DE TERRA..................................................................................................................................6-55 TABELA 6.12. PARÂMETROS DA PROTECÇÃO DIRECCIONAL DE FASES...............................................6-60 TABELA 6.13. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO DA PROTECÇÃO DIRECCIONAL DE FASES.6-61 TABELA 6.14. PARÂMETROS DA PROTECÇÃO DIRECCIONAL DE TERRA..............................................6-65 TABELA 6.15. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO DA PROTECÇÃO DIRECCIONAL DE TERRA... 666 TABELA 6.16. PARÂMETROS DA PROTECÇÃO DE MÁXIMO DE TENSÃO DE FASES. ................................6-69 TABELA 6.17. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO DA PROTECÇÃO DE MÁXIMO DE TENSÃO DE FASES...................................................................................................................................6-70 TABELA 6.18. PARÂMETROS DA PROTECÇÃO DE MÁXIMO DE TENSÃO HOMOPOLAR............................6-73 TABELA 6.19. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO DA PROTECÇÃO DE MÁXIMO DE TENSÃO HOMOPOLAR.........................................................................................................................6-74 TABELA 6.20. PARÂMETROS DA PROTECÇÃO DE MÍNIMO DE TENSÃO DE FASES. .................................6-78 TABELA 6.21. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO DA PROTECÇÃO DE MÍNIMO DE TENSÃO DE FASES...................................................................................................................................6-78 TABELA 6.22. PARÂMETROS DA PROTECÇÃO DIFERENCIAL RESTRITA DE TERRA..................................6-86 TABELA 6.23. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO DA PROTECÇÃO DIFERENCIAL RESTRITA DE TERRA..................................................................................................................................6-86 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 xix TABELA 6.24. PARÂMETROS DA PROTECÇÃO DE SOBRECARGAS.......................................................6-91 TABELA 6.25. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO DA PROTECÇÃO DE SOBRECARGAS.......6-92 TABELA 6.26. PARÂMETROS DO TRANSFORMADOR.......................................................................6-95 TABELA 6.27. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO DA SUPERVISÃO DAS PROTECÇÕES PRÓPRIAS DO TRANSFORMADOR.............................................................................................................. 6-96 TABELA 6.28. PARÂMETROS DO BLOQUEIO DE FECHO TRANSFORMADOR..........................................6-99 TABELA 6.29. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO DO BLOQUEIO DE FECHO DE DISJUNTORES.. 6- 100 TABELA 6.30. PARÂMETROS DA FALHA DE DISJUNTOR.................................................................6-105 TABELA 6.31. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO DA FALHA DE DISJUNTOR..................6-106 TABELA 6.32. PARÂMETROS DA SUPERVISÃO DE FALHA DE DISJUNTOR............................................6-109 TABELA 6.33. PARÂMETROS DA TRANSFERÊNCIA DE PROTECÇÕES. ................................................6-111 TABELA 6.34. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO DA TRANSFERÊNCIA DE PROTECÇÕES. .6-111 TABELA 6.35. PARÂMETROS DA SUPERVISÃO DAS MANOBRAS DO DISJUNTOR. .................................6-115 TABELA 6.36. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO DA SUPERVISÃO DAS MANOBRAS DO DISJUNTOR..........................................................................................................................6-116 TABELA 6.37. PARÂMETROS DA SUPERVISÃO DAS MANOBRAS DOS SECCIONADORES..........................6-125 TABELA 6.38. DESCRIÇÃO DAS VARIÁVEIS LÓGICAS DO MÓDULO DA SUPERVISÃO DAS MANOBRAS DO SECCIONADOR DE ISOLAMENTO...............................................................................................6-126 TABELA 9.1. CONFIGURAÇÕES POSSÍVEIS PARA A CARTA DE COMUNICAÇÕES.......................................9-19 TABELA 9.2. DESCRIÇÃO DOS DIVERSOS JUMPERS DA CARTA DE COMUNICAÇÕES ETHERNET...................9-20 TABELA 9.3. MODOS DE OPERAÇÃO HARDWARE DEFAULT POSSÍVEIS PARA OS TRANSCEIVERS TP1E FO1. .9-21 TABELA 9.4. MODOS DE OPERAÇÃO HARDWARE DEFAULT POSSÍVEIS PARA OS TRANSCEIVERS TP2 E FO2..9-21 TABELA 9.5. MODOS DE OPERAÇÃO HARDWARE DEFAULT POSSÍVEIS PARA OS TRANSCEIVERS TP1, TP2, FO1 E FO2....................................................................................................................................9-22 TABELA 9.6. DESCRIÇÃO DOS DIVERSOS JUMPERS DA CARTA DE PROCESSAMENTO................................9-23 TABELA 9.7. DESCRIÇÃO DOS DIVERSOS JUMPERS DA CARTA DE PIGGY-BACK PARA INTERFACE DE FIBRA ÓPTICA. ...........................................................................................................................................9-25 TABELA 9.8. DESCRIÇÃO DOS JUMPERS DA CARTA DE PIGGY-BACK PARA INTERFACE RS485..................9-26 TABELA 9.9. VALORES DA CALIBRAÇÃO DE FASES. ........................................................................9-29 TABELA 9.10. VALORES DA CALIBRAÇÃO DE NEUTRO....................................................................9-30 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 xx 1 Capítulo 1. INTRODUÇÃO Neste capítulo introduz-se o regulador de tensão e unidade terminal de protecção e controlo de transformadores TPU TC420. São apresentadas as principais características do produto e o seu âmbito de aplicação. É igualmente feita uma descrição sumária das suas várias funcionalidades e apresentado o seu princípio básico de operação. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 1-1 Capítulo 1 - Introdução ÍNDICE 1 1.1. APLICAÇÃO................................................................................................................... 1-3 1.2. VERSÕES ...................................................................................................................... 1-4 1.3. CARACTERÍSTICAS GERAIS................................................................................................ 1-5 1.4. FUNCIONALIDADES ......................................................................................................... 1-7 1.5. PRINCÍPIO DE OPERAÇÃO ...............................................................................................1-12 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 1-2 Capítulo 1 - Introdução 1.1. APLICAÇÃO 1 A TPU TC420 foi projectada como unidade de regulação de tensão e supervisão do comutador de tomadas para transformadores de subestações de distribuição e transporte. Pode também, adicionalmente, ser utilizada como protecção e unidade terminal de supervisão e controlo de transformadores, realizando as funções referentes ao enrolamento secundário. A TPU TC420 complementa desta forma a unidade de protecção de transformadores TPU TD420. A TPU TC420 realiza um largo leque de funções de protecção e de automação. Com uma extensa gama de opções programáveis pelo utilizador, oferece grande precisão de regulação nas correntes, tensões, temporizações e nas características em opção. Todas as regulações das funções de protecção e de automação são independentes entre si, dispondo de quatro conjuntos de parametrizações para cada função. A possibilidade de definição de encravamentos lógicos complementares às funções de protecção e controlo existentes, bem como a possibilidade de escolha, para além das listas de opções definidas por defeito, de entradas, saídas e alarmes com significado lógico atribuível acrescentam uma facilidade de configuração adicional da protecção, que pode ser aproveitada para a adaptar às necessidades do utilizador. A interface local da TPU TC420 integra um visor gráfico onde é representado um sinóptico com o estado de todos os aparelhos assim como as medidas afectas ao painel. Este sinóptico é totalmente definido pelo utilizador, o que permite a sua adaptação à configuração específica do painel onde se encontra instalada a protecção. No painel frontal existem ainda diversas teclas funcionais que permitem uma mais fácil operação da protecção para as situações de exploração mais frequentes. Como unidade terminal, a TPU TC420 efectua medidas precisas de todas as grandezas de uma linha relacionadas com as correntes, tensões, potências, factores de potência, energia e frequência, e diversas funções de monitorização de defeitos, incluindo Oscilografia e Registo Cronológico de Acontecimentos. A capacidade de monitorização completa das grandezas analógicas e estados digitais de um painel permite-lhe integrar-se como Unidade Remota em Sistemas de Comando e Supervisão da EFACEC. Para tal é disponibilizada uma interface por fibra óptica que garante, além do mais, a comunicação horizontal entre diferentes unidades na rede de área local. Em simultâneo, são oferecidas três portas série para ligação a um PC. Em conjunto com a TPU TC420 é fornecido um pacote de software integrado para PC para interface com a protecção – WinProt – seja localmente ou através da rede de comunicação local. Esta aplicação disponibiliza, entre outras funcionalidades, o acesso e alteração de todas as parametrizações e configurações do relé e a recolha e análise detalhada dos registos produzidos por este. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 1-3 Capítulo 1 - Introdução 1.2. VERSÕES 1 A versão básica do produto é a TPU TC420-S, que funciona como regulador de tensão e executa adicionalmente as principais funções de protecção de corrente e tensão para o enrolamento secundário do transformador. Estas funções podem servir igualmente como reserva às protecções das saídas da subestação. Esta versão integra para além das funções de base a Protecção Diferencial Restrita de Terra, que fornece a protecção contra defeitos à terra no enrolamento secundário do transformador e ainda a Protecção de Sobrecargas, para protecção do transformador contra esforços térmicos. No Anexo A - Forma de Encomenda podem ser comparadas as diferentes versões da TPU TC420 quanto às funções executadas. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 1-4 Capítulo 1 - Introdução 1.3. CARACTERÍSTICAS GERAIS 1 A unidade de protecção e controlo de transformadores TPU TC420 faz parte da família de protecções de tecnologia digital TPU x420 da EFACEC Sistemas de Electrónica S.A. Todas as protecções que integram esta família são caracterizadas por um conjunto idêntico de funcionalidades e assentam numa plataforma base comum, que possibilita a obtenção de soluções uniformes e altamente integradas para a protecção e automação de subestações em sistemas de energia. ♦ Arquitectura modular poderosa, constituída por carta de processamento com três microcontroladores de 32 bit. ♦ Aquisição até um máximo de 8 grandezas analógicas, com conversão digital de 12 bit à taxa de 40 amostras por ciclo (frequência de amostragem de 2 kHz para uma frequência nominal de 50 Hz). ♦ Número elevado de entradas e saídas digitais para aquisição completa de todos os estados do painel e do equipamento e para execução de comandos sobre órgãos de corte ou outras sinalizações, respectivamente. ♦ Integração de um conjunto vasto de funções de protecção, controlo e monitorização adequadas a cada aplicação, cobrindo as situações mais frequentes de utilização. ♦ Estrutura modular e orientada por objectos dos diversos conjuntos de parâmetros e configurações da protecção. ♦ 4 conjuntos de parâmetros independentes para cada função de protecção e automação, intermutáveis por lógica específica ou comando do utilizador. ♦ Possibilidade de alteração da lógica de automação programada por defeito para implementação de encravamentos e outras condições lógicas adicionais às funções de protecção e controlo. ♦ Editor gráfico da lógica programável e descritivos associados com possibilidade de edição, configuração, teste e impressão da lógica directamente do esquemático sobre as gates lógicas. ♦ Fácil e acessível visualização, alteração e teste da lógica de automação directamente a partir do editor gráfico das gates lógicas constituintes das várias funções. ♦ Facilidade de gravação e/ou actualização do firmware da protecção. ♦ Utilização de memória flash de elevada capacidade, para armazenamento de forma não volátil de todos os parâmetros e configurações da protecção, bem como de todos os registos decorrentes da sua operação. ♦ Registos de oscilografias das correntes e tensões com uma frequência de amostragem de 20 amostras por ciclo e de até 8 canais digitais, com capacidade de armazenamento total de aproximadamente um minuto e meio. ♦ Registos de eventos com selecção de variáveis lógicas e respectivos descritivos editáveis pelo utilizador, datados com precisão de 1 milisegundo. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 1-5 Capítulo 1 - Introdução ♦ Relógio de tempo real com bateria própria, com possibilidade de sincronização horária pela interface com a rede de área local ou por protocolo SNTP. ♦ Possibilidade de configuração dos parâmetros regionais da hora associados ao país ou zona do globo onde a protecção está instalada. ♦ Interface local sofisticada, constituída por um display gráfico, alarmes com significado lógico configurável pelo utilizador e teclas funcionais para mais fácil operação da protecção. ♦ Possibilidade de edição do sinóptico apresentado no display do painel frontal, com a representação do estado de aparelhos e medidas. ♦ Interface por fibra óptica ou cobre em arquitecturas LonWorks ou Ethernet para completa integração em sistemas de SCADA EFACEC, com configuração simples da informação digital e analógica a reportar para o Centro de Comando. ♦ Interfaces do tipo piggy back suportados pela placa de CPU, em fibra óptica, RS232 ou RS485 para suporte do protocolo DNP 3.0 Série. ♦ Comunicação horizontal de informação lógica e outra entre unidades distintas na mesma rede de área local, para implementação de automatismos complexos, totalmente configurável pelo utilizador. ♦ Uma porta série frontal e duas portas traseiras para comunicação com um PC. ♦ Disponibilização de aplicação específica de interface para PC – WinProt – com funções de parametrização, configuração e consulta de registos da protecção, comunicante por porta série ou utilizando a rede de área local. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 1-6 1 Capítulo 1 - Introdução 1.4. FUNCIONALIDADES 1 Regulação Automática de Tensão ♦ Aplicável em transformadores de dois ou três enrolamentos. ♦ Preparada para um máximo de seis transformadores em paralelo. ♦ Característica de actuação de tempo definido ou inverso, com a hipótese de temporizações distintas para o primeiro comando e seguintes. ♦ Possibilidade de aceleração dos comandos sobre o comutador acima de um valor máximo de tensão ou por outra condição lógica. ♦ Redução da tensão de referência por mudança de parâmetro ou outra condição lógica. ♦ Opção de compensação da queda de tensão na rede a jusante. ♦ Opção de minimização da corrente de circulação no paralelo de transformadores. ♦ Bloqueio da função para tensões reduzidas ou correntes acima de um limiar definido, bem como para condições de avaria do comutador. ♦ Possibilidade de comando manual do comutador de tomadas. ♦ Possibilidade de configuração das condições lógicas associadas à topologia da subestação. Supervisão do Comutador de Tomadas ♦ Monitorização da posição do comutador num conjunto de entradas binárias associadas às respectivas saídas da matriz de díodos. ♦ Supervisão dos tempos de comutação de tomadas e do sucesso das manobras. ♦ Memorização de avaria do comutador, com possibilidade de cancelamento apenas pelo utilizador. ♦ Contagem do número de manobras executadas sobre o comutador. ♦ Supervisão da soma dos quadrados das correntes por fase em cada comutação. Protecção de Máximo de Corrente de Fases ♦ Escalão de limiar alto com disparo instantâneo para eliminação rápida de defeitos violentos. ♦ Escalão de limiar baixo temporizado, de tempo definido ou inverso, preparado para coordenação cronométrica com outros elementos de protecção. ♦ Características de tempo inverso obedecendo às normas CEI e IEEE. ♦ Rearme dinâmico em opção, quando seleccionada a opção de tempo inverso. ♦ Terceiro escalão de tempo definido de gama extensa, para complemento dos dois escalões anteriores. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 1-7 Capítulo 1 - Introdução ♦ Funcionamento em paralelo (full scheme) dos 9 relés virtuais (3 por fase). ♦ Direccionalidade configurada para cada um dos escalões independentemente. 1 Protecção de Máximo de Corrente de Terra ♦ Idêntico número de escalões e características similares às da protecção de Máximo de Corrente de Fases. ♦ Regulações independentes das usadas para protecção contra defeitos entre fases. ♦ Funcionamento em paralelo (full scheme) dos 3 relés virtuais. ♦ Corrente residual obtida por soma interna das três correntes de fase ou directamente da quarta entrada de corrente. ♦ Possibilidade de configuração de cada um dos escalões da protecção contra defeitos à terra para trabalhar, em opção, com a soma das três correntes obtida internamente ou com a corrente observada na quarta entrada de corrente. ♦ Direccionalidade configurada para cada um dos escalões independentemente. Protecção Direccional de Fases ♦ Interacção com a protecção de Máximo de Corrente de Fases. ♦ Activação da direccionalidade e selecção do sentido de operação para cada escalão de forma independente. ♦ Característica operacional associada às tensões de polarização que garantem a maximização da sensibilidade da função e a actuação para todo o tipo de defeitos entre fases. ♦ Memorização das tensões de polarização pré-defeito em caso de anulação destas. ♦ Possibilidade de definição do comportamento da função, por escalão, após o esgotamento do tempo de memória. Protecção Direccional de Terra ♦ Interacção com a protecção de Máximo de Corrente de Terra. ♦ Activação da direccionalidade e selecção do sentido de operação para cada escalão de forma independente. ♦ Possibilidade de configuração de cada um dos escalões da protecção Direccional para trabalhar, em opção, com a soma das três correntes obtida internamente ou com a corrente observada na quarta entrada de corrente. ♦ Característica operacional assegurando a discriminação da direcção para defeitos fase-terra em qualquer regime de neutro. ♦ Utilização da tensão residual como grandeza de polarização. ♦ Possibilidade de definição do comportamento da função, por escalão, em caso de anulação do valor da tensão de polarização. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 1-8 Capítulo 1 - Introdução Protecção de Máximo de Tensão de Fases ♦ Dois escalões de tempo definido independentes. ♦ Utilização das tensões compostas (fase-fase), calculadas a partir das tensões fase-terra observadas nas entradas analógicas. ♦ Funcionamento em paralelo (full scheme) dos 6 relés virtuais (2 por cada par de tensões). Protecção de Máximo de Tensão Homopolar ♦ Dois escalões de tempo definido independentes. ♦ Cálculo da tensão residual na linha a partir das tensões fase-terra observadas nas entradas analógicas. ♦ Funcionamento em paralelo (full scheme) dos 2 relés virtuais. Protecção de Mínimo de Tensão de Fases ♦ Dois escalões de tempo definido independentes. ♦ Utilização das tensões compostas (fase-fase), calculadas a partir das tensões fase-terra observadas nas entradas analógicas. ♦ Funcionamento em paralelo (full scheme) dos 6 relés virtuais (2 por cada par de tensões). ♦ Possibilidade de actuação trifásica para ambos os escalões. ♦ Possibilidade de configuração de bloqueio adicional da função por verificação do valor das correntes de fase. Protecção Diferencial Restrita de Terra ♦ Protecção contra defeitos à terra no enrolamento secundário do transformador. ♦ Utilização como grandeza operacional da amplitude da diferença entre a soma das correntes de fase e a corrente de neutro, com restrição de actuação pelo máximo das correntes de fase e de neutro. ♦ Característica operacional prevendo estabilização da operação em caso de saturação dos TI. ♦ Compensação automática da relação de transformação dos TI de fase e de neutro. ♦ Comparação adicional de fase da corrente residual observada e da corrente de neutro, em opção, para garantir maior segurança do funcionamento. Protecção de Sobrecargas ♦ Curvas de disparo obedecendo à norma CEI 60255-8, replicando o comportamento dinâmico da evolução da temperatura nos condutores. ♦ Contabilização do efeito da corrente anterior à sobrecarga no tempo de disparo da função. ♦ Níveis de alarme e rearme configuráveis pelo utilizador em função do nível de disparo. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 1-9 1 Capítulo 1 - Introdução ♦ Possibilidade de escolha da actuação da protecção em função do valor médio ou máximo da imagem da temperatura calculada para cada uma das fases. ♦ Dois escalões, um para a situação normal de funcionamento do transformador e outro para a situação de arrefecimento forçado, activados alternadamente em função do estado de uma entrada binária. Monitorização das Protecções Próprias do Transformador ♦ Supervisão por entradas digitais da actuação das protecções integradas no transformador e de outros alarmes. ♦ Disparo instantâneo dos disjuntores em situação de defeito interno ao transformador. Bloqueio de Fecho dos Disjuntores ♦ Bloqueio de fecho após ocorrência de um defeito detectado pelas funções de protecção ou por actuação das protecções próprias do transformador. ♦ Memorização de situação prévia de bloqueio, com possibilidade de cancelamento apenas pelo utilizador. ♦ Disponíveis contactos normalmente fechados para sinalização de bloqueio. ♦ Possibilidade de configuração das condições específicas de defeito no transformador que condicionam o bloqueio de fecho, permanente ou transitório, dos disjuntores. Bloqueio por Selectividade Lógica ♦ Aceleração da protecção de Máximo de Corrente de reserva às protecções a jusante. ♦ Disponível entrada específica para encravamento lógico. Falha de Disjuntor ♦ Supervisão do rearme das funções de protecção após emissão de ordem de disparo. Supervisão do Circuito de Disparo ♦ Disponíveis entradas específicas para monitorização da continuidade do circuito de disparo da bobina do disjuntor. ♦ Interacção com a protecção de Falha de Disjuntor, para disparo imediato desta em caso de detecção de avaria do circuito após disparo de alguma função de protecção. Transferência de Protecções ♦ Transferência da ordem de abertura do disjuntor por actuação de funções de protecção, em caso de fecho do seccionador de bypass ou comando do utilizador. Supervisão das Manobras do Disjuntor ♦ Supervisão dos tempos de abertura e fecho do disjuntor. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 1-10 1 Capítulo 1 - Introdução ♦ Supervisão do estado da mola do disjuntor. ♦ Contagem do número de manobras de abertura do disjuntor. ♦ Supervisão da soma dos quadrados das correntes cortadas por cada polo do disjuntor. 1 Supervisão das Manobras dos Seccionadores ♦ Disponível para um máximo de 6 seccionadores. ♦ Supervisão dos tempos de abertura e fecho do seccionador. ♦ Contagem do número de manobras de abertura de cada seccionador. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 1-11 Capítulo 1 - Introdução 1.5. PRINCÍPIO DE OPERAÇÃO 1 A TPU TC420 apresenta uma arquitectura de hardware preparada para o processamento digital das entradas analógicas e para a implementação de diversos algoritmos de protecção, com a correspondente actuação em saídas binárias. A configuração interna básica do equipamento encontra-se apresentada esquematicamente na Figura 1.1. Figura 1.1. Estrutura de hardware da TPU TC420. O sistema de aquisição e conversão analógico/digital tem por funções o isolamento galvânico da protecção em relação ao exterior, o condicionamento dos sinais disponíveis à entrada da protecção aos níveis admissíveis pela electrónica interna, a filtragem e amostragem dos sinais para posterior tratamento pelos algoritmos de protecção e medida. Em cada entrada existe um transformador de medida que assegura os dois primeiros objectivos mencionados. Para as entradas de corrente, uma resistência de amostragem adicional permite a obtenção de um sinal equivalente de tensão. Segue-se o filtro analógico passa-baixo dimensionado de forma a ter a largura de banda adequada aos algoritmos de protecção. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 1-12 Capítulo 1 - Introdução A TPU TC420 tem 4 entradas analógicas de corrente e 3 entradas analógicas de tensão. Três das entradas de corrente destinam-se às medidas das correntes de fase. A quarta entrada de corrente destina-se à medida da corrente de neutro no secundário do transformador ou numa reactância de neutro. As três entradas de tensão destinam-se à medida das tensões fase-terra, sendo a tensão residual obtida por cálculo interno na TPU TC420. Os diversos canais são multiplexados e amostrados a uma frequência de 40 amostras por ciclo, seguindo-se uma primeira filtragem digital correspondente à média de cada par de amostras consecutivas, da qual se obtém o conjunto de 20 amostras por ciclo para as funções de protecção e medida e para a oscilografia. Destas amostras são obtidos os valores da componente fundamental dos fasores dos diversos canais, por aplicação de algoritmos de estimação adequados, que eliminam as restantes componentes harmónicas e transitórios presentes nos sinais (Figura 1.2). A partir dos valores dos fasores das várias grandezas amostradas são calculadas outras grandezas de interesse, quer sejam características particulares desses sinais (a sua amplitude, por exemplo), quer sejam grandezas derivadas das primeiras, como as respectivas componentes simétricas, a frequência, as potências, etc. Estas grandezas são calculadas periodicamente, com vista à sua utilização em algoritmos de protecção e medida. Para tal são comparadas com limiares e outras características definidas pelo utilizador e lançadas temporizações após verificação de alguma dessas condições. Figura 1.2. Amostragem e filtragem digital dos sinais analógicos. O sistema de processamento central é também responsável pela gestão das restantes interfaces da protecção com o exterior, em particular as entradas e saídas digitais e a interface homemmáquina local e remota, e pela gestão dos vários recursos do sistema e de toda a informação produzida. As entradas digitais são amostradas todos os milisegundos e sujeitas a um processo de filtragem para eliminação de transições devidas a ruído. As saídas digitais são actuadas pela ocorrência de determinados eventos internos à protecção, como seja a ordem de abertura dos disjuntores por alguma função de protecção. A gestão da interface homem-máquina compreende o refrescamento do display e dos alarmes na interface local, a comunicação pelas portas série e a comunicação pela rede de área local com o sistema de SCADA. Outras funções executadas são, por exemplo, a inferência da lógica de automação em função das actuações das diversas funções e do estado das entradas, a actualização de parâmetros e outras configurações, o registo de informações relativas a defeitos ocorridos e a gestão da memória. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 1-13 1 2 Capítulo 2. INSTALAÇÃO Este capítulo descreve a construção, constituição e instalação da TPU TC420. São descritos a caixa, a constituição da TPU TC420, a sua montagem, e as ligações a efectuar, bem como o seu tipo. É feita menção ao tipo de condutores a utilizar, bem como procedimentos para efectuar correctamente todas as ligações. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-1 Capítulo 2 - Instalação ÍNDICE 2.1. APRESENTAÇÃO E DIMENSÕES........................................................................................... 2-3 2.1.1. Caixa............................................................................................................................2-3 2.1.2. Dimensões...................................................................................................................2-7 2.2. DESCRIÇÃO DO HARDWARE ............................................................................................. 2-8 2.2.1. Descrição Geral............................................................................................................2-8 2.2.2. Descrição das Cartas...................................................................................................2-9 2.2.3. Configurações da Tensão de Alimentação e I/O Digital ......................................... 2-24 2.3. MONTAGEM................................................................................................................ 2-25 2.3.1. Montagem Encastrada.............................................................................................. 2-25 Montagem em Rack de 19’’ ............................................................................................... 2-27 2.4. LIGAÇÕES ................................................................................................................... 2-29 2.4.1. Descrição dos conectores ........................................................................................ 2-31 2.4.2. Descrição dos Pinos dos Conectores....................................................................... 2-33 2.4.3. Diagrama de Ligações.............................................................................................. 2-36 2.4.4. Ligação da Alimentação ........................................................................................... 2-37 2.4.5. Ligações de Corrente e Tensão................................................................................ 2-38 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-2 2 Capítulo 2 - Instalação 2.1. APRESENTAÇÃO E DIMENSÕES A TPU TC420 apresenta-se numa caixa proprietária de 6U de altura, para montagem encastrada no caso de uma cela, ou para montagem num armário de 19’’. Nesta secção faz-se a descrição da caixa e apresentam-se as suas dimensões. 2.1.1. CAIXA A TPU TC420 tem uma caixa proprietária com largura equivalente a cerca de meio rack, e 6U de altura. Possui um painel frontal onde se encontra a interface local com o utilizador, e um painel traseiro onde se encontram os conectores para ligação à instalação. O corpo da caixa não possui quaisquer rasgos ou aberturas. O acesso às cartas electrónicas é feito pela traseira da TPU TC420, após ter sido retirado o painel traseiro, mediante a remoção dos dez parafusos que o fixam à caixa da TPU TC420. Uma vez retirado este, ficam acessíveis as cartas electrónicas, que podem variar entre quatro e sete, conforme a configuração em causa. Estas cartas possuem o formato normalizado duplo Eurocard, e são interligadas por uma carta tipo Backplane, que se encontra no interior. Toda a interface com o utilizador encontra-se disposta sobre uma carta paralela ao painel frontal, que se encontra também ela ligada à carta de Backplane. O painel frontal, ao qual se encontra fixada a carta que contém a interface com o utilizador, pode ser removido depois de removidos os seis parafusos que o fixam ao corpo da caixa. A remoção do painel frontal não permite o acesso às cartas electrónicas, apenas à interface com o utilizador. Como tal, só deverá ser retirada para manutenção da mesma. Antes de se aceder ao interior da TPU TC420, para o que será necessário proceder à remoção da sua tampa traseira, deverão ser desligados todos os conectores da mesma, para evitar o risco de choque eléctrico. Este aviso também se aplica à remoção do painel frontal (interface com o utilizador). Qualquer intervenção no interior da TPU TC420 deverá ser efectuada por pessoal técnico credenciado para o efeito. O não cumprimento destas disposições poderá colocar em risco o correcto funcionamento da TPU TC420, e eventuais danos pessoais e/ou no equipamento. Na Figura 2.1, Figura 2.2 e na Figura 2.3. apresentam-se, respectivamente, o painel frontal e os painéis traseiros da TPU TC420. São feitas descrições genéricas em relação aos mesmos. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-3 2 Capítulo 2 - Instalação Painel Frontal Na Figura 2.1 é apresentado o painel frontal da TPU TC420. A fixação da TPU TC420 é efectuada por quatro parafusos, na traseira da moldura frontal. O painel frontal encontra-se coberto por uma película de policarbonato serigrafado, onde está disposta a interface local com o utilizador. Desta interface constam o display gráfico, 8 LEDs de alarme programáveis, 2 LEDs indicadores do estado de funcionamento da TPU TC420 e da LAN, bem como 4 LEDs indicadores dos modos de funcionamento. Existem 4 teclas de navegação nos menus, 3 teclas para selecção e operação de aparelhos, 2 teclas para selecção de Modos de Operação e uma última para reconhecimento de alarmes. Por último, existe uma porta série frontal, tipo DB9 fêmea, para comunicação local com um computador pessoal. Esta comunicação é, em princípio, dedicada à aplicação WinProt, o software de interface com a TPU TC420. Para informação detalhada sobre a interface local e respectiva utilização, consulte o Capítulo 3 Interface Homem-Máquina. Figura 2.1. Vista frontal da TPU TC420. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-4 2 Capítulo 2 - Instalação Painel Traseiro (versão LAN LonWorks) Na Figura 2.2 é apresentado o painel traseiro da TPU TC420. É mostrada a disposição dos conectores traseiros, com a respectiva identificação. Na Tabela 2.1. é feita uma descrição sumária dos conectores. São fornecidos pormenores sobre os mesmos na secção 2.4 Ligações. 2 Figura 2.2. Vista traseira da TPU TC420 (arranjo dos conectores – versão LAN LonWorks). Tabela 2.1. Descrição dos conectores. Conector Descrição Observações COM1, COM2 Portas série traseiras Ver secção 2.4 FO1 Conectores para ligação à LAN (fibra óptica) Opcional IO1, IO2 Ligações da carta base de I/O + Fonte Ver secção 2.4 IO3, IO4 Ligações da carta de Expansão 1 Opcional, Tipo I, Tipo II ou Tipo III IO5, IO6 Ligações da carta de Expansão 2 Opcional, Tipo I, Tipo II ou Tipo III IRIG-B Entrada digital do sinal de sincronização IRIG-B Ver secção 2.4 P1 Alimentação auxiliar da carta de comunicações LonWorks Opcional T1, T2 Entradas analógicas de corrente e tensão Ver secção 2.4 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-5 Capítulo 2 - Instalação Painel Traseiro (versão LAN Ethernet) Na Figura 2.3. é apresentado o painel traseiro da TPU TC420. É mostrada a disposição dos conectores traseiros, com a respectiva identificação. Na Tabela 2.2. é feita uma descrição sumária dos conectores. São fornecidos pormenores sobre os mesmos na secção 2.4 Ligações. 2 Figura 2.3. Vista traseira da TPU TC420 (arranjo dos conectores – versão LAN Ethernet). Tabela 2.2. Descrição dos conectores. Conector Descrição Observações COM1, COM2, COM4 Portas série traseiras Ver secção 2.4 FO1, FO2 Conectores para ligação à LAN (fibra óptica) Opcional IO1, IO2 Ligações da carta base de I/O + Fonte Ver secção 2.4 IO3, IO4 Ligações da carta de Expansão 1 Opcional, Tipo I, Tipo II ou Tipo III IO5, IO6 Ligações da carta de Expansão 2 Opcional, Tipo I, Tipo II ou Tipo III IRIG-B Entrada digital do sinal de sincronização IRIG-B Ver secção 2.4 T1, T2 Entradas analógicas de corrente e tensão Ver secção 2.4 TP1,TP2 Conectores para ligação à LAN (par entrançado) Opcional TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-6 Capítulo 2 - Instalação 2.1.2. DIMENSÕES 2 Figura 2.4. Dimensões externas e parafusos de fixação da TPU TC420. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-7 Capítulo 2 - Instalação 2.2. DESCRIÇÃO DO HARDWARE Nesta secção faz-se a descrição do hardware que constitui a TPU TC420, e são apresentadas as configurações possíveis em termos de cartas electrónicas. 2 2.2.1. DESCRIÇÃO GERAL Na Figura 2.5. apresenta-se um diagrama simplificado da constituição da TPU TC420, em que são mostradas as cartas electrónicas constituintes. As cartas que se encontram a tracejado são opcionais, podendo existir ou não conforme a configuração de hardware. Figura 2.5. Arranjo interno das cartas. A sua arquitectura é modular e multiprocessadora, sendo utilizados três processadores de 32 bit e um de 8 bit, por forma a conseguir um elevado desempenho da TPU TC420. É utilizado um sistema operativo hard real-time por forma a garantir os apertados requisitos temporais necessários ao seu correcto funcionamento. A comunicação entre processadores é efectuada por um bus série síncrono de alta velocidade. A tecnologia e componentes utilizados permitem que sejam satisfeitos e ultrapassados todos os requisitos referentes a compatibilidade electromagnética e segurança aplicáveis. Todos os sinais que fazem interface à instalação são devidamente isolados da electrónica mais sensível, e encontram-se fisicamente separados, uma vez que todas as ligações à instalação são feitas pela traseira da unidade, enquanto que os sinais internos sensíveis circulam num Front-Plane, que interliga todas as cartas e se encontra imediatamente atrás da interface local com o utilizador. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-8 Capítulo 2 - Instalação 2.2.2. DESCRIÇÃO DAS CARTAS Carta de Front-End Esta carta suporta a interface local da TPU TC420. Encontra-se solidária com o painel frontal, e é apenas acessível pela frente. Comporta o display gráfico, todos os LEDs, teclas e ainda a porta série frontal. O display gráfico possui uma resolução de 240 x 128 pixel e é iluminado pela retaguarda por uma lâmpada de cátodo frio. A porta série é isolada internamente por meio de isoladores ópticos por questões de segurança, e também para evitar anéis de massa. Permite comunicações de 4800 a 19200 baud. Esta carta só deverá ser acedida para efeitos de manutenção, pois não contém qualquer tipo de configuração acessível. Carta de Front-Plane A carta de Front-Plane destina-se a interligar as restantes, fornecendo suporte eléctrico e mecânico para as mesmas. Veicula as diversas tensões de alimentação necessárias ao funcionamento da TPU TC420, bem como sinais analógicos, comunicações entre os microcontroladores, sinais relativos ao I/O digital, e ainda os sinais para a interface local com o utilizador. Não dispõe de qualquer tipo de configuração, e o seu acesso só é possível mediante a desmontagem integral da TPU TC420. Carta de TI & TT Esta carta alberga os transformadores de medida de intensidade de corrente e de tensão. No caso da TPU TC420 contém sete transformadores de medida, quatro de corrente e três de tensão. Os valores nominais podem variar entre 0,04 A, 0,2 A, 1 A ou 5 A para as correntes, e entre 100 V, 110 V, 115 V, ou 120 V para as tensões. Existem 3 transformadores para as intensidades das correntes das fases, 1 transformador para uma quarta entrada de corrente, e três transformadores para medida das tensões das três fases. Solidária a esta carta, encontra-se uma blindagem metálica, que também auxilia a sua montagem. Os transformadores de medida possuem uma construção especial, baseada numa blindagem electromagnética, por forma a evitar que perturbações exteriores sejam acopladas para o interior da unidade. Fornecem também isolamento galvânico, e permitem adaptar as grandezas a medir à electrónica interna. Esta carta inclui também as resistências de amostragem dos transformadores de intensidade. Esta carta não dispõe de qualquer tipo de configuração, e o seu acesso é possível após remoção da tampa traseira da TPU TC420. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-9 2 Capítulo 2 - Instalação 2 Figura 2.6. Vista traseira da carta de TI & TT da TPU TC420 (arranjo dos conectores). Carta de Aquisição Analógica (A/D) Esta carta comporta toda a electrónica analógica e de conversão analógico – digital, aceitando como entradas as saídas dos transformadores de medida da carta de TI & TT. Comporta oito entradas analógicas, os respectivos filtros passa – baixo analógicos, multiplexer analógico, amplificador de instrumentação, sample & hold, conversor analógico – digital com uma resolução de 12 bit e ainda um microcontrolador que efectua a gestão da carta, bem como a formatação das amostras para envio para a carta de processamento (CPU). As entradas analógicas são amostradas a uma frequência de 2000 Hz, e possuem uma largura de banda de 460 Hz. As amostras são então pré - processadas, antes de serem enviadas para a carta de processamento (CPU) todos os milisegundos. Esta comunicação processa-se a um ritmo de 1Mbit/s, em formato série. Esta carta não dispõe de qualquer tipo de configuração, e o seu acesso é possível após remoção da tampa traseira da TPU TC420. Carta de Comunicações (LonWorks) Esta carta é opcional, e possui duas opções: com ou sem alimentação auxiliar. Suporta o processador de comunicações LonWorks, bem como o transceiver para o meio físico, que pode ser fibra óptica ou par entrançado. A opção com alimentação auxiliar destina-se essencialmente à variante sobre fibra óptica, uma vez que permite a alimentação do transceiver óptico, e assim manter fechado o anel óptico mesmo com a alimentação da TPU TC420 desligada, durante acções de manutenção efectuadas sobre esta. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-10 Capítulo 2 - Instalação Esta carta deve ser configurada em função do tipo de transceiver utilizado, e o seu acesso é possível após remoção da tampa traseira da TPU TC420. Os pormenores para configuração da mesma encontram-se no Capítulo 9 - Manutenção. 2 Figura 2.7. Vista traseira da carta de comunicações LonWorks da TPU TC420 (arranjo dos conectores). Carta de Comunicações (Ethernet) Esta carta é opcional, e possui duas opções: 100BaseTX Redundante e 100BaseTX + 100BaseFX Redundantes. Pode suportar até quatro portos para o meio físico, dois para fibra óptica e dois para par entrançado. Aceita conectores para fibra óptica do tipo SC ou ST, e RJ45 para par entrançado (UTP ou STP, Cat.5). Comporta um módulo de processamento de 32 bits, memória RAM e FLASH associadas para dados de trabalho, parâmetros, firmware, etc. Possui ainda uma porta série, e uma porta de uso reservado para descarregar firmware e efectuar o diagnóstico do módulo de processamento. Em opção esta carta possui gestão de redundância, desta forma o módulo de processamento monitoriza constantemente a informação de Link dos dois portos disponíveis e comuta de porto, caso o porto seleccionado fique inactivo. Esta carta possui diversos jumpers de configuração. O seu acesso é possível após remoção da tampa traseira da TPU TC420. Os pormenores para configuração desta carta encontram-se no Capítulo 9 - Manutenção. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-11 Capítulo 2 - Instalação 2 Figura 2.8. Vista traseira da carta de comunicações Ethernet da TPU TC420 (arranjo dos conectores). Carta de Processamento (CPU) Esta carta efectua todo o processamento central da TPU TC420. Comporta três módulos de processamento de 32 bits, memória RAM e FLASH associadas para dados de trabalho, parâmetros, firmware, etc. Possui ainda uma porta série dedicada à interface local, presente no painel frontal, e três portas de uso reservado para descarregar firmware e efectuar o diagnóstico dos módulos de processamento. Existe ainda um relógio de tempo real, para manutenção da data e hora. Cada microcontrolador dispõe ainda de memória RAM alimentada por bateria, bem como Watchdog dedicado. Suporta ainda duas cartas do tipo piggy-back para as portas série presentes no painel traseiro (COM1 e COM2). O processamento encontra-se distribuído pelos três módulos de processamento de acordo com as funções a realizar. Os módulos estão identificados como MASTER, SLAVE1 e SLAVE2. Todas as funções de protecção, bem como o processamento de entradas e saídas digitais e comunicações com a LAN e interface local são geridas por esta carta. Possui um módulo de sincronização horária IRIG-B, que recebe sinais de sincronização isolados opticamente, que posteriormente são direccionados para o módulo de processamento. Desta forma a TPU TC420 pode ser sincronizada a partir do sinal de sincronização horária IRIG-B. Esta carta possui diversos jumpers de configuração. O seu acesso é possível após remoção da tampa traseira da TPU TC420. Os pormenores para configuração desta carta encontram-se no Capítulo 9 - Manutenção. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-12 Capítulo 2 - Instalação 2 Figura 2.9. Vista traseira da carta de processamento (CPU) da TPU TC420 (arranjo dos conectores). Carta de piggy-back para interface de fibra óptica Esta carta é montada na carta de processamento (CPU) através de um header macho. Deverão para além disso ser utilizados os parafusos, espaçadores e anilhas próprios do piggy-back. Esta carta está preparada para suportar o protocolo DNP 3.0 série, assim como a comunicação normal com o WinProt (somente modo ponto a ponto). Permite velocidades de transmissão até 115 Kbaud. Esta carta apresenta dois modos de operação: ♦ Modo ponto a ponto (TX PP1→RX PP2, TX PP2→RX PP1) ♦ Modo anel (TX UC→RX PP1, TX PP1→RX PP2, TX PP2→RX PP3,..., TX PPn→RX UC) Onde PP significa piggy-back, TX/RX representam os emissores ou receptores da placa PP número 1,2, ... n e UC é a unidade concentradora. Para que o anel funcione correctamente deverão ser colocados todos os piggy-backs que formam o “anel” no Modo de operação anel, excepto a UC que deverá estar no Modo de operação ponto a ponto. É fornecido isolamento galvânico dos sinais exteriores para a placa de processamento (CPU) assim como protecção contra descargas electrostáticas. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-13 Capítulo 2 - Instalação Esta carta pode ser configurada, e o seu acesso é possível após remoção da tampa traseira da TPU TC420. Os aspectos relacionados com a manutenção desta carta encontram-se no Capítulo 9 - Manutenção. Carta de piggy-back para interface de fibra óptica de plástico A carta utiliza fibra óptica de plástico de 1mm de diâmetro e suporta distâncias de comunicação até 45m. Figura 2.10. Vista traseira da carta de processamento (CPU) da TPU TC420 com piggy-backs para interface de fibra óptica de plástico (arranjo dos conectores). Carta de piggy-back para interface de fibra óptica de vidro A carta utiliza fibra óptica de vidro de 62,5µm/125µm de espessura e suporta distâncias de comunicação até 1700m. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-14 2 Capítulo 2 - Instalação 2 Figura 2.11. Vista traseira da carta de processamento (CPU) da TPU TC420 com piggy-backs para interface de fibra óptica de vidro (arranjo dos conectores). Carta de piggy-back para interface RS485 Esta carta é montada na carta de processamento (CPU) através de um header macho. Deverão para além disso ser usados os parafusos, espaçadores e anilhas próprios do piggy-back. Esta carta está preparada para suportar o protocolo DNP 3.0 série, assim como a comunicação normal com o WinProt. Aceita velocidades de transmissão até 115 Kbaud. A comunicação é feita utilizando twisted pair – cabo de par entrançado de dois fios condutores. São utilizados conectores Phoenix Combicon de 4 pinos “macho” no piggy-back. O piggy-back garante isolamento galvânico dos sinais, bem como protecção contra descargas electrostáticas. O bus 485 deverá ser partilhado no máximo por 32 terminais, e o cabo deverá possuir um comprimento inferior a 1200m. Deverá ser configurada a opção com resistência de adaptação em situações de elevada taxa de transmissão, ou bus 485 muito longo. Esta carta pode ser configurada, e o seu acesso é possível após remoção da tampa traseira da TPU TC420. Os aspectos relacionados com a manutenção desta carta encontram-se no Capítulo 9 - Manutenção. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-15 Capítulo 2 - Instalação 2 Figura 2.12. Vista traseira da carta de processamento (CPU) da TPU TC420 com piggy-backs para interface RS485 (arranjo dos conectores). Carta de piggy-back para interface RS232 Esta carta é montada na carta de processamento (CPU) através de um header macho. Deverão para além disso ser usados os parafusos, espaçadores e anilhas próprios do piggy-back. Esta carta está preparada para suportar o protocolo DNP 3.0 série, assim como a comunicação normal com o WinProt. Permite velocidades de transmissão até 115 Kbaud, é isolada opticamente, e possui protecção contra descargas electrostáticas. Esta carta não possui qualquer configuração, o seu acesso é possível após remoção da tampa traseira da TPU TC420. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-16 Capítulo 2 - Instalação 2 Figura 2.13. Vista traseira da carta de processamento (CPU) da TPU TC420 com piggy-backs para interface RS232 (arranjo dos conectores). Carta de I/O + Fonte Esta carta comporta 9 entradas digitais, 6 saídas digitais (sendo uma delas utilizada como Watchdog e uma outra possuindo contactos change-over), e ainda a fonte de alimentação que fornece energia a toda a TPU TC420. Existem diversas opções consoante a gama de tensões de alimentação e a tensão de trabalho das entradas digitais. Estas opções encontram-se detalhadas na secção 2.2.3 - Configurações da Tensão de Alimentação e I/O Digital, bem como no Anexo A - Forma de Encomenda. A fonte de alimentação é do tipo comutado, e gera tensões de +5 V, +24 V e ±15 V para, respectivamente, lógica, saídas digitais por relé e secção analógica, fornecendo isolamento galvânico e filtragem contra perturbações externas. Todas as entradas e saídas digitais são isoladas galvânicamente entre si, possibilitando qualquer tipo de cablagem das mesmas. Possuem também elevada imunidade contra perturbações externas, através de isolamento óptico e supressão de transitórios nas entradas digitais, pelo comando dos relés das saídas por intermédio de acopladores ópticos, e utilização de uma alimentação separada. Esta carta não dispõe de qualquer tipo de configuração, e o seu acesso é possível após remoção da tampa traseira da TPU TC420. Os aspectos relacionados com a manutenção desta carta encontram-se no Capítulo 9 - Manutenção. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-17 Capítulo 2 - Instalação 2 Figura 2.14. Vista traseira da carta de I/O + Fonte da TPU TC420 (arranjo dos conectores). Cartas de I/O Expansão 1, Expansão 2 Estas duas cartas são cartas de expansão de entradas/saídas digitais, sendo opcionais. Existem três tipos de cartas de expansão: Tipo I (9 entradas + 6 saídas), Tipo II (16 entradas) e Tipo III (15 saídas), conforme o n.º de entradas e saídas disponíveis. As cartas de expansão Tipo I possuem duas saídas com contactos change–over, e as Tipo III seis saídas com contactos change–over. Pode ser feita qualquer combinação de cartas, podendo obter-se várias combinações de entradas e saídas, até um máximo de 41 entradas e 6 saídas (5 + Watchdog), ou 9 entradas e 36 saídas (35 + Watchdog). Estes valores têm já em conta a carta base. As tensões de trabalho das entradas digitais deverão ser semelhantes às da Carta de I/O + Fonte para garantir coerência no comportamento de todas elas, e encontram-se igualmente detalhadas na secção 2.2.3. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-18 Capítulo 2 - Instalação 2 Figura 2.15. Vista traseira da carta de Expansão 1 da TPU TC420 (arranjo dos conectores). Todas as entradas e saídas digitais são isoladas galvânicamente entre si, possibilitando qualquer tipo de cablagem das mesmas. Possuem também elevada imunidade contra perturbações externas, através de isolamento óptico e supressão de transitórios nas entradas digitais, e pelo comando dos relés das saídas por intermédio de acopladores ópticos e utilização de uma alimentação separada. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-19 Capítulo 2 - Instalação 2 Figura 2.16. Vista traseira da carta de Expansão 2 da TPU TC420 (arranjo dos conectores). Na Tabela 2.3 encontram-se os tipos de cartas existentes, e na Tabela 2.4 encontram-se as várias configurações possíveis em termos de cartas de expansão e n.º de entradas e saídas digitais disponíveis. Estas cartas não dispõem em si de qualquer tipo de configuração, e o seu acesso é possível após remoção da tampa traseira da TPU TC420. No entanto, será necessário proceder à correcta configuração da TPU TC420, para que estas funcionem devidamente (ver Capítulo 4 Configuração). Os aspectos relacionados com a manutenção destas cartas encontram-se no Capítulo 9 - Manutenção. Tabela 2.3. Tipos de cartas de expansão. Tipo de carta N.º de entradas digitais N.º de saídas digitais Carta de Fonte + I/O 9 5 + Watchdog Expansão Tipo I 9 6 Expansão Tipo II 16 -- Expansão Tipo III - 15 Para o seu correcto funcionamento, as cartas de expansão de entradas/saídas necessitam de estar correctamente configuradas. O processo de configuração encontra-se descrito no Capítulo 4 - Configuração. Uma configuração incorrecta, para além de provocar o mau funcionamento da TPU TC420, poderá acarretar danos permanentes nas cartas de expansão e/ou na carta de processamento. Qualquer intervenção no interior da TPU TC420 deverá ser efectuada por pessoal técnico TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-20 Capítulo 2 - Instalação credenciado para o efeito. O não cumprimento destas disposições poderá colocar em risco o correcto funcionamento da TPU TC420, e eventuais danos pessoais e/ou no equipamento. Tabela 2.4. Configurações possíveis para as cartas de I/O. Expansão 1 Expansão 2 N.º de entradas digitais N.º de saídas digitais -- -- 9 5 + Watchdog Expansão Tipo I -- 18 11 + Watchdog Expansão Tipo I Expansão Tipo I 27 17 + Watchdog Expansão Tipo I Expansão Tipo II 34 11 + Watchdog Expansão Tipo I Expansão Tipo III 18 26 + Watchdog Expansão Tipo II -- 25 5 + Watchdog Expansão Tipo II Expansão Tipo I 34 11 + Watchdog Expansão Tipo II Expansão Tipo II 41 5 + Watchdog Expansão Tipo II Expansão Tipo III 25 20 + Watchdog Expansão Tipo III - 9 20 + Watchdog Expansão Tipo III Expansão Tipo I 18 26 + Watchdog Expansão Tipo III Expansão Tipo II 25 20 + Watchdog Expansão Tipo III Expansão Tipo III 9 35 + Watchdog TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2 2-21 Capítulo 2 - Instalação Colocação das Cartas (versão LAN LonWorks) Vista traseira: 2 Figura 2.17. Colocação das cartas na TPU TC420 (versão LAN LonWorks). X - (Posição 2) Carta de Transformadores de Medida (TI & TT). Y - (Posição 12) Carta de Aquisição Analógica (A/D). Z - (Posição 15) Carta de Comunicações LonWorks. [ - (Posição 20) Carta de Processamento (CPU). \ - (Posição 25) Carta Base de Fonte de Alimentação e Entradas/Saídas (Fonte + I/O). ] - (Posição 33) Carta de Expansão 1 (Tipo I, Tipo II ou Tipo III). ^ - (Posição 38) Carta de Expansão 2 (Tipo I, Tipo II ou Tipo III). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-22 Capítulo 2 - Instalação Colocação das Cartas (versão LAN Ethernet) Vista traseira: 2 Figura 2.18. Colocação das cartas na TPU TC420 (versão LAN Ethernet). X - (Posição 2) Carta de Transformadores de Medida (TI & TT). Y - (Posição 12) Carta de Aquisição Analógica (A/D). Z - (Posição 15) Carta de Comunicações Ethernet. [ - (Posição 20) Carta de Processamento (CPU). \ - (Posição 25) Carta Base de Fonte de Alimentação e Entradas/Saídas (Fonte + I/O). ] - (Posição 33) Carta de Expansão 1 (Tipo I, Tipo II ou Tipo III). ^ - (Posição 38) Carta de Expansão 2 (Tipo I, Tipo II ou Tipo III). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-23 Capítulo 2 - Instalação 2.2.3. CONFIGURAÇÕES DA TENSÃO DE ALIMENTAÇÃO E I/O DIGITAL É necessário garantir que foram escolhidas as opções correctas para as tensões de trabalho da fonte de alimentação e das entradas digitais. Uma escolha incorrecta, para além de provocar um funcionamento incorrecto, poderá danificar a TPU TC420. Deverá ser consultada a Forma de Encomenda, que se encontra no Anexo A. A forma de encomenda encontra-se reproduzida na tampa traseira da TPU TC420, na etiqueta que contém o símbolo da Marcação CE. O não cumprimento destas disposições poderá colocar em risco o correcto funcionamento da TPU TC420, e eventuais danos no equipamento. Gamas de Tensões de Alimentação Na Tabela 2.5. encontram-se as duas opções existentes para as gamas de funcionamento da fonte de alimentação. Para tensões nominais de 24 V, 48 V e 60 V é utilizada a opção 19 a 72 V dc, para tensões nominais de 110 V, 125 V, 230 V e 240 V será utilizada a opção 88 a 300 V dc / 80 a 265 V ac. Tabela 2.5. Gamas de tensões de trabalho para a fonte de alimentação. Tensões nominais Gamas de operação Consumo 24 V / 48 V / 60 V 19 – 72 V dc 12 – 35 W 110 V / 125 V / 230 V /240 V 88 – 300 V dc 12 – 35 W 80 – 265 V ac Tensões de Trabalho das Entradas Digitais Existem quatro opções para a gama de tensões de trabalho das entradas digitais, por forma a adaptar os limiares de operação destas à tensão de alimentação utilizada. A tensão de trabalho deve ser escolhida em função da tensão nominal, por forma a garantir um limiar de operação suficientemente elevado para evitar actuações intempestivas das entradas. As gamas e os limiares de operação encontram-se na Tabela 2.6. As entradas digitais só funcionarão correctamente se lhes for aplicada uma tensão contínua. Assegure-se também que a polaridade das mesmas é a correcta, caso contrário estas não funcionarão correctamente. Tabela 2.6. Tensões de trabalho e limiares de operação das entradas digitais. Tensões nominais Gamas de operação Limiar de operação Consumo 24 V 19 – 138 V dc 19 V ± 10 % < 0,05 W (1,5 mA @ 24 V dc) 48 V 30 – 120 V dc 30 V ± 10 % < 0,1 W (1,5 mA @ 48 V dc) 110/125 V 80 – 220 V dc 80 V ± 10 % < 0,2 W (1,5 mA @ 125 V dc) 220/250 V 150 – 300 V dc 150 V ± 10 % < 0,4 W (1,5 mA @ 250 V dc) TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-24 2 Capítulo 2 - Instalação 2.3. MONTAGEM Nesta secção faz-se a descrição das opções possíveis de montagem da TPU TC420. A TPU TC420 tanto pode ser montada encastrada num painel, como montada num armário tipo rack de 19’’. Existe apenas uma variante para os dois tipos de montagem. Seguidamente são fornecidas instruções e informação relevante para cada tipo de montagem, que deverá ser de forma permanente, interna e em local seco. Deverão ser tidas em conta as condições ambientais permitidas para o seu funcionamento, que podem ser encontradas no Capítulo 10 - Especificações Técnicas. Deverá também haver o cuidado de ser deixado algum espaço livre em torno da TPU TC420, por forma a facilitar a circulação de ar, promovendo desta forma a dissipação do calor gerado durante o seu funcionamento. No caso de montagem em portas de celas ou de armários, deve ter-se o cuidado de verificar que não existe interferência com outro equipamento ou estruturas próximas durante os movimentos de abertura e fecho. Por forma a assegurar um funcionamento seguro e eficaz da TPU TC420, todo o manuseamento, montagem e instalação deverão ser efectuados seguindo à risca as instruções e conselhos presentes neste manual. O não cumprimento destas disposições poderá colocar em risco o correcto funcionamento da TPU TC420, e eventuais danos pessoais e/ou no equipamento. 2.3.1. MONTAGEM ENCASTRADA Para a montagem encastrada, será necessário proceder ao corte do painel de acordo com a Figura 2.19. São fornecidas todas as dimensões relevantes para se proceder à sua montagem. A TPU TC420 deve ser fixada por intermédio de 4 parafusos M4x10 DIN7985. ♦ Escolha o local onde vai ser montada a TPU TC420, tendo em atenção os cuidados referidos acima. ♦ Efectue o corte no painel respeitando as dimensões indicadas na Figura 2.19. ♦ Insira a TPU TC420 na zona recortada do painel e aperte-a recorrendo a quatro parafusos. Deverão ser utilizados parafusos do tipo M4x10 DIN7985, e anilhas M4 pela parte posterior. ♦ Depois de ter a TPU TC420 montada no painel, deverá ser efectuada imediatamente a ligação de terra, por questões de segurança. Esta ligação deverá estar perfeitamente funcional, antes de se proceder a qualquer outra ligação. Ver detalhes no ponto 2.4.4. ♦ Efectue as restantes ligações na traseira da TPU TC420 de acordo com o diagrama de ligações e conforme consta na secção 0. Esta secção possui informação relevante sobre o tipo de conectores, secção dos condutores, terminais a utilizar, etc. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-25 2 Capítulo 2 - Instalação 2 Figura 2.19. Corte a efectuar para montagem encastrada. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-26 Capítulo 2 - Instalação MONTAGEM EM RACK DE 19’’ Para a montagem em rack de 19’’, será necessário deixar um espaço de 7U para acomodação da TPU TC420. A Figura 2.20. mostra a montagem efectuada com a ajuda de um frontão próprio, cujos planos são fornecidos (ver Figura 2.21 e Figura 2.22). ♦ Escolha o local onde vai ser montada a TPU TC420, tendo em atenção os cuidados referidos no início desta secção. ♦ Efectue a montagem do frontão de 7U, conforme indicado na Figura 2.20.. Para fixação do frontão, deverão ser utilizados parafusos 4 ou 8 parafusos M6x16 DIN7985. ♦ Fixe a TPU TC420 recorrendo a quatro parafusos M4x10 DIN7985. ♦ Depois de ter a TPU TC420 montada, deverá ser efectuada imediatamente a ligação de terra, por questões de segurança. Esta ligação deverá estar perfeitamente funcional, antes de se proceder a qualquer outra ligação. Ver detalhes no ponto 2.4.4. ♦ Efectue as restantes ligações na traseira da TPU TC420 de acordo com o diagrama de ligações e conforme consta na secção 2.4. Esta secção possui informação relevante sobre o tipo de conectores, secção dos condutores, terminais a utilizar, etc. Figura 2.20. Montagem em rack de 19’’. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-27 2 Capítulo 2 - Instalação 2 Figura 2.21. Frontão de 7U para montagem em rack de 19’’. Figura 2.22. Frontão de 7U para montagem em rack de 19’’. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-28 Capítulo 2 - Instalação 2.4. LIGAÇÕES As tensões presentes nas ligações da TPU TC420 são suficientemente elevadas para que o risco de choque eléctrico seja elevado. Uma vez que estas tensões são perigosas, deverão ser tomados os devidos cuidados, por forma a evitar situações que possam colocar em perigo a integridade física do pessoal técnico. O pessoal técnico deverá dispor de formação adequada na área e conhecer todas as boas práticas no que respeita ao manuseamento de equipamento deste tipo. Deverá ter-se em consideração o seguinte: ♦ ♦ ♦ A ligação da terra de protecção deverá ser a primeira a ser efectuada, e de uma forma sólida, antes de se efectuar qualquer outra ligação; Qualquer ligação é susceptível de veicular tensões perigosas; Mesmo com a alimentação da unidade desligada, é possível a presença de tensões perigosas na instalação. O não cumprimento destas disposições poderá colocar em risco o correcto funcionamento da TPU TC420, e eventuais danos pessoais e/ou no equipamento. A Figura 2.23 mostra os conectores presentes na traseira da TPU TC420 para a versão LAN LonWorks e na Figura 2.24. são mostrados os conectores presentes na traseira da TPU TC420 para a versão LAN Ethernet. Figura 2.23. Conectores presentes na traseira da TPU TC420 (versão LAN LonWorks). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-29 2 Capítulo 2 - Instalação 2 Figura 2.24. Conectores presentes na traseira da TPU TC420 (versão LAN Ethernet). Em baixo mostram-se os diversos tipos de conectores utilizados, indicando algumas características e conselhos sobre a sua utilização. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-30 Capítulo 2 - Instalação 2.4.1. DESCRIÇÃO DOS CONECTORES Conector para as entradas analógicas de corrente e tensão (T1, T2) Conector do tipo Phoenix HCC 4 – M. Aceita condutores desde 0,25 mm2 a 4 mm2 de secção. O aperto efectua-se por parafuso, com o auxílio de uma chave de fenda de dimensão 0,6 x 3,5 mm. Binário de aperto: 0,5 – 0,6 Nm. Este conector possui uma patilha para retenção / remoção do mesmo. Conector para a alimentação e entradas/saídas digitais (IO1...IO6) Conector do tipo Phoenix Front-MSTB, de 18 terminais. Aceita condutores de 0,2 mm2 a 2,5 mm2 de secção. O aperto efectua-se por parafuso, com o auxílio de uma chave de fenda de dimensão 0,6 x 3,5 mm. Binário de aperto: 0,5 – 0,6 Nm. Conector para alimentação opcional da carta de comunicações (P1) Conector do tipo Phoenix Front-MSTB, de 6 terminais. Aceita condutores de 0,2 mm2 a 2,5 mm2 de secção. O aperto efectua-se por parafuso, com o auxílio de uma chave de fenda de dimensão 0,6 x 3,5 mm. Binário de aperto: 0,5 – 0,6 Nm. Conector para porta série em interface RS232 (COM1, COM2, COM3 e COM4) Conector de 9 pinos tipo “D” subminiatura, fêmea. Os sinais são EIA-232 standard. Ver descrição dos pinos utilizados, bem como dos sinais na secção 2.4.8 - Portas Série. Conector para a porta série em interface RS485 (COM1 e COM2) Conector do tipo Phoenix Front-MSTB, de 4 terminais. Aceita condutores de 0,2 mm2 a 2,5 mm2 de secção. O aperto efectua-se por parafuso, com o auxílio de uma chave de fenda de dimensão 0,6 x 3,5 mm. Binário de aperto: 0,5 – 0,6 Nm. Os sinais são EIA-485 standard. Ver descrição dos pinos utilizados, bem como dos sinais na secção 2.4.8 - Portas Série. Conectores ST para a porta série em fibra óptica de vidro (COM1 e COM2) Conector do tipo ST para fibra óptica de vidro de 62,5µm/125µm de espessura, comprimento de onda de 820 nm, do tipo HFBR-1414 para o emissor e do tipo HFBR-2412 para o receptor, ambos da Agilent, para distâncias inferiores a 1700m. Conectores para a porta série em fibra óptica de plástico (COM1 e COM2) Conector para fibra óptica de plástico de 1mm de espessura (POF), comprimento de onda de 660 nm, do tipo HFBR-1522 para o emissor e do tipo HFBR-2522 para o receptor, ambos da Agilent, para distâncias inferiores a 45m. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-31 2 Capítulo 2 - Instalação Conectores para ligação de rede local LonWorks em fibra óptica (FO1) Ligação à rede de área local LonWorks, utilizando fibra óptica 50/125 µm ou 62,5/125 µm. As versões existentes utilizam conectores SMA ou ST. Ver descrição dos pinos utilizados, bem como dos sinais na secção 5 – Ligações de Rede Local. Terminal para ligação da terra de protecção Terminal de aperto por parafuso, M4, para ligação da Terra de Protecção. Esta ligação é essencial para o correcto funcionamento da TPU TC420, bem como por questões de segurança. Deverá ser efectuada de uma forma sólida. Conectores ST para ligação de rede local Ethernet em fibra óptica (FO1 e FO2) Ligação à rede de área local Ethernet, utilizando o módulo óptico HFBR-5103 ST da Agilent para fibra óptica de vidro de 62,5µm/125µm de espessura, 2000m comprimento máximo e comprimento de onda de 1300 nm. Conectores SC para ligação de rede local Ethernet em fibra óptica (FO1 e FO2) Ligação à rede de área local Ethernet, utilizando o módulo óptico HFBR-5103 SC da Agilent para fibra óptica de vidro de 62,5µm/125µm de espessura, 2000m comprimento máximo e comprimento de onda de 1300 nm Conector para ligação de rede local Ethernet em par entrançado (TP1 e TP2) Ligação à rede de área local Ethernet em par entrançado, utilizando ficha RJ45 de 8 pinos, para ligação à rede utilizando UTP ou STP, Cat.5. Ver descrição dos pinos utilizados, bem como dos sinais na secção 5 – Ligações de Rede Local. Conector para ligação do sinal de sincronização IRIG-B (IRIG-B) Conector do tipo Phoenix Front-MSTB, de 2 terminais. Aceita condutores de 0,2 mm2 a 2,5 mm2 de secção. O aperto efectua-se por parafuso, com o auxílio de uma chave de fenda de dimensão 0,6 x 3,5 mm. Binário de aperto: 0,5 – 0,6 Nm. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-32 2 Capítulo 2 - Instalação 2.4.2. DESCRIÇÃO DOS PINOS DOS CONECTORES A ordem dos pinos é a mesma que na figura, e os conectores são apresentados na posição normal em que se encontram no painel traseiro da TPU TC420, estando esta na posição vertical normal de funcionamento. Conector para as entradas analógicas de corrente e tensão (T1, T2) Nº do Pino Designação do pino (conector T1) Designação do pino (conector T2) 10 N/C GND 9 N/C GND 8 IN1 N/C 7 IN2 N/C 6 IA1 UA1 5 IA2 UA2 4 IB1 UB1 3 IB2 UB2 2 IC1 UC1 1 IC2 UC2 1 IN1A GND 2 IN1B GND 3 IN2A -VIN Conector para a alimentação e entradas/saídas digitais (IO1...IO6) Nº do Pino Designação do pino Designação do pino (conectores IO1) (conectores IO2) 4 IN2B +VIN 5 IN3A O1A 6 IN3B O1B 7 IN4A O2A 8 IN4B O2B 9 IN5A O3A 10 IN5B O3B 11 IN6A O4A 12 IN6B O4B 13 IN7A O5C 14 IN7B O5B 15 IN8A O5A 16 IN8B WDC 17 IN9A WDB 18 IN9B WDA TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-33 2 Capítulo 2 - Instalação 1 Conector para alimentação opcional da carta de comunicações (P1) Nº do Pino Designação do pino (conector P1) 3 1 +VIN 2 -VIN 3 GND 4 GND 5 GND 6 GND 1 N/C N/C N/C 2 RXD RXD RXD 3 TXD TXD TXD 4 N/C DTR ( * ) N/C 5 GND GND GND 6 N/C N/C N/C 2 4 5 6 Conector para porta série em interface RS232 (COM1, COM2, COM3 e COM4) Nº do Pino Designação do pino Designação do pino Designação do pino (conector COM1 e COM2) (conector COM3) (conector COM4) 1 6 2 7 3 8 4 5 9 2 7 RTS RTS RTS 8 CTS CTS CTS 9 N/C N/C Reservado 1 +485 2 N/C 3 -485 4 GNDISO Conector para a porta série em interface RS485 (COM1 e COM2) Nº do Pino Designação do pino 1 2 3 4 Conector para a porta série em fibra óptica de vidro (COM1 e COM2) Designação do pino RXD TXD RXD TXD TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-34 Capítulo 2 - Instalação Conector para a porta série em fibra óptica de plástico (COM1 e COM2) Designação do pino RXD TXD RXD 2 TXD TXD RXD TXD RXD 1 2 Conector para ligação de rede local Ethernet em fibra óptica (FO1 e FO2) Designação do pino TXD RXD Conector para ligação de rede local Ethernet em fibra óptica (FO1 e FO2) Designação do pino TXD RXD Conector para ligação de rede local Ethernet em par entrançado (TP1 e TP2) Nº do pino Designação do pino 3 1 TD+ 5 2 TD- 3 RD+ 4 N/C 5 N/C 6 RD- 7 N/C 8 N/C 4 6 7 8 Conector para ligação do sinal de sincronização IRIG-B (IRIG-B) Nº do pino Designação do pino 2 1 2 -IRIG_B 1 +IRIG_B ( * ) Utilizado apenas para alimentação da interface. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-35 Capítulo 2 - Instalação 2.4.3. DIAGRAMA DE LIGAÇÕES A Figura 2.25. apresenta o diagrama de ligações genérico para a TPU TC420. Servirá de referência para os próximos sub-capítulos, onde serão detalhados os diversos tipos de ligações e conectores associados. 2 Figura 2.25.Diagrama genérico de ligações da TPU TC420. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-36 Capítulo 2 - Instalação 2.4.4. LIGAÇÃO DA ALIMENTAÇÃO De acordo com os regulamentos de segurança, deverá ser instalado um dispositivo apropriado que permita ligar e desligar a alimentação da TPU TC420, que deverá cortar ambos os pólos simultaneamente. Deverá também ser instalado um dispositivo de protecção contra sobre–intensidades, em ambos os pólos da alimentação. O não cumprimento destas disposições poderá colocar em risco o correcto funcionamento da TPU TC420, e eventuais danos pessoais e/ou no equipamento. A terra de protecção da TPU TC420 deverá ser ligada directamente ao sistema de terras, utilizando o menor percurso que seja praticável. Encontra-se identificada pelo símbolo: Deverá ser utilizado um condutor com uma secção mínima de 4 mm2. Preferencialmente deverá ser utilizada trança de cobre. O não cumprimento destas disposições poderá colocar em risco o correcto funcionamento da TPU TC420, e eventuais danos pessoais e/ou no equipamento. Depois de efectuada a ligação da terra de protecção utilizando um condutor com uma secção mínima de 4 mm2, que deverá ser a primeira ligação a efectuar, deverão ser efectuadas as restantes ligações de terra. Consultar os diagramas de ligação relevantes para detalhes, bem como a Figura 2.26. Estas ligações deverão ser efectuadas com condutor de 1,5 mm2 de secção. Os dois pólos da alimentação, depois de passarem pelo dispositivo de protecção contra sobre – intensidades e pelo dispositivo de corte, deverão ser ligados aos terminais respectivos do conector IO2, tendo em atenção a polaridade. Ambos os pólos são flutuantes em relação à terra, possuindo isolamento galvânico completo. A tensão de alimentação deverá estar dentro da gama admissível para a versão em causa – consultar a etiqueta que se encontra na tampa traseira da TPU TC420. A utilização de uma tensão de alimentação incorrecta poderá acarretar o não funcionamento ou um funcionamento incorrecto por parte da TPU TC420, ou eventuais danos na mesma. Figura 2.26. Ligações da alimentação da TPU TC420. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-37 2 Capítulo 2 - Instalação 2.4.5. LIGAÇÕES DE CORRENTE E TENSÃO Os circuitos secundários dos transformadores de corrente devem ser curtocircuitados antes de ligar ou desligar os respectivos terminais na TPU TC420! Se existirem bornes de ensaio que automaticamente curto – circuitem os circuitos secundários dos transformadores de corrente, poderão ser colocados em posição de teste, desde que o seu correcto funcionamento tenha sido previamente verificado. O não cumprimento destas disposições poderá colocar em risco o correcto funcionamento da TPU TC420, e eventuais danos pessoais e/ou no equipamento. É imperativo verificar os valores nominais das entradas de corrente antes da colocação em funcionamento. Os valores nominais podem ser verificados na etiqueta que se encontra na traseira da TPU TC420, e podem ser 0,04 A, 0,2 A, 1 A ou 5 A. Valores nominais incorrectos podem acarretar o funcionamento incorrecto da unidade, e/ou danos na mesma. O mesmo também se aplica aos valores nominais das entradas de tensão. Estes valores podem ser 100 V, 110 V, 115 V, ou 120 V. Deverão também ser verificados os valores de capacidade térmica admissíveis para cada um dos valores nominais das entradas, tanto para valores em permanência, como para valores de curta duração. Sujeitar as entradas analógicas a valores superiores aos indicados ocasionará danos permanentes nas mesmas. O não cumprimento destas disposições poderá colocar em risco o correcto funcionamento da TPU TC420, e eventuais danos pessoais e/ou no equipamento. Ligações das correntes As ligações de corrente fazem-se através do conector T1 presente na traseira da TPU TC420. Deverá ser tido em conta o diagrama de ligações genérico da Figura 2.25., bem como o diagrama de ligações particular, apresentado na Figura 2.27 As entradas de corrente são completamente flutuantes e independentes, e dispõem de elevado isolamento galvânico. Em virtude dos conectores de corrente não serem auto–curtocircuitantes, deverão ser tomados cuidados especiais no manuseamento dos mesmos. Deverá existir uma forma de curto –circuitar os circuitos de corrente, antes de se desligarem os conectores de corrente. É necessário verificar a correcta sequência de fases, bem como as suas polaridades. Confirmar sempre com o diagrama de ligações da Figura 2.27 Junto das ligações dos transformadores de corrente, a polaridade encontra-se marcada por um pequeno círculo a cheio. Ligações das tensões As ligações de tensão fazem-se através do conector T2 presente na traseira da TPU TC420. Deverá ser tido em conta o diagrama de ligações genérico da Figura 2.27, bem como o diagrama de ligações particular, apresentado na Figura 2.27 As entradas de tensão são completamente flutuantes e independentes, e dispõem de elevado isolamento galvânico. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-38 2 Capítulo 2 - Instalação É necessário verificar a correcta sequência de fases, bem como as suas polaridades. Confirmar sempre com o diagrama de ligações da Figura 2.27 Junto das ligações dos transformadores de tensão, a polaridade encontra-se marcada por um pequeno círculo a cheio. Os terminais 9 e 10 do conector T2 deverão ser ligados ao ponto comum de terra na traseira da TPU TC420 (ligação da terra de protecção), para um correcto funcionamento da unidade. Deverá ser utilizado condutor de pelo menos 2,5 mm2 de secção. Figura 2.27. Diagrama de ligações das correntes e tensões. A troca de fases das correntes ou tensões origina uma medida incorrecta da sequência inversa respectiva. A troca de fases pode ser detectada pela existência de uma medida não nula de sequência inversa das correntes (ou tensões), da ordem de grandeza das correntes de fase (ou das tensões de fase), para uma situação normal de carga trifásica e simétrica. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-39 2 Capítulo 2 - Instalação A troca de polaridades das correntes ou tensões origina uma medida incorrecta da sequência homopolar respectiva (soma das três correntes ou soma das três tensões). A troca de polaridades pode ser detectada pela existência de uma medida não nula da soma das três correntes (ou tensões), da ordem de grandeza das correntes de fase (ou das tensões de fase), para uma situação normal de carga trifásica e simétrica. A medida de frequência é obtida a partir do valor da sequência directa das tensões. A troca de fases ou polaridades das tensões origina uma medida incorrecta da frequência e pode conduzir ao bloqueio da protecção de Mínimo e Máximo de Frequência. A troca de fases ou polaridades pode ser detectada pela existência de uma medida de frequência de valor nulo. A troca de fases ou polaridades, ou a não correspondência das fases das correntes e das tensões origina uma medida incorrecta das potências activa e reactiva e do factor de potência, bem como dos contadores de energia e pode conduzir a actuações incorrectas das protecções Direccionais de Fases e Terra. A troca de polaridades das correntes de fase ou do neutro do transformador pode conduzir a actuações indevidas da protecção Diferencial Restrita de Terra. Antes de ser habilitada a Protecção Diferencial Restrita de Terra devem ser verificadas as ligações das correntes de fase e de neutro e a parametrização das relações de transformação dos TI. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-40 2 Capítulo 2 - Instalação 2.4.6. LIGAÇÕES DE ENTRADAS E SAÍDAS DIGITAIS É necessário assegurar a correcta polaridade das entradas digitais, caso contrário estas não funcionarão. É necessário também verificar que a opção em termos de tensão de trabalho e limiar de operação das mesmas se encontra de acordo com a tensão de controlo utilizada. O não cumprimento destas disposições poderá colocar em risco o correcto funcionamento da TPU TC420, e eventuais danos pessoais e/ou no equipamento. A TPU TC420 possui entradas digitais que podem variar em número entre 9 e 41, consoante a configuração escolhida em termos de cartas de expansão de entradas/saídas digitais. As entradas possuem elevado isolamento galvânico, sendo completamente independentes entre si. É também necessário garantir que a sua tensão de trabalho (e respectivo limiar de operação) estão de acordo com a tensão de controlo utilizada. Ver a Tabela 2.6. , e a secção 2.2.3 Configurações da Tensão de Alimentação e I/O Digital. Em termos de saídas digitais, o seu número pode também variar entre 5 e 35 (além da saída dedicada ao Watchdog), consoante a configuração em termos de cartas de entradas/saídas. Ver a secção 2.2.3 - Configurações da Tensão de Alimentação e I/O Digital, para mais detalhes. Os contactos das saídas são secos, e completamente independentes entre si, existindo contactos normalmente abertos e do tipo change-over, conforme se pode ver no diagrama de ligações. Ver também a Figura 2.28. , onde se mostram as entradas e saídas de uma carta base. Figura 2.28. Ligações das entradas e saídas digitais da TPU TC420 (carta base). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-41 2 Capítulo 2 - Instalação 2.4.7. LIGAÇÕES DE REDE LOCAL Carta de Rede LonWorks A TPU TC420 pode ser equipada com uma carta de comunicações para ser inserida numa rede LonWorks, podendo coexistir com outras unidades que partilhem o mesmo protocolo. O meio físico utilizado é a fibra óptica de vidro Multimodo dos tipos 50/125 µm ou 62,5/125 µm. A taxa de comunicação usada é de 1,25 Mbps, e os conectores utilizados são do tipo ST (em equipamentos mais antigos poderão existir ainda conectores do tipo SMA). O comprimento de onda utilizado é de 880 nm. Os conectores para fibra óptica são fornecidos com capas protectoras para evitar a entrada de pó e contaminação dos componentes ópticos. Podem ser removidas facilmente puxando-as para fora. Opcionalmente, poderá ser utilizada a variante par entrançado (twisted pair), que possui no entanto a desvantagem de apresentar uma menor imunidade a perturbações electromagnéticas. Alimentação Auxiliar para Carta de Rede LonWorks No caso de uma carta de comunicações com alimentação auxiliar, existe também um conector para ligação da referida alimentação (ver Figura 2.25., secção 2.4 - Diagrama de Ligações). Esta alimentação deverá ser separada da alimentação da TPU TC420, uma vez que se destina a evitar que o anel óptico seja aberto quando se desliga a alimentação desta. Os cuidados a observar nestas ligações são os mesmos que foram indicados na secção 2.4.4 - Ligação da Alimentação. A ligação de terra deve ser efectuada em primeiro lugar, utilizando condutor de 2,5 mm2 de secção. Consultar os diagramas de ligação relevantes para detalhes, bem como a Figura 2.29. 2. Para tal, basta utilizar apenas um dos terminais 3,4,5 ou 6 do conector P1. Os dois pólos da alimentação (terminais 1 e 2 do conector P1), depois de passarem por um dispositivo de protecção contra sobre–intensidades e por um dispositivo de corte (que deve ser independente do da alimentação principal da TPU TC420), deverão ser ligados aos terminais respectivos do conector P1, tendo em atenção a polaridade. Ambos os pólos são flutuantes em relação à terra, possuindo isolamento galvânico completo. A tensão de alimentação deverá estar dentro da gama admissível para a versão em causa – consultar a etiqueta que se encontra na tampa traseira da TPU TC420. A utilização de uma tensão de alimentação incorrecta poderá acarretar o não funcionamento ou um funcionamento incorrecto por parte da TPU TC420, ou eventuais danos na mesma. Figura 2.29. Ligações da alimentação da carta de rede LonWorks. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-42 2 Capítulo 2 - Instalação Os terminais e condutores de alimentação da carta de rede LonWorks (quando existir), veiculam tensões perigosas. Deverão ser tomadas precauções para evitar situações que possam pôr em causa a integridade física do pessoal técnico. O pessoal técnico deverá dispor de formação adequada na área e conhecer todas as boas práticas no que respeita ao manuseamento de equipamento deste tipo. O não cumprimento destas disposições poderá colocar em risco o correcto funcionamento da TPU TC420, e eventuais danos pessoais e/ou no equipamento. LEDs e Botões de Comando da Carta de Rede LonWorks No painel traseiro da TPU TC420 com carta de comunicação LonWorks existem ainda quatro LEDs para sinalização do estado da ligação à rede que são descritos na Tabela 2.8. e dois botões de comando cujas funções são descritas na Tabela 2.7Tanto os LEDs como os botões de comando são visíveis no painel traseiro da TPU TC420 com a carta de com a carta de comunicações instalada. Tabela 2.7. Botões de comando da Carta de Rede LonWorks. Botão de Comando Função SERV Envio de mensagem de Service Pin RST Execução de reset ao Neuron Chip Tabela 2.8. LEDs da Carta de Rede LonWorks. LED Cor Função TPU PWR Vermelho TPU TC420 com alimentação LAN PWR Vermelho Carta de LonWorks com alimentação RST Amarelo Sinalização de reset ao Neuron Chip SERV Amarelo Sinalização de envio de mensagem de Service Pin Carta de Rede Ethernet A TPU TC420 pode ser equipada com uma carta de comunicações Fast Ethernet (100Mbps) para ser inserida numa rede Ethernet, com opção de gestão da redundância, podendo coexistir com outras unidades que partilhem os mesmos protocolos. A carta comporta um módulo de processamento de 32 bits, ao qual está associada uma porta série (COM4). Este módulo de processamento implementa a stack TCP/IP. A redundância é conseguida mediante a utilização de dois portos em cobre ou cobre + fibra (2 x 100BaseTX ou 2 x 100BaseTX + 100BaseFX). A variante cobre utiliza conectores RJ45, e cabo UTP ou STP Cat.5. É suportada fibra óptica de vidro Multimodo do tipo 62,5/125 µm, ou 50/125 µm como alternativa, sendo os conectores utilizados do tipo ST (SC a pedido). O comprimento de onda utilizado é de 1300 nm, e as fibras deverão ter comprimento inferior a 2000m. Os conectores para fibra óptica são fornecidos com capas protectoras para evitar a entrada de pó e contaminação dos componentes ópticos, podendo ser removidas facilmente. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-43 2 Capítulo 2 - Instalação 2 Figura 2.30. Ligações da carta de rede Ethernet. LEDs da Carta de Rede Ethernet No painel traseiro da TPU TC420 com carta de comunicação Ethernet existem ainda vários LEDs para sinalização do estado da ligação à rede Ethernet que são descritos na Tabela 2.9. Os LEDs externos são visíveis no painel traseiro da TPU TC420 com a carta de comunicações colocada na caixa, os internos só serão visíveis com a carta retirada da caixa, e servem apenas para diagnóstico. Tabela 2.9. LEDs da Carta de Rede Ethernet. LED Cor Transceiver Indicação Visibilidade TX1 Verde TP1, FO1 Transmissão de pacotes Externo RX1 Verde Recepção de pacotes LNK1 Verde Estado da ligação (Link) à rede COL1 Vermelho Colisão de pacotes FDX1 Amarelo Modo Full Duplex Interno LDEV Verde TP1, FO1 Descodificação do endereço base para o Interno TP2, FO2 Base Address Register activa TP2, FO2 Transmissão de pacotes TX2 Verde RX2 Verde Recepção de pacotes LNK2 Verde Estado da ligação (Link) à rede COL2 Vermelho Colisão de pacotes FDX2 Amarelo Modo Full Duplex Externo Interno Inicialização da Carta de Rede Ethernet Ao ligar a TPU TC420 a carta de comunicação Ethernet iniciará uma sequência de auto-testes para verificar se estão reunidas as condições para iniciar o seu funcionamento. Os auto-testes englobam um conjunto extenso de verificações ao funcionamento do Hardware da placa que permitem validar o seu bom estado antes de iniciar o funcionamento normal. No caso de ocorrer uma falha nos auto-testes o processo é reiniciado. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-44 Capítulo 2 - Instalação 2.4.8. PORTAS SÉRIE A TPU TC420 possui três portas série – uma frontal (COM3) e duas traseiras (COM1 e COM2). Todas as portas série possuem isolamento galvânico e protecção contra descargas electrostáticas. A TPU TC420 é fornecida com capas protectoras nas três portas série, com vista à protecção destas contra pó e outros agentes ambientais. As velocidades máximas de transmissão permitidas pela TPU são definidas pela carta de processamento, e são de 19200 baud para a porta frontal bem como para cada uma das portas traseiras. Em caso de dúvida ou alteração do firmware, poderá verificar no menu Comunicações > Comunicação Série > Parâmetros qual o baud rate máximo que a TPU suporta para cada uma das portas série. Porta série frontal (COM3) A porta série frontal é RS232 é dedicada à comunicação com o WinProt – aplicação que corre em ambiente Windows, para configuração, parametrização, recolha de dados e actualização do firmware da TPU TC420. Portas série traseiras As portas série traseiras podem ser utilizadas para comunicação com o WinProt. Podem também ser utilizadas também para suporte de protocolos de comunicação série. Existem três tipos de interface de comunicação para as portas série traseiras: fibra óptica, RS485 ou RS232. Interface fibra óptica (COM1 e COM2) Existem duas opções em fibra óptica, fibra óptica de plástico para (ligações inferiores a 45 m) ou fibra óptica de vidro para (ligações até 2000 m). Este tipo de portas pode ser utilizado numa configuração ponto a ponto, ou em anel. O máximo baud rate suportado é de 19200 baud. Para detalhes sobre outras possíveis configurações destas portas, consultar o Capítulo 9 - Manutenção. São fornecidas capas protectoras para os conectores, com vista à protecção destes contra pó e outros agentes ambientais. Figura 2.31. Porta série para interface fibra óptica. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-45 2 Capítulo 2 - Instalação Interface RS485 (COM1 e COM2) Este tipo de interface destina-se a permitir a ligação das unidades a um bus RS485. O máximo baud rate suportado é de 19200 baud. Para detalhes sobre outras configurações possíveis destas portas, consultar o Capítulo 9 - Manutenção. Esta interface série possui isolamento galvânico e imunidade contra descargas electrostáticas. Tabela 2.10. Atribuição de pinos das portas série RS485. TPU TC420 DTE (Data Terminal Equipment) +485 (1) +485 (1) (não utilizado) (2) N/C (2) -485 (3) -485 (3) GND_ISO (4) Opcional (4) 2 Figura 2.32. Porta série para interface RS485. Interface RS232 (COM1 e COM2) A Tabela 2.11 ilustra a atribuição de pinos dos conectores das portas série. O cabo a utilizar deverá ser do tipo “transparente”, pino a pino. Para detalhes sobre outras possíveis utilizações destas portas, consultar o Capítulo 9 - Manutenção. Tabela 2.11. Atribuição de pinos das portas série RS232. TPU TC420 DTE (Data Terminal Equipment) N/C (1) DCD (1) RXD (2) RXD (2) TXD (3) TXD (3) DTR (4) ( * ) DTR (4) GND (5) GND (5) N/C (6) DSR (6) RTS (7) RTS (7) CTS (8) CTS (8) N/C (9) RI (9) TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-46 Capítulo 2 - Instalação ( * ) Não utilizado como sinal de comunicação. 2 Figura 2.33. Porta série para interface RS232. 2.4.9. PORTA SÉRIE DA CARTA DE COMUNICAÇÕES ETHERNET A carta de comunicações Ethernet possui uma porta série RS232 (COM4) situada no painel traseiro da TPU TC420. É fornecida uma capa protectora, com vista à protecção desta porta série contra pó e outros agentes ambientais. Esta porta pode ser utilizada para comunicação com a aplicação WinProt. Para detalhes sobre outras possíveis utilizações da mesma, consultar o Capítulo 9 - Manutenção. A Tabela 2.12ilustra a atribuição de pinos do conector desta porta série. O cabo a utilizar deverá ser do tipo “transparente”, pino a pino. Tabela 2.12. Atribuição de pinos das portas série. TPU TC420 DTE (Data Terminal Equipment) TxD (2) RxD (2) RxD (3) TxD (3) RTS (7) RTS (7) CTS (8) CTS (8) GND (5) GND (5) Reservado (9) RI (9) Esta porta série traseira (COM4) não possui isolamento galvânico nem protecção contra descargas electrostáticas. Deverão ser tomadas as devidas precauções aquando da utilização desta porta. O não cumprimento destas disposições poderá colocar em risco o correcto funcionamento da carta de comunicações Ethernet, e eventuais danos pessoais e/ou no equipamento. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 2-47 3 Capítulo 3. INTERFACE HOMEM-MÁQUINA Após a leitura deste capítulo será possível colocar a TPU TC420 em serviço, verificar o correcto funcionamento das suas funções e analisar a informação produzida para análise. A informação contida neste capítulo permitirá ainda adquirir os conhecimentos necessários para alterar as parametrizações de todas as funções de protecção, automatismos e configurações da TPU TC420. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-1 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina ÍNDICE 3.1. DESCRIÇÃO DO PAINEL FRONTAL ...................................................................................... 3-3 3.2. UTILIZAÇÃO DA INTERFACE LOCAL .................................................................................... 3-5 3.2.1. Inicialização .................................................................................................................3-5 3.2.2. Teclas...........................................................................................................................3-7 3.2.3. Modos da Interface Local ............................................................................................3-9 3.3. FUNCIONAMENTO DA INTERFACE DE MENUS ......................................................................3-10 3.3.1. Alteração do Valor de um Parâmetro....................................................................... 3-11 3.3.2. Passwords................................................................................................................. 3-13 3.3.3. Conteúdo dos Menus............................................................................................... 3-15 3.3.4. Outras Acções na Interface de Menus ..................................................................... 3-26 3.4. FUNCIONAMENTO DA INTERFACE DE SUPERVISÃO E COMANDO..............................................3-30 3.4.1. Página de Alarmes.................................................................................................... 3-30 3.4.2. Sinóptico................................................................................................................... 3-30 3.5. UTILIZAÇÃO DO WINPROT .............................................................................................3-35 3.6. UTILIZAÇÃO DO WEBPROT .............................................................................................3-40 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-2 3 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina 3.1. DESCRIÇÃO DO PAINEL FRONTAL O painel frontal de uma TPU TC420 tem o seguinte aspecto: 3 Figura 3.1. Aspecto do painel frontal com a TPU TC420 desligada. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-3 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina A interface Homem-Máquina Local da TPU TC420 é constituída pelos seguintes elementos: LEDs de Estado O LED identificado com ON tem um funcionamento pulsante indicando que a TPU TC420 está em funcionamento. O LED identificado com LAN indica o estado actual das comunicações da TPU TC420 com a LAN. Display Gráfico No display são apresentados o sinóptico e a página de alarmes, ou os menus da TPU TC420, dependendo do modo da Interface. LEDs de Alarmes Estão associados à página de alarmes apresentando o estado actual de cada um dos alarmes definidos. Tecla CLR A actuação sobre esta tecla permite fazer o reconhecimento dos alarmes activos na página de alarmes. Teclas de Navegação Estas teclas permitem fazer a navegação nos menus e páginas de sinópticos, bem como alteração dos parâmetros. Teclas e LEDs de Modo As teclas de modo e respectivos LEDs, permitem alterar rapidamente o Modo de Funcionamento da TPU TC420. O modo de funcionamento associado a cada tecla é configurável. Teclas Funcionais As teclas funcionais permitem seleccionar objectos existentes no sinóptico e actuar sobre eles. Porta Série Frontal Utilizada para a comunicação com o software de interface: WinProt. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-4 3 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina 3.2. UTILIZAÇÃO DA INTERFACE LOCAL 3.2.1. INICIALIZAÇÃO Ao ligar a TPU TC420 o display ficará iluminado e a unidade iniciará uma sequência de autotestes para verificar se estão reunidas as condições para iniciar o seu funcionamento. Os auto-testes englobam um conjunto extenso de verificações ao funcionamento do hardware da unidade que permitem validar o seu bom estado antes de iniciar o funcionamento normal da unidade. Durante estes testes a saída de watchdog da TPU TC420 permanecerá no seu estado inactivo, sinalizando que esta ainda não se encontra em funcionamento normal. No caso de ocorrer uma falha nos auto-testes o processo é reiniciado. Estes auto-testes incluem: ♦ Testes aos Microprocessadores: registos internos, endereçamento, operações lógicas e operações aritméticas; ♦ Testes à RAM interna dos Microprocessadores; ♦ Testes à RAM externa dos Microprocessadores; ♦ Testes à validade do código de Boot e Normal, através da verificação do checksum; ♦ Testes à validade dos parâmetros das funções, através da verificação do checksum. Se a TPU TC420 possuir uma carta de comunicações Ethernet, os auto-testes já descritos serão não só feitos aos processadores MASTER, SLAVE1 e SLAVE 2 da carta de processamento (CPU), como também incluirão o processador SLAVE3 da carta de comunicações Ethernet. Neste caso serão ainda adicionados os seguintes auto-testes relacionados somente com a placa de comunicações Ethernet. ♦ Testes aos registos do MAC ♦ Testes à RAM externa do MAC ♦ Testes aos registos dos PHY’s ♦ Testes de loopback interno no MAC ♦ Testes de loopback interno nos PHY’s Os auto-testes têm uma duração de alguns segundos. Durante esse tempo o painel frontal deverá apresentar o aspecto da Figura 3.2. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-5 3 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina EFACEC Sistemas de Electrénica, S.A. Self-Tests Running... 3 Figura 3.2. Aspecto do painel frontal durante a inicialização da TPU TC420. O display gráfico deverá apresentar a mensagem de teste, e todos os LEDs do painel frontal deverão ficar permanentemente acesos, excepto o LED ON, que deverá ter um funcionamento pulsante. Após a conclusão de todos os auto-testes a TPU TC420 passará a apresentar a interface de fábrica, apresentada na Figura 3.3, e a saída de watchdog passará ao estado activo. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-6 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina 3 Figura 3.3. Aspecto do painel frontal após a inicialização da TPU TC420. 3.2.2. TECLAS As teclas existentes no painel frontal da TPU TC420 têm as seguintes funções: Interface de Supervisão e Comando Alterar a página visível do sinóptico. Interface de Menus Deslocar a barra de selecção, no sentido ascendente. Percorrer as listas de opções, no sentido ascendente. Incrementar o valor de um parâmetro em alteração. Interface de Supervisão e Comando Alterar a página visível do sinóptico. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-7 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina Interface de Menus Deslocar a barra de selecção, no sentido descendente. Percorrer as listas de opções, no sentido descendente. Decrementar o valor de um parâmetro em alteração. Interface de Supervisão e Comando Passar para a Interface de Menus. Interface de Menus Avançar para o menu seleccionado; Iniciar e concluir o processo de alteração de um parâmetro. Confirmar a alteração do valor de um parâmetro. 3 Interface de Supervisão e Comando Passar para a Interface de Menus. Interface de Menus Recuar para o menu anterior. Interromper o processo de alteração de um parâmetro. Cancelar a alteração do valor de um parâmetro. Interface de Supervisão e Comando Seleccionar objectos existentes no sinóptico visível. Pressionando várias vezes esta tecla serão seleccionados sequencialmente todos os objectos do sinóptico sobre os quais é possível dar ordens. Interface de Menus Passar para a Interface de Supervisão e Comando. Interface de Supervisão e Comando Executar a ordem associada à tecla 1, para o objecto seleccionado. Interface de Menus Não tem função. Interface de Supervisão e Comando Executar a ordem associada à tecla 0, para o objecto seleccionado. Interface de Menus Não tem função. Interface de Supervisão e Comando e Interface de Menus Reconhecer os alarmes activos na página de alarmes. Se o estado lógico das variáveis presentes na página de alarmes estiver inactivo os LEDs correspondentes serão apagados. Interface de Supervisão e Comando e Interface de Menus Comutar o Modo de Operação configurado na tecla F1. Interface de Supervisão e Comando e Interface de Menus Comutar o Modo de Operação configurado na tecla F2 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-8 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina A interacção com o teclado tem as seguintes particularidades: ♦ Se forem pressionadas duas teclas simultaneamente não é reconhecida nenhuma delas; ♦ Se uma tecla for pressionada repetidamente de forma muito rápida não é reconhecida; ♦ Mantendo uma tecla continuamente pressionada a acção associada será repetida. ♦ Se o tempo de tratamento da informação associada à actuação de uma tecla for muito longo é inibida a aceitação de novas teclas enquanto a acção anterior não for completada, por uma questão de segurança. 3 3.2.3. MODOS DA INTERFACE LOCAL A Interface Local pode funcionar em dois modos distintos: a Interface de Supervisão e Comando e a Interface de Menus. Na Interface de Supervisão e Comando é possível: ♦ Visualizar os descritivos da página de alarmes; ♦ Visualizar o sinóptico configurado para a TPU TC420; ♦ Seleccionar e actuar sobre os objectos existentes no sinóptico; ♦ Alterar Modos de Operação; ♦ Reconhecer alarmes activos na Página de Alarmes. Na Interface de Menus é possível: ♦ Consultar a informação disponibilizada localmente pela TPU TC420: Medidas, Registo Cronológico de Acontecimentos, Diagramas de Carga; ♦ Consultar as informações relativas aos vários aparelhos monitorizados; ♦ Parametrizar todas as funções de Protecção, Automatismo e Supervisão existentes na TPU TC420; ♦ Parametrizar todas as Configurações da TPU TC420: Transformadores de Medida, Entradas e Saídas, Página de Alarmes, etc. ♦ Alterar Modos de Operação; ♦ Reconhecer alarmes activos na Página de Alarmes. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-9 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina 3.3. FUNCIONAMENTO DA INTERFACE DE MENUS A TPU TC420 dispõe de uma interface amigável para parametrização das suas funções, utilizando menus. Ao entrar na Interface de Menus o display apresentará o seguinte conteúdo: Menu Principal 3 Medidas Medida Registo de Eventos Diagrama de Carga Supervisão de Aparelhos Modos de Operação Funções de Protecção Automatismos Entradas e Saídas Comunicações Interface Homem-Máquina Transformadores de Medida Transformador ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 3.4. Interface de Menus – Aspecto do Menu Principal. A Interface de Menus é constituída pelos seguintes elementos: Menu Principal Medidas Registo de Eventos Diagrama de Carga Supervisão de Aparelhos Regime de Funcionamento Funções de Protecção Automatismos Configuração de SCADA Entradas e Saídas Interface Homem-Máquina Transformadores de Medida Acertar Data e Hora ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Menu Principal Medidas Registo de Eventos Diagrama de Carga Supervisão de Aparelhos Regime de Funcionamento Funções de Protecção Automatismos Configuração de SCADA Entradas e Saídas Interface Homem-Máquina Transformadores de Medida Acertar Data e Hora ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Menu Principal Medidas Registo de Eventos Diagrama de Carga Supervisão de Aparelhos Regime de Funcionamento Funções de Protecção Automatismos Configuração de SCADA Entradas e Saídas Interface Homem-Máquina Transformadores de Medida Acertar Data e Hora ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Menu Principal Medidas Registo de Eventos Diagrama de Carga Supervisão de Aparelhos Regime de Funcionamento Funções de Protecção Automatismos Configuração de SCADA Entradas e Saídas Interface Homem-Máquina Transformadores de Medida Acertar Data e Hora ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Identificação do menu Na primeira linha do display é apresentada a identificação do menu actual, fornecendo uma referência ao utilizador enquanto navega pelos menus. Conteúdo do menu Nas linhas 3 a 14 são apresentados os vários objectos que compõem o menu. Estes objectos podem ser outros menus, parâmetros de funções, medidas, ... Linha de Instruções Nesta linha são apresentadas as acções possíveis ao utilizador, no menu actual. Barra de Selecção Corresponde à linha do menu que aparece com a cor invertida em relação ao resto do display. A barra de selecção identifica qual é o objecto que será acedido ao pressionar a tecla . A interacção com a Interface de Menus apenas utiliza as 4 teclas de navegação, simplificando a utilização. As teclas e permitem deslocar a barra de selecção para o item a aceder. Existem menus que são compostos por diversas páginas pelo que, ao chegar à linha inicial ou final no conteúdo do menu é possível prosseguir para a página anterior ou para a página seguinte, respectivamente. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-10 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina Actuando na tecla menu anterior. acede-se ao menu seleccionado. A tecla permite recuar para o 3.3.1. ALTERAÇÃO DO VALOR DE UM PARÂMETRO Para alterar um parâmetro o procedimento a seguir é: ♦ Aceder à Interface de Menus utilizando as teclas Menu Principal Medidas Medida Registo de Eventos Diagrama de Carga Supervisão de Aparelhos Modos de Operação Funções de Protecção Automatismos Entradas e Saídas Comunicações Interface Homem-Máquina Transformadores de Medida Transformador ou . 3 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Aceder ao menu com o parâmetro a alterar utilizando as teclas e , . Menu Principal Medida Registo de Eventos Diagrama de Carga Supervisão de Aparelhos Modos de Operação Funções de Protecção Automatismos Entradas e Saídas Comunicações Interface Homem-Máquina Transformadores de Medida Transformador ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Transformadores de Medida Parâmetros Valores por Defeito ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar ♦ Colocar a barra de selecção sobre o parâmetro a alterar com e tecla . e pressionar a Parâmetros I1N/I2N TI Fases: 100.000 I1N/I2N TI Neutro: 100.000 U1N/U2N TT Fases: 100.000 ¤/¥ alterar; E aceitar; C cancelar TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-11 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina ♦ No caso de o parâmetro seleccionado fazer parte de uma função protegida por password é necessário inserila. Inserir Password Scada:§000000 Scada:§ 000000 Insira Password Antiga:§000000 _ O processo completo de introdução de uma password é descrito em 3.3.2. ¤/¥ alterar; E aceitar; C cancelar ♦ Pressionar para iniciar a alteração do parâmetro. A linha com o parâmetro seleccionado passa a piscar e o valor poderá ser alterado e utilizando as teclas Em qualquer instante pode pressionar-se concluir, ou a alteração. Parâmetros 3 I1N/I2N TI Fases: 100.000 I1N/I2N TI Neutro: 100.000 U1N/U2N TT Fases: 100.000 . para para cancelar ¤/¥ alterar; E aceitar; C cancelar Parâmetros I1N/I2N TI Fases: 100.000 I1N/I2N TI Neutro: 100.000 U1N/U2N TT Fases: 200.000 ¤/¥ alterar; E aceitar; C cancelar ♦ Após confirmar a alteração, até ser pressionar a tecla apresentada no display a mensagem com o pedido de confirmação. ♦ Pressionar confirmar ou cancelar. Parâmetros CONFIRMAR ALTERAÇÕES ? para para ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 3.5. Processo de alteração de parâmetros. Sempre que é feita uma alteração à parametrização de uma função, a TPU TC420 faz um pedido de confirmação ao operador para que as alterações sejam validadas. Se esse pedido de confirmação não for atendido, isto é, se não forem confirmadas as alterações, os parâmetros retomam os valores originais. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-12 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina Durante as alterações de parâmetros as funções que os utilizam continuam a utilizar o conjunto de dados válidos mais recente. Quando é feita a confirmação dos novos parâmetros as funções passam a utilizá-los assim que estejam em condições de fazer essa actualização. 3.3.2. PASSWORDS Na filosofia de segurança adoptada para as parametrizações da TPU TC420 qualquer utilizador pode visualizar todas as informações. No entanto, a alteração de valores está condicionada à introdução da password correcta. A TPU TC420 possui três níveis de segurança aos quais estão associadas três passwords definidas de fábrica na TPU TC420: ♦ Password de Protecções: 000000. A introdução desta password é necessária para alterar os parâmetros das funções de protecção da TPU TC420. ♦ Password de Scada: 000001. A introdução desta password é necessária para alterar os parâmetros das funções de automatismo e supervisão, e as configurações da TPU TC420. ♦ Password de Sistema: 097531. Após a introdução desta password surgirá um novo item no Menu Principal: Menu Sistema. O conteúdo e utilização deste menu está descrito no Capitulo 7 - Operação. Inserir uma Password Para inserir uma password o procedimento a seguir é: ♦ Aceder ao menu Inserir Password e carregar em Menu Principal . Informações Inserir Password ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar ♦ Alterar cada um dos Menu Principal algarismos com as teclas , Informações Inserir 0 Acertar Password:§000000 Data e Hora , confirmando cada um deles com a tecla . ¤/¥ alterar; E aceitar; C cancelar TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-13 3 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina Menu Principal Informações Inserir Acertar Password:§000000 Data e Hora 0 ¤/¥ alterar; E aceitar; C cancelar Figura 3.6. Processo de introdução das passwords. 3 Alterar uma Password Para alterar uma password o procedimento a seguir é: ♦ Inserir a password a alterar tal como descrito acima. Menu Principal Informações Inserir 000000 0 Acertar Password:§ Data e Hora ¤/¥ alterar; E aceitar; C cancelar ♦ Após a introdução da password surgirá um novo item no menu principal: Alterar Password. Seleccionar este item e carregar em Menu Principal Informações Inserir Password Alterar Password . ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar ♦ Seleccionar a password a alterar com a barra de selecção e carregar . Alterar Password Password Protecções Password Scada Password Sistema Nota: neste menu só são apresentadas as passwords que tenham sido previamente inseridas. ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-14 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina ♦ Inserir em primeiro lugar a password antiga alterando cada um dos algarismos com as teclas , Password Protecções Insira Password Inserir PasswordAntiga:§000000 Antiga:§000000 _0 , validando- os um a um com a tecla . ¤/¥ alterar; E aceitar; C cancelar ♦ Finalmente, inserir a nova password da mesma forma que anteriormente. Password Protecções 3 Insira Password Antiga: ****** 0 Insira Nova Password:§000000 Após a confirmação do último algarismo a nova password entra imediatamente em efeito. ¤/¥ alterar; E aceitar; C cancelar Figura 3.7. Processo de alteração de passwords. 3.3.3. CONTEÚDO DOS MENUS A TPU TC420 está equipada com uma interface de configuração amigável, utilizando menus. Para simplificar a utilização desses menus todos os conjuntos de parâmetros e informações estão agrupados por funcionalidades. Ao aceder à Interface de Menus será apresentado o Menu Principal. O conteúdo deste menu ocupa mais do que uma página sendo necessário mudar de página para aceder a todo o conteúdo. A partir deste menu é possível aceder a todos os outros através dos itens respectivos. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-15 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina Menu Principal Medida Registo de Eventos Diagrama de Carga Supervisão de Aparelhos Modos de Operação Funções de Protecção Automatismos Entradas e Saídas Comunicações Interface Homem-Máquina Transformadores de Medida Transformador ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Menu Principal Acertar Data e Hora Informações Inserir Password Alterar Password Menu Sistema 3 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 3.8. Menu Principal. Medidas O menu Medida permite aceder às medidas analógicas existentes na TPU TC420, quer as que estão directamente disponíveis nas entradas analógicas, quer as que são calculadas internamente. Permite ainda fazer a limpeza dos valores máximos das correntes de fase. Medida Medida Aceder Medidas Limpar Contador de Energia Limpar Contador de Energia Limpar Contador de Energia Limpar Contador de Energia Limpar Registo de Potência Limpar Registo de Corrente Parâmetros Valores por Defeito Emitida Reac Emitida Recebida Reac Recebida Máxima Máxima ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 3.9. Menu Medidas. Para visualizar os valores das medidas em tempo real é necessário entrar no sub-menu Aceder Medidas. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-16 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina Medida Aceder Medidas Aceder Medidas Corrente IA Corrente IB Corrente IC Corrente Inversa Corrente IN Soma Corrente IN Tensão UA Tensão UB Tensão UC Tensão Inversa Tensão UN Soma Tensão UAB = = = = = = = = = = = = 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 A A A A A A kV kV kV kV kV kV ¤/¥ mudar página; C cancelar Aceder Medidas Tensão UBC Tensão UCA Frequência Pot Activa Pot Reactiva Factor Potência E Activa Emitida E Reac Emitida E Activa Recebida E Reac REcebida Temperatura Fase A Temperatura Fase B = = = = = = = = = = = = 0.000 kV 0.000 kV 0.000 Hz 0.000 kW 0.000 kVAr 1.000 ind 0.0000000 MWh 0.0000000 MVArh 0.0000000 MWh 0.0000000 MVArh 0.000 % 0.000 % 3 ¤/¥ mudar página; C cancelar Aceder Medidas Temperatura Fase C Temperatura Média Temperatura Máxima Medida Genérica 1 Medida Genérica 2 Medida Genérica 3 Medida Genérica 4 Medida Genérica 5 Medida Genérica 6 Medida Genérica 7 Medida Genérica 8 = = = = = = = = = = = 0.000 % 0.000 % 0.000 % 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 ¤/¥ mudar página; C cancelar Aceder Medidas Pot Máxima = 0.00000 MW 15-07 05:19 Corrente Máxima = 0.00000 kA 15-07 04:33 ¤/¥ mudar página; C cancelar Figura 3.10. Menu Aceder Medidas. Este menu tem várias páginas devido à grande quantidade de medidas disponibilizadas pela TPU TC420. A transição entre as páginas é feita utilizando as teclas e . Para limpar os valores máximos das correntes de fase, registados pela TPU TC420, é necessário seleccionar o item desejado, e dar a ordem de limpeza de forma análoga à descrita em 3.3.4. Registo de Eventos Os eventos registados durante o funcionamento da TPU TC420 estão associados a transições de estado das gates da lógica de automação. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-17 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina Registo de Eventos Registo de Eventos Ver Registo de Eventos Limpar Registo de Eventos Parâmetros Valores por Defeito ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 3.11. Menu Registo de Eventos. Para consultar o registo de eventos local é necessário aceder ao menu Ver Registo de Eventos. Registo de Eventos Ver Registo de Eventos Ver Registo de Eventos -2003-03-18 16:08:26,772 Desligação Protecção -2003-03-18 16:08:32,000 Ligação Protecção -2003-03-18 16:08:32,003 Lógica Transform Medida -2003-03-18 16:08:32,004 Lógica Hora Local -2003-03-18 16:08:32,014 Entrada Genérica 16 -2003-03-18 16:08:32,039 Saída Genérica 13 - 0->1 - 0->1 - Alteração - Alteração - 0->1 - 0->1 ¤/¥ mudar página; C cancelar Figura 3.12. Menu Ver Registo de Eventos. Uma vez que a dimensão desses registos é normalmente elevada, na Interface Local apenas é apresentado o conjunto dos 256 eventos mais recentes. A informação respeitante a cada evento é composta por: ♦ Data de ocorrência do evento, com resolução ao milisegundo; ♦ Descrição do evento; ♦ Descrição da transição ocorrida. Os eventos estão ordenados por ordem cronológica ascendente. Para navegar pelas várias páginas são utilizadas as teclas e . Diagrama de Carga A TPU TC420 regista a evolução das grandezas analógicas com mais interesse. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-18 3 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina Diagrama de Carga Diagrama de Carga Diagrama P Diagrama Q Limpar Diagramas de Carga Parâmetros Valores por Defeito ¤/¥ mudar página; E aceitar; C cancelar Figura 3.13. Menu Diagrama de Carga. Para consultar um diagrama de carga é necessário aceder ao menu Diagrama de Carga e escolher uma das grandezas registadas. Diagrama de Carga Diagrama P Diagrama P 2003-03-12 2003-03-12 2003-03-12 2003-03-12 2003-03-12 2003-03-12 2003-03-12 2003-03-12 2003-03-12 2003-03-12 2003-03-12 2003-03-12 10:30 10:45 11:00 11:15 11:30 11:45 12:00 12:15 12:30 12:45 13:00 13:15 P=-0.000 P=-0.000 P=-0.000 P=-0.000 P=-0.000 P=-0.000 P=-0.000 P=-0.000 P=-0.000 P=-0.000 P=-0.000 P=-0.001 kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW ¤/¥ mudar página; C cancelar Figura 3.14. Menu Diagrama P. Para cada uma das grandezas são registados valores médios de 15 minutos. Na Interface de Menus é possível visualizar os registos correspondentes às últimas 24 horas. A informação respeitante a cada valor registado é composta por: ♦ Data em que foi calculado o valor, com resolução ao minuto; ♦ Valor médio da grandeza; ♦ Unidade da grandeza. Os valores médios registados estão ordenados por ordem cronológica ascendente. Para navegar pelas várias páginas são utilizadas as teclas e . Supervisão de Aparelhos A TPU TC420 permite fazer a supervisão de um grande número de aparelhos de comando e manobra. Para consultar a informação sobre um aparelho é necessário aceder ao menu Supervisão de Aparelhos e escolher um dos aparelhos disponíveis. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-19 3 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina Supervisão de Aparelhos Supervisão de Aparelhos Comutador de Tomadas Disjuntor Falha Disjuntor Seccionador Isolamento Seccionador Bypass Seccionador Barras Seccionador Barras 1 Seccionador Barras 2 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 3.15. Menu Supervisão de Aparelhos. Ao aceder ao menu associado à supervisão de um disjuntor será apresentado um menu com o seguinte aspecto. Supervisão de Aparelhos Disjuntor Disjuntor Parâmetros Informações Valores por Defeito ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 3.16. Menu Supervisão do Disjuntor. Neste menu é possível aceder aos menus de parametrização dos vários cenários da função de supervisão Cenário 1 a Cenário 4, escolher qual o cenário activo através do item Configuração Cenário e consultar as informações disponíveis para este aparelho. Para os disjuntores a informação disponível é: ♦ Número de manobras de abertura; ♦ Valor da última corrente cortada por fase; ♦ Soma dos quadrados das correntes cortadas, por fase; ♦ Estado do alarme de máximo de correntes cortadas. Supervisão de Aparelhos Disjuntor Informações Informações Manobras Disjuntor = 0 Disparos Disjuntor = 0 I Cort A Disjuntor = 0.000 I Cort B Disjuntor = 0.000 I Cort C Disjuntor = 0.000 Soma I² A Disjuntor = 0.000 Soma I² B Disjuntor = 0.000 Soma I² C Disjuntor = 0.000 Estado Alarme Manobras: OFF Estado Alarme I²: OFF Limpar Informações kA kA kA kA² kA² kA² ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-20 3 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina Figura 3.17. Menu Informações (do Disjuntor). No menu Limpar Informações o utilizador pode fazer a limpeza dos diversos registos guardados pela TPU, escolhendo o item desejado e executando a ordem correspondente. Supervisão de Aparelhos Disjuntor Informações Limpar Informações Limpar Informações Limpar Limpar Limpar Limpar Limpar Limpar Limpar Limpar Número de Manobras Número de Disparos I Cortada Fase A I Cortada Fase B I Cortada Fase C Soma I² Fase A Soma I² Fase B Soma I² Fase C 3 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 3.18. Menu Limpar Informações (do Disjuntor). Ao aceder ao menu associado à supervisão de um seccionador será apresentado um menu com o seguinte aspecto. Supervisão de Aparelhos Seccionador Isolamento Seccionador Isolamento Parâmetros Informações Valores por Defeito ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 3.19. Menu Supervisão Seccionador Isolamento. O conteúdo e funções disponíveis neste menu é idêntico ao da supervisão dos disjuntores. Para os seccionadores a informação disponível é: ♦ Número de manobras de abertura. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-21 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina Supervisão de Aparelhos Seccionador Isolamento Informações Informações Manobras Secc Isol : 0 Estado Alarme Manobras: OFF Limpar Informações ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar 3 Figura 3.20. Menu Informações (do Seccionador Isolamento). Acedendo ao item Limpar Informações, o utilizador pode fazer a limpeza do número de manobras de abertura registados para o seccionador em causa. Modos de Operação O menu Modos de Operação permite consultar e parametrizar os Modos de Operação da TPU TC420. Funções de Protecção Este menu apresenta todas as funções de protecção existentes na TPU TC420. O seu conteúdo depende da forma de encomenda da unidade. Funções de Protecção Funções de Protecção Máximo de Corrente de Fases Máximo de Corrente de Terra Máximo de Tensão de Fases Máximo de Tensão de Terra Mínimo de Tensão de Fases Frequência ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 3.21. Menu Funções de Protecção. Para cada uma das funções existe um menu de parametrização com o seguinte aspecto: Funções de Protecção Máximo de Corrente de Fases Máximo de Corrente de Fases Cenário 1 Cenário 2 Cenário 3 Cenário 4 Configuração Cenário Valores por Defeito ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-22 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina Figura 3.22. Menu Protecção Máximo de Corrente de Fases. Neste menu é possível aceder aos menus de parametrização dos vários cenários da função de protecção Cenário 1 a Cenário 4 e escolher qual o cenário activo através do item Configuração Cenário. Automatismos Este menu apresenta todas as funções de automatismo existentes na TPU TC420. Automatismos Automatismos Deslastre Centralizado de Tensão Deslastre/Reposição de Tensão Deslastre Contralizado de Frequência Deslastre/Reposição de Frequência Transferência de Protecções 3 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 3.23. Menu Automatismos. Para cada uma das funções existe um menu de parametrização com o seguinte aspecto: Automatismos Transferência de Protecções Transferência de Protecções Cenário 1 Cenário 2 Cenário 3 Cenário 4 Configuração Cenário Valores por Defeito ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 3.24. Menu Transferência de Protecções. Neste menu é possível aceder aos menus de parametrização dos vários cenários da função de automatismo Cenário 1 a Cenário 4 e escolher qual o cenário activo através do item Configuração Cenário. Entradas e Saídas O menu Entradas e Saídas permite aceder à configuração de todas as cartas de entradas e saídas digitais da TPU TC420. Permite ainda configurar o tempo de complementaridade entre entradas duplas. É possível também consultar o estado das entradas. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-23 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina Entradas e Saídas Entradas e Saídas Carta I/O Base Carta I/O Expansão 1 Carta I/O Expansão 2 Entradas Duplas Estado das Entradas ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 3.25. Menu Entradas e Saídas. 3 Comunicações Neste menu estão disponíveis as configurações das comunicações da unidade, incluindo a configuração do protocolo de comunicação com o sistema de SCADA e a configuração das portas série. O seu conteúdo depende da forma de encomenda da unidade. Comunicações Comunicações Comunicação Série Ethernet IEC104 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 3.26. Menu Comunicações. Interface Homem-Máquina Neste menu estão disponíveis as configurações da página de alarmes apresentada na Interface de Supervisão e Comando, e também as configurações de visualização do écran gráfico da TPU TC420. Interface Homem-Máquina Interface Homem-Máquina Alarmes Display Oscilografia ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 3.27. Menu Interface Homem-Máquina. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-24 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina Transformadores de Medida Neste menu podem parametrizar-se as relações de transformação dos transformadores de medida ligados às entradas analógicas da TPU TC420. Acertar Data e Hora O menu Acertar Data e Hora permite consultar e alterar a data e hora actual da TPU TC420, e também aceder ao menu de parametrização da mudança de hora de Inverno / hora de Verão. Acertar Data e Hora Acertar Data e Hora Data : 2003-03-14 Hora : 19:45:06 Parâmetros Valores por Defeito 3 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 3.28. Menu Acertar Data e Hora. Informações No menu Informações é possível consultar as definições do firmware da TPU TC420. As informações apresentadas neste menu devem estar de acordo com a forma de encomenda da TPU TC420 e com a etiqueta de identificação existente no painel posterior. O número de série deverá também estar concordante com o apresentado na caixa. Informações Informações Versão Firmware Número de Série: 97531 Equipamento: TPU B420-Ed1-F-5A-5A-120V50Hz-D-1-1-ETH4-PT ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 3.29. Menu Informações. As informações disponíveis para a unidade são: ♦ Tipo de Equipamento; ♦ Número de Série do firmware; ♦ Valores nominais da TPU TC420 e número de elementos disponíveis. Por exemplo: o item TI Fase : 1.00 (3) indica que a unidade tem Transformadores de Intensidade associados às fases, com corrente nominal de 1 A, em número de 3. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-25 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina ♦ A versão do firmware de todos os microcontroladores da TPU TC420, pode ser consultada acedendo ao item Consultar Versão e escolhendo o microcontrolador pretendido. Todas as versões de código de BOOT e de código NORMAL devem ser iguais em todos os microcontroladores, para cada um dos tipos. Inserir Password Seleccionando este item e pressionando a tecla passwords da forma descrita em 3.3.2. será iniciado o processo de introdução de Alterar Password Este item só é apresentado no menu quando for inserida uma password válida. Acedendo ao menu Alterar Password será possível fazer a configuração das passwords de acordo com o processo descrito em 3.3.2. Menu Sistema Este item só é apresentado no menu quando for inserida a Password de Sistema. Acedendo Neste menu estão disponíveis algumas acções especiais, que são descritas na sua totalidade no Capitulo 7 - Operação. 3.3.4. OUTRAS ACÇÕES NA INTERFACE DE MENUS Além das parametrizações e introdução de passwords a Interface de Menus permite também executar outras acções sobre a TPU. Como exemplo pode citar-se a limpeza dos registos de valores máximos de grandezas analógicas, ou a limpeza do Registo Cronológico de Acontecimentos apresentado na Interface de Menus. Tal como para a confirmação das parametrizações, sempre que o utilizador pretende executar uma acção disponível na Interface de Menus, a TPU TC420 faz um pedido de confirmação ao operador para que a execução da acção seja confirmada. Se esse pedido de confirmação não for atendido a TPU não executa nenhuma acção e volta a apresentar o menu anterior. Para ilustrar a execução deste tipo de acções apresenta-se o procedimento para realizar a limpeza do Registo Cronológico de Acontecimentos mais recente: ♦ Aceder ao menu onde se encontra a acção pretendida utilizando as teclas . , Menu Principal e Medida Registo de Eventos Diagrama de Carga Supervisão de Aparelhos Modos de Operação Funções de Protecção Automatismos Entradas e Saídas Comunicações Interface Homem-Máquina Transformadores de Medida Transformador ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-26 3 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina ♦ Colocar a barra de selecção sobre o item pretendido com e , e pressionar a tecla Registo de Eventos Ver Registo de Eventos Limpar Registo de Eventos Parâmetros Valores por Defeito . ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar ♦ No caso de a acção seleccionada estar protegida por password é necessário inseri-la. 3 Inserir Password Scada:§000000 Scada:§ 000000 Insira Password Antiga:§000000 _ O processo completo de introdução de uma password é descrito em 3.3.2. ¤/¥ alterar; E aceitar; C cancelar ♦ Pressionar para confirmar a execução cancelar. , ou para Limpar Registo de Eventos CARREGUE ENTER PARA LIMPAR ! ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 3.30. Processo de execução de comandos. Outra acção possível de executar na Interface de Menus é a alteração da data e hora da protecção. O procedimento para alterar a data é apresentado de seguida. ♦ Aceder ao menu Acertar Data e Hora e carregar em . Menu Principal Acertar Data e Hora Informações Inserir Password Alterar Password Menu Sistema ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-27 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina ♦ Colocar a barra de selecção sobre o item Data com Acertar Data e Hora e e pressionar a tecla . A parte da data correspondente ao ano passa a piscar e o valor poderá ser alterado utilizando as teclas e . A qualquer altura pode pressionar-se concluir, ou a alteração. ♦ Data:§ 2003 2003-03-14 Hora: 20:27:09 Parâmetros Valores por Defeito ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar para 3 para cancelar No caso de pressionar a parte da data correspondente ao mês passa a piscar e o valor pode ser alterado utilizando as Acertar Data e Hora Data:§ 2003-03-14 03 Hora: 20:27:09 Parâmetros Valores por Defeito e . Em qualquer teclas instante pode pressionar-se para concluir, ou para cancelar a alteração. ♦ No caso de pressionar a parte da data correspondente ao dia passa a piscar e o valor pode ser alterado utilizando as ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Acertar Data e Hora Data:§ 2003-03-14 14 Hora: 20:27:09 Parâmetros Valores por Defeito e . Em qualquer teclas instante pode pressionar-se para concluir, ou para cancelar a alteração. ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar A partir do momento em que se Acertar Data e Hora pressiona a data da protecção fica alterada. Data: Data:§2003-03-14 2003-03-14 Hora: 20:27:09 Parâmetros Valores por Defeito ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 3.31. Processo de alteração da data. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-28 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina O procedimento é semelhante no caso de alteração da hora, sendo necessário alterar a hora, minutos e segundos. 3 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-29 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina 3.4. FUNCIONAMENTO DA INTERFACE DE SUPERVISÃO E COMANDO A Interface de Supervisão e Comando é constituída por dois elementos: ♦ Página de alarmes, constituída pelos LEDs de alarmes e descritivos de identificação associados, apresentados no display gráfico; ♦ Sinóptico, apresentado no display gráfico, permite representar de forma gráfica a configuração do painel a que a TPU TC420 está associada, os estados dos aparelhos e ainda a definição de objectos para acesso simplificado a funções e configurações da TPU TC420. A Interface de Supervisão e Comando é a interface por defeito da TPU TC420. Após algum tempo sem ser pressionada qualquer tecla a TPU TC420 passa automaticamente para esta interface, apagando ao mesmo tempo a lâmpada de iluminação do display gráfico. Para aceder à Interface de Supervisão e Comando a partir da Interface de Menus é necessário carregar na tecla . A passagem para a Interface de Supervisão e Comando pode ser feita a partir de qualquer menu. Quando ocorre a transição de interface a TPU TC420 regista qual o menu, ou página do sinóptico, em que se encontra nesse momento e se o utilizador decidir voltar à mesma interface será apresentado o menu, ou página de sinóptico, em que se encontrava. 3.4.1. PÁGINA DE ALARMES A página de alarmes é constituída por 8 LEDs, a que podem ser associadas variáveis lógicas que traduzem eventos ocorridos durante o funcionamento da TPU TC420. Esses eventos podem ser arranques ou disparos de funções de protecção, estado actual de automatismos e bloqueios, etc. No Anexo E- Tabela de Opções de Alarmes apresentam-se todas as hipóteses de configuração possível para os LEDs da página de alarmes. Os descritivos correspondentes às sinalizações lógicas associadas a cada um dos alarmes são apresentados no display gráfico permitindo uma visualização rápida do seu significado. O processo de configuração e utilização está descrito no Capitulo 7 - Operação. 3.4.2. SINÓPTICO Podem ser definidas até duas páginas com sinópticos. A escolha de qual é a página apresentada no display gráfico é realizada através das teclas e, apresentando a TPU TC420 a Interface de Supervisão e Comando. A configuração do sinóptico só pode ser realizada utilizando o programa WinProt, mais concretamente o módulo WinMimic. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-30 3 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina A utilização do sinóptico descrita de seguida é baseada num sinóptico de exemplo que pode facilmente ser configurado pelo utilizador a partir da livraria que acompanha a instalação do programa e da leitura do Manual de Utilizador do WinProt. Após o envio do sinóptico para a TPU TC420 a Interface de Supervisão e Comando ficará com o seguinte aspecto: 3 1234567890123456789012345678901234567890 Figura 3.32. Aspecto do display com o sinóptico de exemplo. Neste exemplo podem identificar-se todos os objectos que constituem o sinóptico: Objecto Estático Este objecto corresponde normalmente ao esquema unifilar do painel a que está associada a TPU TC420. Não é possível interagir com este objecto. Objecto Aparelho Os objectos do tipo aparelho podem servir para monitorizar estados de aparelhos ou de qualquer outra sinalização lógica interna da TPU TC420. De acordo com a configuração o seu estado pode ser dinâmico, variando a representação de acordo com o estado actual das sinalizações lógicas a ele associadas. Com a configuração adequada também podem ter acções associadas que serão executadas através das teclas e . Objecto Comando Estes objectos têm como função principal a alteração de estados de bloqueios lógicos. Com a configuração adequada também podem ter acções associadas que serão executadas através das teclas e . Objecto Parâmetro A utilização dos objectos do tipo Parâmetro pode ter duas vertentes. Em modo Visualizar permite apresentar no Interface de Supervisão e Comando o valor de qualquer parâmetro das funções de protecção, automatismo ou configuração, existentes na TPU TC420. Em modo Alterar é possível alterar os parâmetros de qualquer função para valores pré-definidos, TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-31 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina actuando sobre as teclas e . Objecto Medida Todas as medidas analógicas disponíveis na TPU TC420 podem ser visualizadas na Interface de Supervisão e Comando. 0.000 Da mesma forma os contadores de manobras dos aparelhos podem ser apresentados no Sinóptico para uma rápida consulta. A actualização das medidas e contadores é feita automaticamente, da mesma forma que para o Menu de Medidas na Interface de Menus. O valor é actualizado sempre que ocorre uma alteração superior à precisão garantida pela TPU TC420 para essa grandeza. Não é possível interagir com este objecto. Linha de Informação Na linha inferior da Interface de Supervisão e Comando é apresentada a seguinte informação: ♦ Descrição dos objectos seleccionados, de acordo com a configuração feita com o WinMimic; ♦ Informação relativa às acções executadas com as teclas 1234567890123456789012345678901234567890 e . Seleccionar um objecto Para actuar sobre um objecto existente no sinóptico é necessário em primeiro lugar seleccionálo. Isso é conseguido actuando na tecla ♦ da forma descrita a seguir. Carregando a primeira vez na será seleccionado o tecla primeiro aparelho, ou comando, sobre o qual seja possível dar ordens, existente na página actual do sinóptico. No caso de exemplo será o Disjuntor. Quando um aparelho é seleccionado a área ocupada pela figura correspondente será representada em cor invertida. Na linha de informação será apresentada a descrição do aparelho. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-32 3 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina ♦ Carregando de novo na tecla será seleccionado o próximo aparelho, ou comando, sobre o qual seja possível dar ordens na página actual do sinóptico. Carregando repetidamente na tecla serão seleccionados todos os aparelhos e comandos da página actual. Na linha de informações serão apresentadas as descrições correspondentes a cada um deles. 3 . . . Figura 3.33. Utilização da tecla SEL. O processo de selecção de objectos no sinóptico tem algumas particularidades: ♦ Quando fica seleccionado o último objecto da página actual, carregando novamente em a selecção desaparece. ♦ A selecção também desaparece se: ♦ ♦ Houver actuação sobre as teclas ou ; ♦ A página visível do sinóptico for alterada com as teclas ♦ Houver passagem para a Interface de Menus com as teclas ou ; ou . A selecção é sempre cíclica, isto é, será sempre iniciada num mesmo objecto e terminará sempre num outro objecto definido na página actual. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-33 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina Actuar sobre um objecto Para actuar sobre um objecto são utilizadas as teclas depende do tipo de objecto. e . A acção desencadeada No caso do objecto Aparelho a cada uma das teclas está associado o envio de um impulso lógico (transição 0→ 1→ 0) para uma gate da lógica de automação, de acordo com a configuração realizada com o WinMimic. Para o objecto Comando não existe diferença entre as teclas e , para qualquer um dos estados. Ao seleccionar o objecto, carregando em qualquer uma destas teclas é enviada a sinalização (0→ 1 ou 1→ 0), associada a esse estado. Quando o utilizador decide fazer o envio da ordem esta pode estar bloqueada, de acordo com a configuração do objecto. Nesse caso, a ordem não será enviada, e será apresentada na linha de informação a mensagem Comando Bloqueado !!. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-34 3 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina 3.5. UTILIZAÇÃO DO WINPROT A utilização da aplicação de interface com a TPU TC420, WinProt, é o processo mais amigável para executar todas as acções de parametrização e configuração da TPU TC420, bem como para consultar todos os registos produzidos por esta. 3 Além das acções disponíveis na Interface Homem-Máquina Local, com o WinProt é possível realizar outras operações, nomeadamente: ♦ Parametrizar a lógica de automação; ♦ Editar os descritivos associados a todas as variáveis lógicas; ♦ Simular a actuação da protecção; ♦ Desenhar o sinóptico; ♦ Recolher e visualizar todos os Registos Cronológicos de Acontecimentos armazenados na TPU; ♦ Recolher e visualizar as osciloperturbografias registadas; ♦ Recolher e visualizar os diagramas de carga em formato gráfico. ♦ Realizar testes de comissionamento. ♦ Actualizar o firmware. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-35 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina Para utilizar o WinProt com a TPU TC420 são necessários alguns procedimentos prévios para recolher informação da unidade para a base de dados do WinProt, de forma a permitir a utilização de todas as suas funcionalidades. Seguindo passo a passo as instruções seguintes será possível actualizar toda a informação necessária sobre a TPU TC420 para a base de dados do WinProt. A partir desse momento o utilizador poderá configurar as diversas funções da TPU e consultar a informação produzida por esta. Iniciar o WinProt WinProt.exe Após a instalação do programa WinProt, aceder ao menu Iniciar do Windows e clicar em Programas -> WinProt 4 -> WinProt 4. Ao iniciar o programa será pedida a identificação de utilizador e respectiva password. Deverá ser inserido um utilizador apropriado às perpissões pretendidas. Comunicações A comunicação série habitual com a TPU TC420 é feita utilizando um cabo série vulgarmente designado por “transparente” ou “directo”, equipado com uma ficha do tipo DB9 macho numa extremidade, e uma ficha DB9 fêmea na outra que é ligada ao conector COM3 do painel frontal. Pode-se também utilizar as portas série traseiras desde que estas não estejam ocupadas com protocolos de comunicações específicos, como por exemplo o DNP3.0. Essas portas podem ser do tipo RS232, Rs485 ou fibra óptica de plástico ou vidro. A comunicação com o WinProt faz-se em RS232 pelo que nos outros casos é preciso usar conversores para ligar ao PC. Se a TPU TC420 tiver uma carta de comunicações Ethernet, pode ainda comunicar com o WinProt via TCP/IP ou pela porta série da carta de Ethernet. No menu do programa WinProt clicar em Comunicações -> Configurar Comunicações >Subestação -> TPU x420 de onde pode escolher um dos seguintes tipos de comunicação: ♦ Porta Série: Utilizado para comunicação por protocolo série. Deverá configurar-se o endereço, porto, taxa de transmissão , bits de dados , bits de terminação e a paridade para esta interface de comunicação. ♦ DNP3.0: Utilizado na comunicação por protocolo DNP 3.0.. Deverá configurar-se o Endereço da TPU e o Endereço da UC para este interface de comunicação, pode-se colocar directamente o IP local. ♦ Lonworks: Utilizado para configurar a comunicação com a rede local Lonworks. Deverá configurar-se a Location String e o Endereço da UC (Unidade Central) para este interface de comunicação, pode-se colocar directamente o IP local. ♦ TCP/IP: Utilizado para configurar a comunicação com a rede local Ethernet. Deverá configurar-se o Endereço da UC para este interface de comunicação. Adicionar a TPU TC420 à base de dados Na janela principal do WinProt clicar no link Ferramentas para gestão da base de dados. Será iniciado o módulo de gestão das unidades da base de dados do WinProt. ♦ Clicar em Adicionar Unidade. ♦ Na janela Adicionar Unidade clicar em Obter da Protecção. O programa deverá receber a informação da TPU TC420 e preencher todos os campos da janela, excepto a Descrição da TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-36 3 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina Protecção. ♦ Inserir no campo Descrição da Protecção o nome a utilizar como identificação da TPU na base de dados. Por exemplo: TPU TC420 EXEMPLO. ♦ Clicar em Adicionar, para a informação ser guardada na base de dados. ♦ Clicar em OK para sair da Gestão da Base de Dados. Configuração Lógica e Descritivos do RCA Na janela principal do WinProt clicar no link do módulo de edição lógica. Será iniciado o módulo WinLogic. Este módulo permite configurar a lógica de automação e os descritivos do Registo Cronológico de Acontecimentos. ♦ Na lista de unidades seleccionar a unidade TPU TC420 EXEMPLO. ♦ Clicar no botão existentes na TPU. ♦ Associado à unidade escolhida deverá surgir a lista de todos os módulos lógicos existentes na TPU. ♦ Na lista de unidades seleccionar de novo a unidade TPU TC420 EXEMPLO e clicar no botão na barra de tarefas para receber a lista de módulos lógicos . ♦ Na janela de comunicações escolher sucessivamente Módulos, Seleccionar Todos e OK. A partir deste momento o WinLogic irá actualizar para a base de dados toda a lógica de automação e descritivos do RCA existentes na TPU. Parâmetros das Funções Na janela principal do WinProt clicar no link de módulo de parametrização das. Será iniciado o módulo WinSettings. Este módulo permite configurar os parâmetros das funções de protecção, dos automatismos e as configurações da TPU TC420. ♦ Na lista de unidades seleccionar a unidade TPU TC420 EXEMPLO. ♦ Clicar no botão existentes na TPU. ♦ Associado à unidade escolhida deverá surgir a lista de todas as funções existentes na unidade. ♦ Na lista de unidades seleccionar de novo a unidade TPU TC420 EXEMPLO e clicar no botão na barra de tarefas para receber a lista de módulos lógicos . ♦ Na janela de comunicações escolher sucessivamente Funções, Seleccionar Todos e OK. A partir deste momento o WinSettings irá actualizar para a base de dados todas as funções incluindo gamas, bibliotecas e parâmetros. Sinóptico Na janela principal do WinProt clicar no link do módulo de configuração do sinóptico. Será TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-37 3 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina iniciado o módulo WinMimic. Este módulo permite desenhar o sinóptico que é apresentado na Interface de Supervisão e Comando. ♦ Na lista de unidades seleccionar a unidade TPU TC420 EXEMPLO. ♦ Clicar no botão na barra de tarefas para receber os dados do sinóptico da TPU TC420. Esta operação é necessária para actualizar a base de dados relativamente às dimensões do sinóptico, número máximo de aparelhos, etc. ♦ Associado à unidade escolhida deverá surgir o item Sinóptico. Clicando neste item o utilizador terá acesso à janela de configuração do Sinóptico. Registos Na janela principal do WinProt clicar no link do módulo de recolha e análise de registos. Será iniciado o módulo WinReports. Com este módulo é possível consultar toda a informação adquirida e produzida pela TPU TC420. ♦ Na lista de unidades seleccionar a unidade TPU TC420 EXEMPLO. ♦ Clicar no botão na barra de tarefas para receber a informação sobre os tipos de registos disponíveis na TPU. ♦ Associado à unidade escolhida deverão surgir os itens Medidas, Diagramas Carga, Registo Eventos, Oscilografia e Informação Hardware. Seleccionando cada um destes itens e será possível ao utilizador receber e visualizar os diferentes tipos clicando no botão de registos existentes na unidade. Teste da Protecção Na janela principal do WinProt clicar no link do módulo de teste da unidade. Será iniciado o módulo WinTest. Com este módulo é possível realizar testes de comissionamento na TPU TC420. ♦ Na lista de unidades seleccionar a unidade TPU TC420 EXEMPLO. ♦ Configure a amplitude, fase e frequência de cada sinal do teste, utilizando os popup menus, clique no botão ♦ para iniciar a simulação. Enquanto a simulação se encontra a decorrer existem quatro situações em que esta é , quando o trigger estiver activado e ocorrer a transição finalizada: com o botão configurada, caso ocorra um erro de comunicações ou quando o tipo de sinal a simular corresponder a um impulso e finalizar o intervalo de tempo configurado. Actualizar Firmware Na janela principal do WinProt clicar no link do módulo de actualização de firmware. Será iniciado o módulo WinCode responsável pelo processo de actualização do firmware da TPU TC420. • Seleccione o ficheiro S Record (S19) respectivo ao processador para o qual pretende descarregar o firmware. • Seleccione a protecção TPU TC420 EXEMPLO. para configurar. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-38 3 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina • Inicie o processo de descarregamento do firmware para as flashs do processador pressionando o botão Descarregar. • Caso seja necessário actualizar o firmware dos restantes processadores repita o processo para cada processador da protecção. (MASTER,SLAVE1 e SLAVE2) • No final verifique se existiu algum problema na gravação efectuando a operação Reiniciar a Protecção. Para ter uma descrição mais completa sobre o programa de interface WinProt e os seus módulos constituintes deverá ser consultado o Manual WinProt 4.00. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-39 3 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina 3.6. UTILIZAÇÃO DO WEBPROT As unidades de protecção e controlo EFACEC podem disponibilizar um servidor Web embebido, WebProt, que permite consultar não só os vários registos e funções da unidade como também alterar a parametrização actual, sem que para isso seja necessário uma aplicação especial. O servidor WebProt pode ser acedido a partir de um browser, como, por exemplo, o Internet Explorer. 3 Com o WebProt é possível realizar operações como: ♦ Consultar informação geral da unidade como tipo, forma de encomenda, descrição geral, tipo de registos, versão e número de série; ♦ Consultar a lista de medidas disponíveis e alterar as medidas alteráveis; ♦ Consultar a lista de diagramas de carga disponíveis na unidade e aceder a cada um deles; ♦ Consultar a lista de registos de eventos disponíveis na unidade e aceder a cada um deles; ♦ Consultar a lista de oscilografias disponíveis na unidade e aceder a cada uma delas; TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-40 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina 3 ♦ Consultar a lista de defeitos registados pela unidade e aceder a cada um deles; ♦ Consultar a lista de funções da unidade; ♦ Para cada uma das funções, consultar a parametrização actual e, perante uma password de acesso alterar essa parametrização; TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-41 Capítulo 3 - Interface Homem-Máquina ♦ Aceder directamente ao email de suporte; ♦ Aceder directamente à página web da EFACEC; ♦ Consultar o número de acessos anteriores, via WebProt, à unidade; ♦ Imprimir a informação apresentada. Para iniciar o WebProt são necessárias algumas configurações prévias do Internet Explorer. Configurações do Internet Explorer Aceder ao menu Tools->Internet Options, selecionar a Tab General e em Check for newer versions of stored pages seleccionar a opção Every visit to the page. Aceder ao menu Tools->Internet Options, selecionar a Tab Connections e clicar em LAN Settings, clicar em Advanced e na combo box Exceptions adicionar o endereço ip da unidade. Iniciar o WebProt Para aceder à página inical do WebProt basta configurar o browser correctamente (como descrito no ponto anterior) e inserir na barra de endereços: http:\\ seguido do IP da unidade. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 3-42 3 4 Capítulo 4. CONFIGURAÇÃO Neste capítulo é explicada a configuração das diversas interfaces da TPU TC420, tanto a das entradas analógicas como a das entradas e saídas digitais e a da interface homem-máquina local. São também descritas outras configurações de base necessárias ao correcto funcionamento das funções de protecção e controlo, como a data e hora da protecção e a utilização da lógica programável. A configuração da interface com a rede de área local é reservada para um capítulo próprio. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-1 Capítulo 4 - Configuração ÍNDICE 4.1. DATA E HORA ............................................................................................................... 4-3 4.1.1. Sincronização Horária .................................................................................................4-3 4.1.2. Parametrização............................................................................................................4-4 4.1.3. Lógica de Automação..................................................................................................4-7 4.2. TRANSFORMADORES DE MEDIDA....................................................................................... 4-8 4.2.1. Parametrização............................................................................................................4-9 4.2.2. Lógica de Automação..................................................................................................4-9 4.3. ENTRADAS E SAÍDAS DIGITAIS.........................................................................................4-11 4.3.1. Entradas.................................................................................................................... 4-11 4.3.2. Saídas........................................................................................................................ 4-13 4.3.3. Parametrização......................................................................................................... 4-15 4.3.4. Lógica de Automação............................................................................................... 4-19 4.4. INTERFACE LOCAL ........................................................................................................4-21 4.4.1. Display ...................................................................................................................... 4-21 4.4.2. Página de Alarmes.................................................................................................... 4-21 4.4.3. Sinóptico................................................................................................................... 4-22 4.4.4. Parametrização......................................................................................................... 4-28 4.4.5. Lógica de Automação............................................................................................... 4-30 4.5. LÓGICA PROGRAMÁVEL .................................................................................................4-31 4.5.1. Variáveis Lógicas ...................................................................................................... 4-31 4.5.2. Inferência da Lógica ................................................................................................. 4-35 4.5.3. Parametrização......................................................................................................... 4-36 4.6. MODOS DE OPERAÇÃO .................................................................................................4-42 4.6.1. Tipos de Modos de Operação.................................................................................. 4-42 4.6.2. Parametrização......................................................................................................... 4-42 4.6.3. Lógica de Automação............................................................................................... 4-43 4.7. OSCILOGRAFIA ............................................................................................................4-49 4.7.1. Características .......................................................................................................... 4-49 4.7.2. Parametrização......................................................................................................... 4-49 4.7.3. Lógica de Automação............................................................................................... 4-50 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-2 4 Capítulo 4 - Configuração 4.1. DATA E HORA A configuração da data e hora na protecção é fundamental para a correcta datação dos eventos reportados pela TPU TC420. É também necessária para datar as alterações dos conjuntos de parametrizações e os restantes registos produzidos pela protecção. O processo implementado garante a precisão da datação efectuada, além de permitir mecanismos de sincronização horária para assegurar a igualdade das datas entre diferentes unidades. 4.1.1. SINCRONIZAÇÃO HORÁRIA A actualização da data e hora internas à protecção é distinta consoante esta é uma: ♦ Sincronização interna quando a protecção não se encontra integrada numa rede de área local; ♦ Sincronização por Protocolo SCADA quando o sinal de sincronização é imposto pelo sistema de SCADA; ♦ Sincronização por SNTP quando a sincronização é feita através do protocolo SNTP. Sincronização Interna (RTC) Quando a TPU TC420 funciona isoladamente de qualquer rede de comunicação, a datação dos eventos é feita autonomamente. Nesta situação não é possível, obviamente, assegurar a sincronização entre unidades distintas. A data e hora actuais podem ser configuradas na TPU TC420 directamente a partir da sua interface local, como descrito no Capítulo 3 – Interface Homem-Máquina. A grande precisão do relógio interno permite obter uma datação de eventos com resolução de 1 ms. Um relógio de tempo real (RTC) garante que, mesmo desligando a protecção, a hora continua a ser actualizada, de forma que períodos de desligação e arranque da unidade não tenham efeitos graves na datação efectuada. O erro introduzido nessa situação é inferior a 1 s. A datação dos eventos registados pela TPU TC420 é sempre feita na hora local do país ou zona do globo onde está instalada. Para tal, é possível parametrizar o desvio do respectivo fuso horário relativamente à referência dada pela hora GMT (Greenwich Mean Time), bem como o dia e hora do início e fim do período de Verão, de acordo com as disposições legais em vigor. Com esses dados configurados, a protecção encarrega-se automaticamente das mudanças de hora durante o seu período de funcionamento. Sincronização por Protocolo SCADA Na situação em que a TPU TC420 está integrada numa rede de área local, a hora é imposta por esta. A protecção recebe periodicamente um sinal de sincronização horária, previsto no protocolo de comunicações, que garante a datação síncrona dos eventos em todas as unidades da subestação. Alterações efectuadas à data na interface local não têm efeito. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-3 4 Capítulo 4 - Configuração A data e hora continuam, no entanto, a ser refrescadas no RTC, de forma a que, após uma desligação temporária da protecção, mesmo retirando a ligação à rede de comunicação, a hora continua a ser aproximadamente correcta, com um erro máximo de 1 s. A hora difundida na rede LAN pode ser a hora local ou estar referida à hora GMT. Porque o sinal de sincronização só é recebido com uma periodicidade de alguns segundos, esta última opção é preferível pois permite que a mudança para hora de Verão (ou a sua complementar) seja considerada no preciso instante em que esta ocorre. Se a rede emitir a hora relativa ao meridiano GMT, devem ser parametrizados na protecção todos os dados relativos ao fuso horário e às mudanças ao longo do ano, fazendo esta a conversão de hora GMT para hora local. Se o sinal horário difundido na rede estiver já em hora local, incluindo as duas mudanças de hora durante o ano, então a mudança automática da hora na protecção não deve ser configurada, ficando a rede encarregue dessa função. Sincronização por SNTP Em alternativa às mensagens recebidas do SCADA, a sincronização horária da TPU TC420 pode ser implementada por protocolo SNTP. O modo de funcionamento da actualização interna da data e hora na protecção é idêntico ao referido no ponto anterior. 4.1.2. PARAMETRIZAÇÃO O parâmetro Sincronização permite a selecção da fonte de sincronismo, de entre as opções INTERNA (sem sincronização exterior), SNTP ou SCADA. Para configurar o fuso horário local e as mudanças de horário de Inverno para horário de Verão e vice-versa, devem ser parametrizados os dados apresentados de seguida. A diferença horária entre a hora local e a hora no meridiano GMT durante o período de Inverno pode ser positiva, se a hora local se encontrar em avanço relativamente à hora GMT (zonas a Este deste meridiano), ou negativa, se estiver em atraso (zonas a Oeste). Para tal deve ser configurado o parâmetro Offset Hora Inverno> Sinal como POSITIVO ou NEGATIVO. Os parâmetros Offset Hora Inverno> Horas, Offset Hora Inverno> Minutos e Offset Hora Inverno> Segundos indicam, respectivamente, o número de horas, minutos e segundos de diferença. Para o desvio horário durante o período de Verão, a configuração é semelhante. O parâmetro Offset Hora Verão> Sinal indica se a hora local se encontra em avanço (POSITIVO) ou atraso (NEGATIVO) relativamente à hora GMT. Os parâmetros Offset Hora Verão> Horas, Offset Hora Verão> Minutos e Offset Hora Verão> Segundos quantificam esse desvio. Por norma, o horário de Verão está uma hora em avanço relativamente à hora de Inverno. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-4 4 Capítulo 4 - Configuração Acertar Data e Hora Parâmetros Parâmetros Sincronização: INTERNA Offset Inverno> Sinal: POSITIVO Offset Inverno> Horas: 0 Offset Inverno> Minutos: 0 Offset Inverno> Segundos: 0 Offset Verão> Sinal: POSITIVO Offset Verão> Horas: 1 Offset Verão> Minutos: 0 Offset Verão> Segundos: 0 Hora Verão> Estado: ON Hora Verão> Formato: DIA DA SEMANA Hora Verão> Dia Ano: 90 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Parâmetros Hora Verão> Dia Semana: DOMINGO Hora Verão> Semana: 5 Hora Verão> Mês: MARCO Hora Verão> Hora: 1 Hora Verão> Minuto: 0 Hora Verão> Segundo: 0 Fim Hora Verão> Estado: ON Fim Hora Verão> Formato: DIA DA SEMANA Fim Hora Verão> Dia Ano: 300 Fim Hora Verão> Dia Semana: DOMINGO Fim Hora Verão> Semana: 5 Fim Hora Verão> Mês: OUTUBRO 4 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Parâmetros Fim Hora Verão> Hora: 1 Fim Hora Verão> Minuto: 0 Fim Hora Verão> Segundo: 0 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 4.1. Menu Parâmetros (Acertar Data e Hora). O conjunto de dados relativo ao Início da Hora de Verão permite parametrizar o instante da mudança da hora de Inverno para hora de Verão. Um conjunto de parâmetros similar permite configurar a mudança de hora complementar, correspondente ao fim da hora de Verão. Tomando como exemplo a primeira destas mudanças, o parâmetro Hora Verão> Estado indica se esta está activa. Há duas possibilidades de parametrização, cuja opção é feita no parâmetro Hora Verão> Formato Data: DIA DO ANO ou DIA DA SEMANA. Na primeira hipótese, fica activo o parâmetro Hora Verão> Dia do Ano que indica o dia em que a hora muda: o seu valor está compreendido entre 1 e 366, sendo 1 o dia 1 de Janeiro e 366 o dia 31 de Dezembro. Para evitar a alteração deste parâmetro nos anos bissextos, o dia 28 de Fevereiro corresponde sempre ao 59º dia do ano e o dia 1 de Março ao valor 61, independentemente de haver ou não dia 29 de Fevereiro. O dia do ano 60 é convertido automaticamente para o dia 61 nos anos não bissextos. Na segunda hipótese, a data de mudança da hora é indicada por um dia de uma semana, a que correspondem os parâmetros Hora Verão> Dia da Semana (de DOMINGO a SÁBADO), Hora Verão> Semana (de 1 a 5) e Hora Verão> Mês (de JANEIRO a DEZEMBRO). Semana 1 significa a primeira ocorrência do dia escolhido no mês indicado, semana 2 a segunda ocorrência e assim por diante. Semana 5 indica a última ocorrência desse mesmo dia no mês (pode ser, de facto, a quinta mas também pode ser a quarta se nesse ano e mês apenas houver quatro dias da semana iguais ao escolhido). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-5 Capítulo 4 - Configuração Independentemente da opção escolhida, devem ser parametrizados os dados Hora Verão> Horas, Hora Verão> Minutos e Hora Verão> Segundos, que indicam o momento do dia em que a hora avança ou recua. A parametrização por defeito corresponde aos dados de Portugal continental. A hora de Inverno é coincidente com a hora GMT (desvio de 0 horas, 0 minutos e 0 segundos), enquanto que no Verão, há um avanço de uma hora (diferença positiva de 1 hora, 0 minutos e 0 segundos). A mudança para o horário de Verão acontece à 1 hora da manhã do último domingo de Março de cada ano: 1 hora, 0 minutos e 0 segundos do domingo da 5ª semana (ou 4ª) do mês de Março. O horário de Verão termina também à 1 hora da manhã, no último domingo do mês de Outubro: 1 hora, 0 minutos e 0 segundos do domingo da 5ª semana, (ou 4ª) do mês de Outubro. A parametrização destas mudanças está pois activa e é em função do dia da semana. Para qualquer outro país do Mundo, os mesmos parâmetros devem ser configurados de acordo com as disposições legais sobre a hora em vigor. Tabela 4.1. Parâmetros da hora. Parâmetro Gama Cenário Actual 1..1 1 Sincronização INTERNA / SNTP / SCADA INTERNA Offset Inverno> Sinal POSITIVO / NEGATIVO POSITIVO Offset Inverno> Horas 0..14 h 0 Offset Inverno> Minutos 0..59 min 0 Offset Inverno> Segundos 0..59 s 0 Offset Verão> Sinal POSITIVO / NEGATIVO Offset Verão> Horas 0..14 h 1 Offset Verão> Minutos 0..59 min 0 Offset Verão> Segundos 0..59 s 0 Hora Verão> Estado OFF / ON ON Hora Verão> Formato DIA DO ANO / DIA DA SEMANA DIA DA SEMANA Hora Verão> Dia Ano 1..366 dia 90 Hora Verão> Semana 1..5 sem 5 Hora Verão> Dia Semana DOMINGO / SEGUNDA / TERCA / QUARTA / QUINTA / SEXTA / SÁBADO dia DOMINGO Hora Verão> Mês JANEIRO / FEVEREIRO / MARÇO / ABRIL / MAIO / JUNHO / JULHO / AGOSTO / SETEMBRO / OUTUBRO / NOVEMBRO / DEZEMBRO mês MARÇO Hora Verão> Hora 0..23 h 1 Hora Verão> Minuto 0..59 min 0 Hora Verão> Segundo 0..59 s 0 Fim Hora Verão> Estado OFF / ON TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 Unidade Valor defeito POSITIVO ON 4-6 4 Capítulo 4 - Configuração Fim Hora Verão> Formato DIA DO ANO / DIA DA SEMANA DIA DA SEMANA Fim Hora Verão> Dia Ano 1..366 dia 300 Fim Hora Verão> Semana 1..5 sem 5 Fim Hora Verão> Dia Semana DOMINGO / SEGUNDA / TERCA / QUARTA / QUINTA / SEXTA / SÁBADO dia DOMINGO Fim Hora Verão> Mês JANEIRO / FEVEREIRO / MARÇO / ABRIL / MAIO / JUNHO / JULHO / AGOSTO / SETEMBRO / OUTUBRO / NOVEMBRO / DEZEMBRO mês OUTUBRO Fim Hora Verão> Hora 0..23 h 1 Fim Hora Verão> Minuto 0..59 min 0 Fim Hora Verão> Segundo 0..59 s 0 4 4.1.3. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO Relativamente à configuração da data e hora da protecção estão disponíveis algumas variáveis lógicas que permitem indicar ao utilizador no Registo de Eventos acontecimentos associados às mudanças de horário manuais ou automáticas. Para além das variáveis indicadas na Tabela 4.2 estão também disponíveis as variáveis associadas à mudança de parâmetros, lógica ou descritivos (ver Capítulo 6.1). Tabela 4.2. Descrição das variáveis lógicas do módulo da hora. Id Nome Descrição 3584 Início Hora Verão Indicação do instante de mudança da hora de Inverno para hora de Verão 3585 Fim Hora Verão Indicação do instante de mudança da hora de Verão para hora de Inverno 3586 Hora MMI Indicação da alteração da hora actual na interface local da protecção 3587 Ligação Unidade Indicação da hora de ligação da protecção 3588 Desligação Unidade Indicação da hora de desligação da protecção TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-7 Capítulo 4 - Configuração 4.2. TRANSFORMADORES DE MEDIDA A configuração dos transformadores de medida diz respeito exclusivamente às ligações da carta de entradas analógicas. A TPU TC420 permite configurar a relação de transformação do transformador de corrente (TI) ou de tensão (TT) ligado a cada uma das entradas de corrente ou tensão, respectivamente, por grupos de entradas. n(TI ) = n(TT ) = I nom, prim (TI ) I nom ,sec (TI ) U nom, prim (TT ) U nom ,sec (TT ) (4.1) (4.2) A configuração dos transformadores de medida é necessária para a correcta apresentação das medidas em valores primários na interface local e remota da TPU TC420. Os valores observados nas entradas da protecção (secundário do TI ou TT) são multiplicados pela relação de transformação parametrizada de modo a obter os correspondentes valores no primário. As funções de protecção não são afectadas por esta configuração, pois os limiares operacionais respectivos são parametrizados em valores por unidade da corrente (ou tensão) nominal da entrada analógica associada. A única excepção é a função de Protecção Diferencial Restrita de Terra. A relação de transformação dos TI é necessária para compensar a diferença de amplitudes entre as correntes de fase do secundário e a corrente de neutro do transformador a proteger. Se as relações de transformação dos TI não forem correctamente configuradas, a função de protecção diferencial restrita de terra pode actuar indevidamente em situações de ausência de defeito interno ao transformador. De forma a aumentar a sensibilidade das funções de protecção, pode ser escolhido um valor nominal para as entradas de corrente diferente (inferior) do valor nominal do secundário do TI respectivo. Isto pode ser particularmente útil para a quarta entrada de corrente, se se pretender observar correntes de defeito de valor bastante reduzido. Por exemplo, escolher um valor nominal de 0,2A para um TI com o secundário de 1A permite aumentar 5 vezes a sensibilidade dessa entrada. Deve ter-se em conta que as regulações das funções de protecção deverão ser multiplicadas, neste caso, por 5 relativamente aos valores pretendidos. A regulação de um limiar operacional para 0,1 pu (10% de 0,2A) corresponde efectivamente a um valor real de 0,2 pu (2%) relativamente aos TI da subestação. Por outro lado, deve ter-se em conta que, ao aumentar a sensibilidade da entrada, o valor máximo de corrente admissível também é inferior (no exemplo referido, 5 vezes). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-8 4 Capítulo 4 - Configuração 4.2.1. PARAMETRIZAÇÃO Devem ser regulados 3 parâmetros, correspondentes aos 3 grupos de entradas analógicas disponíveis, que podem ser ajustados no menu da TPU TC420: Transformadores de Medida Parâmetros Parâmetros I1N/I2N TI Fases: 100.000 I1N/I2N TI Neutro: 100.000 U1N/U2N TT Fases: 100.000 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 4.2. Menu Transformadores de Medida. 4 O parâmetro I1N/I2N TI Fases é a relação de transformação dos três TI de fase montados na linha; o parâmetro U1N/U2N TT Fases é a relação de transformação dos três TT de fase. O parâmetro I1N/I2N TI Neutro é a relação de transformação do(s) TI associado(s) à quarta entrada de corrente: no caso de ser um TI toroidal que mede o valor da corrente residual, é a relação desse transformador; no caso de uma montagem Holmgreen, o valor do parâmetro deve ser igual à relação dos TI de fase I1N/I2N TI Fases. Tabela 4.3. Parâmetros dos transformadores de medida. Parâmetro Gama Unidade Valor defeito Cenário Actual 1..1 1 I1N/I2N TI Fases 1..10000 100 I1N/I2N TI Neutro 1..10000 100 U1N/U2N TT Fases 1..10000 100 4.2.2. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO O módulo lógico associado aos transformadores de medida é composto por várias variáveis que indicam o estado dos transformadores de tensão. Estas entradas permitem até dois conjuntos de TT monitorizados por entradas binárias que não têm forçosamente de corresponder aos TT cuja tensão é medida nas entradas analógicas da TPU TC420. Estão também disponíveis as variáveis associadas à mudança de parâmetros, lógica ou descritivos (ver Capítulo 6.1). Tabela 4.4. Descrição das variáveis lógicas do módulo dos transformadores de medida. Id Nome Descrição 4352 TT 1 Desligado Entrada associada ao TT 1 desligado 4353 TT 1 Ligado Entrada associada ao TT 1 ligado 4354 TT 1 Extraído Entrada associada ao TT 1 extraído TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-9 Capítulo 4 - Configuração 4355 TT 1 Introduzido Entrada associada ao TT 1 introduzido 4356 TT 2 Desligado Entrada associada ao TT 2 desligado 4357 TT 2 Ligado Entrada associada ao TT 2 ligado 4358 TT 2 Extraído Entrada associada ao TT 2 extraído 4359 TT 2 Introduzido Entrada associada ao TT 2 introduzido 4360 Estado do TT 1 Estado do TT 1 resultante das duas entradas TT 1 Desligado / Ligado 4361 Posição do TT 1 Posição do TT 1 resultante das duas entradas TT 1 Extraído / Introduzido 4362 Estado do TT 2 Estado do TT 2 resultante das duas entradas TT 2 Desligado / Ligado 4363 Posição do TT 2 Posição do TT 2 resultante das duas entradas TT 2 Extraído / Introduzido 4 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-10 Capítulo 4 - Configuração 4.3. ENTRADAS E SAÍDAS DIGITAIS A par das entradas analógicas, as entradas e saídas digitais (ou binárias) são a outra interface importante com o sistema de energia. As entradas digitais permitem obter estados dos aparelhos de corte associados ao painel, bem como o estado de outros alarmes ou contactos auxiliares. As saídas binárias por seu lado permitem efectuar comandos sobre esses mesmos órgãos ou reportar para o exterior outras sinalizações de interesse. Para que a protecção actue correctamente, é fundamental que a configuração das entradas e saídas digitais corresponda exactamente às ligações efectuadas. A TPU TC420 tem 9 entradas e 6 saídas binárias de base, podendo este número ser expandido com cartas de expansão próprias, num máximo de 2 cartas. Estão disponíveis três tipos de cartas de expansão – um de 16 entradas, um de 9 entradas e 6 saídas e outro de 15 saídas– os quais podem ser utilizados em qualquer combinação, como descrito no Capítulo 2 - Instalação. 4.3.1. ENTRADAS Entradas Físicas e Lógicas As opções de cartas de entradas e saídas disponíveis permitem um máximo de 41 entradas numa mesma unidade de protecção, todas isoladas entre si. Estas são as entradas físicas pois correspondem a contactos efectivamente existentes. + IN x - Todas as entradas binárias são de atribuição lógica programável. Isto significa que o significado de cada contacto pode ser escolhido de entre um conjunto de opções disponíveis. Essas opções são as entradas lógicas, que correspondem a variáveis lógicas que podem ser utilizadas pelas funções de protecção e controlo, afectar a lógica de encravamentos ou simplesmente servir para monitorizar estados do sistema de energia. Não há restrições à atribuição de entradas lógicas a cada um dos contactos físicos. Deve-se, porém, ter em conta que, ao atribuir a mesma variável lógica a mais do que uma entrada física, podem ser gerados estados internos inconsistentes se estas estiverem discordantes. Esta situação deve ser evitada. A lista de entradas lógicas cobre as utilizações mais frequentes, em particular os estados associados aos diversos aparelhos de corte e seccionamento. Essa lista pode ser consultada no Anexo C - Tabela de Opções de Entradas. A acrescentar a essa lista existem disponíveis variáveis lógicas genéricas (tantas quantas o número máximo de entradas possível), sem significado atribuído por defeito. Estas entradas genéricas podem ser configuradas pelo utilizador para representar estados lógicos não contemplados nas opções anteriores. Estas variáveis podem servir apenas para supervisão desses estados mas podem também ter implicações na restante lógica de automação. Para isso deve ser utilizada a ferramenta de configuração da lógica disponibilizada pelo WinProt (ver Capítulo 4.5 - Lógica Programável). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-11 4 Capítulo 4 - Configuração Validação das Entradas A TPU TC420 efectua vários mecanismos de validação das transições das entradas. Sobre cada entrada binária é efectuada uma filtragem digital para eliminar batimentos próprios dos contactos ou ruído proveniente do equipamento de potência. Só são consideradas as transições se a entrada permanecer no novo estado pelo menos durante um tempo mínimo (que corresponde a um número de confirmações parametrizável, efectuadas ao ritmo de uma em cada milisegundo). O mecanismo de filtragem não afecta a correcta datação do início de cada transição de estado. Entrada t 1ms T Estado 4 T Figura 4.3. Filtragem das entradas digitais (exemplo: nº confirmações igual a 5). Existe também um número máximo de transições por segundo admissível para cada entrada, como ilustrado na Figura 4.4. Ultrapassado este número, todas as transições posteriores não são consideradas e uma sinalização de alarme é gerada. Esta avaria é cancelada se as alterações de estado da entrada pararem e esta permanecer estável durante um segundo. ... Entrada 1s Estado Invalidade 1s ... ... Figura 4.4. Validação das entradas digitais (exemplo: nº máximo de mudanças de estado por segundo igual a 5). As entradas lógicas complementares (por exemplo, disjuntor aberto e disjuntor fechado) têm uma validação adicional: as duas entradas simples não poderão estar no mesmo estado por mais do que um tempo máximo, parametrizável, ao fim do qual será activada uma sinalização de estado inválido. O estado da variável dupla permanece no valor em que estava antes da invalidade. Esta situação termina se as duas entradas simples voltarem a estar em estados complementares. O tempo de complementaridade é único para todos os pares de entradas lógicas. Se apenas estiver configurada uma das duas entradas, esta validação não tem efeito e a variável de estado é completamente definida pela variável simples. Por exemplo, se apenas estiver configurada a entrada correspondente a disjuntor fechado, o estado do disjuntor será aberto se a entrada estiver no nível 0 e fechado se estiver no nível 1. No caso de apenas estar configurada a entrada correspondente a disjuntor aberto, a situação será a oposta. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-12 Capítulo 4 - Configuração Estado 0 Estado 1 Estado Duplo Invalidade T. complem Figura 4.5. Validação das entradas complementares. 4.3.2. SAÍDAS Saídas Físicas e Lógicas A OUT x B As opções de cartas de entradas e saídas disponíveis permitem um máximo de 36 saídas numa mesma unidade, todas isoladas entre si. Essas são as saídas físicas pois correspondem a contactos efectivamente existentes. A sexta saída da carta base tem significado fixo e é actuada pelo watchdog interno em caso de falha da protecção. Este contacto é duplo (change-over) e é colocado no estado normal de funcionamento apenas após a verificação dos auto-testes iniciais. Além disso, são consideradas como causas para a actuação do watchdog erros graves tais como: ♦ Erros no acesso à memória não volátil, que impedem a actualização de parâmetros e outros registos; ♦ Falha de comunicações com o microprocessador da carta de conversão analógico/digital, que afecta a obtenção das amostras das grandezas analógicas; ♦ Falha de comunicações entre os microprocessadores internos, que pode implicar perda de funcionalidades; ♦ Esgotamento dos recursos do sistema. As restantes saídas binárias são de atribuição lógica programável. Isto significa que o significado de cada contacto pode ser escolhido de entre um conjunto de opções disponíveis. Essas opções são as saídas lógicas, que correspondem a variáveis lógicas actualizadas pelas funções de protecção e controlo, ou pela lógica de automação. Não há restrições à atribuição de saídas lógicas a cada um desses contactos físicos. Em particular, pode ser atribuída a mesma variável a diferentes saídas físicas, sendo todas actuadas em simultâneo. Duas das saídas disponibilizadas pela TPU TC420 na carta base (uma das quais o watchdog) e em cada uma das cartas de expansão de tipo 1 são duplas (change-over). Nas cartas de tipo 3 (15 saídas), o número destes contactos duplos é igual a seis. Estas saídas visam fornecer uma solução para encravamentos lógicos que impliquem contactos normalmente fechados, TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-13 4 Capítulo 4 - Configuração dispensando por isso relés auxiliares. Com duas cartas de expansão do tipo 1 estarão disponíveis 5 contactos normalmente fechados, para além do do watchdog. A lista de saídas lógicas cobre as utilizações mais frequentes, em particular os comandos sobre os órgãos associados ao painel e os disparos das funções de protecção. Essa lista pode ser consultada no Anexo D - Tabela de Opções de Saídas. A acrescentar a essa lista existem disponíveis variáveis lógicas genéricas (tantas quantas o número máximo de saídas possível), sem significado atribuído por defeito. Estas saídas genéricas podem ser configuradas pelo utilizador para gerar sinalizações para o exterior não contempladas nas opções anteriores, por exemplo, combinações lógicas delas. Para isso deve ser utilizada a ferramenta de configuração da lógica disponibilizada pelo WinProt (ver Capítulo 4.5 - Lógica Programável). Tipos de Saídas As saídas podem ser configuradas como sendo de um de dois tipos: sinalização ou impulso. ♦ Como sinalização, o contacto de saída segue exactamente o estado da variável lógica que lhe está atribuída: a saída é actuada quando a variável transita para o estado lógico 1, e rearma quando esta transita para o estado 0. Este tipo pode ser utilizado, por exemplo, nas sinalizações de arranque das funções de protecção. ♦ As saídas definidas como impulsivas são actuadas também quando a variável respectiva transita para 1; mas neste caso, permanecem activas durante um tempo fixo, parametrizável, independentemente do estado da variável que lhes deu origem. Este tipo deve ser utilizado, em particular, para os comandos de abertura e fecho dos aparelhos de corte e seccionamento. SINALIZAÇÃO Variável Saída IMPULSO Variável Saída T comando T comando Figura 4.6. Modos de funcionamento das saídas. As saídas atribuídas a comandos de abertura e fecho dos órgãos de corte e seccionamento devem ser configuradas como impulsos de duração superior ao tempo de abertura do contacto auxiliar localizado no próprio aparelho. Este cuidado destina-se a impedir que seja o contacto da protecção a abrir o circuito fortemente indutivo, o que poderia causar elevadas sobretensões e resultar em danos no equipamento. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-14 4 Capítulo 4 - Configuração Independentemente da configuração particular, as operações sobre os contactos de saída são monitorizadas em permanência: é verificada a actuação efectiva dos contactos de saída após a emissão de comandos pela presença de tensão nas respectivas bobinas; além disso, todas as operações são bloqueadas se houver tensão nas bobinas na ausência de comandos em curso pois isso pode significar o risco de comandos intempestivos sobre o equipamento de energia. Todos os erros de operação detectados são sinalizados pela TPU TC420. 4.3.3. PARAMETRIZAÇÃO A parametrização das entradas e saídas digitais é feita para cada carta individualmente, sendo idêntica para todas. O parâmetro Estado indica se a respectiva carta está AUSENTE ou PRESENTE. O parâmetro Tipo permite a escolha da configuração particular da carta de entre as duas opções possíveis (para as cartas de expansão). O seu valor deve corresponder exactamente à configuração física existente na protecção, antes de serem utilizadas as entradas e saídas configuradas. Para a carta base, estas duas configurações são fixas e correspondem à única opção possível. Entradas e Saídas Carta I/O Base Parâmetros Parâmetros Estado: PRESENTE Tipo: 9I + 5O Entradas Saídas ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 4.7. Menu Parâmetros (Carta I/O Base). O procedimento correcto de adição de uma carta de expansão a uma protecção, ou de substituição de uma carta existente por uma de tipo diferente, deve consistir nos seguintes passos: ♦ Configurar a carta de expansão pretendida para AUSENTE. ♦ Desligar a protecção. ♦ Introduzir a nova carta ou substituir a já existente pela nova. ♦ Ligar a protecção. ♦ Introduzir os parâmetros correctos, de acordo com a nova configuração de Hardware. Cada entrada física tem três parâmetros configuráveis. O enésimo parâmetro E[n]> Config é a correspondência com a variável lógica interna e pode ser escolhido de entre uma lista de opções pré-definida, onde estão incluídas as entradas genéricas. Escolhendo a opção NADA ATRIBUIDO, a entrada respectiva não é utilizada. O parâmetro E[n]> T Confirmação é o número exigido de TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-15 4 Capítulo 4 - Configuração confirmações para que seja considerada válida a transição de uma dada entrada. O parâmetro E[n]> Max Trans/Segundo é o número máximo de transições por segundo que se admite para uma dada entrada, número que se for excedido dá origem a uma sinalização de invalidade. Entradas e Saídas Carta I/O Base Parâmetros Entradas Configuração Lógica Configuração Lógica E1> E2> E3> E4> E5> E6> E7> E8> E9> Config: Config: Config: Config: Config: Config: Config: Config: Config: Nada Nada Nada Nada Nada Nada Nada Nada Nada Atribuído Atribuído Atribuído Atribuído Atribuído Atribuído Atribuído Atribuído Atribuído ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Tempo de Confirmação Tempo de Confirmação E1> E2> E3> E4> E5> E6> E7> E8> E9> T T T T T T T T T Confirmação: Confirmação: Confirmação: Confirmação: Confirmação: Confirmação: Confirmação: Confirmação: Confirmação: 4 20 20 20 20 20 20 20 20 20 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Máximo Transições/Segundo Máximo Transições/Segundo E1> E2> E3> E4> E5> E6> E7> E8> E9> Max Max Max Max Max Max Max Max Max Trans/Segundo: Trans/Segundo: Trans/Segundo: Trans/Segundo: Trans/Segundo: Trans/Segundo: Trans/Segundo: Trans/Segundo: Trans/Segundo: 5 5 5 5 5 5 5 5 5 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 4.8. Menus relativos às entradas. Cada saída física (excepto o watchdog) tem também três parâmetros configuráveis. O parâmetro S[n]> Config é a correspondência com a variável lógica interna, tal como para as entradas, e pode ser escolhido de entre uma lista de opções pré-definida, onde estão incluídas as saídas genéricas. A opção NADA ATRIBUIDO corresponde à não utilização dessa saída. O parâmetro S[n]> Operação deve ser configurado como SINALIZAÇÃO se se pretender na saída uma réplica do estado da variável definida no parâmetro anterior ou IMPULSO se se pretender que o contacto permaneça actuado por um tempo fixo. Esse tempo deve ser definido no parâmetro S[n]> T Impulso. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-16 Capítulo 4 - Configuração Entradas e Saídas Carta I/O Base Parâmetros Saídas Configuração Lógica Configuração Lógica S1> S2> S3> S4> S5> Config: Config: Config: Config: Config: Nada Nada Nada Nada Nada Atribuído Atribuído Atribuído Atribuído Atribuído ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Operação Operação S1> S2> S3> S4> S5> Operação: Operação: Operação: Operação: Operação: SINALIZACAO SINALIZACAO SINALIZACAO SINALIZACAO SINALIZACAO 4 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Tempo de Impulso Tempo de Impulso S1> S2> S3> S4> S5> T T T T T Impulso: Impulso: Impulso: Impulso: Impulso: 0.120 0.120 0.120 0.120 0.120 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 4.9. Menus relativos às saídas. O parâmetro Tempo Validação diz respeito ao tempo máximo que as entradas simples complementares podem estar no mesmo estado. É válido para todos os pares de entradas lógicas complementares, mas só para aqueles em que ambas as entradas estejam configuradas. Entradas e Saídas Entradas Duplas Parâmetros Parâmetros Tempo Validação: 10.000 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 4.10. Menu Parâmetros Entradas Duplas. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-17 Capítulo 4 - Configuração Tabela 4.5. Parâmetros das entradas e saídas digitais (carta base). Parâmetro Gama Unidade Valor defeito Cenário Actual 1..1 1 Estado PRESENTE PRESENTE Tipo 9I + 5O 9I + 5O E1> Config E1> T Confirmação 1..128 E1> Max Trans/Segundo 1..255 ms 20 5 ... E9> Config E9> T Confirmação 1..128 ms 20 E9> Max Trans/Segundo 1..255 5 S1> Operação IMPULSO / SINALIZAÇÃO SINALIZAÇÃO S1> T Impulso 0,02..5 S1> Config s 0,12 ... S5> Config S5> Operação IMPULSO / SINALIZAÇÃO S5> T Impulso 0,02..5 SINALIZAÇÃO s 0,12 Tabela 4.6. Parâmetros das entradas e saídas digitais (cartas de expansão 1 e 2). Parâmetro Gama Unidade Valor defeito Cenário Actual 1..1 1 Estado AUSENTE / PRESENTE AUSENTE Tipo 9I + 6O / 16I / 15O 16I E1> Config E1> T Confirmação 1..128 E1> Max Trans/Segundo 1..255 ms 20 5 ... E16> Config E16> T Confirmação 1..128 ms 20 E16> Max Trans/Segundo 1..255 5 S1> Operação IMPULSO / SINALIZAÇÃO SINALIZAÇÃO S1> T Impulso 0,02..5 S1> Config s 0,12 ... S15> Config S15> Operação IMPULSO / TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 SINALIZAÇÃO 4-18 4 Capítulo 4 - Configuração SINALIZAÇÃO S15> T Impulso 0,02..5 s 0,12 Unidade Valor defeito Tabela 4.7. Parâmetros das entradas complementares. Parâmetro Gama Cenário Actual 1..1 Tempo Validação 1..30 1 s 10 4.3.4. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO Cada uma das cartas de entradas e saídas digitais tem associado um módulo lógico, constituído por diversas variáveis. Essa lista está preparada para cartas com um máximo de 16 entradas e 8 saídas, embora algumas dessas variáveis possam não ter significado, função da configuração de hardware existente. Para saber mais detalhes sobre as possibilidades de configuração da lógica, ver o Capítulo 4.5 - Lógica Programável. Tabela 4.8. Descrição das variáveis lógicas do módulo da carta base. Id Nome Descrição 4864 Entrada Genérica 1 ... ... Variáveis lógicas sem significado atribuído por defeito, configuráveis como entradas em qualquer carta de E/S 4895 Entrada Genérica 32 4896 Estado Entrada 1 C Base ... ... 4904 Estado Entrada 9 C Base 4905 Validade Entrada 1 C Base ... ... 4913 Validade Entrada 9 C Base 4914 Saída Genérica 1 ... ... 4929 Saída Genérica 16 4930 Saída 1 Carta Base ... ... 4934 Saída 5 Carta Base 4935 Erro Saída 1 C Base ... ... 4939 Erro Saída 5 C Base 4940 Erro de HW Carta IO Base TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 Estado da entrada física correspondente (sem tensão ou com tensão aplicada) Validade do estado da entrada física, dependente do número de transições detectadas por segundo Variáveis lógicas sem significado atribuído por defeito, configuráveis como saídas em qualquer carta de E/S Estado do contacto da saída física (aberto ou fechado) Informação de erro de operação ao executar um comando sobre a saída correspondente Estado (operacional ou avariado) da carta 4-19 4 Capítulo 4 - Configuração Tabela 4.9. Descrição das variáveis lógicas do módulo da carta de expansão 1. Id Nome Descrição 5120 Estado Entrada 1 C Exp1 ... ... Estado da entrada física correspondente (sem tensão ou com tensão aplicada) 5135 Estado Entrada 16 C Exp1 5136 Validade Entrada 1 C Exp1 ... ... 5151 Validade Entrada 16 C Exp1 5152 Saída 1 Carta Expansão 1 ... ... 5166 Saída 15 Carta Expansão 1 5167 Erro Saída 1 Carta Exp 1 ... ... 5181 Erro Saída 15 Carta Exp 1 5182 Erro de HW Carta IO Exp1 Validade do estado da entrada física, dependente do número de transições detectadas por segundo Estado do contacto da saída física (aberto ou fechado) Informação de erro de operação ao executar um comando sobre a saída correspondente 4 Estado (operacional ou avariado) da carta Tabela 4.10. Descrição das variáveis lógicas do módulo da carta de expansão 2. Id Nome Descrição 5376 Estado Entrada 1 C Exp2 ... ... Estado da entrada física correspondente (sem tensão ou com tensão aplicada) 5391 Estado Entrada 16 C Exp2 5392 Validade Entrada 1 C Exp2 ... ... 5407 Validade Entrada 16 C Exp2 5408 Saída 1 Carta Expansão 2 ... ... 5422 Saída 15 Carta Expansão 2 5423 Erro Saída 1 Carta Exp 2 ... ... 5437 Erro Saída 15 Carta Exp 2 5438 Erro de HW Carta IO Exp2 Validade do estado da entrada física, dependente do número de transições detectadas por segundo Estado do contacto da saída física (aberto ou fechado) Informação de erro de operação ao executar um comando sobre a saída correspondente Estado (operacional ou avariado) da carta As variáveis correspondentes a entradas e saídas lógicas genéricas encontram-se no módulo da carta base pois esta está presente em todas as possíveis configurações de hardware. Estas variáveis podem, no entanto, ser atribuídas a contactos de qualquer uma das cartas de entradas e saídas. Para além das variáveis indicadas nas tabelas anteriores, estão disponíveis para cada carta as variáveis associadas à mudança de parâmetros, lógica ou descritivos (ver Capítulo 6.1). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-20 Capítulo 4 - Configuração 4.4. INTERFACE LOCAL A informação disponível na interface homem-máquina local da TPU TC420 pode ser configurada da forma mais conveniente para o utilizador. Esta configuração compreende a página de alarmes associada aos LEDs do painel frontal e o sinóptico representado no display. 4.4.1. DISPLAY O display gráfico da TPU TC420 permite dois tipos de ajuste para facilitar a visualização: modo de visualização e ajuste do contraste. O ajuste do contraste permite ter um brilho mais ou menos intenso do display. Aconselha-se a manter a luminosidade no limite mínimo que permita garantir uma visualização confortável, por forma a evitar um desgaste acelerado do LCD. Existem dois modos de visualização possíveis: caracteres brancos em fundo negro ou caracteres negros em fundo branco. A escolha entre uma e outra é condicionada apenas pela preferência do utilizador. Menu Principal Menu Principal Medida Registo de Eventos Diagrama de Carga Supervisão de Aparelhos Modos de Operação Funções de Protecção Automatismos Entradas e Saídas Comunicações Interface Homem-Máquina Transformadores de Medida Acertar Data e Hora Medida Registo de Eventos Diagrama de Carga Supervisão de Aparelhos Modos de Operação Funções de Protecção Automatismos Entradas e Saídas Comunicações Interface Homem-Máquina Transformadores de Medida Acertar Data e Hora ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 4.11. Modos de visualização do LCD. 4.4.2. PÁGINA DE ALARMES A página de alarmes corresponde aos 8 LEDs do lado esquerdo do display da protecção, a que podem ser associadas variáveis lógicas que traduzem eventos ocorridos durante o funcionamento da TPU TC420. Esses eventos podem ser arranques ou disparos de funções de protecção, o estado actual de automatismos e bloqueios, etc… No Anexo E - Tabela de Opções de Alarmes apresentam-se todas as hipóteses de configuração possíveis para os LEDs da página de alarmes. Esta lista de opções inclui variáveis sem significado lógico atribuído por defeito. Esses alarmes genéricos podem ser configurados pelo utilizador para representar sinalizações não contempladas nas opções anteriores, por exemplo, combinações lógicas delas. Para isso deve ser utilizada a ferramenta de configuração da lógica disponibilizada pela TPU TC420 (ver Capítulo 4.5 - Lógica Programável). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-21 4 Capítulo 4 - Configuração Os descritivos correspondentes às sinalizações lógicas associadas a cada um dos alarmes são apresentados no display gráfico quando este apresenta a Interface de Supervisão e Comando, permitindo uma visualização rápida do seu significado. Cada descritivo está limitado a 20 caracteres. Pode ser editado utilizando o módulo WinSettings do WinProt. A edição do descritivo não pode ser feita na interface local. Pode também ser configurada a forma como se comportam os vários alarmes relativamente às transições de estado da variável lógica associada. Existem duas hipóteses de configuração: ♦ Sinalização: quando configurado como sinalização o estado do LED reflecte directamente o estado da variável lógica, ou seja, estará aceso quando esta tiver o valor lógico 1 e apagado na situação contrária. Deve ser usado para representar, por exemplo, o estado de bloqueio de automatismos. ♦ Alarme: os LEDs da página de alarmes configurados desta forma ficarão acesos assim que a variável lógica associada passar ao estado lógico 1, mantendo-se acesos mesmo que o seu estado lógico passe para o valor 0. Para reconhecer - “apagar” – os LEDs acesos na página de alarmes é necessário pressionar a tecla . Nessa situação, todos os alarmes cuja variável lógica associada tenha o valor lógico 0 serão apagados. Esta configuração é a mais adequada para representar o disparo de funções de protecção, pois a sinalização permanece activa após o defeito até que seja reconhecida pelo operador. SINALIZAÇÃO Variável Alarme ALARME Variável Alarme Figura 4.12. Modos de funcionamento dos alarmes. 4.4.3. SINÓPTICO A TPU TC420 permite representar no display frontal, de forma gráfica, informação associada ao equipamento de potência, adquirida nas entradas analógicas e digitais ou pela rede de área local. Esta interface disponibiliza igualmente uma forma fácil de operação desse equipamento, bem como a execução de outros comandos sobre a protecção. O sinóptico representado no display da protecção pode ser totalmente definido pelo utilizador, de forma a adaptá-lo à configuração específica da subestação e à informação que se pretende visualizar. Esta configuração só pode ser executada utilizando o módulo WinMimic do WinProt. O sinóptico é constituído por duas partes distintas: uma parte estática e outra dinâmica. Esta última compreende objectos de quatro tipos: aparelhos, comandos, parâmetros e medidas. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-22 4 Capítulo 4 - Configuração Sinóptico Estático A informação gráfica estática do sinóptico não depende de estados de variáveis ou medidas da protecção. Serve para representar componentes associados, por exemplo, a barramentos, linhas, transformadores, ligações por cabo entre o equipamento e os órgãos de corte, bem como aparelhos de corte e seccionamento não monitorizados. A parte estática pode incluir também texto diverso como a identificação do painel ou das medidas. A configuração da parte estática corresponde à definição de um bitmap com o desenho destes componentes. Este bitmap pode ter uma ou duas páginas, cada uma delas com o tamanho reservado para o sinóptico no display da protecção (120 × 128 pixel). Objectos do Tipo Aparelho Os objectos do tipo Aparelho servem, em primeiro lugar, para representar o estado de órgãos de corte e seccionamento, cuja representação depende do estado de variáveis lógicas internas. Os aparelhos podem ser comandáveis ou não. Estes objectos podem ser utilizados também para representar variáveis não associadas a aparelhos e executar outro tipo de comandos. Figura 4.13. Configuração dos objectos do tipo Aparelho. Os parâmetros associados a este tipo de objecto são os seguintes (exemplifica-se com um objecto representando o disjuntor): ♦ X, Y: dimensão horizontal e vertical do desenho do aparelho. ♦ Bitmap Estado 0: desenho correspondente ao valor lógico 0 da variável Estado. ♦ Bitmap Estado 1: desenho correspondente ao valor lógico 1 da variável Estado. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-23 4 Capítulo 4 - Configuração ♦ Bitmap Estado Indefinido00: desenho correspondente ao valor lógico 1 da variável Estado Indefinido 00, independentemente do valor lógico da variável Estado. ♦ Bitmap Estado Indefinido11: desenho correspondente ao valor lógico 1 da variável Estado Indefinido 11, independentemente do valor lógico da variável Estado. ♦ Bitmap Background Estado 0: desenho correspondente ao valor lógico 0 da variável Estado Background. ♦ Bitmap Background Estado 1: desenho correspondente ao valor lógico 1 da variável Estado Background. ♦ Bitmap Background Estado Indefinido: desenho correspondente ao valor lógico 1 da variável Estado Background Indefinido, independentemente do valor lógico da variável Estado Background. ♦ Módulo: módulo lógico a que pertencem todas as variáveis que definem os estados e operações sobre o aparelho. ♦ Estado: variável lógica que representa o estado do aparelho (por exemplo, disjuntor aberto ou fechado) e que define qual dos bitmaps associados ao estado é visualizado em cada momento. ♦ Estado Indefinido00: variável lógica que é activada quando o estado do disjuntor é considerado inválido (ambas as entradas com o valor lógico 0). Nesta situação o desenho associado ao estado é o correspondente ao Bitmap Estado Indefinido00. ♦ Estado Indefinido11: variável lógica que é activada quando o estado do disjuntor é considerado inválido (ambas as entradas com o valor lógico 1). Nesta situação o desenho associado ao estado é o correspondente ao Bitmap Estado Indefinido11. ♦ Estado Background: variável lógica que define o desenho apresentado em fundo, na zona reservada ao objecto. Este estado pode ser associado a informação adicional sobre o aparelho como, por exemplo, a posição do órgão (se está introduzido ou extraído). ♦ Estado Back. Indefinido: variável lógica equivalente ao Estado Indefinido, mas associada ao desenho representado em fundo. ♦ Comando Tecla 0: variável lógica que é activada quando o objecto está seleccionado e é premida a tecla . Uma utilização frequente é como comando local de abertura do órgão. O comando é impulsivo, ou seja, a variável é colocada no valor lógico Nível e em seguida no nível complementar, o inverso de Nível. ♦ Comando Tecla 1: variável lógica que é activada quando o objecto está seleccionado e é (por exemplo, o comando local de fecho do órgão). O comando é tal premida a tecla como o anterior impulsivo. ♦ Bloqueio Comando Tecla 0: variável lógica que quando no valor lógico 1 indica o bloqueio do comando associado à tecla (continuando o exemplo, o bloqueio de abertura local do disjuntor). Na situação de bloqueio, a ordem não é enviada, sendo apresentada na linha de informação a mensagem Comando Bloqueado !!. ♦ Bloqueio Comando Tecla 1: variável lógica que quando no valor lógico 1 indica o bloqueio do comando associado à tecla (bloqueio de fecho local do disjuntor). Na situação de TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-24 4 Capítulo 4 - Configuração bloqueio, a ordem não é enviada, sendo apresentada na linha de informação a mensagem Comando Bloqueado !!. ♦ Nível: valor lógico indicado pelo utilizador na configuração. ♦ Validade: qualquer das variáveis anteriores pode ser definida ou não em opção habilitando o campo de validade respectivo (por exemplo, podem não ser definidos bloqueios para os comandos executados). ♦ Descritivo: texto que aparece na linha de instruções quando o aparelho está seleccionado e que o permite identificar. A posição do objecto é automaticamente definida pela sua localização em relação ao bitmap da parte estática. Objectos do Tipo Comando Os objectos do tipo Comando permitem impor o estado de variáveis lógicas internas directamente a partir do sinóptico da protecção. Os parâmetros associados a este tipo de objecto são: Figura 4.14. Configuração dos objectos do tipo Comando. ♦ X, Y: dimensão horizontal e vertical do desenho do objecto. ♦ Bitmap Estado 0: desenho correspondente ao valor lógico 0 da variável Estado. ♦ Bitmap Estado 1: desenho correspondente ao valor lógico 1 da variável Estado. ♦ Estado: variável lógica (e respectivo módulo) que representa o estado do objecto e que define qual dos bitmaps associados ao estado é visualizado em cada momento. A alteração do valor desta variável deve estar associada directa ou indirectamente às variáveis definidas pelo parâmetro Comando. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-25 4 Capítulo 4 - Configuração ♦ Tipo de Comando: caracterização do tipo de comando: impulso ou sinalização. ♦ Comando: variável lógica (e respectivo módulo) cujo estado é alterado quando o objecto está seleccionado e é premida uma das teclas ou , se a variável Estado estiver no nível lógico correspondente ao comando. A variável de comando é colocada no valor lógico indicado pelo utilizador na configuração. ♦ Comando Activo: variável lógica (e respectivo módulo) que impede a visualização e consequente execução do comando se não estiver no nível lógico indicado. ♦ Validade: qualquer das variáveis anteriores pode ser definida ou não em opção habilitando o campo de validade respectivo (por exemplo, pode não ser definida uma variável para colocar o comando activo). ♦ Identificação: texto que aparece na linha de instruções quando o objecto está seleccionado e que o permite identificar. A posição do objecto é automaticamente definida pela sua localização em relação ao bitmap da parte estática. Objectos do Tipo Parâmetro Os objectos do tipo Parâmetro servem para visualizar ou alterar o valor de parâmetros da protecção. Em modo de alteração, a sua selecção é possível. Em modo de visualização não podem ser seleccionados mas reflectem dinamicamente o valor mais actual do parâmetro configurado. Os parâmetros associados a este tipo de objecto são indicados em seguida. Figura 4.15. Configuração dos objectos do tipo Parâmetro. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-26 4 Capítulo 4 - Configuração ♦ X, Y: dimensão horizontal e vertical do desenho do objecto (válido apenas se o Modo de Funcionamento for Alterar). ♦ Bitmap : desenho correspondente ao objecto, se o seu Modo de Funcionamento for Alterar. No caso do Modo de Funcionamento ser Visualizar, é representado no display da protecção o valor do parâmetro configurado. ♦ Modo de Funcionamento: selecção da aplicação do objecto: alteração ou visualização do valor de um parâmetro. ♦ Função: módulo a que pertence o parâmetro a alterar ou visualizar. ♦ Parâmetro: parâmetro a alterar ou visualizar. O parâmetro identificado pelos três dados anteriores, depois de seleccionado, pode ser alterado premindo uma das teclas desde que o Modo de Funcionamento seja Alterar. ♦ ou , Tipo: tipo de parâmetro a alterar ou visualizar. O parâmetro pode ser de um de três tipo: byte, short ou float. É possível seleccionar também, em opção, se se pretende alterar o valor do parâmetro relativamente a um cenário específico, ao cenário activo nesse instante ou todos os cenários em simultâneo. ♦ Valor: valor que se pretende impor ao parâmetro quando for executado o comando de alteração (válido apenas se o Modo de Funcionamento for Alterar). ♦ Identificação: texto que aparece na linha de instruções quando o objecto está seleccionado e que o permite identificar (válido apenas se o Modo de Funcionamento for Alterar). Tal como para os objectos anteriores, a posição do objecto é automaticamente definida pela sua localização em relação ao bitmap da parte estática. Objectos do Tipo Medida 0.000 Os objectos do tipo Medida servem para visualizar o valor de medidas no sinóptico. Não podem ser seleccionados mas reflectem dinamicamente o valor mais actual da medida configurada. Os parâmetros associados a este tipo de objecto são: Figura 4.16. Configuração dos objectos do tipo Medida. ♦ Medida: medida a mostrar no sinóptico, escolhida de entre as opções disponibilizadas pela TPU TC420; esta lista inclui medidas analógicas e contadores, tanto internos como recebidos através da rede de área local. É indicada a unidade em que cada medida é visualizada. ♦ Factor de Escala: factor multiplicativo do valor da medida para visualização no display. Por defeito este factor é unitário, estando a unidade ajustada aos valores normalmente observados para cada grandeza; para representação de valores muito pequenos ou muito TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-27 4 Capítulo 4 - Configuração elevados, é aconselhada a alteração deste factor de escala para um valor conveniente, de preferência uma potência de 10. A posição do objecto é automaticamente definida pela sua localização em relação ao bitmap da parte estática. 4.4.4. PARAMETRIZAÇÃO Em relação às características do display, o brilho deste será tão mais intenso quanto maior for o valor do parâmetro Contraste. O parâmetro Inverse Video define se no display são representadas letras pretas em fundo branco (valor OFF) ou o contrário (valor ON). É ainda possível definir o tempo sem ser pressionada nenhuma tecla antes da unidade passar para screensaver no parâmetro Screensaver. Estes parâmetros podem ser ajustados no menu da TPU TC420 indicado na Figura 4.17. Interface Homem-Máquina Display Parâmetros Parâmetros 4 Contraste: 20 Video Inverso: OFF Screensaver: 60 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 4.17. Menu Configuração Display. A página de alarmes tem três tipos de parâmetros: para cada alarme deve ser escolhida a configuração lógica e o respectivo modo de funcionamento, para além do descritivo associado. Quanto à configuração lógica, o parâmetro Al[n]> Config deve ser escolhido de entre uma lista de opções fornecida e que, além dos casos mais frequentemente utilizados, disponibiliza alarmes genéricos de significado lógico atribuído pelo utilizador. A opção NADA ATRIBUÍDO corresponde à não utilização desse alarme na interface local. O modo de funcionamento de cada Alarme (parâmetro Al[n]> Operação), pode ser escolhido de entre as duas opções disponíveis, ALARME ou SINALIZAÇÃO. O parâmetro Al[n]> Descritivo é uma frase com 20 caracteres no máximo e só pode ser editado utilizando o WinSettings. Para associar estados lógicos aos LEDs da página de alarmes é necessário aceder ao menu da TPU TC420: TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-28 Capítulo 4 - Configuração Interface Homem-Máquina Alarmes Parâmetros Configuração Lógica Configuração Lógica Al1> Al2> Al3> Al4> Al5> Al6> Al7> Al8> Config: Config: Config: Config: Config: Config: Config: Config: Nada Nada Nada Nada Nada Nada Nada Nada Atribuído Atribuído Atribuído Atribuído Atribuído Atribuído Atribuído Atribuído ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Modo de Operação Modo de Operação Al1> Al2> Al3> Al4> Al5> Al6> Al7> Al8> Operação: Operação: Operação: Operação: Operação: Operação: Operação: Operação: ALARME ALARME ALARME ALARME ALARME ALARME ALARME ALARME 4 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 4.18. Menu Configuração Página de Alarmes. O sinóptico da protecção só pode ser editado utilizando o módulo WinMimic do programa de interface para PC WinProt. Para tal, deve ser consultado o manual do utilizador desta aplicação. Tabela 4.11. Parâmetros do display. Parâmetro Gama Unidade Cenário Actual 1..1 1 Contraste 10..31 20 Screensaver 1..60 Video Inverso OFF / ON min Valor defeito 60 OFF Tabela 4.12. Parâmetros da página de alarmes. Parâmetro Gama Unidade Valor defeito Cenário Actual 1..1 1 Al1> Operação ALARME / SINALIZAÇÃO ALARME Al1> Descritivo ' '..'ÿ' Al1> Config ... Al8> Config Al8> Operação ALARME / SINALIZAÇÃO Al8> Descritivo ' '..'ÿ' TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 ALARME 4-29 Capítulo 4 - Configuração 4.4.5. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO O módulo dos alarmes disponibiliza um conjunto de variáveis possíveis de serem configuradas na interface local e cujo significado lógico pode ser atribuído utilizando a ferramenta de programação da lógica (ver o Capítulo 4.5 - Lógica Programável). Tabela 4.13. Descrição das variáveis lógicas do módulo dos alarmes. Id Nome Descrição 6912 Alarme Genérico 1 ... ... Variáveis lógicas sem significado atribuído por defeito, configuráveis como alarmes 6919 Alarme Genérico 8 Para além das variáveis indicadas na tabela anterior, estão disponíveis também as variáveis associadas à mudança de parâmetros, lógica ou descritivos (ver Capítulo 6.1). Os módulos associados ao sinóptico e às propriedades do display apenas disponibilizam as variáveis lógicas relativas à alteração destes três conjuntos de dados. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-30 4 Capítulo 4 - Configuração 4.5. LÓGICA PROGRAMÁVEL Nos capítulos anteriores foram feitas já várias referências à lógica de automação disponibilizada pela TPU TC420. Esta lógica é completamente programável e, além das tradicionais funções lógicas (OR e AND) possibilita a implementação de temporizações, atrasos ou outras combinações lógicas. Esta flexibilidade de parametrização pode ser utilizada para configurar encravamentos adicionais às funções de protecção e controlo ou quaisquer outras condições lógicas mais complexas. 4.5.1. VARIÁVEIS LÓGICAS A estrutura elementar em que assenta a lógica de automação da TPU TC420 é a variável lógica, também designada de gate. A cada gate corresponde o estado interno de uma determinada variável, relacionada com uma função de protecção, com uma função de monitorização ou controlo, com estados relativos ao funcionamento da própria unidade, etc… Todos os estados representados pelas diversas variáveis lógicas são estados binários, ou seja, só podem estar num de dois níveis lógicos: nível 0 ou nível 1. Organização A lógica de automação que define os diversos encravamentos executados e restantes funções lógicas consiste numa rede de variáveis lógicas interligadas. Em relação à sua localização nessa rede, as variáveis lógicas podem ser entradas, saídas ou variáveis intermédias. O estado das variáveis lógicas de entrada é definido por processos externos à própria lógica, que impõem o valor destas no nível lógico 0 ou 1. A sua origem pode estar relacionada com: ♦ Entradas físicas: as variáveis lógicas atribuídas a entradas físicas são activadas ou desactivadas pela mudança de estado do respectivo contacto. ♦ Funções de protecção e controlo: as diversas funções de protecção e controlo geram alterações de estado em várias gates como resultado da sua operação. ♦ Comandos do utilizador: a imposição de estados (bloqueios, por exemplo) bem como a execução de comandos (alteração de dados, controlo de aparelhos) pelo utilizador também condicionam estados lógicos. ♦ Variáveis da rede de área local: outra possível origem para a alteração de estado da lógica é a recepção de sinalizações provenientes de outras unidades em rede. As variáveis lógicas de saída são as que resultam do processo de inferência da lógica de automação e são repercutidas em alguma interface com o exterior. Podem, em certos casos, corresponder às próprias variáveis de entrada. O seu estado pode reflectir-se em: ♦ Saídas físicas: determinando a operação dos contactos de saída em função do estado dessas variáveis lógicas. ♦ Sinalizações para a rede de área local: enviando para outras unidades de protecção na rede de comunicações o estado dessas variáveis. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-31 4 Capítulo 4 - Configuração ♦ Sinalizações para funções de protecção e controlo: definindo condições específicas de funcionamento das funções implementadas. Entre umas e outras, podem existir diferentes níveis de variáveis lógicas auxiliares ou intermédias, cujo estado é definido pelo das variáveis dos níveis anteriores e, em última análise, pelo das variáveis de entrada e se repercute no estado das variáveis a elas ligadas e, consequentemente, no estado das variáveis de saída (Figura 4.19). Entradas Variáveis intermédias Saídas TIMER 4 Figura 4.19. Organização da lógica de automação. Esta rede de variáveis lógicas está por sua vez dividida em subconjuntos mais elementares, cada um deles associado a um determinado módulo da TPU TC420. Estes módulos podem ser: ♦ Funções de protecção: funções de elevada prioridade que actuam tendo em vista a minimização das consequências de defeitos no sistema de energia. ♦ Funções de controlo e monitorização: funções de mais baixa prioridade cujo principal objectivo é restabelecer as condições de operação normal do sistema de energia ou optimizar o seu funcionamento, bem como supervisionar os diversos equipamentos. ♦ Outras configurações: necessárias ao funcionamento da unidade de protecção e em geral associadas a componentes ou interfaces desta. Cada um destes módulos é constituído por um conjunto de gates cujo número varia de módulo para módulo e que representa a lógica associada a essa função ou componente. Os módulos existentes são fixos para cada variante da TPU TC420 e cada um deles pode ter um máximo de 256 variáveis. Cada variável lógica é identificada pelo módulo a que pertence e pelo seu índice (número de ordem interno ao módulo). A identificação para o exterior de cada variável é obtida pela expressão: id = nº módulo × 256 + índice (4.3) O estado das variáveis representadas pode reflectir-se noutras variáveis do mesmo ou de outros módulos. Em cada módulo pode ser feito, tal como para a lógica global, um agrupamento das diferentes gates em variáveis de entrada (as que são impostas pela própria função ou as cujo estado é função de variáveis de outros módulos), variáveis de saída (as que são usadas pela função ou por outros módulos) ou variáveis internas ao módulo. Esta organização está representada na Figura 4.20. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-32 Capítulo 4 - Configuração Módulo 1 Módulo 3 ... ... Módulo 4 Módulo 2 ... ... 4 Figura 4.20. Organização modular da lógica de automação. Tipos As variáveis lógicas da TPU TC420 são de um de quatro tipos possíveis: OR AND ♦ OR: o estado da variável é a disjunção lógica das suas entradas. ♦ AND: o estado da variável é a conjunção lógica das suas entradas. ♦ DELAY: é uma variável lógica activada, após um intervalo de tempo, se a entrada se mantiver activa. DELAY ♦ TIMER: o estado da variável corresponde a um impulso de duração configurável, activado pela transição do OU lógico das entradas da gate para o nível lógico 1. O impulso é de duração fixa independentemente do estado posterior das entradas. ♦ PULSE: esta variável funciona de maneira semelhante à anterior, mas o estado da saída permanece a 1 apenas enquanto o OU lógico das entradas permanecer a 1, por um tempo máximo definido previamente. TIMER PULSE DELAY Entrada Saída T comando T comando Figura 4.21. Tipos de variável lógica DELAY. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-33 Capítulo 4 - Configuração TIMER Entrada Saída T comando T comando PULSE Entrada Saída T comando Figura 4.22. Tipos de variável lógica TIMER e PULSE. 4 Constituição Cada variável corresponde a uma porta lógica com 8 entradas e 8 saídas, tal como representado na Figura 4.23. As entradas e saídas permitem definir ligações entre a variável dada e outras gates, de forma a construir condições lógicas de operação da protecção. Tipo Temporização Estado Entrada 1 Ligação Saída 1 Estado Entrada 2 Ligação Saída 2 Estado Entrada 3 Ligação Saída 3 Estado Entrada 4 Ligação Saída 4 Estado Entrada 5 Ligação Saída 5 Estado Entrada 6 Ligação Saída 6 Estado Entrada 7 Ligação Saída 7 Estado Entrada 8 Ligação Saída 8 Interfaces Figura 4.23. Constituição de uma variável lógica. A estrutura de cada variável lógica consiste num conjunto de campos onde é armazenada toda a informação referente à gate. Esta informação pode ser dividida em dois tipos distintos: uma parte estática e outra dinâmica. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-34 Capítulo 4 - Configuração A parte estática não varia durante a operação normal da TPU TC420. Apenas pode ser alterada durante a configuração da lógica. Consiste em: ♦ Tipo de variável: deve corresponder a um dos quatro tipos mencionados: OR, AND, DELAY, TIMER, ou PULSE. ♦ Configuração das saídas: identifica as ligações de cada uma das saídas da variável a outras variáveis; cada ligação é completamente definida pelo módulo e índice interno da variável de destino, bem como pelo número da entrada respectiva dessa gate; em opção, a saída pode ser negada, ou seja, esta pode ser activada quando a variável tiver o nível lógico 0. ♦ Estado inicial de cada uma das oito entradas da Variável Lógica: este campo deve estar compatível com o tipo de variável lógica (se por exemplo a variável lógica for um AND, as entradas livres deverão estar activas) e com as ligações a essa variável lógica. ♦ Temporização: tempo associado à variável, se esta for do tipo DELAY, TIMER ou PULSE (a temporização da gate é parametrizada no WinSettings). ♦ Apresentação do Evento no Registo de Eventos: indica se as alterações de estado da variável devem ser registadas no Registo Cronológico de Acontecimentos. A parte dinâmica da informação respeitante a cada gate corresponde aos campos que são alterados durante o funcionamento da protecção: ♦ Estado lógico das entradas: representa o nível lógico actual de cada uma das oito entradas da gate. ♦ Estado lógico da variável: é o estado actual da gate, reflectido nas respectivas saídas e resultante do estado de cada uma das suas entradas e do tipo de variável. ♦ Validade: este campo informa quanto à validade do estado lógico da variável; causas possíveis para a invalidade deste estado são, por exemplo, para variáveis lógicas associadas ao estado de órgãos de corte e seccionamento, a não complementaridade das entradas simples associadas (por exemplo, disjuntor aberto e disjuntor fechado). ♦ Causa: este campo diz respeito à causa da última alteração do estado da variável; esta informação é relevante em particular para a variável relativa ao estado do disjuntor, em que interessa saber, para além do facto de estar aberto ou fechado, qual a origem do último comando de abertura ou fecho. 4.5.2. INFERÊNCIA DA LÓGICA Um aspecto a ter em conta na definição da lógica de automação específica para uma dada aplicação é a forma como esta é inferida, ou seja, como o estado de todas as variáveis é definido em cada instante. O mecanismo utilizado é do tipo event-driven, o que significa que a lógica é resolvida de trás para a frente, de acordo com as ligações definidas, sempre que há uma transição de estado de alguma das variáveis de entrada, e não ciclicamente como noutros autómatos tradicionais. Assim, sempre que uma variável mudar de estado lógico essa alteração repercute-se nas variáveis às quais está ligada, o que é o mesmo que dizer nas entradas das variáveis lógicas apontadas pelas suas oito saídas. O estado de cada uma dessas gates é, por sua vez, definido pelo tipo de gate e pelo estado das suas oito entradas, sendo inferido após a transição de estado ocorrida. Se este mudar e esta gate estiver, por sua vez, ligada a outras, para cada uma destas é actualizado o estado da entrada associada a essa ligação e o processo retomado para a TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-35 4 Capítulo 4 - Configuração nova variável lógica. Este processo recursivo é repetido até não haver mais transições de estado ou mais ligações. Este mecanismo é exemplificado com o seguinte esquema lógico simplificado, em que se indica o nível lógico inicial de cada uma das variáveis e das suas entradas: 1 Gate 1 (OR) Gate 2 (OR) Gate 3 (AND) 0 0 0 0 Gate 4 (OR) 1 Figura 4.24. Esquema exemplificativo de inferência da lógica. Começa-se por admitir que ocorre uma alteração de estado da variável ligada à primeira entrada da gate 1. Supõe-se que esta passa para o nível lógico 1. Como esta variável é do tipo OR e o seu estado só depende dessa entrada, conclui-se sobre a alteração de estado lógico da variável para o nível lógico 1. Esta gate está ligada a duas variáveis, nas quais se vai repercutir esta alteração. Em primeiro lugar, o estado da primeira entrada da variável lógica 2 muda para o nível 1. Esta variável muda por sua vez de estado pois é um OR e todas as suas entradas estavam a 0 antes da transição. Esta alteração de estado reflecte-se por sua vez na variável 3. Esta porém não transita de estado pois é do tipo AND e necessita de todas as entradas a 1 para ser activada. Por sua vez a variável 2 também não está ligada a mais nenhuma gate. O processo de inferência continua então com a inferência das transições de estado relativas à segunda ligação da gate 1, que liga à primeira entrada da gate 4. O novo estado das entradas desta gate define um estado idêntico ao que existia anteriormente. Como não há mais alterações de estado nem mais ligações, o mecanismo pára aqui. Este processo de inferência da lógica de automação tem como principal vantagem a sua grande eficiência, permitindo, com poucas operações lógicas, actualizar rapidamente o estado de toda a lógica de automação definida. 4.5.3. PARAMETRIZAÇÃO A lógica de automação não pode ser configurada na interface local da TPU TC420. Para tal, deve ser utilizada a ferramenta de edição da lógica disponibilizada pelo WinProt, no módulo WinLogic (Figura 4.25). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-36 4 Capítulo 4 - Configuração 4 Figura 4.25. Configuração da lógica de automação com o WinLogic. Com esta aplicação podem ser configurados todos os campos que constituem as diversas variáveis lógicas disponíveis. Por defeito, a TPU TC420 disponibiliza uma lógica de automação de fábrica completamente operacional que permite a actuação das diversas funções de protecção, controlo e supervisão. A descrição dessa lógica pode ser encontrada, para cada função, no Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo. As ligações entre as variáveis são definidas sempre na variável em que essa ligação tem origem, definindo-se, para cada uma das suas 8 saídas, a gate a que vai ligar. Esta é completamente definida pelo módulo a que pertence e pelo índice interno dentro desse módulo, a que se junta a entrada em que vai ser feita a ligação. Cada saída pode ser negada independentemente das restantes. A partir da lógica de fábrica podem ser acrescentadas ligações em saídas não utilizadas, eliminadas ligações existentes ou alteradas as variáveis configuradas. Devem, no entanto, ser tomados alguns cuidados na construção das novas ligações de forma que o conjunto se mantenha coerente e realize as funções pretendidas. Ao proceder à edição das ligações lógicas devem ser tomados os seguintes cuidados: ♦ As alterações de estado com origem externa à lógica de automação (ou seja, as alterações de estado das variáveis de entrada), impõem directamente o estado da primeira entrada dessa gate. Não pode, portanto, ser ligada nenhuma outra variável a essa entrada reservada, pois corre-se o risco do estado definido não coincidir com o imposto externamente e serem gerados, assim, estados inconsistentes. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-37 Capítulo 4 - Configuração ♦ Não pode haver duas variáveis lógicas distintas, ou duas saídas da mesma variável, ligadas à mesma entrada de uma dada gate. Tal como no ponto anterior, podem ser provocados, nesta situação, estados inconsistentes na lógica pois, para essa entrada, será sempre válida a última transição ocorrida. ♦ Devem ser evitados loops fechados na lógica que provoquem ciclos infinitos de mudanças de estado das mesmas variáveis. O exemplo mais simples, só com uma gate, é representado na Figura 4.26, em que é indicado o estado inicial das entradas. Nessa situação, o processo recursivo de inferência da lógica de automação será executado indefinidamente, mudando o estado da variável de 0 para 1 e vice-versa, até que a protecção o páre para evitar o esgotamento dos recursos do sistema. Tal situação é indesejável e deve ser evitada. 1 0 1 4 Figura 4.26. Exemplo de loop. O estado inicial das 8 entradas de cada gate deve ser também correctamente configurado, de acordo com a lógica definida. Para tal, o estado lógico de cada entrada deve estar de acordo com o estado da gate que lhe está ligada. A maior parte das variáveis é inicializada com o estado 0 (em geral, todas as variáveis de entrada da lógica), o que implica que muitas das entradas serão também inicializadas com o estado 0. De igual modo, para as variáveis do tipo OR, as entradas não utilizadas devem ser inicializadas com o estado 0 de modo a não interferirem na lógica. Existem, no entanto, algumas excepções: As entradas não utilizadas das variáveis do tipo AND devem ser inicializadas com o valor lógico 1, para que seja possível mudar o estado da variável em função das restantes entradas. ♦ 0 0 1 1 1 1 1 1 Figura 4.27. Inicialização das entradas das gates com variáveis do tipo AND. ♦ As saídas negadas de variáveis com o estado inicial 0 estão no nível lógico 1. Por essa razão, as entradas das variáveis a que estejam ligadas devem ser inicializadas também com o nível 1. Esta situação é representada na Figura 4.28, onde se pode ver que o estado inicial das duas entradas da gate 1 é diferente consoante a ligação correspondente está negada ou não. Para a gate 2, o estado inicial da única entrada é 0 porque corresponde a uma ligação negada de uma variável cujo estado inicial é 1. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-38 Capítulo 4 - Configuração 0 Gate 1 (OR) Gate 2 (OR) 0 1 0 0 Figura 4.28. Inicialização das entradas das gates com saídas negadas. Para além do tipo de gate, das ligações de cada uma das oito saídas e do estado inicial das entradas, deve ser definido se as transições lógicas da variável de 0->1 e/ou de 1->0 devem ficar registadas no Registo Cronológico de Acontecimentos A configuração de cada variável lógica inclui ainda o descritivo associado. A alteração dos descritivos em nada influencia o funcionamento interno da protecção; apenas modifica o texto apresentado ao utilizador. Os descritivos configuráveis pelo utilizador são: ♦ Descritivo da gate: nome da variável lógica, utilizado, por exemplo, no Registo Cronológico de Acontecimentos, na parametrização de Entradas, Saídas e Alarmes ou na configuração do sinóptico. ♦ Descritivo da Transição de Estado de 0 -> 1: descritivo complementar do anterior e que é visualizado no Registo Cronológico de Eventos sempre que se processa uma transição do estado lógico da gate de 0 para 1. ♦ Descritivo da Transição de Estado de 1 -> 0: descritivo complementar do da gate que é visualizado no Registo Cronológico de Eventos sempre que se processa uma transição do estado lógico da gate de 1 para 0. Figura 4.29. Configuração dos descritivos das variáveis lógicas com o WinLogic. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-39 4 Capítulo 4 - Configuração Qualquer alteração da lógica de automação implementada no WinLogic e enviada para a protecção, só é válida depois da unidade ser reinicializada. As alterações efectuadas aos descritivos das variáveis reflectem-se automaticamente no Registo Cronológico de Acontecimentos. Alguns conjuntos adicionais de variáveis lógicas auxiliares estão disponíveis para tornar mais fácil a edição da lógica. Para as variáveis temporizadoras do tipo TIMER ou PULSE, existe a configuração adicional do tempo associado, introduzido em dezenas de milisegundos (a temporização mínima possível é de 0,01 s). As variáveis do tipo TIMER ou PULSE, num total de 16, estão agrupadas num módulo específico. Algumas têm funções atribuídas por defeito, mas as restantes podem ser utilizadas na elaboração de lógica adicional. Uma facilidade disponibilizada pela TPU TC420 é a existência de variáveis auxiliares associadas a entradas, saídas e sinalizações de alarme lógicas, sem significado atribuído e, por isso, completamente genéricas para a aplicação que se pretenda. Permitem configurar entradas, saídas e alarmes com variáveis lógicas não previstas nas listas por defeito. Para configurar uma entrada genérica devem ser seguidos os seguintes passos: ♦ ♦ ♦ ♦ Utilizando o WinLogic, seleccionar uma entrada genérica ainda não utilizada e configurar as ligações das saídas dessa gate a outras variáveis ou alterar as suas interfaces, de acordo com os efeitos pretendidos para a nova variável. Modificar os descritivos associados à entrada genérica para nomes mais adequados. Configurar uma entrada física de uma das cartas para a entrada genérica escolhida (o nome editado pelo utilizador aparecerá na lista de entradas do WinSettings se as alterações no WinLogic já tiverem sido gravadas e na protecção se já tiverem sido enviadas para esta). Reinicializar a protecção para que a alteração feita na lógica seja válida. Para configurar uma saída genérica devem ser seguidos os seguintes passos: ♦ Utilizando o WinLogic, implementar as combinações de variáveis necessárias para implementar a lógica pretendida e efectuar a ligação a uma saída genérica ainda não utilizada. ♦ Modificar os descritivos associados à variável genérica para nomes mais adequados. ♦ Configurar uma saída física de uma das cartas para a saída genérica escolhida. ♦ Reinicializar a protecção para que a alteração feita na lógica seja válida. Para configurar um alarme genérico devem ser seguidos os seguintes passos: TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-40 4 Capítulo 4 - Configuração ♦ Utilizando o WinLogic, implementar as combinações de variáveis necessárias para implementar a lógica pretendida e efectuar a ligação a um alarme genérico ainda não utilizado. ♦ Modificar os descritivos associados à variável genérica para nomes mais adequados. ♦ Configurar um alarme da interface local para o alarme genérico escolhido. ♦ Reinicializar a protecção para que a alteração feita na lógica seja válida. Para outros encravamentos lógicos específicos da aplicação para os quais sejam necessárias variáveis adicionais que não estejam directamente associadas a entradas, saídas ou alarmes existem dois módulos auxiliares, compostos por 64 variáveis sem significado atribuído nem ligações definidas por defeito, que podem ser configuradas como do tipo OR ou AND. Tabela 4.14. Descrição das variáveis lógicas do módulo 1 de lógica auxiliar. 4 Id Nome Descrição 256 Gate 1 Lógica Auxiliar 1 ... ... Variáveis do tipo OR ou AND disponíveis para lógica auxiliar 319 Gate 64 Lógica Auxiliar 1 Tabela 4.15. Descrição das variáveis lógicas do módulo 2 de lógica auxiliar. Id Nome Descrição 512 Gate 1 Lógica Auxiliar 2 ... ... Variáveis do tipo OR ou AND disponíveis para lógica auxiliar 575 Gate 64 Lógica Auxiliar 2 Tabela 4.16. Descrição das variáveis lógicas do módulo de temporizadores. Id Nome Descrição 3328 Timer 1 ... ... Variáveis do tipo TIMER ou PULSE utilizadas na lógica definida por defeito ou disponíveis para lógica auxiliar 3351 Timer 24 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-41 Capítulo 4 - Configuração 4.6. MODOS DE OPERAÇÃO Um caso particular de utilização da lógica é o dos Modos de Operação do painel. Estes regimes são extremamente importantes para definir o modo de operação das funções de protecção e controlo e o bloqueio dos comandos de abertura e fecho dos aparelhos de corte e seccionamento. 4.6.1. TIPOS DE MODOS DE OPERAÇÃO Os modos de funcionamento básicos suportados pela TPU TC420 são três: ♦ Regime Local/Remoto (L/R): este regime de funcionamento define o comportamento da protecção face aos comandos recebidos do Sistema de Supervisão e Comando. Quando em modo Local, todas as operações remotas são inibidas. ♦ Regime Manual/Automático (M/A): este modo de funcionamento diz respeito a todos os automatismos executados pela TPU TC420. Quando em modo Manual todos os automatismos são bloqueados. Este modo é fundamental para realizar operações de manutenção do sistema com este em serviço. ♦ Regime Normal/Emergência (N/E): o regime Emergência refere-se ao funcionamento do sistema em condições especiais. Em modo Emergência todos os encravamentos lógicos de abertura e fecho dos disjuntores pelo utilizador são inibidos, permitindo a operação livre deste. O regime Normal corresponde à situação normal de exploração do equipamento. Além destes regimes de funcionamento, existe ainda o Regime de Exploração para o qual existem três opções (Normal, Especial A ou Especial B) e o Regime de Painel em Ensaio. Na TPU TC420 estes dois regimes de funcionamento não têm funcionalidade atribuída podendo esta, porém, ser definida pelo utilizador por configuração da lógica associada. Existem ainda dois modos de operação genéricos, cujo significado pode ser atribuído livremente pelo utilizador por configuração da lógica. 4.6.2. PARAMETRIZAÇÃO A mudança de regime de funcionamento é equivalente à alteração de qualquer outro parâmetro da protecção e o estado mais actual de cada um dos tipos de regime fica guardado em memória não volátil, não se perdendo mesmo se a protecção for desligada. Esta mudança pode ser feita na interface local, utilizando o WinProt ou a partir do Sistema de Supervisão e Comando. A interface local disponibiliza duas teclas funcionais, e , que permitem proceder à alteração de alguns modos de operação de forma imediata. O significado dessas teclas pode ser configurado pelo utilizador, de entre os modos existentes. Os outros regimes podem ser alterados nos menus. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-42 4 Capítulo 4 - Configuração Em opção, a alteração de qualquer um dos modos de operação pode ser feita por meio de entradas binárias, ligadas a selectores externos à protecção. Modos de Operação Parâmetros Parâmetros Modo Manual/Automático: MANUAL Modo Local/Remoto: LOCAL Modo Normal/Emergência: NORMAL Modo de Exploração: NORMAL Modo Genérico 1: OFF Modo Genérico 2: OFF Modo Ensaio: OFF Tecla de Modo 1: L/R Tecla de Modo 2: M/A ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 4.30. Menu Modos de Operação. O estado do modo de funcionamento utilizado pela TPU TC420 é o OU lógico das duas opções anteriores (parâmetro ou entrada), pelo que apenas uma delas deve ser usada de cada vez, por forma a evitar estados inconsistentes. Tabela 4.17. Parâmetros dos modos de operação. Parâmetro Gama Unidade Valor defeito Cenário Actual 1..1 1 Modo Manual/Automático MANUAL / AUTOMÁTICO MANUAL Modo Local/Remoto LOCAL / REMOTO LOCAL Modo Normal/Emergência NORMAL / EMERGÊNCIA NORMAL Modo de Exploração NORMAL / ESPECIAL A / ESPECIAL B NORMAL Modo Genérico 1 OFF / ON OFF Modo Genérico 2 OFF / ON OFF Modo Ensaio OFF / ON OFF Tecla de Modo 1 L/R / M/A / N/E / GEN 1 / GEN 2 / ENSAIO L/R Tecla de Modo 2 L/R / M/A / N/E / GEN 1 / GEN 2 / ENSAIO M/A 4.6.3. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO As variáveis lógicas associadas ao módulo dos modos de operação estão agrupadas em diversos grupos, de acordo com as diferentes formas de alteração dos regimes. Estas formas são basicamente duas: por entradas binárias ou por mudança de um parâmetro. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-43 4 Capítulo 4 - Configuração Relativamente aos modos de operação L/R, M/A e N/E, as entradas associadas são 6, em grupos de duas variáveis complementares (Regime Local e Regime Remoto, por exemplo). O resultado da combinação destes pares é acessível em variáveis específicas que são os modos de operação determinados pelas entradas. Por outro lado, existe uma variável relativa a cada um dos modos de operação com o estado resultante da configuração do parâmetro associado. A sinalização de cada um dos modos de operação disponível para as restantes funções de automação e visualizada na interface local é o OU lógico das duas variáveis anteriores (a dependente das entradas e a refrescada por parametrização). O princípio da lógica associada ao Regime de Exploração e ao Painel em Ensaio é idêntico. O Regime de Exploração tem associadas três entradas (Regime Normal, Especial A e Especial B). Existem também três variáveis, associadas a cada uma destas opções, refrescadas por alteração dos parâmetros. As três sinalizações finais são o OU lógico das variáveis alteradas por entradas e por parametrização respectivas. A lógica implementada para o Regime de Exploração impede que em simultâneo estejam activas duas sinalizações distintas, o que podia acontecer se, por exemplo, por entradas estivesse seleccionada a opção de Regime Especial A e por parametrização a opção de Regime Normal. A solução implementada define que a opção de Regime de Exploração A é mais prioritária que a de Regime Normal e que a de Regime de Exploração B é mais que qualquer das outras duas. Associadas ao Regime de Painel em Ensaio existem também três variáveis: a entrada, a associada ao parâmetro e a sinalização com o OU lógico das duas anteriores. Tabela 4.18. Descrição das variáveis lógicas do módulo dos modos de operação. Id Nome Descrição 10240 Modo Operação Local Regime local (entrada) 10241 Modo Operação Remoto Regime remoto (entrada) 10242 Modo Operação Manual Regime manual (entrada) 10243 Modo Operação Automático Regime automático (entrada) 10244 Modo Operação Normal Regime normal (entrada) 10245 Modo Operação Emergência Regime emergência (entrada) 10246 Modo Exploração Normal Sinalização de Regime de Exploração Normal 10247 Modo Exploração Especial A Sinalização de Regime de Exploração Especial A 10248 Modo Exploração Especial B Sinalização de Regime de Exploração Especial B 10249 Modo Oper Gener 1 Inactivo Modo genérico 1 inactivo (entrada) 10250 Modo Oper Gener 1 Activo Modo genérico 1 activo (entrada) 10251 Modo Oper Gener 2 Inactivo Modo genérico 2 inactivo (entrada) 10252 Modo Oper Gener 2 Activo Modo genérico 2 activo (entrada) 10253 Modo Operação Ensaio Regime de painel em ensaio (entrada) 10254 Modo Operação L/R Sinalização de Regime de funcionamento Local ou Remoto 10255 Modo Operação M/A Sinalização de Regime de funcionamento Manual ou Automático 10256 Modo Operação N/E Sinalização de Regime de funcionamento Normal ou Emergência 10257 Modo Operação Genérico 1 Sinalização de Modo Genérico 1 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-44 4 Capítulo 4 - Configuração 10258 Modo Operação Genérico 2 Sinalização de Modo Genérico 2 10259 Modo Operação L/R IHM Regime de funcionamento Local ou Remoto (dado) 10260 Modo Operação M/A IHM Regime de funcionamento Manual ou Automático (dado) 10261 Modo Operação N/E IHM Regime de funcionamento Normal ou Emergência (dado) 10262 Modo Explor Normal IHM Regime de Exploração Normal (dado) 10263 Modo Explor Especial A IHM Regime de Exploração Especial A (dado) 10264 Modo Explor Especial B IHM Regime de Exploração Especial B (dado) 10265 Modo Oper Genérico 1 IHM Modo Genérico 1 (dado) 10266 Modo Oper Genérico 2 IHM Modo Genérico 1 (dado) 10267 Modo Operação Ensaio IHM Regime de painel em ensaio (dado) 10268 Modo Operação L/R E/S Variável resultante das entradas complementares Regime Local e Regime Remoto 10269 Modo Operação M/A E/S Variável resultante das entradas complementares Regime Manual e Regime Automático 10270 Modo Operação N/E E/S Variável resultante das entradas complementares Regime Normal e Regime Emergência 10271 Modo Explor Normal E/S Regime de Exploração Normal (entrada) 10272 Modo Explor Especial A E/S Regime de Exploração Especial A (entrada) 10273 Modo Explor Especial B E/S Regime de Exploração Especial B (entrada) 10274 Modo Oper Genérico 1 E/S Variável resultante das entradas complementares relativas ao Modo Genérico 1 10275 Modo Oper Genérico 2 E/S Variável resultante das entradas complementares relativas ao Modo Genérico 2 10276 Modo Operação Ensaio E/S Variável resultante das entradas relativas ao Regime de Painel em Ensaio 10277 Modo Op Blq Alter L/R IHM Bloqueio da alteração do Regime Local/Remoto na interface local 10278 Modo Op Blq Alter M/A IHM Bloqueio da alteração do Regime Manual/ Automático na interface local 10279 Modo Op Blq Alter N/E IHM Bloqueio da alteração do Regime Normal/ Emergência na interface local 10280 Modo Oper Blq Alter M1 IHM Bloqueio da alteração do Modo Genérico 1 na interface local 10281 Modo Oper Blq Alter M2 IHM Bloqueio da alteração do Modo Genérico 2 na interface local 10282 Modo Oper Blq Alter PE IHM Bloqueio da alteração do Regime de Painel em Ensaio na interface local 10283 Modo Oper Disparo Inst DTR Entrada associada ao disparo instantâneo do detector de terras externo à protecção 10284 Modo Oper Disparo Temp DTR Entrada associada ao disparo temporizado do detector de terras externo à protecção 10285 Modo Oper Disparo Protec Ordem de disparo resultante do regime de exploração e das funções de protecção activas TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-45 4 Capítulo 4 - Configuração Adicionalmente às variáveis referidas na Tabela 4.18, estão disponíveis as variáveis associadas à alteração de parâmetros, lógica e descritivos, tal como explicado no Capítulo 6.1. Existe também um conjunto de variáveis auxiliares utilizadas na lógica interna ao módulo. 10259> Modo Operação L/R IHM OR 10240> Modo Operação Local OR OR O1 I1 O1 O2 I2 O2 41798>Regime L/R Disjuntor I3 O3 53512>Bloq Regulaç Local Tensão O3 O4 53513>Bloq Regulaç Remota Tensão O4 10268> Modo Operação L/R E/S OR 10288> Modo Operação Gate 1 10254> Modo Operação L/R AND I1 O1 I2 O2 O5 O1 I1 O1 O2 I2 O2 I3 49184>Regime L/R Secc Isolamento 49952>Regime L/R Secc Bypass O5 50720>Regime L/R Seccionad Barra O6 50976>Regime L/R Secc Barra 1 O7 51232>Regime L/R Secc Barra 2 O8 10241> Modo Operação Remoto OR O1 O2 4 10261> Modo Operação N/E IHM OR 10244> Modo Operação Normal 10290> Modo Operação Gate 3 10256> Modo Operação N/E OR OR O1 I1 O1 O2 I2 O2 41800>Regime N/E Disjuntor I3 O3 53252>Bloq Fecho Transformador 10270> Modo Operação N/E E/S O4 I1 O1 I2 O2 O3 49185>Regime N/E Secc Isolamento 49953>Regime N/E Secc Bypass O4 O5 50721>Regime N/E Seccionad Barra O1 I1 O1 O6 50977>Regime N/E Secc Barra 1 O2 I2 O2 O7 51233>Regime N/E Secc Barra 2 OR AND O8 I3 10245> Modo Operação Emergência OR O1 O2 10267> Modo Operação Ensaio IHM 10253> Modo Operação Ensaio OR OR O1 I1 O2 I2 O1 I3 10276> Modo Operação Ensaio E/S OR O1 O2 Figura 4.31. Diagrama lógico do módulo dos modos de operação (parte 1). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-46 Capítulo 4 - Configuração 10260> Modo Operação M/A IHM 10289> Modo Operação Gate 2 10255> Modo Operação M/A OR OR OR O1 I1 O1 O2 I2 O2 I1 41799>Regime M/A Disjuntor O1 I2 O3 10242> Modo Operação Manual 10269> Modo Operação M/A E/S OR AND I1 I1 O1 O1 10243> Modo Operação Automático OR O1 I1 10265> Modo Oper Genérico 1 IHM 10257> Modo Operação Genérico 1 OR 10249> Modo Oper Gener 1 Inactivo 10266> Modo Oper Genérico 2 IHM OR O1 I1 O2 I2 OR O1 I3 10274> Modo Oper Genérico 1 E/S OR O1 I1 O2 I2 10275> Modo Oper Genérico 2 E/S 10251> Modo Oper Gener 2 Inactivo AND OR 10258> Modo Operação Genérico 2 O1 I3 4 AND OR O1 I1 O1 O1 I1 O1 O2 I2 O2 O2 I2 O2 I3 I3 10252> Modo Oper Gener 2 Activo 10250> Modo Oper Gener 1 Activo OR OR O1 O1 O2 O2 10277> Modo Op Blq Alter L/R IHM OR 10280> Modo Oper Blq Alter M1 IHM OR 10286> Dados Modo Operação OR O1 I1 10278> Modo Op Blq Alter M/A IHM OR I1 10281> Modo Oper Blq Alter M2 IHM OR O1 O1 I1 10279> Modo Op Blq Alter N/E IHM OR O1 O1 I1 10287> Lógica Modo Operação OR O1 10282> Modo Oper Blq Alter PE IHM OR I1 O1 I1 O1 Figura 4.32. Diagrama lógico do módulo dos modos de operação (parte 2). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-47 Capítulo 4 - Configuração 10262> Modo Explor Normal IHM OR O1 O2 10291> Modo Operação Gate 4 10246> Modo Exploração Normal OR 10271> Modo Explor Normal E/S OR O1 10293> Modo Operação Gate 6 AND AND I1 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 I3 O3 I4 O4 I3 O2 15640>Protecção MI Fases 41764>Bloq Cmd Fecho Disj Autom 10263> Modo Explor Especial A IHM O2 10272> Modo Explor Especial A E/S OR 10292> Modo Operação Gate 5 OR O1 I2 O2 I1 O1 I3 O3 I2 O2 I3 O3 16392>Protecção MI Terra AND OR O1 O2 O2 10248> Modo Exploração Especial B 10295> Modo Operação Gate 8 10285> Modo Oper Disparo Protec OR I1 O1 I2 O2 41805>Gate 1 Disjuntor I4 I5 AND I1 O1 O1 I2 O2 O2 I3 OR OR I1 O1 I2 O2 I3 O3 OR O1 O1 I2 I3 10284> Modo Oper Disparo Temp DTR O2 10273> Modo Explor Especial B E/S I1 I3 O2 10264> Modo Explor Especial B IHM O2 I3 AND 10247> Modo Exploração Especial A I1 O1 O1 I2 10294> Modo Operação Gate 7 OR O1 I1 O4 10296> Modo Operação Gate 9 4 AND 10283> Modo Oper Disparo Inst DTR I1 O1 I2 O2 I3 OR O1 O2 Figura 4.33. Diagrama lógico do módulo dos modos de operação (parte 3). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-48 Capítulo 4 - Configuração 4.7. OSCILOGRAFIA A função de Oscilografia permite registar, na ocorrência de determinados acontecimentos, a forma de onda dos sinais nas entradas analógicas da TPU TC420. Esta função de monitorização é extremamente importante para caracterizar os incidentes ocorridos no sistema de energia e, numa análise posterior, verificar a correcta actuação da protecção. 4.7.1. CARACTERÍSTICAS A função de Oscilografia é, a par com o Registo Cronológico de Acontecimentos, uma das ferramentas disponibilizadas pela TPU TC420 para análise de defeitos ou outras perturbações no sistema de energia. Enquanto no Registo Cronológico é possível aceder à sequência de eventos lógicos detectados ou produzidos pela protecção, a Oscilografia permite analisar a informação analógica correspondente. As características das oscilografias registadas pela TPU TC420 são fixas. São registados os sinais nas 4 entradas analógicas de corrente e nas 3 entradas analógicas de tensão, com uma frequência de amostragem de 20 amostras por ciclo da harmónica fundamental das grandezas. Podem também ser registados até 8 canais digitais, cuja correspondência com variáveis lógicas internas da TPU TC420 é configurada pelo utilizador. As condições que definem a gravação de novos registos são, no entanto, completamente configuráveis pelo utilizador, com a ferramenta de programação da lógica (ver Capítulo 4.5 Lógica Programável), tal como descrito adiante. A dimensão da oscilografia é variável e completamente definida pelas condições lógicas configuradas. A gravação começa quando alguma das condições para arranque da função é activada e termina quando todas rearmam. São guardados igualmente um tempo parametrizável das formas de onda dos sinais anteriores ao arranque da gravação (tempo prédefeito) e um tempo parametrizável após o rearme desta (tempo pós-defeito). A dimensão do registo não ultrapassa nunca, contudo, uma duração máxima, também parametrizável pelo utilizador. Os registos oscilográficos são guardados em memória não volátil para permitir o seu armazenamento na protecção enquanto não forem recolhidos para um PC. No total, é possível memorizar um número de oscilografias equivalente a aproximadamente um minuto e meio. As oscilografias podem ser visualizadas num PC em qualquer instante, usando para isso o módulo WinReports do WinProt. Para isso podem ser obtidas através da porta série frontal da protecção, ou remotamente através da rede de área local. Mais informações sobre a visualização das oscilografias pode ser obtida no Capítulo 7.4 - Oscilografia. 4.7.2. PARAMETRIZAÇÃO O parâmetro T Pré-Defeito especifica a duração dos sinais anterior ao arranque da oscilografia, que ainda é gravada no registo. O parâmetro T Pós-Defeito é equivalente mas para a duração dos sinais posterior ao defeito. A duração máxima do registo é parametrizada em T Máximo. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-49 4 Capítulo 4 - Configuração Interface Homem-Máquina Oscilografia Parâmetros Parâmetros T Pré-Defeito: 100 T Pós-Defeito: 60 T Máximo: 1000 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 4.34. Menu Parâmetros (Oscilografia). Tabela 4.19. Parâmetros da oscilografia. Parâmetro Gama Unidade Valor defeito Cenário Actual 1..1 - 1 T Pré-Defeito 0..200 (50 Hz), s 100 s 60 s 1000 0..240 (60 Hz) T Pós-Defeito 0..1000 (50 Hz), 0..1200 (60 Hz) T Máximo 0..1000 (50 Hz), 0..1200 (60 Hz) 4.7.3. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO A lógica associada à oscilografia refere-se às condições lógicas que definem a gravação de um novo registo. Essas condições dividem-se em dois grupos: ♦ as sinalizações que provocam a gravação de uma oscilografia enquanto permanecerem activas (caso das funções de protecção, por exemplo, em que se pretende um registo oscilográfico desde o arranque ao rearme da função); ♦ as que originam a gravação de uma oscilografia por um tempo determinado (nunca superior a 1 segundo), definido por um TIMER da lógica auxiliar (caso dos comandos de fecho do disjuntor, em que se pretende obter um registo relativo ao intervalo de tempo imediatamente posterior à execução da ordem). Estas diversas condições são reunidas numa variável lógica utilizada pela função para definir o instante de início e fim da gravação. Para além das condições referidas (arranque das funções de protecção e comando de fecho do disjuntor) é também disponibilizada, por defeito, uma entrada lógica que permite iniciar a gravação de uma oscilografia por ordem do utilizador ou devido a um evento externo à protecção. As oscilografias associadas a esta entrada têm uma duração máxima definida pelo TIMER. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-50 4 Capítulo 4 - Configuração Tabela 4.20. Descrição das variáveis lógicas do módulo da oscilografia. Id Nome Descrição 8704 Gravação Oscilografia Entrada que provoca a gravação de oscilografia 8705 Arranque Temp Oscilografia Condições lógicas de arranque da gravação de oscilografia (por tempo fixo) 8706 Gate 1 Arranq Oscilografia Primeiro conjunto de condições lógicas de arranque da gravação de oscilografia (sem temporização associada) 8707 Gate 2 Arranq Oscilografia Segundo conjunto de condições lógicas de arranque da gravação de oscilografia (sem temporização associada) 8708 Oscilografia Variável que reúne todas as condições lógicas anteriores de início de gravação de oscilografia 8709 Canal Digital 1 Oscilog ... ... Canais digitais de oscilografia, com significado atribuído pelo utilizador 8714 Canal Digital 8 Oscilog 4 8705> Arranque Temp Oscilografia 8704> Gravação Oscilografia OR OR O1 O2 41761>Cmd Fecho Disjuntor I1 O1 I2 O2 3328>Timer 1 I3 8708> Oscilografia 8706> Gate 1 Arranq Oscilografia OR 3328>Timer 1 OR I1 15640>Protecção MI Fases I1 O1 I2 16392>Protecção MI Terra I2 O2 I3 27138>Arranque Dif Restrit Terra I3 19468>Protec Máximo U Fases I4 20228>Protec Máximo Tensão Terra I5 21006>Protec Mínimo U Fases O1 I4 I6 I7 8707> Gate 2 Arranq Oscilografia OR I1 O1 O2 Figura 4.35. Diagrama lógico do módulo da oscilografia. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 4-51 5 Capítulo 5. COMUNICAÇÕES Neste capítulo são descritas as diversas interfaces de comunicação suportadas pela TPU TC420 tais como RS232, RS485, ligações em fibra óptica, Ethernet, Lonworks, etc.. Suportados sobre estas interfaces físicas, estão disponíveis diversos protocolos de comunicação para ligação a sistemas SCADA como o IEC60870-5-104, DNP3.0, Lonworks, etc.. Estão também disponíveis protocolos para comunicação horizontal entre as diversas unidades TPU TC420 tais como a Base de Dados Distribuída Lonworks e Base de Dados Distribuída Ethernet. Para cada um deles são apresentadas as principais características de funcionamento e explicadas as formas de parametrização de cada um dos parâmetros configuráveis, juntamente com os respectivos valores por defeito e gamas de regulação. É também descrito neste capítulo a sincronização horária através do protocolo SNTP. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-1 Capítulo 5 - Comunicações ÍNDICE 5.1. COMUNICAÇÃO SÉRIE ..................................................................................................... 5-2 5.1.1. Arquitectura.................................................................................................................5-2 5.1.2. Ligação a Modem ........................................................................................................5-2 5.1.3. Parametrização............................................................................................................5-3 5.2. COMUNICAÇÃO TCP/IP ................................................................................................. 5-4 5.2.1. Arquitectura.................................................................................................................5-4 5.2.2. Parametrização............................................................................................................5-5 5.2.3. Lógica de Automação..................................................................................................5-6 5.3. PROTOCOLOS SCADA ................................................................................................... 5-7 5.4. BASE DE DADOS DISTRIBUÍDA ........................................................................................... 5-9 5.5. PROTOCOLO LONWORKS ...............................................................................................5-10 5.5.1. Arquitectura Geral .................................................................................................... 5-10 5.5.2. Princípios de Funcionamento................................................................................... 5-12 5.5.3. Parametrização......................................................................................................... 5-14 5.5.4. Comunicação com o WinProt................................................................................... 5-17 5.5.5. Base de Dados Distribuída Lonworks ...................................................................... 5-18 5.5.6. Lógica de Automação............................................................................................... 5-24 5.6. PROTOCOLO DNP 3.0 .................................................................................................5-25 5.6.1. Arquitectura Geral .................................................................................................... 5-25 5.6.2. Princípio de Funcionamento .................................................................................... 5-25 5.6.3. Princípios de Funcionamento................................................................................... 5-26 5.6.4. Parametrização......................................................................................................... 5-29 5.6.5. Comunicação com o WinProt................................................................................... 5-32 5.7. PROTOCOLO IEC 60870-5-104 .................................................................................5-34 5.7.1. Arquitectura.............................................................................................................. 5-34 5.7.2. Princípios de Funcionamento................................................................................... 5-35 5.7.3. Parametrização......................................................................................................... 5-38 5.7.4. Lógica de Automação............................................................................................... 5-42 5.8. BASE DE DADOS DISTRIBUÍDA ETHERNET ..........................................................................5-44 5.8.1. Arquitectura.............................................................................................................. 5-44 5.8.2. Princípios de Funcionamento................................................................................... 5-44 5.8.3. Parametrização......................................................................................................... 5-46 5.8.4. Lógica de Automação............................................................................................... 5-50 5.9. PROTOCOLO SNTP......................................................................................................5-51 5.9.1. Arquitectura.............................................................................................................. 5-51 5.9.2. Princípios de Funcionamento................................................................................... 5-51 5.9.3. Parametrização......................................................................................................... 5-51 5.9.4. Lógica de Automação............................................................................................... 5-52 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-1 5 Capítulo 5 - Comunicações 5.1. COMUNICAÇÃO SÉRIE 5.1.1. ARQUITECTURA Todas as unidades de protecção e controlo EFACEC disponibilizam uma porta série frontal e pelo menos duas portas traseiras. Quando a unidade está equipada com carta Ethernet, o número de portas traseiras aumenta para três. Estas portas série destinam-se à comunicação com o WinProt, excepto no caso da TPU TC420 suportar o protocolo DNP3.0, em que a COM 1 está reservada para este protocolo e não pode ser utilizada para qualquer outro fim. As portas série traseiras identificadas como COM 1 e COM 2 suportam conectores RS232, conectores RS485, conversores de RS232 para fibra óptica de vidro ou para fibra óptica de plástico. A parametrização destas portas é independente do tipo de conector usado e a troca de tipo de conector não implica a actualização do firmware da unidade. Através da utilização dos vários tipos de conversores, poderão ser construídas diversas arquitecturas para comunicação série com a TPU TC420, nomeadamente: Rede em anel, utilizando conversores ópticos. Rede com um barramento RS485, ultizando conversores RS485. Ligação ponto a ponto com conversores RS232. 5.1.2. LIGAÇÃO A MODEM As unidades de protecção e controlo EFACEC suportam uma ligação via Modem com o WinProt. Para isso é necessário um Modem do lado do PC onde o WinProt é executado e um outro Modem do lado da unidade. Ambos os Modems devem ser configurados de forma a serem compatíveis em termos de comunicação, tendo em conta que o echo de caracteres tem de estar desactivado assim como o flow control e RTS. A sequência de escape configurada deverá ser ‘+++’. O Modem do lado da unidade deve ser previamente configurado enquanto que o Modem do lado do PC é configurado pelo WinProt na janela de Comunicações indicando a String de Inicialização pretendida. É também necessário indicar a porta série a utilizar, o baudrate, os comandos de inicialização e finalização de uma ligação e o tempo inactivadade após o qual a ligação deverá ser encerrada. A ligação via Modem entre o WinProt e uma unidade é estabelecida na primeira vez que o WinProt tenta comunicar com essa mesma unidade utilizando o Modem como protocolo de comunicação activo. Assim que a ligação é estabelecida é partilhada pelos vários módulos e passa a existir um icon na barra de tarefas do Windows mostrando que esta está activa. Por outro lado, uma ligação com uma unidade pode ser encerrada pelo WinProt em duas situações: quando nada é recebido da unidade durante o intervalo de tempo configurado na janela de configuração dos parâmetros do Modem ou usando o popup menu, accionado com o botão do lado direito do rato sobre o icon da barra de tarefas do Windows correspondente à ligação com essa unidade. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-2 5 Capítulo 5 - Comunicações 5.1.3. PARAMETRIZAÇÃO A configuração das portas série disponibilizadas pela TPU TC420 pode ser feita no WinSettings ou na unidade através do menu Comunicações > Comunicação Série > Parâmetros. Comunicações Comunicação Série Parâmetros Parâmetros Endereço Série: 0 COM Frontal> Baudrate: 4800 COM Traseira 1> Baudrate: 4800 COM Traseira 2> Baudrate: 4800 COM Traseira 3> Baudrate: 4800 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 5.1. Menu de configuração dos parâmetros da Comunicação Série. Tabela 5.1. Parâmetros da Comunicação Série. Parâmetro Gama Unidade Valor defeito Endereço Série 0 .. 32767 - 0 COM Frontal> Baudrate 4800 .. 19200 baud 4800 COM Traseira 1> Baudrate 4800 .. 19200 baud 4800 COM Traseira 2> Baudrate 4800 .. 19200 baud 4800 COM Traseira 3> Baudrate 4800 baud 4800 Um dos parâmetros da comunicação série corresponde ao Endereço Série. Este parâmetro permite identificar a unidade quando esta se encontra numa rede RS485 ou numa rede de fibra óptica. O valor configurado deverá, por isso, ser único na rede. O Endereço Série pode ser parametrizado com valores entre 0 e 32767. É igualmente necessário indicar o Baudrate para cada uma das portas. Todas as portas permitem baudrates entre 4800 e 19200 baud à excepção da porta série da carta de Ethernet que, quando existe, apenas permite um baudrate de 4800 baud. Por defeito, o Baudrate configurado para todas as portas, é de 4800 baud. Quando a unidade está a executar código BOOT o Baudrate é de 38400 baud para todas as portas à excepção da porta frontal em que o baudrate é de 19200 baud.. Para que o WinProt comunique com uma unidade por porta série é necessário configurar, no WinProt, o protocolo série como protocolo activo para essa unidade. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-3 5 Capítulo 5 - Comunicações 5.2. COMUNICAÇÃO TCP/IP 5.2.1. ARQUITECTURA A TPU TC420 pode ser disponibilizada com uma com carta Ethernet para comunicação via TCP/IP. Esta carta serve de base a diversos protocolos disponibilizados pela TPU TC420, tais como a ligação directa ao WinProt através de TCP (até 4 ligações simultâneas), a ligação a sistemas de SCADA através do protocolo IEC 60870-5-104 ou ainda para comunicação horizontal entre unidades através de UDP. A carta Ethernet disponbilizada tem uma velocidade de comunicação de 100 Mbps, possibilitando um elevado desempenho em termos comunicativos. Em termos de opções são possiveís duas configurações para a carta de Ethernet ambas com dois portos de comunicação, nomeadamente: Opção 100Base TX Redundante Esta opção da carta de Ethernet disponibiliza dois portos redundantes com interface cobre. Em cada instante apenas um dos portos está activo mesmo que existam ligações válidas em ambos os portos. O porto 1 é preferencial relativamente ao porto 2, isto é, se em ambos os portos existir uma ligação válida, o porto utilizado é o porto 1. A activação de um porto é feita nas seguintes situações: ♦ Quando em nenhum dos portos se verifica uma ligação válida e esta passa a existir num dos portos, o porto correspondente é activado; ♦ Quando em nenhum dos portos se verfica uma ligação válida e esta passa a existir em ambos os portos, o porto 1 é activado; ♦ Quando existe apenas uma ligação válida no porto 2 e passa a existir também uma ligação válida no porto 1, o porto 1 é activado enquanto que o porto 2 é desactivado. Opção 100Base FX Redundante Esta opção disponibiliza dois portos redundantes cada um deles com interface redudante em cobre e em fibra óptica. Em cada instante apenas um dos dois portos está activo mesmo quando existem ligações válidas em todos os portos. Tal como na opção anterior, o porto 1 é preferencial relativamente ao porto 2. No arranque da unidade a interface em fibra é preferida face à interface em cobre. A activação de um porto é feita nas mesma situações indicadas na opção anterior, no entanto sempre que num dos portos não seja detectado sinal de link a interface configurada vai alternando entre interface em cobre e interface em fibra. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-4 5 Capítulo 5 - Comunicações 5.2.2. PARAMETRIZAÇÃO A configuração dos parâmetros da carta Ethernet pode ser feita no WinSettings ou na unidade através do menu Comunicações > Ethernet > Parâmetros. Comunicações Ethernet Parâmetros Parâmetros Endereço IP: 192. 1. 1. 1 Máscara de Subrede: 255.255.255.0 Gateway: 192. 1. 1. 1 IP Servidor SNTP: 192. 1. 1. 1 IP Servidor SNTP 2: 192. 1. 1. 1 Tempo Pedidos Servidor: 300 Variação Máxima: 500 Número Mínimo Pacotes SNTP: 5 Timeout Servidor: 300 Modo Funcionamento: MULTICAST Tempo de Repetição da BDD: 0.100 Tempo de Refrescamento da BDD: 1.000 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Parâmetros Tempo Falha de Unidade da BDD: 10.000 5 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 5.2. Menu de configuração dos parâmetros da comunicação Ethernet. Tabela 5.2. Parâmetros da Ethernet. Parâmetro Gama Unidade Valor defeito Endereço IP 1.1.1.1 .. 254.254.254.254 - 192.1.1.1 Máscara de Subrede 0.0.0.0 .. 255.255.255.255 - 255.255.255.0 Gateway 1.1.1.1 .. 254.254.254.254 - 192.1.1.1 Um dos parâmetros a configurar corresponde ao Endereço Ip. Este parâmetro permite identificar a unidade quando esta se encontra numa rede TCP/IP. O valor configurado deverá, por isso, ser único. Cada campo do Endereço Ip pode ser parametrizado com valores entre 1 e 254. Não é possível configurar endereços de loopback (127.xxx.xxx.xxx). Por defeito o Endereço Ip é 192.1.1.1. É igualmente necessário indicar a Máscara de Subrede. Por defeito, a Máscara de Subrede configurada é 255.255.255.0. Cada campo da Máscara de Subrede pode ser parametrizado com valores entre 0 e 255. Tal como no parâmetro anterior, também não é permitido configurar para este parâmetro endereços de loopback. O último parâmetro necessário à comunicação do WinProt com a unidade via TCP/IP é o Default Gateway. Este parâmetro é necessário quando se pretende aceder a unidades que não pertençam à mesma subrede. Cada campo do Default Gateway, tal como acontece para o TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-5 Capítulo 5 - Comunicações Endereço Ip, pode ser parametrizado com valores entre 1 e 254, não sendo permitidos endereços de loopback. O valor de fábrica do parâmetro Default Gateway é 192.1.1.1. Quanto ao endereço MAC da carta Ethernet pode ser visualizado na unidade através do menu Comunicações > Ethernet > Ver Endereço MAC. Este endereço é único e é guardado no código BOOT do microcontrolador da carta de Ethernet. 5.2.3. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO Associada à comunicação por TCP/IP existe um conjunto de variáveis lógicas no módulo Ethernet, que traduzem informação relativa ao estado da comunicação. Tabela 5.3. Descrição das variáveis lógicas do módulo Ethernet. Id Nome Descrição 8192 Estado Comunicação Indica o estado da comunicação. 8193 Restart Carta Ethernet Sempre que a carta de Ethernet arranca, é enviado um comando impulsional para esta gate. 8194 Porto 1 - 100 BaseTX O estado desta gate fica activo quando o porto 1 está activo e a interface configurada corresponde à interface em cobre. 8195 Porto 1 - 100 BaseFX O estado desta gate fica activo quando o porto 1 está activo e a interface configurada corresponde à interface em fibra óptica. 8196 Porto 2 - 100 BaseTX O estado desta gate fica activo quando o porto 2 está activo e a interface configurada corresponde à interface em cobre. 8197 Porto 2 - 100 BaseFX O estado desta gate fica activo quando o porto 2 está activo e a interface configurada corresponde à interface em fibra óptica. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-6 5 Capítulo 5 - Comunicações 5.3. PROTOCOLOS SCADA Para além das funções de protecção e controlo intrínsecas à unidade, a TPU TC420 possibilita a ligação a uma rede de área local e assim a interligação a sistemas de supervisão e controlo locais à subestação ou a centros de comando remotos. Dependendo da versão da unidade, esta pode disponibilizar um de três protocolos diferentes de interacção com sistemas de SCADA: ♦ IEC60870-5-104 – Disponível em unidades na versão ETH. ♦ Lonworks – Disponível em unidades na versão LON. ♦ DNP 3.0 – Disponível em unidades na versão DNP. A arquitectura base do sistema de protecção e controlo local baseia-se numa ou duas unidades centrais, ligadas a uma rede de área local que integra as várias unidades de protecção e controlo. A ligação a uma rede de área local permite também a ligação a uma unidade concentradora de informação que serve de ponte para o sistema de supervisão e controlo da rede. Este nível de hierarquia está para além do âmbito desta descrição, podendo basear-se em diversas infra-estruturas de rede (rádio, fibra óptica , linha telefónica, etc.), e em diferentes protocolos de comunicação. HMI WinProt 4 Protection Engineering WinProt 4 Acesso Remoto WinProt 4 GPS TPU Unidade Central LonWorks (1.25Mbps) Controlo TPU Mode Impress TPU UAC Switch RS232 Ethernet 100Mbps IEC 60870-5-104 RS485 – TPU TPU TPU TPU WinProt 4 UAC TPU Figura 5.3. Arquitectura típica do sistema de protecção e telecontrolo. As funcionalidades associadas à ligação ao sistema de SCADA através de uma LAN, permitem à TPU TC420 a execução de um conjunto de operações usuais em unidades terminais integradas em sistemas de supervisão e controlo, nomeadamente: ♦ Envio de informação lógica para o sistema de supervisão e controlo (sinalizações digitais simples e sinalizações digitais duplas); TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-7 5 Capítulo 5 - Comunicações ♦ Envio de informação analógica para o sistema de supervisão e controlo (medidas, contadores, etc.); ♦ Envio de informação de configuração para o sistema de supervisão e controlo (parametrizações, tabelas, etc.); ♦ Recepção de controlos do sistema de supervisão e controlo (comandos impulsionais, comandos permanentes, comandos analógicos, etc.); ♦ Recepção de informação de sincronização horária, de uma unidade de sincronização integrada no sistema de supervisão e controlo. O mecanismo de sincronização horária pode basear-se em informação enviada directamente por uma unidade de sincronização (com um sistema GPS integrado), ou indirectamente a partir da unidade concentradora local e apresenta uma precisão de 1 ms. Para que as unidades sejam sincronizadas pelo protocolo é necessário que no menu Acertar Data e Hora > Parâmetros o parâmetro Sincronização esteja configurado com o valor SCADA. Em todas as unidades com protocolo de interacção com sistemas de SCADA, o led LAN no painel frontal indica o estado da comunicação. O device profile para os protocolos IEC60870-5-104 e DNP 3.0 pode ser consultado em anexo. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-8 5 Capítulo 5 - Comunicações 5.4. BASE DE DADOS DISTRIBUÍDA Além das funcionalidades já apresentadas, a TPU TC420 aproveita a infra-estrutura de rede para executar outro tipo de funções, destinadas principalmente à execução de funções de automação distribuídas, ou seja, baseadas na interacção directa com outras unidades. Esta funcionalidade consiste na comunicação horizontal entre diferentes unidades, através de uma base de dados distribuída associada a cada unidade. Sincronização Telecontrolo 5 Base de Dados Distribuída Figura 5.4. Arquitectura da base de dados distribuída. A base de dados distribuída é uma funcionalidade disponível em todas as unidades da gama 420, cujo objectivo princical é a transmissão rápida de informação entre unidades inseridas na mesma LAN. Este mecanismo permite a troca de informação entre quaisquer unidades de protecção e controlo da gama 420, desde que ligadas na mesma rede de área local. O principal campo de aplicação desta funcionalidade é a realização de automação distribuída entre as várias unidades pertencentes ao mesmo sistema. Esta automação poderá ir desde a substituição de soluções baseadas em cablagem, como por exemplo a transferência de disparo das protecções e a aceleração de protecções, ou funções de controlo que usem informação externa, como é o caso da regulação automática de tensão, o controlo varimétrico ou outras. As unidades da gama 420 disponibilizam duas plataformas distintas para a base de dados distribuída. Uma delas é implementada sobre o protocolo Lonworks e a outra é implementada sobre UDP. Ambas serão explicada em detalhe neste capítulo. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-9 Capítulo 5 - Comunicações 5.5. PROTOCOLO LONWORKS 5.5.1. ARQUITECTURA GERAL A arquitectura base do sistema de protecção e controlo local, baseia-se numa ou duas unidades centrais, ligadas a uma rede de área local, com uma topologia em anel de fibra óptica ou par entrançado e que integra as várias unidades de protecção ligadas em rede. Este sistema poderá conter no máximo 60 unidades ligadas no mesmo anel. A topologia da rede em anel permite um funcionamento correcto se uma das ligações se quebrar. O funcionamento geral do sistema com o anel aberto apresenta no entanto um problema se mais uma das ligações se quebrar, conduzindo à existência de ilhas compostas por algumas unidades, isoladas do restante sistema. A rede de área local é baseada numa rede em anel com um meio de comunicação em fibra óptica de vidro com conectores do tipo SMA ou ST. A taxa de comunicação é de 1.25 Mb/s. O protocolo de rede é baseado no protocolo LONTALK, sobre o qual são depois implementadas as camadas de mais alto nível, definidas numa variante do protocolo PUR 2.1. Este protocolo é por isso também implementado ao nível da Unidade Central da EFACEC e é proprietário da EFACEC Sistemas de Electrónica S.A.. Tipos de Entidades Estão definidas as seguintes entidades na TPU TC420: ♦ Variáveis digitais - Estas variáveis correspondem a sinalizações lógicas da unidade. ♦ Medidas analógicas - Correspondem a todas as medidas processadas na unidade, incluindo as que são calculadas. São enviadas em formato de vírgula flutuante. ♦ Contadores - Associados a medidas do tipo inteiro, existentes na unidade. São enviadas em formato inteiro. ♦ Tabelas - Correspondem a estruturas de dados, registos, etc, que podem ter dimensão variável sendo enviadas ou recebidas da unidade. ♦ Controlos - Normalmente são controlos gerados no centro de comando com vista a realizar uma operação na unidade. ♦ Parâmetros – Correspondem aos parâmetros de todas as funções disponibilizadas pela unidade. Atributos das Entidades Todas as entidades definidas podem ser recebidas ou enviadas para a TPU TC420. A transmissão destas possui normalmente um conjunto de atributos que melhor caracterizam a TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-10 5 Capítulo 5 - Comunicações entidade. Esses atributos dependem do tipo de entidade e são criados e processados automaticamente pela unidade. Estão definidos os seguintes atributos: ♦ Validade - Indica se a variável está válida ou não, ou seja, se o valor enviado deve ser processado como um valor correcto ou não. ♦ Valor - Indica o valor da entidade, dependendo como tal do tipo de entidade associada. Se for uma sinalização digital contém o estado lógico, se for uma medida ou um contador contém o valor respectivo e se for um controlo contém o estado ou valor associado ao controlo. ♦ Causa - Indica a causa que levou à transmissão da entidade. No caso de variáveis lógicas, este atributo representa a causa da transição de estado lógico. Normalmente é usado para melhor caracterizar mudanças de estado do disjuntor, em que é muito útil saber a causa associada à manobra, numa única mensagem. As causas definidas são: Tabela 5.4. Lista de causas. Id Descrição 0 Nenhuma causa associada 1 Alteração de estado 2 Alteração de validade 3 Por pedido 7 Por temporização 128 Comando local externo (botoneira) 129 Comando local pela TPU 130 Comando remoto 131 Comando pelos automatismos 132 Comando pelas protecções 5 No caso das medidas analógicas a causa de transmissão é configurada no WinSettings, através dos parâmetros da função Lonworks. As causas definidas para o envio das medidas são: ♦ Envio cíclico das medidas, após uma temporização configurável; ♦ Envio por jitter, ou seja, só quando a alteração do valor ultrapassar uma banda definida; ♦ Envio por ciclo mais jitter, conjugando as duas anteriores. Em termos de controlos lógicos a dar sobre a unidade, estes podem ser de dois tipos distintos: ♦ Controlos Impulsionais - São controlos que são enviados apenas com o estado lógico a 1. É a protecção a responsável pela geração de uma transição com estado lógico a 1 e depois outra transição com estado lógico a 0. Este funcionamento permite que comandos de manobra de órgãos apenas precisem de um comando vindo da Unidade Central. ♦ Controlos Permanentes - São controlos que são enviados com um determinado estado lógico. A unidade apenas é responsável pela geração de uma transição com esse estado lógico. Este tipo de controlo é adequado para executar encravamentos a partir de centros de supervisão e controlo remotos. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-11 Capítulo 5 - Comunicações Os parâmetros, tal como os controlos lógicos, podem ser de dois tipos distintos: ♦ Parâmetros Digitais - São parâmetros de funções que apenas podem assumir dois estados: ON ou OFF. ♦ Parâmetros Analógicos - São parâmetros associados aos dados das funções. 5.5.2. PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO O correcto funcionamento em termos da ligação da unidade à rede de área local implica as seguintes condições: ♦ Possuir uma ou mais unidades de protecção com carta de comunicação do tipo Lonworks; ♦ Possuir uma unidade central a correr num PC local; ♦ Possuir toda a infra-estrutura de ligações entre as unidades e a unidade central a correr no PC, nomeadamente a ligação do anel através de fibra óptica; ♦ Configurar correctamente todas as unidades ligadas em rede; ♦ Configurar correctamente a base de dados da unidade central. Uma vez reunidas todas estas condições, a inicialização e configuração da rede é feita durante o processo de arranque da unidade central. Só após o arranque desta e a correcta configuração de cada unidade, se poderá proceder à normal operação do sistema. Apesar dos mecanismos de configuração da base de dados da unidade central não ser do âmbito deste documento, é fundamental que esta verifique os seguintes requisitos: ♦ Esteja definido um nó correspondente ao endereço da unidade. ♦ Todas as entidades digitais definidas na base de dados estejam a ser enviadas pela unidade. ♦ Todas as medidas definidas na base de dados estejam correctamente configuradas para serem enviadas pela unidade. ♦ Todos os contadores definidos na base de dados estejam correctamente configurados para serem enviados pela unidade. A operação do sistema consiste essencialmente no envio e recepção de dados entre os dois extremos do sistema: as unidades terminais de protecção e controlo e o centro de supervisão e comando, local ou remoto. Este funcionamento implica um conjunto de configurações que fazem parte do sistema de SCADA e não da unidade. Exemplos disso são o sinóptico que engloba toda a subestação e que normalmente está na unidade central, ou num posto remoto. No que diz respeito à recepção de informação, o operador poderá dar controlos à unidade, englobando-se neste caso todos os comandos sobre os órgãos manobráveis, comandos para efectuar encravamentos ou comandos associados a acções de teleparametrização. Em termos de envio de informação gerada pela unidade, esta será essencialmente informação analógica, usualmente as medidas do painel, eventos lógicos associados a transições de estado e informação do seu próprio estado. Toda a informação é recebida e processada na unidade TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-12 5 Capítulo 5 - Comunicações central, que se encarregará de a armazenar, visualizar e formatar convenientemente para retransmissão de acordo com os protocolos de hierarquia superior. Mecanismos contra Falhas nas Comunicações As falhas de comunicação podem dever-se a várias causas diferentes, que variam desde a falha da infra-estrutura de hardware da rede, até à falha das próprias unidades. Estão por isso definidos mecanismos que minimizam as consequências destas falhas, nomeadamente: ♦ Resincronização da unidade - Sempre que é detectada uma falha de comunicação com uma unidade, a unidade central procede à sua resincronização, logo que esta arranca. A resincronização consiste basicamente na inicialização da carta de rede e no refrescamento de toda a informação da base de dados associada à unidade falhada, de modo a ter em permanência uma imagem coerente de toda a informação da unidade. ♦ Pedido de Controlo Geral- O pedido de controlo geral consiste na interrogação de uma unidade com vista a obter o estado actual de toda a informação respectiva definida na base de dados da unidade central. ♦ Armazenamento temporário na unidade - Para evitar situações de falhas temporárias, que não alterem o estado de sincronização da unidade, a unidade tem a capacidade de armazenar temporariamente os eventos gerados, sejam estes analógicos ou digitais, podendo mais tarde transmiti-los. ♦ Protocolo orientado à ligação - Outro mecanismo importante tem a ver com o protocolo usado para a transmissão de mensagens. Para garantir que todas as mensagens são entregues correctamente, o protocolo está concebido para ser orientado à ligação, ou seja, com confirmação de mensagem entregue. É possível consultar um conjunto de informação associada ao estado da comunicação, através do menu de Comunicações > Lonworks > Informações ou através do módulo do WinReports, no registo Informação de Hardware. Esta informação contém o número de mensagens repetidas, o número de erros, entre outros dados. Mecanismos de Debug Para aceder ao funcionamento da unidade, enquanto unidade terminal do sistema de SCADA, a TPU TC420 dispõe de um conjunto de menus, onde é possível visualizar em tempo real o estado da comunicação da unidade. Além destes menus, a própria unidade central disponibiliza uma funcionalidade de trace das comunicações, onde é possível acompanhar toda a informação enviada e recebida das várias unidades em rede. Esta informação abrange um conjunto detalhado de informação do estado da comunicação interna com a carta de rede e desta com a unidade central, nomeadamente: Estado da comunicação com a rede. Estado interno da carta de rede. Número de mensagens de sincronização. Número de mensagens repetidas. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-13 5 Capítulo 5 - Comunicações Comunicações LonWorks Informações Informações Estado Comunicações: ON Mensagens Erradas: 0 Mensagens Repetidas: 22 Limpar Contadores Mensagens Reset do Neuron Chip Enviar Service Pin ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 5.5. Menu Informações Comunicação Lonworks, com informação de debug. 5.5.3. PARAMETRIZAÇÃO Os parâmetros do protocolo Lonworks podem ser configurados e consultados no WinSettings na função Lonworks. A Location String pode também ser consultada e configurada no menu da unidade. A parametrização das funcionalidades de SCADA disponíveis na unidade implicam em primeiro lugar a definição do endereço da unidade. Esta informação é feita configurando o parâmetro Location String. Este parâmetro deve assumir o mesmo valor que o correspondente definido na unidade central e deve ser único na rede. Deverá ter-se também em atenção que os dois primeiros dígitos da Location String deverão conter um número entre 00 e 60, por exemplo 029999, uma vez que esses dois dígitos definem o endereço para as outras unidades inseridas na mesma rede, e portanto são indispensáveis para a comunicação horizontal entre unidades. Comunicações LonWorks Parâmetros Parâmetros Location String: 029999 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 5.6. Menu de Configuração da Location String. Caso a carta de rede não esteja correctamente configurada, deverá ser executado o processo de configuração da carta de rede, através da aplicação LoadNodes, fornecida com a unidade central. Esta aplicação permite configurar o próprio firmware da carta de rede, incluindo o endereço. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-14 5 Capítulo 5 - Comunicações A configuração do endereço de rede da unidade, quando é feita pela primeira vez, necessita que seja feita uma operação de identificação da carta de rede, nomeadamente da identificação do microcontrolador da carta de rede, o Neuron ID. Esta identificação é própria de cada carta e única no contexto global e é adquirida através de duas formas distintas: ♦ Usando o botão que está acessível na traseira da unidade denominado SERV. ♦ Usando a interface local da unidade, através do menu Comunicações > Lonworks > Informações > Enviar Service Pin. ♦ É ainda possível reiniciar as comunicações, através do botão que está acessível na traseira da unidade denominado RST ou através do menu reiniciar as comunicações. Para isso deverá seleccionar o menu Comunicações > Lonworks > Informações > Reset do Neuron Chip. Comunicações LonWorks Informações Informações Estado Comunicações: ON Mensagens Erradas: 0 Mensagens Repetidas: 22 Limpar Contadores Mensagens Reset do Neuron Chip Enviar Service Pin 5 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 5.7. Menu de acesso aos comandos Envio Service Pin e Reset Neuron Chip. Medidas e Contadores A parametrização das medidas e contadores a reportar para SCADA é feita no WinSettings. Esta é a única forma de parametrizar o envio de medidas e contadores, uma vez que não existe nenhuma forma de o fazer através dos menus locais da unidade. A TPU TC420 permite o envio máximo de 16 medidas e 8 contadores. O envio de medidas para SCADA pode ser definido de acordo com os seguintes critérios e em separado para cada uma das medidas definidas na TPU TC420, através do parâmetro Medida n > Envio, em que n corresponde ao índice da medida: ♦ Se o envio for do tipo cíclico o utilizador deverá definir o tempo de ciclo associado, configurando para isso o parâmetro Medida n > Tempo. ♦ Se o envio for do tipo jitter, é possível definir o jitter associado, configurando para isso os parâmetros Medida n > Jitter. O jitter configurado corresponde à percentagem do valor nominal da medida cuja variação deve ser reportada caso seja superior a esse valor, por exemplo, para uma medida cujo valor nominal é de 1A, parametrizando o jitter com o valor 20 %, a medida só é reportada se a diferença entre o último valor enviado para SCADA e o valor actual for superior a 0,20 A. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-15 Capítulo 5 - Comunicações ♦ Caso o envio seja provocado por ciclo e por jitter, o utilizador deverá configurar os dois parâmetros, Medida n > Tempo e Medida n > Jitter. Tal como as medidas, o envio de contadores para SCADA também pode ser definido de acordo com vários critérios e em separado para cada um dos contadores definidos na unidade, através do parâmetro Medida (Int ) n > Envio, em que n corresponde ao índice do contador: ♦ Se o envio for do tipo cíclico o utilizador deverá definir o tempo de ciclo associado, configurando para isso o parâmetro Medida (Int ) n > Tempo. ♦ Se o envio for do tipo jitter, no caso dos contadores, como a sua variação está limitada a valores discretos, não é possível configurar o parâmetro Jitter, o seu valor é sempre 1. ♦ Caso o envio seja provocado por ciclo e por jitter, o utilizador deverá configura o parâmetro Medida (Int ) n > Tempo. Sinalizações Digitais A parametrização das sinalizações lógicas simples enviadas para LAN deverá ser feita no módulo de configuração WinSettings, pertencente à aplicação WinProt. Para activar o envio para LAN de uma sinalização lógica simples, basta seleccionar o módulo e a gate pretendida. Esta é a única forma de parametrizar o envio de sinalizações simples, uma vez que não existe nenhuma forma de o fazer através dos menus locais da unidade. A unidade permite a parametrização máxima de 128 sinalizações digitais simples. A parametrização das sinalizações duplas enviadas para LAN deverá também ser feita no WinSettings. Para activar o envio para LAN de uma sinalização dupla, basta seleccionar o módulo e a gate pretendida. O estado reportado para SCADA irá corresponder ao estado da gate seleccionada juntamente com o estado da gate seguinte. Por exemplo, se a gate Disjuntor Aberto do módulo Disjuntor for configurada como sinalização dupla, o estado reportado para LAN corresponderá à combinação do estado da gate Disjuntor Aberto com o estado da gate seguinte, neste caso, a gate Disjuntor Fechado. O bit menos significativo do estado reportado para SCADA corresponderá ao estado da gate Disjuntor Aberto enquanto que o bit imediatamente à esquerda corresponderá ao estado da gate Disjuntor Fechado. Em relação à validade, uma sinalização dupla passa para a inválida se pelo menos uma das digitais simples, que a ela estão associadas, passar a inválida. Para as sinalizações duplas não são suportadas associações causais. A unidade permite a parametrização máxima de 16 sinalizações digitais duplas. Controlos A configuração dos controlos recebidos na TPU TC420 é, tal como o envio de sinalizações para SCADA, efectuada no módulo WinSetings. Para isso basta indicar no parâmetro Comando n o módulo e a gate pretendida e no parâmetro Comando n > Tipo o tipo pretendido, IMPULSO ou SINALIZAÇÃO. É possível configurar um máximo de 32 Controlos. A configuração de comandos do tipo IMPULSO destina-se a permitir que comandos simples, recebidos do sistema de supervisão e controlo, sejam processados na unidade como comandos impulsivos, ou seja, com o estado lógico a variar automaticamente para 1 e depois para 0. Um exemplo típico são as ordens de abertura do disjuntor. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-16 5 Capítulo 5 - Comunicações A configuração de sinalizações remotas tem como principal aplicação a possibilidade de definir encravamentos remotos, efectuados através de controlos provenientes do sistema de supervisão e controlo local ou remoto. Parâmetros A teleparametrização tem como principal objectivo possibilitar a configuração remota dos vários parâmetros da unidade. A configuração dos parâmetros recebidos na TPU TC420 é, tal como as entidades anteriores, efectuada no módulo WinSetings. Para isso basta indicar no parâmetro Parâmetro n a função e o parâmetro pretendido. É possível configurar um máximo de 64 Parâmetros. Estes parâmetros podem ser interpretados na unidade central como parâmetros analógicos ou parâmetros digitais dependendo da configuração efectuada. A alteração dos vários dados é feita parâmetro a parâmetro, sendo a sua verificação e validação da responsabilidade da unidade. Aos centros de supervisão e controlo cabe apenas indicar a identificação do parâmetro e o respectivo valor. Significa isto que sempre que se deseje mudar uma função que contenha vários parâmetros isso corresponde a um conjunto de alterações de valores e respectivo envio de mensagens. Em termos funcionais, há várias hipóteses possíveis: a unidade central pode querer saber o estado actual do parâmetro antes de o alterar; pode simplesmente alterá-lo ou pode apenas querer consultá-lo. Tabela 5.5. Parâmetros do protocolo LonWorks. Parâmetro Gama Unidade Valor defeito Location String 000000 .. 999999 - 011000 Medida n Medidas definidas na TPU TC420 - Nada Atribuído Medida n > Envio OFF / TEMPO / JITTER / TEMPO+JITTER - OFF Medida n > Tempo 1 .. 60 s 5 Medida n > Jitter 0.5 ... 100 % 0.5 Medida (Int) n Contadores definidos na TPU TC420 - Nada Atribuído Medida (Int) n > Envio OFF / TEMPO / JITTER / TEMPO+JITTER - OFF Medida (Int) n > Tempo 1 .. 60 s 5 Sinalização n Gates definidas na unidade - Sinalização Dupla n Gates definidas na unidade - Comando n Gates definidas na unidade - Parâmetro n Parâmetros definidos na unidade - 5.5.4. COMUNICAÇÃO COM O WINPROT As unidades de protecção e controlo na versão LON suportam a comunicação com o WinProt através de uma ligação ao Scanner Lonworks EFACEC. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-17 5 Capítulo 5 - Comunicações Para que o WinProt comunique com uma unidade por Lonworks é necessário que a unidade esteja correctamente configurada na rede local assim como o PC onde reside o WinProt. No WinProt é preciso indicar a Location String da unidade com que se pretende comunicar e o endereço da unidade central. É também necessário configurar o protocolo Lonworks como protocolo activo para essa unidade. 5.5.5. BASE DE DADOS DISTRIBUÍDA LONWORKS A base de dados distribuída, tal como o nome indica, é a forma que cada unidade tem para disponibilizar a sua informação na rede, necessária noutras unidades, e em simultâneo, para aceder à informação de outras unidades, ou seja, a outras bases de dados distribuídas. Este mecanismo de comunicação horizontal já foi implementado nas unidades da anterior geração (TPU x410), com a mesma filosofia. Devido a isso, há total compatibilidade na troca de informação pela base de dados distribuída entre unidades das gamas 410 e 420. A base de dados distribuída tem como base um conjunto de variáveis de rede, definidas no protocolo Lontalk. Estas variáveis de rede têm uma dimensão de 32 bytes, mas apenas 23 deles contêm informação útil. Os restantes são usados pelo sistema. A informação colocada nesta estrutura de dados divide-se em três tipos principais: ♦ Sinalizações digitais: podem ser transmitidas até 64 sinalizações digitais, usando-se para isso os 8 primeiros bytes da estrutura da base de dados distribuída. A sinalização é representada ao bit, representando cada um deles o estado lógico de cada uma das 64 sinalizações digitais. ♦ Medidas analógicas: podem ser transmitidas até 3 medidas do tipo float, ocupando 4 bytes cada uma. ♦ Contadores: podem ainda ser transmitidos até 3 contadores, ocupando cada um 1 byte. A estrutura da base de dados é fixa podendo o utilizador configurar toda a informação transmitida, quer sejam entidades digitais, analógicas ou contadores, como se pode ver a seguir: LSB MSB Digitais (8 bytes) Medida 1 (4 bytes) Medida 2 (4 bytes) Medida 3 (4 bytes) Contador 1 (1 byte) Contador 2 (1 byte) Contador 3 (1 byte) Figura 5.8. Estrutura de dados da Base de Dados Distribuída. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-18 5 Capítulo 5 - Comunicações Princípios de Funcionamento A base de dados distribuída assenta em três princípios chave: ♦ Cada base de dados distribuída é colocada na rede sob a forma de broadcast. A unidade emissora não necessita de saber quais as unidades que vão consumir informação, porque todas a recebem. ♦ É da responsabilidade das unidades receptoras decidirem qual a informação a tratar, sendo feita aí a parametrização das bases de dados em que estão interessadas. ♦ Por fim, o mecanismo de refrescamento da base de dados distribuída consiste na retransmissão, por parte de cada nó emissor, sempre que a informação associada é alterada ou após este refrescamento, periodicamente com um período definido na base de dados da unidade central. Destes princípios base podem tirar-se as seguintes conclusões: ♦ Cada unidade pode ser um nó emissor e simultaneamente um nó receptor. ♦ Cada nó receptor pode receber todas as bases de dados distribuídas, excepto a sua. ♦ A parametrização da informação a receber é sempre feita do lado das unidades receptoras, tendo em conta o que as unidades emissoras estão a transmitir em cada momento. ♦ A parametrização da informação a enviar é feita nas unidades emissoras. ♦ Mesmo que uma unidade entre em funcionamento muito tempo após as restantes, acaba por ser refrescada com a informação actualizada das restantes, sem que para isso seja necessário ocorrer alteração de dados destas. Interacção com a Unidade Central A funcionalidade da base de dados distribuída não necessita que a unidade central esteja a correr. No entanto é estritamente necessário que corra pelo menos uma vez, para efectuar os bindings das variáveis de rede, as quais são usadas para o suporte das bases de dados distribuídas. Uma vez inicializada a rede, a unidade central pode ser desligada. Após a desligação da unidade central, todas as unidades que se adicionarem à rede não têm a base de dados distribuída a funcionar correctamente. Isto aplica-se também a desligações e ligações das unidades que estavam em rede. Em ambos os casos deverá ser reinicializada a unidade central. Mecanismos contra Falha das Comunicações A questão dos mecanismos de recuperação contra falha de comunicações deve ser analisada tendo em conta que cada unidade pode ser emissora e receptora de bases de dados distribuídas. Falha da Unidade Emissora A falha de uma unidade emissora é detectada na unidade receptora pela carta de rede. O processo de detecção consiste na verificação do envio periódico da base de dados distribuída pelos nós emissores. Se o nó emissor passar mais de três vezes o tempo de retransmissão da base de dados distribuída, cada nó receptor dá a unidade emissora como falhada, que coloca os TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-19 5 Capítulo 5 - Comunicações dados de fábrica na informação que estava a receber da unidade que falhou. Se estava a receber sinalizações digitais estas são colocadas com estado lógico 0. Se estava a receber medidas ou contadores estes são colocados a 0. Caso seja uma falha temporária, logo que se restabeleçam as comunicações a protecção será refrescada com a informação correcta. Estão disponíveis 60 sinalizações no módulo Lonworks [Falha da Unidade 1 da Bdd .. Falha da Unidade 60 da Bdd], activadas sempre que uma unidade emissora em que a unidade receptora está interessada é dada como falhada. Falha da Unidade Receptora A falha da unidade receptora em nada interfere com as unidades emissoras. No entanto esta falha pode dever-se por exemplo a um problema no canal de comunicações afectando só esta unidade. O procedimento usado para estes casos é o mesmo que é usado quando a unidade emissora falha, ou seja, são colocados todos os valores por defeito. De notar que a unidade receptora pode não distinguir se foi uma falha da unidade emissora ou se apenas foi ela que se desligou da rede. No caso de desligação da rede e posterior ligação é necessário que a unidade central esteja a funcionar devidamente para que a unidade envie e receba correctamente a base de dados distribuída. Caso contrário, a unidade que se ligou não funcionará bem em termos de emissão e de recepção de bases de dados distribuídas. Mecanismos de Análise em Tempo Real A TPU TC420 disponibiliza em tempo real um conjunto de informação sobre o estado de toda a informação recebida através da base de dados distribuída. Esta informação consiste no estado das variáveis lógicas e nos valores das medidas e contadores recebidos da base de dados distribuída. É possível consultar através do módulo de edição lógica, WinLogic, o estado lógico de cada uma das 128 variáveis lógicas, recebidas através da base de dados distribuída. Para isso deverá consultar-se o estado das gates [Da Bdd: Var Genérica 1 . . Da Bdd: Var Genérica 128] do módulo Lonworks. Estas gates, por sua vez, podem ser ligadas a quaisquer outras gates. É também possível consultar o valor de cada uma das medidas e contadores recebidos através da base de dados distribuída. Para isso deverá utilizar-se o módulo de recolha e análise de registos, WinReports, e consultar o valor das medidas e contadores referentes à base de dados distribuída. Parametrização A parametrização da base de dados distribuída consiste na definição da informação digital e analógica a receber e a transmitir na base de dados distribuída. Esta informação deve ter em conta as necessidades das restantes unidades de protecção ou aquisição definidas na rede e é feita no módulo de parametrização de funções, WinSettings, e os parâmetros relativos à base de dados distribuída encontram-se na função Lonworks. Sinalizações Digitais a Enviar A parametrização das 64 sinalizações digitais a enviar para a rede é feita exclusivamente através do WinSettings indicando o módulo e a gate pretendida, para cada uma das sinalizações a enviar, para os parâmetros Para Bdd> Sinalização 1 . . Para Bdd> Sinalização 64. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-20 5 Capítulo 5 - Comunicações Sinalizações Digitais a Receber A parametrização das sinalizações lógicas a receber tem em conta a existência de 128 variáveis lógicas no módulo Lonworks, que podem ser actualizadas a partir de qualquer unidade de protecção. Para cada uma delas deverá ser definida a unidade de protecção de origem e a posição nessa base de dados. A unidade de origem corresponde aos dois primeiros dígitos da Location String dessa unidade e afecta o parâmetro Da Bdd>Sinalização n – Unidade, n varia de 1 a 128. A posição na base de dados corresponde à ordem do bit na base de dados e é configurada através do parâmetro Da Bdd>Sinalização n - Índice, n varia de 1 a 128. Medidas Analógicas a Enviar A parametrização das medidas enviadas consiste na definição das 3 medidas possíveis de enviar através da base de dados distribuída. A escolha destas é feita a partir de uma lista de todas as medidas definidas e calculadas na unidade. É portanto possível transmitir qualquer medida à escolha do utilizador, numa de 3 possíveis posições. Esta parametrização é feita através do parâmetro Para Bdd> Medida n onde n varia de 1 a 3 e contém a identificação da medida a enviar. O envio das medidas está sujeito à precisão da unidade, ou seja, sempre que a unidade detectar a alteração de uma medida, esta também é refrescada através da base de dados distribuída, sendo o jitter a própria precisão interna do sistema de medida da unidade. Esta funcionalidade tem interesse na implementação de funções que dependam de informação analógica externa, como é o caso de funções como o controlo varimétrico de baterias de condensadores. Medidas Analógicas a Receber A configuração das medidas analógicas é feita de forma análoga à das sinalizações digitais. Estão definidas na lista de medidas possíveis na protecção um conjunto de medidas que podem ser recebidas da base de dados distribuída, num total de 20 medidas, algumas delas já com um significado, como é o caso de potências reactivas. Este tipo de medidas são importantes pois podem ser usadas para funções internas da unidade e daí a sua definição. Por exemplo, as potências reactivas podem ser usadas na TPU C420 no automatismo do Controlo Varimétrico. Para cada delas é possível definir a unidade emissora e a medida respectiva (das 3 medidas enviadas pelas unidades emissoras), definindo os parâmetros Da Bdd> Medida n – Unidade e Da BDD> Medida n - Índice, n varia de 1 a 20. Contadores a Enviar Os contadores são parametrizados, tal como as medidas a partir de uma lista de contadores disponíveis na unidade, através do parâmetro Para BDD> Contador n onde n varia de 1 a 3 e contém a identificação do contador a enviar. Os contadores transmitidos na base de dados distribuída são bytes (valores entre 0 e 255) e têm um jitter de 1 unidade. Assim, sempre que mudam de valor, são logo transmitidos para a rede. Contadores a Receber Os contadores seguem a mesma filosofia das medidas. Existe um conjunto de contadores predefinido, num total de 10, que podem ser configurados em separado para serem actualizados a partir de uma unidade à escolha e do contador respectivo (dos 3 contadores TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-21 5 Capítulo 5 - Comunicações possíveis), definindo os parâmetros Da BDD> Contador n - Unidade e Da BDD> Contador n Índice, n varia de 1 a 10. Tabela 5.6. Parâmetros associados à base de dados distribuída. Parâmetro Gama Unidade Valor defeito Da Bdd> Sinalização n – Unidade 0..60 - 0 Da Bdd> Sinalização n – Índice 1..64 - 1 Da Bdd> Medida n – Unidade 0..60 - 0 Da Bdd> Medida n – Índice 1..3 - 1 Da Bdd> Contador n – Unidade 0..60 - 0 Da Bdd> Contador n – Índice 1..3 - 1 Para Bdd> Sinalização n Sinalizações definidas na unidade - Para Bdd> Medida n Medidas definidas na unidade - NADA ATRIBUÍDO Para Bdd> Contador n Contadores definidos na unidade - NADA ATRIBUÍDO Exemplo de Configuração O seguinte exemplo de aplicação tem como objectivo ter uma melhor percepção do funcionamento e forma de parametrização da base de dados distribuída. Assim o sistema é constituído por 3 unidades emissoras e receptoras com as LS 010000, 020000 e 600000. Pretende-se ter o seguinte funcionamento: ♦ A unidade 01 deverá saber o estado do Bloqueio Selectividade Lógica da unidade 60. ♦ A unidade 02 deverá conhecer o estado do disjuntor e a potência reactiva observada pela unidade 01. ♦ A unidade 60 deverá conhecer a posição do regulador de tomadas observada pela unidade 01. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-22 5 Capítulo 5 - Comunicações URT T U P S3 0 0 T U P S3 0 0 UU r IrIr== r2= 2 0AA 220 220 0 2 K K2 VV UU r IrIr== r2= 2 0AA 220 220 0 2 K K2 VV 60 kV LAN T U P S3 0 0 T U P S3 0 0 UU = IrIr== r r2 2 0AA 220 220 02 2 KK VV UU = IrIr== r=r2 2 0AA 220 220 02 2 KK VV TPU 02 Estado Disjuntor Potência Activa Bloqueio Select Lógica Tomada Comutador 15 kV T U P S3 0 0 UU r IrIr== r== 22 220 0AA 02 220 2 KK VV T U P S3 0 0 UU r IrIr== r= 22 220 0AA 02 220 2 KK VV T U P S3 0 0 UU r IrIr== r= 22 220 0AA 02 220 2 KK VV TPU 60 T U P S3 0 0 UU r IrIr== r= 22 220 0AA 220 0 2 2 KK VV TPU 01 Figura 5.9. Exemplo de configuração da base de dados distribuída. 5 Configuração da Unidade 010000 ♦ No WinSettings configurar, na função Lonworks, o parâmetro Para Bdd> Sinalização 64 com Disjuntor no campo Valor e Estado do Disjuntor no campo Valor2. ♦ Configurar a Sinalização 1 recebida da Bdd a ser actualizada da unidade 60 com o índice 1. Para isso, configurar o parâmetro Da Bdd> Sinalização 1 - Unidade com o valor 60 e o parâmetro Da Bdd> Sinalização 1 - Índice com o valor 1. ♦ Configurar Para Bdd> Medida 20 com a Potência Reactiva. ♦ Configurar Para Bdd> Contador 1 com a Posição Comutador Tomadas. Configuração da Unidade 020000 ♦ No WinSettings configurar, na função Lonworks, a Sinalização 1 recebida da Bdd a ser actualizada da unidade 01 com o índice 64. Para isso, configurar o parâmetro Da Bdd> Sinalização 1 - Unidade com o valor 01 e o parâmetro Da Bdd> Sinalização 1 - Índice com o valor 64. ♦ Configurar a medida Potência Reactiva da Bdd a ser actualizada da unidade 01 posição 64. Para isso, configurar o parâmetro Da Bdd> Medida 2 - Unidade com o valor 01 e o parâmetro Da Bdd> Medida 2 - Índice com o valor 20. Configuração da Unidade 600000 ♦ No WinSettings configurar, na função Lonworks, o parâmetro Para Bdd> Sinalização 1 com Protecção de Sobrecorrente no campo Valor e Bloqueio Selectividade Lógica no campo Valor2. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-23 Capítulo 5 - Comunicações ♦ Configurar o contador Tomada do Regulador Bdd a ser actualizada da unidade 01 posição 1. Para isso, configurar o parâmetro Da Bdd> Contador 1 - Unidade com o valor 01 e o parâmetro Da Bdd> Contador 1 - Índice com o valor 1. 5.5.6. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO Associada ao protocolo Lonworks existe um módulo constituído por um conjunto de variáveis lógicas, destinadas ao envio e recepção de sinalizações lógicas. Estas sinalizações dividem-se em dois grandes grupos. O primeiro grupo é constituído por 5 variáveis lógicas que traduzem informação relativa ao protocolo Lonworks. O segundo grupo de variáveis lógicas refere-se às variáveis associadas à base de dados distribuída. É constituído por 60 variáveis lógicas para efeitos de sinalização de unidades de protecção falhadas e 128 variáveis que são actualizadas através da recepção de bases de dados de outras unidades. 5 Tabela 5.7. Descrição das variáveis lógicas do módulo Lonworks. Id Nome Descrição 7936 Carta Comunicação LAN Esta sinalização indica o estado, Avariada ou Operacional, da carta de Lonworks. 7937 Estado Comunicação LAN Esta gate traduz, tal como o led LAN, o estado da comunicação com a unidade central. 7938 Comando Inválido LAN Sempre que é recebido um comando inválido da rede, é enviado um comando impulsional para esta gate. 7939 Bloq. Comandos Remotos LAN Quando esta sinalização está activa, os comandos recebidos da LAN são ignorados. 7940 Perda de Informação LAN Sempre que é registada perda de informação, no envio ou recepção de mensagens da rede, é enviado um comando impulsional para esta gate. 7941 Da Bdd: Var Genérica 1 ... ... 128 Sinalizações que são actualizadas a partir das bases de dados recebidas de outras unidades. 8068 Da Bdd: Var Genérica 128 8069 Falha da Unidade 1 da Bdd ... ... 8128 Falha da Unidade 60 da Bdd Sinalizações que são activadas sempre que uma unidade emissora que está a ser recebida é dada como falhada. Adicionalmente às sinalizações referidas na Tabela 5.7, estão também disponíveis as variáveis correspondentes à alteração de parâmetros e lógica da função. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-24 Capítulo 5 - Comunicações 5.6. PROTOCOLO DNP 3.0 A TPU TC420, na versão DNP, possibilita a ligação a uma rede de área local, baseada numa rede DNP 3.0, e assim a interligação a sistemas de supervisão e controlo locais à subestação ou a centro de comando remotos. 5.6.1. ARQUITECTURA GERAL A arquitectura base do sistema de protecção e controlo local baseia-se numa ou duas unidades centrais, ligadas a uma rede de área local, com uma interface série numa topologia em anel de fibra óptica ou uma topologia RS485. 5.6.2. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO O protocolo de rede DNP3.0 é baseado num protocolo série. Sendo assim, nas unidades com esta versão de firmware, a porta série identificada como COM 1 está exclusivamente alocada ao protocolo. A rede de área local pode, por isso, ser implementada numa topologia em anel de fibra óptica de plástico ou de vidro, ou pode basear-se numa interface RS485, dependendo do conector utilizado para a COM 1. Em ambos os casos, a taxa de comunicação é configurável e pode assumir valor entre 4800 baud e 19200 baud. Tipos de Entidades De acordo com o protocolo DNP3.0 estão definidas as seguintes entidades na TPU TC420: ♦ Variáveis digitais – Estas variáveis correspondem a sinalizações lógicas existentes na protecção; ♦ Medidas Analógicas – Correspondem a todas as medidas processadas na protecção, incluindo as que são calculadas. São enviadas em formato de vírgula flutuante; ♦ Contadores – Associados a medidas do tipo inteiro, existentes na protecção. São enviadas em formato inteiro; ♦ Controlos – Normalmente são controlos gerados no centro de comando com vista a realizar uma operação na protecção; ♦ Parâmetros – Correspondem aos parâmetros de todas as funções disponibilizadas pela unidade; ♦ Ficheiros – Todas a informação trocada entre o programa de configuração de unidades, WinProt, e a unidade têm por base o mecanismo de transferência de ficheiros previsto pelo protocolo. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-25 5 Capítulo 5 - Comunicações Atributos das Entidades Todas as entidades definidas podem ser enviadas ou recebidas para a TPU TC420. A transmissão destas possui normalmente um conjunto de atributos que melhor caracterizam a entidade. Estes atributos dependem do tipo de entidade e são criados e processados automaticamente pela unidade. Estão definidos os seguintes atributos: ♦ Validade – Indica se a variável está válida ou não, ou seja, se o valor enviado deve ser processado com um valor correcto ou não. ♦ Valor – Indica o valor da entidade, dependendo como tal do tipo de entidade associada. Se for uma sinalização digital contém o estado lógico, se for uma medida ou um contador contém o valor respectivo e se for um controlo contém o estado ou valor associado ao controlo. No caso das medidas analógicas a causa de transmissão é configurada no WinSettings, através dos parâmetros da função DNP. As causas definidas para o envio das medidas são: ♦ Envio cíclico das medidas, após uma temporização configurável; ♦ Envio por jitter, ou seja, só quando a alteração do valor ultrapassar uma banda definida; ♦ Envio por ciclo mais jitter, conjugando as duas anteriores. Em termos de controlos lógicos a dar sobre a unidade, estes podem ser de dois tipos distintos: ♦ Controlos Impulsionais - São controlos que são enviados apenas com o estado lógico a 1. É a protecção a responsável pela geração de uma transição com estado lógico a 1 e depois outra transição com estado lógico a 0. Este funcionamento permite que comandos de manobra de órgãos apenas precisem de um comando vindo da Unidade Central. ♦ Controlos Permanentes - São controlos que são enviados com um determinado estado lógico. A unidade apenas é responsável pela geração de uma transição com esse estado lógico. Este tipo de controlo é adequado para executar encravamentos a partir de centros de supervisão e controlo remotos. Os parâmetros, tal como os controlos lógicos, podem ser de dois tipos distintos: ♦ Parâmetros Digitais - São parâmetros de funções que apenas podem assumir dois estados: ON ou OFF. ♦ Parâmetros Analógicos - São parâmetros associados aos dados das funções. 5.6.3. PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO O correcto funcionamento em termos da ligação da unidade à rede de área local implica as seguintes condições: ♦ Possuir uma ou mais unidades de protecção com verão de firmware DNP; ♦ Possuir uma unidade central a correr num PC local; ♦ Possuir toda a infra-estrutura de ligações entre as unidades e a unidade central a correr no PC; ♦ Configurar correctamente todas as unidades ligadas em rede; TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-26 5 Capítulo 5 - Comunicações ♦ Configurar correctamente a base de dados da unidade central. Uma vez reunidas todas estas condições, a inicialização e configuração da rede é feita durante o processo de arranque da unidade central. Só após o arranque desta e a correcta configuração de cada unidade, se poderá proceder à normal operação do sistema. Apesar dos mecanismos de configuração da base de dados da unidade central não ser do âmbito deste documento, é fundamental que esta verifique os seguintes requisitos: ♦ Esteja definido um nó correspondente ao endereço da unidade. ♦ A unidade deve estar correctamente configurada na unidade central quer a nível de aplicação quer a nível lógico. ♦ Todas as entidades digitais definidas na base de dados estejam a ser enviadas pela unidade. ♦ Todas as medidas definidas na base de dados estejam correctamente configuradas para serem enviadas pela unidade. ♦ Todos os contadores definidos na base de dados estejam correctamente configurados para serem enviados pela unidade. A operação do sistema consiste essencialmente no envio e recepção de dados entre os dois extremos do sistema: as unidades terminais de protecção e controlo e o centro de supervisão e comando, local ou remoto. Este funcionamento implica um conjunto de configurações que fazem parte do sistema de SCADA e não da unidade. Exemplos disso são o sinóptico que engloba toda a subestação e que normalmente está na unidade central, ou num posto remoto. No que diz respeito à recepção de informação, o operador poderá dar controlos à unidade, englobando-se neste caso todos os comandos sobre os órgãos manobráveis, comandos para efectuar encravamentos ou comandos associados a acções de teleparametrização. Em termos de envio de informação gerada pela unidade, esta será essencialmente informação analógica, usualmente as medidas do painel, eventos lógicos associados a transições de estado e informação do seu próprio estado. Toda a informação é recebida e processada na unidade central, que se encarregará de a armazenar, visualizar e formatar convenientemente para retransmissão de acordo com os protocolos de hierarquia superior. Mecanismos contra Falhas nas Comunicações As falhas de comunicação podem dever-se a várias causas diferentes, que variam desde a falha da infra-estrutura de hardware da rede, até à falha das próprias unidades. Estão por isso definidos mecanismos que minimizam as consequências destas falhas, nomeadamente: ♦ Resincronização da unidade - Sempre que é detectada uma falha de comunicação com uma unidade, a unidade central procede à sua resincronização, logo que esta arranca. A resincronização consiste basicamente na inicialização do protocolo DNP 3.0 e no refrescamento de toda a informação da base de dados associada à unidade falhada, de modo a ter em permanência uma imagem coerente de toda a informação da unidade. ♦ Pedido de Controlo Geral- O pedido de controlo geral consiste na interrogação de uma unidade com vista a obter o estado actual de toda a informação respectiva definida na base de dados da unidade central. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-27 5 Capítulo 5 - Comunicações ♦ Pedido de Entidades de Classe 1 – O pedido de informações de entidades de classe 1 consiste na interrogação de uma unidade com vista a obter os eventos associados às entidades de classe 1. ♦ Pedido de Entidades de Classe 2 – O pedido de informações de entidades de classe 1 consiste na interrogação de uma unidade com vista a obter os eventos associados às entidades de classe 2. ♦ Pedido de Entidades de Classe 3 – O pedido de informações de entidades de classe 1 consiste na interrogação de uma unidade com vista a obter os eventos associados às entidades de classe 3. ♦ Armazenamento temporário na unidade - Para evitar situações de falhas temporárias, que não alterem o estado de sincronização da unidade, a unidade tem a capacidade de armazenar temporariamente os eventos gerados, sejam estes analógicos ou digitais, podendo mais tarde transmiti-los. ♦ Protocolo orientado à ligação - Outro mecanismo importante tem a ver com o protocolo usado para a transmissão de mensagens. Para garantir que todas as mensagens são entregues correctamente, o protocolo está concebido para ser orientado à ligação, ou seja, com confirmação de mensagem entregue. É possível consultar um conjunto de informação associada ao estado da comunicação, através do menu de Comunicações > DNP 3.0 > Informações ou através do módulo do WinReports, no registo Informação de Hardware. Esta informação contém o número de mensagens repetidas, o número de erros, entre outros dados. Mecanismos de Debug Para aceder ao funcionamento da unidade, enquanto unidade terminal do sistema de SCADA, a TPU TC420 dispõe de um conjunto de menus, onde é possível visualizar em tempo real o estado da comunicação da unidade, nomeadamente: Comunicações DNP 3.0 Informações Informações Estado Comunicações: ON Mensagens Erradas: 0 Mensagens Repetidas: 8 Limpar Contadores Mensagens ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 5.10. Menu Informações Comunicacção DNP 3.0, com infomação de debug. Além destes menus, a própria unidade central disponibiliza uma funcionalidade de trace das comunicações, onde é possível acompanhar toda a informação enviada e recebida das várias TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-28 5 Capítulo 5 - Comunicações unidades em rede. Esta informação abrange um conjunto detalhado de informação do estado da comunicação interna com a carta de rede e desta com a unidade central. 5.6.4. PARAMETRIZAÇÃO A parametrização das funcionalidades de SCADA disponíveis na unidade implicam em primeiro lugar a definição do endereço da unidade. Esta informação é feita configurando o parâmetro Endereço DNP. Este parâmetro deve assumir o mesmo valor que o correspondente definido na unidade central e deve ser único na rede. Pode ser parametrizado com valores entre 0 e 32767 e por defeito o seu valor é 2. É também necessário indicar o Endereço Master DNP que corresponde ao endereço da unidade central na rede. Este endereço, tal como o anterior, pode assumir valores entre 0 e 32767 e o seu valor por defeito é 1. Estes parâmetros podem ser configurados e consultados no menu na unidade ou utilizando o WinSettings. Comunicações DNP 3.0 Parâmetros Parâmetros Endereço DNP: 2 Endereço Master DNP: 1 5 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 5.11. Menu de Configuração dos parâmetros do protocolo DNP 3.0. Existem um outro conjunto de parâmetros que apenas pode ser configurado no WinSettings na função DNP 3.0. Um destes parâmetros corresponde à Confirmação Link. Este parâmetro pode ser parametrizado com NUNCA ou ALGUMAS VEZES, sendo o primeiro o seu valor por defeito. O parâmetro Timeout Link pode assumir valores entre 0 e 32767 milisegundo. O seu valor por defeito é de 3000 milisegundos. Reenvios Link é o próximo parâmetro a configurar para o protocolo DNP 3.0. Pode ser parametrizado com valores entre 0 e 255 e o seu valor pode feito é 2. O parâmetro seguinte é Confirmação Aplicação. Pode ser parametrizado com ON ou OFF sendo OFF o seu valor de fábrica. O parâmetro Timeout Comunicação corresponde ao intervalo após o qual a unidade deve considerar falha na comunicação, com a unidade central, caso nada tenha sido recebido. Este intervalo de tempo pode ser parametrizado com valores entre 0 e 32767 segundos e o seu valor por defeito é de 60 segundos. O parâmetro seguinte corresponde a Reporte por Excepção. O seu valor pode ser configurado com ON ou OFF e indica se os eventos devem ser reportados imediatamente para SCADA ou não, ou seja, se o seu valor for ON os eventos são imediatamente reportados para SCADA, caso contrário os eventos só são reportados quando a unidade central interrogar a unidade com um pedido de eventos da classe a que estes pertencem. O seu valor por defeito é OFF. Numa rede em anel este parâmetro deverá estar configurado com o seu valor de fábrica. O parâmetro Classe Sinalizações indica a classe a que pertencem as sinalizações. Pode ser configurado com NENHUMA, CLASSE 1, CLASSE 2 ou CLASSE 3, sendo o primeiro valor o seu valor por defeito. O parâmetro Classe Medidas é equivalente ao parâmetro anterior mas desta vez indica em que classe devem ser reportadas as medidas e contadores. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-29 Capítulo 5 - Comunicações Medidas e Contadores A parametrização das medidas e contadores a reportar para SCADA é feita no WinSettings. Esta é a única forma de parametrizar o envio de medidas e contadores, uma vez que não existe nenhuma forma de o fazer através dos menus locais da unidade. A TPU TC420 permite o envio máximo de 16 medidas e 8 contadores. O envio de medidas para SCADA pode ser definido de acordo com os seguintes critérios e em separado para cada uma das medidas definidas na TPU TC420, através do parâmetro Medida n > Envio, em que n corresponde ao índice da medida: ♦ Se o envio for do tipo cíclico o utilizador deverá definir o tempo de ciclo associado, configurando para isso o parâmetro Medida n > Tempo. ♦ Se o envio for do tipo jitter, é possível definir o jitter associado, configurando para isso os parâmetros Medida n > Jitter. O jitter configurado corresponde à percentagem do valor nominal da medida cuja variação deve ser reportada caso seja superior a esse valor, por exemplo, para uma medida cujo valor nominal é de 1A, parametrizando o jitter com o valor 20 %, a medida só é reportada se a diferença entre o último valor enviado para SCADA e o valor actual for superior a 0,20 A. ♦ Caso o envio seja provocado por ciclo e por jitter, o utilizador deverá configurar os dois parâmetros, Medida n > Tempo e Medida n > Jitter. Tal como as medidas, o envio de contadores para SCADA também pode ser definido de acordo com vários critérios e em separado para cada um dos contadores definidos na unidade, através do parâmetro Medida (Int ) n > Envio, em que n corresponde ao índice do contador: ♦ Se o envio for do tipo cíclico o utilizador deverá definir o tempo de ciclo associado, configurando para isso o parâmetro Medida (Int ) n > Tempo. ♦ Se o envio for do tipo jitter, no caso dos contadores, como a sua variação está limitada a valores discretos, não é possível configurar o parâmetro Jitter, o seu valor é sempre 1. ♦ Caso o envio seja provocado por ciclo e por jitter, o utilizador deverá configura o parâmetro Medida (Int ) n > Tempo. Sinalizações Digitais A parametrização das sinalizações lógicas simples enviadas para LAN deverá ser feita no módulo de configuração WinSettings, pertencente à aplicação WinProt. Para activar o envio para LAN de uma sinalização lógica simples, basta seleccionar o módulo e a gate pretendida. Esta é a única forma de parametrizar o envio de sinalizações simples, uma vez que não existe nenhuma forma de o fazer através dos menus locais da unidade. A unidade permite a parametrização máxima de 128 sinalizações digitais simples. A parametrização das sinalizações duplas enviadas para LAN deverá também ser feita no WinSettings. Para activar o envio para LAN de uma sinalização dupla, basta seleccionar o módulo e a gate pretendida. O estado reportado para SCADA irá corresponder ao estado da gate seleccionada juntamente com o estado da gate seguinte. Por exemplo, se a gate Disjuntor Aberto do módulo Disjuntor for configurada como sinalização dupla, o estado reportado para LAN corresponderá à combinação do estado da gate Disjuntor Aberto com o estado da gate seguinte, neste caso, a gate Disjuntor Fechado. O bit menos significativo do estado reportado para SCADA corresponderá ao estado da gate Disjuntor Aberto enquanto que o bit imediatamente à esquerda corresponderá ao estado da gate Disjuntor Fechado. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-30 5 Capítulo 5 - Comunicações Em relação à validade, uma sinalização dupla passa para a inválida se pelo menos uma das digitais simples, que a ela estão associadas, passar a inválida. A unidade permite a parametrização máxima de 16 sinalizações digitais duplas. Controlos As unidade de protecção e controlo EFACEC suportam todo o tipo de controlos digitais simples definidos no protocolo DNP 3.0. A configuração dos controlos recebidos na TPU TC420 é, tal como o envio de sinalizações para SCADA, efectuada no módulo WinSetings. Para isso basta indicar no parâmetro Comando n o módulo e a gate pretendida. É possível configurar um máximo de 32 Controlos. A configuração de comandos do tipo IMPULSO destina-se a permitir que comandos simples, recebidos do sistema de supervisão e controlo, sejam processados na unidade como comandos impulsivos, ou seja, com o estado lógico a variar automaticamente para 1 e depois para 0. Um exemplo típico são as ordens de abertura do disjuntor. A configuração de sinalizações remotas tem como principal aplicação a possibilidade de definir encravamentos remotos, efectuados através de controlos provenientes do sistema de supervisão e controlo local ou remoto. Parâmetros A teleparametrização tem como principal objectivo possibilitar a configuração remota dos vários parâmetros da unidade. A configuração dos parâmetros recebidos na TPU TC420 é, tal como as entidades anteriores, efectuada no módulo WinSetings. Para isso basta indicar no parâmetro Parâmetro n a função e o parâmetro pretendido e no campo Parâmetro n > Tipo o tipo de parâmetro pretendido: DIGITAL ou ANALÓGICO. É possível configurar um máximo de 64 Parâmetros. Estes parâmetros podem ser interpretados na unidade central como parâmetros analógicos ou parâmetros digitais dependendo da configuração efectuada. Os parâmetros do tipo DIGITAL devem ser apenas usados para parâmetros com apenas dois valores possíveis: ON e OFF. Os parâmetros do tipo ANALÓGICO podem ser usados para todo o tipo de parâmetros (byte, short ou float). A alteração dos vários dados é feita parâmetro a parâmetro, sendo a sua verificação e validação da responsabilidade da unidade. Aos centros de supervisão e controlo cabe apenas indicar a identificação do parâmetro e o respectivo valor. Significa isto que sempre que se deseje mudar uma função que contenha vários parâmetros isso corresponde a um conjunto de alterações de valores e respectivo envio de mensagens. Em termos funcionais, há várias hipóteses possíveis: a unidade central pode querer saber o estado actual do parâmetro antes de o alterar; pode simplesmente alterá-lo ou pode apenas querer consultá-lo. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-31 5 Capítulo 5 - Comunicações Tabela 5.8. Parâmetros do protocolo DNP 3.0. Parâmetro Gama Unidade Valor defeito Endereço DNP 0 .. 32767 - 0 Endereço Master DNP 0 .. 32767 - 1 Confirmação de Link NUNCA / ALGUMAS VEZES - NUNCA Timeout Link 0 .. 32767 ms 3000 Reenvios Link 0 .. 255 - 2 Confirmação Aplicação ON / OFF - OFF Timeout Aplicação 0 .. 32767 ms 5000 Timeout Comunicação 0 .. 32767 s 60 Reporte por Excepção ON / OFF - OFF Sincronização do Master 0 .. 300 s 10 Classe Sinalizações NENHUMA / CLASSE 1 / CLASSE 2 / CLASSE 3 - NENHUMA Classe Medidas NENHUMA / CLASSE 1 / CLASSE 2 / CLASSE 3 - NENHUMA Medida n Medidas definidas na TPU TC420 - Nada Atribuído Medida n > Envio OFF / TEMPO / JITTER / TEMPO+JITTER - OFF Medida n > Tempo 1 .. 60 s 5 Medida n > Jitter 0.5 ... 100 % 0.5 Medida (Int) n Contadores definidos na TPU TC420 - Nada Atribuído Medida (Int) n > Envio OFF / TEMPO / JITTER / TEMPO+JITTER - OFF Medida (Int) n > Tempo 1 .. 60 s 5 Sinalização n Gates definidas na unidade - Sinalização Dupla n Gates definidas na unidade - Comando n Gates definidas na unidade - Parâmetro n Parâmetros definidos na unidade - Parâmetro n > Tipo ANALÓGICO / DIGITAL - ANAALÓGICO 5.6.5. COMUNICAÇÃO COM O WINPROT As unidade de protecção e controlo na versão DNP suportam a comunicação com o WinProt através de uma ligação ao Scanner DNP EFACEC. Para que o WinProt comunique com uma unidade por DNP é necessário que a unidade esteja correctamente configurada na rede local assim como o PC onde reside o WinProt. Dado que a comunicação da unidade com o WinProt tem por base a transferência de ficheiros, é necessário que toda a configuração associada esteja correctamente efectuada na unidade central. Do lado do WinProt é preciso indicar o Endereço da Unidade com que se pretende comunicar e o TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-32 5 Capítulo 5 - Comunicações endereço da unidade central. É também necessário configurar o protocolo DNP 3.0 como protocolo activo para essa unidade. 5 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-33 Capítulo 5 - Comunicações 5.7. PROTOCOLO IEC 60870-5-104 5.7.1. ARQUITECTURA Na versão ETH, a TPU TC420 possibilita a ligação a uma rede de área local, baseada numa rede Ethernet, e assim a interligação a sistemas de supervisão e controlo locais à subestação ou a centro de comando remotos. A rede de área local é baseada numa rede TCP/IP, com interface em cobre ou fibra óptica com conectores do tipo ST ou SC. A taxa de comunicação é de 100Mb/s. As unidades de protecção e controlo EFACEC têm total compatibilidade com sistemas em que o protocolo de rede corresponde ao protocolo IEC60870-5-104. Tipos de Entidades De acordo com o protocolo IEC60870-5-104, estão definidas as seguintes entidades: ♦ Variáveis Digitais – Estas variáveis correspondem a sinalizações lógicas existentes na unidade; ♦ Medidas Analógicas – Correspondem a todas as medidas processadas na unidade, incluindo as que são calculadas. São enviadas em formato de vírgula flutuante; ♦ Contadores – Associados a medidas do tipo inteiro, existentes na unidade. São enviadas em formato inteiro; ♦ Controlos – Correspondem a controlos gerados no centro de comando com vista a realizar uma operação na unidade; ♦ Parâmetros – Correspondem aos parâmetros de todas as funções disponibilizadas pela unidade. Atributos das Entidades Todas as entidades definidas podem ser recebidas ou enviadas para a TPU TC420. A transmissão destas possui um conjunto de atributos que melhor caracterizam a entidade. Estes atributos dependem do tipo de entidade e são criados e processados automaticamente pela unidade. Estão definidos os seguintes atributos: ♦ Validade – Indica se a variável está valida ou não, ou seja, se o valor enviado deve ser processado como um valor correcto ou não. ♦ Valor – Indica o valor da entidade, dependendo como tal do tipo de entidade associada. Se for uma sinalização digital contém o estado lógico, se for uma medida ou contador contém o valor respectivo, se for um controlo (comando ou pârametro) contêm o estado ou o valor associado ao controlo. ♦ Causa – Indica a causa que levou à transmissão da entidade. No caso de variáveis lógicas, este atributo representa a causa da transição de estado lógico. Normalmente é usada para TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-34 5 Capítulo 5 - Comunicações melhor caracterizar mudanças de estado do disjuntor, em que é muito útil saber a causa associada à manobra, numa única mensagem. As causa definidas em sistemas EFACEC são: Tabela 5.9. Lista de causas. Id Descrição 0 Nenhuma causa associada 1 Alteração de estado 2 Alteração de validade 3 Overflow 4 Underflow 5 Por temporização 16 Causa Indeterminada 17 Comando pelos automatismos 18 Comando manual 19 Comando pelas protecções No caso das medidas analógicas a causa de transmissão é configurada no WinSettings, através dos parâmetros da função IEC104. As causas definidas para o envio das medidas são: ♦ Envio cíclico das medidas, após uma temporização configurável; ♦ Envio por jitter, ou seja, só quando a alteração do valor ultrapassar uma banda definida; ♦ Envio por ciclo mais jitter, conjugando as duas anteriores. Em termos de controlos lógicos a dar sobre a unidade, estes podem ser de dois tipos distintos: ♦ Controlos Impulsionais - São controlos que são enviados apenas com o estado lógico a 1. É a unidade a responsável pela geração de uma transição com estado lógico a 1 e depois outra transição com estado lógico a 0. Este funcionamento permite que comandos de manobra de órgãos apenas precisem de um comando vindo da unidade central. ♦ Controlos Permanentes - São controlos que são enviados com um determinado estado lógico. A unidade apenas é responsável pela geração de uma transição com esse estado lógico. Este tipo de controlo é adequado para executar encravamentos a partir de centros de supervisão e controlo remotos. Os parâmetros, tal como os controlos lógicos, podem ser de dois tipos distintos: ♦ Parâmetros Digitais - São parâmetros de funções que apenas podem assumir dois estados: ON ou OFF. ♦ Parâmetros Analógicos - São parâmetros associados aos dados das funções. 5.7.2. PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO O correcto funcionamento em termos da ligação da unidade à rede de área local implica as seguintes condições: TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-35 5 Capítulo 5 - Comunicações ♦ Possuir uma ou mais unidades com carta de comunicação Ethernet; ♦ Possuir uma unidade central a correr num PC local; ♦ Possuir toda a infra-estrutura de ligações entre as unidades de protecção e controlo e a unidade central a correr no PC, nomeadamente a ligação de todas as unidades à rede; ♦ Configurar correctamente todas as unidades ligadas em rede; ♦ Configurar correctamente a unidade central. Uma vez reunidas todas estas condições, a inicialização e configuração da rede é feita durante o processo de arranque da unidade central. Só após o arranque desta e a correcta configuração de cada unidade, se poderá proceder à normal operação do sistema. Apesar dos mecanismos de configuração da unidade central não ser do âmbito deste documento, é fundamental que esta verifique os seguintes requisitos: ♦ Esteja definida uma unidade com o Endereço IP da TPU TC420 na unidade central. ♦ É também necessário que a unidade e a unidade central estejam configuradas na mesma rede. ♦ A parametrização das temporizações feita na unidade deve ser igual à parametrização feita para essa unidade mas na unidade central. ♦ A unidade deve estar correctamente configurada na unidade central quer a nível de aplicação quer a nível lógico. ♦ O endereço comum, para as unidade de protecção e controlo EFACEC, tem a dimensão de 2 bytes. É definido como sendo os dois últimos bytes do endereço IP da unidade, por exemplo, para uma unidade com o endereço ip 172.16.2.56, o endereço comum será 2*256+56=568. ♦ O porto de ligação à unidade central definido para as unidades EFACEC é 2404. ♦ O endereço de origem está presente nas mensagens trocadas entre as unidades e a unidade central. ♦ O endereço dos objectos, para as unidades EFACEC, tem a dimensão de 3 bytes. ♦ Todas as entidades digitais definidas na base de dados estejam a ser enviadas pela unidade. ♦ Todas as medidas definidas na base de dados estejam correctamente configuradas para serem enviadas pela unidade. ♦ Todos os contadores definidos na base de dados estejam correctamente configurados para serem enviados pela unidade. ♦ Todos os parâmetros definidos na base de dados têm de ter uma entidade associada configurada na unidade central, para consulta do seu valor. ♦ Os parâmetros digitais têm associado uma sinalização com o endereço 3*256+offset do parâmetro, em que offset varia entre 1 e 64. ♦ Os parâmetros analógicos têm uma medida associada em que o endereço é obtido da TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-36 5 Capítulo 5 - Comunicações mesma forma que no caso dos parâmetros digitais. A operação do sistema consiste essencialmente no envio e recepção de dados entre os dois extremos do sistema: as unidades terminais de protecção e controlo e o centro de supervisão e comando, local ou remoto. Este funcionamento tem por detrás um conjunto de configurações e definições que fazem parte do sistema de SCADA e não da unidade. Exemplos disso são o sinóptico que engloba toda a subestação e que normalmente está na unidade central, ou num posto remoto. No que diz respeito à recepção de informação, o operador poderá dar controlos à unidade, englobando-se neste caso todos os comandos sobre os órgãos manobráveis, comandos para efectuar encravamentos ou comandos associados a acções de teleparametrização. Em termos de envio de informação gerada pela unidade, esta será essencialmente informação analógica, usualmente as medidas do painel, eventos lógicos associados a transições de estado e informação do seu próprio estado. Toda a informação é recebida e processada na unidade central, que se encarregará de a armazenar, visualizar e formatar convenientemente para retransmissão de acordo com os protocolos de hierarquia superior. Mecanismos contra Falhas nas Comunicações As falhas de comunicação podem dever-se a várias causas diferentes, que variam desde a falha da infra-estrutura de hardware da rede, até à falha das próprias unidades. Estão por isso definidos mecanismos que minimizam as consequências destas falhas, nomeadamente: ♦ Resincronização da unidade - Sempre que é detectada uma falha de comunicação com uma unidade, a unidade central procede à sua resincronização, logo que esta arranca. A resincronização consiste basicamente na inicialização do protocolo e no refrescamento de toda a informação da base de dados associada à protecção falhada, de modo a ter em permanência uma imagem coerente de toda a informação da protecção. A resincronização pode também ser efectuada periodicamente de acordo com a temporização definida na unidade central. ♦ Pedido de Controlo Geral- O pedido de controlo geral consiste na interrogação de uma unidade com vista a obter o estado actual de toda a informação respectiva definida na unidade central. O pedido de controlo geral é efectuado durante a sincronização ou resincronização de uma unidade, sempre que, por qualquer motivo, há perda de informação transmitida ou ainda de acordo com a temporização configurada na unidade central. ♦ Armazenamento temporário na unidade - Para evitar situações de falhas temporárias, que não alterem o estado de sincronização da unidade, esta tem a capacidade de armazenar temporariamente os eventos gerados, sejam estes analógicos ou digitais, podendo mais tarde transmiti-los. ♦ Protocolo orientado à ligação - Outro mecanismo importante tem a ver com o protocolo usado para a transmissão de mensagens. Dado que o protcolo IEC60870-5-104 é suportado numa rede TCP/IP, a própria plaforma TCP/IP encarrega-se de gerir todo o mecanismo de retransmissão de mensagens quando são detectadas falhas na comunicação. É possível consultar um conjunto de informação associada ao estado da comunicação, através do menu de Comunicações > IEC104 > Informações ou através do módulo do WinReports, no TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-37 5 Capítulo 5 - Comunicações registo Informação de Hardware. Esta informação contém o número de mensagens repetidas, o número de erros, entre outros dados. Mecanismos de Debug Para aceder ao funcionamento da protecção, enquanto unidade terminal do sistema de SCADA, a TPU TC420 dispõe de um conjunto de menus, onde é possível visualizar em tempo real o estado da comunicação da unidade, nomeadamente: Comunicações IEC104 Informações Informações Estado Comunicações: ON Mensagens Erradas: 0 Limpar Contadores Mensagens 5 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 5.12. Menu Informações Comunicação IEC104, com informação de debug. Além destes menus, a própria Unidade Central disponibiliza uma funcionalidade de trace das comunicações, onde é possível acompanhar toda a informação enviada e recebida das várias unidades em rede. Esta informação abrange um conjunto detalhado de informação do estado da comunicação interna com a carta de rede e desta com unidade central. 5.7.3. PARAMETRIZAÇÃO Os parâmetros do protocolo IEC 60870-5-104 podem ser configurados e consultados no WinSettings na função IEC104. A parametrização das funcionalidades de SCADA disponíveis na unidade implicam em primeiro lugar a parametrização da rede. Os parâmetros associados à configuração da rede, nomeadamente Endereço IP, Máscara de Subrede e Default Gateway, podem ser consultados e configurados no menu da unidade, em Comunicações > Ethernet > Parâmetros, ou no WinSettings na função Ethernet. O Endereço IP deve assumir o mesmo valor que o correspondente definido na unidade central e deve ser único na rede. Deverá ter-se também em atenção que os dois últimos bytes do Endereço IP correspondem, nas unidade EFACEC, ao endereço comum da unidade. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-38 Capítulo 5 - Comunicações Comunicações IEC104 Parâmetros Parâmetros Tempo Estabelecimento Ligação: 30.000 Tempo Envio APDUs: 15.000 Tempo Confirm Msg ACK: 10.000 Tempo Confirm Msg Teste: 20.000 Diferença Sequência Msg: 12 APDUs após último ACK: 8 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 5.13. Menu de Configuração dos parâmetros do protocolo IEC60870-5-104. Temporizadores A parametrização dos temporizadores associados ao protocolo IEC60870-5-104 pode ser feita no WinSettings ou na unidade em Comunicações > IEC104 > Parâmetros. A parametrização dos temporizadores efectuada na unidade tem de estar coerente com a parametrização feita para os mesmos temporizadores na unidade central. Um dos temporizadores corresponde ao Tempo de Estabelecimento da Ligação e pode ser configurado com valores entre 1 e 255 segundos. Por defeito este temporizador está configurado com 30 segundos. Um outro temporizador, Tempo Envio APDUs, corresponde ao tempo de envio ou teste de APDUs. Pode ser configurado com valores entre 1 e 255 segundo e o seu valor por defeito é de 15 segundos. O parâmetro Tempo Confirm Msg ACK corresponde a uma temporização de confirmação de mensagens de acknowledges, quando não são recebidas mensagens de dados, pode ser parametrizada com valores entre 1 e 255 segundos. Por defeito o valor configurado é de 10 segundos. Este temporizador deve ser parametrizado com um valor superior ao temporizador anterior. O último temporizador, Tempo Confirm Msg Teste, corresponde ao tempo para envio de frames de teste após um periodo em nada é enviado. Este tempo pode assumir valores entre 1 e 255 segundos e o seu valor por defeito é de 20 segundos. Parâmetros de Sistema Um dos parâmetros associados ao protocolo IEC60870-5-104 corresponde à diferença máxima de APDUs de formato I, no número da sequência recebida, para que seja enviada a variável de estado. Este parâmetro, Diferença Sequência Msg, pode ser configurado com valores entre 1e 32767 ADPUs e o seu valor por defeito é de 12 APDUs. O outro parâmetro de sistema corresponde ao número de APDUs de formato I recebidos entre envio de mensagens de acknowledge. Este parâmetro, APDUs após último ACK, pode assumir valores entre 1 e 32767 APDUs e o seu valor por defeito é de 8 APDUs. O valor configurado para este parâmetro não deve ser superior a dois terços do valor configurado para o parâmetro anterior. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-39 5 Capítulo 5 - Comunicações A parametrização dos parâmetros de sistema pode ser feita, tal como no caso dos temporizadores, no WinSettings ou na unidade em Comunicações > IEC104 > Parâmetros. A parametrização efectuada na unidade tem igualmente de estar coerente com a parametrização feita para os mesmos parâmetros na unidade central. Medidas e Contadores A parametrização das medidas e contadores a reportar para SCADA é feita no WinSettings. Esta é a única forma de parametrizar o envio de medidas e contadores, uma vez que não existe nenhuma forma de o fazer através dos menus locais da unidade. A TPU TC420 permite o envio máximo de 16 medidas e 8 contadores. O envio de medidas para SCADA pode ser definido de acordo com os seguintes critérios e em separado para cada uma das medidas definidas na TPU TC420, através do parâmetro Medida n > Envio, em que n corresponde ao índice da medida: ♦ Se o envio for do tipo cíclico o utilizador deverá definir o tempo de ciclo associado, configurando para isso o parâmetro Medida n > Tempo. ♦ Se o envio for do tipo jitter, é possível definir o jitter associado, configurando para isso o parâmetros Medida n > Jitter. O jitter configurado corresponde à percentagem do valor nominal da medida cuja variação deve ser reportada caso seja superior a esse valor, por exemplo, para uma medida cujo valor nominal é de 1A, parametrizando o jitter com o valor 20%, a medida só é reportada se a diferença entre o último valor enviado para SCADA e o valor actual for superior a 0,20 A. ♦ Caso o envio seja provocado por ciclo e por jitter, o utilizador deverá configurar os dois parâmetros, Medida n > Tempo e Medida n > Jitter. Tal como as medidas, o envio de contadores para SCADA também pode ser definido de acordo com vários critérios e em separado para cada um dos contadores definidos na unidade, através do parâmetro Medida (Int ) n > Envio, em que n corresponde ao índice do contador: ♦ Se o envio for do tipo cíclico o utilizador deverá definir o tempo de ciclo associado, configurando para isso o parâmetro Medida (Int )n > Tempo. ♦ Se o envio for do tipo jitter, no caso dos contadores, como a sua variação está limitada a valores discretos, não é possível configurar o parâmetro Jitter, o seu valor é sempre 1. ♦ Caso o envio seja provocado por ciclo e por jitter, o utilizador deverá configurar o parâmetro Medida (Int ) n > Tempo. Sinalizações Digitais A parametrização das sinalizações lógicas simples enviadas para LAN deverá ser feita no módulo de configuração WinSettings, pertencente à aplicação WinProt. Para activar o envio para LAN de uma sinalização lógica simples, basta seleccionar o módulo e a gate pretendida. Esta é a única forma de parametrizar o envio de sinalizações simples, uma vez que não existe nenhuma forma de o fazer através dos menus locais da protecção. A unidade permite a parametrização máxima de 128 sinalizações digitais simples. A parametrização das sinalizações duplas enviadas para LAN deverá também ser feita no WinSettings. Para activar o envio para LAN de uma sinalização dupla, basta seleccionar o módulo e a gate pretendida. O estado reportado para SCADA irá corresponder ao estado da gate seleccionada juntamente com o estado da gate seguinte. Por exemplo, se a gate Disjuntor TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-40 5 Capítulo 5 - Comunicações Aberto do módulo Disjuntor for configurada como sinalização dupla, o estado reportado para LAN corresponderá à combinação do estado da gate Disjuntor Aberto com o estado da gate seguinte, neste caso, a gate Disjuntor Fechado. O bit menos significativo do estado reportado para SCADA corresponderá ao estado da gate Disjuntor Aberto enquanto que o bit imediatamente à esquerda corresponderá ao estado da gate Disjuntor Fechado. Em relação à validade, uma sinalização dupla para a inválida se pelo menos uma das digitais simples, que a ela estão associadas, passar a inválida. Para as sinalizações duplas não são suportadas associações causais. A unidade permite a parametrização máxima de 16 sinalizações digitais duplas. Controlos As unidades EFACEC suportam todo o tipo de controlos digitais simples definidos no protocolo IEC60870-5-104. A configuração dos controlos recebidos na TPU TC420 é, tal como o envio de sinalizações para SCADA, efectuada no módulo WinSetings. Para isso basta indicar no parâmetro Comando n o módulo e a gate pretendida. É possível configurar um máximo de 32 Controlos. O tipo de controlo (IMPULSO ou SINALIZAÇÃO) é definido do lado da unidade central. A configuração de comandos do tipo IMPULSO destina-se a permitir que comandos simples, recebidos do sistema de supervisão e controlo, sejam processados na unidade como comandos impulsivos, ou seja, com o estado lógico a variar automaticamente para 1 e depois para 0. Um exemplo típico são as ordens de abertura do disjuntor. A configuração de sinalizações remotas tem como principal aplicação a possibilidade de definir encravamentos remotos, efectuados através de controlos provenientes do sistema de supervisão e controlo local ou remoto. Parâmetros A teleparametrização tem como principal objectivo possibilitar a configuração remota dos vários parâmetros da unidade. A teleparametrização, sendo uma funcionalidade genérica, tem como princípio base a alteração dos dados das várias funções da unidade parâmetro a parâmetro, sendo a sua verificação e validação da responsabilidade da unidade. Aos centros de supervisão e controlo cabe apenas indicar a identificação do parâmetro e o respectivo valor. A configuração dos parâmetros recebidos na TPU TC420 é, tal como as entidades anteriores, efectuada no módulo WinSetings. Para isso basta indicar no parâmetro Parâmetro n a função e o parâmetro pretendido e no campo Parâmetro n > Tipo o tipo de parâmetro pretendido: DIGITAL ou ANALÓGICO. É possível configurar um máximo de 64 Parâmetros. Os parâmetros do tipo DIGITAL devem ser apenas usados para parâmetros com apenas dois valores possíveis: ON e OFF. Este tipo de parâmetro é consultado na unidade central como uma entidade digital com o endereço 3*256+offset do parâmetro, em que offset varia entre 1 e 64. Os parâmetros do tipo ANALÓGICO podem ser usados para todo o tipo de parâmetros (byte, short ou float) e são visualizados na unidade central como medidas também com o endereço 3*256+offset do parâmetro. A actualização do valor dos parâmetros, na unidade central, é feita nos pedidos de controlo geral. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-41 5 Capítulo 5 - Comunicações Tabela 5.10. Parâmetros do protocolo IEC60870-5-104. Parâmetro Gama Unidade Valor defeito Tempo Estabelecimento Ligação 1 .. 255 s 30 Tempo Envio APDUs 1 .. 255 s 15 Tempo Confirm Msg ACK 1 .. 255 s 10 Tempo Confirm Msg Teste 1 .. 255 s 20 Diferença Sequência Msg 1 .. 32767 APDU 12 APDUs após último ACK 1 .. 32767 APDU 8 Medida n Medidas definidas na unidade - Nada Atribuído Medida n > Envio OFF / TEMPO / JITTER / TEMPO+JITTER - OFF Medida n > Tempo 1 .. 60 s 5 Medida n > Jitter 0.5 ... 100 % 0.5 Medida (Int) n Contadores definidos na TPU TC420 - Nada Atribuído Medida (Int) n > Envio OFF / TEMPO / JITTER / TEMPO+JITTER - OFF Medida (Int) n > Tempo 1 .. 60 s 5 Sinalização n Gates definidas na unidade - Sinalização Dupla n Gates definidas na unidade - Comando n Gates definidas na unidade - Parâmetro n Parâmetros definidos na unidade - 5 5.7.4. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO Associada ao protocolo IEC60870-5-104 existe um módulo constituído por um conjunto de variáveis lógicas que traduzem informação relativa ao protocolo. Tabela 5.11. Descrição das variáveis lógicas do módulo IEC104. Id Nome Descrição 10496 Estado Comunicação IEC104 Esta gate traduz, tal como o led LAN, o estado da comunicação com a unidade central. 10497 Comando Inválido IEC104 Sempre que é recebido um comando inválido da rede, é enviado um comando impulsional para esta gate. 10498 Bloq. Comandos Remotos IEC104 Quando esta sinalização está activa, os comandos recebidos da LAN são ignorados. 10499 Perda de Informação IEC104 Sempre que é registada perda de informação, no envio ou recepção de mensagens da rede, é enviado um comando impulsional para esta gate. 10500 Restart Protocolo IEC104 Sempre que é feita uma inicialização ao protocolo é enviado um comando impulsional para esta gate. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-42 Capítulo 5 - Comunicações Adicionalmente às sinalizações referidas na Tabela 5.7, estão também disponíveis as variáveis correspondentes à alteração de parâmetros e lógica da função. 5 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-43 Capítulo 5 - Comunicações 5.8. BASE DE DADOS DISTRIBUÍDA ETHERNET 5.8.1. ARQUITECTURA As unidades da gama 420, quando equipadas com carta Ethernet, suportam a troca de informação na rede, tendo como base o protocolo UDP e segundo uma filosofia de base de dados distribuída. Este mecanismo de comunicação horizontal foi também implementado, em unidades com versão LON mas tendo como base o protocolo Lontalk. Sendo assim, não existe compatibilidade entre estas duas plataformas. A base de dados distribuída tem como base os objectos definidos no protocolo IEC60870-5104 e permite uma rede máxima de 100 unidades. A informação transmitida e recebida dividese em três tipos principais: ♦ Sinalizações digitais: podem ser transmitidas até 64 e recebidas até 128 sinalizações digitais; ♦ Medidas analógicas: podem ser transmitidas até 8 e recebidas até 20 medidas do tipo float; ♦ Contadores: podem ser transmitidos até 4 e recebidos até 10 contadores do tipo short. A estrutura da base de dados transmitida para a rede é dependente do número de entidades configuradas para transmissão. 5.8.2. PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO A base de dados distribuída assenta em quatro príncipios base: ♦ A base de dados distribuída Ethernet é difundida na rede através de pacotes UDP. ♦ Cada base de dados distribuída é colocada na rede sob a forma de broadcast para o porto 49152. A unidade emissora não necessita de saber quais as unidades que vão consumir informação, porque todas a recebem; ♦ É da responsabilidade das unidades receptoras decidirem qual a informação a tratar, sendo feita aí a parametrização das bases de dados em que estão interessadas; ♦ Por fim, o mecanismo de refrescamento da base de dados consiste na retransmissão, por parte do nó emissor, sempre que a informação associada é alterada e periodicamente de acordo com um intervalo de tempo definido no parâmetro Tempo de Refrescamento da BDD. Destes princípios base podem tirar-se as seguintes conclusões: ♦ Cada unidade pode ser um nó emissor e simultaneamente um nó receptor; ♦ Cada nó receptor pode receber todas as bases de dados distribuídas, excepto a sua; TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-44 5 Capítulo 5 - Comunicações ♦ A teleparamerização da informação a receber é sempre feita do lado das unidades receptoras, tendo em conta o que as unidades emissoras estão a transmitir em cada momento; ♦ A parametrização da informação a enviar é feita nas unidades emissoras; ♦ Mesmo que uma unidade entre em funcionamento muito tempo após as restantes, acaba por ser refrescada com a informação actualizada das restantes, sem que para isso seja necessário ocorrer alteração de dados destas. Interacção com a Unidade Central A base de dados distribuída Ethernet, ao contrário da base de dados distribuída Lonworks, não tem qualquer tipo de interacção com a unidade central, podendo as unidades funcionar sem esta. Mecanismo contra Falhas das Comunicações A questão dos mecanismos de recuperação contra falha de comunicações deve ser analisada tendo em conta que cada unidade pode ser emissora e receptora de bases de dados distribuídas. A falha de uma unidade emissora é detectada na unidade receptora pela carta de rede. O processo de detecção consiste na verificação do envio periódico da base de dados distribuída pelos nós emissores. Se o nó emissor passar mais do que a temporização definida em Tempo de Falha de Unidade da BDD sem transmitir, cada nó receptor dá a unidade emissora como falhada. Esta por sua vez é responsável por colocar os dados de fábrica na informação que estava a receber da unidade que falhou. Se estava a receber sinalizações digitais estas são colocadas com o estado lógico 0. Se estava a receber medidas ou contadores estes são colocados a 0. Caso seja uma falha temporária, logo que se restabeleçam as comunicações a unidade será refrescada com a informação correcta. A falha da unidade receptora em nada interfere com as unidades emissoras. No entanto esta falha pode dever-se por exemplo a um problema no canal de comunicações afectando só esta unidade. O procedimento usado para estes casos é o mesmo que é usado quando a unidade emissora falha, ou seja, são colocados todos os valores por defeito. De notar que a unidade receptora pode não distinguir se foi uma falha da unidade emissora ou se apenas foi ela que se desligou da rede. Mecanismos de Análise em Tempo Real A TPU TC420 disponibiliza em tempo real um conjunto de informação sobre o estado de toda a informação recebida através da base de dados distribuída. Esta informação consiste no estado das variáveis lógicas e nos valores das medidas e contadores recebidos da base de dados distribuída. É possível consultar através do módulo de edição lógica, WinLogic, o estado de cada uma das 128 variáveis lógicas, recebidas através da base de dados distribuída. Para isso deverá consultar-se o estado das gates [Da Bdd: Var Genérica 1 . . Da Bdd: Var Genérica 128] do módulo Ethernet. Estas gates, por sua vez, podem ser ligadas a quaisquer outras gates. É também possível consultar o valor de cada uma das medidas e contadores recebidos através da base de dados distribuída. Para isso deverá utilizar-se o módulo de recolha e análise de TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-45 5 Capítulo 5 - Comunicações registos, WinReports, e consultar o valor das medidas e contadores referentes à base de dados distribuída. 5.8.3. PARAMETRIZAÇÃO A parametrização da base de dados distribuída consiste na parametrização das temporizações associadas à transmissão e recepção de informação e na definição da informação digital e analógica a receber e a transmitir na base de dados distribuída. Esta informação deve ter em conta as necessidades das restantes unidades de protecção ou aquisição definidas na rede. A parametrização é feita no módulo de parametrização de funções, WinSettings, e os parâmetros relativos à base de dados distribuída encontram-se na função Ethernet. Deverá ter-se em atenção que o Endereço IP da unidade corresponde à identificação da unidade na base de dados distribuída. Temporizações Um dos temporizadores associados à base de dados distribuída Ethernet corresponde ao Tempo de Repetição da BDD. Este parâmetro pode ser configurado com valores entre os 0.01 e 1 segundo e corresponde ao tempo de repetição, utilizado pelas unidades emissoras, para retransmissão após uma alteração na base de dados, por forma a evitar que as unidades receptoras percam a nova base de dados. É também necessário configurar o Tempo de Refrescamento da BDD com um valor entre os 0.1 e os 60 segundos. As unidade emissoras, enviam periodicamente, de acordo com o valor configurado para este parâmetro, a sua base de dados para a rede. O último temporizador está associado às falhas de unidade. Se durante uma intervalo de tempo superior ao valor configurado, em Tempo de Falha de Unidade da BDD, nada for recebido de uma unidade, a unidade receptora deve dar essa unidade como unidade falhada. Este parâmetro pode assumir valores entre os 0.1 e os 60 segundos. Tempo de Refrescamento da Bdd Tempo de Repetição da Bdd t Alteração na Bdd Figura 5.14. Diagrama Temporal de envio da Bdd para a rede. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-46 5 Capítulo 5 - Comunicações Sinalizações Digitais a Enviar A parametrização das 64 digitais a enviar para a rede é feita exclusivamente através do WinSettings indicando o módulo e a gate pretendida, para cada uma das sinalizações a enviar, para os parâmetros [Para Bdd> Sinalização 1 . . Para Bdd> Sinalização 64]. Consoante o estado lógico de cada uma destas 64 gates, assim vai ser o estado das entidades da estrutura da base de dados distribuída. Esta filosofia permite que uma variável lógica seja o resultado de uma expressão lógica, implementada previamente com ligações entre gates. Sinalizações Digitais a Receber A parametrização das sinalizações lógicas a receber tem em conta a existência de 128 variáveis lógicas no módulo Ethernet, que podem ser actualizadas a partir de qualquer unidade. Para cada uma delas deverá ser definida a unidade de origem e a posição nessa base de dados. A unidade de origem corresponde ao Endereço IP dessa unidade e afecta o parâmetro Da Bdd> Sinalização n – Unidade onde n varia de 1 a 128. Este parâmetro pode variar entre 0 e 255. A posição na base de dados corresponde ao endereço do objecto na base de dados e é configurada através do parâmetro Da Bdd> Sinalização n – Índice onde n varia de 1 a 128. Este parâmetro pode variar entre 0 e 255. Medidas Analógicas a Enviar A parametrização das medidas enviadas consiste na definição das 8 medidas possíveis de enviar através da base de dados distribuída. A escolha destas é feita através de uma lista de todas as medidas definidas e calculadas na unidade. É portanto possível transmitir qualquer medida à escolha do utilizador, numa de 8 possíveis posições. Esta parametrização é feita através do parâmetro Para Bdd> Medida n onde n varia de 1 a 8 e contém a identificação da medida a enviar. O envio das medidas está sujeito à precisão da unidade, ou seja, sempre que a unidade detectar a alteração de uma medida, esta também é refrescada através da base de dados distribuída, sendo o jitter a própria precisão interna do sistema de medida da unidade. Esta funcionalidade tem interesse na implementação de funções que dependam de informação analógica externa, como é o caso de funções como o controlo varimétrico de baterias de condensadores. Medidas Analógicas a Receber A configuração das medidas analógicas é feita de forma análoga à das sinalizações digitais. Estão definidas na lista de medidas possíveis na protecção um conjunto de medidas que podem ser recebidas da base de dados distribuída, num total de 20 medidas, algumas delas já com um significado, como é o caso de potências reactivas. Este tipo de medidas são importantes pois podem ser usadas para funções internas da unidade e daí a sua definição. Por exemplo, as potências reactivas podem ser usadas na TPU C420 no automatismo do Controlo Varimétrico. Para cada delas é possível definir a unidade emissora e a medida respectiva (das 8 medidas enviadas pelas unidades emissoras), definindo os parâmetros Da Bdd> Medida n – Unidade e Da BDD> Medida n – Índice, onde n varia de 1a 20. Contadores a Enviar Os contadores são parametrizados, tal como as medidas a partir de uma lista de contadores disponíveis na unidade, através do parâmetro Para BDD> Contador n, onde n varia de 1a 4 e TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-47 5 Capítulo 5 - Comunicações contem a identificação do contador a enviar. Os contadores têm um jitter de 1 unidade. Assim, sempre que mudam de valor, são logo transmitidos para a rede. Contadores a Receber Os contadores seguem a mesma filosofia das medidas. Existe um conjunto de contadores predefinido, num total de 10, que podem ser configurados em separado para ser actualizados a partir de uma unidade à escolha e do contador respectivo (dos 4 contadores possíveis), definindo os parâmetros Da BDD> Contador n - Unidade e Da BDD> Contador n - Índice, onde n varia de 1a 10. Tabela 5.12. Parâmetros da base de dados distribuída Ethernet. Parâmetro Gama Unidade Valor defeito Tempo de Repetição da BDD 0.01. .1 segundo 0.1 Tempo de Refrescamento da BDD 0.1..60 segundo 0.1 Tempo Falha de Unidade da BDD 0.1..60 segundo 1 Da Bdd> Sinalização n – Unidade 0.0.0.0..255.255.255.255 - 0.0.0.0 Da Bdd> Sinalização n – Índice 1..255 - 1 Da Bdd> Medida n – Unidade 0.0.0.0..255.255.255.255 - 0.0.0.0 Da Bdd> Medida n – Índice 1..8 - 1 Da Bdd> Contador n – Unidade 0.0.0.0..255.255.255.255 - 0.0.0.0 Da Bdd> Contador n – Índice 1..4 - 1 Para Bdd> Sinalização n Sinalizações definidas na unidade - Para Bdd> Medida n Medidas definidas na unidade - NADA ATRIBUÍDO Para Bdd> Contador n Contadores definidos na unidade - NADA ATRIBUÍDO 5 Exemplo de Configuração O seguinte exemplo de aplicação tem como objectivo ter uma melhor percepção do funcionamento e forma de parametrização da base de dados distribuída. Assim o sistema é constituído por 3 unidades emissoras e receptoras com os Endereços IP 172.16.2.56, 172.16.2.57 e 172.16.2.58. Pretende-se ter o seguinte funcionamento: ♦ A unidade 172.16.2.56 deverá saber o estado do Bloqueio Selectividade Lógica da unidade 172.16.2.58. ♦ A unidade 172.16.2.57 deverá conhecer o estado do disjuntor e a potência reactiva observada pela unidade 172.16.2.56. ♦ A unidade 172.16.2.58 deverá conhecer a posição do regulador de tomadas observada pela unidade 172.16.2.56. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-48 Capítulo 5 - Comunicações URT T U P S3 0 0 T U P S3 0 0 UU r IrIr== r2= 2 220 0AA 220 02 2 KK VV UU r IrIr== r2= 2 220 0AA 220 02 2 KK VV 60 kV LAN T U P S3 0 0 T U P S3 0 0 UU = IrIr== r2r2 0AA 220 0 220 22 K K VV UU == r IrIr== r2 2 0AA 220 0 220 22 K K VV TPU 02 Estado Disjuntor Potência Activa Bloqueio Select Lógica Tomada Comutador 15 kV T U P S3 0 0 UU == r2 IrIr== r2 0AA 220 220 02 2 KK VV T U P S3 0 0 UU == r2 IrIr== r2 0AA 220 220 02 2 KK VV T U P S3 0 0 UU = r2 IrIr== r2= 0AA 220 220 02 2 KK VV TPU 60 T U P S3 0 0 UU == r2 IrIr== r2 220 0AA 220 0 2 K2 K VV TPU 01 5 Figura 5.15. Exemplo de configuração da base de dados distribuída. Configuração da Unidade 172.16.2.56 ♦ No WinSettings configurar, na função Lonworks, o parâmetro Para Bdd> Sinalização 64 com Disjuntor no campo Valor e Estado do Disjuntor no campo Valor2. ♦ Configurar a Sinalização 1 recebida da Bdd a ser actualizada da unidade 172.16.2.58 com o índice 1. Para isso, configurar o parâmetro Da Bdd> Sinalização 1 - Unidade com o valor 172.16.2.58 e o parâmetro Da Bdd> Sinalização 1 - Índice com o valor 1. ♦ Configurar Para Bdd> Medida 8 com a Potência Reactiva. ♦ Configurar Para Bdd> Contador 1 com a Posição Comutador Tomadas. Configuração da Unidade 172.16.2.57 ♦ No WinSettings configurar, na função Lonworks, a Sinalização 1 recebida da Bdd a ser actualizada da unidade 172.16.2.56 com o índice 64. Para isso, configurar o parâmetro Da Bdd> Sinalização 1 - Unidade com o valor 172.16.2.56 e o parâmetro Da Bdd> Sinalização 1 - Índice com o valor 64. ♦ Configurar a medida Potência Reactiva da Bdd a ser actualizada da unidade 172.16.2.56 posição 8. Para isso, configurar o parâmetro Da Bdd> Medida 2 - Unidade com o valor 172.16.2.56 e o parâmetro Da Bdd> Medida 2 - Índice com o valor 8. Configuração da Unidade 172.16.2.58 ♦ No WinSettings configurar, na função Lonworks, o parâmetro Para Bdd> Sinalização 1 com Protecção de Sobrecorrente no campo Valor e Bloqueio Selectividade Lógica no campo Valor2. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-49 Capítulo 5 - Comunicações ♦ Configurar o contador Tomada do Regulador Bdd a ser actualizada da unidade 172.16.2.56 posição 1. Para isso, configurar o parâmetro Da Bdd> Contador 1 - Unidade com o valor 172.16.2.56 e o parâmetro Da Bdd> Contador 1 - Índice com o valor 1. 5.8.4. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO Associada à base de dados distribuída Ethernet existe no módulo Ethernet um conjunto de variáveis lógicas, destinadas ao envio e recepção de sinalizações lógicas. Estas sinalizações dividem-se em dois grandes grupos. O primeiro grupo de variáveis lógicas refere-se às variáveis associadas à base de dados distribuída. É constituído por 128 variáveis que são actualizadas através da recepção de bases de dados de outras unidades. O segundo grupo é constituído por 2 variáveis lógicas que permitem o bloqueio da recepção e/ou envio da Base de Dados Distribuída. Tabela 5.13. Descrição das variáveis lógicas do módulo Lonworks. Id Nome Descrição 8198 Da Bdd: Var Genérica 1 ... ... 128 Sinalizações que são actualizadas a partir das bases de dados recebidas de outras unidades. 8325 Da Bdd: Var Genérica 128 8326 Bloqueio Recepção Bdd Quando esta sinalização está activa a unidade ignora as mensagens recebidas da bdd. 8327 Bloqueio Emissão Bdd Quando esta sinalização está activa a unidade não transmite a sua bdd para a rede. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-50 5 Capítulo 5 - Comunicações 5.9. PROTOCOLO SNTP 5.9.1. ARQUITECTURA As unidades de protecção e controlo EFACEC permitem a sincronização horária por SNTP quando integradas numa rede com um servidor SNTP/NTP. 5.9.2. PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO A sincronização horária por SNTP assenta nos seguintes princípios : ♦ A unidade funciona apenas como cliente; ♦ A unidade pode funcionar em modo UNICAST (faz um pedido ao servidor e aguarda a resposta deste) ou modo MULTICAST (recebe broadcasts do servidor); ♦ Toda a parametrização, do lado da unidade, necessária ao protocolo SNTP é feita na função Ethernet, utilizando o WinSettings, ou directamente na interface local da unidade no menu Comunicações; ♦ A unidade, como cliente, prevê a existência de um segundo servidor de backup, caso o servidor principal falhe. 5.9.3. PARAMETRIZAÇÃO A parâmetrização da sincronização por SNTP, tal como já foi referido, pode ser feita no módulo de parametrização de funções, WinSettings, ou na interface local da unidade. Todos os parâmetros relativos ao SNTP encontram-se na função Ethernet à excepção do parâmetro Sincronização, que se encontra na função Data e Hora e que permite escolher a fonte de sincronismo da unidade. Para que a sincronização seja feita por SNTP é necessário que este parâmetro seja configurado com o valor SNTP. Identificação do Servidor SNTP/NTP Um dos parâmetros necessários à sincronização por SNTP é o parâmetro IP Servidor SNTP. Este parâmetro corresponde ao endereço ip do servidor SNTP/NTP a utilizar. É também possível parametrizar um servidor de backup utilizado para isso o parâmetro IP Servidor SNTP 2. Quando a unidade não conseguir estabelecer ligação com o servidor configurado em Ip Servidor SNTP, vai tentar ligar-se ao servidor de backup. Caso não exista um servidor de backup, o parâmetro IP Servidor SNTP 2 deverá ser configurado com o endereço ip do servidor principal configurado em IP Servidor SNTP. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-51 5 Capítulo 5 - Comunicações Protocolo SNTP Um dos parâmetros associados ao protocolo SNTP corresponde ao parâmetro Tempo Pedidos Servidor. Este parâmetro pode ser configurado com valores entre os 1 e os 1440 minutos e corresponde ao tempo entre pedidos efectuados ao servidor SNTP/NTP. É também necessário configurar o parâmetro Variação Máxima, com um valor entre 1 e 1000 milisegundos. Este parâmetro indica a variação máxima entre o relógio da unidade e o relógio do servidor. O parâmetro Número Mínimo Pacotes indica o número mínimo de respostas recebidas do servidor para que a unidade actualize o seu relógio. Pode assumir valores entre 1 e 25. Um outro parâmetro está associado a falhas do servidor SNTP/NTP. Se durante um intervalo de tempo superior ao valor configurado em Timeout Servidor não for recebida resposta do servidor, a unidade regista o servidor como falhado e tenta a comunicação com o servidor de backup. Se por outro lado, a unidade também não conseguir estabelecer ligação com este servidor, volta a tentar o servidor principal e o ciclo repete-se até encontrar um servidor válido. O parâmetro Timeout Servidor pode ser parametrizador com valores entre 1 e 3600 segundos. O último parâmetro associado ao SNTP é o parâmetro Modo Funcionamento. Este parâmetro permite seleccionar o modo de funcionamento da unidade, como cliente SNTP, entre UNICAST e MULTICAST. Exemplo de Configuração Tabela 5.14. Exemplo de parametrização do protocolo SNTP. Parâmetro UNICAST MULTICAST Tempo Pedidos Servidor 1m 5m Variação Máxima 0,1 ms 0,5 ms Número Mínimo Pacotes SNTP 1 5 Timeout Servidor 15 s 300 s 5.9.4. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO Associadas à sincronização horária por SNTP existem, no módulo Ethernet, duas variáveis lógicas que traduzem o estado do servidor SNTP principal e o estado do servidor SNTP de backup. Tabela 5.15. Descrição das variáveis lógicas do módulo Ethernet associadas ao protocolo SNTP. Id Nome Descrição 8328 Estado Servidor SNTP Indica o estado da comunicação com o Servidor SNTP. 8329 Estado Servidor SNTP 2 Indica o estado da comunicação com o Servidor SNTP 2. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-52 5 Capítulo 5 - Comunicações 5 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 5-53 6 Capítulo 6. FUNÇÕES DE PROTECÇÃO E CONTROLO Neste capítulo são descritas as diversas funções de protecção e controlo disponíveis na TPU TC420. Para cada uma delas são apresentadas as principais características de funcionamento e descritos o método de operação e âmbito de aplicação. São explicadas as diferentes características operacionais e o significado de cada um dos parâmetros configuráveis, juntamente com os respectivos valores por defeito e gamas de regulação. Os esquemas lógicos associados por defeito a cada função são também analisados. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-1 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo ÍNDICE 6.1. CARACTERÍSTICAS COMUNS ............................................................................................. 6-4 6.1.1. Organização Modular das Funções ............................................................................6-4 6.1.2. Cenários de Parametrização .......................................................................................6-6 6.1.3. Parametrização............................................................................................................6-7 6.1.4. Lógica de Automação..................................................................................................6-7 6.2. REGULAÇÃO AUTOMÁTICA DE TENSÃO ............................................................................6-10 6.2.1. Método de Operação................................................................................................ 6-10 6.2.2. Parametrização......................................................................................................... 6-24 6.2.3. Lógica de Automação............................................................................................... 6-28 6.3. SUPERVISÃO DO COMUTADOR DE TOMADAS .....................................................................6-32 6.3.1. Método de Operação................................................................................................ 6-32 6.3.2. Parametrização......................................................................................................... 6-34 6.3.3. Lógica de Automação............................................................................................... 6-36 6.4. PROTECÇÃO DE MÁXIMO DE CORRENTE DE FASES...............................................................6-38 6.4.1. Método de Operação................................................................................................ 6-38 6.4.2. Parametrização......................................................................................................... 6-44 6.4.3. Lógica de Automação............................................................................................... 6-46 6.5. PROTECÇÃO DE MÁXIMO DE CORRENTE DE TERRA..............................................................6-49 6.5.1. Método de Operação................................................................................................ 6-49 6.5.2. Parametrização......................................................................................................... 6-53 6.5.3. Lógica de Automação............................................................................................... 6-55 6.6. PROTECÇÃO DIRECCIONAL DE FASES................................................................................6-58 6.6.1. Método de Operação................................................................................................ 6-58 6.6.2. Parametrização......................................................................................................... 6-60 6.6.3. Lógica de Automação............................................................................................... 6-61 6.7. PROTECÇÃO DIRECCIONAL DE TERRA ...............................................................................6-63 6.7.1. Método de Operação................................................................................................ 6-63 6.7.2. Parametrização......................................................................................................... 6-64 6.7.3. Lógica de Automação............................................................................................... 6-66 6.8. PROTECÇÃO DE MÁXIMO DE TENSÃO DE FASES ..................................................................6-68 6.8.1. Método de Operação................................................................................................ 6-68 6.8.2. Parametrização......................................................................................................... 6-69 6.8.3. Lógica de Automação............................................................................................... 6-69 6.9. PROTECÇÃO DE MÁXIMO DE TENSÃO HOMOPOLAR.............................................................6-72 6.9.1. Método de Operação................................................................................................ 6-72 6.9.2. Parametrização......................................................................................................... 6-73 6.9.3. Lógica de Automação............................................................................................... 6-74 6.10. PROTECÇÃO DE MÍNIMO DE TENSÃO DE FASES.................................................................6-76 6.10.1. Método de Operação.............................................................................................. 6-76 6.10.2. Parametrização....................................................................................................... 6-77 6.10.3. Lógica de Automação ............................................................................................ 6-78 6.11. PROTECÇÃO DIFERENCIAL RESTRITA DE TERRA ................................................................6-81 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-2 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.11.1. Método de Operação.............................................................................................. 6-81 6.11.2. Parametrização....................................................................................................... 6-85 6.11.3. Lógica de Automação ............................................................................................ 6-86 6.12. PROTECÇÃO DE SOBRECARGAS .....................................................................................6-88 6.12.1. Método de Operação.............................................................................................. 6-88 6.12.2. Parametrização....................................................................................................... 6-90 6.12.3. Lógica de Automação ............................................................................................ 6-91 6.13. MONITORIZAÇÃO DAS PROTECÇÕES PRÓPRIAS DO TRANSFORMADOR...................................6-94 6.13.1. Método de Operação.............................................................................................. 6-94 6.13.2. Parametrização....................................................................................................... 6-95 6.13.3. Lógica de Automação ............................................................................................ 6-96 6.14. BLOQUEIO DE FECHO DOS DISJUNTORES .........................................................................6-98 6.14.1. Método de Operação.............................................................................................. 6-98 6.14.2. Parametrização....................................................................................................... 6-99 6.14.3. Lógica de Automação ............................................................................................ 6-99 6.15. BLOQUEIO POR SELECTIVIDADE LÓGICA ........................................................................6-102 6.15.1. Método de Operação............................................................................................ 6-102 6.15.2. Parametrização..................................................................................................... 6-103 6.15.3. Lógica de Automação .......................................................................................... 6-103 6.16. FALHA DE DISJUNTOR ...............................................................................................6-104 6.16.1. Método de Operação............................................................................................ 6-104 6.16.2. Parametrização..................................................................................................... 6-105 6.16.3. Lógica de Automação .......................................................................................... 6-105 6.17. SUPERVISÃO DO CIRCUITO DE DISPARO ........................................................................6-108 6.17.1. Método de Operação............................................................................................ 6-108 6.17.2. Parametrização..................................................................................................... 6-109 6.17.3. Lógica de Automação .......................................................................................... 6-109 6.18. TRANSFERÊNCIA DE PROTECÇÕES ................................................................................6-110 6.18.1. Método de Operação............................................................................................ 6-110 6.18.2. Parametrização..................................................................................................... 6-111 6.18.3. Lógica de Automação .......................................................................................... 6-111 6.19. SUPERVISÃO DAS MANOBRAS DO DISJUNTOR .................................................................6-113 6.19.1. Método de Operação............................................................................................ 6-113 6.19.2. Parametrização..................................................................................................... 6-114 6.19.3. Lógica de Automação .......................................................................................... 6-115 6.20. SUPERVISÃO DAS MANOBRAS DOS SECCIONADORES ........................................................6-123 6.20.1. Método de Operação............................................................................................ 6-123 6.20.2. Parametrização..................................................................................................... 6-124 6.20.3. Lógica de Automação .......................................................................................... 6-125 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-3 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.1. CARACTERÍSTICAS COMUNS A TPU TC420 integra diversas funções de protecção e controlo de transformadores, algumas de base e outras fornecidas em opção. Estas são indicadas de seguida, juntamente com o respectivo número ANSI quando existente: ♦ Regulação Automática de Tensão; ♦ Supervisão do Comutador de Tomadas; ♦ Protecção de Máximo de Corrente de Fases para o enrolamento secundário (50/51); ♦ Protecção de Máximo de Corrente de Terra para o enrolamento secundário (50/51N); ♦ Protecção Direccional de Fases para o enrolamento secundário (67); ♦ Protecção Direccional de Terra para o enrolamento secundário (67N); ♦ Protecção de Máximo de Tensão para o enrolamento secundário (59); ♦ Protecção de Máximo de Tensão Homopolar para o enrolamento secundário (59N); ♦ Protecção de Mínimo de Tensão para o enrolamento secundário (27); ♦ Protecção Diferencial Restrita de Terra para o enrolamento secundário (87N); ♦ Protecção de Sobrecargas (49); ♦ Monitorização das Protecções Próprias do transformador; ♦ Bloqueio de Fecho dos Disjuntores (86T); ♦ Bloqueio por Selectividade Lógica (68); ♦ Falha de Disjuntor (62BF); ♦ Supervisão do Circuito de Disparo do Disjuntor (62); ♦ Transferência de Protecções (43); ♦ Supervisão das Manobras do Disjuntor; ♦ Supervisão das Manobras dos Seccionadores. 6 Todas estas funções têm características particulares que serão detalhadas nos próximos capítulos. Nesta secção são analisadas as características comuns às várias funções quanto à sua parametrização e à lógica de automação. 6.1.1. ORGANIZAÇÃO MODULAR DAS FUNÇÕES Todas as protecções da gama x420 têm uma estrutura idêntica, modular e orientada por objectos. Essa arquitectura garante uma interface uniforme com o exterior para todos os produtos dessa gama, o que permite, em particular, a existência de uma só aplicação de interface para PC – WinProt – para todas elas. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-4 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Cada uma das funções de protecção e controlo corresponde a um módulo distinto, cuja existência numa dada protecção depende do seu tipo e da versão considerada. Os restantes módulos estão associados às restantes configurações, associadas, por exemplo, a componentes de hardware (ver Capítulo 4 - Configuração). Por sua vez, uma determinada protecção corresponde a um conjunto de diversos módulos, que podem ser funções de protecção, funções de controlo ou outras configurações. O conjunto de módulos varia com o tipo da protecção; porém, módulos idênticos em protecções distintas apresentam uma estrutura semelhante. A informação associada à identificação da protecção pode ser integralmente recebida pelo WinProt, incluindo a lista de módulos existentes, as gamas de regulação, as listas de opções e o dicionário com os termos usados nessas opções, bem como o conjunto das variáveis lógicas. Cada módulo é composto por: ♦ Parâmetros: regulações das características operacionais e outros dados necessários à operação de cada função; associados aos parâmetros estão os respectivos valores por defeito e as gamas de regulação, que incluem os limites máximos e mínimos admissíveis e as listas de opções, nos casos em que estas existem. ♦ Lógica de Automação: características das diversas variáveis lógicas, como o tipo, estado inicial das entradas ou interfaces, bem como definição das ligações de cada uma das saídas a outras variáveis. ♦ Descritivos das Variáveis Lógicas: nome das variáveis lógicas e das suas transições, tal como aparecem no Registo Cronológico de Acontecimentos e nas listas de opções. 6 Módulo Parâmetros Valores por defeito Gamas Lógica de Automação Descritivos Algoritmo Rotinas de conversão de dados Figura 6.1. Estrutura modular de uma função. Os parâmetros podem ser alterados tanto na interface local da protecção como utilizando a aplicação WinProt (módulo WinSettings). Pode também ser utilizada a ferramenta de teleparametrização da URT500 se se pretender alterá-los a partir do Centro de Comando. A lógica e os descritivos das variáveis só podem ser alterados utilizando o WinProt (módulo WinLogic). Os valores por defeito e as gamas de regulação associadas aos parâmetros não podem ser alteradas, servindo apenas para consulta. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-5 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.1.2. CENÁRIOS DE PARAMETRIZAÇÃO Cada uma das funções de protecção e automação tem 4 conjuntos de parâmetros distintos (cenários). No caso da TPU TC420, a monitorização das protecções próprias do transformador e o bloqueio de selectividade lógica constituem excepções a esta regra, pois estas funções não têm parâmetros específicos. Os restantes módulos associados a configurações apenas têm um conjunto de parâmetros. Os 4 conjuntos de parâmetros permitem considerar regulações distintas para uma dada função. Dos 4 cenários apenas um está activo em cada instante, ou seja, não é utilizado pela função mais que um conjunto de regulações em simultâneo. O cenário activo pode ser modificado de duas formas distintas: ♦ por comando do utilizador através da interface homem-máquina local ou remota; ♦ por condições lógicas específicas, definidas utilizando o WinLogic. A primeira das opções garante, independentemente se a parametrização foi local ou remota, que apenas um dos cenários possa estar activo em cada instante. Contudo, as condições lógicas definidas pelo utilizador não garantem que não haja dois conjuntos de parâmetros distintos activados em simultâneo. Para tal, basta que as condições lógicas de mais do que um cenário estejam activas. A TPU TC420 implementa prioridades distintas para os diversos cenários de tal forma que apenas um deles esteja activo em cada instante: o Cenário 1 é o cenário por defeito, o Cenário 2 é mais prioritário que o Cenário 1, o Cenário 3 é mais prioritário que qualquer deles, e assim sucessivamente. O cenário activo pode não corresponder ao definido pela parametrização se houver um cenário mais prioritário activado por condições lógicas. Por defeito, o cenário activo é regulado independentemente para cada função, de forma a que as condições lógicas associadas à mudança de cenário possam ser diferentes para cada função. Por edição da lógica de automação pode, no entanto, se assim for desejado, garantir-se a alteração simultânea do cenário activo em mais que uma função. Após a alteração do cenário por parametrização ou após a actualização dos parâmetros da função, estes são imediatamente guardados em memória não volátil. No entanto, para evitar incoerências no funcionamento, se a função já estiver em operação nesse instante (por exemplo, se uma função de protecção tiver arrancado), os seus dados de trabalho continuam a ser os anteriores à alteração. Nessa situação, as novas regulações só passam a ser consideradas pela função quando esta voltar ao repouso. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-6 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.1.3. PARAMETRIZAÇÃO Para cada função de protecção ou controlo (e apenas para estas) está disponível o parâmetro Cenário, que permite a alteração do cenário activo pelo utilizador na interface local ou remota. Exemplifica-se, na Figura 6.2, para a função de Máximo de Corrente de Fases. De cada um dos conjuntos de parâmetros específicos de cada função, tal como indicados nos capítulos seguintes, existem quatro conjuntos exactamente idênticos, correspondentes aos quatro cenários disponíveis. Funções de Protecção Máximo de Corrente de Fases Configuração Cenário Configuração Cenário Cenário Actual: 1 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 6.2. Menu Configuração Cenário (Máximo de Corrente de Fases). 6.1.4. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO 6 Todos os módulos correspondentes a funções de protecção ou controlo apresentam uma lógica de mudança de cenário activo semelhante, independentemente da função. Esta lógica permite implementar o mecanismo de prioridades dos diferentes conjuntos de regulações mencionado anteriormente. Existem também, por módulo, variáveis lógicas associadas à alteração dos conjuntos de dados da função, e uma variável lógica que indica se esta está activa ou não. Na tabela seguinte, são identificadas essas variáveis, em que <Função> deve ser substituído, para cada caso, pelo nome da função de protecção ou automação respectiva. Tabela 6.1. Descrição das variáveis lógicas comuns aos vários módulos. Nome Descrição <Função>_Alteração_Dados Sinalização indicando a alteração dos parâmetros da função <Função>_Alteração_Logica Sinalização indicando a alteração da lógica de automação da função <Função>_Em_Serviço Sinalização produzida pela função indicando se está em serviço (parâmetro Estado regulado com o valor ON) ou fora de serviço <Função>_Cenario1 Variáveis que reúnem as condições lógicas que permitem a activação de um dado cenário; não definem directamente o cenário activo pois este depende das prioridades relativas dos conjuntos de parâmetros ... <Função>_Cenario4 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-7 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo <Função>_Cenario1_Activo ... <Função>_Cenario4_Activo Sinalização indicando se o respectivo cenário está activo, tendo em conta as prioridades associadas; em cada instante, apenas uma das 4 variáveis deste tipo tem o valor lógico 1 Apenas devem ser usadas as entradas 2 a 8 de cada uma das variáveis <Função>_Cenario_1 a <Função>_Cenario_4 para definir condições lógicas de activação desse cenário, pois a primeira entrada está reservada para a activação do cenário pelo utilizador (mudança de parâmetros). <Função>_Cenário4_Activo <Função>_Cenário4 <Função>_Cenário3 <Função>_Cenário3_Activo <Função>_Cenário2 <Função>_Cenário2_Activo <Função>_Cenário1 <Função>_Cenário1_Activo 6 <Função>_Alteracao_Dados <Função>_Alteracao_Logica <Função>_Em_Servico Figura 6.3. Diagrama da lógica comum aos vários módulos. A partir do esquema anterior pode ser implementada uma lógica de alteração simultânea do cenário activo em mais que uma função. Para tal, basta considerar condições de mudança de cenário em apenas uma das funções e ligar as respectivas sinalizações de activação dos cenários às variáveis de activação dos cenários equivalentes na segunda função, desta à terceira, e assim sucessivamente. Deve ser regulado o Cenário 1 como cenário actual na parametrização de todas as funções excepto, eventualmente, na primeira função, que define o cenário das restantes. Este processo é exemplificado na Figura 6.4 para o caso mais simples que é o de duas funções e dois cenários (em que se tem em conta que o Cenário 1 é o activado por defeito). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-8 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo <Função1>_Cenário2 <Função1>_Cenário2_Activo <Função2>_Cenário2 <Função2>_Cenário2_Activo <Função1>_Cenário1 <Função1>_Cenário1_Activo <Função2>_Cenário1 <Função2>_Cenário1_Activo Figura 6.4. Lógica de alteração simultânea do cenário activo em mais que uma função. 6 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-9 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.2. REGULAÇÃO AUTOMÁTICA DE TENSÃO A função de Regulação Automática de Tensão é a função de controlo mais importante associada a transformadores, tendo como objectivo a actuação no comutador de tomadas de forma a manter a tensão no barramento dentro de uma gama de valores estabelecidos. A utilização da TPU TC420 está prevista para um máximo de 6 transformadores em paralelo, podendo estes ser de dois ou três enrolamentos. 6.2.1. MÉTODO DE OPERAÇÃO A tensão na rede depende do valor da corrente de carga: quanto maior for esta maior será a queda de tensão nas linhas, provocando um decréscimo da amplitude da tensão. A existência de várias tomadas nos transformadores permite alterar a relação de transformação destes, com vista à regulação do valor da tensão em torno de um valor de referência, independentemente da corrente de carga. A utilização da Regulação de Tensão em carga destina-se a transformadores equipados com comutadores de tomadas motorizados, normalmente instalados no enrolamento de tensão mais elevada (primário). O controlo é feito com o transformador ligado, variando-se a sua relação de transformação por passos correspondentes a tomadas à medida que a carga varia. A TPU TC420 permite executar automaticamente esse controlo. A função está concebida para que a tensão regulada seja a do enrolamento secundário. O caso particular dos transformadores de três enrolamentos é referido mais adiante. A operação sobre o comutador de tomadas depende do regime de funcionamento do painel ser Manual ou Automático. O regime Automático corresponde ao processo de regulação da tensão apresentado. São consideradas ambas as opções de funcionamento: a de um transformador isolado e a do paralelo com outros transformadores. Em modo Manual, este processo é bloqueado e é permitida a actuação do utilizador sobre o comutador de tomadas, a partir do Centro de Comando ou utilizando as teclas funcionais disponíveis na interface local da TPU TC420. De seguida são descritos, por esta ordem, o controlo automático da tensão em transformadores funcionando isoladamente, o controlo para a situação de transformadores em paralelo e o controlo manual. A aplicação dos casos anteriores a transformadores de três enrolamentos é explicada no fim. Regulação Automática de Tensão para Transformadores Isolados Na configuração mais simples, a função de Regulação Automática de Tensão destina-se a transformadores funcionando isoladamente. Esta situação pode corresponder efectivamente à existência de um único transformador na subestação, mas é também aplicável na situação de mais que um transformador, desde que cada um funcione independentemente dos restantes, ou seja, estando cada um dos respectivos secundários ligado a um semi-barramento distinto, sem ligação do disjuntor que faz o paralelo das barras (Figura 6.5). O controlo da tensão pode ser feito estritamente em função do valor desta ou, em opção, pode ser considerada adicionalmente a compensação da queda de tensão. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-10 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo I1 I1 I2 Figura 6.5. Transformadores funcionando independentemente. Medidas Utilizadas As medidas necessárias ao funcionamento da função de Regulação Automática de Tensão são as seguintes (indicando-se a notação utilizada deste ponto em diante): ♦ V: tensão composta no barramento secundário, entre as fases A e B; a TPU TC420 utiliza a tensão UAB; não são utilizadas directamente as tensões fase-terra porque estas grandezas são susceptíveis de ser afectadas mais fortemente pelos desequilíbrios da rede ou pela existência de defeitos à terra, em particular se o neutro não estiver ligado solidamente à terra; ♦ P, Q: potências activa e reactiva trifásicas no secundário do transformador; estas grandezas são necessárias para a opção de compensação da queda de tensão. Todas estas medidas são calculadas a partir das tensões e correntes nas fases obtidas directamente nas entradas analógicas da TPU TC420. Para uma actuação correcta da função de Regulação Automática de Tensão, deve ter-se procedido previamente à Calibração das entradas analógicas de tensão e corrente. A utilização de unidades não calibradas não garante a precisão de medida indicada nas características técnicas e pode conduzir a desvios dos resultados da operação da função face aos valores esperados. Para mais detalhes deve ser consultado o Capítulo 9.3.3- Calibração. Princípio de Funcionamento A Regulação Automática de Tensão efectua a medida periódica da tensão, com vista a comparar o seu valor com uma referência fixa definida pelo utilizador e assim decidir a acção a tomar. Na sua forma mais básica, o desvio de tensão a considerar consiste na diferença entre a tensão medida no barramento e a tensão de referência V0: ∆V = V − V0 (6.1) Simetricamente em relação ao valor de referência é definida uma banda morta, introduzida para evitar actuações do comutador em número excessivo por pequenas variações do valor da tensão. O desvio anteriormente calculado é comparado com o máximo desvio admissível ( ∆E ), também parametrizado pelo utilizador e correspondente a metade dessa banda morta. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-11 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Na parametrização da banda morta deve ter-se em conta a variação de tensão causada pela mudança de uma tomada. Se o máximo desvio admissível for inferior a metade da variação de tensão por tomada, a banda morta será demasiado pequena, originando um comportamento instável da função de Regulação Automática, com sucessivos comandos de subida e descida. Se, pelo contrário, a banda morta for muito grande, com metade do seu valor superior à variação da tensão por tomada, a operação da função não estará optimizada, conduzindo a grandes desvios de tensão face ao valor de referência. Enquanto o valor da tensão permanecer dentro da banda morta admissível não são gerados comandos sobre o comutador. Porém, assim que o desvio de tensão medido ultrapassar em módulo o máximo admissível é iniciada uma temporização, finda a qual é emitido o comando adequado: se o desvio for positivo, a tensão medida é superior à tensão de referência e desencadeia-se uma ordem de Descer ao dispositivo de comando do comutador de tomadas; se for negativo, desencadeia-se inversamente uma ordem de Subir. Estas condições de funcionamento são válidas dentro de uma gama admissível de valores de tensão. Para valores muito baixos ou muito elevados a operação da Regulação de Tensão tem características particulares detalhadas mais adiante na descrição das condições de bloqueio. Característica Temporal Entre a observação de um desvio de tensão superior ao máximo admissível e a emissão da ordem de comando adequada para o comutador de tomadas é aguardado um tempo definido pelo utilizador. O principal objectivo desta temporização é eliminar comandos desnecessários sobre o comutador devidos a perturbações transitórias da tensão. A temporização pode obedecer a uma característica de tipo definido ou inverso. Na primeira hipótese, o tempo de actuação no comutador é igual a uma temporização fixa e definida previamente. Na opção de tempo inverso, o tempo de actuação é função do módulo do desvio observado, segundo uma expressão como a indicada, em que a constante T é parametrizada e corresponde ao tempo de actuação em modo inverso quando o desvio é exactamente igual ao admissível: ∆V t =T ∆E (6.2) Figura 6.6. Característica de tempo inverso da Regulação de Tensão. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-12 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Esta última opção permite acelerar os comandos sobre o comutador à medida que o desvio de tensão relativamente ao valor de referência aumenta. Para variações elevadas de tensão em que seja necessário efectuar mais do que uma comutação de tomadas no mesmo sentido para restabelecer a tensão apropriada no barramento, a temporização do primeiro comando sobre o comutador pode ser feita diferente da dos seguintes. Esta opção pode ser utilizada, nestas situações, para acelerar a actuação sobre o comutador, regulando o tempo do segundo comando e seguintes para um valor inferior ao do primeiro. Esta segunda temporização está disponível para qualquer uma das formas de funcionamento (tempo definido ou inverso), sendo admissíveis todas as combinações possíveis (tempo definido para o primeiro comando e para os seguintes, tempo definido para o primeiro comando e tempo inverso para os seguintes, etc...). Aceleração da Regulação de Tensão Estão previstas duas circunstâncias em que as temporizações dos comandos sobre o comutador não obedecem às parametrizações reguladas. A primeira é a ocorrência de uma sobretensão superior a um valor regulado, situação na qual o valor excessivamente elevado de tensão justifica que a Regulação de Tensão reaja mais rapidamente à perturbação. Nesta situação, os comandos executados são obrigatoriamente de descida. A segunda circunstância corresponde à activação de uma condição lógica de aceleração da função. Esta condição pode ser utilizada por exemplo para definir uma interacção entre a operação da Regulação de Tensão e o automatismo de Deslastre/Reposição de Carga por mínimo de tensão (ou frequência). Para a correcta interacção entre a função de Regulação de Tensão e a função de Deslastre/ Reposição de Carga, é fundamental a comunicação entre a TPU TC420 e a unidade responsável por esta última função, seja pela rede de área local, usando a Base de Dados Distribuída (opção preferível), seja por cablagem. Após a execução de um deslastre de tensão (ou frequência) no barramento, e assim que a tensão (ou frequência) regresse em condições estáveis, a característica de funcionamento da Regulação de Tensão deve ser comutada para o modo de actuação rápida, de forma a responder no menor tempo possível a possíveis perturbações da tensão. Esta condição deve persistir até ao fim do programa de reposição das várias linhas desligadas, altura em que o modo de funcionamento volta a ser o existente previamente. Para tal, a sinalização de reposição em curso deve ser enviada pela unidade gestora desse automatismo e recebida pela TPU TC420. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-13 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo TPU TC420 T U P S3 0 0 UU IrIr== r=r= 22 220 0AA 220 0 K2 K 2 VV Reposição em curso TPU B420 T U P S3 0 0 UU IrIr== rr= 22 220 0AA 220 0 K2 K 2 VV Figura 6.7. Interacção entre unidades para aceleração de comandos. O modo de operação da função nestas circunstâncias pode ser escolhido de entre duas opções: comandos sucessivos sobre o comutador ou passagem da característica de tempo definido para tempo inverso. Na primeira opção, os comandos são dados sucessivamente sem esperar pela temporização parametrizada, aguardando apenas a conclusão do comando anterior em curso. Esta é a opção que permite o restabelecimento mais rápido da tensão no barramento. Na opção de tempo inverso, assim que as condições para aceleração da função são activadas e enquanto assim permanecerem, as temporizações dos comandos passam a seguir uma característica de tempo inverso, em que a constante T é igual ao valor parametrizado para a actuação de tempo definido. Se a característica temporal parametrizada for já de tempo inverso, não se regista nenhuma alteração dos tempos de actuação. Variação da Tensão de Referência A TPU TC420 permite a variação da tensão de referência de uma percentagem pré-fixada p da tensão nominal, que pode ser positiva ou negativa: ∆V ′ = V − (V0 + pVnom ) (6.3) A ordem de variação da tensão de referência pode ter uma de duas origens: comando voluntário do utilizador ou sinalização recebida de outro automatismo. A percentagem de variação da tensão de referência é parametrizada independentemente para cada um dos dois tipos de comandos referidos. No caso das condições associadas à variação de tensão de referência por comando do utilizador e por automatismo estarem ambas activas, essa variação corresponderá ao somatório dos valores parametrizados para cada uma das situações. O comando voluntário é executado pela alteração de um parâmetro na interface local ou remota. A variação automática da tensão de referência é especialmente útil para a interacção com automatismos de controlo das baterias de condensadores ligadas ao barramento. A utilização desta funcionalidade nesta última situação permite reduzir o impacto sobre o sistema da ligação de um escalão da bateria, a qual pode originar sobretensões temporárias. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-14 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Para a correcta interacção entre a função de Regulação de Tensão e a função de Controlo das baterias de condensadores, é fundamental a comunicação entre a TPU TC420 e as unidades responsáveis pela gestão das baterias ligadas ao mesmo semi-barramento, seja pela rede de área local, usando a Base de Dados Distribuída (opção preferível), seja por cablagem. A unidade de gestão da bateria deve estar configurada para emitir um comando de redução da tensão de referência na altura da ligação de um escalão. A recepção desse comando na TPU TC420 deve activar por sua vez a opção de variação automática da tensão de referência, cujo valor deve ser negativo e correspondente à subida da tensão em percentagem provocada pela ligação do escalão. A alteração da tensão de base conduz à actuação sobre o comutador de tomadas até um novo equilíbrio se estabelecer com uma tensão mais reduzida que anteriormente. Nessa altura, a função de Regulação de Tensão emite uma sinalização de aviso de tensão restabelecida que permite o desencravamento da ligação da bateria. A função de Regulação de Tensão volta aos parâmetros iniciais após a recepção de confirmação da ligação da bateria de condensadores. Tensão Regulada TPU TC420 (Desencravamento Ligação) T U P S3 0 0 UU =r= IrIr=r= 2 2 220 220 00 K 2AA K 2 VV 6 Ligação Escalão (Comando Redução U ) REF TPU C420 T U P S3 0 0 UU IrIr== rr= 22 220 0AA 220 0 K2 K 2 VV Figura 6.8. Interacção entre unidades para redução da tensão de referência. Compensação da Queda de Tensão Em alternativa à regulação da tensão no barramento em torno de um valor de referência, a TPU TC420 permite a regulação da tensão num ponto mais perto da carga, pela compensação da queda de tensão na rede. Com esta opção seleccionada, é necessário utilizar, para além da informação das tensões, o valor das correntes no secundário do transformador ou, o que é equivalente, as potências activa e reactiva correspondentes. Ao desvio calculado anteriormente subtrai-se a parcela relativa à queda de tensão numa determinada linha ligada ao barramento, que pode ser expressa aproximadamente por: ∆V ′ = RPtotal + XQtotal V TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 (6.4) 6-15 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo sendo: ♦ R, X: resistência e reactância do troço de linha cuja queda de tensão deve ser compensada; ♦ Ptotal, Qtotal: potências activa e reactiva totais no barramento que, na situação do transformador isolado, são iguais aos valores P e Q medidos pela unidade. Desta forma, a tensão que se passa a comparar com o valor de referência é a tensão no fim do troço cuja queda de tensão é compensada: RP + XQtotal ∆V = V − total − V0 V (6.5) Os valores introduzidos pelo utilizador correspondem às parcelas da queda de tensão resistiva e reactiva, em valores por unidade da tensão nominal da protecção: ♦ pR: percentagem da queda de tensão devida à resistência do troço de linha quando a potência activa toma o valor nominal; ♦ pX: percentagem da queda de tensão devida à reactância do troço de linha quando a potência reactiva toma o valor nominal. Estes parâmetros relacionam-se com a resistência e reactância das expressões anteriores por: Vnom R = p R 3 I nom X = p Vnom X 3 I nom (6.6) 6 em que Vnom e Inom são os valores nominais das entradas de tensão e corrente da protecção. Condições de Bloqueio São consideradas diversas causas para bloqueio da Regulação Automática de Tensão. Estas condições distinguem-se consoante bloqueiam completamente a função ou apenas afectam parcialmente a sua operação. As condições de bloqueio global da Regulação de Tensão em modo Automático são as seguintes: ♦ Transformador desligado: por defeito, esta condição corresponde unicamente à informação de abertura do disjuntor do secundário, mas podem ser adicionadas outras condições (abertura do disjuntor do primário ou de seccionadores, por exemplo) utilizando a lógica programável; algumas dessas variáveis poderão não estar acessíveis directamente na TPU TC420, devendo ser recebidas de outras unidades em entradas físicas (usando entradas genéricas, como descrito no Capítulo 4.3-Entradas e Saídas Digitais) ou configurando a Base de dados Distribuída para as receber pela rede de área local (ver Capítulo 5.4-Base de Dados Distribuída). ♦ Mínimo de tensão: se a tensão no barramento for menor que um valor mínimo regulável pelo utilizador, todos os comandos sobre o comutador são bloqueados, prevendo-se assim a hipótese de avaria do circuito dos TT; este bloqueio pode ser desactivado pelo utilizador. ♦ Máximo de corrente: a operação também é totalmente bloqueada se a corrente em alguma das fases ultrapassar um limiar máximo parametrizável durante um intervalo superior a uma TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-16 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo temporização programada; tal condição destina-se a prevenir a comutação de tomadas com correntes excessivamente elevadas, que possam conduzir à danificação do dispositivo; tal como a condição anterior, este bloqueio pode ser desactivado se esta opção não for pretendida pelo utilizador. ♦ Falta de CA de alimentação do comutador: esta variável é acessível numa entrada binária. ♦ Erro de operação do comutador: uma avaria do comutador detectada pela TPU TC420 também bloqueia totalmente a operação da função; os maus funcionamentos podem corresponder a não actuações do dispositivo de comutação de tomadas ou à mudança para uma tomada incorrecta; este bloqueio mantém-se activo enquanto não for cancelado pelo utilizador. ♦ Funcionamento em modo Manual: quando o transformador funciona isoladamente, a mudança para o regime de funcionamento Manual indica o bloqueio da Regulação Automática de Tensão, permitindo-se apenas comandos dados pelo utilizador. Outras condições específicas podem ser definidas usando a lógica programável (ver Capítulo 4.5 - Lógica Programável). As condições de bloqueio parcial da função apenas bloqueiam a actuação num determinado sentido: ♦ Comutador de tomadas numa posição extrema: se o comutador estiver na tomada inferior, os comandos de descida são bloqueados, se o comutador estiver na tomada superior, os comandos de subida são bloqueados. ♦ Máximo de tensão: se a tensão no barramento ultrapassar um valor máximo parametrizável pelo utilizador, os comandos de subida são bloqueados; além desta acção, é activada a aceleração dos comandos de descida sobre o comutador, como já referido. ♦ Número máximo de manobras de subida: se o número de comandos automáticos de subida atingir um limiar parametrizado num intervalo de tempo definido, os comandos de subida seguintes são bloqueados. À excepção da detecção de avaria do comutador, que só pode ser cancelada pelo utilizador, e do bloqueio por número máximo de manobras, que é cancelado quando o modo de operação passa a Manual e de novo a Automático, todas as restantes condições de bloqueio apenas afectam a operação da Regulação Automática de Tensão enquanto permanecerem activas. Regulação Automática de Tensão para Transformadores em Paralelo A situação em que mais do que um transformador está ligado em paralelo do lado do secundário é distinta daquela em que cada transformador funciona isoladamente. O paralelo corresponde, por exemplo, a configurações em que haja mais do que um transformador ligado ao mesmo barramento ou em que cada transformador alimente um semi-barramento distinto estando o disjuntor que faz a ligação do paralelo de barras fechado (Figura 6.9). O critério utilizado na função de Regulação Automática de Tensão sofre algumas alterações nesta situação. De facto, o paralelo de transformadores com tensões secundárias em vazio diferentes dá origem à circulação de correntes entre ambos. A Regulação em carga deve prevenir esta ocorrência. O equilíbrio entre os dois (ou mais) transformadores em paralelo pode ser conseguido utilizando a TPU TC420 de uma de duas formas: implementando um esquema de controlo Master-Slave ou activando a opção de minimização da corrente de circulação. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-17 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Em qualquer das opções, assume-se que existe uma TPU TC420 por cada comutador de tomadas e que estas estão integradas numa rede de área local, permitindo a transmissão de informação entre ambas pela Base de Dados Distribuída (ver Capítulo 5.4-Base de Dados Distribuída). I1 I1 IL I2 VB Figura 6.9. Transformadores funcionando em paralelo. Medidas Utilizadas Para além das medidas de tensão e potências no lado secundário necessárias para a Regulação de Tensão quando o transformador funciona separadamente dos restantes, a opção de minimização da corrente de circulação exige a transmissão das medidas da tensão UAB e das potências activa e reactiva entre os transformadores em paralelo, feita através da Base de Dados Distribuída. Nesta situação passa-se a distinguir: ♦ P, Q: potências activa e reactiva trifásicas no secundário do transformador associado ao regulador de tensão que se está a considerar. ♦ Ptotal, Qtotal: potências activa e reactiva trifásicas totais no barramento, obtidas adicionando às potências do transformador respectivo as medidas das potências nos transformadores que estão em paralelo com ele. A tensão considerada é a média das tensões medidas pelos reguladores dos transformadores em paralelo. Condições Topológicas e Regime de Funcionamento Para que as medidas anteriores sejam correctamente utilizadas no algoritmo, é necessário disponibilizar igualmente informação sobre a configuração da subestação, de modo a determinar, em cada instante, quais os transformadores que se encontram em paralelo. Essa informação consiste normalmente no estado dos disjuntores e seccionadores, bem como do estado dos blocos extraíveis. Cada regulador de tensão deve agrupar todas as condições topológicas associadas à ligação do transformador respectivo e deve disponibilizar essa informação às unidades dos restantes TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-18 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo transformadores. A condição lógica de paralelo entre cada par de transformadores é então obtida da informação de ligação do próprio transformador, combinada com a informação de ligação do outro transformador e, eventualmente, do estado do disjuntor interbarras se existir. A informação do regime Manual/Automático deve também, em muitas situações práticas, ser trocada entre unidades. Em particular, se se optar pela opção de minimização da corrente de circulação, deve assegurar-se que todos os reguladores de tensão dos transformadores em paralelo operem no mesmo modo de forma que não seja possível um deles ficar bloqueado e originarem-se correntes de circulação excessivas. Regime M/A #1 Transf #1 TPU TC420 T U P S3 0UU 0 IrIr== r=r= 22 220 0AA 220 0 K K 22 VV Regime M/A #2 Transf. #1 Ligado Transf. #2 Ligado Transf #2 TPU TC420 T U P S3 0 0 UU =r= IrIr== 22 220 0AA 220 0 K K 22 VV P#1; Q#1 P#2; Q#2 Disjuntor Paralelo Ligado TPU B420 T U P S3 0UU 0 Disjuntor Paralelo Ligado IrIr== r== 22 220 0AA 220 0 K2 K 2 VV Figura 6.10. Interacção entre os reguladores de transformadores em paralelo. 6 A lógica de fábrica da TPU TC420 está preparada para receber pela Base de Dados Distribuída o regime Manual/Automático de cada uma das outras unidades e conjugar essa informação com o estado do paralelo, de acordo com os seguintes critérios: ♦ Se algum dos reguladores de tensão estiver em regime Automático na altura da ligação do paralelo, então os reguladores de todos os transformadores que passem a estar em paralelo com esse ficarão também em regime Automático, com a função de Regulação Automática de Tensão desbloqueada e os comandos manuais inibidos em todas essas unidades, independentemente de alguns deles terem configurado o modo de operação como Manual. ♦ Mudanças do modo de operação para Manual ou para Automático num dos reguladores afectam todos os reguladores dos transformadores que estejam em paralelo com aquele. Controlo Master-Slave Uma forma simples de obter o controlo da tensão num conjunto de transformadores em paralelo consiste em empregar um método tipo Master/Slave, em que só uma das unidades (o Master) fica responsável pela Regulação da Tensão. Nesta unidade pode ser usado um critério idêntico ao do caso do transformador isolado, regulando a tensão do barramento ou, em opção, a tensão num ponto mais perto da carga configurando a compensação da queda de tensão. Neste último caso deve ter-se em conta o paralelo e receber-se as potências activa e reactiva nos outros transformadores de forma a considerar a corrente de carga total. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-19 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo A unidade Master deverá então enviar para as unidades Slave comandos de subida e descida sempre que executar um comando idêntico sobre o próprio regulador, de forma a manter a concordância de tomadas e evitar correntes de circulação elevadas. Estes comandos só deverão ser emitidos se o paralelo estiver fechado. Nas unidades Slave, a Regulação Automática deverá ainda estar bloqueada nessa circunstância. Para tal, deve ser utilizada a ferramenta de configuração da lógica (ver Capítulo 4.5 - Lógica Programável). Este método deve ser complementado com a informação das tomadas dos transformadores para evitar posições discordantes entre os comutadores (ver Capítulo 6.3 - Supervisão do Comutador de Tomadas). O controlo de transformadores em paralelo pelo método de seguimento de um Master só deve ser aplicado no caso dos transformadores serem construtivamente idênticos, com os mesmos parâmetros característicos, de forma que mudanças de tomada iguais correspondam a variações equivalentes de tensão. Minimização da Corrente de Circulação no Paralelo de Transformadores A opção de minimização da corrente de circulação, ao contrário da anterior, pode ser utilizada no paralelo de transformadores independentemente destes serem iguais ou não. Tem por base a estimação da corrente que circula no paralelo para compensar possíveis desequilíbrios. Tomando o exemplo de dois transformadores em paralelo, com relações de transformação diferentes por estarem em tomadas distintas, estes apresentarão diferentes tensões em vazio, se bem que a tensão no secundário seja igual em ambos por estarem ligados ao mesmo barramento. Nesta situação, haverá uma corrente que se fecha no paralelo dos dois transformadores, adicionando-se à corrente de carga no que apresenta a maior tensão em vazio no secundário e subtraindo-se no que apresenta a menor. Esta corrente pode tomar valores significativos porque é apenas limitada pela soma das impedâncias dos dois transformadores. I circ ≈ V1 − V2 j(X 1 + X 2 ) (6.7) Tendo em conta que a impedância de um transformador é praticamente reactiva pura, pode assumir-se que esta corrente é indutiva, alterando em amplitude e fase as fracções da corrente total de carga que se fecham por cada um dos transformadores. De facto, numa situação de equilíbrio, as correntes em cada um dos transformadores estão aproximadamente em fase, repartindo-se numa proporção inversa das respectivas impedâncias; quando os comutadores estiverem em posições diferentes, a corrente no transformador que apresenta a maior tensão em vazio aparecerá em atraso relativamente à do outro (Figura 6.11). Na TPU TC420 a compensação da corrente de circulação pode ser feita de forma independente da regulação de tensão ou, em opção, o correspondente desvio de tensão pode ser adicionado ao desvio da tensão relativamente ao valor de referência. Com a primeira opção seleccionada, são gerados comandos de subida ou descida se a corrente de circulação ultrapassar o valor limiar configurado. Se o sentido do comando por minimização da corrente de circulação for contrário ao de um eventual comando por variação da tensão no barramento, este último tem prioridade. Os tempos de actuação sobre o comutador seguem os parâmetros associados aos dos restantes comandos. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-20 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo V1 V2 VB V1 VB V2 I2 Icirc 2 I1 IL I1 IL I2 Icirc 1 Com corrente de circulação Sem corrente de circulação Figura 6.11. Distribuição das correntes nos dois transformadores em paralelo. Com a segunda opção seleccionada a tensão que se compara com o valor de referência é a tensão secundária em vazio, calculada como em (6.8), de modo a igualar as várias relações de transformação e, com isso, diminuir a corrente de circulação. Q Z ∆V = V + Q − total P − V0 V Ptotal (6.8) O parâmetro Z é a impedância do transformador a que o comutador de tomadas em questão diz respeito. Pode ser incrementado ou reduzido para, respectivamente, atribuir um peso maior ou menor à função de minimização da corrente de circulação. A parcela adicional associada à corrente de circulação é calculada em termos de potências e não de correntes. Quando as tensões nos dois transformadores estiverem equilibradas as correntes estarão em fase e, portanto, a razão entre as potências reactiva e activa será igual em ambos o mesmo acontecendo com a razão entre as potências reactiva e activa totais. Pode verificar-se que nessa situação a parcela associada à corrente de circulação é nula e a tensão comparada com o valor de referência será directamente a tensão no barramento. Quando as tensões em vazio forem diferentes, essa parcela toma um valor diferente de zero. A expressão (6.9) é a diferença entre a potência reactiva medida e a que deveria existir se as correntes estivessem em fase: ∆Q = Q − Qtotal P Ptotal (6.9) O equilíbrio será alcançado dando as necessárias ordens de Descer ao comutador do transformador com maior tensão em vazio (maior potência reactiva ou, se forma equivalente, corrente em atraso) e de Subir ao que tem a menor tensão em vazio (menor potência reactiva ou corrente em avanço). Qualquer dos critérios é semelhante em aplicações com mais de dois transformadores em paralelo. A opção de adição do desvio de tensão provocado pela corrente de circulação à fórmula geral do desvio de tensão é preferível à operação independente dos comandos por corrente de circulação, pois garante-se mais facilmente que a geração de comandos sobre o comutador é TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-21 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo coerente e o funcionamento da função no caso de paralelo é estável. A opção de comandos independentes deve ser usada preferencialmente em situações para as quais a banda morta admissível do desvio de tensão seja relativamente larga (mais do que uma tomada) mas se pretenda um acerto mais fino das tomadas dos transformadores em paralelo, para impedir correntes de circulação elevadas. Outras Opções As opções de funcionamento da Regulação de Tensão em carga referidas para o caso dos transformadores a operar independentemente mantém-se válidas para a situação do paralelo. Devem, no entanto, ser tomadas algumas precauções na sua configuração: ♦ Característica Temporal: as opções de tempo definido ou inverso mantém-se válidas com a existência de paralelo, podendo regular-se tempos distintos para cada comutador, sem consequências para a operação da função. ♦ Aceleração da Regulação de Tensão: à semelhança do ponto anterior, as temporizações dos comandos sobre o comutador de tomadas podem ser reduzidas na ocorrência de um máximo de tensão ou por outra condição lógica. No caso de se pretender usar esta funcionalidade para estabelecer uma interacção com o automatismo de Deslastre/Reposição de carga deve associar-se a unidade de barras respectiva com os transformadores ligados a esse barramento nesse instante, podendo esta associação modificar-se com a configuração da subestação. Isso pode ser conseguido mediante a utilização da lógica programável e transmitindo informação entre as diversas unidades envolvidas. ♦ Variação da Tensão de Referência: a tensão de referência pode ser também mudada de uma determinada percentagem da tensão nominal quando existe um paralelo. Deve, no entanto, ter-se em consideração que esta opção deve ser activada em simultâneo em todos os transformadores de forma a não originar correntes de circulação elevadas. Isto é válido tanto para a variação manual da tensão de referência como para a variação automática, usada por exemplo para a ligação de baterias de condensadores. Nesta última situação, deve circular na rede de área local a informação necessária para associar cada um dos escalões da bateria aos transformadores ligados ao mesmo barramento nesse instante. ♦ Compensação da Queda de Tensão: a opção de compensação da queda de tensão pode ser parametrizada mesmo para transformadores em paralelo, permitindo regular a tensão num ponto mais perto da carga. No entanto, a parcela do desvio de tensão associada à queda de tensão na linha tem em conta não apenas a potência no secundário do transformador respectivo mas a potência total, obtida adicionando as diversas potências dos transformadores ligados em paralelo nesse instante. A expressão utilizada para cálculo do desvio com todas as hipóteses anteriores activas passa a ser: ∆V = V − (V0 + pVnom ) − RPtotal + XQtotal Z Q + Q − total P V V Ptotal (6.10) Condições de Bloqueio Todas as condições de bloqueio referidas para a situação de funcionamento do transformador isoladamente permanecem válidas para o caso do paralelo. Passa a haver além destas um bloqueio por excesso de corrente de circulação. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-22 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo ♦ Máximo de corrente de circulação: numa configuração de transformadores a funcionar em paralelo, a operação também é totalmente bloqueada se a corrente de circulação calculada ultrapassar um limiar máximo parametrizável; tal condição impede a operação da função se por qualquer razão (por exemplo, avaria de um dos comutadores de tomadas) não for possível equilibrar as correntes que circulam em cada um dos transformadores. Este bloqueio só é efectivo após uma temporização programada, de forma a dar tempo ao algoritmo de minimização da corrente de circulação para efectuar as mudanças de tomada necessárias; em simultâneo é gerado um alarme que, além de servir de sinalização, pode ser usado para comandar a abertura do paralelo. Este bloqueio pode ser desactivado se esta opção não for pretendida pelo utilizador. Comando Manual do Comutador de Tomadas Em modo Manual, só é possível actuar no comutador de tomadas pelo comando voluntário do operador. Quando o transformador cuja tensão secundária é regulada funciona independentemente, o Regime Manual corresponde directamente ao modo configurado na unidade. Quando o mesmo transformador funciona em paralelo com outros transformadores, os comandos manuais só são permitidos quando todos os painéis respectivos estiverem em Regime Manual. Nesta última situação, em complemento da opção de minimização da corrente de circulação (que está bloqueada) devem ser transmitidos entre as diversas unidades os comandos de Subir e Descer: uma ordem dada num dos reguladores deve ser repercutida nos restantes. Estes comandos devem ser condicionados à ligação do paralelo e ao funcionamento em modo Manual, configurando para tal a lógica de automação e a Base de Dados Distribuída. Os comandos de actuação sobre o comutador de tomadas podem ter origem local ou remota: os primeiros podem ser executados a partir da interface local da TPU TC420 ou recebidos em entradas digitais associadas a botoneiras externas; os segundos são recebidos através da rede de área local vindos do Centro de Comando. Por defeito, os comandos locais são bloqueados no caso de funcionamento em modo Remoto; os comandos remotos, pelo contrário, são bloqueados quando a TPU TC420 está em modo Local. Aplicação a Transformadores de Três Enrolamentos A função de Regulação de Tensão da TPU TC420 pode ser também aplicada a transformadores de três enrolamentos. Se apenas se pretender regular a tensão de um dos enrolamentos (em geral, o secundário), tudo o que foi dito anteriormente para o caso do transformador de dois enrolamentos permanece válido sem alterações. No caso de ser possível regular tanto a tensão do secundário como a do terciário (quando ambos estão ligados a carga, por exemplo), devem ser utilizadas duas unidades distintas, uma para cada nível de tensão. Nesta situação, deve ser utilizada a opção que permite definir, em cada instante, qual o nível de tensão que está a ser regulado. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-23 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Deve ser definido sempre um (e só um) nível de tensão prioritário para a Regulação de Tensão. A Regulação Automática deve ser bloqueada no regulador associado ao nível de tensão não prioritário se o nível prioritário estiver ligado. No caso de funcionamento de dois ou mais transformadores de três enrolamentos em paralelo, deve porém ser tido em conta se o paralelo está fechado ou não. A ligação do paralelo num dos níveis de tensão deve ser determinante para a permissão de funcionamento da Regulação Automática mesmo que esse não seja o nível prioritário. Para assegurar estas condições deve ser configurada a lógica de automação apropriada e devem ser transmitidas as variáveis necessárias pela rede de área local entre os vários reguladores. TPU TC420 TPU TC420 T U P S3 0UU 0 T U P S3 0 0 UU r IrIr== r== 22 220 0AA 220 0 K2 K 2 VV = r IrIr== r= 22 220 0AA 220 0 K2 K 2 VV Secundário Ligado 6 Terciário Ligado Figura 6.12. Interacção entre os reguladores de um transformador de 3 enrolamentos. 6.2.2. PARAMETRIZAÇÃO Para activar a função de Regulação Automática de Tensão, o parâmetro Reg U> Estado deve ser parametrizado com o valor ON. O comando manual do comutador de tomadas não é afectado por este parâmetro. O parâmetro Reg U> Prioridade define o comportamento da função quando esta é aplicada a um transformador de três enrolamentos, permitindo identificar em qual dos enrolamentos a tensão é regulada quando ambos estão ligados. Nessa situação deve haver duas unidades TPU TC420, uma para cada nível de tensão, e o parâmetro Reg U> Prioridade deve ser regulado de forma distinta para cada uma delas. Na unidade em que o parâmetro tenha o valor ON a Regulação de Tensão é prioritária, independentemente do outro enrolamento estar ou não ligado; naquela em que tenha o valor OFF, a Regulação de Tensão é bloqueada se o outro enrolamento estiver ligado. O parâmetro Reg U> Operação indica se os comandos por existência de corrente de circulação no paralelo de transformadores são executados de forma independente dos restantes comandos (opção MIN I CIRC IND) ou se o correspondente desvio de tensão é somado ao desvio de tensão total (opção C/ I CIRC). Os parâmetros Reg U> U Ref e Reg U> Max Desvio são os parâmetros principais da função. O primeiro é o valor em torno do qual a tensão é regulada, usualmente da ordem de grandeza da TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-24 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo tensão nominal. O segundo é o máximo desvio de tensão em torno do valor de referência sem que haja comandos sobre o comutador; corresponde a metade da banda morta e deve ser regulado para um valor inferior à variação de tensão por tomada e superior a metade dessa variação. Por exemplo, se a variação de tensão por tomada for de 1,5%, o Reg U> Max Desvio deverá ser regulado para um valor entre 0,75% e 1,5%, por exemplo 1% (0,01 p.u.). Qualquer destes parâmetros é regulado em valores por unidade da tensão nominal das entradas de tensão. O parâmetro Reg U> Var U Ref permite activar a variação do valor da tensão de referência: enquanto este parâmetro tiver o valor ON ao parâmetro Reg U> U Ref é somado o parâmetro Reg U> Var Manual U Ref, também em valores por unidade da tensão nominal. A variação da tensão de referência também pode ser activada pela lógica de automação: nessa situação, o parâmetro que define a percentagem de variação (na mesma unidade que o anterior) é Reg U> Var Autom U Ref. O primeiro comando sobre o comutador pode corresponder a uma temporização fixa (opção de TEMPO DEFINIDO) ou seguir uma expressão de tempo inverso (opção de TEMPO INVERSO). Estas opções são reguladas no parâmetro Reg U> Car Tempo 1. O tempo de actuação respectivo (no caso da opção de TEMPO INVERSO, é o tempo de actuação quando o desvio de tensão observado é igual ao máximo desvio admisssível) corresponde ao parâmetro Reg U> Top 1. Os comandos seguintes, no caso de existirem, podem ter as mesmas características temporais que o primeiro, situação na qual o parâmetro Reg U> Car Tempo 2 deve ser regulado com o valor OFF. Se se pretender tempos de actuação distintos dos do primeiro comando então podem ser seleccionadas as opções de TEMPO DEFINIDO ou TEMPO INVERSO. O parâmetro Reg U> Top 2 é a temporização associada. O parâmetro Reg U> Op Rápida define o modo de funcionamento da Regulação Automática de Tensão quando estão activas as condições para uma aceleração dos comandos sobre o comutador: estão disponíveis as opções de COMANDOS SUCESSIVOS sobre o comutador e de passagem para uma característica de TEMPO INVERSO. Uma das causas de aceleração dos comandos é a existência de um valor de tensão superior a um máximo admissível: o parâmetro Aceler Max U> Estado deve ser parametrizado com o valor ON e definido o valor de tensão pretendido no parâmetro Aceler Max U> Uop, em valores por unidade da tensão nominal. Inversamente, o parâmetro Bloq Min U> Estado permite activar o bloqueio por mínimo de tensão. O parâmetro Bloq Min U> Uop é o valor de tensão abaixo do qual a função de Regulação Automática de Tensão é bloqueada. A opção de compensação da queda de tensão pode ser parametrizada adicionalmente ao modo de funcionamento básico do automatismo. Para a activar deve ser regulado com o valor ON o parâmetro Compens Queda U> Estado. Simultaneamente devem ser definidas as respectivas parcelas de queda de tensão resistiva e reactiva (Compens Queda U> R Linha e Compens Queda U> X Linha), em valores por unidade da tensão nominal. Também a opção de minimização da corrente de circulação pode ser activada de forma independente das restantes funcionalidades. Para tal, o parâmetro Minim I Circ> Estado deve ser regulado com o valor ON. O parâmetro Minim I Circ> Z Transf permite ajustar o valor da impedância do transformador, em valores por unidade, que é usado para calcular o desvio de tensão causado pela corrente indutiva que circula no paralelo. O factor de escala Minim I Circ> K é uma constante adicional que multiplica o desvio de tensão devido à corrente de circulação, de forma a aumentar ou diminuir a sensibilidade a esta. Quando a operação por compensação da corrente de circulação é independente (parâmetro Reg U> Operação regulado como MIN I CIRC IND), a temporização dos comandos associados é definida em Minim I Circ> Top. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-25 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo O parâmetro Bloq I Circ> Estado permite activar o bloqueio por máximo de corrente de circulação no paralelo. Este bloqueio só é válido se o parâmetro Minim I Circ> Estado também tiver o valor ON e enquanto estiver estabelecido o paralelo. O parâmetro Bloq I Circ> Iop é o limiar associado, em valores por unidade da corrente nominal de fase e Bloq I Circ> T Bloq é o tempo entre a detecção de um valor elevado de corrente de circulação e a activação do bloqueio. O parâmetro Bloq I Circ> Iop também é utilizado para definir o limiar acima do qual são emitidos comandos de minimização da corrente de circulação, com a opção MIN I CIRC IND seleccionada no parâmetro Reg U> Operação. O bloqueio por máximo de corrente também é regulado independentemente: Bloq I Max> Estado permite activar ou inibir este bloqueio, enquanto que Bloq I Max> Iop é o limiar de corrente associado acima do qual a actuação da função de Regulação de Tensão é bloqueada e Bloq I Max> T Bloq é o tempo ao fim do qual é activado o bloqueio. O bloqueio por número máximo de manobras é activado pelo parâmetro Bloq Num Man> Estado. Este bloqueio é sinalizado se o número de comandos automáticos de subida atingir o valor definido em Bloq Num Man> N Max num tempo inferior a Bloq Num Man> Tempo. Automatismos Regulação Automática de Tensão Cenário 1 Cenário 1 Reg Reg Reg Reg Reg Reg Reg Reg Reg Reg Reg Reg U> U> U> U> U> U> U> U> U> U> U> U> Estado: OFF Prioridade: ON Operação: C/ I CIRC U Ref: 1.000 Max Desvio: 0.010 Var U Ref: OFF Var Manual U Ref: -0.050 Var Autom U Ref: -0.050 Car Tempo 1: TEMPO DEFINIDO Top 1: 120.000 Car Tempo 2: OFF Top 2: 60.000 6 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Cenário 1 Reg U> Op Rápida: COM SUCESSIVOS Aceler Max U> Estado: ON Aceler Max U> Uop: 1.100 Bloq Min U> Estado: ON Bloq Min U> Uop: 0.800 Compens Queda U> Estado: OFF Compens Queda U> R Linha: 0.050 Compens Queda U> X LInha: 0.050 Minim I Circ> Estado: OFF Minim I Circ> Z Transf: 0.050 Minim I Circ> Top: 30.000 Minim I Circ> K: 1.000 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Cenário 1 Bloq Bloq Bloq Bloq Bloq Bloq Bloq Bloq Bloq I Circ> Estado: OFF I Circ> Iop: 0.100 I Circ> T Bloq: 6.000 I Max> Estado: ON I Max> Iop: 1.500 I Max> T Bloq: 30.000 Num Man> Estado: OFF Num Man> N Max: 4 Num Man> Tempo: 60.000 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 6.13. Menu Cenário 1 (Regulação de Tensão). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-26 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Tabela 6.2. Parâmetros da Regulação Automática de Tensão. Parâmetro Gama Cenário Actual 1..4 1 Reg U> Estado OFF / ON OFF Reg U> Prioridade OFF / ON ON Reg U> Operação C/ I CIRC / MIN I CIRC IND C/ I CIRC Reg U> Var U Ref OFF / ON OFF Reg U> Op Rápida TEMPO INVERSO / COM SUCESSIVOS COM SUCESSIVOS Reg U> U Ref 0,85..1,2 pu 1 Reg U> Max Desvio 0,005..0,09 pu 0,01 Reg U> Var Manual U Ref -0,2..0,2 pu -0,05 Reg U> Var Autom U Ref -0,2..0,2 pu -0,05 Reg U> Car Tempo 1 TEMPO DEFINIDO / TEMPO INVERSO TEMPO DEFINIDO Reg U> Car Tempo 2 OFF / TEMPO DEFINIDO / TEMPO INVERSO OFF Reg U> Top 1 10..360 pu 120 Reg U> Top 2 10..360 pu 60 Compens Queda U> Estado OFF / ON Compens Queda U> R Linha 0..0,25 pu 0,05 Compens Queda U> X Linha 0..0,25 pu 0,05 Minim I Circ> Estado OFF / ON Minim I Circ> Z Transf 0..0,25 pu 0,05 Minim I Circ> Top 5,0..360,0 s 30,0 Minim I Circ> K 0,50..10,0 1,0 Aceler Max U> Estado OFF / ON ON Aceler Max U> Uop 1..1,3 Bloq I Max> Estado OFF / ON Bloq I Max> Iop 0,5..4 pu 1,5 Bloq I Max> T Bloq 0,0..120,0 s 30,0 Bloq I Circ> Estado OFF / ON Bloq I Circ> Iop 0,01..0,5 pu 0,1 Bloq I Circ> T Bloq 1..30 min 6 Bloq Min U> Estado OFF / ON Bloq Min U> Uop 0,5..1 Bloq Num Man> Estado OFF / ON ON Bloq Num Man> N Max 1..20 4 Bloq Num Man> Tempo 30,0..300,0 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 Unidade Valor defeito OFF 6 OFF pu 1,1 ON OFF ON pu s 0,8 60,0 6-27 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.2.3. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO O módulo da Regulação Automática de Tensão inclui a lógica associada aos comandos manuais e automáticos. A informação topológica necessária para conhecer a configuração da subestação deve estar toda disponível. Essa informação corresponde ao estado (ligado ou desligado) do transformador, tanto para o enrolamento cuja tensão está a ser regulada na unidade como para o outro, no caso de haver três enrolamentos, e ao estado dos outros transformadores que podem estar em paralelo. Para tal devem ser ligadas às variáveis adequadas os estados dos aparelhos respectivos, sejam recebidos em entradas digitais ou pela Base de Dados Distribuída. Devem também ser ligadas às variáveis correspondentes ao regime Manual/Automático de cada um dos transformadores em paralelo as sinalizações correspondentes, recebida por exemplo pela Base de Dados Distribuída. A distinção entre o modo de funcionamento Manual e Automático da função é feita por uma variável que combina as informações anteriores. Esta variável é activada se o painel estiver em modo Automático ou se alguma das outras unidades estiver em regime Automático e, em simultâneo, o paralelo estiver estabelecido entre os dois transformadores. Quanto aos comandos com origem no utilizador, estão disponíveis variáveis associadas aos comandos manuais de subida e descida locais, remotos e externos à protecção. Nas variáveis de bloqueio associadas podem ser ligadas as condições que se pretende que inibam estes comandos. Por defeito estas são o funcionamento em regime Automático, para todos eles, e o regime Local para os comandos remotos ou o regime Remoto para os restantes. Por seu turno, a variável de bloqueio da Regulação Automática de Tensão é a combinação de diversas condições lógicas, entre as quais o regime Manual da função. Outras condições são, por exemplo, o estado de ligação do transformador, os bloqueios por corrente e tensão, ou a sinalização de avaria do comutador. A sinalização de aceleração da Regulação é resultado da combinação do alarme de máximo de tensão produzido pela função com um comando cujas condições lógicas podem ser definidas pelo utilizador. Quanto à opção de redução da tensão de referência distinguem-se as ordens com origem manual ou automática. Para cada uma delas existe uma variável distinta. A primeira é refrescada pela função por mudança do dado respectivo pelo utilizador, o estado da segunda depende das condições lógicas definidas. A este último comando está associada a sinalização de tensão regulada. São também produzidas as sinalizações de alarme por excesso de corrente de circulação, na opção de funcionamento dos transformadores em paralelo e de regulação em curso, genérica para todas as situações, que indica a existência de um desvio de tensão superior ao máximo admissível. Tabela 6.3. Descrição das variáveis lógicas do módulo da Regulação Automática de Tensão. Id Nome Descrição 53504 Subida Manual Regulad LAN Comando manual remoto de subida da tensão 53505 Subida Manual Regulad MMI Comando manual local de subida da tensão 53506 Subida Manual Regulad TPL Comando manual externo de subida da tensão TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-28 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 53507 Subida Manual Reg Tensão Comando manual de subida da tensão 53508 Descida Manual Regulad LAN Comando manual remoto de descida da tensão 53509 Descida Manual Regulad MMI Comando manual local de descida da tensão 53510 Descida Manual Regulad TPL Comando manual externo de descida da tensão 53511 Descida Manual Reg Tensão Comando manual de descida da tensão 53512 Bloq Regulaç Local Tensão Condições de bloqueio dos comandos locais 53513 Bloq Regulaç Remota Tensão Condições de bloqueio dos comandos remotos 53514 Reg Func M/A Transform 2 ... ... Regime de funcionamento Manual/Automático de cada um dos transformadores em paralelo 53518 Reg Func M/A Transform 6 53519 Paralelo Transformador 2 ... ... 53523 Paralelo Transformador 6 53524 Gate Paralelo Transf 2 ... ... 53528 Gate Paralelo Transf 6 53529 Reg Func M/A Regul Tensão Regime Manual/Automático da função 53530 Nível Tensão 1 Transf Condições topológicas de ligação do enrolamento cuja tensão é regulada 53531 Nível Tensão 2 Transf Condições topológicas de ligação do enrolamento do outro nível de tensão do transformador (para transformadores de 3 enrolamentos) 53532 Nível Tensão Regulador Sinalização de prioridade para a regulação da tensão em relação à do outro enrolamento 53533 Redução Tensão Referência Condições para redução da tensão de referência (por automatismo) 53534 Redução Manual Tensão Ref Sinalização de redução manual da tensão de referência 53535 Sin Tensão Regulada Sinalização de tensão regulada após redução automática da tensão de referência 53536 Bloq Regul por Max Corrent Sinalização de bloqueio por máximo de corrente 53537 Bloq Regul por Min Tensão Sinalização de bloqueio por mínimo de tensão 53538 Bloq Regul por Max I Circ Sinalização de bloqueio por máximo de corrente de circulação 53539 Alarm Max Corrent Circulac Sinalização de alarme por excesso de corrente de circulação 53540 Máximo Tensão do Regulador Sinalização de alarme por máximo de tensão 53541 Cmd Aceleração Regul Tens Condições para aceleração dos comandos sobre o comutador 53542 Aceleração Regulaç Tensão Sinalização de aceleração dos comandos (por máximo de tensão ou comando) 53543 Bloq Max Ordens Comutador Sinalização de bloqueio por número máximo de manobras de subida 53544 Regulação Automatic Tensão Sinalização de regulação de tensão em curso 53545 Bloq Regulaç Autom Tensão Condições de bloqueio da função TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 Condições topológicas de paralelo com cada um dos outros transformadores Combinação do estado da ligação do transformador cuja tensão é regulada com o estado do paralelo com os outros transformadores 6-29 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Além das variáveis referidas na Tabela 6.3, estão também disponíveis as sinalizações correspondentes à alteração de parâmetros, lógica ou descritivos, bem como as gates associadas à lógica dos cenários e à activação da função. Existem também variáveis auxiliares utilizadas na lógica interna ao módulo. 6 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-30 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 53504> Subida Manual Regulad LAN 53559> Gate 3 Regulação Tensão OR 53505> Subida Manual Regulad MMI AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 53563> Gate 7 Regulação Tensão 53507> Subida Manual Reg Tensão OR I3 AND I1 O1 I1 I2 O2 I2 O1 OR 53557> Gate 1 Regulação Tensão O1 O2 53506> Subida Manual Regulad TPL 53560> Gate 4 Regulação Tensão OR I3 O1 I1 O1 O1 I2 O2 I2 O2 O2 I3 I3 53508> Descida Manual Regulad LAN 53561> Gate 5 Regulação Tensão OR 53509> Descida Manual Regulad MMI AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 O2 53558> Gate 2 Regulação Tensão 53510> Descida Manual Regulad TPL OR AND OR 53562> Gate 6 Regulação Tensão I1 O1 I1 I2 O2 I2 O1 I3 I3 AND I1 O1 I1 O1 O1 I2 O2 I2 O2 O2 I3 OR 53511> Descida Manual Reg Tensão 53564> Gate 8 Regulação Tensão I3 OR O1 I3 AND I1 OR I3 53512> Bloq Regulaç Local Tensão OR 10254>Modo Operação L/R I1 O1 I2 O2 O3 53513> Bloq Regulaç Remota Tensão OR 10254>Modo Operação L/R I1 O1 I2 O2 O3 53545> Bloq Regulaç Autom Tensão OR I1 53530> Nível Tensão 1 Transf 53531> Nível Tensão 2 Transf AND 41806>Gate 2 Disjuntor I1 O1 I2 O2 I1 O1 O2 O3 O4 O5 O6 O7 O1 I2 OR I4 AND I5 I1 O1 O1 I2 O2 O2 I3 OR 53536> Bloq Regul por Max Corrent I3 53565> Gate 9 Regulação Tensão 53532> Nível Tensão Regulador OR O1 O2 53537> Bloq Regul por Min Tensão 6 OR 53566> Gate 10 Regulação Tensão O1 O2 53538> Bloq Regul por Max I Circ OR OR I1 O1 I2 O2 O1 O2 I3 11283>Falta de CA Comutador I4 11284>Estado Comutador Tomadas I5 11269>Cmd Reset Posição Comutad I6 I7 53529> Reg Func M/A Regul Tensão 53519> Paralelo Transformador 2 OR OR I1 I1 O1 O1 O2 53524> Gate Paralelo Transf 2 O1 I2 53520> Paralelo Transformador 3 O2 O3 AND I1 O4 11269>Cmd Reset Posição Comutad O5 I3 OR I1 O1 O2 53525> Gate Paralelo Transf 3 AND O1 I1 53514> Reg Func M/A Transform 2 I2 53521> Paralelo Transformador 4 I3 OR I1 53517> Reg Func M/A Transform 5 OR I1 OR O1 I1 O1 O1 O2 53526> Gate Paralelo Transf 4 AND I1 O1 I2 53522> Paralelo Transformador 5 53515> Reg Func M/A Transform 3 I3 OR I1 53518> Reg Func M/A Transform 6 OR O1 O2 53527> Gate Paralelo Transf 5 I1 OR O1 I1 O1 AND I1 O1 I2 53523> Paralelo Transformador 6 I3 53516> Reg Func M/A Transform 4 OR I1 OR O1 O2 53528> Gate Paralelo Transf 6 I1 O1 AND I1 O1 I2 I3 Figura 6.14. Diagrama lógico do módulo da Regulação Automática de Tensão. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-31 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.3. SUPERVISÃO DO COMUTADOR DE TOMADAS Associada à Regulação Automática de Tensão, a TPU TC420 realiza a Supervisão do Comutador de Tomadas, monitorizando o sucesso dos comandos manuais ou automáticos efectuados sobre este e disponibilizando um conjunto de informação sobre o dispositivo. 6.3.1. MÉTODO DE OPERAÇÃO A gestão do comutador de tomadas é feita a partir da informação sobre a posição do dispositivo, disponível num máximo de seis entradas binárias provenientes de uma matriz de díodos, correspondentes aos bits do número binário com a tomada actual. O número indicado pode estar codificado em BCD ou Gray. Este último é um código binário em que representações de números inteiros consecutivos diferem sempre apenas num dos bits (mudança de apenas uma entrada por comutação de tomada). As seis entradas permitem contemplar reguladores com um máximo de 64 tomadas distintas (no caso do código Gray) ou 39 (no caso do BCD). A ordenação das tomadas tem, em regra, uma relação directa com a tensão, isto é, a tomada mais alta corresponde à tensão no secundário mais elevada e vice-versa; em alternativa configurável pelo utilizador, a tomada pode ter uma relação inversa com a tensão, o que é útil no caso de transformadores elevadores. Em complemento da posição do comutador, deve ser igualmente monitorizado o contacto, normalmente acessível, que indica que o dispositivo está em manobra. No fim de cada manobra, a posição do comutador de tomadas é actualizada com a informação disponível nas entradas binárias. Não são consideradas, assim, as posições inválidas correspondentes a passos intermédios da transição de uma tomada para outra, quando estas se encontram codificadas em BCD (que exige muitas vezes a transição de mais do que uma entrada por comutação). Se o contacto de comutador em manobra não estiver acessível, a tomada apenas é actualizada ao fim da temporização máxima permitida para o comando. Para que a Supervisão do Comutador de Tomadas funcione correctamente, devem ser obrigatoriamente configuradas as entradas correspondentes às saídas da matriz de díodos que indica a posição do comutador e, se acessível, a sinalização de comutador em manobra. Supervisão do Funcionamento do Comutador A função de Supervisão do Comutador de Tomadas é responsável pela execução e verificação do sucesso dos comandos emitidos pela TPU TC420, tanto em modo Automático pela função de Regulação de Tensão em carga como em modo Manual pelo utilizador. Os comandos sobre o comutador correspondem a impulsos de duração parametrizável, para que seja possível adaptá-los às características particulares do dispositivo. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-32 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Não é possível dar um comando sobre o comutador enquanto estiver um comando anterior em curso, ou seja, enquanto o contacto que indica a manobra do dispositivo indicar que este está em movimento. Se a função estiver em modo Manual, o segundo comando é eliminado, não sendo executado. Em modo Automático, esse comando espera a conclusão daquele que está em curso; se entretanto as condições da tensão no barramento se modificarem e deixarem de exigir um segundo comando, este é eliminado. Pode ser além disso configurada uma temporização adicional após a detecção do fim da manobra, antes de ser iniciado um novo comando. A função de Supervisão do Comutador de Tomadas também é responsável pela execução de comandos de subida e descida numa situação especial, a de colocação do comutador numa tomada de referência definida previamente. Isto pode ser necessário, por exemplo, durante Deslastres de carga por redução da tensão ou frequência, em que se pretenda que o comutador permaneça numa determinada posição enquanto durar a falta de tensão para que, após o seu regresso, não ocorram sobretensões elevadas. Nesta situação, deve ser activada uma variável lógica específica pela sinalização de Deslastre em curso a qual, além de bloquear a função de Regulação Automática, desencadeia o processo de controlo da posição do comutador. Após emissão de um comando, a actuação do comutador é supervisionada pela mudança de tomada: se o comando for de subida da tensão e a relação da tomada com a tensão for directa, espera-se que a posição indicada seja incrementada de uma unidade (decrementada de uma unidade se a relação da tomada com a tensão for inversa); se for de descida espera-se o contrário. Uma avaria do dispositivo é detectada em caso de ausência de operação deste ou não conclusão do comando finda uma temporização máxima permitida; também é detectada por actuação incorrecta (mudança para uma tomada que não é a esperada, como acontece, por exemplo, se houver mudança de mais que uma posição para o mesmo comando). O comutador também é dado como avariado se o comutador passar para uma tomada fora da gama definida. Nesta situação, há grande probabilidade do problema ser devido a dados incorrectos podendo o problema ser solucionado por alteração destes. Operações sobre o comutador com origem externa à TPU TC420, originados por actuação directa sobre o equipamento, não são supervisionadas, esperando-se apenas a sua conclusão. A detecção de uma actuação errada do comutador impede a emissão de comandos sobre este dispositivo com origem na função de Regulação Automática de Tensão; o comando manual não é, no entanto, condicionado. O comutador de tomadas é dado como avariado até que o seu estado seja reconhecido pelo operador como estando de novo operacional. Esse reconhecimento de resolução da avaria pode ser realizado de duas maneiras: por emissão de uma sinalização de cancelamento da avaria ou após a execução de um comando manual bem sucedido sobre o comutador, em que a transição de tomada seja feita correctamente. Informação sobre a Operação do Comutador A informação recolhida e armazenada pela função de Supervisão do Comutador de Tomadas sobre o funcionamento do dispositivo é a seguinte: ♦ Estado do comutador de tomadas: indica se este está operacional ou avariado, resultando da supervisão dos comandos efectuados; TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-33 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo ♦ Tomada actual: posição do comutador lida das entradas binárias configuradas como tal e actualizada após cada manobra; ♦ Tomadas extremas: indica quando foi atingida alguma das posições extremas do comutador (tomada inferior ou tomada superior), servindo para bloquear parcialmente os comandos numa das direcções; ♦ Discordância de tomadas: informação obtida da comparação da tomada do comutador supervisionado com a tomada dos comutadores dos transformadores em paralelo, indicando se estes estão na mesma posição ou não; ♦ Número de manobras: número de manobras de subida ou descida, incrementado para todas as mudanças de tomada observadas, mesmo aquelas com origem externa à TPU TC420; ♦ Soma dos quadrados das correntes por fase em cada comutação: indica os esforços a que tem sido sujeito o dispositivo. Para actualizar o estado das variáveis relativas à discordância de tomadas, a posição dos diversos comutadores deve ser trocada entre as unidades dos transformadores em paralelo. Esta informação pode ser usada para encravar o fecho do paralelo ou comandar a abertura deste no caso de as tomadas de dois transformadores ficarem discordantes por um tempo excessivo. 6 6.3.2. PARAMETRIZAÇÃO Os parâmetros associados à função de Supervisão do Comutador de Tomadas permitem caracterizar esse equipamento e definir os parâmetros dos comandos executados. A tomada actual, obtida num conjunto de entradas binárias da TPU TC420, pode estar disponível num de dois códigos: GRAY ou BCD. A selecção do código correspondente ao equipamento a controlar é feita no parâmetro Código de Tomadas. A relação da ordem das tomadas com a tensão a regular é parametrizada em Ordem das Tomadas. Se este parâmetro tiver o valor ASCENDENTE a relação da tomada com a tensão é directa, se tiver o valor DESCENDENTE a relação é inversa. Os parâmetros seguintes dizem respeito a posições específicas do comutador de tomadas: Tomada Nominal é a tomada correspondente à tensão nominal (este parâmetro não é necessário para a função de Supervisão); Tomada Inferior e Tomada Superior são as posições extremas do comutador, respectivamente a de tensão mais baixa e a de tensão mais alta; Tomada Referência é a posição na qual deve ser colocado o comutador quando a função de Regulação de Tensão for bloqueada e for activada a condição lógica respectiva, normalmente associada à execução de um programa de Deslastre por falta de tensão ou frequência; Tomada Dupla é uma posição, normalmente correspondente à tomada média, em que existem dois movimentos do comutador para uma só transição de tomada. Este último parâmetro deve ser configurado correctamente para que não seja declarada avaria do comutador quando se dá a comutação para essa tomada. No caso do transformador não dispor de nenhuma posição em que a comutação seja dupla, este parâmetro deve ser configurado para um valor fora da gama de variação admissível das posições do comutador. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-34 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo O parâmetro Var U/Tomada indica a variação do valor da tensão no barramento por cada mudança de tomada. Não é utilizado pela função de Supervisão. O parâmetro T Comando define a duração do impulso associado aos comandos de subida e descida de tomada, o qual deve estar ajustado às características particulares do comutador. O parâmetro T Confirmação define o tempo máximo permitido para a conclusão dos comandos sobre o comutador, desde que a ordem é executada até ao fim da manobra. Após este tempo se a mudança de tomada não tiver terminado é gerada a sinalização de avaria do comutador. Para certos comutadores, pode ser recomendável regular o parâmetro T Rearme para um valor diferente de zero, de forma a prever um tempo mínimo após a recepção da sinalização de fim de manobra, antes de poder ser iniciado um novo comando de subida ou descida. Isto pode ser útil no caso de comandos sucessivos sobre o comutador para garantir o sucesso de todas as ordens. Supervisão de Aparelhos Comutador de Tomadas Parâmetros Parâmetros Código de Tomadas: GRAY Ordem das Tomadas: ASCENDENTE Tomada Nominal: 15 Tomada Inferior: 1 Tomada Superior: 31 Tomada Referência: 15 Tomada Dupla: 15 Var U/Tomada: 0.010 T Comando: 1.500 T Confirmação: 20.000 T Rearme: 0.000 6 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 6.15. Menu Parâmetros (Supervisão do Comutador de Tomadas). Tabela 6.4. Parâmetros da Supervisão do Comutador de Tomadas. Parâmetro Gama Cenário Actual 1..1 1 Código de Tomadas GRAY / BCD GRAY Ordem das Tomadas ASCENDENTE / DESCENDENTE ASCENDENTE Tomada Nominal 0..63 15 Tomada Inferior 0..63 1 Tomada Superior 0..63 31 Tomada Referência 0..63 15 Tomada Dupla 0..63 15 Var U/Tomada 0,005..0,09 pu 0,01 T Comando 0,5..5 s 1,5 T Confirmação 1..50 s 20 T Rearme 0,0..5 s 0,0 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 Unidade Valor defeito 6-35 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.3.3. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO As variáveis lógicas que fazem parte deste módulo dividem-se nas que estão associadas aoscomandos de subida e descida do comutador e noutras sinalizações relacionadas. No primeiro grupo, além dos comandos propriamente ditos, que devem ser parametrizados nas saídas ligadas aos circuitos de subida e descida de tomada, contam-se também as sinalizações de manobra de subida e descida, obtidas da combinação dos comandos anteriores com a entrada binária que indica a execução da manobra pelo comutador. As variáveis associadas aos bits do número representando a tomada do comutador devem ser configuradas em entradas ligadas à matriz de díodos. Deve ter-se em conta que a entrada associada ao bit 1 da tomada define o bit menos significativo desse número. Ao comando para colocação do comutador na tomada de referência devem ser ligadas as condições lógicas pretendidas para esta acção. Entre as sinalizações geradas estão as relativas a uma posição extrema do comutador de tomadas, as relativas à discordância entre a tomada do comutador e a dos comutadores dos transformadores que estão em paralelo, e a que é gerada sempre que é detectada uma avaria ou mau funcionamento do dispositivo. Esta última só pode ser cancelada pelo utilizador, tanto pela interface local como pela remota, existindo variáveis lógicas próprias para o efeito. Tabela 6.5. Descrição das variáveis lógicas do módulo da Supervisão do Comutador de Tomadas. 6 Id Nome Descrição 11264 Cmd Subida Comutador Comando de subida do comutador de tomadas 11265 Cmd Descida Comutador Comando de descida do comutador de tomadas 11266 Comutador Manobra Subida Sinalização de manobra de subida do comutador de tomadas 11267 Comutador Manobra Descida Sinalização de manobra de descida do comutador de tomadas 11268 Comutador em Manobra Entrada associada à manobra do comutador 11269 Cmd Reset Posição Comutad Condições para colocação do comutador na tomada de referência 11270 Comutador Tomada Inferior Sinalização de comutador na tomada inferior 11271 Comutador Tomada Superior Sinalização de comutador na tomada superior 11272 Alteração Bit 1 Comutador ... ... Entradas associadas à matriz de díodos que dá a posição do comutador de tomadas (bit 1 menos significativo) 11277 Alteração Bit 6 Comutador 11278 Comutad Tomadas Transf 2 ... ... 11282 Comutad Tomadas Transf 6 11283 Falta de CA Comutador Entrada associada à falta de CA no comutador 11284 Estado Comutador Tomadas Sinalização de avaria de manobra do comutador 11285 Reconh Avaria Comutad MMI Comando local de reconhecimento da avaria do comutador TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 Sinalização de discordância de tomadas entre o comutador monitorizado e os outros comutadores dos transformadores em paralelo 6-36 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 11286 Reconh Avaria Comutad LAN Comando remoto de reconhecimento da avaria do comutador 11287 Reconh Avaria Comutador Comando de reconhecimento da avaria do comutador Além das variáveis referidas na Tabela 6.5, estão também disponíveis as sinalizações correspondentes à alteração de parâmetros, lógica ou descritivos. Existem também variáveis auxiliares utilizadas na lógica interna ao módulo. 11264> Cmd Subida Comutador OR 11289> Gate 1 Comutador Tomadas OR 11266> Comutador Manobra Subida AND O1 I1 O1 I1 O1 O2 I2 O2 I2 O2 I3 11265> Cmd Descida Comutador OR I3 11290> Gate 2 Comutador Tomadas OR 11267> Comutador Manobra Descida AND O1 I1 O1 I1 O1 O2 I2 O2 I2 O2 I3 I3 11283> Reconh Avaria Comutad MMI OR 11268> Comutador em Manobra OR O1 O2 O1 I2 53520>Reg Func M/A Regul Tensão I1 O1 I2 O2 11282> Estado Comutador Tomadas OR 11281> Falta de CA Comutador OR O2 11272> Alteração Bit 1 Comutador OR 11273> Alteração Bit 2 Comutador OR O1 53557>Gate 10 Regulação Tensão 6 O1 I2 I3 O1 O2 O1 53557>Gate 10 Regulação Tensão O2 O1 11284> Reconh Avaria Comutad LAN OR 53557>Gate 10 Regulação Tensão I3 O1 I1 O2 O3 11269> Cmd Reset Posição Comutad AND 11285> Reconh Avaria Comutador OR 11270> Comutador Tomada Inferior OR O1 11271> Comutador Tomada Superior OR O1 11274> Alteração Bit 3 Comutador OR O1 11276> Alteração Bit 5 Comutador OR O1 11277> Alteração Bit 6 Comutador OR O1 O1 11287> Lógica Comutador Tomadas OR O1 11288> Strings Comutador Tomadas OR O1 11275> Alteração Bit 4 Comutador OR 11286> Dados Comutador Tomadas OR O1 11278> Comutad Tomadas Transf 2 OR O1 11279> Comutad Tomadas Transf 3 OR O1 11280> Comutad Tomadas Transf 4 OR O1 Figura 6.16. Diagrama lógico do módulo da Supervisão do Comutador de Tomadas. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-37 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.4. PROTECÇÃO DE MÁXIMO DE CORRENTE DE FASES Adicionalmente à função de Regulação Automática de Tensão, a TPU TC420 realiza diversas funções de protecção associadas ao enrolamento secundário do transformador. De entre estas destaca-se a Protecção de Máximo de Corrente para defeitos entre fases. Esta função tem como principal objectivo a protecção do transformador contra defeitos externos, servindo também de reserva às protecções a jusante. 6.4.1. MÉTODO DE OPERAÇÃO A Protecção de Máximo de Corrente tem limitações que impedem a sua utilização como função de protecção principal contra defeitos entre fases em transformadores a partir de uma certa potência. A necessidade de considerar a corrente de carga na sua regulação torna a detecção de defeitos incipientes no transformador, como curto-circuitos entre espiras, praticamente impossível, ao passo que a necessidade de a coordenar em tempo com outros dispositivos de protecção a jusante torna a sua actuação demasiado lenta para os requisitos de protecção de um transformador. Por outro lado, se se pretender uma actuação instantânea, a sua regulação tem de ser feita para um limiar elevado, o que a torna ainda menos sensível e apenas garante a sua actuação para defeitos extremamente violentos. No entanto, esta função permite completar a Protecção Diferencial pois, ao contrário desta, não é uma protecção unitária, sendo sensível a defeitos fora da sua zona de protecção. A sua utilização mais frequente é, pois, como protecção de reserva à Protecção Diferencial: enquanto esta garante a detecção da maior parte dos defeitos internos ao transformador, se possível numa fase ainda inicial e de extensão limitada, a Protecção de Máximo de Corrente serve como um nível de recurso para defeitos a partir de uma certa amplitude e protege contra defeitos externos que possam, de alguma forma, ser gravosos para o equipamento. Em particular, do lado do enrolamento secundário, se não houver geração e este apenas alimentar carga, como é vulgar em subestações de distribuição, a Protecção de Máximo de Corrente não pode observar defeitos internos ao transformador mas, por outro lado, serve de reserva aos equipamentos de protecção das saídas da subestação. No total, são disponibilizados, para cada um dos lados do transformador, 9 relés virtuais, em três conjuntos correspondentes a três níveis de actuação, cujo algoritmo é executado em paralelo (full-scheme). Máximo de Corrente de Limiar Alto com Disparo Instantâneo A função de Protecção de Máximo de Corrente de limiar alto destina-se, em regra, a uma protecção muito rápida, em que a coordenação selectiva é obtida regulando o valor do limiar de operação (protecção amperimétrica). A selectividade é conseguida regulando este escalão para um limiar superior à máxima corrente de defeito externa ao troço a proteger, de forma a garantir que este não é retirado de serviço para curto-circuitos fora da zona de protecção. Perde-se, porém, sensibilidade para defeitos internos, ficando reservado apenas para defeitos a partir de uma certa amplitude. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-38 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Embora seja usual pretender-se uma actuação instantânea da protecção, é também possível programar uma temporização selectiva. Essa característica é importante no caso da protecção do secundário do transformador para obter coordenação com protecções imediatamente a jusante, seja por limiares de operação distintos, seja por encravamento lógico (ver 6.15 Bloqueio por Selectividade Lógica). Máximo de Corrente de Limiar Baixo de Tempo Definido/Inverso A função de Protecção de Máximo de Corrente de limiar baixo oferece maior sensibilidade a defeitos internos do que o escalão anterior e para coordenação selectiva usa um escalonamento de temporizações (protecção cronométrica). Na TPU TC420 estão disponíveis as opções de temporização constante e de tipo inverso. Nesta última opção, a obediência a normas internacionais garante a compatibilidade entre equipamentos de diversos tipos e fabricantes. As normas consideradas são a CEI 60255-3 e a IEEE 37.112. Para a opção obedecendo à norma CEI, as características tempo-corrente seguem a expressão genérica (6.11), com as constantes definidas na Tabela 6.6: t op [s ] = (I cc a ⋅ TM (6.11) I >) − 1 b Tabela 6.6. Constantes das curvas de tempo inverso segundo a norma CEI 60255-3. Curva a b A NI 0,14 0,02 16,86 MI 13,5 1 29,7 EI 80,0 2 80,0 6 Para a opção obedecendo à norma IEEE, as características tempo-corrente seguem a expressão genérica (6.12), com as constantes definidas na Tabela 6.7: c TM + t op [s ] = e ( I I > )d − 1 cc (6.12) Tabela 6.7. Constantes das curvas de tempo inverso segundo a norma IEEE 37.112. Curva c d e A NI 0,103 0,02 0,228 9,7 MI 39,22 2 0,982 43,2 EI 56,40 2 0,243 58,2 Qualquer das normas disponibiliza três opções de curva: Normalmente Inversa (NI), Muito Inversa (MI) e Extremamente Inversa (EI). As respectivas características estão representadas na Figura 6.17 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-39 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo CEI 60255-3: Normalmente Inversa CEI 60255-3: Muito Inversa 6 CEI 60255-3: Extremamente Inversa TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 IEEE 37.112: Normalmente Inversa 6-40 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo IEEE 37.112: Muito Inversa IEEE 37.112: Extremamente Inversa Figura 6.17. Características de disparo da Protecção de Máximo de Corrente de tempo inverso. Tanto para a opção de tempo constante como para a opção de tempo inverso, o limiar operacional deve ser regulado para um valor superior à máxima corrente de carga, considerando o possível pico de corrente observado durante a ligação devido à carga fria e uma margem adicional de segurança. Um factor de rearme de 4% na opção de tempo constante assegura a necessária estabilidade de operação. No caso particular das curvas de tempo inverso, o arranque da protecção dá-se para um valor 1,2 vezes superior ao parametrizado, de modo a evitar as imprecisões inerentes ao tempo de actuação para valores de corrente de curto-circuito perto do valor operacional. Deste modo, estas curvas já incluem por natureza uma margem de segurança de 20%. Em relação ao tempo de actuação, a regulação da Protecção de Máximo de Corrente de Fases de limiar baixo deve ter em conta a coordenação com as protecções a jusante. Isto pode acarretar tempos de actuação demasiado longos, em particular se se considerar a opção de tempo definido. As curvas de tempo inverso permitem, pelo contrário, uma diminuição do tempo de operação à medida que a corrente de defeito aumenta, adaptando-se mais naturalmente às características térmicas do equipamento. A coordenação, neste caso, pode ser conseguida por ajuste do factor de escala (TM - Time Multiplier). Escolhendo a opção de curva Extremamente Inversa, a variação do tempo de disparo com a corrente de defeito é mais acentuada enquanto que com a curva Normalmente Inversa essa variação é mínima. Em contrapartida, a dependência do tempo de operação relativamente à potência de curto-circuito a montante é também maior para as curvas Extremamente Inversas. A TPU TC420 garante a precisão das curvas de tempo inverso para toda a gama de regulação e para correntes de defeito entre 1,5 e 20 vezes o valor operacional, de acordo com as TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-41 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo especificações das normas a que obedece. A norma CEI 60255-3 só especifica a precisão para correntes de defeito entre 2 e 20 vezes o limiar operacional. Em relação à norma IEEE C37.112, a gama definida varia entre 1,5 e 20 vezes esse limiar. No funcionamento cronométrico de tipo inverso, a TPU TC420 permite a opção de rearme dinâmico. Com essa opção seleccionada, o rearme da função de protecção após a eliminação do defeito não é instantâneo, mas segue uma expressão temporal dependente do valor da corrente observada: t rearme [s ] = (I A ⋅ TM (6.13) I >) − 1 2 A constante A, que é o tempo total de rearme quando a corrente é nula e o factor de escala TM é unitário, está definida na Tabela 6.6 e na Tabela 6.7 para os diferentes tipos de curvas. Estas estão representadas na Figura 6.18, para as duas normas e para as diferentes opções disponíveis: Normalmente Inversa (NI), Muito Inversa (MI) e Extremamente Inversa (EI). O rearme dinâmico só provoca o rearme completo da Protecção de Máximo de Corrente após um determinado tempo. Deste modo, no caso de um segundo defeito ocorrido durante o rearme, a temporização não parte de zero, proporcionando uma actuação mais rápida. Este comportamento também permite uma coordenação dinâmica entre a protecção e fusíveis ou religadores localizados na rede. A implementação do rearme dinâmico segue a definição da norma IEEE 37.112, possibilitando um comportamento definido para defeitos evolutivos. A TPU TC420 estende, de forma original, o princípio do rearme dinâmico definido pela norma IEEE 37.112, às funções tempo-corrente estabelecidas pela norma CEI 60255-3. CEI 60255-3: Normalmente Inversa TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 CEI 60255-3: Muito Inversa 6-42 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo CEI 60255-3: Extremamente Inversa IEEE 37.112: Normalmente Inversa 6 IEEE 37.112: Muito Inversa IEEE 37.112: Extremamente Inversa Figura 6.18.Características de rearme dinâmico da Protecção de tempo inverso. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-43 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Máximo de Corrente Universal de Tempo Definido A TPU TC420 executa, em paralelo e de forma independente das funções anteriores, uma terceira função de Protecção de Máximo de Corrente com temporização constante. As características desta função são idênticas às da protecção de limiar baixo de tempo definido. As extensas gamas de regulação desta função (denominada de protecção universal de tempo definido) permitem diversas utilizações: ♦ como limitador do tempo de actuação da protecção de limiar baixo de tempo inverso, para situações de baixa potência de curto-circuito em que os tempos de actuação desta função podem ter acréscimos importantes; ♦ como segundo escalão de protecção de limiar alto, coordenado em tempo e corrente com elementos de limiar alto de protecções a jusante na rede. A utilização desta função em conjunto com as duas anteriores, de acordo com os dois exemplos de utilização descritos, permite obter para a Protecção de Máximo de Corrente de Fases uma característica de actuação global como a indicada na Figura 6.19 . 6 Exemplo de utilização da protecção universal como limitador dos tempos de actuação. Exemplo de utilização da protecção universal como segundo escalão de limiar alto. Figura 6.19. Característica operacional da Protecção de Máximo de Corrente. 6.4.2. PARAMETRIZAÇÃO Os parâmetros da Protecção de Máximo de Corrente de Fases estão agrupados em três conjuntos independentes, um para cada um dos escalões. A protecção de limiar alto deve ser activada alterando o valor do parâmetro Amp> Estado de OFF para ON. O parâmetro Amp> Iop é o valor de corrente acima do qual este escalão actua. No caso da protecção do secundário deve-se entrar em conta com o limiar regulado nas protecções das saídas. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-44 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo O tempo entre o aparecimento do defeito e a actuação da protecção de limiar alto é definido pelo parâmetro Amp> Top. O seu valor pode ser feito nulo se se pretender uma actuação tão rápida quanto possível. No caso de haver um bloqueio por selectividade lógica, esta temporização deve ser ajustada para um valor superior ao tempo garantido de recepção da sinalização de arranque das protecções a jusante. Funções de Protecção Máximo de Corrente de Fases Cenário 1 Cenário 1 Amp> Estado: OFF Amp> Iop: 2.000 Amp> Top: 0.000 Def/Inv> Estado: OFF Def/Inv> Operação: TEMPO DEFINIDO Def> Iop: 0.500 Def> Top: 0.040 Inv> Norma: C.E.I. Inv> Curva: NI Inv> Rearme: ESTÁTICO Inv> Iop: 0.500 Inv> TM: 0.050 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Cenário 1 Univ> Estado: OFF Univ> Iop: 0.500 Univ> Top: 0.040 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar 6 Figura 6.20. Menu Cenário 1 (Máximo de Corrente de Fases). Para activar o escalão de limiar baixo, o parâmetro Def/Inv> Estado deve ser parametrizado com o valor ON. O parâmetro Def/Inv> Operação permite escolher o modo de funcionamento de entre as duas opções possíveis: TEMPO DEFINIDO ou TEMPO INVERSO. Escolhida a opção de TEMPO DEFINIDO, os parâmetros a ajustar são dois: Def> Iop e Def> Top. O primeiro é o valor de corrente acima do qual a protecção actua e que deve ser regulado tendo em conta a máxima corrente de carga; o segundo é o tempo operacional que permite a coordenação com protecções a jusante. Com a opção de TEMPO INVERSO, devem ser regulados vários parâmetros: Inv> Norma permite escolher a norma a que a curva de tempo inverso obedece (CEI ou IEEE) e Inv> Curva o tipo de curva (NI, MI ou EI). O rearme da função pode ser ESTÁTICO (opção por defeito) ou DINÂMICO (situação na qual o tempo de retorno ao repouso obedece à expressão (6.13)), por selecção do valor do parâmetro Inv> Rearme. O parâmetro Inv> Iop define o ponto da curva de tempo inverso em que o tempo de disparo é infinito. Deve ter-se em atenção, no entanto, que o valor da corrente que provoca actuação da protecção é 120% daquele. O tempo de operação não é parametrizado pois é função da corrente de defeito. Em sua substituição deve ser parametrizado o dado Inv> TM. Este factor de escala permite ajustar os tempos operacionais do escalão cronométrico e, deste modo, encontrar o ponto óptimo para coordenação com as outras protecções de tempo inverso a jusante. Quanto ao escalão universal, os parâmetros são idênticos aos do escalão de limiar baixo de tempo definido. O parâmetro Univ> Estado indica se a função está activa, Univ> Iop é o valor de corrente acima do qual esta actua, enquanto que Univ> Top define o tempo de disparo. A TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-45 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo sua regulação deve ser coordenada com a dos outros dois escalões de acordo com um dos dois exemplos apresentados ou segundo outro critério definido pelo utilizador. Tabela 6.8. Parâmetros da Protecção de Máximo de Corrente de Fases. Parâmetro Gama Unidade Valor defeito Cenário Actual 1..4 1 Amp> Estado OFF / ON OFF Amp> Iop 0,2..40 pu 2 Amp> Top 0..60 s 0 Def/Inv> Estado OFF / ON OFF Def/Inv> Operação TEMPO DEFINIDO / TEMPO INVERSO TEMPO DEFINIDO Def> Iop 0,2..20 pu 0,5 Def> Top 0,04..300 s 0,04 Inv> Iop 0,2..20 pu 0,5 Inv> TM 0,05..1,5 s 0,05 Inv> Norma C.E.I. / I.E.E.E. C.E.I. Inv> Curva NI / MI / EI NI Inv> Rearme ESTÁTICO / DINÂMICO ESTÁTICO Univ> Estado OFF / ON OFF Univ> Iop 0,2..40 pu 0,5 Univ> Top 0,04..300 s 0,04 6 6.4.3. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO Do módulo da Protecção de Máximo de Corrente de Fases fazem parte todas as sinalizações de arranque e disparo desta função, discriminadas por escalão (limiar alto, limiar baixo e universal) e por fase. Estas variáveis são então agrupadas por escalão e condicionadas à existência de bloqueios impostos pelo utilizador ou por outras variáveis lógicas. Um caso particular é o bloqueio por selectividade lógica, a que corresponde uma variável que pode ser configurada numa entrada física ou a que pode ser ligada uma variável recebida da rede de área local. Por defeito, este bloqueio está ligado ao bloqueio análogo da protecção de terra. O bloqueio por selectividade lógica só afecta, por defeito, o escalão de limiar alto. Tabela 6.9. Descrição das variáveis lógicas do módulo da Protecção de Máximo de Corrente de Fases. Id Nome Descrição 15616 Protec MI Temp Def Fase A … ... Sinalizações de arranque do escalão de limiar baixo de tempo definido discriminadas por fase (sinalizações produzidas pelas funções) 15618 Protec MI Temp Def Fase C 15619 Disparo MI Temp Def Fase A ... ... 15621 Disparo MI Temp Def Fase C TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 Sinalizações de disparo do escalão de limiar baixo de tempo definido discriminadas por fase (sinalizações produzidas pelas funções) 6-46 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Sinalizações de arranque do escalão de limiar baixo de tempo inverso discriminadas por fase (sinalizações produzidas pelas funções) 15622 Protec MI Temp Inv Fase A ... ... 15624 Protec MI Temp Inv Fase C 15625 Disparo MI Temp Inv Fase A ... ... 15627 Disparo MI Temp Inv Fase C 15628 Protec MI Universal Fase A ... ... 15630 Protec MI Universal Fase C 15631 Disparo MI Univers Fase A ... ... 15633.. Disparo MI Univers Fase C 15634 Protec MI Amperim Fase A ... ... 15636 Protec MI Amperim Fase C 15637 Disparo MI Amperim Fase A ... ... 15639 Disparo MI Amperim Fase C 15640 Protecção MI Fases Arranque da função 15641 Protec MI Cronom Fases Arranque do escalão de limiar baixo 15642 Protec MI Amperim Fases Arranque do escalão de limiar alto 15643 Protec MI Universal Fases Arranque do escalão universal 15644 Disparo Prot MI Fases Disparo da função 15645 Disparo MI Cronom Fases Disparo do escalão de limiar baixo 15646 Disparo MI Amperim Fases Disparo do escalão de limiar alto 15647 Disparo MI Universal Fases Disparo do escalão universal 15648 Bloqueio MI Fases MMI Bloqueio da função pela interface local 15649 Bloqueio MI Fases LAN Bloqueio da função pela interface remota 15650 Bloqueio Protec MI Fases Condições de bloqueio da função 15651 Bloq Select Lógica MI Fase Bloqueio por selectividade lógica recebido numa entrada ou pela rede de área local Sinalizações de disparo do escalão de limiar baixo de tempo inverso discriminadas por fase (sinalizações produzidas pelas funções) Sinalizações de arranque do escalão universal de tempo definido discriminadas por fase (sinalizações produzidas pelas funções) Sinalizações de disparo do escalão universal de tempo definido discriminadas por fase (sinalizações produzidas pelas funções) Sinalizações de arranque do escalão de limiar alto discriminadas por fase (sinalizações produzidas pelas funções) Sinalizações de disparo do escalão de limiar alto discriminadas por fase (sinalizações produzidas pelas funções) 6 Adicionalmente às sinalizações referidas na Tabela 6.9, estão também disponíveis as variáveis correspondentes à alteração de parâmetros, lógica ou descritivos da função, bem como as gates associadas à lógica dos cenários e à activação da função. Existe também um conjunto de variáveis auxiliares utilizadas na lógica interna ao módulo. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-47 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 15616> Protec MI Temp Def Fase A OR O1 O2 15617> Protec MI Temp Def Fase B OR O1 O2 15622> Protec MI Temp Inv Fase A OR O1 O2 15618> Protec MI Temp Def Fase C OR I1 O1 O1 I2 O2 O2 I3 O3 O2 15641> Protec MI Cronom Fases AND 17927>Prot MI Fases Crono Direc 17923>Disp MI Fases Crono Direc I4 15623> Protec MI Temp Inv Fase B OR O1 15664> Gate 1 Max Intens Fases OR I1 O1 I2 O2 I3 I4 I5 I6 15624> Protec MI Temp Inv Fase C OR I7 O1 O2 15628> Protec MI Universal Fase A OR O1 O2 15665> Gate 2 Max Intens Fases OR 15629> Protec MI Universal Fase B OR O1 O2 15630> Protec MI Universal Fase C OR O1 15634> Protec MI Amperim Fase A OR O1 O2 O2 15635> Protec MI Amperim Fase B OR O1 O2 15636> Protec MI Amperim Fase C OR 15619> Disparo MI Temp Def Fase A OR O1 O2 15625> Disparo MI Temp Inv Fase A OR O2 15631> Disparo MI Univers Fase A OR O2 O3 17925>Disp MI Fases Univ Direc I4 I1 O1 I2 O2 I3 I4 15666> Gate 3 Max Intens Fases OR I1 O1 I2 O2 I3 O3 15642> Protec MI Amperim Fases AND 17926>Prot MI Fases Amper Direc 17921>Disp MI Fases Amper Direc I4 15640> Protecção MI Fases OR I1 O1 8706>Gate 1 Arranq Oscilografia I2 O2 10299>Modo Operação Gate 6 O3 I1 O1 I3 I2 O2 I4 I3 I4 O1 I1 O1 O2 I2 O2 O2 I3 15633> Disparo MI Univers Fase C OR 15668> Gate 5 Max Intens Fases OR 15647> Disparo MI Universal Fases AND I1 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 17925>Disp MI Fases Univ Direc I4 O2 15649> Bloqueio MI Fases LAN OR I3 I4 15669> Gate 6 Max Intens Fases OR 15646> Disparo MI Amperim Fases AND 15644> Disparo Prot MI Fases OR I1 O1 I2 O2 I1 O1 I1 O1 I3 O3 I2 O2 I2 O2 I4 O4 I3 15639> Disparo MI Amperim Fase C OR O1 O2 I7 I3 15638> Disparo MI Amperim Fase B OR O1 I4 I6 15627> Disparo MI Temp Inv Fase C OR 15648> Bloqueio MI Fases MMI OR 6 I3 I5 O2 O2 17923>Disp MI Fases Crono Direc I4 O1 O1 15645> Disparo MI Cronom Fases AND I2 15632> Disparo MI Univers Fase B OR 15637> Disparo MI Amperim Fase A OR 15667> Gate 4 Max Intens Fases OR I1 O2 O2 O2 I3 17928>Prot MI Fases Univ Direc O1 O1 O1 O1 15621> Disparo MI Temp Def Fase C OR 15626> Disparo MI Temp Inv Fase B OR O1 O1 O2 O2 15620> Disparo MI Temp Def Fase B OR O2 O2 O1 I2 O1 O1 O1 I1 15643> Protec MI Universal Fases AND 41730>Ordem Abert Disjunt Protec 41984>Sin Arranque Falha Disjunt I3 I4 17921>Disp MI Fases Amper Direc I4 I5 15650> Bloqueio Protec MI Fases OR I1 O1 I2 O2 I3 O3 O1 O4 O2 O5 O6 O7 15651> Bloq Select Lógica MI Fase OR I1 O1 O2 16403>Bloq Select Lógica MI Terr O3 Figura 6.21. Diagrama lógico do módulo da Protecção de Máximo de Corrente de Fases. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-48 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.5. PROTECÇÃO DE MÁXIMO DE CORRENTE DE TERRA De forma equivalente à Protecção de Máximo de Corrente para defeitos entre fases, esta função de protecção serve como complemento à Protecção Diferencial, mas para curto-circuitos envolvendo a terra. Esta função protege o transformador contra defeitos internos, mas também contra defeitos externos, dependendo da forma de ligação do neutro. 6.5.1. MÉTODO DE OPERAÇÃO Ao contrário da Protecção de Máximo de Corrente contra defeitos entre fases, a Protecção de Máximo de Corrente de Terra apresenta uma elevada sensibilidade a defeitos internos ao transformador, pois baseia-se no valor da componente homopolar da corrente, que é praticamente nula numa situação normal de carga. Deste modo, esta função complementa a Protecção Diferencial contra defeitos internos envolvendo a terra, ao mesmo tempo que é sensível a defeitos fora da zona de protecção, desde que esta contenha uma ligação do ponto de neutro à terra. Para enrolamentos em que o neutro esteja isolado da terra, não pode haver circulação de componente homopolar no caso de um defeito à terra externo, pois não há nenhum caminho por onde essa componente se possa fechar. Assim sendo, a existência de uma soma das três correntes de fase não nula indica claramente a presença de um defeito interno (Figura 6.22). ICC ICC I' = ICC Defeito interno ICC ICC I' = 0 Defeito externo Figura 6.22. Defeitos à terra num enrolamento com o neutro isolado da terra. A situação é diferente se o neutro estiver ligado à terra, directamente no transformador ou por meio de uma reactância de neutro. A presença de componente homopolar pode indicar tanto TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-49 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo um defeito interno à zona de protecção como um defeito externo a ela, como representado na Figura 6.23. I2 CC ICC I1 CC I' = I'2 CC ICC I1 CC I' = I'1 CC Defeito interno I2 CC Defeito externo Figura 6.23. Defeitos à terra num enrolamento com o neutro ligado à terra. A TPU TC420 está preparada para observar a corrente no neutro do transformador na sua quarta entrada de corrente. Porém, a TPU TC420 realiza também internamente o cálculo da corrente residual no enrolamento secundário, directamente a partir da soma virtual das três correntes de fase observadas nas respectivas entradas de corrente. A TPU TC420 permite, para cada um dos três elementos de protecção contra defeitos à terra do enrolamento secundário, a selecção da origem da corrente residual observada. Tal permite conjugar a observação de correntes de defeito fase-terra elevadas aproveitando a extensa gama de funcionamento dos TI das fases com a sensibilidade elevada a defeitos muito resistivos proporcionada pelo TI do neutro. A sensibilidade pode ser ainda aumentada escolhendo para a quarta entrada de corrente um valor nominal mais reduzido que o valor nominal do secundário do TI. A sensibilidade da Protecção de Máximo de Corrente e, em geral, de qualquer protecção contra defeitos à terra em transformadores, depende em grande parte da localização do defeito relativamente ao enrolamento. Em enrolamentos ligados em estrela, o valor da corrente de defeito será máximo se este ocorrer no terminal respectivo, sendo directamente proporcional ao número de espiras envolvido no curto-circuito. Deste modo, para defeitos muito perto do ponto de neutro, a Protecção de Máximo de Corrente deixará de ser sensível a estes, em particular se se usar a corrente residual aos terminais do transformador. A corrente de neutro mantém, no entanto, um valor mais elevado, dada a repartição de correntes, que pode ser suficiente para a detecção do defeito. Em enrolamentos ligados em triângulo, a situação é mais favorável pois a corrente de defeito mínima, quando o defeito ocorre a meio do enrolamento, é metade do valor máximo, observado para um defeito num dos dois terminais. A protecção é assim, em princípio, sensível a defeitos em qualquer ponto do enrolamento. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-50 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo x IF IF Figura 6.24. Corrente de defeito fase-terra num enrolamento em estrela. x IF IF ZG 6 Figura 6.25. Corrente de defeito fase-terra num enrolamento em triângulo. No total, são disponibilizados 3 relés virtuais, correspondentes a três níveis de actuação, cujo algoritmo é executado em paralelo (full-scheme). Máximo de Corrente de Limiar Alto com Disparo Instantâneo A função de Protecção de Máximo de Corrente de limiar alto destina-se, em regra, a uma protecção muito rápida para eliminação rápida de defeitos à terra a partir de uma certa amplitude (protecção amperimétrica). Embora seja usual pretender-se uma actuação instantânea da protecção, é também possível programar uma temporização selectiva. Essa característica é importante para a protecção do lado secundário, para obter coordenação com protecções imediatamente a jusante nas saídas da subestação, seja por limiares de operação distintos, seja por encravamento lógico (ver 6.15 Bloqueio por Selectividade Lógica). Máximo de Corrente de Limiar Baixo de Tempo Definido/Inverso A função de Protecção de Máximo de Corrente de limiar baixo oferece maior sensibilidade a defeitos internos do que o escalão anterior e para coordenação selectiva usa um escalonamento de temporizações (protecção cronométrica). Na TPU TC420 estão disponíveis, tal como para a protecção contra defeitos entre fases, as opções de temporização constante e de tipo inverso. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-51 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Nesta última opção, a obediência a normas internacionais garante a compatibilidade entre equipamentos de diversos tipos e fabricantes. As normas consideradas são a CEI 60255-3 e a IEEE 37.112. As expressões genéricas seguidas para cada uma das normas são as indicadas no capítulo 6.2, para os diferentes tipos de curvas: Normalmente, Muito e Extremamente Inversa. As respectivas características estão representadas na Figura 6.17. O limiar operacional pode ser regulado para um valor relativamente baixo, de acordo com a precisão assegurada pela protecção e pelos TI. Um factor de rearme de 4% na opção de tempo constante assegura a necessária estabilidade de operação. As curvas de tempo inverso contemplam já uma margem adicional de 20%, pois o arranque da protecção dá-se para um valor 1,2 vezes superior ao parametrizado. A regulação do tempo de actuação da Protecção de Máximo de Corrente de Terra deve ter em conta a coordenação com as protecções a jusante, se aquela for sensível a defeitos externos ao transformador. Isto pode acarretar tempos de actuação demasiado longos, em particular se se considerar a opção de tempo definido. As curvas de tempo inverso permitem, pelo contrário, uma diminuição do tempo de operação à medida que a corrente de defeito aumenta, sendo a coordenação conseguida, neste caso, por ajuste do factor de escala. A TPU TC420 garante a precisão das curvas de tempo inverso para toda a gama de regulação e para correntes de defeito entre 1,2 e 20 vezes o valor operacional. No funcionamento cronométrico de tipo inverso, a TPU TC420 permite também a opção de rearme dinâmico. Com essa opção seleccionada, o rearme da função de protecção após a eliminação do defeito não é instantâneo, proporcionando uma actuação mais rápida no caso de defeitos sucessivos. É possível assim uma coordenação dinâmica entre a protecção e fusíveis ou religadores localizados na rede. Na implementação do rearme dinâmico segue-se a definição da norma IEEE 37.112, de acordo com a expressão (6.13), estendendo-se o princípio às funções tempo-corrente estabelecidas pela norma CEI 60255-3. Máximo de Corrente Universal de tempo definido A TPU TC420 executa, em paralelo e de forma independente das funções anteriores, uma terceira função de Protecção de Máximo de Corrente com temporização constante. As características desta função são idênticas às da protecção de limiar baixo de tempo definido. As extensas gamas de regulação desta função (denominada de protecção universal de tempo definido) permitem diversas utilizações: ♦ como limitador do tempo de actuação da protecção de limiar baixo de tempo inverso, para situações de baixa potência de curto-circuito em que os tempos de actuação desta função podem ter acréscimos importantes; ♦ como segundo escalão de protecção de limiar alto, coordenado em tempo e corrente com elementos de limiar alto de protecções a jusante na rede. A utilização desta função em conjunto com as duas anteriores, de acordo com os dois exemplos descritos, permite obter para a Protecção de Máximo de Corrente de Terra uma característica de actuação global como a indicada na Figura 6.19 para a protecção contra defeitos entre fases. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-52 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.5.2. PARAMETRIZAÇÃO Os parâmetros da Protecção de Máximo de Corrente de Terra estão agrupados em três conjuntos independentes, um para cada um dos escalões. A protecção de limiar alto deve ser activada alterando o valor do parâmetro Amp> Estado de OFF para ON. Deve ser escolhida igualmente a origem da medida de corrente homopolar a usar, por regulação do parâmetro Amp> Origem I0: este pode ser definido como TRANSF EXTERNO se a corrente a usar for a medida na 4ª entrada ou SOMA INTERNA se se optar pela soma das três correntes de fase obtida por software. O parâmetro Amp> Iop é o valor de corrente acima do qual este escalão actua. Deve ser regulado para um valor elevado. O tempo entre o aparecimento do defeito e a actuação da protecção de limiar alto é definido pelo parâmetro Amp> Top. O seu valor pode ser feito nulo se se pretender uma actuação tão rápida quanto possível. No caso de haver um bloqueio por selectividade lógica, esta temporização deve ser ajustada para um valor superior ao tempo garantido de recepção da sinalização de arranque das protecções a jusante. Funções de Protecção Máximo de Corrente de Terra Cenário 1 Cenário 1 Amp> Estado: OFF Amp> Origem I0: TRANSF EXTERNO Amp> Iop: 0.500 Amp> Top: 0.000 Def/Inv> Estado: OFF Def/Inv> Operação: TEMPO DEFINIDO Def/Inv> Origem I0: TRANSF EXTERNO Def> Iop: 0.200 Def> Top: 0.040 Inv> Norma: C.E.I. Inv> Curva: NI Inv> Rearme: ESTÁTICO 6 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Cenário 1 Inv> Iop: 0.200 Inv> TM: 0.050 Univ> Estado: OFF Univ> Origem I0: TRANSF EXTERNO Univ> Iop: 0.200 Univ> Top: 0.040 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 6.26. Menu Cenário 1 (Máximo de Corrente de Terra). Para activar o escalão de limiar baixo, o parâmetro Def/Inv> Estado deve ser parametrizado com o valor ON. O parâmetro Def/Inv> Operação permite escolher o modo de funcionamento de entre as duas opções possíveis: TEMPO DEFINIDO ou TEMPO INVERSO. Deve ser escolhida igualmente a origem da medida de corrente homopolar a usar, por regulação do parâmetro Def/Inv> Origem I0, tal como para o escalão de limiar alto. Escolhida a opção de TEMPO DEFINIDO, os parâmetros a ajustar são dois: Def> Iop e Def> Top. O primeiro é o valor de corrente acima do qual a protecção actua; o segundo é o tempo operacional que permite a coordenação com protecções a jusante. Com a opção de TEMPO INVERSO, devem ser regulados vários parâmetros: Inv> Norma permite escolher a norma a que a curva de tempo inverso obedece (CEI ou IEEE) e Inv> Curva o tipo de TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-53 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo curva (NI, MI ou EI). O rearme da função pode ser ESTÁTICO (opção por defeito) ou DINÂMICO (situação na qual o tempo de retorno ao repouso obedece à expressão (6.13)), por selecção do valor do parâmetro Inv> Rearme. O parâmetro Inv> Iop define o ponto da curva de tempo inverso em que o tempo de disparo é infinito. Deve ter-se em atenção, no entanto, que o valor da corrente que provoca actuação da protecção é 120% daquele. O tempo de operação não é parametrizado pois é função da corrente de defeito. Em sua substituição deve ser parametrizado o dado Inv> TM. Este factor de escala permite ajustar os tempos operacionais do escalão cronométrico e, deste modo, encontrar o ponto óptimo para coordenação com as protecções de tempo inverso das outras linhas. Quanto ao escalão universal, os parâmetros são idênticos aos do escalão de limiar baixo de tempo definido. O parâmetro Univ> Estado indica se a função está activa, Univ> Iop é o valor de corrente acima do qual esta actua, enquanto que Univ> Top define o tempo de disparo. A sua regulação deve ser coordenada com a dos outros dois escalões de acordo com um dos dois exemplos apresentados ou segundo outro critério definido pelo utilizador. Existe adicionalmente o parâmetro Univ> Origem I0, que permite escolher se este escalão trabalha com o valor da 4ª entrada de corrente (opção TRANSF EXTERNO) ou com a corrente residual obtida com a soma virtual das correntes de fase (opção SOMA INTERNA). Todas as correntes operacionais são reguladas em valores por unidade do valor nominal das respectivas entradas de corrente: se a opção escolhida for a soma das três correntes de fase, o valor nominal de referência é o das entradas de fase; se a opção escolhida for a 4ª entrada de corrente, o valor nominal é o desta entrada. Tabela 6.10. Parâmetros da Protecção de Máximo de Corrente de Terra. Parâmetro Gama Cenário Actual 1..4 1 Amp> Estado OFF / ON OFF Amp> Origem I0 TRANSF EXTERNO / SOMA INTERNA TRANSF EXTERNO Amp> Iop 0,1..40 pu 0,5 Amp> Top 0..60 s 0 Def/Inv> Estado OFF / ON OFF Def/Inv> Origem I0 TRANSF EXTERNO / SOMA INTERNA TRANSF EXTERNO Def/Inv> Operação TEMPO DEFINIDO / TEMPO INVERSO TEMPO DEFINIDO Def> Iop 0,1..20 pu 0,2 Def> Top 0,04..300 s 0,04 Inv> Iop 0,1..20 pu 0,2 Inv> TM 0,05..1,5 0,05 Inv> Norma C.E.I. / I.E.E.E. C.E.I. Inv> Curva NI / MI / EI NI Inv> Rearme ESTÁTICO / DINÂMICO ESTÁTICO Univ> Estado OFF / ON OFF Univ> Origem I0 TRANSF EXTERNO / SOMA INTERNA TRANSF EXTERNO TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 Unidade Valor defeito 6-54 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Univ> Iop 0,1..40 pu 0,2 Univ> Top 0,04..300 s 0,04 6.5.3. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO Do módulo da Protecção de Máximo de Corrente de Terra fazem parte todas as sinalizações de arranque e disparo produzidas pela função, discriminadas por escalão (limiar alto, limiar baixo e universal). As sinalizações a utilizar noutras funções ou em saídas binárias são obtidas destas condicionando-as a bloqueios definidos pelo utilizador. Um caso particular é o bloqueio por selectividade lógica, a que corresponde uma variável que pode ser configurada numa entrada física ou a que pode ser ligada uma variável recebida da rede de área local. Por defeito, o bloqueio por selectividade lógica da protecção correspondente contra defeitos entre fases está ligado a esta gate, pelo que a variável a configurar como entrada será a da protecção de fases. O bloqueio por selectividade lógica só afecta, por defeito, o escalão de limiar alto. Tabela 6.11.Descrição das variáveis lógicas do módulo da Protecção de Máximo de Corrente de Terra. Id Nome Descrição 16384 Protec MI Temp Def Terra Sinalização de arranque do escalão de limiar baixo de tempo definido (produzida pela função) 16385 Disparo MI Temp Def Terra Sinalização de disparo do escalão de limiar baixo de tempo definido (produzida pela função) 16386 Protec MI Temp Inv Terra Sinalização de arranque do escalão de limiar baixo de tempo inverso (produzida pela função) 16387 Disparo MI Temp Inv Terra Sinalização de disparo do escalão de limiar baixo de tempo inverso (produzida pela função) 16388 Protec MI Universal Terra Sinalização de arranque do escalão universal de tempo definido (produzida pela função) 16389.. Disparo MI Universal Terra Sinalização de disparo do escalão universal de tempo definido (produzida pela função) 16390 Protec MI Amperim Terra Sinalização de arranque do escalão de limiar alto (produzida pela função) 16391 Disparo MI Amperim Terra Sinalização de disparo do escalão de limiar alto (produzida pela função) 16392 Protecção MI Terra Arranque da função 16393 Protec MI Terra Cronom Arranque do escalão de limiar baixo 16394 Protec MI Terra Universal Arranque do escalão universal 16395 Protec MI Terra Amperim Arranque do escalão de limiar alto 16396 Disparo Protec MI Terra Disparo da função 16397 Disparo MI Terra Cronom Disparo do escalão de limiar baixo 16398 Disparo MI Terra Universal Disparo do escalão universal 16399 Disparo MI Terra Amperim Disparo do escalão de limiar alto 16400 Bloqueio MI Terra MMI Bloqueio da função pela interface local TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-55 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 16401 Bloqueio MI Terra LAN Bloqueio da função pela interface remota 16402 Bloqueio Prot MI Terra Condições de bloqueio da função 16403 Bloq Select Lógica MI Terr Bloqueio por selectividade lógica recebido numa entrada ou pela rede de área local Adicionalmente às sinalizações referidas na Tabela 6.11, estão também disponíveis as variáveis correspondentes à alteração de parâmetros, lógica ou descritivos da função, bem como as gates associadas à lógica dos cenários e à activação da função. Existe também um conjunto de variáveis auxiliares utilizadas na lógica interna ao módulo. 6 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-56 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 16384> Protec MI Temp Def Terra OR 16416> Gate 1 Max Intens Terra OR O1 I1 O1 O2 I2 O2 I3 O3 16386> Protec MI Temp Inv Terra OR 16393> Protec MI Terra Cronom AND 18695>Prot MI Terra Crono Direc 18691>Disp MI Terra Crono Direc I1 O1 I2 O2 I3 I4 O1 O2 16388> Protec MI Universal Terra OR 16394> Protec MI Terra Universal AND O1 O2 18696>Prot MI Terra Univ Direc O3 18693>Disp MI Terra Univ Direc 16392> Protecção MI Terra OR I1 O1 8706>Gate 1 Arranq Oscilografia I1 O1 I2 O2 10300>Modo Operação Gate 7 I2 O2 I3 O3 I3 I4 I4 16390> Protec MI Amperim Terra OR 16395> Protec MI Terra Amperim AND O1 O2 O3 18694>Prot MI Terra Amper Direc 18689>Disp MI Terra Amper Direc I1 O1 I2 O2 I3 I4 16385> Disparo MI Temp Def Terra OR 16417> Gate 2 Max Intens Terra OR 16397> Disparo MI Terra Cronom AND O1 I1 O1 I1 O1 O2 I2 O2 I2 O2 16387> Disparo MI Temp Inv Terra OR I3 18691>Disp MI Terra Crono Direc I3 I4 O1 O2 16389> Disparo MI Universal Terra OR 16398> Disparo MI Terra Universal AND O1 O2 18693>Disp MI Terra Univ Direc 16396> Disparo Protec MI Terra OR I1 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 I3 O3 I4 O4 I3 41730>Ordem Abert Disjunt Protec 41984>Sin Arranque Falha Disjunt I4 16400> Bloqueio MI Terra MMI OR 16391> Disparo MI Amperim Terra OR O1 O1 I1 O1 O2 I2 O2 I3 O2 16401> Bloqueio MI Terra LAN OR O1 O2 16399> Disparo MI Terra Amperim AND 18689>Disp MI Terra Amper Direc I4 I5 16402> Bloqueio Prot MI Terra OR I1 O1 I2 O2 I3 O3 O4 O5 O6 O7 16403> Bloq Select Lógica MI Terr OR 15651>Bloq Select Lógica MI Fase I1 O1 I2 O2 Figura 6.27. Diagrama lógico do módulo da Protecção de Máximo de Corrente de Terra. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-57 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.6. PROTECÇÃO DIRECCIONAL DE FASES O critério associado à Protecção de Máximo de Corrente de Fases aplicado isoladamente pode não ser suficiente para discriminar correctamente as situações de defeito internas e externas ao transformador. A TPU TC420 disponibiliza para esse efeito a Protecção Direccional de Fases, que complementa a função anterior adicionando à informação de amplitude das correntes a correspondente informação de fase. 6.6.1. MÉTODO DE OPERAÇÃO Em subestações de distribuição em que a potência no transformador tenha um sentido bem determinado, a função de Máximo de Corrente é suficiente para garantir a selectividade entre as diversas protecções. De facto, nessa situação, a protecção só verá os curtos-circuitos ocorridos a jusante (no sentido da carga), devendo estar coordenada por limiares ou por tempos com as restantes protecções. Este critério simples já não é aplicável se houver dois sentidos possíveis para a corrente de curto-circuito devido à existência de mais de um ponto por onde possa ser alimentado o defeito. Isto acontece, por exemplo, se houver mais que um transformador em paralelo. Tal como exemplificado na Figura 6.28, a protecção do transformador 1 é sensível tanto a defeitos no transformador associado, como no transformador ao lado e nas linhas a jusante. ~ Transf 1 ~ Transf 2 Transf 1 6 Transf 2 Figura 6.28.Defeitos entre fases no paralelo de transformadores. Pode, no entanto, verificar-se pela figura que o sentido da corrente é diferente consoante o defeito é interno ou externo ao transformador associado à unidade 1. Esse princípio permite a aplicação com sucesso da direccionalidade como critério adicional para obter a selectividade pretendida. A Protecção Direccional de Fases pode também ser necessária noutras situações, por exemplo, quando se pretenda em simultâneo, na mesma unidade, proteger as linhas a jusante e actuar para defeitos no transformador a montante. Na TPU TC420, a Protecção Direccional interage intimamente com a Protecção de Máximo de Corrente, sendo a sua função a de bloqueio do disparo desta no caso do defeito não ser na direcção pretendida. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-58 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo O sentido da corrente de curto-circuito é determinado pela estimação da relação de fase entre cada uma das correntes e uma tensão de polarização adequada. A TPU TC420 utiliza como tensão de polarização, para uma dada corrente de fase, a tensão composta entre as duas outras fases. Com esta opção é seleccionada a tensão que menos probabilidades tem de se anular na ocorrência de um curto-circuito envolvendo uma dada fase, maximizando assim a sensibilidade da protecção. A escolha anterior corresponde ao esquema tradicional de implementação de uma Protecção Direccional com uma montagem de 90º e traduz-se na característica operacional representada na Figura 6.29. 5º UR IR α UST UT US Zona de não operação do relé (direcção: frente) Figura 6.29.Característica operacional da Protecção Direccional de Fases. A aplicação deste critério é equivalente ao cálculo de uma potência. O seu valor é calculado para cada um dos pares de corrente-tensão referidos, sendo depois obtido o somatório correspondente à potência trifásica. É esta última grandeza que é comparada com a característica operacional e determina a actuação da Protecção Direccional para qualquer uma das fases. O ângulo de potência máxima é seleccionável entre 30º e 60º. Para o esquema utilizado esta gama compreende todos os valores que esse ângulo pode tomar de modo que a protecção discrimine correctamente todos os possíveis defeitos trifásicos ou bifásicos. Uma banda morta com um ângulo de 5º assegura a estabilidade da operação da Protecção Direccional. O bloqueio pela função direccional pode ser atribuído a cada um dos escalões de Máximo de Corrente contra defeitos entre fases (limiar alto, limiar baixo e universal) de forma independente. Também pode ser configurado independentemente para cada um dos escalões anteriores o sentido de actuação respectivo. Na ocorrência de um defeito trifásico muito próximo, as tensões são praticamente anuladas, impossibilitando a sua utilização para determinação da direcção. Nesse caso, a TPU TC420 usa para os cálculos a efectuar os valores das tensões anteriores a esse defeito, mantidas em memória durante um tempo aproximado de 2,5 segundos. Após o esgotamento dessa temporização, e mantendo-se as condições de tensão nula, a decisão da função direccional deixa de corresponder à determinada pela característica operacional e passa a depender unicamente da regulação definida pelo utilizador. Duas opções são possíveis: inibição do critério direccional, permitindo-se o disparo da Protecção de Máximo de Corrente se for este o caso ou bloqueio desta função enquanto o defeito persistir. O limiar para verificação das condições de anulação das tensões é fixo e igual a 1% da tensão nominal. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-59 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo O comportamento da Protecção Direccional em caso de anulação das tensões é regulado independentemente para cada um dos escalões de Máximo de Corrente. 6.6.2. PARAMETRIZAÇÃO A Protecção Direccional é regulada independentemente para cada um dos escalões de Máximo de Corrente de Fases. O parâmetro Amp> Estado permite activar a direccionalidade do escalão de limiar alto, enquanto que o parâmetro Amp> Direcção define qual o sentido de actuação da função. Este sentido pode ser regulado para permitir actuações para a FRENTE (para defeitos externos ao transformador) ou para trás (para defeitos internos ao transformador). Para que esta correspondência esteja correcta é necessário que as ligações das tensões e correntes estejam feitas como o indicado no Capítulo 2.4.5 - Ligações de Corrente e Tensão. A actuação da função em caso de falta da grandeza de polarização (tensão composta) por um tempo superior ao de memória do seu valor é regulado no parâmetro Amp> Op Umin: este pode ser definido como NÃO DIRECCIONAL se for permitida a actuação da Protecção de Máximo de Corrente nessa situação independentemente do critério direccional ou como BLOQUEIO se se bloquear permanentemente a actuação da protecção. De igual modo existem, para o escalão de limiar baixo, os parâmetros Def/Inv> Estado, Def/Inv> Direcção e Def/Inv> Op Umin e, para o escalão universal, os parâmetros Univ> Estado, Univ> Direcção e Univ> Op Umin. O parâmetro Ângulo Caract é o ângulo de binário máximo da característica direccional e é comum a todos os escalões da Protecção de Máximo de Corrente de Fases. Funções de Protecção Direccional de Fases Cenário 1 Cenário 1 Ângulo Caract: 45.000 Amp> Estado: OFF Amp> Direcção: FRENTE Amp> Op Umin: NÃO DIRECCIONAL Def/Inv> Estado: OFF Def/Inv> Direcção: FRENTE Def/Inv> Op Umin: NÃO DIRECCIONAL Univ> Estado: OFF Univ> Direcção: FRENTE Univ> Op Umin: NÃO DIRECCIONAL ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 6.30. Menu Cenário 1 (Direccional de Fases). Tabela 6.12. Parâmetros da Protecção Direccional de Fases. Parâmetro Gama Cenário Actual 1..4 Ângulo Caract 30..60 Amp> Estado OFF / ON OFF Amp> Direcção FRENTE / TRÁS FRENTE Amp> Op Umin NÃO DIRECCIONAL / BLOQUEIO NÃO DIRECCIONAL TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 Unidade Valor defeito 1 º 45 6-60 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Def/Inv> Estado OFF / ON OFF Def/Inv> Direcção FRENTE / TRÁS FRENTE Def/Inv> Op Umin NÃO DIRECCIONAL / BLOQUEIO NÃO DIRECCIONAL Univ> Estado OFF / ON OFF Univ> Direcção FRENTE / TRÁS FRENTE Univ> Op Umin NÃO DIRECCIONAL / BLOQUEIO NÃO DIRECCIONAL 6.6.3. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO Às variáveis de arranque de cada um dos escalões estão ligados, por defeito, os arranques dos correspondentes escalões da Protecção de Máximo de Corrente de Fases. É durante o período de tempo em que estas variáveis estão activadas que a Protecção Direccional executa o seu algoritmo para determinação dos sentidos das correntes. As sinalizações de permissão de disparo são o resultado da operação da Protecção Direccional. Depois de condicionadas a possíveis bloqueios específicos da função, as variáveis resultantes habilitam directamente a actuação (arranque e disparo) da função de Máximo de Corrente. Tabela 6.13. Descrição das variáveis lógicas do módulo da Protecção Direccional de Fases. Id Nome Descrição 17920 Perm Disp Amper Fases Dir Sinalização de permissão de disparo direccional do escalão de limiar alto (produzida pela função) 17921 Disp MI Fases Amper Direc Permissão de disparo direccional do escalão de limiar alto (sujeito a bloqueio) 17922 Perm Disp Crono Fases Dir Sinalização de permissão de disparo direccional do escalão de limiar baixo (produzida pela função) 17923 Disp MI Fases Crono Direc Permissão de disparo direccional do escalão de limiar baixo (sujeito a bloqueio) 17924 Perm Disp Univ Fases Dir Sinalização de permissão de disparo direccional do escalão universal (produzida pela função) 17925 Disp MI Fases Univ Direc Permissão de disparo direccional do escalão universal (sujeito a bloqueio) 17926 Prot MI Fases Amper Direc Condições de arranque do escalão direccional de limiar alto 17927 Prot MI Fases Crono Direc Condições de arranque do escalão direccional de limiar baixo 17928 Prot MI Fases Univ Direc Condições de arranque do escalão direccional universal 17929 Bloqueio Dir Fases MMI Bloqueio da função pela interface local 17930 Bloqueio Dir Fases LAN Bloqueio da função pela interface remota 17931 Bloqueio Prot Dir Fases Condições de bloqueio da função TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-61 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Adicionalmente, estão também disponíveis as variáveis correspondentes à alteração de parâmetros, lógica ou descritivos da função, bem como as gates associadas à lógica dos cenários e à activação da função. 17920> Perm Disp Amper Fases Dir OR O1 I1 O1 15642>Protec MI Amperim Fases O2 I2 O2 15646>Disparo MI Amperim Fases I3 O3 17922> Perm Disp Crono Fases Dir OR I1 O1 15641>Protec MI Cronom Fases O2 I2 O2 15645>Disparo MI Cronom Fases I3 O3 O1 15643>Protec MI Universal Fases O2 I2 O2 15647>Disparo MI Universal Fases I3 O3 17931> Bloqueio Prot Dir Fases OR I1 O1 I2 O2 I3 O3 17930> Bloqueio Dir Fases LAN OR I1 O1 I2 17927> Prot MI Fases Crono Direc OR 15664>Gate 1 Max Intens Fases 17925> Disp MI Fases Univ Direc AND I1 O2 15666>Gate 3 Max Intens Fases I1 O1 I2 O1 O1 17926> Prot MI Fases Amper Direc OR 17923> Disp MI Fases Crono Direc AND O1 17924> Perm Disp Univ Fases Dir OR 17929> Bloqueio Dir Fases MMI OR 17921> Disp MI Fases Amper Direc AND 17928> Prot MI Fases Univ Direc OR 15665>Gate 2 Max Intens Fases I1 O1 I2 O4 6 O1 O2 Figura 6.31. Diagrama lógico do módulo da Protecção Direccional de Fases. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-62 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.7. PROTECÇÃO DIRECCIONAL DE TERRA De um modo independente da Protecção Direccional de Fases, a TPU TC420 realiza a Protecção Direccional de Terra, em complemento da Protecção de Máximo de Corrente contra defeitos à terra. Esta função permite discriminar correctamente os defeitos no transformador protegido dos defeitos externos a este, utilizando a informação de fase da corrente residual de curtocircuito. 6.7.1. MÉTODO DE OPERAÇÃO Como referido no Capítulo 6.5 - Protecção de Máximo de Corrente de Terra, em enrolamentos de transformadores em que o neutro esteja isolado da terra, não é possível haver circulação de corrente residual em caso de defeito externo, a não ser a originada por ligação capacitiva. Nesta situação, a Protecção de Máximo de Corrente contra defeitos à terra não necessita de ser direccional, pois a existência de um valor significativo de corrente residual indica a presença de um defeito à terra interno ao transformador. Porém, se o neutro estiver ligado à terra solidamente ou por meio de uma impedância, a existência de corrente residual pode indicar tanto um curto-circuito externo à zona de protecção como um curto-circuito à terra no próprio transformador. É pois necessário, nestes casos, complementar a Protecção de Máximo de Corrente contra defeitos à terra com algum critério adicional de protecção. Nessas situações pode ser utilizada com sucesso a correspondente informação da fase, relativamente a uma referência comum. Na TPU TC420 essa referência é a tensão residual, ou seja, a soma das três tensões fase-terra. A aplicação destes critérios constitui o princípio de funcionamento da Protecção Direccional de Terra, que opera independentemente da Protecção de Máximo de Corrente, sendo a sua função a de bloqueio do disparo desta no caso do defeito não ser na direcção pretendida. A medida da potência homopolar é equivalente à medida da relação de fase da corrente de defeito com a tensão residual. A TPU TC420 implementa uma característica operacional como a representada na Figura 6.32, que é válida para todos os regimes de neutro possíveis. 7º U0 α I0 Zona de não operação do relé (direcção: frente) Figura 6.32. Característica operacional da Protecção Direccional de Terra. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-63 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo O ângulo de potência máxima (relativamente à diferença de fase entre a corrente residual e o simétrico da tensão residual) é seleccionável entre -90º e 90º. O ângulo de potência máxima da característica operacional deve ser ajustado, para cada situação, ao valor da impedância homopolar do sistema de modo a garantir a discriminação dos defeitos ocorridos em cada um dos sentidos. Uma banda morta com um ângulo de 7º assegura a estabilidade da operação da Protecção Direccional. O bloqueio pela função direccional pode ser atribuído a cada um dos escalões de Máximo de Corrente contra defeitos à terra (limiar alto, limiar baixo e universal) de forma independente. Também pode ser configurado independentemente para cada um dos escalões anteriores o sentido de actuação respectivo. A origem da corrente residual pode ser escolhida, tal como para a Protecção de Máximo de Corrente, de entre duas opções: a corrente medida na quarta entrada de corrente, obtida de um transformador toroidal ou de uma montagem Holmgreen, ou a soma das três correntes de fase calculada internamente por software. A tensão residual tem, para defeitos com resistência relativamente baixa, um valor suficientemente alto para polarização da característica; mas à medida que a resistência de defeito aumenta, o seu valor diminui, mais significativamente quando existe uma impedância limitadora no neutro. A partir de um certo valor da resistência de defeito, deixa de haver condições para determinação do sentido da corrente. Enquanto se mantiverem as condições de tensão nula, a decisão da função direccional deixa de corresponder à determinada pela característica operacional e passa a depender unicamente da regulação definida pelo utilizador. Duas opções são possíveis: inibição do critério direccional, permitindo-se o disparo da Protecção de Máximo de Corrente se for este o caso ou bloqueio desta função enquanto o defeito persistir. O limiar para verificação das condições de anulação da tensão residual é parametrizável pelo utilizador. O comportamento da Protecção Direccional em caso de anulação das tensões é regulado independentemente para cada um dos escalões de Máximo de Corrente. 6.7.2. PARAMETRIZAÇÃO A Protecção Direccional é regulada independentemente para cada um dos escalões de Máximo de Corrente de Terra. O parâmetro Amp> Estado permite activar a direccionalidade do escalão de limiar alto, enquanto que o parâmetro Amp> Direcção define qual o sentido de actuação da função. Este sentido pode ser regulado para permitir actuações para a FRENTE (para defeitos externos ao transformador) ou para trás (para defeitos internos ao transformador). Para que esta correspondência esteja correcta é necessário que as ligações das tensões e correntes estejam feitas como o indicado no Capítulo 2.4.5 - Ligações de Corrente e Tensão. A corrente residual utilizada no algoritmo é definida no parâmetro Amp> Origem I0, podendo corresponder à 4ª entrada de corrente (opção TRANSF EXTERNO) ou à soma vectorial das três TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-64 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo correntes de fase feita internamente à protecção (opção SOMA INTERNA). Em geral, será idêntica à utilizada pelo escalão correspondente da Protecção de Máximo de Corrente de Terra. A actuação da função em caso de falta da grandeza de polarização (tensão residual) é regulado no parâmetro Amp> Op Umin: este pode ser definido como NÃO DIRECCIONAL se for permitida a actuação da Protecção de Máximo de Corrente nessa situação independentemente do critério direccional ou como BLOQUEIO se se bloquear permanentemente a actuação da protecção. De igual modo existem, para o escalão de limiar baixo, os parâmetros Def/Inv> Estado, Def/Inv> Direcção, Def/Inv> Origem I0 e Def/Inv> Op Umin, e para o escalão universal, os parâmetros Univ> Estado, Univ> Direcção, Univ> Origem I0 e Univ> Op Umin. O parâmetro Ângulo Caract é o ângulo de binário máximo da característica direccional e é comum a todos os escalões da Protecção de Máximo de Corrente de Terra. O parâmetro Lim Polarização também é comum a todos os escalões e é o limiar mínimo de tensão de polarização abaixo do qual a decisão da Protecção Direccional de Terra deixa de obedecer à característica definida e é função unicamente da regulação dos parâmetros Amp> Op Umin, Def/Inv> Op Umin e Univ> Op Umin. O limiar da tensão de polarização é regulado em valores por unidade da tensão residual nominal (triplo da tensão nominal fase-terra). Funções de Protecção Direccional de Terra Cenário 1 Cenário 1 Ângulo Caract: 0.000 Lim Polarização: 0.010 Amp> Estado: OFF Amp> Origem I0: TRANSF EXTERNO Amp> Direcção: FRENTE Amp> Op Umin: BLOQUEIO Def/Inv> Estado: OFF Def/Inv> Origem I0: TRANSF EXTERNO Def/Inv> Direcção: FRENTE Def/Inv> Op Umin: BLOQUEIO Univ> Estado: OFF Univ> Origem I0: TRANSF EXTERNO 6 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Cenário 1 Univ> Direcção: FRENTE Univ> Op Umin: BLOQUEIO ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 6.33. Menu Cenário 1 (Direccional de Terra). Tabela 6.14. Parâmetros da Protecção Direccional de Terra. Parâmetro Gama Cenário Actual 1..4 Ângulo Caract 0..90 º 0 Lim Polarização 0,005..0,8 pu 0,01 Amp> Estado OFF / ON TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 Unidade Valor defeito 1 OFF 6-65 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Amp> Origem I0 TRANSF EXTERNO / SOMA INTERNA TRANSF EXTERNO Amp> Direcção FRENTE / TRÁS FRENTE Amp> Op Umin NÃO DIRECCIONAL / BLOQUEIO BLOQUEIO Def/Inv> Estado OFF / ON OFF Def/Inv> Origem I0 TRANSF EXTERNO / SOMA INTERNA TRANSF EXTERNO Def/Inv> Direcção FRENTE / TRÁS FRENTE Def/Inv> Op Umin NÃO DIRECCIONAL / BLOQUEIO BLOQUEIO Univ> Estado OFF / ON OFF Univ> Origem I0 TRANSF EXTERNO / SOMA INTERNA TRANSF EXTERNO Univ> Direcção FRENTE / TRÁS FRENTE Univ> Op Umin NÃO DIRECCIONAL / BLOQUEIO BLOQUEIO 6.7.3. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO Às variáveis de arranque de cada um dos escalões estão ligados, por defeito, os arranques dos correspondentes escalões da Protecção de Máximo de Corrente de Terra. É durante o período de tempo em que estas variáveis estão activadas que a Protecção Direccional executa o seu algoritmo para determinação dos sentidos das correntes. As sinalizações de permissão de disparo são o resultado da operação da Protecção Direccional. Depois de condicionadas a possíveis bloqueios específicos da função, as variáveis resultantes habilitam directamente a actuação (arranque e disparo) da função de Máximo de Corrente. Tabela 6.15. Descrição das variáveis lógicas do módulo da Protecção Direccional de Terra. Id Nome Descrição 18688 Perm Disp Amper Terra Dir Sinalização de permissão de disparo direccional do escalão de limiar alto (produzida pela função) 18689 Disp MI Terra Amper Direc Permissão de disparo direccional do escalão de limiar alto (sujeito a bloqueio) 18690 Perm Disp Crono Terra Dir Sinalização de permissão de disparo direccional do escalão de limiar baixo (produzida pela função) 18691 Disp MI Terra Crono Direc Permissão de disparo direccional do escalão de limiar baixo (sujeito a bloqueio) 18692 Perm Disp Univ Terra Dir Sinalização de permissão de disparo direccional do escalão universal (produzida pela função) 18693 Disp MI Terra Univ Direc Permissão de disparo direccional do escalão universal (sujeito a bloqueio) 18694 Prot MI Terra Amper Direc Condições de arranque do escalão direccional de limiar alto 18695 Prot MI Terra Crono Direc Condições de arranque do escalão direccional de limiar baixo TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-66 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 18696 Prot MI Terra Univ Direc Condições de arranque do escalão direccional universal 18697 Bloqueio Dir Terra MMI Bloqueio da função pela interface local 18698 Bloqueio Dir Terra LAN Bloqueio da função pela interface remota 18699 Bloqueio Prot Dir Terra Condições de bloqueio da função Adicionalmente, estão também disponíveis as variáveis correspondentes à alteração de parâmetros, lógica ou descritivos da função, bem como as gates associadas à lógica dos cenários e à activação da função. 18688> Perm Disp Amper Terra Dir OR 18689> Disp MI Terra Amper Direc AND O1 I1 O1 16395>Protec MI Terra Amperim O2 I2 O2 16399>Disparo MI Terra Amperim I3 O3 18690> Perm Disp Crono Terra Dir OR 16390>Protec MI Amperim Terra I1 O1 I2 18691> Disp MI Terra Crono Direc AND O1 I1 O1 16393>Protec MI Terra Cronom O2 I2 O2 16397>Disparo MI Terra Cronom I3 O3 18692> Perm Disp Univ Terra Dir OR 18694> Prot MI Terra Amper Direc OR 18695> Prot MI Terra Crono Direc OR 16416>Gate 1 Max Intens Terra I1 O1 I2 18693> Disp MI Terra Univ Direc AND O1 I1 O1 16394>Protec MI Terra Universal O2 I2 O2 16398>Disparo MI Terra Universal I3 O3 18696> Prot MI Terra Univ Direc OR 16388>Protec MI Universal Terra I1 O1 I2 18697> Bloqueio Dir Terra MMI OR O1 O2 18698> Bloqueio Dir Terra LAN OR 18699> Bloqueio Prot Dir Terra OR I1 O1 I2 O2 I3 O3 O4 O1 O2 Figura 6.34. Diagrama lógico do módulo da Protecção Direccional de Terra. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-67 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.8. PROTECÇÃO DE MÁXIMO DE TENSÃO DE FASES A Protecção de Máximo de Tensão de Fases protege o sistema de energia eléctrica contra sobretensões que possam danificar o equipamento de potência, provocando contornamentos dos isoladores ou tentativas em vão dos reguladores de tensão em carga para diminuir o valor da tensão. 6.8.1. MÉTODO DE OPERAÇÃO As sobretensões nos Sistemas de Energia podem ser transitórias ou permanentes. A cada um destes tipos de fenómeno estão associadas causas distintas e mecanismos de protecção também diferentes. As sobretensões transitórias são originadas por descargas eléctricas nos condutores ou por manobras de corte e seccionamento. Correspondem normalmente a formas de onda com tempos de crescimento extremamente reduzidos, para cuja protecção são habitualmente utilizados descarregadores de sobretensões. A Protecção de Máximo de Tensão de Fases apenas protege contra as sobretensões de tipo permanente, ou seja, aquelas que se manifestam pelo incremento da componente fundamental da tensão em uma ou mais fases, e se mantêm enquanto não forem eliminadas as causas associadas. Essas causas podem ser: ♦ operação incorrecta do regulador de tensão ou comando manual do comutador de tomadas; ♦ desligação brusca de carga ou reposição da tensão numa situação de vazio após deslastre de carga; ♦ defeitos fase-terra, particularmente em sistemas com neutro não solidamente ligado à terra. Para a última situação, a Protecção de Máximo de Corrente de Terra permite eliminar de forma eficaz a origem da sobretensão. Para as duas primeiras, a Protecção de Máximo de Tensão é essencial. Porque as tensões fase-terra estão mais sujeitas a variações do seu valor, particularmente para determinados regimes de neutro, a TPU TC420 utiliza as tensões fase-fase, calculadas a partir das tensões fase-terra. A operação é independente para cada uma das tensões entre fases, pelo que mesmo condições de defeito assimétricas são detectadas pela protecção. A TPU TC420 disponibiliza dois escalões de Protecção de Máximo de Tensão de tempo definido completamente independentes. Estes escalões são em tudo semelhantes, devendo ser regulados com limiares operacionais e tempos distintos de forma a providenciar dois níveis de actuação: um mais rápido, para valores de sobretensão extremamente elevados e outro com actuação mais lenta, mas sensível a sobretensões de menor amplitude. Qualquer dos escalões apresenta uma banda morta de 4% em torno do limiar operacional que garante a estabilidade da operação. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-68 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.8.2. PARAMETRIZAÇÃO Os parâmetros da Protecção de Máximo de Tensão de Fases estão agrupados em dois conjuntos independentes, um para cada um dos escalões. O primeiro escalão deve ser activado alterando o valor do parâmetro Esc1> Estado de OFF para ON. O parâmetro Esc1> Uop é o valor de tensão fase-fase acima do qual este escalão actua. A sua regulação é feita em valores por unidade da tensão nominal (composta) das entradas de tensão. O tempo entre o aparecimento do defeito e a actuação do escalão é definido pelo parâmetro Esc1> Top. Funções de Protecção Máximo de Tensão de Fases Cenário 1 Cenário 1 Esc1> Esc1> Esc1> Esc2> Esc2> Esc2> Estado: OFF Uop: 1.200 Top: 1.000 Estado: OFF Uop: 1.100 Top: 2.000 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 6.35. Menu Cenário 1 (Máximo de Tensão de Fases). Para o segundo escalão, os parâmetros Esc2> Estado, Esc2> Uop e Esc2> Top têm significados equivalentes aos dos parâmetros correspondentes do primeiro escalão. Tabela 6.16. Parâmetros da Protecção de Máximo de Tensão de Fases. Parâmetro Gama Unidade Valor defeito Cenário Actual 1..4 1 Esc1> Estado OFF / ON OFF Esc1> Uop 0,5..1,5 pu 1,2 Esc1> Top 0,04..300 s 1 Esc2> Estado OFF / ON Esc2> Uop 0,5..1,5 pu 1,1 Esc2> Top 0,04..300 s 2 OFF 6.8.3. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO Do módulo da Protecção de Máximo de Tensão de Fases fazem parte todas as sinalizações de arranque e disparo produzidas pela função, discriminadas por escalão (1 ou 2) e por par de fases correspondente. As sinalizações a utilizar noutras funções ou em saídas binárias são obtidas destas condicionando-as a bloqueios definidos pelo utilizador. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-69 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Tabela 6.17. Descrição das variáveis lógicas do módulo da Protecção de Máximo de Tensão de Fases. Id Nome Descrição 19456 Protec MaxU Fases AB Esc1 … ... Sinalizações de arranque do primeiro escalão discriminadas por fase (sinalizações produzidas pelas funções) 19458 Protec MaxU Fases CA Esc1 19459 Disparo MaxU Fases AB Esc1 ... ... 19461 Disparo MaxU Fases CA Esc1 19462 Protec MaxU Fases AB Esc2 ... ... 19464 Protec MaxU Fases CA Esc2 19465 Disparo MaxU Fases AB Esc2 ... ... 19467 Disparo MaxU Fases CA Esc2 19468 Protec Máximo U Fases Arranque da função 19469 Protec Máximo U Fases Esc1 Arranque do prmeiro escalão 19470 Protec Máximo U Fases Esc2 Arranque do segundo escalão 19471 Disparo Máximo U Fases Disparo da função 19472 Disparo Max U Fases Esc 1 Disparo do primeiro escalão 19473 Disparo Max U Fases Esc 2 Disparo do segundo escalão 19474 Bloqueio Max U Fases MMI Bloqueio da função pela interface local 19475 Bloqueio Max U Fases LAN Bloqueio da função pela interface remota 19476 Bloqueio Prot Max U Fases Condições de bloqueio da função Sinalizações de disparo do primeiro escalão discriminadas por fase (sinalizações produzidas pelas funções) Sinalizações de arranque do segundo escalão discriminadas por fase (sinalizações produzidas pelas funções) Sinalizações de disparo do segundo escalão discriminadas por fase (sinalizações produzidas pelas funções) 6 Adicionalmente às sinalizações referidas na Tabela 6.17, estão também disponíveis as variáveis correspondentes à alteração de parâmetros, lógica ou descritivos da função, bem como as gates associadas à lógica dos cenários e à activação da função. Existe também um conjunto de variáveis auxiliares utilizadas na lógica interna ao módulo. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-70 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 19456> Protec MaxU Fases AB Esc1 OR 19489> Gate 1 Max Tensão Fases OR O1 O2 19457> Protec MaxU Fases BC Esc1 OR I1 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 I3 I3 I4 O1 O2 19469> Protec Máximo U Fases Esc1 AND 19458> Protec MaxU Fases CA Esc1 OR O1 O2 19462> Protec MaxU Fases AB Esc2 OR O1 O2 19463> Protec MaxU Fases BC Esc2 OR 19470> Protec Máximo U Fases Esc2 AND 19468> Protec Máximo U Fases OR I1 O1 I1 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 I2 O2 I3 I3 8706>Gate 1 Arranq Oscilografia I3 I4 O1 O2 19490> Gate 2 Max Tensão Fases OR 19464> Protec MaxU Fases CA Esc2 OR O1 O2 19459> Disparo MaxU Fases AB Esc1 OR 19491> Gate 3 Max Tensão Fases OR O1 O2 19460> Disparo MaxU Fases BC Esc1 OR I1 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 I3 I3 I4 O1 O2 19472> Disparo Max U Fases Esc 1 AND 19461> Disparo MaxU Fases CA Esc1 OR O1 O2 19465> Disparo MaxU Fases AB Esc2 OR O1 O2 19492> Gate 4 Max Tensão Fases OR 19466> Disparo MaxU Fases BC Esc2 OR O2 19471> Disparo Máximo U Fases OR I1 O1 I1 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 I2 O2 I3 I3 O1 19473> Disparo Max U Fases Esc 2 AND 41730>Ordem Abert Disjunt Protec I3 I4 19467> Disparo MaxU Fases CA Esc2 OR O1 6 O2 19474> Bloqueio Max U Fases MMI OR O1 O2 19475> Bloqueio Max U Fases LAN OR O1 19476> Bloqueio Prot Max U Fases OR I1 O1 I2 O2 I3 O3 O4 O5 O2 Figura 6.36. Diagrama lógico do módulo da Protecção de Máximo de Tensão de Fases. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-71 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.9. PROTECÇÃO DE MÁXIMO DE TENSÃO HOMOPOLAR Em complemento da Protecção de Máximo de Corrente de Terra, pode ser utilizada a Protecção de Máximo de Tensão Homopolar como elemento adicional de detecção de defeitos à terra na rede. 6.9.1. MÉTODO DE OPERAÇÃO A tensão homopolar é um bom indicador da existência em algum ponto da rede de um defeito envolvendo a terra. Em geral, a grandeza efectivamente utilizada não é a tensão homopolar mas sim a tensão residual, que toma o triplo do valor da anterior, e que pode ser obtida facilmente somando as tensões das três fases (6.14). U res = U A + U B + U C (6.14) No caso particular da TPU TC420, a tensão residual é obtida por software, somando as três tensões de fase internamente à protecção. De facto, em situação normal de carga trifásica e equilibrada ou de defeito entre fases, a tensão residual é aproximadamente nula, sendo o pequeno valor observado devido às assimetrias da rede. Para defeitos à terra, porém, a tensão residual toma na maior parte das situações valores significativos. A sua amplitude depende de diversos factores, em particular do regime de neutro adoptado e da resistência de defeito. Em particular para redes com neutro isolado ou compensado, o seu valor numa situação de defeito à terra é extremamente elevado, da ordem de grandeza de três vezes a tensão nominal fase-terra, independentemente do ponto da rede onde ocorreu o curtocircuito, não sofrendo grandes variações com a resistência de defeito. Quando o neutro está ligado à terra por meio de uma impedância limitadora de baixo valor, a tensão residual toma um valor igualmente elevado no caso de um defeito franco, mas diminui à medida que a resistência de defeito aumenta ou nos afastamos do ponto onde ocorreu o defeito. Para defeitos fase-fase-terra, a dependência da resistência de defeito também é significativa, mas nesses casos, a Protecção de Máximo de Corrente de Fases assegura a necessária protecção do equipamento. A Protecção de Máximo de Tensão Homopolar oferece, deste modo, em muitas situações, uma forma eficaz de detecção de defeitos à terra não tendo, porém, capacidade de discriminação da localização do defeito. Pode, porém, ser utilizada em combinação com a Protecção de Máximo de Corrente de Terra, por exemplo: ♦ como protecção de reserva parametrizada com um tempo de actuação longo; ♦ como detector de defeitos à terra, afectando a lógica de automação interna ou sinalizando outras protecções. Em pontos da rede onde não seja possível a circulação da componente homopolar de corrente, como junto a enrolamentos de transformadores em triângulo e com neutro isolado da terra, a Protecção de Máximo de Tensão Homopolar é essencial para detecção de defeitos fase-terra. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-72 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo A TPU TC420 disponibiliza dois escalões de Protecção de Máximo de Tensão de tempo definido completamente independentes. Estes escalões são em tudo semelhantes, podendo ser regulados com limiares operacionais e tempos distintos de forma a providenciar dois níveis de sensibilidade. Qualquer dos escalões apresenta uma banda morta de 4% em torno do limiar operacional que garante a estabilidade da operação. 6.9.2. PARAMETRIZAÇÃO Os parâmetros da Protecção de Máximo de Tensão Homopolar estão agrupados em dois conjuntos independentes, um para cada um dos escalões. Para activar o primeiro escalão o parâmetro Esc1> Estado deve ser colocado a ON. O parâmetro Esc1> Uop é o valor de tensão residual acima do qual este escalão actua. Deve ter-se em atenção que a sua regulação é feita em valores por unidade de três vezes a tensão nominal simples (fase-terra) das entradas de tensão (que é aproximadamente o valor máximo que a tensão residual pode atingir para um defeito fase-terra). O tempo entre o aparecimento do defeito e a actuação do escalão é definido pelo parâmetro Esc1> Top. Funções de Protecção Máximo de Tensão de Terra Cenário 1 Cenário 1 Esc1> Esc1> Esc1> Esc2> Esc2> Esc2> Estado: OFF Uop: 0.200 Top: 1.000 Estado: OFF Uop: 0.100 Top: 2.000 6 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 6.37. Menu Cenário 1 (Máximo de Tensão de Terra). Para o segundo escalão, os parâmetros Esc2> Estado, Esc2> Uop e Esc2> Top têm significados equivalentes aos dos parâmetros correspondentes do primeiro escalão. Tabela 6.18. Parâmetros da Protecção de Máximo de Tensão Homopolar. Parâmetro Gama Cenário Actual 1..4 1 Esc1> Estado OFF / ON OFF Esc1> Uop 0,005..0,8 pu 0,2 Esc1> Top 0,04..300 s 1 Esc2> Estado OFF / ON Esc2> Uop 0,005..0,8 pu 0,1 Esc2> Top 0,04..300 s 2 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 Unidade Valor defeito OFF 6-73 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.9.3. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO Do módulo da Protecção de Máximo de Tensão Homopolar fazem parte todas as sinalizações de arranque e disparo produzidas pela função, discriminadas por escalão (1 ou 2). As sinalizações a utilizar noutras funções ou em saídas binárias são obtidas destas condicionando-as a bloqueios definidos pelo utilizador. Tabela 6.19. Descrição das variáveis lógicas do módulo da Protecção de Máximo de Tensão Homopolar. Id Nome Descrição 20224 Protec MaxU Terra Esc1 Sinalização de arranque do primeiro escalão (produzida pela função) 20225 Protec MaxU Terra Esc2 Sinalização de arranque do segundo escalão (produzida pela função) 20226 Disparo MaxU Terra Esc1 Sinalização de disparo do primeiro escalão (produzida pela função) 20227 Disparo MaxU Terra Esc2 Sinalização de disparo do segundo escalão (produzida pela função) 20228 Protec Máximo Tensão Terra Arranque da função 20229 Sin Arranque Prot MaxUh 1 Arranque do prmeiro escalão 20230 Sin Arranque Prot MaxUh 2 Arranque do segundo escalão 20231 Disparo Max Tensão Terra Disparo da função 20232 Sin Disparo Prot MaxUh Es1 Disparo do prmeiro escalão 20233 Sin Disparo Prot MaxUh Es2 Disparo do segundo escalão 20234 Bloqueio Max U Terra MMI Bloqueio da função pela interface local 20235 Bloqueio Max U Terra LAN Bloqueio da função pela interface remota 20236 Bloqueio Protec MaxU Terra Condições de bloqueio da função 6 Adicionalmente às sinalizações referidas na Tabela 6.19, estão também disponíveis as variáveis correspondentes à alteração de parâmetros, lógica ou descritivos da função, bem como as gates associadas à lógica dos cenários e à activação da função. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-74 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 20224> Protec MaxU Terra Esc1 OR 20229> Sin Arranque Prot MaxUh 1 AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 I3 20225> Protec MaxU Terra Esc2 OR 20230> Sin Arranque Prot MaxUh 2 AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 20228> Protec Máximo Tensão Terra OR I1 O1 I2 O2 8706>Gate 1 Arranq Oscilografia I3 I3 20226> Disparo MaxU Terra Esc1 OR 20232> Sin Disparo Prot MaxUh Es1 AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 I3 20227> Disparo MaxU Terra Esc2 OR 20234> Bloqueio Max U Terra MMI OR O1 O2 20235> Bloqueio Max U Terra LAN OR 20233> Sin Disparo Prot MaxUh Es2 AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 20231> Disparo Max Tensão Terra OR I1 O1 I2 O2 41730>Ordem Abert Disjunt Protec I3 I3 20236> Bloqueio Protec MaxU Terra OR I1 O1 I2 O2 I3 O3 O1 O4 O2 O5 6 Figura 6.38. Diagrama lógico do módulo da Protecção de Máximo de Tensão Homopolar. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-75 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.10. PROTECÇÃO DE MÍNIMO DE TENSÃO DE FASES Tal como as sobretensões, também as cavas de tensão são perturbações do Sistema de Energia que têm de ser detectadas com vista à minimização do seu efeito sobre os consumidores. Para estas situações, a TPU TC420 disponibiliza a Protecção de Mínimo de Tensão de Fases. 6.10.1. MÉTODO DE OPERAÇÃO As cavas de tensão (ou subtensões) são, por norma, fenómenos que se manifestam pela diminuição da amplitude da componente fundamental da tensão em uma ou mais fases. As suas causas podem estar associadas a: ♦ operação incorrecta do regulador de tensão ou comando manual do comutador de tomadas; ♦ sobrecarga excessiva; ♦ ocorrência de defeitos, particularmente entre fases, incluindo os localizados na rede a montante. A Protecção de Mínimo de Tensão é aplicada principalmente em interacção com programas de deslastre de carga, para desligação selectiva de consumidores na sequência de perturbações que se manifestem pela queda da tensão. Pode ser utilizada de igual modo em lógica específica para detecção e sinalização de defeitos ou bloqueio da actuação de protecções. Por outro lado, é essencial para a avaliação de condições de falta de tensão que impeçam a reposição em serviço do equipamento. Porque as tensões fase-terra estão mais sujeitas a variações do seu valor, particularmente para determinados regimes de neutro, a TPU TC420 utiliza as tensões fase-fase, calculadas a partir das tensões fase-terra. A operação é independente para cada uma das tensões entre fases, pelo que mesmo condições de defeito assimétricas são detectadas pela protecção. A TPU TC420 disponibiliza dois escalões de Protecção de Mínimo de Tensão de tempo definido completamente independentes. Estes escalões são em tudo semelhantes, devendo ser regulados com limiares operacionais e tempos distintos de forma a providenciar dois níveis de actuação: um mais rápido, para valores de subtensão extremamente reduzidos e outro com actuação mais lenta, mas sensível a cavas de tensão de menor amplitude. Qualquer dos escalões apresenta uma banda morta de 4% em torno do limiar operacional que garante a estabilidade da operação. A Protecção de Mínimo de Tensão, utilizada simplesmente sem nenhum mecanismo de supervisão associado, tem a limitação de ser sensível à anulação das tensões numa ou mais fases devida não a perturbações do sistema mas a avaria no circuito das medidas das tensões. Para eliminar essa possibilidade, a TPU TC420 implementa dois mecanismos diferentes de bloqueio da função. Em primeiro lugar, é possível considerar, em vez da actuação independente da função para cada par de fases, uma actuação trifásica, situação na qual o disparo só é sinalizado quando todas as tensões compostas verificarem as condições parametrizadas. Desta forma previne-se, por TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-76 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo exemplo, a actuação da protecção em situações em que o circuito de medida dos TT esteja protegido por fusíveis em cada uma das fases dado que, mesmo na ocorrência da operação de um desses fusíveis, a tensão nas outras duas fases permanece estável. Esta medida tem em conta que a operação simultânea dos três elementos de protecção é extremamente improvável. Para situações em que o circuito dos TT esteja protegido por um disjuntor trifásico, esta solução não é suficiente. Para prevenir a actuação da protecção nesses casos, a TPU TC420 implementa um bloqueio adicional por corrente: em caso de anulação simultânea das três tensões de fase, a operação é bloqueada se houver corrente em alguma das fases, pois tal indica presença de tensão na rede e, portanto, avaria dos TT. A única situação em que pode haver corrente sem tensão na rede é a de defeito trifásico franco imediatamente junto aos transformadores de medida mas essa situação é eliminada rapidamente pela Protecção de Máximo de Corrente. A opção de actuação trifásica deve também estar parametrizada nesta situação. As condições para verificação da anulação de tensão e corrente são fixas e correspondem a 1% da tensão nominal e 3% da corrente nominal. 6.10.2. PARAMETRIZAÇÃO Os parâmetros da Protecção de Mínimo de Tensão de Fases estão agrupados em dois conjuntos independentes, um para cada um dos escalões. O primeiro escalão deve ser activado alterando o valor do parâmetro Esc1> Estado de OFF para ON. O parâmetro Esc1> Uop é o valor de tensão fase-fase abaixo do qual este escalão actua. A sua regulação é feita em valores por unidade da tensão nominal (composta) das entradas de tensão. O tempo entre o aparecimento do defeito e a actuação do escalão é definido pelo parâmetro Esc1> Top. Funções de Protecção Mínimo de Tensão de Fases Cenário 1 Cenário 1 Esc1> Estado: OFF Esc1> Uop: 0.500 Esc1> Top: 1.000 Esc2> Estado: OFF Esc2> Uop: 0.800 Esc2> Top: 2.000 Bloq Umin> 3 Fases: OFF Bloq Umin> Corrente: OFF ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 6.39. Menu Cenário 1 (Mínimo de Tensão de Fases). Para o segundo escalão, os parâmetros Esc2> Estado, Esc2> Uop e Esc2> Top têm significados equivalentes aos dos parâmetros correspondentes do primeiro escalão. Regulando o parâmetro Bloq Umin> 3 Fases para ON, a actuação da função passa a ser trifásica, ou seja, só quando for detectada diminuição da tensão em todas as fases é produzida a sinalização de disparo. O parâmetro Bloq Umin> Corrente habilita a verificação de avaria dos TT por presença de corrente em alguma das fases. Ao habilitar-se este parâmetro deve ser também activado o parâmetro anterior. Qualquer destes parâmetros afecta em simultâneo ambos os escalões. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-77 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Tabela 6.20. Parâmetros da Protecção de Mínimo de Tensão de Fases. Parâmetro Gama Unidade Valor defeito Cenário Actual 1..4 1 Esc1> Estado OFF / ON OFF Esc1> Uop 0,05..1 pu 0,5 Esc1> Top 0,04..300 s 1 Esc2> Estado OFF / ON Esc2> Uop 0,05..1 pu 0,8 Esc2> Top 0,04..300 s 2 Bloq Umin> 3 Fases OFF / ON OFF Bloq Umin> Corrente OFF / ON OFF OFF 6.10.3. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO Do módulo da Protecção de Mínimo de Tensão de Fases fazem parte todas as sinalizações de arranque e disparo produzidas pela função, discriminadas por escalão (1 ou 2) e por par de fases correspondente. Adicionalmente às três tensões fase-fase, consideram-se também as sinalizações de disparo trifásico, quando a opção correspondente está habilitada. As sinalizações a utilizar noutras funções ou em saídas binárias são obtidas destas condicionandoas a bloqueios definidos pelo utilizador. Um caso particular de bloqueio implementado por defeito é o resultante da verificação de avarias dos TT. Este bloqueio é resultante do bloqueio por presença de corrente, quando a respectiva opção está activada, ou de outras condições de monitorização dos TT ligadas a uma variável própria. Além de fazer parte das condições lógicas, este bloqueio é implementado no algoritmo da função por segurança. Tabela 6.21. Descrição das variáveis lógicas do módulo da Protecção de Mínimo de Tensão de Fases. Id Nome Descrição 20992 Protec MinU Fases AB Esc1 … ... Sinalizações de arranque do primeiro escalão discriminadas por fase (sinalizações produzidas pelas funções) 20994 Protec MinU Fases CA Esc1 20995 Disparo MinU Fases AB Esc1 … ... 20997 Disparo MinU Fases CA Esc1 20998 Disparo MinU FasesABC Esc1 Sinalização de disparo trifásico do primeiro escalão (produzida pela função) 20999 Protec MinU Fases AB Esc2 ... ... Sinalizações de arranque do segundo escalão discriminadas por fase (sinalizações produzidas pelas funções) 21001 Protec MinU Fases CA Esc2 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 Sinalizações de disparo do primeiro escalão discriminadas por fase (sinalizações produzidas pelas funções) 6-78 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Sinalizações de disparo do segundo escalão discriminadas por fase (sinalizações produzidas pelas funções) 21002 Disparo MinU Fases AB Esc2 ... ... 21004 Disparo MinU Fases CA Esc2 21005 Disparo MinU FasesABC Esc2 Sinalização de disparo trifásico do segundo escalão (produzida pela função) 21006 Protec Mínimo U Fases Arranque da função 21007 Protec Mínimo U Fases Esc1 Arranque do prmeiro escalão 21008 Protec Mínimo U Fases Esc2 Arranque do segundo escalão 21009 Disparo Mínimo U Fases Disparo da função 21010 Disparo Min U Fases Esc1 Disparo do prmeiro escalão 21011 Disparo Min U Fases Esc2 Disparo do segundo escalão 21012 Bloqueio Min U Fases MMI Bloqueio da função pela interface local 21013 Bloqueio Min U Fases LAN Bloqueio da função pela interface remota 21014 Bloqueio Prot Min U Fases Condições de bloqueio da função 21015 Avaria Circuito TT Condições de falta de tensão por avaria dos TT 21016 Bloqueio Vigilancia TT Bloqueio da função por avaria dos TT Adicionalmente às sinalizações referidas na Tabela 6.21, estão também disponíveis as variáveis correspondentes à alteração de parâmetros, lógica ou descritivos da função, bem como as gates associadas à lógica dos cenários e à activação da função. Existe também um conjunto de variáveis auxiliares utilizadas na lógica interna ao módulo. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-79 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 20992> Protec MinU Fases AB Esc1 OR O1 O2 21029> Gate 1 Min Tensão Fases OR 20993> Protec MinU Fases BC Esc1 OR O1 O2 20999> Protec MinU Fases AB Esc2 OR O1 O2 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 21006> Protec Mínimo U Fases OR I3 I4 20994> Protec MinU Fases CA Esc1 OR 21030> Gate 2 Min Tensão Fases OR O2 21000> Protec MinU Fases BC Esc2 OR O2 I1 I3 O1 O1 21007> Protec Mínimo U Fases Esc1 AND 21008> Protec Mínimo U Fases Esc2 AND I1 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 I3 I1 O1 I2 O2 8706>Gate 1 Arranq Oscilografia I3 I3 I4 21001> Protec MinU Fases CA Esc2 OR O1 O2 20995> Disparo MinU Fases AB Esc1 OR O1 O2 21031> Gate 3 Min Tensão Fases OR 20996> Disparo MinU Fases BC Esc1 OR O1 O2 20997> Disparo MinU Fases CA Esc1 OR O1 O2 21010> Disparo Min U Fases Esc1 AND I1 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 I3 I3 I4 I4 I5 21009> Disparo Mínimo U Fases OR 20998> Disparo MinU FasesABC Esc1 OR I1 O1 I2 O2 41730>Ordem Abert Disjunt Protec I3 O1 O2 21002> Disparo MinU Fases AB Esc2 OR O1 O2 21032> Gate 4 Min Tensão Fases OR 21003> Disparo MinU Fases BC Esc2 OR O1 O2 21004> Disparo MinU Fases CA Esc2 OR O1 O2 I1 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 I3 I3 I4 I4 I5 O1 O2 O1 O2 21013> Bloqueio Min U Fases LAN OR 6 21015> Avaria Circuito TT OR 21005> Disparo MinU FasesABC Esc2 OR 21012> Bloqueio Min U Fases MMI OR 21011> Disparo Min U Fases Esc2 AND 4360>Estado do TT 1 I1 4362>Posição do TT 1 I2 21014> Bloqueio Prot Min U Fases OR I1 O1 I2 O2 I3 O3 O1 I3 O4 O1 O5 O2 21016> Bloqueio Vigilancia TT OR I1 O1 O2 O3 Figura 6.40. Diagrama lógico do módulo da Protecção de Mínimo de Tensão de Fases. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-80 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.11. PROTECÇÃO DIFERENCIAL RESTRITA DE TERRA A Protecção Diferencial Restrita de Terra é uma função complementar, para defeitos à terra, da Protecção Diferencial. Apesar do seu âmbito de actuação ser mais limitado, apresenta, tal como esta, uma elevada sensibilidade e segurança de operação. Pode ser usada, deste modo, como protecção adicional contra defeitos à terra internos ao transformador, aproveitando as suas vantagens relativamente à Protecção de Máximo de Corrente. A TPU TC420 disponibiliza esta função para o enrolamento secundário. 6.11.1. MÉTODO DE OPERAÇÃO A Protecção de Máximo de Corrente de Terra pode ser considerada, em comparação com a que vai ser descrita neste capítulo, uma função de protecção não restrita, pois a decisão de actuação só depende do valor da grandeza operacional – neste caso, a componente homopolar da corrente. Se o enrolamento do transformador em que é aplicada estiver isolado da terra, essa é a única solução viável, e representa uma forma segura de discriminar os defeitos internos. Para enrolamentos em que haja uma ligação do neutro à terra, porém, a Protecção de Máximo de Corrente homopolar é sensível tanto a defeitos internos como a defeitos externos, tendo de ser complementada com direccionalidade ou regulada com tempos de actuação longos. Nesta última situação pode ser utilizada com vantagem a Protecção Diferencial Restrita de Terra que, além de ser uma protecção unitária, apresenta em geral maior sensibilidade que a de Máximo de Corrente. Adapta-se particularmente bem a enrolamentos em que a ligação do neutro seja feita por uma impedância de relativo baixo valor. A sua sensibilidade pode ser mais reduzida se: ♦ o neutro estiver ligado à terra por uma impedância de elevado valor; ♦ o enrolamento estiver ligado em estrela e o defeito ocorrer junto ao ponto de neutro; ♦ o valor da resistência de defeito for muito elevado. A sua actuação baseia-se na comparação da soma das três correntes de fase com a corrente de neutro, cuja diferença é nula para situações de carga, mesmo desequilibrada, ou de defeito externo. Com vista a estabilizar a sua operação contra erros de medida, em particular dos TI, é costume considerar características operacionais específicas, como será referido adiante. Por outro lado, esta função não é influenciada por fontes de erro que afectam o funcionamento da Protecção Diferencial, tal como: ♦ o grupo de ligações do transformador; ♦ a regulação de tensão em carga; ♦ a corrente de magnetização transitória devida à ligação em vazio do transformador; ♦ a corrente de magnetização devida à sobreexcitação do transformador. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-81 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Compensação em Amplitude das Correntes A Protecção Diferencial Restrita de Terra pode ser aplicada, tal como apresentado na Figura 6.41, em duas situações distintas: ♦ se o enrolamento for em estrela com o seu ponto de neutro ligado solidamente à terra ou por uma impedância de baixo valor; ♦ se o enrolamento for em triângulo e existir uma reactância a servir de neutro artificial. São também indicados na Figura 6.41 os sentidos de referência considerados para as várias grandezas. I2 I2 IN IN Figura 6.41. Aplicação da Protecção Diferencial Restrita de Terra. Para que, na ausência de defeito à terra ou em caso de defeito externo, a corrente no neutro iguale a corrente residual aos terminais do transformador, tem de ser feita uma compensação de amplitude das correntes observadas. De facto, se a relação de transformação do TI localizado na ligação do neutro à terra for diferente da dos TI de fase, aparecerá uma falsa corrente diferencial que pode ser suficiente para causar o disparo da Protecção Diferencial Restrita. Adapta-se, por isso, a amplitude da corrente no neutro à da corrente residual no barramento, passando todos os valores a estar referidos à corrente nominal dos TI das fases. i′N = nN iN n2 (6.15) Na expressão anterior, nN é a relação de transformação do TI de neutro e n2 é a relação de transformação dos TI de fase do secundário. O fasor da corrente diferencial utilizado no cálculos, obtido da diferença vectorial dos fasores das correntes residual e de neutro, depois desta última corrigida, é deste modo: idif = i0 − iN′ (6.16) i 0 = i A + i B + iC (6.17) Não são necessárias outras correcções adicionais à corrente diferencial visto que esta não é influenciada pelo grupo de ligações do transformador (erro de fase) ou pela sua relação de transformação (erro de amplitude). Característica Operacional A corrente diferencial medida não está sujeita aos erros provocados pela saturação do núcleo magnético do transformador durante, por exemplo, a sua ligação em vazio. Também não é influenciada pela variação da relação de transformação por regulação de tensão em carga. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-82 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo A única restrição na sua actuação é devida ao erro provocado pela saturação dos transformadores de medida. Para impedir a actuação intempestiva da protecção, a sensibilidade da função à corrente diferencial é função da corrente que circula nos TI. Quanto maior for esta, maior será o erro da medida das correntes e, consequentemente, maior deve ser a corrente diferencial necessária para provocar o disparo da protecção. Usa-se para corrente restritiva da operação da função a maior das amplitudes das correntes de fase e de neutro, porque este valor é o que traduz melhor a possível saturação de qualquer um dos TI, mesmo para defeitos não envolvendo a terra. I rest = Max( I A , I B , I C , I N′ ) (6.18) A característica operacional que condiciona a operação da protecção está dividida em dois troços distintos: o primeiro é um limiar mínimo configurável; no segundo, o limiar operacional é directamente proporcional à corrente restritiva (o respectivo segmento de recta passa pela origem). Estão contemplados desta forma os erros inerentes à própria protecção e aos TI. I dif > I min I dif > α 1 I rest , I rest < I min α 1 (6.19) , I rest > I min α 1 Idif Arranque 6 Imin Declive Rearme Irest Figura 6.42. Característica operacional da Protecção Diferencial Restrita de Terra. A existência de uma banda morta em torno da característica operacional garante a estabilidade de operação da protecção. Característica Direccional A possível entrada em saturação profunda dos TI para situações de defeito externo ao transformador, em particular defeitos fase-fase de elevada amplitude, pode conduzir a situações particulares para as quais a característica anterior, baseada apenas no valor da amplitude das correntes, não garanta, com completa segurança, a estabilidade da Protecção Diferencial Restrita de Terra. Para ultrapassar esse problema, teria de ser considerada uma margem de segurança adicional, que tornaria esta função menos sensível a defeitos internos de pequena amplitude. Uma solução mais satisfatória consiste em considerar também a informação de fase das correntes observadas. De facto, em caso de defeito externo, e adoptando os sentidos de referência já apontados, a corrente residual obtida por soma das três correntes de fase está aproximadamente em fase com a corrente de neutro (serão iguais se a medida for exacta), TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-83 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo como representado na Figura 6.43; em contrapartida, um defeito interno envolvendo a terra caracteriza-se por estas correntes estarem sensivelmente em oposição de fase (Figura 6.44). I'N I'S ICC IN I'S I'N Figura 6.43. Sentido das correntes para um defeito à terra externo. I'N IS ICC IN I'S I'S I'N 6 Figura 6.44. Sentido das correntes para um defeito à terra interno. A TPU TC420 implementa uma comparação de fase em complemento da anterior característica de amplitude, o que garante uma segurança maior na actuação da protecção, especialmente para situações de defeito externo que provoque transitoriamente a saturação pronunciada de um ou mais TI das fases e, consequentemente, um erro significativo no cálculo da corrente residual na linha. A característica de fase está representada na Figura 6.45. Arranque IN Rearme Ângulo Caract I0 Figura 6.45. Característica direccional da Protecção Diferencial Restrita de Terra. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-84 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo A característica direccional disponível apenas permite o disparo da função se a diferença angular entre a corrente residual no barramento e a corrente no neutro pertencer a um sector centrado em torno de 180º, com uma gama de ângulos configurável. Esta gama deve permitir a actuação para todos os possíveis defeitos à terra internos. É necessário que ambas as correntes cuja fase é comparada tenham um valor mínimo de 5% para que a direccionalidade seja avaliada. Em caso contrário, a Protecção Diferencial permanece bloqueada. 6.11.2. PARAMETRIZAÇÃO Para uma actuação correcta da Protecção Diferencial Restrita de Terra é necessário parametrizar, além dos dados relativos à característica operacional, as relações de transformação dos transformadores de corrente. Uma configuração errada destes parâmetros pode provocar actuações intempestivas da função de protecção. Para activar esta função deve ser regulado com o valor ON o parâmetro Estado. Os parâmetros I min, e Declive, definem por completo a característica operacional da Protecção Diferencial Restrita de Terra. O primeiro é o valor mínimo de corrente diferencial exigido para que a protecção actue, permitindo definir o primeiro troço da característica. A parametrização é feita em valores por unidade da corrente nominal dos TI de fase do secundário. É aconselhável um valor entre 10% e 40% desta. O segundo parâmetro é o declive do segundo troço da característica e deve ter em conta os erros de medida dos TI de fase, de acordo com a sua classe de precisão, e os erros de medida da própria protecção. O parâmetro Top corresponde ao tempo de actuação da função de protecção, desde que é detectado o defeito até à ordem de disparo respectiva. Em complemento da característica operacional de amplitude, pode ser activada a característica direccional com o parâmetro Estado Bloq Dir (que toma os valores OFF ou ON). O parâmetro Ângulo Bloq Dir define a zona da característica para a qual se pretende impedir a actuação da Protecção Diferencial Restrita. Deve ser regulado de forma que o sector correspondente à permissão de disparo da função cubra todas as possibilidades de defeito interno ao transformador. Funções de Protecção Diferencial Restrita Cenário 1 Cenário 1 Estado: OFF I Min: 0.100 Declive: 15.000 Top: 0.000 Estado Bloq Dir: ON Ângulo Bloq Dir: 90.000 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 6.46. Menu Cenário 1 (Diferencial Restrita). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-85 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Tabela 6.22. Parâmetros da Protecção Diferencial Restrita de Terra. Parâmetro Gama Unidade Valor defeito Cenário Actual 1..4 1 Estado OFF / ON OFF I Min 0,1..1 pu 0,1 Declive 15..100 % 15 Top 0..60 s 0 Estado Bloq Dir OFF / ON Ângulo Bloq Dir 90..130 ON º 90 6.11.3. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO As duas primeiras variáveis indicadas na Tabela 6.23 são as sinalizações de arranque e disparo produzidas pela função. As sinalizações a utilizar noutras funções ou directamente na lógica de comando do disjuntor são obtidas da combinação daquelas com a existência de bloqueios activos. A variável de bloqueio direccional é também produzida pela função. Este bloqueio, apesar de estar definido na lógica, é também implementado no algoritmo da função. Tabela 6.23. Descrição das variáveis lógicas do módulo da Protecção Diferencial Restrita de Terra. 6 Id Nome Descrição 27392 Diferenc Restrita Terra MT Sinalização de arranque (produzida pela função) 27393 Disp Dif Restrita Terra MT Sinalização de disparo (produzida pela função) 27394 Arranque Dif Rest Terra MT Arranque da função (sujeito a bloqueio) 27395 Sin Disp Dif Rest Terra MT Disparo da função (sujeito a bloqueio) 27396 Bloq Dir Dif Rest Terra MT Sinalização de bloqueio pela característica direccional (produzida pela função) 27397 Bloq Dif Rest Terra MT MMI Bloqueio da função pela interface local 27398 Bloq Dif Rest Terra MT LAN Bloqueio da função pela interface remota 27399 Bloqueio Dif Rest Terra MT Condições de bloqueio da função Adicionalmente às sinalizações referidas na Tabela 6.23, estão também disponíveis as variáveis correspondentes à alteração de parâmetros, lógica ou descritivos da função, bem como as gates associadas à lógica dos cenários e à activação da função. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-86 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 27136> Diferencial Restrita Terra OR 27138> Arranque Dif Restrit Terra AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 8706>Gate 1 Arranq Oscilografia I3 I4 27137> Disparo Dif Restrita Terra OR O1 I1 O1 53248>Sin Defeito Transformador O2 I2 O2 41984>Sin Arranque Falha Disjunt I3 O3 27140> Bloq Dir Dif Restrit Terra OR I1 27139> Sin Disparo Dif Rest Terra AND I4 O1 O2 27141> Bloq Dif Rest Terra MMI OR O1 O2 27142> Bloq Dif Rest Terra LAN OR O3 27143> Bloqueio Dif Restrit Terra OR I1 O1 I2 O2 I3 O3 O1 O2 Figura 6.47. Diagrama lógico do módulo da Protecção Diferencial Restrita de Terra. 6 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-87 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.12. PROTECÇÃO DE SOBRECARGAS A Protecção de Sobrecargas tem como objectivo a protecção do equipamento contra esforços térmicos de origem eléctrica. Destina-se, em particular, à protecção contra sobreintensidades de valor relativamente reduzido, que não correspondem a curto-circuitos e às quais, portanto, as funções de Máximo de Intensidade não são sensíveis, mas que no entanto podem provocar danos no equipamento quando forem de longa duração. 6.12.1. MÉTODO DE OPERAÇÃO As perdas por efeito de Joule devidas à resistência não nula dos condutores provocam um aumento da temperatura destes em relação ao meio exterior. Esse aumento de temperatura não é desprezível dado que, considerando a expressão da potência activa associada às perdas, é aproximadamente proporcional ao quadrado da corrente que circula no equipamento. Ploss = I 2 R (6.20) O aumento da temperatura nos condutores tem como principal consequência o envelhecimento precoce do material isolador e, portanto, a diminuição do tempo de vida do equipamento. No caso particular de transformadores de potência, estes vêm já normalmente equipados com um relé auxiliar que mede a temperatura do óleo e combina esse valor com a informação das medidas de corrente das fases, o qual fornece uma boa imagem térmica do equipamento. Na sua ausência ou em seu complemento, pode ser utilizada a função agora descrita. A Protecção de Sobrecargas implementa um modelo simplificado da evolução da temperatura no equipamento, a partir da observação do valor das correntes que nele circulam. Neste modelo térmico são consideradas as perdas por efeito de Joule já mencionadas e a constante de tempo de arrefecimento característica do equipamento. Como resultado, este modelo permite obter uma imagem da diferença de temperatura dos condutores relativamente ao meio ambiente e explicar o seu crescimento (ou decréscimo) exponencial até ao valor estacionário definido pela corrente que circula no equipamento. As variações da corrente ao longo do tempo são facilmente contempladas com este modelo e permitem simular adequadamente o comportamento dinâmico do sistema. A TPU TC420 tem ainda em conta o aumento da capacidade térmica do transformador quando os ventiladores estão ligados, permitindo considerar parâmetros distintos para esta situação. A implementação da função obedece à norma 60255-8 da CEI. É definida uma corrente de disparo que corresponde à máxima temperatura admissível em regime estacionário, acima da qual se inicia um processo de degradação acelerada do tempo de vida do equipamento. Para correntes superiores, essa temperatura é atingida num tempo finito e tanto menor quanto maior for a corrente, ao fim do qual deve ser produzida uma ordem de disparo. De acordo com a norma, considerando uma corrente anterior à sobrecarga nula, esse tempo é dado por: t op [min ] = τ ⋅ ln I2 I 2 − I tr2 (6.21) em que I é a corrente medida (considerada estacionária), Itr é o limiar de disparo definido e τ é a constante de tempo característica. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-88 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo A expressão anterior modifica-se, e o tempo de actuação reduz-se, se a ocorrência da sobrecarga partir de uma situação de corrente não nula. Em particular, no caso de existência de uma corrente de carga de valor Ip estacionária anterior à sobrecarga, a expressão para o tempo de disparo passa a ser dada por: t op [min ] = τ ⋅ ln I 2 − I p2 (6.22) I 2 − I tr2 Na Figura 6.48 estão representadas as curvas do tempo de disparo para diferentes valores da constante de tempo, com corrente anterior à sobrecarga nula, e para diferentes valores da corrente anterior à sobrecarga, mantendo a constante de tempo igual a 100 min. 6 Variando a constante de tempo. Variando a corrente anterior à sobrecarga. Figura 6.48. Características de disparo da Protecção de Sobrecargas. A TPU TC420 disponibiliza adicionalmente um nível de alarme configurado em percentagem da temperatura de disparo, que permite gerar uma sinalização antes da actuação da função. O valor da temperatura de rearme é também configurável pelo utilizador, em função do nível de disparo. A imagem da temperatura é calculada separadamente para cada uma das fases a partir da corrente respectiva. As decisões da Protecção de Sobrecargas são tomadas, em alternativa definida pelo utilizador, em função do valor médio ou máximo dos valores anteriores. Após o arranque da protecção, não é conhecido imediatamente o valor da temperatura, pois a protecção pode ter estado desligada um tempo arbitrário sem medir os valores das correntes. Dado que a temperatura do equipamento é desconhecida, é assumido um valor inicial, definido pelo utilizador em função do nível de disparo. Deste modo, nos primeiros instantes de TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-89 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo funcionamento da protecção, não é garantido que a imagem da temperatura calculada corresponda à temperatura real do equipamento; no entanto, pode considerar-se que, ao fim de 4 a 5 múltiplos da constante de tempo, esse valor terá sido praticamente atingido. 6.12.2. PARAMETRIZAÇÃO Para activar a função deve ser alterado o valor do parâmetro Estado de OFF para ON. O parâmetro Origem indica qual a grandeza a considerar relativamente aos limiares de operação: se a MEDIA das três temperaturas estimadas para cada uma das fases, se o valor MAXIMO associado. Os restantes parâmetros da Protecção de Sobrecargas estão reunidos em dois escalões, estando o primeiro destinado à situação normal de funcionamento com os ventiladores desligados. O parâmetro Esc1> Constante de Tempo define a constante de tempo característica do equipamento, regulada em minutos. Esta constante significa que, numa situação de corrente estacionária, a diferença entre a temperatura instantânea e a temperatura de regime permanente é de 5% do valor inicial dessa diferença ao fim de aproximadamente 3 múltiplos da constante de tempo, e que a temperatura já atingiu 99% do valor final ao fim de 5 vezes a mesma constante. A corrente de base para os restantes parâmetros da função é definida com o parâmetro Esc1> Corrente Base. A corrente associada ao limiar de disparo, Esc1> Limiar Disparo, é regulada em percentagem da corrente de base. O seu valor indica a corrente correspondente à temperatura máxima admissível em regime permanente no equipamento. Para correntes superiores essa temperatura é atingida em tempo finito, tanto menores quanto maior for a corrente. O disparo da função ocorre quando é atingida essa temperatura. Os limiares de alarme e rearme, Esc1> Nível Alarme e Esc1> Nível Rearme respectivamente, são parametrizados em percentagem da temperatura associada ao limiar de disparo, ou seja, as respectivas sinalizações são emitidas quando esses níveis de temperatura são atingidos. Se o parâmetro Esc1> Nível Rearme for parametrizado com o valor de 100%, o rearme da função dá-se assim que a corrente baixe do limiar de disparo configurado. Para qualquer outra regulação, é necessário aguardar que a temperatura seja inferior ao valor do parâmetro antes da função rearmar. Deve ser configurada também a temperatura inicial do equipamento Esc1> Temperatura Inicial, também em função da temperatura de disparo. O conjunto de parâmetros associado ao segundo escalão é idêntico ao primeiro. Este escalão contém, numa utilização normal, os parâmetros que deverão estar activos numa situação de arrefecimento forçado do transformador. Nesta situação, a capacidade térmica do equipamento é superior àquela que se verifica sem os ventiladores ligados, pelo que devem ser contemplados uma constante de tempo e limiar de disparo superiores aos do primeiro escalão. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-90 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Funções de Protecção Sobrecargas Cenário 1 Cenário 1 Estado: OFF Origem: MAXIMO Esc1> Constante de Tempo: 10.000 Esc1> Corrente Base: 1.000 Esc1> Limiar Disparo: 105.000 Esc1> Nível Alarme: 80.000 Esc1> Nível Rearme: 60.000 Esc1> Temperatura Inicial: 50.000 Esc2> Constante de Tempo: 15.000 Esc2> Corrente Base: 1.000 Esc2> Limiar Disparo: 120.000 Esc2> Nível Alarme: 80.000 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Cenário 1 Esc2> Nível Rearme: 60.000 Esc2> Temperatura Inicial: 50.000 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 6.49. Menu Cenário 1 (Sobrecargas). Tabela 6.24. Parâmetros da Protecção de Sobrecargas. Parâmetro Gama Unidade Valor defeito Estado OFF / ON - OFF Origem MEDIA / MAXIMO - MAXIMO Esc1> Constante de Tempo 1..500 min 10 Esc1> Corrente Base 0,2..4,0 pu 1,0 Esc1> Limiar Disparo 50,0..250,0 % 105,0 Esc1> Nível Alarme 50,0..100,0 % 80,0 Esc1> Nível Rearme 10,0..100,0 % 60,0 Esc1> Temperatura Inicial 10,0..100,0 % 50,0 Esc2> Constante de Tempo 1..500 min 15 Esc2> Corrente Base 0,2..4,0 pu 1,0 Esc2> Limiar Disparo 50,0..250,0 % 120,0 Esc2> Nível Alarme 50,0..100,0 % 80,0 Esc2> Nível Rearme 10,0..100,0 % 60,0 Esc2> Temperatura Inicial 10,0..100,0 % 50,0 6.12.3. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO Do módulo da Protecção de Sobrecargas fazem parte as sinalizações de arranque, alarme e disparo produzidas pela função. As sinalizações a utilizar noutras funções ou directamente na TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-91 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo lógica de comando do disjuntor são obtidas da combinação daquelas com a existência de bloqueios activos. Quando a variável para mudança do escalão é activada a função passa a trabalhar com os parâmetros do segundo escalão, que substituem os do primeiro. Esta variável pode ser activada, por exemplo, por meio de uma entrada binária associada ao estado dos ventiladores. Tabela 6.25. Descrição das variáveis lógicas do módulo da Protecção de Sobrecargas. Id Nome Descrição 25600 Protec Sobrecargas Sinalização de arranque (produzida pela função) 25601 Alarme Prot Sobrecargas Sinalização de alarme (produzida pela função) 25602 Disparo Prot Sobrecargas Sinalização de disparo (produzida pela função) 25603 Arranque Prot Sobrecargas Arranque da função (sujeito a bloqueio) 25604 Sin Alarme Prot Sobrecarga Alarme da função (sujeito a bloqueio) 25605 Sin Disparo Prot Sobrecarg Disparo da função (sujeito a bloqueio) 25606 Bloqueio Sobrecargas MMI Bloqueio da função pela interface local 25607 Bloqueio Sobrecargas LAN Bloqueio da função pela interface remota 25608 Bloqueio Prot Sobrecargas Condições de bloqueio da função 25609 Mudança Escalão Sobrecarga Sinalização de mudança de escalão Adicionalmente às sinalizações referidas na Tabela 6.25, estão também disponíveis as variáveis correspondentes à alteração de parâmetros, lógica ou descritivos da função, bem como as gates associadas à lógica dos cenários e à activação da função. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-92 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 25603> Arranque Prot Sobrecargas AND 25600> Protec Sobrecargas OR O1 I1 O1 O2 I2 O2 3329>Timer 2 I3 25601> Alarme Prot Sobrecargas OR 25604> Sin Alarme Prot Sobrecarga AND O1 I1 O2 I2 O1 I3 25602> Disparo Prot Sobrecargas OR 25605> Sin Disparo Prot Sobrecarg AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 53249>Sin Alarme Transformador I3 25606> Bloqueio Sobrecargas MMI OR 25608> Bloqueio Prot Sobrecargas OR O1 I1 O1 O2 I2 O2 I3 O3 25607> Bloqueio Sobrecargas LAN OR O4 O1 O2 25609> Mudança Escalão Sobrecarga OR 6 O1 Figura 6.50. Diagrama lógico do módulo da Protecção de Sobrecargas. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-93 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.13. MONITORIZAÇÃO DAS PROTECÇÕES PRÓPRIAS DO TRANSFORMADOR Para além das funções de protecção implementadas, que utilizam os valores observados das tensões e correntes no secundário, a TPU TC420 permite igualmente a monitorização das protecções normalmente integradas no próprio transformador e de outros contactos auxiliares associados. 6.13.1. MÉTODO DE OPERAÇÃO Os diversos contactos correspondentes a alarmes e sinalizações de disparo, bem como outros indicadores de nível do transformador, são monitorizados pela TPU TC420 em entradas binárias, que podem ser configuradas para esse efeito. Por defeito, consideram-se os contactos que a seguir se enumeram, podendo ser aumentado o seu número aproveitando as facilidades de configuração lógica: ♦ Alarme e Disparo do relé Bucholz: esta protecção, uma das mais utilizadas para proteger transformadores, baseia o seu funcionamento na libertação de gás devida à decomposição do óleo durante a ocorrência de um defeito interno; o nível de alarme corresponde a defeitos incipientes que se traduzem no aumento gradual da pressão do gás que se acumula no topo do relé, enquanto o nível de disparo corresponde a variações bruscas de pressão devidas a defeitos mais violentos. ♦ Alarme e Disparo da protecção do comutador: protecção com funcionamento semelhante à anterior, mas associada ao compartimento do comutador de tomadas. ♦ Alarme e Disparo de temperatura do óleo: contactos associados a termómetros ou outro tipo de sondas, que indicam a subida da temperatura do óleo, medida em locais específicos do tanque, acima de determinados limiares admissíveis; essa informação é válida para avaliar situações de sobrecarga do transformador. ♦ Alarme e Disparo da protecção de imagem térmica: esta protecção opera em função do valor da temperatura do óleo e de uma imagem da corrente no enrolamento do transformador que se pretende proteger; permite reproduzir mais fielmente o comportamento térmico do equipamento, sendo utilizada para avaliar situações de sobrecarga. ♦ Nível de óleo: indicador da subida do nível de óleo no conservador associado ao tanque do transformador acima de um limiar máximo determinado; este contacto pode estar associado, pelo contrário, não à subida mas sim à descida do nível de óleo abaixo de um limiar mínimo. ♦ Nível de óleo do comutador: este contacto é equivalente ao anterior, mas refere-se ao compartimento do comutador de tomadas. ♦ Disparo por sobrepressão: indica o aumento da pressão interna ao transformador acima de um limiar admissível. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-94 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.13.2. PARAMETRIZAÇÃO Por as protecções referidas neste capítulo serem externas à TPU TC420, não existe parametrização associada a esta função. Deve, no entanto, ser feita a configuração das entradas correspondentes aos contactos a ser monitorizados. Podem, além disso, ser configurados os parâmetros associados aos valores nominais do transformador que não são necessários para a regulação das funções mas podem ser introduzidos para completar a informação sobre o equipamento. O grupo de ligações corresponde ao parâmetro Grupo Lig Secundário, que pode tomar 24 valores distintos, tantos quantas as variantes possíveis de transformadores de dois enrolamentos com ligações em estrela ou triângulo. Utiliza-se a notação horária para distinguir as diversas opções: a primeira letra indica o enrolamento primário (Y ou D), a segunda o secundário (y ou d), o número a hora correspondente à fase da tensão secundária quando a fase da tensão primária corresponde ao ponteiro das doze horas. Por exemplo, um grupo de ligações Yd1 indica que o enrolamento primário é em estrela e o secundário em triângulo, estando as tensões deste último enrolamento 30º em atraso relativamente às daquele. Os parâmetros U Nominal Primário e U Nominal Secundário definem, respectivamente, as tensões nominais do primário e secundário do transformador. O parâmetro Pot Nominal é a respectiva potência nominal. Transformador Parâmetros Parâmetros Grupo Lig Secundário: Yd1 Pot Nominal: 20.000 U Nominal Primário: 60.000 U Nominal Secundário: 10.000 6 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 6.51. Menu Parâmetros (Transformador). Tabela 6.26. Parâmetros do transformador. Parâmetro Gama Cenário Actual 1..1 1 Grupo Lig Secundário Yy0 / Yy2 / Yy4 / Yy6 / Yy8 / Yy10 / Yd1 / Yd3 / Yd5 / Yd7 / Yd9 / Yd11 / Dy1 / Dy3 / Dy5 / Dy7 / Dy9 / Dy11 / Dd0 / Dd2 / Dd4 / Dd6 / Dd8 / Dd10 Yd1 Pot Nominal 1..1000 MVA 20 U Nominal Primário 1..1000 kV 60 U Nominal Secundário 1..1000 kV 10 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 Unidade Valor defeito 6-95 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.13.3. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO As diversas variáveis disponíveis neste módulo são as indicadas anteriormente e fazem parte da lista de entradas da TPU TC420. De acordo com o esquema lógico representado na Figura 6.52, algumas delas estão ligadas, por defeito, à sinalização de defeito no transformador, causando o bloqueio permanente de fecho dos disjuntores, enquanto que outras estão ligadas à sinalização de alarme, provocando apenas o bloqueio enquanto permanecerem activas. Tabela 6.27. Descrição das variáveis lógicas do módulo da Supervisão das Protecções Próprias do transformador. Id Nome Descrição 11008 Alarme Protecção Bucholz Sinalização de alarme do relé Bucholz 11009 Disparo Protecção Bucholz Sinalização de disparo do relé Bucholz 11010 Alarme Protec Comutador Sinalização de alarme da protecção do comutador de tomadas 11011 Disparo Protec Comutador Sinalização de disparo da protecção do comutador de tomadas 11012 Alarme Nível Óleo Transf Sinalização de alarme do nível de óleo 11013 Alarme Nível Óleo Comutad Sinalização de disparo do nível de óleo 11014 Alarme Temperatura Óleo Sinalização de alarme de temperatura do óleo 11015 Disparo Temperatura Óleo Sinalização de disparo de temperatura do óleo 11016 Alarme Imagem Térmica Sinalização de alarme do relé de imagem térmica 11017 Disparo Imagem Térmica Sinalização de disparo do relé de imagem térmica 11018 Sobrepressão Transformador Sinalização de disparo por sobrepressão Estão também disponíveis neste módulo as variáveis associadas à alteração de parâmetros, lógica ou descritivos. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-96 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 11008> Alarme Protecção Bucholz OR 11020> Dados Transformador OR O1 11009> Disparo Protecção Bucholz OR O1 O1 53248>Sin Defeito Transformador O2 11021> Lógica Transformador OR 11010> Alarme Protec Comutador OR O1 11011> Disparo Protec Comutador OR O1 O1 11022> Strings Transformador OR 11012> Alarme Nível Óleo Transf OR O1 O1 53248>Sin Defeito Transformador O2 11013> Alarme Nível Óleo Comutad OR O1 53249>Sin Alarme Transformador O2 53249>Sin Alarme Transformador O2 11014> Alarme Temperatura Óleo OR 11015> Disparo Temperatura Óleo OR O1 O1 53249>Sin Alarme Transformador O2 11016> Alarme Imagem Térmica OR 11017> Disparo Imagem Térmica OR O1 O1 53249>Sin Alarme Transformador O2 11018> Sobrepressão Transformador OR O1 53249>Sin Alarme Transformador O2 11019> Transformador Ligado OR O1 I2 Figura 6.52. Diagrama lógico do módulo da Supervisão das Protecções Próprias do transformador. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-97 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.14. BLOQUEIO DE FECHO DOS DISJUNTORES Em complemento das funções de protecção referidas anteriormente, tanto as que são implementadas internamente como as que são monitorizadas em entradas, a TPU TC420 realiza algumas funções de controlo. O Bloqueio de Fecho dos Disjuntores é uma das mais importantes e está intimamente associada à actuação das funções de protecção. A sua integração na unidade evita a utilização de contactos auxiliares normalmente requerida. 6.14.1. MÉTODO DE OPERAÇÃO Um transformador é um equipamento robusto, menos sensível a curto-circuitos do que outras componentes do sistema de energia, como as linhas de transmissão. Porém, em caso de defeito interno tem de ser imediatamente isolado da rede e não pode voltar a ser colocado em serviço enquanto não for detectada e reparada a avaria. A função de Bloqueio de Fecho dos Disjuntores associados aos painéis de transformador tem como objectivo impedir o fecho de qualquer um dos disjuntores após a ocorrência de um defeito interno ao transformador e da correspondente ordem de disparo. São consideradas, por defeito, como causas para o bloqueio permanente do fecho o disparo de qualquer uma das funções de protecção contra defeitos internos (Protecção Diferencial Restrita de Terra), bem como a recepção de sinalizações de disparo de protecções externas (Bucholz e protecção do comutador). Este bloqueio é memorizado e mantém-se activo mesmo após reinicialização da protecção. Só pode ser cancelado por reconhecimento pelo operador. Esse comando pode ser dado através do MMI local, no menu indicado na Figura 6.53, ou remotamente pela rede de comunicação. Automatismos Bloqueio de Fecho Transformador Informações Informações Estado do Bloqueio: OFF Cancelar Bloqueio ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 6.53. Menu Informações (Bloqueio de Fecho Transformador). Para além deste bloqueio permanente, são também consideradas por defeito outro tipo de sinalizações que conduzem ao isolamento do transformador, mas que só bloqueiam o fecho enquanto permanecerem activas. Estão nesta situação as actuações dos relés de imagem térmica ou de temperatura do óleo, por exemplo, que correspondem por norma a sobrecargas transitórias do transformador e após as quais este pode ser colocado de novo em serviço. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-98 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Esta função requer, a maior parte das vezes, por questões de segurança, que o circuito de fecho dos disjuntores seja efectivamente interrompido enquanto permanecerem as condições de bloqueio. Podem para tal ser usados os contactos normalmente fechados disponíveis nas cartas de saídas. 6.14.2. PARAMETRIZAÇÃO O único parâmetro ajustável é o Estado: se estiver ON, então o fecho dos disjuntores será bloqueado permanentemente após o disparo de alguma função de protecção contra defeitos internos, até ao seu cancelamento pelo utilizador. Independentemente desta regulação, o bloqueio permanecerá activo enquanto persistir a condição de defeito. Automatismos Bloqueio de Fecho Transformador Cenário 1 Cenário 1 Estado: OFF ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar 6 Figura 6.54. Menu Cenário 1 (Bloqueio de Fecho Transformador). Tabela 6.28. Parâmetros do Bloqueio de Fecho Transformador. Parâmetro Gama Unidade Valor defeito Cenário Actual 1..4 1 Estado OFF / ON OFF 6.14.3. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO Tal como referido anteriormente, as condições de defeito no transformador que provocam o bloqueio de fecho dividem-se em dois grupos: as que provocam o bloqueio permanente e as que apenas provocam o bloqueio enquanto estiverem activas. A selecção das sinalizações incluídas em cada um destes grupos é feita por lógica, associando-as a uma de duas variáveis disponibilizadas no módulo do Bloqueio de Fecho dos Disjuntores. A lógica do módulo está construída de forma a, na ocorrência de uma dessas condições de defeito, por um lado, activar uma sinalização de disparo devido a defeito interno no transformador, ligada directamente ao comando de abertura do disjuntor, e, por outro lado, bloquear seguidamente o respectivo fecho. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-99 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Por defeito, o fecho é desbloqueado provisoriamente na situação de exploração em Regime Emergência, dado que, com este regime de funcionamento, todos os encravamentos lógicos de abertura e fecho são inibidos. No caso das sinalizações que provocam o bloqueio permanente do fecho, a lógica é um pouco mais complexa, sendo activada uma variável que indica essa ocorrência e cujo estado é guardado em memória não volátil. Isto só ocorre se a função estiver habilitada. A existência de uma retroacção na lógica associada garante a permanência dessa sinalização até que o bloqueio seja cancelado pelo utilizador na interface local ou remota. Um bloqueio existente mantém-se mesmo que a função seja desabilitada. Após uma inicialização da TPU TC420, de acordo com a informação relativa ao estado do bloqueio guardada em memória, a variável lógica associada é activada ou não, mantendo-se o estado anterior à desligação da protecção. Tabela 6.29. Descrição das variáveis lógicas do módulo do Bloqueio de Fecho de Disjuntores. Id Nome Descrição 53248 Sin Defeito Transformador Condições de defeito interno ao transformador que provocam o bloqueio permanente do fecho dos disjuntores 53249 Sin Alarme Transformador Outras condições lógicas que provocam o bloqueio do fecho dos disjuntores só enquanto estiverem activas 53250 Cancel Bloqueio Fecho MMI Ordem de cancelamento do bloqueio de fecho executada na interface local 53251 Cancel Bloqueio Fecho LAN Ordem de cancelamento do bloqueio de fecho executada na interface remota 53252 Bloq Fecho Transformador Sinalização de bloqueio de fecho dos disjuntores (a utilizar como saída) 53253 Disparo Transformador Ordem de abertura dos disjuntores resultante das condições de defeito interno ao transformador 53254 Memória Bloqueio Fecho Memória de situação prévia de bloqueio, activada após reinicialização da protecção 53255 Bloqueio Fecho Perm Transf Bloqueio permanente do fecho dos disjuntores 53256 Bloqueio Autom Bloq Fecho Condições de bloqueio da função Além das variáveis referidas na Tabela 6.29, estão também disponíveis as sinalizações correspondentes à alteração de parâmetros, lógica ou descritivos, bem como as gates associadas à lógica dos cenários e à activação da função. Existem também variáveis auxiliares utilizadas na lógica interna ao módulo. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-100 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 53250> Cancel Bloqueio Fecho MMI OR O1 O2 53251> Cancel Bloqueio Fecho LAN OR O1 53269> Gate 1 Bloqueio Fecho AND I1 O1 I2 O2 I3 O2 53270> Gate 2 Bloqueio Fecho AND 53248> Sin Defeito Transformador OR 27139>Sin Disparo Dif Rest Terra I1 O1 I2 O2 I3 O3 11009>Disparo Protecção Bucholz I4 11011>Disparo Protec Comutador I5 I1 O1 I2 O2 I3 I6 53260> Estado Aut Bloqueio Fecho OR 53255> Bloqueio Fecho Perm Transf OR 53271> Gate 3 Bloqueio Fecho AND I1 O1 I1 O1 I2 O2 O1 I2 O2 I3 O3 O2 I3 I4 I4 53256> Bloqueio Autom Bloq Fecho OR I1 O1 O2 53254> Memória Bloqueio Fecho OR O1 I1 O1 O2 I2 O2 I3 53249> Sin Alarme Transformador OR 53252> Bloq Fecho Transformador AND 53272> Gate 4 Bloqueio Fecho OR 10258>Modo Operação N/E I1 O1 I2 O2 41766>Bloq Cmd Fecho Disjuntor I3 53253> Disparo Transformador OR I1 O1 11012>Alarme Nível Óleo Transf I1 O1 I2 O2 11013>Alarme Nível Óleo Comutad I2 O2 I3 O3 11015>Disparo Temperatura Óleo I3 11017>Disparo Imagem Térmica I4 11018>Sobrepressão Transformador I5 41730>Ordem Abert Disjunt Protec 6 I6 Figura 6.55. Diagrama lógico do módulo do Bloqueio de Fecho de Disjuntores. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-101 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.15. BLOQUEIO POR SELECTIVIDADE LÓGICA O Bloqueio por Selectividade Lógica, também denominado de aceleração de protecções, é um encravamento lógico simples que permite uma optimização adicional da coordenação das unidades de protecção de uma subestação. A TPU TC420 disponibiliza-o associado à Protecção de Máximo de Corrente. 6.15.1. MÉTODO DE OPERAÇÃO A Protecção de Máximo de Corrente no lado secundário do transformador serve de reserva às protecções localizadas em cada uma das saídas da subestação. Numa primeira análise, para que haja coordenação torna-se necessário que as temporizações reguladas na unidade de transformador, para todos os escalões de Máximo de Corrente, tenham de ser superiores à maior temporização ajustada nas protecções das saídas. O limiar de operação da protecção de reserva deve também ser maior de forma a garantir que, em caso de sobrealcance desta, não haja perda de selectividade. Esta solução dá origem, todavia, a um tempo de eliminação de defeitos pela protecção de reserva muito elevado, em particular para defeitos no barramento, os quais não são observados pelas protecções das saídas e são de extrema gravidade. A Selectividade Lógica tem como objectivo a aceleração do disparo da unidade que protege o barramento, através da interacção com as protecções a jusante. Para tal, o escalão de limiar alto é bloqueado após recepção da sinalização de arranque de alguma das funções de Máximo de Corrente de qualquer das saídas. Esta sinalização pode ser transmitida por cablagem, usando as opções disponíveis para as entradas físicas, ou pela rede de área local, usando a comunicação horizontal entre unidades. Desta forma, o tempo operacional da protecção de limiar alto do barramento pode ser efectivamente reduzido, bastando contemplar uma margem de segurança suficiente para a recepção da sinalização. Se o defeito for no barramento, só a respectiva protecção o verá, eliminando-o após essa curta temporização (Figura 6.56). Se, pelo contrário, o defeito for numa saída, a protecção correspondente arrancará e bloqueará imediatamente o disparo da protecção a montante (Figura 6.57). T U P S3 0 0 UU r=r= IrI r== 22 0 220 220 0 AA K K2 2 VV T U P S3 0 0 UU == IrIr== r r2 2 220 0AA 220 0 K2 K 2 VV T U P S3 0 0 UU == rr I rIr== 22 220 0AA 0 220 K2 K 2 VV T U P S3 0 0 UU = IrI r== r r= 22 220 A 220 00 K 2A K 2 VV Figura 6.56. Eliminação de defeito no barramento. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-102 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo T U P S3 0 0 UU r=r= IrIr== 22 0 220 0 220 AA K K2 2 VV Arranque Prot T U P S3 0UU 0 I rIr== r=r= 2 2 220 0AA 220 02 K K 2 VV T U P S3 0 0 UU IrIr== r=r= 22 220 220 0 K0 2AA K 2 VV T U P S3 0 0 UU IrIr== r=r= 22 220 220 0 K0 2AA K 2 VV Figura 6.57. Eliminação de defeito numa saída (Selectividade Lógica). O encravamento de Selectividade Lógica pode ser distinto para defeitos entre fases e defeitos fase-terra ou pode ser o mesmo. Nesta última solução, que é a implementada por defeito, a sinalização de arranque da Protecção de Máximo de Corrente de Terra gerada pelas protecções instaladas nas saídas deve ser obrigatoriamente direccional, pois os curto-circuitos à terra no barramento também são observados por estas protecções. Com esta funcionalidade perde-se independência entre a actuação das diversas unidades, ficando estas associadas por uma troca de informação, seja por cabo ou fibra óptica. O funcionamento é, porém, sempre do lado da segurança, pois na ausência desta ligação o defeito continua a ser eliminado, apesar de se perder selectividade. 6.15.2. PARAMETRIZAÇÃO Esta função não tem parametrização associada, devendo ser apenas configuradas as entradas digitais correspondentes ou a base de dados distribuída se se optar por uma comunicação pela rede de área local. 6.15.3. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO Os efeitos na lógica de automação do Bloqueio por Selectividade Lógica podem ser consultados na lógica correspondente às Protecções de Máximo de Corrente de Fases e Terra, nos Capítulos 6.2 e 6.5, respectivamente. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-103 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.16. FALHA DE DISJUNTOR A Falha de Disjuntor é uma função de importância crítica, frequentemente utilizada, que permite a actuação rápida das protecções de reserva no caso de um defeito não eliminado pelo(s) disjuntor(es) mais próximo(s) do ponto onde ocorreu o curto-circuito. A TPU TC420 disponibiliza esta funcionalidade para o disjuntor do secundário. 6.16.1. MÉTODO DE OPERAÇÃO Uma hipótese normalmente considerada no projecto de coordenação de protecções é a existência de uma ou mais formas de protecção de reserva, que garantam a eliminação do defeito no caso de uma falha no sistema principal de protecção (relé, disjuntor e cablagens). As protecções de reserva devem estar coordenadas temporalmente ou de outra forma com a protecção principal, para impedir disparos intempestivos daquelas. Adicionalmente, ou em alternativa, a Falha de Disjuntor permite reconhecer situações de falha no sistema de protecção que podem ser devidas efectivamente à não operação do disjuntor mas também a outras causas, como a incorrecta ligação ou configuração do circuito de disparo ou a avaria deste. A medida implementada nestas situações é equivalente à actuação de uma função de protecção de reserva e corresponde à eliminação do defeito por abertura de um disjuntor a montante, mais próximo da geração. A Falha de Disjuntor arranca com uma ordem de disparo de uma qualquer função de protecção de corrente. Após essa ordem, é iniciada uma temporização suficiente para a actuação do disjuntor, a eliminação do defeito e o consequente rearme de todas as funções de protecção. Se este rearme não ocorrer antes de terminada essa temporização, indicando a impossibilidade de operação do disjuntor em tempo útil, a sinalização de disparo da Falha de Disjuntor é gerada. A sinalização de falha é cancelada após o rearme de todas as funções de protecção. Arranque Prot. Disparo Prot. Falha Disjuntor Top Top Figura 6.58. Diagrama temporal do funcionamento da Falha de Disjuntor. A sinalização de Falha de Disjuntor deve estar configurada numa saída física e esse contacto ligado directamente ao circuito de disparo de um disjuntor a montante ou, em opção, a uma entrada de uma unidade de protecção de reserva. Esta informação pode também ser transmitida pela rede de área local, se bem que esta hipótese não deva ser escolhida por fazer depender uma função crítica do bom funcionamento das comunicações entre as unidades e introduzir um tempo de atraso adicional associado a estas. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-104 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Na ocorrência de um disparo da Falha de Disjuntor, a porção do sistema de energia que é isolada do resto da rede é maior que a mínima possível, o que conduz na prática a uma perda de selectividade, obtida em troca de uma garantia de segurança de funcionamento. 6.16.2. PARAMETRIZAÇÃO Para activar a função Falha de Disjuntor, o parâmetro Falha Disj> Estado deve ser parametrizado com o valor ON. O parâmetro Falha Disj> Top representa o tempo desde que a ordem de disparo do disjuntor é gerada pela protecção até à emissão da sinalização de Falha de Disjuntor, se entretanto não ocorrer o rearme das funções de protecção. Deve ser regulado para um valor superior ao tempo garantido de abertura do disjuntor somado ao maior tempo de rearme das funções de protecção activas. Automatismos Falha Disjuntor Parâmetros Parâmetros Falha Disj> Estado: OFF Falha Disj> Top: 0.200 Sup Circ Disparo> Estado: OFF Sup Circ Disparo> T Confirm: 0.200 6 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 6.59. Menu Parâmetros (Falha Disjuntor). Os parâmetros associados à função de Falha de Disjuntor aparecem juntamente com os da respectiva função de Supervisão do Circuito de Disparo, descrita no capítulo seguinte. Tabela 6.30. Parâmetros da Falha de Disjuntor. Parâmetro Gama Unidade Cenário Actual 1..1 1 Falha Disj> Estado OFF / ON OFF Falha Disj> Top 0,05..10 s Valor defeito 0,2 6.16.3. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO As condições de arranque da Falha de Disjuntor, normalmente disparos das funções de protecção, são reunidas numa variável própria. Esta variável é sujeita a um possível bloqueio definido pelo utilizador antes de ser utilizada pela função. Ao fim da temporização programada é produzido o disparo da função, o qual pode ser também bloqueado. A lógica da Falha de Disjuntor inclui também a da função de Supervisão do Circuito de Disparo descrita no capítulo seguinte. Esta função arranca quando, com o disjuntor fechado, a variável associada à entrada de supervisão transitar para o estado 0. O arranque é também condicionado TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-105 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo à habilitação da função. No caso de esgotada a temporização respectiva, a correspondente sinalização de avaria é gerada. A lógica desta função interage com a da função anterior: a sinalização de avaria produz, juntamente com a de arranque da Falha de Disjuntor, um disparo imediato desta última. Tabela 6.31. Descrição das variáveis lógicas do módulo da Falha de Disjuntor. Id Nome Descrição 41984 Sin Arranque Falha Disjunt Condições de arranque da falha de disjuntor 41985 Protecção Falha Disjuntor Sinalização de arranque da falha de disjuntor (sujeita a bloqueio) 41986 Disparo Falha Disjuntor Sinalização de disparo da falha de disjuntor (produzida pela função) 41987 Sin Disparo Falha Disjunt Disparo da falha de disjuntor (sujeito a bloqueio) 41988 Bloqueio Falha Disjuntor Condições de bloqueio da função de falha de disjuntor 41989 Supervisão Bobine Disjunt Estado do circuito de disparo do disjuntor, acessível numa entrada 41990 Estado Disjunt Supervisão Estado do disjuntor para utilização pela função de supervisão do circuito de disparo 41991 Arranque Avaria Sup Bobine Condições de arranque da função de supervisão do circuito de disparo 41992 Bloqueio Supervisão Bobine Condições de bloqueio da função de supervisão do circuito de disparo 41993 Avaria Supervisão Bobine Sinalização de avaria do circuito de disparo 6 Além das variáveis referidas na Tabela 6.31, estão também disponíveis as sinalizações correspondentes à alteração de parâmetros, lógica ou descritivos, bem como as gates associadas à lógica dos cenários e à activação da função. Existem também variáveis auxiliares utilizadas na lógica interna ao módulo. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-106 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 41997> Estado Falha Disjuntor OR O1 41984> Sin Arranque Falha Disjunt OR O2 41985> Protecção Falha Disjuntor AND I1 15644>Disparo Prot MI Fases I1 O1 I2 16396>Disparo Protec MI Terra I2 O2 I3 27139>Sin Disparo Dif Rest Terra I3 O3 I4 O1 I4 41999> Gate 2 Falha Disjuntor AND 41993> Avaria Supervisão Bobine OR 41998> Gate 1 Falha Disjuntor OR I1 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 41986> Disparo Falha Disjuntor OR I3 O1 O1 O2 O2 I3 41988> Bloqueio Falha Disjuntor OR I1 O1 I1 O2 I2 O3 I3 41989> Supervisão Bobine Disjunt OR O2 41807>Gate 2 Disjuntor O1 41994> Dados Falha Disjuntor OR O1 41990> Estado Disjunt Supervisão OR 41987> Sin Disparo Falha Disjunt AND O1 41991> Arranque Avaria Sup Bobine AND I1 I1 O1 I2 I2 O2 I3 O1 41995> Lógica Falha Disjuntor OR O1 I4 41992> Bloqueio Supervisão Bobine OR I1 O1 6 41996> Strings Falha Disjuntor OR O1 O2 Figura 6.60. Diagrama lógico do módulo da Falha de Disjuntor. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-107 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.17. SUPERVISÃO DO CIRCUITO DE DISPARO Em interacção próxima com a Falha de Disjuntor, a TPU TC420 implementa a Supervisão do Circuito de Disparo do disjuntor. Esta funcionalidade permite discriminar melhor situações de avaria e consequente falha de futuras operações sobre o aparelho de corte. 6.17.1. MÉTODO DE OPERAÇÃO Uma das razões para a não operação do disjuntor após uma ordem de disparo é uma avaria no circuito que liga o contacto de saída da protecção à bobina respectiva. A função de Falha de Disjuntor descrita anteriormente contempla esta situação. Porém, é possível implementar um esquema adicional de supervisão que permite tratar este caso de forma especial e mais eficientemente. Para tal, a continuidade do circuito de disparo deve ser monitorizada em permanência numa entrada binária configurada para o efeito. Em situação normal, o estado desse contacto deve coincidir com o estado do disjuntor, salvo nos períodos de transição, em que poderão estar discordantes momentaneamente. + + _ Comando abertura Entrada supervisão circuito disparo 6 _ Disjuntor Figura 6.61. Supervisão do Circuito de Disparo. A função de Supervisão do Circuito de Disparo arranca quando, com o disjuntor fechado, é detectada uma descontinuidade do circuito. Se, após uma temporização programada, esta situação se mantiver sem mudança de estado do disjuntor, é considerada a existência de uma avaria e produzida uma sinalização de alarme. Estado Circuito Estado Disjuntor Avaria Circuito Tempo Tempo Figura 6.62. Diagrama temporal do funcionamento da Supervisão do Circuito de Disparo. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-108 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo A sinalização de avaria é cancelada assim que o disjuntor mude para o estado aberto ou se a entrada de supervisão voltar a indicar a continuidade do circuito. Enquanto estas condições permanecerem válidas, não é garantido o sucesso de nenhuma operação de abertura do disjuntor. Por esta razão, a TPU TC420, em caso de avaria do circuito de disparo, condiciona a operação da função de Falha de Disjuntor: se ocorrer uma ordem de disparo de alguma das funções de protecção, a falha de disjuntor é de imediato sinalizada, sem ser efectuada a temporização associada, para que o defeito seja eliminado o mais rapidamente possível. 6.17.2. PARAMETRIZAÇÃO Para activar a função de supervisão do circuito de disparo do disjuntor, o parâmetro Sup Circ Disparo> Estado deve ser parametrizado com o valor ON. O parâmetro Sup Circ Disparo> T Confirm representa o tempo máximo que a entrada de supervisão pode estar a zero com o disjuntor fechado, sem ser sinalizada a avaria do circuito. O seu valor deve ser suficiente para permitir que a discordância transitória dos estados durante as operações normais do disjuntor não dêem origem a esta sinalização. A regulação destes parâmetros é feita conjuntamente com a função de Falha de Disjuntor. Tabela 6.32. Parâmetros da Supervisão de Falha de Disjuntor. Parâmetro Gama Unidade Cenário Actual 1..1 1 Sup Circ Disparo> Estado OFF / ON OFF Sup Circ Disparo> T Confirm 0,05..10 s Valor defeito 6 0,2 6.17.3. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO A lógica associada à Supervisão do Circuito de Disparo pode ser consultada no Capítulo 6.16, relativo à Falha de Disjuntor. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-109 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.18. TRANSFERÊNCIA DE PROTECÇÕES A transferência das ordens de disparo é uma funcionalidade importante em subestações cuja topologia permita o recurso a um disjuntor de reserva durante períodos de indisponibilidade do disjuntor associado ao painel. A TPU TC420 disponibiliza, por defeito, um automatismo de transferência de protecções para o disjuntor da linha. 6.18.1. MÉTODO DE OPERAÇÃO Diversas subestações apresentam uma topologia semelhante à indicada na Figura 6.63. Tal configuração permite proceder à manutenção do disjuntor do transformador (ou linha) sem perder por isso selectividade na operação das protecções. B byp BI Sbar Dint Sbyp SisoI 6 Figura 6.63. Topologia de subestação com barramento de bypass. Nessa situação, os seccionadores de isolamento (Sisol) e de barras (Sbar) estão abertos, para garantir que as acções de manutenção são feitas em segurança, ao mesmo tempo que o seccionador de bypass (Sbyp) está fechado e liga directamente o equipamento ao barramento de bypass. Este barramento está ligado ao barramento de serviço pelo disjuntor interbarras (Dint). É este o disjuntor que deverá passar a abrir no caso de um defeito no equipamento cujas ordens de disparo estão transferidas. Esta configuração pressupõe que, de entre os diversos equipamentos que podem ser ligados ao mesmo barramento de bypass, apenas um disjuntor está indisponível de cada vez, pois o disjuntor interbarras serve de reserva a todos eles. A Transferência de Protecções apenas afecta as ordens de disparo das funções de protecção. Estas passam a actuar directamente sobre o disjuntor interbarras. Os comandos manuais de abertura não são transferidos para que seja possível manobrar o disjuntor em manutenção. A TPU TC420 activa automaticamente a Transferência de Protecções se o respectivo seccionador de bypass estiver fechado. Esta função pode também ser activada pelo utilizador por mudança de um parâmetro na interface local ou remota. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-110 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.18.2. PARAMETRIZAÇÃO O parâmetro Estado deve ser posto a ON quando se pretender activar a transferência das ordens de disparo das protecções para o disjuntor interbarras, independentemente do estado do seccionador de bypass. Automatismos Transferência de Protecções Cenário 1 Cenário 1 Estado: OFF ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 6.64. Menu Cenário 1 (Transferência de Protecções). Tabela 6.33. Parâmetros da Transferência de Protecções. Parâmetro Gama Unidade Valor defeito Cenário Actual 1..4 1 Estado OFF / ON OFF 6 6.18.3. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO Na variável de estado da função é sinalizada a activação da transferência dos disparos para o disjuntor interbarras. Esta pode ser activada pelo parâmetro definido pelo utilizador ou pelo fecho do seccionador de bypass respectivo. Um bloqueio da função com condições definidas pelo utilizador está disponível. O comando do disjuntor interbarras pode ser configurado numa saída, sendo activado se houver o disparo de uma função de protecção. Tabela 6.34. Descrição das variáveis lógicas do módulo da Transferência de Protecções. Id Nome Descrição 40960 Disparo Transfer Protecção Disparo das funções de protecção 40961 Cmd Transfer Protecções Comando de abertura do disjuntor interbarras por transferência de protecções 40962 Estado Transfer Protecções Estado da transferência de protecções, activado pelo fecho do seccionador de bypass ou por comando do utilizador 40963 Bloqueio Transfer Protec Condições de bloqueio da função TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-111 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Estão também disponíveis as sinalizações correspondentes à alteração de parâmetros, lógica ou descritivos, bem como as gates associadas à lógica dos cenários e à activação da função. 40960> Disparo Transfer Protecção OR 41735>Gate Abert Disjunt Protec 40967> Automat Transfer Protec OR 40976> Gate 1 Transferência Prot OR O1 O2 49946>Estado Secc Bypass I1 O1 I2 O2 I1 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 I3 O3 I3 40961> Cmd Transfer Protecções AND 40962> Estado Transfer Protecções AND I1 O1 I2 41764>Bloq Cmd Fecho Disj Autom I3 40963> Bloqueio Transfer Protec OR I1 O1 O2 Figura 6.65. Diagrama lógico do módulo da Transferência de Protecções. 6 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-112 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.19. SUPERVISÃO DAS MANOBRAS DO DISJUNTOR A TPU TC420 oferece, para o disjuntor da linha, funções de supervisão das respectivas manobras, ao mesmo tempo que disponibiliza informação adicional sobre a sua operação e implementa uma lógica de comando e controlo completa deste órgão de corte. 6.19.1. MÉTODO DE OPERAÇÃO Para além das funções de automação associadas ao disjuntor já descritas, a TPU TC420 executa a supervisão das manobras desse aparelho. Esta função permite fazer o controlo da operação do órgão e sinalizar diferentes tipos de avarias. A supervisão das manobras tem por objectivo a monitorização da correcta execução dos comandos dados sobre o disjuntor. Para o correcto funcionamento da função de supervisão das manobras devem ser configuradas e cabladas as entradas correspondentes ao estado do aparelho (a de disjuntor fechado, a de disjuntor aberto ou ambas). Devem também ser configurados e ligados aos circuitos de abertura e fecho os respectivos comandos. Após a emissão de um comando de abertura ou fecho, é contado um tempo findo o qual, se não tiver ocorrido a mudança esperada de estado do aparelho, é emitida uma sinalização de avaria da manobra. Podem ser parametrizados tempos distintos para as manobras de abertura e fecho. As sinalizações de avaria são canceladas com a mudança de estado do disjuntor. Cmd Abertura Cmd Fecho Estado Disjuntor Avaria Man Abert Avaria Man Fecho Tman fecho Tman abertura Figura 6.66. Diagrama temporal de funcionamento da supervisão das manobras do disjuntor. É também disponibilizada a supervisão da respectiva mola, cujo estado pode ser configurado para estar acessível numa entrada binária. Esta funcionalidade pressupõe que após uma ordem de disparo, há um tempo admissível para que se dê o rearme da mola. Se o tempo em que o contacto de mola frouxa permanece activo exceder um valor parametrizado pelo utilizador uma TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-113 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo sinalização de avaria da mola será produzida. Esta sinalização é cancelada assim que a mola rearme. Mola Frouxa Avaria Mola Tmola Tmola Figura 6.67. Diagrama temporal de funcionamento da supervisão da mola do disjuntor. São ainda registados um contador com o número de manobras de abertura e outro apenas com o número de disparos com origem em funções de protecção. Os comandos com origem externa à protecção (por exemplo, aqueles com origem directamente no próprio aparelho) são também considerados no contador de manobras. São também calculadas as correntes cortadas por cada pólo do disjuntor, e as somas dos respectivos quadrados são acumuladas em memória não volátil. Esta informação é importante para avaliar a utilização de um determinado disjuntor e os esforços a que foi submetido, daí concluindo a probabilidade deste vir a operar incorrectamente nas próximas manobras e a necessidade de proceder à sua manutenção. Com esse fim em vista, a TPU TC420 gera uma sinalização de alarme quando o somatório das correntes cortadas por algum dos pólos do disjuntor atingir um limiar máximo especificado nos dados da função. É também gerada uma sinalização de alarme quando o número de manobras de abertura iguala um valor especificado. 6 6.19.2. PARAMETRIZAÇÃO Para activar a função de supervisão das manobras do disjuntor, o parâmetro Sup Disj> Estado deve ser parametrizado com o valor ON. Os parâmetros Sup Disj> T Abertura e Sup Disj> T Fecho indicam o tempo máximo permitido para cada uma destas manobras. Se, após a emissão de uma ordem de abertura ou fecho, a respectiva temporização esgotar antes da correcta mudança de estado do aparelho, será sinalizada a avaria de manobra. Estes tempos devem ser regulados para valores superiores aos tempos de abertura e fecho do disjuntor, respectivamente, contando igualmente com o tempo de confirmação das entradas binárias onde é monitorizado o estado do órgão. O parâmetro Sup Mola> Estado permite activar a função de supervisão da mola do disjuntor se for parametrizado com o valor ON. O parâmetro Sup Mola> T Confirm está associado a esta função: se o contacto de mola frouxa estiver activo durante um tempo superior ao regulado, a correspondente sinalização de avaria será gerada. Este tempo deve ter em conta o tempo máximo garantido de rearme da mola do disjuntor após uma manobra de disparo. O máximo admissível para as correntes cortadas pelo disjuntor pode ser definido regulando o parâmetro Sup Disj> Alarme I2. Assim que o somatório dos quadrados das correntes cortadas exceder este limite em qualquer um dos pólos, a sinalização de alarme respectiva será gerada. O parâmetro equivalente para o número máximo de manobras do disjuntor é Sup Disj> Alarme Manobras. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-114 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Supervisão de Aparelhos Disjuntor Parâmetros Parâmetros Sup Sup Sup Sup Sup Sup Sup Disj> Disj> Disj> Disj> Disj> Mola> Mola> Estado: OFF T Abertura: 0.100 T Fecho: 0.100 Alarme Manobras: 1000 Alarme I²: 100.000 Estado: OFF T Confirm: 0.100 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 6.68. Menu Cenário 1 (Disjuntor). Tabela 6.35. Parâmetros da Supervisão das Manobras do Disjuntor. Parâmetro Gama Unidade Valor defeito Cenário Actual 1..1 1 Sup Disj> Estado OFF / ON OFF Sup Disj> T Abertura 0,05..60 s 0,1 Sup Disj> T Fecho 0,05..60 s 0,1 Sup Disj> Alarme Manobras 1..25000 Sup Disj> Alarme I² 1..99999 Sup Mola> Estado OFF / ON Sup Mola> T Confirm 0,05..60 1000 kA² 100 6 OFF s 0,1 6.19.3. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO O módulo associado ao disjuntor inclui a lógica de comando de abertura e fecho do órgão. Para cada uma destas manobras são disponibilizadas variáveis lógicas às quais devem ser ligadas as diversas ordens de abertura e fecho. Estas ordens estão organizadas de acordo com a sua causa. Esta pode ser: ♦ Ordem das Protecções: comandos com origem em funções de protecção; ♦ Ordem dos Automatismos: comandos com origem em funções de automação; ♦ Comando Local: comando dado pelo utilizador com origem na interface local (por exemplo, pelas teclas funcionais); ♦ Comando Remoto: comando dado pelo utilizador com origem na interface remota (rede de área local); ♦ Comando Externo: comando manual recebido numa entrada da protecção, normalmente dado numa botoneira no próprio aparelho. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-115 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo A causa associada a funções de protecção só está disponível por defeito a comandos de abertura. Estas causas têm uma correspondência directa com aquelas que fazem parte do protocolo de comunicações com o sistema de SCADA (ver Capítulo 5.3-Protocolos SCADA). A divisão das diversas ordens pela causa associada permite considerar condições de bloqueio diferentes para cada uma delas. Essas condições podem ser específicas para uma dada causa ou gerais a todas as manobras de um dado tipo. Para os comandos manuais é considerada a hipótese de um bypass aos bloqueios activos no caso de se verificarem determinadas condições definidas pelo utilizador. Por defeito, essas condições referem-se unicamente ao Regime Normal/Emergência. As diversas ordens de abertura do disjuntor, depois de condicionadas aos respectivos bloqueios, ligam a variáveis de comando que podem ser configuradas em saídas da protecção. Está disponível uma variável de comando associada exclusivamente a disparos de funções de protecção e outra para as restantes causas (abertura por funções de controlo ou comando manual). Esta opção permite considerar circuitos distintos de disparo e abertura do disjuntor, com as respectivas ordens configuradas em contactos distintos. Está também disponível uma variável de comando geral de abertura do disjuntor, que deve ser utilizada no caso do circuito de disparo ser único. Em relação ao comando de fecho, dado que não pode ter origem em funções de protecção, apenas existe uma variável para todas as possíveis ordens e que pode ser configurada num contacto de saída. Para além das variáveis directamente relacionadas com os comandos de abertura e fecho são consideradas neste módulo diversas outras gates. Por um lado estão disponíveis diversas variáveis que podem ser configuradas como entradas e que correspondem às diversas sinalizações relativas ao aparelho que podem ser monitorizados, tais como os contactos associados ao estado e à posição do órgão, os níveis de fuga de SF6, o estado da mola ou a falta de tensão contínua do painel. Estão também disponíveis entradas associadas a comandos como ordens de disparo de funções de protecção externas, comandos executados directamente no disjuntor ou sinalizações de arco interno na cela para abertura do disjuntor. Por outro lado consideram-se as diversas sinalizações geradas pela TPU TC420 associadas às funções de supervisão das manobras de abertura e fecho, da mola do disjuntor e do somatório dos quadrados das correntes cortadas. Tabela 6.36. Descrição das variáveis lógicas do módulo da Supervisão das Manobras do Disjuntor. Id Nome Descrição 41728 Ordem Abert Disjunt Local ... ... Condições de ordem de abertura do disjuntor para cada uma das 5 causas 41732 Ordem Abert Disjunt Extern TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-116 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Ordem de abertura do disjuntor associada a cada uma das causas (considerando possível bloqueio) 41733 Gate Abert Disjunt Local ... ... 41737 Gate Abert Disjunt Extern 41738 Cmd Abert Disjunt Protec Comando de abertura do disjuntor quando a causa associada é relativa a protecções 41739 Cmd Abert Disjunt Controlo Comando de abertura do disjuntor quando a causa associada não é relativa a protecções 41740 Cmd Abertura Disjuntor Comando de abertura geral do disjuntor 41741 Bloq Cmd Abert Disj Local ... ... Condições de bloqueio de abertura para cada uma das 5 causas de abertura 41745 Bloq Cmd Abert Disj Extern 41746 Bloq Cmd Abert Disjuntor Condições gerais de bloqueio de abertura 41747 Permissão Abert Disj Local ... ... 41749 Permissão Abert Disj Exter Permissão de comandos de abertura para cada uma das causas associadas a comandos manuais, resultante da ausência do bloqueio respectivo ou de condições de bypass activas 41750 Bypass Bloq Abert Local ... ... 41752 Bypass Bloq Abert Externa 41753 Cmd Fecho Disjuntor Local ... ... 41756 Cmd Fecho Disjuntor Extern 41757 Gate Fecho Disjunt Local ... ... 41760 Gate Fecho Disjunt Externo 41761 Cmd Fecho Disjuntor Comando de fecho geral do disjuntor 41762 Bloq Cmd Fecho Disj Local ... ... Condições de bloqueio de fecho para cada uma das 4 causas de fecho 41765 Bloq Cmd Fecho Disj Extern 41766 Bloq Cmd Fecho Disjuntor Condições gerais de bloqueio de fecho 41767 Permissão Fecho Disj Local ... ... 41769 Permissão Fecho Disj Exter Permissão de comandos de fecho para cada uma das causas associadas a comandos manuais, resultante da ausência de bloqueio respectivo ou de condições de bypass activas 41770 Bypass Bloq Fecho Local ... ... 41772 Bypass Bloq Fecho Externa 41773 Disjuntor Aberto Entrada associada ao disjuntor aberto 41774 Disjuntor Fechado Entrada associada ao disjuntor fechado 41775 Estado Disjuntor Estado do disjuntor resultante das duas entradas Disjuntor Aberto / Fechado 41776 Estado Indefinido Disjunt Invalidade do estado do disjuntor 41777 Disjuntor Extraído Entrada associada ao disjuntor extraído 41778 Disjuntor Introduzido Entrada associada ao disjuntor introduzido TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 Condições de bypass aos bloqueios de abertura para as causas associadas a comandos manuais Condições de ordem de fecho do disjuntor para cada uma das 4 causas Ordem de fecho do disjuntor associada a cada uma das causas (considerando possível bloqueio) Condições de bypass aos bloqueios de fecho para as causas associadas a comandos manuais 6-117 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 41779 Posição Disjuntor Posição do disjuntor resultante das duas entradas Disjuntor Extraído / Introduzido 41780 Posição Indefinida Disjunt Invalidade da posição do disjuntor 41781 Disparo Externo Disjuntor Entrada associada a uma sinalização de disparo externa à protecção 41782 Ligar Disjuntor TPL Entrada associada a uma ordem externa de fecho por botoneira 41783 Desligar Disjuntor TPL Entrada associada a uma ordem externa de abertura por botoneira 41784 Comando Disjuntor Inibido Entrada associada ao bloqueio de comando do disjuntor (regime local nível 0, comandos apenas permitidos no próprio órgão) 41785 Fuga SF6 Nível 1 Disjuntor Entrada associada ao 1º nível de fuga de SF6 41786 Fuga SF6 Nível 2 Disjuntor Entrada associada ao 2º nível de fuga de SF6 41787 Mola Frouxa Disjuntor Entrada associada ao estado da mola do disjuntor 41788 Falta CC Disjuntor ... ... Entradas associadas à falta de alimentação em tensão contínua do painel 41789 Falta CC Motor 41790 Arco Interno CB ... ... 41792 Arco Interno CCFC 41793 Avaria Mola Frouxa Disjunt Sinalização de avaria da mola do disjuntor 41794 Avaria Abertura Disjuntor Sinalização de avaria de manobra de abertura 41795 Avaria Fecho Disjuntor Sinalização de avaria de manobra de fecho 41796 Avaria Manobra Disjuntor Sinalização de avaria de manobra 41797 Alarme Máximo I² Disjuntor Sinalização de máximo do somatório das correntes cortadas 41798 Regime L/R Disjuntor ... ... Regimes de funcionamento do painel para comando do disjuntor 41800 Regime N/E Disjuntor 41801 Alarme Max Manobras Disj Sinalização de máximo do número de manobras de abertura 41815 Estado Disjuntor 11 Estado indefinido do disjuntor (entradas de disjuntor aberto e disjuntor fechado ambas a 1) 41816 Estado Disjuntor 00 Estado indefinido do disjuntor (entradas de disjuntor aberto e disjuntor fechado ambas a 0) Entradas associadas a arcos internos nos compartimentos da parte móvel, do motor ou da caixa de fim de cabo Além das variáveis referidas na Tabela 6.36, estão também disponíveis as sinalizações correspondentes à alteração de parâmetros, lógica ou descritivos, bem como as gates associadas à lógica dos cenários e à activação da função. Existem também variáveis auxiliares utilizadas na lógica interna ao módulo. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-118 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 41781> Disparo Externo Disjuntor 41730> Ordem Abert Disjunt Protec OR 41805> Gate 1 Disjuntor OR 10285>Modo Oper Disparo Protec 41790> Arco Interno CB OR O1 O2 O2 I1 O1 I2 O2 I1 O1 I2 O2 15644>Disparo Prot MI Fases I3 I3 16396>Disparo Protec MI Terra I4 I4 53253>Disparo Transformador I5 I5 19471>Disparo Máximo U Fases I6 I6 20231>Disparo Max Tensão Terra I7 I7 41791> Arco Interno CPM OR O1 21009>Disparo Mínimo U Fases 41735> Gate Abert Disjunt Protec AND I8 41743> Bloq Cmd Abert Disj Protec I8 OR I1 O1 I2 O2 I3 O3 40960>Disparo Transfer Protecção O4 OR O1 O2 41731> Ordem Abert Disjunt Autom 41792> Arco Interno CCFC OR I1 O1 I2 O2 41736> Gate Abert Disjunt Autom OR O1 I1 O2 AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 I3 41785> Fuga SF6 Nível 1 Disjuntor 41744> Bloq Cmd Abert Disj Autom OR 41786> Fuga SF6 Nível 2 Disjuntor 41746> Bloq Cmd Abert Disjuntor OR I1 O1 I2 O2 I1 I3 O1 I2 O2 41747> Permissão Abert Disj Local I1 O1 O2 I2 O2 I3 O3 I1 O1 I1 O1 O4 I2 O2 I2 O2 O2 O3 O5 O6 OR OR I3 41750> Bypass Bloq Abert Local OR I1 O1 I2 O2 41729> Ordem Abert Disjunt Remoto OR O1 I1 41799> Regime M/A Disjuntor 41742> Bloq Cmd Abert Disj Remoto OR O2 OR I1 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 O3 I3 41798> Regime L/R Disjuntor OR 10254>Modo Operação L/R I1 O2 I3 41741> Bloq Cmd Abert Disj Local O1 10255>Modo Operação M/A AND O1 O1 OR I1 O1 I2 O2 41733> Gate Abert Disjunt Local OR OR 41784> Comando Disjuntor Inibido I2 41728> Ordem Abert Disjunt Local OR O1 41748> Permissão Abert Disj Remot OR 41751> Bypass Bloq Abert Remota 41734> Gate Abert Disjunt Remoto AND I1 O1 O2 I1 O1 I2 I2 O2 I3 I3 6 OR I1 O1 I2 O2 41783> Desligar Disjuntor TPL 41732> Ordem Abert Disjunt Extern OR O3 41745> Bloq Cmd Abert Disj Extern OR O1 I1 O1 O2 I2 O2 OR 41800> Regime N/E Disjuntor OR 10256>Modo Operação N/E I1 O1 I2 O2 I1 O1 I2 O2 41752> Bypass Bloq Abert Externa OR 41749> Permissão Abert Disj Exter 41737> Gate Abert Disjunt Extern AND I1 O1 I1 O1 I2 O2 O2 I3 OR O3 I1 O1 I2 O4 I2 O2 I3 O5 O6 O7 Figura 6.69. Diagrama lógico do módulo do Disjuntor (comandos de abertura). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-119 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 41738> Cmd Abert Disjunt Protec 41807> Gate 3 Disjuntor AND OR I1 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 I3 I3 41808> Gate 4 Disjuntor AND I1 O1 I2 O2 I3 41740> Cmd Abertura Disjuntor 41811> Gate 7 Disjuntor OR OR I1 O1 I2 O2 I3 O3 I4 I1 41809> Gate 5 Disjuntor O1 I2 AND I1 O1 I2 O2 I3 I3 I5 41814> Gate 10 Disjuntor 41773> Disjuntor Aberto 41812> Gate 8 Disjuntor OR 41775> Estado Disjuntor OR AND AND I1 O1 I1 O1 O2 I2 O2 I3 O3 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 I3 O3 I3 O4 O5 41813> Gate 9 Disjuntor 41739> Cmd Abert Disjunt Controlo 41810> Gate 6 Disjuntor OR AND I1 O1 O2 O4 I1 O1 I2 O5 I2 O2 I3 O6 I3 O7 AND 41774> Disjuntor Fechado OR O1 I1 O1 I2 O2 I3 41806> Gate 2 Disjuntor O2 OR O3 O4 41815> Estado Disjuntor 11 41776> Estado Indefinido Disjunt AND O5 OR I1 O1 I1 I2 O2 I2 I3 O1 I3 41816> Estado Disjuntor 00 I1 O1 41990>Estado Disjunt Supervisão I2 O2 49159>Bloq Cmd Abert Secc Isol O3 49171>Bloq Cmd Fecho Secc Isol O4 49927>Blq Cmd Abert Secc Bypass O5 49939>Blq Cmd Fecho Secc Bypass O6 53530>Nível Tensão 1 Transf O7 6 AND I1 O1 I2 O2 I3 Figura 6.70. Diagrama lógico do módulo do Disjuntor (estado). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-120 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 41819> Gate 15 Disjuntor 41777> Disjuntor Extraído 41817> Gate 13 Disjuntor 41779> Posição Disjuntor OR AND I1 O1 I1 O1 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 O2 I2 O2 I3 O3 I3 OR AND I3 O4 O5 41818> Gate 14 Disjuntor AND 41778> Disjuntor Introduzido I1 O1 O1 I2 O2 O2 I3 OR O3 O4 O5 41820> Gate 16 Disjuntor 41780> Posição Indefinida Disjunt AND OR I1 O1 I1 I2 O2 I2 I3 O1 I3 41821> Gate 17 Disjuntor AND I1 O1 I2 O2 6 I3 6.71. Diagrama lógico do módulo do Disjuntor (posição). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-121 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 41755> Cmd Fecho Disjuntor Autom OR I1 O1 O2 41759> Gate Fecho Disjunt Autom 41764> Bloq Cmd Fecho Disj Autom 41761> Cmd Fecho Disjuntor AND OR OR I1 O1 I1 O1 O2 I2 O2 I1 O1 I2 I2 O2 I3 I3 I4 I4 40962>Estado Transfer Protecções I5 I5 10246>Modo Exploração Normal 41753> Cmd Fecho Disjuntor Local I6 I7 41766> Bloq Cmd Fecho Disjuntor OR 53252>Bloq Fecho Transformador O1 O2 41757> Gate Fecho Disjunt Local OR I1 I1 O1 I2 O2 I1 O1 I3 O3 I2 O2 I4 O4 I5 O5 AND O1 41762> Bloq Cmd Fecho Disj Local OR 41787> Mola Frouxa Disjuntor 8705>Arranque Temp Oscilografia I3 41767> Permissão Fecho Disj Local O2 OR 41770> Bypass Bloq Fecho Local O1 I2 O2 O1 O2 41788> Falta CC Disjuntor OR O1 I3 OR I1 I1 I2 41789> Falta CC Motor OR I3 O1 OR I1 O1 I2 O2 41793> Avaria Mola Frouxa Disjunt OR O1 41754> Cmd Fecho Disjuntor Remoto 41758> Gate Fecho Disjunt Remoto OR AND O1 I1 41763> Bloq Cmd Fecho Disj Remoto 41768> Permissão Fecho Disj Remot O2 OR O1 I2 O2 41771> Bypass Bloq Fecho Remota I3 I1 O1 I2 O2 OR I1 O1 I2 O2 O1 41801> Alarme Max Manobras Disj I3 OR I1 41797> Alarme Máximo I² Disjuntor 41802> Dados Disjuntor OR OR O1 O1 I3 OR I1 O1 I2 O2 41803> Lógica Disjuntor OR O1 41756> Cmd Fecho Disjuntor Extern 41782> Ligar Disjuntor TPL OR 41760> Gate Fecho Disjunt Externo OR O1 O2 41765> Bloq Cmd Fecho Disj Extern AND I1 O1 I2 O2 41769> Permissão Fecho Disj Exter OR I1 O1 O2 41804> Estado Automat Disjuntor I3 OR OR O1 I2 I1 I2 41772> Bypass Bloq Fecho Externa O2 I1 O1 I2 O2 O1 I3 OR I1 O1 I2 O2 41796> Avaria Manobra Disjuntor 41794> Avaria Abertura Disjuntor OR OR I1 O1 O2 41822> Gate 18 Disjuntor 41823> Gate 19 Disjuntor I1 41824> Gate 20 Disjuntor OR OR O1 I1 OR O1 I1 O1 41795> Avaria Fecho Disjuntor O1 I2 I3 OR O1 O2 Figura 6.72. Diagrama lógico do módulo do Disjuntor (comandos de fecho). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-122 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 6.20. SUPERVISÃO DAS MANOBRAS DOS SECCIONADORES À semelhança do que é feito para o disjuntor, também para os diversos seccionadores associados a um painel de transformador a TPU TC420 disponibiliza funções de supervisão das manobras. Completando essas funções, está implementada por defeito uma lógica de comando completa de cada um dos seccionadores. 6.20.1. MÉTODO DE OPERAÇÃO A TPU TC420 permite a supervisão de um máximo de cinco seccionadores associados ao painel do secundário do transformador. Uma configuração máxima prevista é, por exemplo, a indicada na Figura 6.73. São considerados: ♦ Seccionador de isolamento (SIsol): faz a ligação entre o equipamento e o respectivo disjuntor; ♦ Seccionador de bypass (Sbyp): faz a ligação directa do equipamento ao barramento de bypass; ♦ Seccionadores de barra (Sbar, Sbar1, Sbar2): fazem a ligação entre o disjuntor e um dado barramento. SisoI 6 Sbyp Sbar Sbar1 Sbar2 BI B II B byp Figura 6.73. Configuração de painel de transformador. São, no entanto, possíveis outras configurações. O seccionador de bypass deve manter o seu significado lógico devido à interacção existente com a transferência dos disparos das protecções. Para cada um dos seccionadores, é executada em opção a supervisão das manobras. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-123 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Para o correcto funcionamento da função de supervisão das manobras, devem ser configuradas e cabladas as entradas correspondentes ao estado do aparelho (a de seccionador fechado, a de seccionador aberto ou ambas). Devem também ser configurados e ligados aos circuitos de abertura e fecho os respectivos comandos. Após a emissão de um comando de abertura ou fecho, é contado um tempo findo o qual, se não tiver ocorrido a mudança de estado correcta do aparelho, é emitida uma sinalização de avaria da manobra. Podem ser parametrizados tempos distintos para as manobras de abertura e fecho. Na situação em que sejam monitorizados em simultâneo os contactos correspondentes a seccionador aberto e fechado, a temporização pára assim que se detectar a transição de uma das duas entradas (situação em que o órgão fica em estado indefinido, o que indica que iniciou a manobra). As sinalizações de avaria são canceladas com a mudança de estado do seccionador. Cmd Abertura Cmd Fecho Estado Seccionador Avaria Man Abert Avaria Man Fecho Tman fecho Tman abertura 6 Figura 6.74. Diagrama temporal de funcionamento da supervisão das manobras do seccionador. A informação do número de manobras de abertura é disponibilizada pela TPU TC420. Esta informação também é refrescada se forem detectados comandos sobre o seccionador externos à protecção (por exemplo, directamente no próprio aparelho). É gerada uma sinalização de alarme quando o número de manobras de abertura iguala um valor especificado. 6.20.2. PARAMETRIZAÇÃO Para activar a função de supervisão das manobras de um dado seccionador, o parâmetro Estado deve ser parametrizado com o valor ON. Os parâmetros T Abertura e T Fecho indicam o tempo máximo permitido para cada uma destas manobras. Se, após a emissão de uma ordem de abertura ou fecho, a respectiva temporização esgotar antes da correcta mudança de estado do aparelho, será sinalizada a avaria de manobra. Estes tempos devem ser regulados para valores superiores aos tempos de abertura e fecho do seccionador, respectivamente, contando igualmente com o tempo de confirmação das entradas binárias onde é monitorizado o estado do órgão. O máximo admissível para o número de manobras do seccionador pode ser definido regulando o parâmetro Alarme Manobras. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-124 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Supervisão de Aparelhos Seccionador Isolamento Parâmetros Parâmetros Estado: OFF T Abertura: 0.100 T Fecho: 0.100 Alarme Manobras: 1000 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 6.75. Menu Parâmetros (Seccionador Isolamento). Este conjunto de parâmetros é idêntico para cada um dos seccionadores monitorizados pela TPU TC420. Tabela 6.37. Parâmetros da Supervisão das Manobras dos Seccionadores. Parâmetro Gama Unidade Valor defeito Cenário Actual 1..1 1 Estado OFF / ON OFF T Abertura 0,05..60 s 0,1 T Fecho 0,05..60 s 0,1 Alarme Manobras 1..25000 1000 6 6.20.3. LÓGICA DE AUTOMAÇÃO O módulo associado a cada seccionador inclui a lógica de comando de abertura e fecho do órgão. Para cada uma destas manobras são disponibilizadas variáveis lógicas às quais devem ser ligadas as diversas ordens de abertura e fecho. Comparativamente com o disjuntor são consideradas apenas duas causas por defeito: ♦ Comando Local: comando dado pelo utilizador com origem na interface local (por exemplo, pelas teclas funcionais); ♦ Comando Remoto: comando dado pelo utilizador com origem na interface remota (rede de área local). São consideradas condições de bloqueio específicas a cada uma das origens dos comandos, bem como condições de bloqueio gerais a todas as manobras de um dado tipo. É considerada ainda a hipótese de um bypass aos bloqueios activos no caso de se verificarem determinadas condições definidas pelo utilizador. Por defeito, essas condições referem-se unicamente ao Regime Normal/Emergência. As diversas ordens de abertura do seccionador, depois de condicionadas aos respectivos bloqueios, ligam a variáveis de comando que podem ser configuradas em saídas da protecção. Existem duas: uma de abertura e uma de fecho. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-125 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo Para além das variáveis directamente relacionadas com os comandos de abertura e fecho são consideradas neste módulo outras gates. Estas podem ser variáveis associadas a entradas físicas, como os contactos associados ao estado do órgão ou a inibição de comandos não locais; ou podem ser sinalizações geradas pela função de supervisão das manobras de abertura e fecho. Tabela 6.38. Descrição das variáveis lógicas do módulo da Supervisão das Manobras do Seccionador de Isolamento. Id Nome Descrição 49152 Cmd Abert Sec Isol Local ... ... Condições de ordem de abertura do seccionador para cada uma das 2 causas 49153 Cmd Abert Sec Isol Remoto 49154 Gate Abert Sec Isol Local ... ... 49155 Gate Abert Sec Isol Remot 49156 Cmd Abertura Secc Isol Comando de abertura geral do seccionador 49157 Bloq Cmd Abert SecIsol Loc ... ... Condições de bloqueio de abertura para cada uma das 2 causas de abertura 49158 Bloq Cmd Abert SecIsol Rem 49159 Bloq Cmd Abert Secc Isol Condições gerais de bloqueio de abertura 49160 Perm Abert Sec Isol Local ... ... 49161 Perm Abert Sec Isol Remota Permissão de comandos de abertura para cada uma das causas, resultante da ausência do bloqueio respectivo ou de condições de bypass activas 49162 Byp Blq Abert Sec Isol Loc ... ... 49163 Byp Blq Abert Sec Isol Rem 49164 Cmd Fecho Sec Isol Local ... ... 49165 Cmd Fecho Sec Isol Remoto 49166 Gate Fecho Sec Isol Local ... ... 49167 Gate Fecho Sec Isol Remot 49168 Cmd Fecho Secc Isolamento Comando de fecho geral do seccionador 49169 Bloq Cmd Fecho S Isol Loc ... ... Condições de bloqueio de fecho para cada uma das 2 causas de fecho 49170 Bloq Cmd Fecho S Isol Rem 49171 Bloq Cmd Fecho Secc Isol Condições gerais de bloqueio de fecho 49172 Perm Fecho Sec Isol Local ... ... Permissão de comandos de fecho para cada uma das causas, resultante da ausência de bloqueio respectivo ou de condições de bypass activas 49173 Perm Fecho Sec Isol Remota 49174 Byp Blq Fecho Sec Isol Loc ... ... 49175 Byp Blq Fecho Sec Isol Rem TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 Ordem de abertura do seccionador associada a cada uma das causas (considerando possível bloqueio) Condições de bypass aos bloqueios de abertura para cada uma das causas Condições de ordem de fecho do seccionador para cada uma das 2 causas Ordem de fecho do seccionador associada a cada uma das causas (considerando possível bloqueio) Condições de bypass aos bloqueios de fecho para cada uma das causas 6-126 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 49176 Secc Isolamento Aberto Entrada associada ao seccionador aberto 49177 Secc Isolamento Fechado Entrada associada ao seccionador fechado 49178 Estado Secc Isolamento Estado do seccionador resultante das duas entradas Seccionador Aberto / Fechado 49179 Estado Indef Sec Isolament Invalidade do estado do seccionador 49180 Comando Secc Isol Inibido Entrada associada ao bloqueio de comando do seccionador (regime local nível 0, comandos apenas permitidos no próprio órgão) 49181 Avaria Manob Abert S Isol Sinalização de avaria de manobra de abertura 49182 Avaria Manob Fecho S Isol Sinalização de avaria de manobra de fecho 49183 Avaria Manobra Secc Isol Sinalização de avaria de manobra 49184 Regime L/R Secc Isolamento ... ... Regimes de funcionamento do painel para comando do seccionador 49185 Regime N/E Secc Isolamento 49186 Alarme Max Manob Secc Isol Sinalização de máximo do número de manobras de abertura 49193 Estado 11 Seccionador Isol Estado indefinido do disjuntor (entradas de disjuntor aberto e disjuntor fechado ambas a 1) 49194 Estado 00 Seccionador Isol Estado indefinido do disjuntor (entradas de disjuntor aberto e disjuntor fechado ambas a 0) Além das variáveis referidas na Tabela 6.38, estão também disponíveis as sinalizações correspondentes à alteração de parâmetros, lógica ou descritivos, bem como as gates associadas à lógica dos cenários e à activação da função. Existem também variáveis auxiliares utilizadas na lógica interna ao módulo. A lista anterior, exemplificada para o caso do seccionador de isolamento, é idêntica para todos os seccionadores. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-127 6 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 49152> Cmd Abert Sec Isol Local 49154> Gate Abert Sec Isol Local OR I2 AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 I3 49159> Bloq Cmd Abert Secc Isol 49157> Bloq Cmd Abert SecIsol Loc OR 41806>Gate 2 Disjuntor 49160> Perm Abert Sec Isol Local OR OR I1 O1 I1 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 I2 O2 I3 O3 49156> Cmd Abertura Secc Isol OR I3 I1 49162> Byp Blq Abert Sec Isol Loc OR I3 I1 O1 I2 O2 49153> Cmd Abert Sec Isol Remoto 49155> Gate Abert Sec Isol Remot OR I2 O1 I2 AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 I3 49184> Regime L/R Secc Isolamento OR 10288>Modo Operação Gate 1 49158> Bloq Cmd Abert SecIsol Rem OR I1 O1 O2 I1 O1 I2 I2 O2 I3 49161> Perm Abert Sec Isol Remota OR O3 49163> Byp Blq Abert Sec Isol Rem I1 O1 I2 O2 I3 OR 49180> Comando Secc Isol Inibido I1 O1 I2 O2 OR O1 I2 O2 49185> Regime N/E Secc Isolamento O3 49164> Cmd Fecho Sec Isol Local OR OR 10290>Modo Operação Gate 3 I1 O1 I2 O2 49166> Gate Fecho Sec Isol Local I2 AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 6 I3 O3 O4 O5 49169> Bloq Cmd Fecho S Isol Loc OR I1 O1 I2 O2 49172> Perm Fecho Sec Isol Local 49168> Cmd Fecho Secc Isolamento OR I1 O1 I2 O2 OR I1 O1 I3 I2 49174> Byp Blq Fecho Sec Isol Loc I3 OR I1 O1 I2 O2 49167> Gate Fecho Sec Isol Remot 49165> Cmd Fecho Sec Isol Remoto AND OR I2 O1 I1 O1 O2 I2 O2 I3 49171> Bloq Cmd Fecho Secc Isol OR 41806>Gate 2 Disjuntor 49170> Bloq Cmd Fecho S Isol Rem 49173> Perm Fecho Sec Isol Remota I1 O1 I2 O2 I1 O1 I1 O1 I3 O3 I2 O2 I2 O2 OR OR I3 I3 49175> Byp Blq Fecho Sec Isol Rem OR I1 O1 I2 O2 Figura 6.76. Diagrama lógico do módulo do Seccionador de Isolamento (Comandos). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-128 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 49176> Secc Isolamento Aberto 49192> Gate 3 Seccionador Isol 49190> Gate 1 Seccionador Isol OR 49178> Estado Secc Isolamento OR AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 I3 O3 I3 O4 AND I1 I3 49191> Gate 2 Seccionador Isol O5 AND 49177> Secc Isolamento Fechado OR I1 O1 I2 O2 I3 O1 O2 O3 O4 O5 49193> Estado 11 Seccionador Isol 49179> Estado Indef Sec Isolament AND OR I1 O1 I1 I2 O2 I2 I3 O1 I3 49194> Estado 00 Seccionador Isol AND 49187> Dados Seccionador Isol OR O1 I1 O1 I2 O2 6 I3 49188> Lógica Seccionador Isol OR O1 49181> Avaria Manob Abert S Isol OR O1 49189> Estado Autom Sec Isol O2 OR 49183> Avaria Manobra Secc Isol OR O1 I1 49182> Avaria Manob Fecho S Isol 49186> Alarme Max Manob Secc Isol OR OR O1 I2 I3 O1 O2 O1 Figura 6.77. Diagrama lógico do módulo do Seccionador de Isolamento (Estado). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-129 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 49920> Cmd Abert Sec Bypass Local 49922> Gate Abert Sec Bypas Local OR I2 AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 I3 49927> Blq Cmd Abert Secc Bypass 49925> Blq Cmd Abert SecBypas Loc OR 41806>Gate 2 Disjuntor 49928> Perm Abert SecBypas Local OR OR I1 O1 I1 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 I2 O2 I3 O3 49924> Cmd Abertura Secc Bypass OR I3 I1 49930> Byp Blq Abert SecBypas Loc OR I3 I1 O1 I2 O2 49921> Cmd Abert Sec Bypas Remoto 49923> Gate Abert Sec Bypas Remot OR I2 O1 I2 AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 I3 49952> Regime L/R Secc Bypass OR 10288>Modo Operação Gate 1 49926> Blq Cmd Abert SecBypas Rem OR I1 O1 O2 I1 O1 I2 I2 O2 I3 49929> Perm Abert SecBypas Remota OR O3 49931> Byp Blq Abert SecBypas Rem I1 O1 I2 O2 I3 OR 49948> Comando Secc Bypas Inibido I1 O1 I2 O2 OR O1 I2 O2 49953> Regime N/E Secc Bypass O3 49932> Cmd Fecho Sec Bypass Local OR OR 10290>Modo Operação Gate 3 I1 O1 I2 O2 49934> Gate Fecho Sec Bypas Local I2 AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 6 I3 O3 O4 O5 49937> Blq Cmd Fecho SecBypas Loc OR I1 O1 I2 O2 49940> Perm Fecho SecBypas Local 49936> Cmd Fecho Secc Bypass OR I1 O1 I2 O2 OR I1 O1 I3 I2 49942> Byp Blq Fecho SecBypas Loc I3 OR I1 O1 I2 O2 49935> Gate Fecho Sec Bypas Remot 49933> Cmd Fecho Sec Bypas Remoto AND OR I2 O1 I1 O1 O2 I2 O2 I3 49939> Blq Cmd Fecho Secc Bypass OR 41806>Gate 2 Disjuntor 49938> Blq Cmd Fecho SecBypas Rem 49941> Perm Fecho SecBypas Remota I1 O1 I2 O2 I1 O1 I1 O1 I3 O3 I2 O2 I2 O2 OR OR I3 I3 49943> Byp Blq Fecho SecBypas Rem OR I1 O1 I2 O2 Figura 6.78. Diagrama lógico do módulo do Seccionador de Bypass (Comandos). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-130 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 49960> Gate 3 Seccionador Bypass 49958> Gate 1 Seccionador Bypass 49944> Secc Bypass Aberto OR 49946> Estado Secc Bypass OR AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 I3 O3 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 I3 O3 I3 O4 AND I1 40975>Gate 1 Transferência Prot 49959> Gate 2 Seccionador Bypass O5 AND 49945> Secc Bypass Fechado OR I1 O1 I2 O2 I3 O1 O2 O3 49961> Estado 11 Secc Bypass O4 O5 49947> Estado Indef Sec Bypass AND OR I1 O1 I1 I2 O2 I2 I3 O1 I3 49962> Estado 00 Secc Bypass AND I1 O1 I2 O2 I3 49955> Dados Seccionador Bypass 6 OR O1 49956> Lógica Seccionador Bypass 49949> Avaria Manob Abert S Bypas OR OR O1 O1 O2 49951> Avaria Manobra Secc Bypass OR 49957> Estado Autom Sec Bypass OR O1 I1 49950> Avaria Manob Fecho S Bypas OR O1 I2 I3 O1 O2 49954> Alarme Max Manob Sec Bypas OR O1 Figura 6.79. Diagrama lógico do módulo do Seccionador de Bypass (Estado). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-131 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 50688> Cmd Abert Sec Barra Local 50690> Gate Abert Sec Barra Local OR I2 AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 I3 50695> Blq Cmd Abert Secc Barra 50693> Blq Cmd Abert SecBarra Loc OR 50696> Perm Abert SecBarra Local OR OR I1 O1 I1 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 I2 O2 50692> Cmd Abertura Secc Barra OR O3 I3 I1 50698> Byp Blq Abert SecBarra Loc OR I3 I1 O1 I2 O2 50689> Cmd Abert Sec Barra Remoto 50691> Gate Abert Sec Barra Remot OR I2 O1 I2 AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 I3 50720> Regime L/R Seccionad Barra OR 10288>Modo Operação Gate 1 50694> Blq Cmd Abert SecBarra Rem OR I1 O1 O2 I1 O1 I2 I2 O2 I3 50697> Perm Abert SecBarra Remota OR O3 50699> Byp Blq Abert SecBarra Rem I1 O1 I2 O2 I3 OR 50716> Comando Secc Barra Inibido I1 O1 I2 O2 OR O1 I2 O2 50721> Regime N/E Seccionad Barra O3 50700> Cmd Fecho Sec Barra Local OR OR 10290>Modo Operação Gate 3 I1 O1 I2 O2 50702> Gate Fecho Sec Barra Local I2 AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 6 I3 O3 O4 O5 50705> Blq Cmd Fecho SecBarra Loc OR I1 O1 I2 O2 50708> Perm Fecho SecBarra Local 50704> Cmd Fecho Secc Barra OR I1 O1 I2 O2 OR I1 O1 I3 I2 50710> Byp Blq Fecho SecBarra Loc I3 OR I1 O1 I2 O2 50703> Gate Fecho Sec Barra Remot 50701> Cmd Fecho Sec Barra Remoto AND OR I2 O1 I1 O1 O2 I2 O2 I3 50707> Blq Cmd Fecho Secc Barra OR 50706> Blq Cmd Fecho SecBarra Rem 50709> Perm Fecho SecBarra Remota I1 O1 I2 O2 I1 O1 I1 O1 O3 I2 O2 I2 O2 OR OR I3 I3 50711> Byp Blq Fecho SecBarra Rem OR I1 O1 I2 O2 Figura 6.80. Diagrama lógico do módulo do Seccionador de Barras (Comandos). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-132 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 50712> Seccionador Barra Aberto 50728> Gate 3 Seccionador Barra 50726> Gate 1 Seccionador Barra OR 50714> Estado Seccionador Barra OR AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 I3 O3 I3 O4 AND I1 I3 50727> Gate 2 Seccionador Barra O5 AND 50713> Seccionador Barra Fechado OR I1 O1 I2 O2 I3 O1 O2 O3 O4 O5 50715> Estado Indef Secc Barra 50729> Estado 11 Secc Barra AND OR I1 O1 I1 I2 O2 I2 I3 O1 I3 50730> Estado 00 Secc Barra AND I1 O1 I2 O2 6 I3 50723> Dados Seccionador Barra OR O1 50724> Lógica Seccionador Barra 50717> Avaria Manob Abert S Barra OR O1 OR O2 O1 50725> Estado Autom Sec Barra OR OR I1 50718> Avaria Manob Fecho S Barra OR O1 50719> Avaria Manobra Secc Barra O1 I2 I3 O1 O2 50722> Alarme Max Manobras SecBar OR O1 Figura 6.81. Diagrama lógico do módulo do Seccionador de Barras (Estado). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-133 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 50944> Cmd Abert SecBar 1 Local 50946> Gate Abert SecBar 1 Local OR I2 AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 I3 50951> Bloq Cmd Abert Sec Barra 1 50949> Bloq Cmd Abert SecBar1 Loc OR 50952> Perm Abert SecBarr1 Local OR OR I1 O1 I1 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 I2 O2 50948> Cmd Abertura Secc Barra 1 OR O3 I3 I1 50954> Byp Blq Abert SecBarr1 Loc OR I3 I1 O1 I2 O2 50945> Cmd Abert SecBar 1 Remoto 50947> Gate Abert SecBar 1 Remot OR I2 O1 I2 AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 I3 50976> Regime L/R Secc Barra 1 OR 10288>Modo Operação Gate 1 50950> Bloq Cmd Abert SecBar1 Rem OR I1 O1 O2 I1 O1 I2 I2 O2 I3 50953> Perm Abert SecBarr1 Remota OR O3 50955> Byp Blq Abert SecBarr1 Rem I1 O1 I2 O2 I3 OR 50972> Comando SecBar 1 Inibido I1 O1 I2 O2 OR O1 I2 O2 50977> Regime N/E Secc Barra 1 O3 50956> Cmd Fecho SecBar 1 Local OR OR 10290>Modo Operação Gate 3 I1 O1 I2 O2 50958> Gate Fecho SecBar 1 Local I2 AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 6 I3 O3 O4 O5 50961> Bloq Cmd Fecho SecBar1 Loc OR I1 O1 I2 O2 50964> Perm Fecho SecBarr1 Local 50960> Cmd Fecho Secc Barra 1 OR I1 O1 I2 O2 OR I1 O1 I3 I2 50966> Byp Blq Fecho SecBarr1 Loc I3 OR I1 O1 I2 O2 50959> Gate Fecho SecBar 1 Remoto 50957> Cmd Fecho SecBar 1 Remoto AND OR I2 O1 I1 O1 O2 I2 O2 I3 50963> Bloq Cmd Fecho Sec Barra 1 OR 50962> Bloq Cmd Fecho SecBar1 Rem 50965> Perm Fecho SecBarr1 Remota I1 O1 I2 O2 I1 O1 I1 O1 O3 I2 O2 I2 O2 OR OR I3 I3 50967> Byp Blq Fecho SecBarr1 Rem OR I1 O1 I2 O2 Figura 6.82. Diagrama lógico do módulo do Seccionador de Barras 1 (Comandos). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-134 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 50968> Seccionador Barra1 Aberto 50984> Gate 3 Seccionador Barra 1 50982> Gate 1 Seccionador Barra 1 50970> Estado Seccionador Barra1 OR AND I1 O1 I1 O1 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 O2 I2 O2 I3 O3 I3 OR AND O4 I3 50983> Gate 2 Seccionador Barra 1 O5 AND 50969> Seccionador Barra1 Fechado OR I1 O1 I2 O2 I3 O1 O2 O3 O4 O5 50985> Estado 11 Secc Barra 1 50971> Estado Indef Secc Barra 1 AND OR I1 O1 I1 I2 O2 I2 I3 O1 I3 50986> Estado 00 Secc Barra 1 AND 50979> Dados Seccionador Barra 1 OR I1 O1 I2 O2 6 I3 O1 50980> Lógica Seccionador Barra 1 OR 50973> Avaria Manob Abert SecBar1 OR O1 O1 O2 50981> Estado Autom Secc Barra 1 OR O1 50975> Avaria Manobra Sec Barra 1 OR I1 50974> Avaria Manob Fecho SecBar1 OR O1 I2 I3 O1 50978> Alarme Max Manob Sec Bar 1 O2 OR O1 Figura 6.83. Diagrama lógico do módulo do Seccionador de Barras 1 (Estado). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-135 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 51200> Cmd Abert SecBar 2 Local 51202> Gate Abert SecBar 2 Local OR I2 AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 I3 51207> Blq Cmd Abert Secc Barra 2 51205> Blq Cmd Abert SecBar 2 Loc OR 51208> Perm Abert SecBarr2 Local OR OR I1 O1 I1 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 I2 O2 51204> Cmd Abertura Secc Barra 2 OR O3 I3 I1 51210> Byp Blq Abert SecBarr2 Loc OR I3 I1 O1 I2 O2 51201> Cmd Abert SecBar 2 Remoto 51203> Gate Abert SecBar 2 Remoto OR I2 O1 I2 AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 I3 51232> Regime L/R Secc Barra 2 OR 10288>Modo Operação Gate 1 51206> Blq Cmd Abert SecBar 2 Rem OR I1 O1 O2 I1 O1 I2 I2 O2 I3 51209> Perm Abert SecBarr2 Remota OR O3 51211> Byp Blq Abert SecBarr2 Rem I1 O1 I2 O2 I3 OR 51228> Comando SecBarra 2 Inibido I1 O1 I2 O2 OR O1 I2 O2 51233> Regime N/E Secc Barra 2 O3 51212> Cmd Fecho SecBar 2 Local OR OR 10290>Modo Operação Gate 3 I1 O1 I2 O2 51214> Gate Fecho SecBar 2 Local I2 AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 6 I3 O3 O4 O5 51217> Blq Cmd Fecho SecBar 2 Loc OR I1 O1 I2 O2 51220> Perm Fecho SecBarr2 Local 51216> Cmd Fecho Secc Barra 2 OR I1 O1 I2 O2 OR I1 O1 I3 I2 51222> Byp Blq Fecho SecBarr2 Loc I3 OR I1 O1 I2 O2 51215> Gate Fecho SecBar 2 Remoto 51213> Cmd Fecho SecBar 2 Remoto AND OR I2 O1 I1 O1 O2 I2 O2 I3 51219> Blq Cmd Fecho Secc Barra 2 OR 51218> Blq Cmd Fecho SecBar 2 Rem 51221> Perm Fecho SecBarr2 Remota I1 O1 I2 O2 I1 O1 I1 O1 O3 I2 O2 I2 O2 OR OR I3 I3 51223> Byp Blq Fecho SecBarr2 Rem OR I1 O1 I2 O2 Figura 6.84. Diagrama lógico do módulo do Seccionador de Barras 2 (Comandos). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-136 Capítulo 6 - Funções de Protecção e Controlo 51224> Seccionador Barra2 Aberto 51240> Gate 3 Seccionador Barra 2 51238> Gate 1 Seccionador Barra 2 OR 51226> Estado Seccionador Barra 2 OR AND O1 I1 O1 O2 I2 O2 O1 I1 O1 I2 O2 I2 O2 I3 O3 I3 O4 AND I1 I3 51239> Gate 2 Seccionador Barra 2 O5 AND 51225> Seccionador Barra2 Fechado OR I1 O1 I2 O2 I3 O1 O2 O3 O4 O5 51241> Estado 11 Secc Barra 2 51227> Estado Indef Secc Barra 2 AND OR I1 O1 I1 I2 O2 I2 I3 O1 I3 51242> Estado 00 Secc Barra 2 AND I1 O1 I2 O2 6 I3 51235> Dados Seccionador Barra 2 OR O1 51236> Lógica Seccionador Barra 2 51229> Avaria Manob Abert SecBar2 OR O1 OR O2 O1 51237> Estado Autom Secc Barra 2 OR O1 51231> Avaria Manobra Sec Barra 2 OR I1 51230> Avaria Manob Fecho SecBar2 OR O1 I2 I3 O1 O2 51234> Alarme Max Manob Sec Bar 2 OR O1 Figura 6.85. Diagrama lógico do módulo do Seccionador de Barras 2 (Estado). TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 6-137 7 Capítulo 7. OPERAÇÃO Este capítulo descreve de forma detalhada a operação de todas as funções desempenhadas pela TPU TC420. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-1 Capítulo 7 - Operação ÍNDICE 7.1. MEDIDAS...................................................................................................................... 7-3 7.1.1. Consultar Medidas ......................................................................................................7-3 7.1.2. Limpar Medidas...........................................................................................................7-6 7.1.3. Acesso Remoto............................................................................................................7-9 7.1.4. Exportar .................................................................................................................... 7-10 7.2. REGISTO DE EVENTOS ...................................................................................................7-11 7.2.1. Consultar Registos ................................................................................................... 7-11 7.2.2. Limpar Registos........................................................................................................ 7-12 7.2.3. Acesso Remoto......................................................................................................... 7-12 7.2.4. Exportar .................................................................................................................... 7-14 7.3. DIAGRAMA DE CARGA ..................................................................................................7-15 7.3.1. Consultar Registos ................................................................................................... 7-15 7.3.2. Limpar Registos........................................................................................................ 7-16 7.3.3. Acesso Remoto......................................................................................................... 7-16 7.3.4. Exportar .................................................................................................................... 7-18 7.4. OSCILOGRAFIA ............................................................................................................7-19 7.4.1. Acesso Remoto......................................................................................................... 7-19 7.4.2. Exportar .................................................................................................................... 7-21 7.5. INFORMAÇÃO DE HARDWARE .........................................................................................7-23 7.5.1. Consultar Registos ................................................................................................... 7-24 7.5.2. Exportar .................................................................................................................... 7-25 7.6. MODOS DE OPERAÇÃO .................................................................................................7-26 7.7. SINÓPTICO..................................................................................................................7-27 7.7.1. Aparelhos.................................................................................................................. 7-27 7.7.2. Comandos ................................................................................................................ 7-28 7.7.3. Medidas .................................................................................................................... 7-29 7.7.4. Parâmetros................................................................................................................ 7-29 7.8. SCREENSAVER..............................................................................................................7-30 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-2 7 Capítulo 7 - Operação 7.1. MEDIDAS A TPU TC420 regista os valores de diversas grandezas analógicas, quer directamente a partir das suas entradas de tensão e corrente quer calculando valores derivados dessas grandezas. São também registados valores de grandezas discretas, tais como os contadores de manobras dos aparelhos. Os valores das medidas analógicas apresentados no display são actualizados em tempo real sempre que ocorre alteração dos valores superior ao limiar de precisão da TPU TC420. No caso das grandezas discretas a actualização é feita sempre que há alteração do seu valor. A actualização é realizada da mesma forma para todas as medidas apresentadas no Interface de Menus e para todas as que estejam configuradas no sinóptico apresentado na Interface de Supervisão e Comando. 7.1.1. CONSULTAR MEDIDAS As medidas obtidas a partir das entradas analógicas e suas derivadas são apresentadas no menu Aceder Medidas. 7 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-3 Capítulo 7 - Operação Medida Aceder Medidas Aceder Medidas Corrente IA Corrente IB Corrente IC Corrente Inversa Corrente IN Soma Corrente IN Tensão UA Tensão UB Tensão UC Tensão Inversa Tensão UN Soma Tensão UAB = = = = = = = = = = = = 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 A A A A A A kV kV kV kV kV kV ¤/¥ mudar página; C cancelar Aceder Medidas Tensão UBC Tensão UCA Frequência Pot Activa Pot Reactiva Factor Potência E Activa Emitida E Reac Emitida E Activa Recebida E Reac REcebida Temperatura Fase A Temperatura Fase B = = = = = = = = = = = = 0.000 kV 0.000 kV 0.000 Hz 0.000 kW 0.000 kVAr 1.000 ind 0.0000000 MWh 0.0000000 MVArh 0.0000000 MWh 0.0000000 MVArh 0.000 % 0.000 % ¤/¥ mudar página; C cancelar Aceder Medidas Temperatura Fase C Temperatura Média Temperatura Máxima Medida Genérica 1 Medida Genérica 2 Medida Genérica 3 Medida Genérica 4 Medida Genérica 5 Medida Genérica 6 Medida Genérica 7 Medida Genérica 8 = = = = = = = = = = = 0.000 % 0.000 % 0.000 % 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 ¤/¥ mudar página; C cancelar Aceder Medidas 7 Pot Máxima = 0.00000 MW 15-07 05:19 Corrente Máxima = 0.00000 kA 15-07 04:33 ¤/¥ mudar página; C cancelar Figura 7.1. Menu Aceder Medidas. A TPU TC420 calcula e apresenta o valor eficaz da harmónica fundamental das seguintes grandezas, obtidas a partir das entradas analógicas: ♦ Correntes de Fase: Corrente IA, Corrente IB, Corrente IC. ♦ Corrente de Neutro: Corrente IN. ♦ Tensões Simples: Tensão UA, Tensão UB, Tensão UC. Internamente é calculado ainda o valor eficaz das seguintes grandezas: ♦ Corrente Inversa da Componente Fundamental do Secundário: Corrente Inversa. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-4 Capítulo 7 - Operação ♦ Harmónica fundamental da soma vectorial das correntes de fase: Corrente IN Soma. ♦ Tensão Inversa da Componente Fundamental de Tensão: Tensão Inversa. ♦ Harmónica fundamental da soma vectorial das tensões: Tensão UN Soma. ♦ Tensões Compostas: Tensão UAB, Tensão UBC, Tensão UCA. ♦ Frequência das tensões: Frequência. ♦ Potência Activa: Potência Activa. ♦ Potência Reactiva: Potência Reactiva. ♦ Factor de Potência: Factor Potência. A TPU TC420 mantém um registo dos valores das seguintes grandezas analógicas: ♦ Contagem de Energia Activa Emitida: E Activa Emitida. ♦ Contagem de Energia Reactiva Emitida: E React Emitida. ♦ Contagem de Energia Activa Recebida: E Activa Recebida. ♦ Contagem de Energia Reactiva Recebida: : E React Recebida. A TPU TC420 mantém ainda um registo dos valores máximos das seguintes grandezas analógicas, incluindo o instante de ocorrência: ♦ Máxima Potência Activa: Potência Máxima. ♦ Máxima Corrente de Fase: Corrente Máxima. As medidas que dizem respeito ao comutador de tomadas são apresentadas no menu Informações relativo a esse aparelho. 7 Supervisão de Aparelhos Supervisão do Comutador de Tomadas Informações Limpar Informações Tomada do Comutador = 0 Manobras Comutador = 0 Soma I² A Comutador = 0.000 kA² Soma I² B Comutador = 0.000 kA² Soma I² C Comutador = 0.000 kA² I Comut A Comutador = 0.000 kA I Comut B Comutador = 0.000 kA I Comut C Comutador = 0.000 kA Avaria Comutador Tomadas: OFF Limpar Informações Cancelar Avaria ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 7.2. Menu Informações – Comutador de Tomadas. As medidas apresentadas são: ♦ Tomada Actual. ♦ Número de manobras executadas pelo aparelho. ♦ Soma do quadrado do valor eficaz das correntes cortadas por fase: A, B, C. ♦ Valor eficaz da corrente cortada por fase relativa à última manobra de abertura: A, B, C. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-5 Capítulo 7 - Operação As medidas que dizem respeito aos disjuntores são apresentadas dos menu Informações relativo ao disjuntor supervisionado. Supervisão de Aparelhos Disjuntor Informações Informações Manobras Disjuntor = 0 Disparos Disjuntor = 0 I Cort A Disjuntor = 0.000 I Cort B Disjuntor = 0.000 I Cort C Disjuntor = 0.000 Soma I² A Disjuntor = 0.000 Soma I² B Disjuntor = 0.000 Soma I² C Disjuntor = 0.000 Estado Alarme Manobras: OFF Estado Alarme I²: OFF Limpar Informações kA kA kA kA² kA² kA² ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 7.3. Menu Informações – Disjuntor. As medidas apresentadas são: ♦ Número de manobras de abertura executadas pelo aparelho. ♦ Número de disparos executados pelo aparelho, com origem em funções de protecção. ♦ Valor eficaz da corrente cortada por fase relativa à última manobra de abertura: A, B, C. ♦ Soma do quadrado do valor eficaz das correntes cortadas por fase: A, B, C. As medidas que dizem respeito aos seccionadores são apresentadas dos menu Informações relativo a cada seccionador supervisionado. Supervisão de Aparelhos Seccionador Isolamento Informações Informações 7 Manobras Secc Isol = 0 Estado Alarme Manobras: OFF Limpar Informações ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 7.4. Menu Informações – Seccionador. As medidas apresentadas são: ♦ Número de manobras de abertura executadas pelo aparelho. 7.1.2. LIMPAR MEDIDAS Na Interface de Menus da TPU TC420 é possível também limpar o valor de todas as medidas de tipo cumulativo. Isto corresponde efectivamente a alterar essas medidas para o valor zero, sendo que a partir desse momento continuam a incrementar como habitualmente. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-6 Capítulo 7 - Operação Ilustra-se de seguida a forma de fazer a limpeza das medidas de tipo cumulativo da TPU TC420. Medidas de Energia e Valores Máximos Medida Medida Aceder Medidas Limpar Contador de Energia Limpar Contador de Energia Limpar Contador de Energia Limpar Contador de Energia Limpar Registo de Potência Limpar Registo de Corrente Parâmetros Valores por Defeito Emitida Reac Emitida Recebida Reac Recebida Máxima Máxima ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 7.5. Menu Medidas. Neste menu, seleccionado o item pretendido e executando a ordem correspondente, é possível fazer a limpeza das seguintes medidas: ♦ Contagem de Energia Activa Emitida. ♦ Contagem de Energia Reactiva Emitida. ♦ Contagem de Energia Activa Recebida. ♦ Contagem de Energia Reactiva Recebida ♦ Máxima Potência Activa. ♦ Máxima Corrente de Fase. A datação associada às medidas de máximos passará a registar o instante em que foi realizada a limpeza, até ser feita uma nova actualização do seu valor. Medidas do Comutador de Tomadas Supervisão de Aparelhos Supervisão do Comutador de Tomadas Informações Limpar Informações Limpar Informações Limpar Limpar Limpar Limpar Número de Manobras Soma I² Fase A Soma I² Fase B Soma I² Fase C ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 7.6. Menu Limpar Informações – Comutador de Tomadas. Neste menu, seleccionado o item pretendido e executando a ordem correspondente, é possível fazer a limpeza das seguintes medidas: TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-7 7 Capítulo 7 - Operação ♦ Número de manobras executadas pelo comutador de tomadas. ♦ Soma do quadrado do valor eficaz das correntes cortadas por fase: A, B, C. Medidas do Disjuntor Supervisão de Aparelhos Disjuntor Informações Limpar Informações Limpar Informações Limpar Limpar Limpar Limpar Limpar Limpar Limpar Limpar Número de Manobras Número de Disparos I Cortada Fase A I Cortada Fase B I Cortada Fase C Soma I² Fase A Soma I² Fase B Soma I² Fase C ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 7.7. Menu Limpar Informações – Disjuntor. Neste menu, seleccionado o item pretendido e executando a ordem correspondente, é possível fazer a limpeza das seguintes medidas: ♦ Número de manobras de abertura executadas pelo aparelho. ♦ Número de disparos executados pelo aparelho, com origem em funções de protecção. ♦ Valor eficaz da corrente cortada por fase relativa à última manobra de abertura: A, B, C. ♦ Soma do quadrado do valor eficaz das correntes cortadas por fase: A, B, C. Medidas dos Seccionadores 7 Supervisão de Aparelhos Seccionador Isolamento Informações Limpar Informações Limpar Informações Limpar Número de Manobras ¤/¥ mudar página; E aceitar; C cancelar Figura 7.8. Menu Limpar Informações – Seccionador. Neste menu, seleccionado o item pretendido e executando a ordem correspondente, é possível fazer a limpeza das seguintes medidas: ♦ Número de manobras de abertura executadas pelo aparelho. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-8 Capítulo 7 - Operação O processo é análogo para a limpeza das medidas associadas aos outros seccionadores supervisionados pela TPU TC420. 7.1.3. ACESSO REMOTO Todas as medidas analógicas e grandezas discretas existentes na TPU TC420 podem ser consultadas remotamente. Utilizando o WinReports, escolhendo o item Medidas relativo à unidade que se pretende consultar e clicando em Receber é apresentada uma janela com todas as medidas existentes na TPU TC420. 7 Figura 7.9. WinReports – Janela de Medidas. Ao contrário do interface local esta janela não é actualizada em tempo real, apresentado apenas os valores das medidas no instante em que foi feito o pedido à unidade. Todas as medidas cujo valor é possível alterar na TPU também podem ser alteradas utilizando o WinReports. Essas medidas estão identificadas na coluna Alterável com a indicação Sim. Fazendo duplo clique sobre as linhas correspondentes. surgirá uma janela onde poderá ser introduzido o valor pretendido para a medida. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-9 Capítulo 7 - Operação Figura 7.10. WinReports – Janela de Alteração de Medidas Pode ser introduzido o valor 0, reproduzindo a acção executada na Interface de Menus, ou qualquer outro valor. Este processo é, portanto, mais flexível. Este registo pode ser monitorizado em tempo real possuindo para isso um botão de Actualizar, cuja função consiste em actualizar os valores de cada grandeza. 7.1.4. EXPORTAR O utilizador poderá ainda Imprimir a lista de valores assim como Exportar a informação para um ficheiro à sua escolha. 7 Figura 7.11. Ficheiro exportado do registo Medidas TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-10 Capítulo 7 - Operação 7.2. REGISTO DE EVENTOS 7.2.1. CONSULTAR REGISTOS A TPU TC420 regista todas as transições lógicas das gates que constituem a lógica de automação, desde que estejam configuradas para tal. No Interface de Menus é possível consultar os 256 eventos mais recentes, acedendo ao menu Registo de Eventos. Registo de Eventos Registo de Eventos Ver Registo de Eventos Limpar Registo de Eventos Parâmetros Valores por Defeito ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Registo de Eventos Ver Registo de Eventos Ver Registo de Eventos -2003-03-12 10:38:00,289 Desligação Protecção -2003-03-12 10:38:13,000 Ligação Protecção -2003-03-12 10:38:13,009 Lógica Transform Medida -2003-03-12 10:38:13,012 Lógica Hora Local -2003-03-12 10:38:13,021 Entrada Genérica 16 -2003-03-12 10:38:13,046 Saída Genérica 13 - 0->1 - 0->1 - Alteração 7 - Alteração - 0->1 - 0->1 ¤/¥ mudar página; C cancelar Figura 7.12. Visualização do Registo de Eventos. Os eventos estão ordenados por ordem cronológica ascendente. Para navegar pelas várias páginas são utilizadas as teclas e . A TPU TC420 acumula os eventos em memória RAM até existir um conjunto de 256 eventos. Quando isso se verifica, ou quando decorram mais de 5 minutos sem ocorrer nenhum novo evento, é guardado em memória não volátil um registo contendo os eventos existentes em memória RAM que ainda não tenham sido guardados. Quando o conteúdo do registo de eventos em RAM atingir os 256, os novos eventos que surjam substituem os mais antigos e são também guardados em memória RAM. Este registo é designado por Registo de Eventos mais Recente e é o seu conteúdo que é apresentado no Interface de Menus. A descrição do evento e da transição ocorrida é configurável através do WinProt. A forma de realizar essa configuração é descrita no Manual de Utilizador do WinProt. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-11 Capítulo 7 - Operação 7.2.2. LIMPAR REGISTOS Para facilitar a consulta do registo de eventos, por exemplo durante o comissionamento, é possível limpar o conteúdo do registo de eventos apresentado no Interface de Menus. Para isso apenas é necessário seleccionar o item Limpar Registo de Eventos e dar a ordem correspondente. Esta forma de limpeza do registo de eventos não apaga efectivamente esse registo, apenas impede que seja apresentado no Interface de Menus. Quando o utilizador dá a ordem de limpeza, todos os eventos que ainda não estejam armazenados em memória não volátil serão agrupados e armazenados num registo de menor dimensão. A partir deste momento apenas é possível consultá-los utilizando o WinReports. 7.2.3. ACESSO REMOTO Todos os Registos de Eventos armazenados na TPU TC420, seja o Registo Mais Recente sejam os registos guardados em memória não–volátil, podem ser consultados remotamente. Utilizando o WinReports, escolhendo o item Registos Eventos relativo à unidade que se pretende consultar e clicando em Receber, é apresentada uma janela com todos os registos de eventos existentes na TPU TC420. 7 Figura 7.13. WinReports – Lista de Registos de Eventos. Escolhendo um dos registos da lista e clicando de novo em Receber será apresentado o conteúdo do registo. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-12 Capítulo 7 - Operação Figura 7.14. WinReports – Visualização dos Registos de Eventos. Na interface remota é também possível apagar o registo mais recente, ou qualquer um dos registos guardados em memória. Para apagar qualquer um dos registos basta seleccioná-lo e clicar em Apagar. Surgirá a janela com as opções de apagar. Figura 7.15. WinReports – Apagar Registos de Eventos. O utilizador pode escolher entre apagar o registo apenas na unidade, apagar apenas na base de dados do WinProt, ou em ambas. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-13 7 Capítulo 7 - Operação 7.2.4. EXPORTAR Tal como no registo das Medidas, cada Registo de Eventos pode ser visualizado, impresso ou exportado para um ficheiro texto à escolha do utilizador para mais tarde ser analisado. Figura 7.16. Ficheiro exportado de um Registo de Eventos. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7 7-14 Capítulo 7 - Operação 7.3. DIAGRAMA DE CARGA 7.3.1. CONSULTAR REGISTOS A TPU TC420 regista a evolução da Potência Activa e da Potência Reactiva. Para cada uma das grandezas são registados os valores médios a cada 15 minutos. No Interface de Menus é possível consultar estes registos, em formato numérico, acedendo ao menu Diagrama de Carga e escolhendo a grandeza desejada. Diagrama de Carga Diagrama de Carga Diagrama P Diagrama Q Limpar Diagramas de Carga Parâmetros Valores por Defeito ¤/¥ mudar página; E aceitar; C cancelar Diagrama de Carga Diagrama P Diagrama P 2003-03-12 2003-03-12 2003-03-12 2003-03-12 2003-03-12 2003-03-12 2003-03-12 2003-03-12 2003-03-12 2003-03-12 2003-03-12 2003-03-12 10:30 10:45 11:00 11:15 11:30 11:45 12:00 12:15 12:30 12:45 13:00 13:15 P=-0.000 P=-0.000 P=-0.000 P=-0.000 P=-0.000 P=-0.000 P=-0.000 P=-0.000 P=-0.000 P=-0.000 P=-0.000 P=-0.001 kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW 7 ¤/¥ mudar página; C cancelar Figura 7.17. Visualização do Diagrama de Carga na Interface Local. Os valores registados estão ordenados por ordem cronológica ascendente. Para navegar pelas várias páginas são utilizadas as teclas e . Os diagramas de carga são guardados pela TPU TC420 em memória RAM até serem atingidas as 24:00 de cada dia. Quando isso se verifica é guardado em memória não volátil um registo com os valores das últimas 24 horas, ou aqueles que tenham sido acumulados desde que a unidade foi ligada se esta ainda não esteve em funcionamento durante 24 horas. Os novos valores que forem guardados substituem aqueles que se verificaram 24 horas antes e são também guardados em memória RAM. Este registo é designado por Diagrama de Carga mais Recente e é o seu conteúdo que é apresentado no Interface de Menus. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-15 Capítulo 7 - Operação 7.3.2. LIMPAR REGISTOS Para facilitar a consulta do diagrama de carga, por exemplo durante o comissionamento, é possível limpar o conteúdo dos diagramas de carga apresentados no Interface de Menus. Para isso apenas é necessário seleccionar no menu Diagrama de carga o item Limpar Diagramas de Carga e dar a ordem correspondente. Esta forma de limpeza do diagrama de carga não apaga efectivamente os registos, apenas impede que sejam apresentados no Interface de Menus. Quando o utilizador dá a ordem de limpeza, todos os registos que ainda não estejam armazenados em memória não volátil serão agrupados e armazenados num registo de menor dimensão. A partir deste momento apenas é possível consultá-los utilizando o WinReports. 7.3.3. ACESSO REMOTO Todos os Diagramas de Carga armazenados na TPU TC420, seja o Diagrama mais Recente sejam os diagramas guardados em memória não–volátil, podem ser consultados remotamente. Utilizando o WinReports, escolhendo o item Diagramas Carga relativo à unidade que se pretende consultar e clicando em Receber, é apresentada uma janela com todos os diagramas de carga existentes na TPU TC420. 7 Figura 7.18. WinReports – Lista de Diagramas de Carga. Escolhendo um dos diagramas da lista e clicando de novo em Receber será apresentado o conteúdo do registo. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-16 Capítulo 7 - Operação Figura 7.19. WinReports – Visualização dos Diagramas de Carga. Além do diagrama em si são apresentadas informações adicionais sobre a evolução das grandezas. Essas informações são o valor mínimo, médio e máximo, para cada uma das grandezas registadas. Na interface remota é possível também apagar o Diagrama Mais Recente, ou qualquer um dos diagramas guardados em memória. Para apagar qualquer um dos diagramas basta seleccioná-lo e clicar em Apagar. Surgirá a janela com as opções de apagar. Figura 7.20. WinReports – Apagar Diagramas de Carga. O utilizador pode escolher entre apagar o diagrama apenas na unidade, apagar apenas na base de dados do WinProt, ou em ambas. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-17 7 Capítulo 7 - Operação 7.3.4. EXPORTAR Tal como noutros registos, cada diagrama de carga pode ser visualizado, impresso ou exportado para um ficheiro texto à escolha do utilizador para mais tarde ser analisado. Figura 7.21. Ficheiro exportado do registo Diagrama de Carga 7 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-18 Capítulo 7 - Operação 7.4. OSCILOGRAFIA As oscilografias são registadas pela TPU TC420 sempre que ocorra algum dos eventos configurados para provocar a gravação de uma oscilografia. Essa configuração é realizada através da lógica de automação, tal como descrito no Capítulo 4.5 - Lógica Programável. A partir do instante que ocorra um dos eventos configurados, a TPU TC420 faz a recolha e tratamento dos valores amostrados para todas as grandezas analógicas e para os canais digitais configurados, e a construção dos registos de oscilografia a guardar em memória não volátil. São recolhidas as amostras correspondentes à ocorrência do evento, e também as amostras necessárias para garantir que o registo inclui um tempo pré-ocorrência e pós-ocorrência. O conjunto completo das amostras que constituem um registo de oscilografia são guardados transitoriamente em memória RAM. Assim que haja disponibilidade para fazer a gravação em memória não volátil as oscilografias acumuladas em memória RAM serão gravadas definitivamente. Existe sempre uma cópia em RAM da última oscilografia gerada desde que a TPU TC420 foi ligada. Com a configuração de fábrica, as oscilografias são geradas pelos seguintes eventos: ♦ Arranque das Funções de Funções de Protecção ♦ Ordens de Fecho dos Disjuntores Não é possível visualizar as oscilografias na Interface Local devido às limitações do display gráfico. 7 7.4.1. ACESSO REMOTO Todas as Oscilografias armazenadas na TPU TC420, seja a Oscilografia mais Recente sejam as oscilografias guardadas em memória não–volátil, podem ser consultados remotamente. Utilizando o WinReports, escolhendo o item Oscilografias relativo à unidade que se pretende consultar e clicando em Receber, é apresentada uma janela com todos as oscilografias existentes na TPU TC420. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-19 Capítulo 7 - Operação Figura 7.22. WinReports – Lista de Oscilografias. Escolhendo uma das oscilografias da lista e clicando de novo em Receber será apresentado o conteúdo da oscilografia. 7 Figura 7.23. WinReports – Visualização das Oscilografias. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-20 Capítulo 7 - Operação Além da oscilografia si são apresentados os valores das amostras, e instantes de ocorrência, para cada uma das grandezas registadas. Na interface remota é possível também apagar a Oscilografia Mais Recente, ou qualquer uma das oscilografias guardadas em memória. Para apagar qualquer uma das oscilografias basta seleccioná-la e clicar em Apagar. Surgirá a janela com as opções de apagar. Figura 7.24. WinReports – Apagar Oscilografias. O utilizador pode escolher entre apagar o registo apenas na unidade, apagar apenas na base de dados do WinProt, ou em ambas. 7.4.2. EXPORTAR O utilizador tem ainda à disposição as operações normais para os registos como seja a impressão e a exportação. Esta exportação é, no entanto, diferente da dos restantes registos. O seu formato segue a norma COMTRADE - IEEE Standard Common Format for Transient Data Exchange de modo a possibilitar a sua visualização noutras aplicações que se baseiem neste formato (por exemplo malas de ensaios). Para isso são gerados os dois ficheiros associados aos formato COMTRADE, nomeadamente, o ficheiro de configuração - nome.cfg, que contém a configuração geral de todos os canais representados (factores de escala, relação de transformação, frequência, etc), e o ficheiro de dados - nome.dat, que contém o valor das amostras de cada um dos canais definidas no ficheiro anterior. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-21 7 Capítulo 7 - Operação Figura 7.25. Ficheiros exportados em formato COMTRADE do registo Oscilografia 7 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-22 Capítulo 7 - Operação 7.5. INFORMAÇÃO DE HARDWARE Por último o relé pode disponibilizar o registo com Informação de Hardware. Em semelhança com a Medida, quer em termos de armazenamento quer em termos de visualização, este registo contém um conjunto variado e específico de informação intrínseca ao estado interno da protecção, nomeadamente: ♦ Número de Resets e data do último reset; ♦ Estado das comunicações entre os vários microcontroladores; ♦ Número de erros de comunicações; ♦ Estado da comunicação; ♦ Estado das entradas e saídas; ♦ Estado dos recursos; ♦ Frame de excepção actual; ♦ Frames de excepção, com informação detalhada para cada frame; 7 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-23 Capítulo 7 - Operação 7.5.1. CONSULTAR REGISTOS Esta informação é representada numa interface gráfica para mais fácil interpretação. No entanto, é imprescindível o conhecimento do funcionamento interno da protecção para analisar toda a informação. Nesta medida este registo é mais um registo de sistema destinado a técnicos especializados, que pretendam saber o estado interno dos vários componentes da protecção. 7 Figura 7.26. Interface do registo Informação de Hardware Este registo, tal como os restantes pode ser visualizado, impresso ou exportado para um ficheiro de texto à escolha do utilizador. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-24 Capítulo 7 - Operação 7.5.2. EXPORTAR 7 Figura 7.27. Ficheiro exportado do registo Informação de Hardware TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-25 Capítulo 7 - Operação 7.6. MODOS DE OPERAÇÃO A TPU TC420 tem disponíveis vários Modos de Operação que condicionam o funcionamento das suas funções de protecção e automatismos. Os vários modos de operação existentes na TPU TC420 podem ser alterados através dos menus na interface local, ou através do WinProt com o módulo WinSettings. Alguns dos modos podem ainda ser alterados através das entradas digitais. Existem na interface local duas teclas de modo com leds associados que podem ser configuradas com qualquer um dos modos existentes. Pressionando a tecla o modo que lhe está associado comuta entre os seus dois estados possíveis. Se a tecla F1 estiver associada ao modo local remoto, os LEDs adquirem o seguinte aspecto: Tecla F1: associada à comutação do regime de funcionamento entre Regime Local e Regime Remoto. LOCAL LOCAL REMOTO REMOTO Figura 7.28. Aspectos possíveis dos LEDs de Regime Local / Regime Remoto. Apresenta-se um outro exemplo agora com a tecla F2 e o modo Manual /Automático Tecla F2: associada à comutação do regime de funcionamento entre Regime Manual e Regime Automático. MANUAL MANUAL AUTO AUTO 7 Figura 7.29. Aspectos possíveis dos LEDs de Regime Manual / Regime Automático. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-26 Capítulo 7 - Operação 7.7. SINÓPTICO A TPU TC420 permite visualizar o estado de aparelhagem a ela associada, bem como o estado de variáveis lógicas internas ou o valor actual de parâmetros das funções da unidade. Relativamente à aparelhagem é também possível o envio de ordens de manobra directamente a partir do sinóptico. Para realizar estas funções é necessário que seja parametrizado na unidade um sinóptico com todas as informações necessárias. É também necessário que estejam configuradas as entradas e saídas digitais associadas à aparelhagem a monitorizar e/ou comandar. A forma de realizar todas as parametrizações necessárias é descrita no capítulo Configuração. Após o envio de todas as parametrizações necessárias para a TPU TC420 o sinóptico representado na Interface de Supervisão e Comando poderá ter o seguinte aspecto. 7 Figura 7.30. Sinóptico de Exemplo. 7.7.1. APARELHOS Os aparelhos são representados por bitmaps que ilustram os seus estados. Existe um máximo de 7 bitmaps definidos por aparelho que são apresentados de acordo com o estado lógico de gates da lógica de automação a eles associadas. A monitorização dos aparelhos e realizada através de entradas digitais cujo estado lógico condiciona o valor lógico das gates associadas ao estado dos aparelhos. A actualização do sinóptico é realizada em tempo real sempre que ocorra uma transição do seu estado. No caso dos disjuntores as informações usualmente apresentadas são o estado e a posição. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-27 Capítulo 7 - Operação Figura 7.31. Aspectos do estado do disjuntor: Aberto / Fechado / Indefinido. Figura 7.32. Aspectos da posição do disjuntor: Extraído / Introduzido / Posição Indefinida. Em relação aos seccionadores, normalmente apenas é visualizado o estado, sendo necessários apenas três bitmaps para representar todos os estados possíveis. Figura 7.33. Aspectos do estado do seccionador: Aberto / Fechado / Indefinido. Para enviar ordens de manobra para os diversos aparelhos o procedimento a seguir é o seguinte: ♦ Utilizando a tecla seleccionar o aparelho sobre o qual se pretende dar a ordem. Para facilitar a identificação do aparelho na linha inferior será apresentado um descritivo do aparelho seleccionado; ♦ Para enviar uma Ordem de Fecho Pressionar a tecla ♦ Para enviar uma Ordem de Abertura Pressionar a tecla ; . 7.7.2. COMANDOS Os objectos do tipo comando são representados através de dois bitmaps, cada um deles associado aos estados de uma gate lógica. Além disso é possível condicionar o aparecimento do objecto no display ao estado lógico de qualquer outra gate da lógica de automação. De acordo com o estado lógico da gate de estado e da gate de activação é possível ter três estados possíveis: comando invisível, comando associado ao estado lógico 1e comando associado ao estado lógico 0. Figura 7.34. Aspectos do estado do comando: Estado 0 / Estado 1. A cada comando está associado o envio de uma sinalização lógica para uma gate da lógica de automação. Para executar a ordem associada ao comando o procedimento a seguir é: ♦ Utilizando a tecla seleccionar o comando sobre o qual se pretende dar a ordem. Para facilitar a identificação do comando na linha inferior será apresentado um descritivo do comando seleccionado; ♦ Para enviar a sinalização pressionar a tecla TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 ou a tecla . 7-28 7 Capítulo 7 - Operação 7.7.3. MEDIDAS As medidas analógicas e grandezas discretas apresentadas no sinóptico são actualizadas em tempo real com os valores das grandezas configuradas. Figura 7.35. Aspecto da Medida. Ocorrerá uma alteração do valor apresentado sempre que a alteração do valor da grandeza ultrapasse o limiar de precisão do relé para essa medida. 7.7.4. PARÂMETROS A utilização dos objectos do tipo Parâmetro assume dois aspectos distintos: a visualização de parâmetros e a alteração de parâmetros. Quando o objecto está configurado para visualização o seu comportamento é análogo aos objectos de medida. É apresentado o valor actual do parâmetro configurado, sendo a sua actualização realizada sempre que ocorrer uma alteração dos parâmetros da função correspondente. Figura 7.36. Aspectos do estado do parâmetro em modo Visualizar. No caso da utilização para envio de parâmetros o funcionamento é idêntico ao dos aparelhos e comandos. 7 Figura 7.37. Aspecto do estado do parâmetro em modo Alterar. Para executar a ordem de envio do parâmetro é necessário executar os seguintes passos: ♦ Utilizando a tecla seleccionar o parâmetro que se pretende enviar. Para facilitar a identificação do parâmetro na linha inferior será apresentado um descritivo de cada um dos objectos seleccionados; ♦ Para enviar o parâmetro pressionar a tecla TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 ou a tecla . 7-29 Capítulo 7 - Operação 7.8. SCREENSAVER Com o objectivo de reduzir o desgaste da lâmpada que ilumina o LCD e reduzir o consumo total do equipamento, a TPU TC420 está equipada com uma função de screensaver. Este screensaver tem como função desligar automaticamente a lâmpada que ilumina o display se decorrerem aproximadamente 5 minutos sem ter sido pressionada qualquer tecla. Pressionando qualquer uma das teclas o modo screensaver será abandonado e a lâmpada volta a estar ligada. Quando a TPU TC420 passa ao modo screensaver transita automaticamente para o Interface de Supervisão e Comando e anula todas as permissões associadas às passwords entretanto inseridas.. 7 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 7-30 8 Capítulo 8. COMISSIONAMENTO Neste capitulo descrevem-se os procedimentos necessários para realizar o comissionamento da TPU TC420. É descrito também o procedimento correcto para colocar a TPU TC420 em serviço. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 8-1 Capítulo 8 - Comissionamento ÍNDICE 8.1. VERIFICAÇÕES INICIAIS..................................................................................................... 8-3 8.2. ENTRADAS ANALÓGICAS ................................................................................................. 8-7 8.2.1. Ligações.......................................................................................................................8-7 8.2.2. Valor das Medidas.......................................................................................................8-7 8.3. ENTRADAS DIGITAIS ....................................................................................................... 8-9 8.4. SAÍDAS DIGITAIS ..........................................................................................................8-11 8.5. PÁGINA DE ALARMES ....................................................................................................8-12 8.6. INTERFACE COM A REDE DE ÁREA LOCAL ..........................................................................8-13 8.7. FUNÇÕES DE PROTECÇÃO E CONTROLO............................................................................8-15 8.8. COLOCAÇÃO EM SERVIÇO..............................................................................................8-16 8 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 8-2 Capítulo 8 - Comissionamento 8.1. VERIFICAÇÕES INICIAIS Para realizar o comissionamento de uma TPU TC420 é essencial ter um conhecimento aprofundado acerca do funcionamento e configuração da unidade, através da leitura atenta deste manual e da restante documentação relativa ao equipamento. Chama-se novamente a atenção para os aspectos mais importantes relativos à segurança do equipamento e das pessoas. Antes de se aceder ao interior da TPU TC420, para o que será necessário proceder à remoção da sua tampa traseira, deverão ser desligados todos os conectores da mesma, para evitar o risco de choque eléctrico. Este aviso também se aplica à remoção do painel frontal (interface com o utilizador). Mesmo com a unidade desligada, é possível a existência de níveis de tensão perigosos nos circuitos das fontes de alimentação. Depois de desligar a alimentação é aconselhável aguardar pelo menos 60 segundos para que os condensadores de armazenamento de energia se descarreguem! O corpo humano adquire com facilidade cargas electrostáticas que podem facilmente danificar as cartas electrónicas! Deverão ser tomadas as devidas precauções aquando do manuseamento das cartas. Evitar tocar directamente nos componentes ou conectores! O uso de uma pulseira anti-estática é aconselhável. Caso contrário, toque primeiro numa superfície ligada à terra, para dissipar eventuais cargas estáticas. Para o seu correcto funcionamento, as cartas de expansão de entradas/saídas necessitam de estar correctamente configuradas. O processo de configuração encontra-se descrito no Capítulo 4 - Configuração. Uma configuração incorrecta, para além de provocar o mau funcionamento da TPU TC420, poderá acarretar danos permanentes nas cartas de expansão e/ou na carta de processamento. É necessário assegurar a correcta polaridade das entradas digitais, caso contrário estas não funcionarão. É necessário também verificar que a opção em termos de tensão de trabalho e limiar de operação das mesmas se encontra de acordo com a tensão de controlo utilizada. As tensões presentes nas ligações da TPU TC420 são suficientemente elevadas para que o risco de choque eléctrico seja elevado. Uma vez que estas tensões são perigosas, deverão ser tomados os devidos cuidados, por forma a evitar situações que possam colocar em perigo a integridade física do pessoal técnico. O pessoal técnico deverá dispor de formação adequada na área e conhecer todas as boas práticas no que respeita ao manuseamento de equipamento deste tipo. Deverá ter-se em consideração o seguinte: TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 8-3 8 Capítulo 8 - Comissionamento ♦ ♦ ♦ A ligação da terra de protecção deverá ser a primeira a ser efectuada, e de uma forma sólida, antes de se efectuar qualquer outra ligação; Qualquer ligação é susceptível de veicular tensões perigosas; Mesmo com a alimentação da unidade desligada, é possível a presença de tensões perigosas na instalação. De acordo com os regulamentos de segurança, deverá ser instalado um dispositivo apropriado que permita ligar e desligar a alimentação da TPU TC420, que deverá cortar ambos os pólos simultaneamente. Deverá também ser instalado um dispositivo de protecção contra sobre–intensidades, em ambos os pólos da alimentação. O não cumprimento destas disposições poderá colocar em risco o correcto funcionamento da TPU TC420, e eventuais danos pessoais e/ou no equipamento. A terra de protecção da TPU TC420 deverá ser ligada directamente ao sistema de terras, utilizando o menor percurso que seja praticável. Encontra-se identificada pelo símbolo: Deverá ser utilizado um condutor com uma secção mínima de 4 mm2. Preferencialmente deverá ser utilizada trança de cobre. O não cumprimento destas disposições poderá colocar em risco o correcto funcionamento da TPU TC420, e eventuais danos pessoais e/ou no equipamento. Os circuitos secundários dos transformadores de corrente devem ser curto-circuitados antes de ligar ou desligar os respectivos terminais na TPU TC420! Se existirem bornes de ensaio que automaticamente curto – circuitem os circuitos secundários dos transformadores de corrente, poderão ser colocados em posição de teste, desde que o seu correcto funcionamento tenha sido previamente verificado. Todos os testes que sejam realizado com os equipamentos a proteger em serviço implicam que, tanto aos terminais da TPU TC420, como na própria instalação estejam presentes valores de tensão e corrente extremamente perigosos para as pessoas. Neste situação deve proceder-se com o maior cuidado na realização dos testes. É imperativo verificar os valores nominais das entradas de corrente antes da colocação em funcionamento. Os valores nominais podem ser verificados na etiqueta que se encontra na traseira da TPU TC420, e podem ser 0,04 A, 0,2 A, 1 A ou 5 A. Valores nominais incorrectos podem acarretar o funcionamento incorrecto da unidade, e/ou danos na mesma. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 8-4 8 Capítulo 8 - Comissionamento O mesmo também se aplica aos valores nominais das entradas de tensão. Estes valores podem ser 100 V, 110 V, 115 V, ou 120 V. Deverão também ser verificados os valores de capacidade térmica admissíveis para cada um dos valores nominais das entradas, tanto para valores em permanência, como para valores de curta duração. Sujeitar as entradas analógicas a valores superiores aos indicados ocasionará danos permanentes nas mesmas. Durante os testes de comissionamento em caso algum se devem aplicar nas entradas valores das grandezas superiores aos limites indicados, mesmo numa situação transitória. A troca de fases das correntes ou tensões origina uma medida incorrecta da sequência inversa respectiva. A troca de fases pode ser detectada pela existência de uma medida não nula de sequência inversa das correntes (ou tensões), da ordem de grandeza das correntes de fase (ou das tensões de fase), para uma situação normal de carga trifásica e simétrica. A troca de polaridades das correntes ou tensões origina uma medida incorrecta da sequência homopolar respectiva (soma das três correntes ou soma das três tensões). A troca de polaridades pode ser detectada pela existência de uma medida não nula da soma das três correntes (ou tensões), da ordem de grandeza das correntes de fase (ou das tensões de fase), para uma situação normal de carga trifásica e simétrica. A medida de frequência é obtida a partir do valor da sequência directa das tensões. A troca de fases ou polaridades das tensões origina uma medida incorrecta da frequência e pode conduzir ao bloqueio da protecção de Mínimo e Máximo de Frequência. A troca de fases ou polaridades pode ser detectada pela existência de uma medida de frequência de valor nulo. A troca de fases ou polaridades, ou a não correspondência das fases das correntes e das tensões origina uma medida incorrecta das potências activa e reactiva e do factor de potência, bem como dos contadores de energia e pode conduzir a actuações incorrectas das protecções Direccionais de Fases e Terra. Os terminais e condutores de alimentação da carta de rede LonWorks (quando existir), veiculam tensões perigosas. Deverão ser tomadas precauções para evitar situações que possam pôr em causa a integridade física do pessoal técnico. O pessoal técnico deverá dispor de formação adequada na área e conhecer todas as boas práticas no que respeita ao manuseamento de equipamento deste tipo. Qualquer intervenção no interior da TPU TC420 deverá ser efectuada por pessoal técnico credenciado para o efeito. O não cumprimento destas disposições poderá colocar em risco o correcto funcionamento da TPU TC420, e eventuais danos pessoais e/ou no equipamento. Antes de iniciar o comissionamento de uma TPU TC420, deve ser registada a seguinte informação acerca da unidade: TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 8-5 8 Capítulo 8 - Comissionamento ♦ Modelo de protecção testado, de acordo com o formato no formulário de encomenda que incluída nos data-sheets. Exemplo: TPU TC420-S-Ed1-5A-5A-120V-50Hz-D-1-1-ETH20-0-PT. ♦ Versão do código BOOT, no formato [Versão].[Release]. ♦ Versão do código NORMAL, no formato [Versão].[Release]. ♦ Número de série do software, tal como aparece no menu Informações. ♦ Número de série do hardware, indicado na caixa da unidade. Se durante os testes de comissionamento se verificar a existência de algum problema esta informação deverá ser reportada para a EFACEC Sistemas de Electrónica, S. A., para se proceder à identificação e correcção desse problema. Todos os testes de comissionamento deverão ser executados de acordo com as normas de segurança do equipamento e descritas neste manual. Devem também respeitar todas as normas relativas às instalações onde a TPU TC420 é utilizada. As pessoas responsáveis pelos testes de comissionamento devem ter um conhecimento profundo de todas estas normas de segurança, da operação de todos os equipamentos envolvidos no processo de comissionamento e da utilização dos equipamentos de teste. É aconselhável possuir também um conhecimento sólido acerca dos princípios de funcionamento de todas as funções de protecção e controlo a testar. 8 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 8-6 Capítulo 8 - Comissionamento 8.2. ENTRADAS ANALÓGICAS 8.2.1. LIGAÇÕES Este teste tem como objectivo verificar se as ligações externas e internas e os valores nominais dos transformadores de medida estão correctos e de acordo com o firmware da TPU. Devem ser executados os seguintes pontos, sendo todos os valores de tensão e corrente a injectar correspondentes a valores no secundário: ♦ No menu da protecção Transformadores de Medida verificar que as relações de transformação dos TI’s e TT’s estão todas configuradas para um valor de 100.0. Introduzir a password de SCADA se necessário e não esquecer de confirmar as alterações no fim. Em alternativa, pode utilizar-se utilizar o WinSettings para efectuar estas configurações. ♦ Injectar corrente de valor nominal em cada fase separadamente e verificar a correcta atribuição de cada grandeza pela protecção através do menu Ver Medidas. ♦ Injectar um sistema trifásico de correntes nas três fases simultaneamente. Verificar que o valor da corrente homopolar obtida por soma interna e que o valor da corrente inversa são aproximadamente nulos. Em caso negativo pode existir uma troca na sequência de fases das correntes. ♦ Aplicar tensão de valor nominal em cada fase separadamente e verificar a correcta atribuição de cada grandeza pela protecção através do menu Ver Medidas. ♦ Aplicar um sistema trifásico de tensões nas três fases simultaneamente. Verificar que o valor da tensão homopolar obtida por soma interna e que o valor da tensão inversa são aproximadamente nulos. Em caso negativo pode existir uma troca na sequência de fases das tensões. ♦ Injectar corrente de valor nominal na entrada da corrente de neutro e verificar a sua correcta atribuição pela protecção através do menu Ver Medidas. Se for detectado algum erro durante estes testes pode ser necessário verificar as ligações dos conectores da TPU TC420, confrontando-os com o esquema de ligações adequado à unidade. Se se verificar que o problema é interno à TPU TC420 será necessária uma intervenção por parte de uma pessoa da EFACEC Sistemas de Electrónica, S. A., devidamente credenciada para o efeito. 8.2.2. VALOR DAS MEDIDAS A verificação dos valores das medidas destina-se a verificar a precisão das medidas. Devem ser executados os seguintes pontos: ♦ Injectar corrente em todas as fases simultaneamente, de acordo com sistemas trifásicos e simétricos, para vários valores de amplitude, e verificar se os valores das correntes apresentados no menu Ver Medidas estão dentro da precisão especificada para a unidade. ♦ Aplicar tensões em todas as fases simultaneamente, de acordo com sistemas trifásicos e simétricos, para vários valores de amplitude, e verificar se os valores das tensões e TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 8-7 8 Capítulo 8 - Comissionamento frequência apresentados no menu Ver Medidas estão dentro da precisão especificada para a unidade. ♦ Aplicar correntes e tensões em todas as fases simultaneamente, de acordo com sistemas trifásicos e simétricos, para vários valores de amplitude, e verificar se os valores das potências apresentados no menu Ver Medidas estão dentro da precisão especificada para a unidade. ♦ Injectar corrente na entrada da corrente de neutro, para vários valores de amplitude, e verificar se os valores da corrente apresentados no menu Ver Medidas estão dentro da precisão especificada para a unidade. Se for detectado algum erro de precisão das medidas durante estes testes pode ser necessário repetir o processo de calibração da TPU TC420. Esse processo está descrito no Capítulo 9.3.3 Calibração. 8 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 8-8 Capítulo 8 - Comissionamento 8.3. ENTRADAS DIGITAIS Para verificar o correcto funcionamento das entradas digitais será utilizada a ferramenta de comandos lógicos do módulo WinLogic. Este teste permite confirmar se a TPU TC420 reflecte correctamente as transições de estado das entradas sobre as variáveis lógicas associadas. Se existirem condições lógicas que provoquem actuação directa das saídas a partir de estados lógicos nas entradas (disparos externos, por exemplo), a realização deste teste pode dar origem à actuação efectiva das saídas da TPU. Se não se desejar que essa actuação provoque, por exemplo, o envio de ordens de manobra de aparelhos, devem desligar-se os conectores das saídas digitais correspondentes, na parte posterior da TPU. Em primeiro lugar deve iniciar-se o programa WinLogic e seleccionar a TPU TC420 a comissionar e, de seguida, no menu Ferramentas iniciar o aplicativo Comandos Lógicos. 8 Figura 8.1. WinLogic – Comandos Lógicos. Cada uma das entradas digitais configuradas na TPU TC420 deverá ser testada da seguinte forma: ♦ Na janela Comandos Lógicos, configurar o Módulo e a Variável correspondentes à configuração lógica da entrada que se pretende testar. ♦ Forçar o estado lógico 1 na entrada digital que se pretende testar, seja directamente aos terminais de ligação correspondentes na TPU, seja na régua de bornes do painel. ♦ Clicar no botão Obter Estado e verificar que o Estado Lógico Actual é 1. Caso as transições de estado estejam a ser enviadas para o Registo de Eventos, pode também verificar-se o correcto funcionamento da entrada dessa forma. ♦ Forçar o estado lógico 0 na entrada digital que se pretende testar, seja directamente aos terminais de ligação correspondentes na TPU seja na régua de bornes do painel. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 8-9 Capítulo 8 - Comissionamento ♦ Clicar no botão Obter Estado e verificar que o Estado Lógico Actual é 0. Tal como acima pode também verificar-se o funcionamento da entrada digital através do Registo de Eventos. É possível realizar um teste mais básico ao nível das entradas digitais, utilizando o teste de hardware disponível no Menu Sistema. Para mais informações consultar o Capítulo 9.1.2 - Menu de Sistema. Uma vez que este processo força efectivamente o estado lógico das gates existentes na lógica de automação, é imperativo reiniciar a TPU TC420 após a conclusão deste teste, para evitar estados lógicos inconsistentes na lógica de automação. Estas inconsistências podem provocar erros de funcionamento da unidade. 8 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 8-10 Capítulo 8 - Comissionamento 8.4. SAÍDAS DIGITAIS Para verificar o correcto funcionamento das saídas digitais será utilizada a ferramenta de comandos lógicos do módulo WinLogic. Este teste permite confirmar se as saídas digitais são efectivamente actuadas quando ocorre uma transição de estado da variável lógica associada. A realização deste teste dá origem à actuação efectiva das saídas da TPU. Se não se desejar que essa actuação provoque, por exemplo, o envio de ordens de manobra de aparelhos, devem desligar-se os conectores das saídas digitais correspondentes, na parte posterior da TPU. Em primeiro lugar deve iniciar-se o programa WinLogic e seleccionar a TPU TC420 a comissionar e, de seguida, no menu Ferramentas iniciar o aplicativo Comandos Lógicos. Durante a realização deste teste o Tipo de Comando deverá estar sempre configurado como Impulso, e com o Estado Lógico 1. Cada uma das saídas digitais configuradas na TPU TC420 deverá ser testada da seguinte forma: ♦ Na janela Comandos Lógicos configurar o Módulo e a Variável correspondentes à configuração lógica da saída que se pretende testar. ♦ Clicar no botão Enviar. ♦ Verificar se houve actuação da saída. A verificação da actuação da saída pode ser feita por inspecção directa ou analisando o Registo de Eventos. No caso da saída estar configurada como Sinalização, verificar se ocorreu um comando imediatamente seguido por um rearme. Se estiver configurada como Impulso, verificar através do Registo de Eventos que o Tempo de Comando parametrizado foi cumprido. Está disponível um teste mais básico sobre as saídas digitais, para mais informações consultar o Capítulo 9.1.2 - Menu de Sistema. Uma vez que este processo força efectivamente o estado lógico das gates existentes na lógica de automação, é imperativo reiniciar a TPU TC420 após a conclusão deste teste, para evitar estados lógicos inconsistentes na lógica de automação. Estas inconsistências podem provocar erros de funcionamento da unidade. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 8-11 8 Capítulo 8 - Comissionamento 8.5. PÁGINA DE ALARMES Para verificar o correcto funcionamento da página de alarmes será utilizada a ferramenta de comandos lógicos do módulo WinLogic. Este teste permite confirmar se os alarmes configurados na Página de Alarmes são correctamente activados quando ocorre uma transição de estado da variável lógica associada. Se existirem alarmes cuja configuração lógica corresponde a variáveis lógicas que provoquem actuação das saídas (situação mais comum), a realização deste teste pode dar origem à actuação efectiva das saídas da TPU. Se não se desejar que essa actuação provoque, por exemplo, o envio de ordens de manobra de aparelhos, devem desligar-se os conectores das saídas digitais na parte posterior da TPU. Em primeiro lugar deve iniciar-se o programa WinLogic e seleccionar a TPU TC420 a comissionar e, de seguida, no menu Ferramentas iniciar o aplicativo Comandos Lógicos. Durante a realização deste teste o Tipo de Comando deverá estar sempre configurado como Impulso, e com o Estado Lógico 1. Cada um dos alarmes existentes na Página de Alarmes TPU TC420 deverá ser testado da seguinte forma: ♦ Na janela Comandos Lógicos configurar o Módulo e a Variável correspondentes à configuração lógica do alarme que se pretende testar. ♦ Clicar no botão Enviar. ♦ Verificar se houve actuação do LED associado ao alarme. No caso do alarme estar configurado como Sinalização, verificar se o LED correspondente acendeu e apagou logo de seguida. Se estiver configurado como Alarme, verificar se o LED se mantém aceso após o envio do comando lógico. Neste último caso verificar também que carregando na tecla o LED apaga. Está disponível um teste mais básico sobre os alarmes, para mais informações consultar o Capítulo 9.1.2 - Menu de Sistema. Uma vez que este processo força efectivamente o estado lógico das gates existentes na lógica de automação, é imperativo reiniciar a TPU TC420 após a conclusão deste teste, para evitar estados lógicos inconsistentes na lógica de automação. Estas inconsistências podem provocar erros de funcionamento da unidade. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 8-12 8 Capítulo 8 - Comissionamento 8.6. INTERFACE COM A REDE DE ÁREA LOCAL Se a TPU TC420 não estiver integrada numa Rede Local, ou essa funcionalidade não for utilizada, não será necessária a execução dos procedimentos descritos neste capítulo para comissionar o equipamento. Antes de colocar a TPU TC420 em serviço, devem testar-se as diferentes funcionalidades disponíveis no que se refere à sua interacção com o SCADA. Os procedimentos agora descritos são exemplificados para uma rede Lonworks, e por isso estes ensaios estão intimamente ligados ao protocolo usado (LonTalk). Para uma rede Ethernet, os procedimentos serão equivalentes, mas de acordo com o protocolo aplicável nesse caso. Para os efectuar é necessário ter pelo menos duas protecções ligadas em rede entre si e a uma Unidade Central. A configuração da rede pode ser em anel fechado ou aberto. Para a realização destes testes é necessário ter conhecimentos relativos à utilização e configuração da URT500, sendo essencial a leitura dos seus manuais de instalação, configuração e utilização. Estes manuais podem ser obtidos a partir da EFACEC Sistemas de Electrónica, S. A. A verificação do estado das comunicações com a unidade é feita através URT, utilizando a função Diagnóstico do Scanner LONWORKS. Os testes a realizar são os seguintes: ♦ Verificar que a Location String configurada na protecção coincide com a da base de dados da URT500 e que a protecção está a funcionar correctamente com código em modo NORMAL. ♦ Arrancar a URT500. Esperar algum tempo até ser feito o reset ao Neuron Chip da protecção e verificar que a comunicação com a URT500 é estabelecida correctamente, que a protecção envia no início todas as sinalizações e medidas parametrizadas na base de dados e que passa a ter o Controlo Geral OK. ♦ Verificar o correcto estabelecimento das comunicações entre o WinProt e a unidade, através da LAN. ♦ Verificar que a hora da unidade é correctamente actualizada a partir da URT500. ♦ Forçar o aparecimento de todos os tipos de erros enviados pelo relé para a URT500, e verificar que todos aparecem correctamente identificados. Esses erros são: problemas na carta de entradas analógicas, problemas nas cartas de entradas/saídas digitais, configuração da protecção inválida e problemas internos à protecção. ♦ Verificar que o envio de sinalizações digitais da TPU TC420 para a URT500 é feito de forma correcta. ♦ Verificar que o envio de medidas analógicas da TPU TC420 para a URT500 é feito de forma correcta. ♦ Verificar que o envio de medidas discretas (contadores) da TPU TC420 para a URT500 é feito de forma correcta. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 8-13 8 Capítulo 8 - Comissionamento ♦ Verificar que o envio de controlos digitais da URT500 para a TPU TC420 é feito de forma correcta. ♦ Verificar que o envio de controlos de teleparametrização da URT500 para a TPU TC420 é feito de forma correcta. ♦ Verificar que o funcionamento da Base de Dados Distribuída é correcto, ao nível das sinalizações digitais, medidas analógicas e contadores. Existem funções de controlo que utilizam a Base de Dados Distribuída como elemento integrante no seu funcionamento. Para testar estas funções será porventura necessária a leitura da documentação relativa a outras unidades da gama 420. Toda essa documentação pode ser obtida a partir da EFACEC Sistemas de Electrónica, S. A. O teste de funções que utilizam a Base de Dados Distribuída deve ser sempre precedido de uma leitura atenta dos princípios de funcionamento e da configuração necessária para a utilizar, em todas as unidades envolvidas. Os problemas mais frequentes que surgem neste tipo de funções têm simplesmente a ver com erros de parametrização. 8 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 8-14 Capítulo 8 - Comissionamento 8.7. FUNÇÕES DE PROTECÇÃO E CONTROLO O teste a realizar às funções de protecção e controlo existentes na TPU TC420 durante o comissionamento dependem, por um lado, da própria versão da unidade a testar e, por outro, da utilização e configuração da própria unidade na aplicação em causa. Desta forma, em virtude das infinitas variantes possíveis para execução dos testes, apresenta-se apenas um guia de procedimentos para os executar. Para realizar qualquer teste às funções de protecção e controlo devem ser desabilitadas todas as outras funções do relé que possam actuar devido à execução do teste sobre a função em causa. Embora isto não seja obrigatório nem afecte de forma alguma o funcionamento das diversas funções, facilitará consideravelmente a interpretação e verificação dos resultados dos testes, nomeadamente ao nível do Registo de Eventos. Durante os testes, para permitir uma rápida visualização do funcionamento da função, podem ser configurados os alarmes e saídas digitais a ela associados. Após estes procedimentos iniciais o processo deverá ser conduzido da seguinte forma: ♦ Verificar que é possível configurar todos os parâmetros associados à função e que as gamas de regulação destes obedecem às especificações da protecção. Verificar em particular se a parametrização que será utilizada em serviço é correctamente enviada para a unidade e que o funcionamento neste caso corresponde ao esperado. ♦ Verificar, para as funções de protecção, que os valores de arranque e rearme correspondem aos parametrizados, de acordo com a precisão definida para a função. ♦ Verificar, para as funções de controlo, que as condições de actuação, funcionamento e inibição correspondem às definidas neste manual. ♦ Verificar, para as todas as funções, que os tempos de actuação correspondem aos parametrizados, de acordo com a precisão definida para a função. ♦ Verificar, para todas as funções, que as sinalizações registadas no Registo de Eventos estão correctas, e traduzem correctamente a sequência de funcionamento. Se for necessária mais informação além da apresentada deve configurar-se a lógica de automação do relé para enviar as sinalizações em falta. A forma de realizar esta configuração está descrita no Capítulo 4.5 - Lógica Programável. ♦ Verificar a correcta actuação dos alarmes associados à função. ♦ Se a actuação da função deve provocar a gravação de oscilografias, verificar a correcta geração e conteúdo das mesmas. ♦ Verificar a correcta actuação das saídas digitais associadas à função. Cada um dos testes realizados deverá ser documentado por forma a registar as condições de testes e os seus resultados. Numa situação em que seja detectado um problema esta informação será de grande valia para a sua correcção. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 8-15 8 Capítulo 8 - Comissionamento 8.8. COLOCAÇÃO EM SERVIÇO Após a realização de todos os testes de comissionamento, e antes da colocação em serviço da TPU TC420 devem ser realizadas algumas verificações finais. Em primeiro lugar deve verificar-se se todas as ligações da TPU estão correctas: alimentação, entradas e saídas digitais, entradas analógicas, ligações de massa e ligações de comunicação com a rede local. De seguida deve confirmar-se que todas as parametrizações da TPU TC420 estão de acordo com o que é pretendido para o seu funcionamento normal. É necessária especial atenção para as funções que podem ter sido alteradas durante o processo de comissionamento. Além das parametrizações das funções de protecção e automação devem verificar-se com atenção as configurações da TPU TC420, especialmente as relacionadas com as Entradas e Saídas Digitais. Deve verificar-se também se a configuração lógica está correcta. Se a TPU TC420 não estiver ligada a uma rede local de comunicações que garanta a sincronização horária, deve acertar-se a data e hora da unidade acedendo ao menu Acertar Data e Hora. CLR . No caso de Se existirem alarmes activos na Página de Alarmes deve pressionar-se a tecla existirem alarmes que permaneçam activos mesmo após a actuação sobre a tecla, deve confirmar-se se essa situação é normal (caso de bloqueios, por exemplo). Para evitar que exista confusão na recolha futura de registos devem limpar-se todos os registos produzidos durante os ensaios e antes da colocação da TPU TC420 em serviço. Para realizar esta operação deve seguir-se o seguinte procedimento: ♦ No menu Registo de Eventos seleccionar o item Limpar Registo de Eventos e executar a ordem associada. ♦ No menu Diagrama de Carga seleccionar o item Limpar Diagramas de Carga e executar a ordem de limpeza de cada um dos diagramas de carga armazenados pela TPU TC420. ♦ Inserir a Password de Sistema: 097531. ♦ Aceder ao Menu Sistema e, dentro deste, ao menu Calibração. Verificar que a indicação Transf. Medida Calibrados está no estado ON. Em caso negativo é necessário realizar a Calibração do relé de acordo com o processo descrito no Capítulo 9.3.3 - Calibração. ♦ Aceder ao Menu Sistema e, dentro deste, ao menu Limpar Registos em Memória. ♦ Aceder sucessivamente aos itens deste menu e dar a ordem de limpeza de todos os registos armazenados em memória; De seguida devem inserir-se todas as passwords definidas de fábrica: ♦ Password de Protecções: 000000. ♦ Password de SCADA: 000001. ♦ Password de Sistema: 097531. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 8-16 8 Capítulo 8 - Comissionamento Uma vez inseridas todas as passwords deve aceder-se ao menu Alterar Password e executar a alteração de todas as passwords para valores diferentes dos existentes de fábrica. As novas passwords devem ser registadas e guardadas em local seguro. A alteração das passwords visa garantir a segurança dos dados existentes na TPU TC420, uma vez que as passwords de fábrica estão registadas na documentação que acompanha as unidades, incluindo este manual, pelo que qualquer pessoa pode ter acesso a elas. A EFACEC Sistemas de Electrónica, S. A. não se responsabiliza por falhas de operação do equipamento devidas a erros de parametrização. Se as novas passwords definidas forem esquecidas é possível recuperar os valores de fábrica, mediante a intervenção de uma pessoa credenciada da EFACEC Sistemas de Electrónica, S. A. Se não houver a certeza de que a base de dados do WinProt está actualizada com os dados mais recentes configurados na TPU TC420 deve fazer-se uma actualização dos dados da TPU para os vários módulos do WinProt. A partir deste momento a TPU TC420 estará pronta para entrar em serviço, bastando para isso aceder ao Menu Sistema e executar a ordem de Reset da Protecção. 8 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 8-17 9 Capítulo 9. MANUTENÇÃO Este capítulo descreve os procedimentos a realizar para garantir um funcionamento eficiente da TPU TC420 durante toda a sua vida útil. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-1 Capítulo 9 - Manutenção ÍNDICE 9.1. VERIFICAÇÕES DE ROTINA ................................................................................................ 9-3 9.1.1. Registos .......................................................................................................................9-3 9.1.2. Menu de Sistema.........................................................................................................9-4 9.2. ACTUALIZAÇÃO DE FIRMWARE ........................................................................................9-13 9.3. RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS ...........................................................................................9-15 9.3.1. Hardware .................................................................................................................. 9-15 9.3.2. Software.................................................................................................................... 9-27 9.3.3. Calibração................................................................................................................. 9-28 9.4. PERGUNTAS FREQUENTES...............................................................................................9-32 9 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-2 Capítulo 9 - Manutenção 9.1. VERIFICAÇÕES DE ROTINA 9.1.1. REGISTOS Durante o seu funcionamento normal a TPU TC420 guarda diversos tipos de registos em memória não-volátil. De acordo com o tipo de informação existem dois processos distintos de fazer o armazenamento desses registos: registos acumulados e registos actualizados. Registos Acumulados Os registos do tipo acumulado são: ♦ Oscilografias; ♦ Registos de Eventos; ♦ Diagramas de Carga. Estes registos estão associados à história de funcionamento da unidade pelo que serão armazenados novos registos à medida que forem gerados. O espaço reservado em memória para a gravação deste tipo de registos é partilhado entre todos eles. Quando se chegar a uma situação em que já não existe espaço disponível para gravar um novo registo, entretanto produzido, a TPU TC420 executa automaticamente um processo de limpeza da memória, sendo apagado um conjunto dos registos mais antigos até aí existentes. Garante-se desta forma uma coerência no tempo dos registos armazenados em memória não volátil. Sempre que ocorra uma limpeza automática de memória é inevitável a perda de informação. No entanto, está prevista uma dimensão mínima de espaço disponível para cada um dos tipos de registos, garantindo que em caso algum serão apagadas todas as informações em memória para cada um dos tipos. Para evitar a perda de informação histórica dos registos produzidos durante o funcionamento da TPU TC420, é essencial que seja feita uma recolha de todos os registos para a base de dados do WinProt, utilizando o módulo WinReports. Esta recolha deverá ser periódica e pode ser realizada quer através das portas série existentes, quer através da LAN, quando a unidade está integrada numa rede local. Após a realização deste processo, os registos ficam garantidamente disponíveis para consulta posterior. Após a conclusão deste processo, utilizando o WinReports, podem ser apagados todos os registos existentes na memória da TPU TC420. Isto é aconselhável por duas razões. Em primeiro lugar diminui o risco de ocorrer um esgotamento do espaço disponível na memória até que seja feita nova recolha de registo e, em segundo lugar, facilita uma posterior actualização da base de dados uma vez que a dimensão da lista de registos a receber será menor. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-3 9 Capítulo 9 - Manutenção Registos Actualizados Os registos do tipo actualizado são: ♦ Contador de Manobras do Disjuntor; ♦ Somatório das Correntes Cortadas por Fase do Disjuntor; ♦ Contadores de Manobras dos Seccionadores. A informação contida nestes registos não necessita de ser acumulada ao longo do tempo, uma vez que apenas interessa conhecer os seus valores actuais. Por este facto o armazenamento destes registos é realizado numa outra zona de memória, independente da utilizada para os registos acumulados. A cada nova actualização os valores destes registos serão guardados em memória não volátil, substituindo os valores anteriores. 9.1.2. MENU DE SISTEMA O Menu de Sistema é um menu que não está normalmente acessível. A sua apresentação e o acesso ao seu conteúdo implica que seja inserida a Password de Sistema, 097531, após o que surgirá mais um item no Menu Principal: Menu Sistema. Seleccionado este novo item e carregando em será apresentado o menu. Menu Sistema Menu Sistema Informações de Sistema Limpar Registos em Memória Recuperar Parâmetros de Fábrica Limpar Erro de Dados Testes de Hardware Calibração Reiniciar a Protecção ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 9.1. Menu Sistema. Neste menu estão disponíveis diversas informações que permitem verificar o estado de funcionamento do software da TPU TC420. Além das informações existem menus que contém comandos especiais executados pela TPU TC420, relacionados com a gestão de registos e parâmetros em memória, testes de hardware e calibração. Informações de Sistema As informações de sistema apresentam o estado de funcionamento de elementos internos da TPU TC420, tais como o estado da memória ou funcionamento das comunicações. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-4 9 Capítulo 9 - Manutenção Menu Sistema Informações de Sistema Informações de Sistema Informações Informações Informações Informações MASTER SLAVE #1 SLAVE #2 SLAVE #3 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 9.2. Menu Informações de Sistema. Acedendo a cada um dos itens deste menu é apresentada a informação correspondente a cada um dos microcontroladores da TPU TC420. Menu Sistema Informações de Sistema Informações MASTER Informações MASTER Informação de Excepção Estado Comunicações Internas Estado FLASH CODIGO : 1 Erros Gravar CODIGO : 0 Erros Apagar CODIGO : 0 Estado FLASH MEMORIA : 1 Erros Gravar MEMORIA : 0 Erros Apagar MEMORIA : 0 Estado RAM Interna : 1 Erro de Parâmetros : 0 Entradas Avariadas: 0000000000000000 Saídas Avariadas : 000000 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Informações MASTER Recursos Esgotados : 0 Índice Ocupação : 7651 Tempo Amostragem: 410 Recursos Disponíveis: 500 Recursos Mínimos : 440 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 9.3. Menu Informações Master. 9 A informação disponível neste menu é a seguinte: ♦ Estado FLASH CÓDIGO: indica se a memória flash que contém o código está a funcionar correctamente. ♦ Erros Gravar CÓDIGO: número acumulado de erros de gravação de dados na flash de código. ♦ Erros Apagar CÓDIGO: número acumulado de erros de operações de apagar a flash de código. ♦ Estado FLASH MEMÓRIA: indica se a memória flash que contém os dados e registos está a funcionar correctamente. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-5 Capítulo 9 - Manutenção ♦ Erros Gravar MEMÓRIA: número acumulado de erros de gravação de dados na flash de Memória. ♦ Erros Apagar MEMÓRIA: número acumulado de erros de operações de apagar a flash de Memória. ♦ Estado RAM INTERNA: indica se a memória RAM, interna ao microcontrolador, está a funcionar correctamente. ♦ Erro de Parâmetros: indica se ocorreram situações de conjuntos de parâmetros errados detectados na inicialização da unidade. ♦ Entradas Avariadas: indica quais as entradas da carta de entradas e saídas digitais associada a esse microcontrolador que estão dadas como inválidas. ♦ Saídas Avariadas: indica quais as saídas da carta de entradas e saídas digitais associada a esse microcontrolador que estão com falha de actuação. ♦ Recursos Esgotados: indica se ocorreram situações de excesso de ocupação de CPU desde que a TPU foi ligada. ♦ Índice Ocupação: indica qual o índice de ocupação actual de CPU. ♦ Tempo Amostragem: indica qual o tempo de amostragem que foi utilizado para determinar o índice de ocupação de CPU. ♦ Recursos Disponíveis: indica qual o número de recursos livres para comunicação entre tarefas. ♦ Recursos Mínimos: indica qual o valor mínimo de recursos livres para comunicação entre tarefas desde que a TPU foi ligada. Existem ainda mais dois itens no menu que permitem aceder a informação mais especifica acerca do funcionamento da TPU TC420. Informação de Excepção O menu Informação de Excepção contém informação acerca de erros graves, ocorridos durante o funcionamento da TPU TC420, que provocaram a reinicialização do microcontrolador. Menu Sistema Informações de Sistema Informações MASTER Informação de Excepção Informação de Excepção 9 Contador de Resets: 238 Data do Último Reset: 2001-01-01 Hora do Último Reset: 00:00:12 FRAME 1 FRAME 2 FRAME 3 FRAME 4 Limpar Informação de Excepção ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 9.4. Menu Informação de Excepção – Master. A informação disponível neste menu é a seguinte: TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-6 Capítulo 9 - Manutenção ♦ Contador de Resets: número acumulado de reinicializações devidas a erros, executadas pelo microcontrolador. ♦ Data do Último Reset: data em que ocorreu a última reinicialização. ♦ Hora do Último Reset: hora em que ocorreu a última reinicialização. Os itens FRAME 1 a FRAME 4 contêm informação de debug, recolhida após a detecção do erro de funcionamento pelo firmware da TPU TC420. São guardados quatro conjuntos de informações correspondentes aos quatro erros mais recentes. Esta informação permitirá à assistência técnica da EFACEC Sistemas de Electrónica S.A. identificar a causa do erro e proceder à sua correcção. Menu Sistema Informações de Sistema Informações MASTER Informação de Excepção FRAME 1 FRAME 1 0x00: 0x08: 0x10: 0x18: 0x20: 0x28: 0x30: 0x38: 0x40: 0x48: 0x50: 0x58: 07D3 01E7 0000 10CC 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 030A 4010 0010 0000 0000 0000 FFFF 0000 0000 0000 39C2 0000 0B26 0000 0E84 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0013 0000 0E5D 0078 0010 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 B494 0000 ¤/¥ mudar página; C cancelar FRAME 1 0x60: 0x68: 0x70: 0x78: 0x80: 0x88: 0x90: 0x98: 0000 0000 0201 0010 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 0E30 0000 0000 0000 0000 0000 12B6 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 12B6 1204 0000 0000 0000 0000 0000 ¤/¥ mudar página; C cancelar Figura 9.5. Menu FRAME 1. Executando a ordem associada ao item Limpar Informação de Excepção é apagada toda a informação de sistema respeitante ao microcontrolador, voltando os contadores de erros ao valor 0. Para todos os microcontroladores existe um conjunto análogo de menus e informações. Estado Comunicações Internas Este menu apresenta a informação acerca do estado das comunicações entre os diversos microcontroladores da unidade. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-7 9 Capítulo 9 - Manutenção Menu Sistema Informações de Sistema Informações MASTER Estado Comunicações Internas Estado Comunicações Internas SLAVE #1: ON Erros: 63 SLAVE #2: ON Erros: 47 ADC : ON Erros: 236 RTC : ON Erros: 0 Limpar Erros Comunicações ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 9.6. Menu Estado Comunicações Internas. É apresentado o estado actual e o número acumulado de erros ocorridos nas comunicações entre o microcontrolador correspondente ao menu actual, e todos os periféricos com os quais pode comunicar. Executando a ordem associada ao item Limpar Erros Comunicações os contadores de erros de comunicações voltam a ter o valor 0. Limpar Registos em Memória Para facilitar a limpeza dos registos armazenados na TPU TC420, por exemplo após a conclusão dos testes de comissionamento, está disponível o menu Limpar Registos em Memória. Menu Sistema Limpar Registos em Memória Limpar Registos em Memória Limpar Limpar Limpar Limpar Diagramas de Carga Oscilografias Medidas Registo de Eventos ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 9.7. Menu Limpar Registos em Memória. Acedendo a cada um dos itens do menu e executando a ordem correspondente serão apagados os registos do tipo correspondente: ♦ Diagramas de Carga: serão apagados todos os registos guardados em memória não volátil, mantendo-se no entanto todos os valores acumulados nos diagramas de carga mais recentes em memória RAM, acessíveis na Interface de Menus. ♦ Oscilografias: serão apagados todos os registos guardados em memória não volátil, mantendo-se no entanto a oscilografia mais recente, guardada em memória RAM. ♦ Medidas: serão apagadas todas as medidas e contadores guardados em memória não volátil: valores máximos das grandezas analógicas, registo das correntes cortadas pelos TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-8 9 Capítulo 9 - Manutenção disjuntores (por fase), número de manobras de disjuntores e número de manobras de seccionadores. ♦ Registos de Eventos: serão apagados todos os registos guardados em memória não volátil, mantendo-se no entanto em memória RAM todos os eventos correspondentes ao registo de eventos mais recente, acessível na Interface de Menus. Após a conclusão do processo de limpeza deixarão de existir registos do tipo escolhido guardados em memória não volátil. Se já tiver sido pedida uma lista de registos com o WinReports deixará de ser possível recebê-los, à excepção dos registos mais recentes. Deverão ser feitos novos pedidos das listas de registos em memória. Recuperar Parâmetros de Fábrica Para facilitar a recuperação das parametrizações de fábrica de TPU TC420, por exemplo após a conclusão dos testes de comissionamento, está disponível o menu Recuperar Parâmetros de Fábrica. Menu Sistema Recuperar Parâmetros de Fábrica Recuperar Parâmetros de Fábrica Dados de fábrica Lógica de fábrica Strings de fábrica ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 9.8. Menu Recuperar Parâmetros de Fábrica. A recuperação de parâmetros de fábrica por este processo implica obrigatoriamente a recuperação simultânea dos parâmetros de todas as funções da TPU TC420. Para recuperar parâmetros de funções específicas ver Recuperação de parâmetros de fábrica no Capítulo 9.3 Resolução de Problemas. Acedendo a cada um dos itens do menu e executando a ordem correspondente serão recuperados os parâmetros do tipo correspondente: ♦ Dados de Fábrica: serão recuperados os dados de fábrica de todas as Funções de Protecção, Automatismos e Configurações da TPU TC420. Todas essas funções serão actualizadas com os novos dados assim que estejam em condições para tal. ♦ Lógica de Fábrica: serão recuperadas as configurações da lógica de automação de fábrica de todas as Funções de Protecção, Automatismos e Configurações da TPU TC420. Para que a unidade passe a utilizar esta nova configuração lógica é necessário reiniciar a protecção. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-9 9 Capítulo 9 - Manutenção ♦ Strings de Fábrica: serão recuperados os descritivos associados às gates da lógica de automação, definidos de fábrica para todas as Funções de Protecção, Automatismos e Configurações da TPU TC420. A actualização dos descritivos será feita imediatamente na Interface de Menus pelo que, acedendo ao menu Ver Registo de Eventos, poderá ser visualizado o Registo de Eventos mais recente já com os descritivos actualizados. A recuperação de parâmetros de fábrica da lógica de automação não se reflecte imediatamente no funcionamento da TPU TC420. Para que essa alteração tenha efeito é necessário reiniciar a unidade. Limpar Erro de Dados Este menu permite apagar a indicação de erro de parâmetros anteriormente activada durante uma reinicialização da unidade. Testes de Hardware Estão disponíveis funções de teste ao hardware da TPU TC420 que permitem verificar o correcto funcionamento das cartas de entradas e saídas digitais. Menu Sistema Testes de Hardware Testes de Hardware Teste Teste Teste Teste das Entradas das Saídas dos LEDs do LCD ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 9.9. Menu Teste de Hardware. Teste das Entradas Ao aceder ao menu Teste das Entradas será possível visualizar o estado de todas as entradas digitais da TPU TC420. Menu Sistema Testes de Hardware Teste das Entradas Teste das Entradas 9 Carta Base: 000000000 Carta Exp1: 0000000000000000 Carta Exp2: 0000000000000000 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 9.10. Menu Teste das Entradas. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-10 Capítulo 9 - Manutenção Para cada uma das cartas é apresentado o estado actual de cada uma das entradas, refrescado a cada segundo. Teste das Saídas Seleccionando o item Teste das Saídas e executando o comando associado será iniciado o teste às saídas digitais. Este teste irá actuar todas as saídas digitais das cartas existentes na TPU TC420, e configuradas como presentes. As saídas de todas as cartas serão sucessivamente actuadas, com intervalos de aproximadamente 1 segundo entre saídas da mesma carta. A verificação da correcta actuação das saídas pode ser feita consultando o Registo de Eventos. O teste das saídas provoca a actuação efectiva dos contactos dos relés das saídas. Antes de executar o teste é aconselhável verificar as cablagens das saídas digitais para as bobines de comando da aparelhagem estão desligadas, caso contrário podem ser executadas manobras indesejadas sobre a aparelhagem de corte e comando. Teste dos LEDs Seleccionando este item e executando o comando associado será iniciado o teste aos LEDs do frontão. Todos os LEDs do frontão ficarão permanentemente acesos durante 2 segundos, voltando em seguida ao seu estado normal. Este teste permite verificar facilmente se algum dos LEDs do frontão está fundido. Teste do LCD Seleccionando este item e executando o comando associado será iniciado o teste ao LCD. Todos os pixels do LCD ficarão permanentemente no estado ON durante 2 segundos, voltando em seguida a ser apresentada a Interface de Menus. Este teste permite verificar facilmente se algum dos pixels do LCD está avariado. Calibração O menu Calibração permite consultar o estado da calibração da TPU TC420, iniciar um novo processo de calibração ou recuperar as calibrações de fábrica. 9 Menu Sistema Calibração Calibração Transf. de Medida Calibrados: ON Nova Calibração (Fases) Nova Calibração (Neutros) Recuperar Calibração de Fábrica ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 9.11. Menu Calibração. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-11 Capítulo 9 - Manutenção Na linha Transf. de Medida Calibrados é apresentado o estado actual da calibração: OFF ou ON. Todas as TPU TC420 são calibradas após o fabrico, durante o processo de testes finais, pelo que o estado normal desta informação é o estado ON. É possível recuperar a calibração por defeito da TPU TC420 executando a ordem associada ao item Recuperar Calibração de Fábrica. Esta é a única forma de recuperar os dados de fábrica da calibração. Acedendo aos itens Nova Calibração (Fases) e Nova Calibração (Neutro) o utilizador pode iniciar um novo processo de calibração da TPU TC420. A calibração afecta directamente o funcionamento da unidade. Se o processo de calibração for mal executado pode conduzir a falhas graves. O procedimento correcto a utilizar na calibração da TPU TC420 está descrito na secção 9.1. Este procedimento só deve ser executado por pessoas com formação adequada. Reset da Protecção Executando o comando associado ao item Reset da Protecção, a TPU TC420 será imediatamente reiniciada. Reiniciando a TPU TC420 por este processo, a gravação em memória não-volátil dos registos que ainda se encontrem em RAM depende do tipo de registos: ♦ Os eventos que ainda não tenham sido guardados em memória não volátil são guardados antes da protecção reiniciar. ♦ Os valores do diagrama de carga que ainda não tenham sido guardados em memória não volátil serão perdidos. Para evitar isto é necessário executar o comando Limpar Diagramas de Carga, no menu Diagrama de Carga. 9 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-12 Capítulo 9 - Manutenção 9.2. ACTUALIZAÇÃO DE FIRMWARE A TPU TC420 permite, em conjunto com o programa de interface para PC WinProt, a realização de actualizações ao seu firmware utilizando a comunicação pela porta série. Sempre que seja necessário fazer a actualização do firmware de uma TPU deverá ser feito um pedido à EFACEC Sistemas de Electrónica, S. A., mencionando os seguintes dados: ♦ Forma de encomenda completa da unidade. ♦ Versão actual do firmware da unidade. O código a gravar nas protecções será disponibilizado em ficheiros no formato ZIP, que contêm os ficheiros com o firmware propriamente dito e ainda um ficheiro com o nome firmware.id, que contém informações adicionais acerca desse código. Quando necessário, a EFACEC Sistemas de Electrónica, S. A. fornecerá também informações adicionais eventualmente necessárias para executar correctamente a actualização do firmware. Cada um desses ficheiros no formato ZIP terá um nome igual ao da forma de encomenda do relé. O firmware a gravar está contido em três ficheiros no formato S-Record da Motorola, cada um deles destinado a um dos microcontroladores existentes na carta de CPU e designados por MASTER, SLAVE 1 e SLAVE 2. No caso da unidade prever comunicações Ethernet, existe um ficheiro adicional a gravar denominado SLAVE3. O ficheiro firmware.id contém informação sucinta acerca dos ficheiros de firmware, com as seguintes informações: ♦ Type – Especifica completamente o tipo de unidade a que se destina, no mesmo formato em que essa identificação é realizada na forma de encomenda. Por exemplo: TPU TC420-Ed1-S-5A-5A-120V-50Hz-D-2-2-ETH2-0-0-PT Os campos preenchidos com X indicam que o firmware é adequado a qualquer uma das opções existentes no formulário de encomenda, para esse campo. ♦ Version – No formato [Versão].[Release], indica a versão e release do firmware; ♦ Release Date – Data em que a versão de firmware foi disponibilizada; ♦ Release Notes – Informações adicionais respeitantes ao firmware. 9 Deverão ser gravados os três ficheiros de firmware seguindo os procedimentos descritos no Manual de Utilizador do WinProt. Após a conclusão do processo a TPU TC420 deverá ser reiniciada. A gravação de firmware deverá ser realizada apenas por pessoas credenciadas para o efeito pela EFACEC Sistemas de Electrónica, S. A. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-13 Capítulo 9 - Manutenção Durante o processo de actualização de firmware, a TPU TC420 funciona num modo especial em que não desempenha nenhuma das suas funções de protecção e automatismos. A sua inoperacionalidade enquanto unidade de protecção é assinalada pela saída Watchdog, que estará sempre no estado 0 durante todo o processo. Durante o processo de gravação é essencial garantir que a alimentação da TPU TC420 não é interrompida. Se isso ocorrer existe a possibilidade do firmware da unidade ficar corrompido e, desta forma, passar a um estado que invalida o funcionamento normal da unidade. Na situação mais comum a TPU TC420 reiniciará o seu funcionamento utilizando a versão de firmware que tinha antes de se ter iniciado o processo de gravação, bastando executar de novo esse processo para fazer a actualização. Em casos mais graves existe a possibilidade da TPU TC420 não conseguir reiniciar o seu funcionamento normal, situação esta que é assinalada pela saída Watchdog, que nunca passará ao estado 1. Neste caso será necessário contactar a EFACEC Sistemas de Electrónica, S. A. para que seja realizada uma intervenção correctiva na unidade. 9 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-14 Capítulo 9 - Manutenção 9.3. RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS 9.3.1. HARDWARE As intervenções a nível do hardware deverão limitar-se ao absolutamente necessário. Estas intervenções poderão compreender a troca de cartas, troca do fusível da fonte de alimentação ou reconfiguração de cartas (jumpers e/ou switches). Qualquer reparação ou modificação que incida sobre o hardware só deverá ser efectuada por pessoal especializado. Deverão ser tomadas as devidas precauções aquando da remoção ou inserção de cartas electrónicas, nomeadamente ao nível da protecção contra descargas electrostáticas. As cartas só deverão ser removidas ou inseridas com a TPU TC420 completamente desligada da instalação. Não deverá ser efectuada nenhuma alteração ao hardware da TPU TC420 que acarrete alterações nas próprias cartas, incluindo trabalhos de soldadura. O corpo humano adquire com facilidade cargas electrostáticas que podem facilmente danificar as cartas electrónicas! Deverão ser tomadas as devidas precauções aquando do manuseamento das cartas. Evitar tocar directamente nos componentes ou conectores! O uso de uma pulseira anti-estática é aconselhável. Caso contrário, toque primeiro numa superfície ligada à terra, para dissipar eventuais cargas estáticas. Desmontagem da TPU TC420 Sempre que for necessário desmontar a TPU TC420 tendo em vista a remoção, inserção ou troca de cartas electrónicas, deverão ser seguidos os seguintes passos: ♦ Deve ser preparada uma área de trabalho onde serão colocadas as cartas a remover/inserir. A superfície deverá possuir características anti-estáticas, ou então deverá ser usado um tapete anti-estático. ♦ Deverá ser desligada a alimentação da TPU TC420 (ambos os pólos!), bem como a da carta de comunicações, caso exista. A terra de protecção deverá ser a última ligação a remover! ♦ Deverão ser desligados todos os cabos de comunicação, incluindo os conectores TP1 e TP2 e cabos de fibra óptica, caso existam. Quanto a estes últimos, deverão ser tomadas precauções no sentido de não danificar as fibras ópticas. ♦ Deverão ser desligados os conectores IO1 a IO6, e P1 e IRIG-B (caso existam). Para tal desapertar os parafusos presentes nas extremidades dos mesmos com a ajuda de uma chave de fendas de dimensão 0,6 x 3,5 mm, e retirar os conectores, puxando-os para fora. ♦ Antes de desligar os conectores T1 e T2, os circuitos de corrente deverão ser curtocircuitados pelos meios disponíveis para o efeito (normalmente, caixa de secura). Se os circuitos de corrente forem abertos em carga, antes de serem curto-circuitados, tal TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-15 9 Capítulo 9 - Manutenção facto poderá resultar na destruição dos mesmos, bem como em danos pessoais. Para desligar os conectores T1 e T2, deverá ser puxada para fora a patilha vermelha, e depois o corpo do conector. ♦ Remover a última ligação presente, que deverá ser a terra de protecção. Poder-se-á então remover a tampa traseira da TPU TC420, mediante o desaperto dos dez parafusos que a fixam ao corpo da unidade, com o auxílio de uma chave do tipo Philips, pequena. ♦ As cartas são removidas puxando-as para fora, tendo o cuidado de não forçar nenhum componente presente nas mesmas. A carta de processamento (CPU) necessitará de um esforço maior, em virtude dos conectores usados pela mesma. ♦ As cartas removidas deverão ser colocadas sobre a superfície anti-estática previamente mencionada. As cartas deverão ser manuseadas com cuidado, por forma a evitar qualquer tipo de dano. Montagem da TPU TC420 Para montar de novo a TPU TC420, deverão ser seguidos os seguintes passos: ♦ Assegure-se de que todas as cartas se encontram devidamente encaixadas, e na posição correcta (ver secção 2.2 - Descrição do Hardware para pormenores). ♦ Colocar a tampa traseira da TPU TC420, mediante o aperto dos dez parafusos que a fixam ao corpo da unidade, com o auxílio de uma chave do tipo Philips, pequena. ♦ Efectuar a ligação da terra de protecção, que deverá ser a primeira a ser efectuada, por questões de segurança. ♦ Deverão então ser ligados os conectores IO1 a IO6, IRIG-B e P1 (caso existam). Para tal, encaixar os mesmos nas respectivas posições, e apertar os parafusos presentes nas extremidades dos mesmos com a ajuda de uma chave de fendas de dimensão 0,6 x 3,5 mm. ♦ Deverão ser ligados todos os cabos de comunicação, incluindo os conectores TP1 e TP2 e cabos de fibra óptica, caso existam. Quanto a estes últimos, deverão ser tomadas precauções no sentido de não danificar as fibras ópticas. ♦ Ligar os conectores T1 e T2, com os circuitos de corrente ainda curto-circuitados pelos meios disponíveis para o efeito (normalmente, caixa de secura), assegurando-se da sua correcta colocação e encaixe. Se os circuitos de corrente forem abertos antes da correcta ligação do conector T1, tal facto poderá resultar na destruição dos circuitos de corrente, bem como em danos pessoais. Só depois do conector devidamente ligado é que os circuitos de corrente devem ser restabelecidos. ♦ Deverá ser ligada a alimentação da TPU TC420 e a da carta de comunicações, caso exista. A troca das cartas de TI&TT, A/D e/ou Processamento (CPU) pode acarretar alterações no funcionamento da unidade, além de obrigarem a um novo processo de calibração! TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-16 9 Capítulo 9 - Manutenção Substituição dos fusíveis da alimentação (carta base) Existem dois fusíveis de protecção na entrada da alimentação da TPU TC420. Estes fusíveis encontram-se na carta base de I/O + Fonte (conectores IO1 e IO2). Para proceder à sua substituição, deverão ser seguidos os seguintes passos: ♦ Desmontar a TPU TC420 conforme descrito anteriormente. ♦ Retirar a carta base de I/O + Fonte, e colocá-la sobre a superfície anti-estática mencionada anteriormente. ♦ A localização dos fusíveis encontra-se indicada na Figura 9.12. Retirar a tampa plástica protectora. Remover o fusível defeituoso, e substituí-lo por um T3,15AH 250 V (para Opção 19-72 V dc:) ou T1,25AH 250 V (para Opção 80-265 V ac / 88-300 V dc), com as dimensões de 5 x 20 mm. Confirmar cuidadosamente a sua característica (T), bem como os valores de tensão e corrente. Colocar novamente a tampa plástica protectora. ♦ Inserir a carta base de I/O + Fonte na TPU TC420, assegurando-se de que ela fica correctamente encaixada. ♦ Voltar a montar a TPU TC420, conforme descrito anteriormente. 9 Figura 9.12. Localização dos fusíveis (FU4 e FU5) na carta base de I/O + Fonte. Substituição do fusível da carta de comunicações com alimentação auxiliar Existe também um fusível de protecção na entrada da alimentação da carta de rede LonWorks com alimentação auxiliar, caso esta carta exista. Para proceder à sua substituição, deverão ser seguidos os seguintes passos: ♦ Desmontar a TPU TC420conforme descrito anteriormente. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-17 Capítulo 9 - Manutenção ♦ Retirar a carta de comunicações LonWorks, e colocá-la sobre a superfície anti-estática mencionada anteriormente. ♦ A localização do fusível encontra-se indicada na Figura 9.13. Retirar a tampa plástica protectora. Remover o fusível defeituoso, e substituí-lo por um do tipo T1AH 250V, com as dimensões de 5 x 20 mm. Confirmar cuidadosamente a sua característica (T), bem como os valores de tensão e corrente. Colocar novamente a tampa plástica protectora. ♦ Inserir a carta de comunicações LonWorks na TPU TC420, assegurando-se de que ela fica correctamente encaixada. ♦ Voltar a montar a TPU TC420, conforme descrito anteriormente. Durante a substituição de fusíveis, e mesmo com a unidade desligada, é possível a existência de níveis de tensão perigosos nos circuitos das fontes de alimentação. É aconselhável aguardar pelo menos 60 segundos para que os condensadores de armazenamento de energia se descarreguem! Figura 9.13. Localização do fusível (FU1) na carta de comunicações. 9 Configuração de HW da carta de comunicações LonWorks A carta de comunicações LonWorks, contém um dip-switch para configuração do tipo de transceiver utilizado, bem como da fonte do sinal de reset para o processador de comunicações (Neuron chip). Para ter acesso a esta carta, deve ser tido em consideração o procedimento descrito na secção Desmontagem da . A Figura 9.14 mostra a localização do dip-switch de configuração. A posição de cada um dos interruptores é indicada a cheio, e mostra a configuração por defeito. Esta configuração não deverá ser alterada, caso contrário o correcto funcionamento da carta poderá ser posto em causa. Qualquer alteração à configuração só deverá ser efectuada por pessoal técnico da Efacec Sistemas de Electrónica, S.A. A Tabela 9.1 contém a descrição dos oito interruptores, e novamente a configuração por defeito para um transceiver de fibra óptica. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-18 Capítulo 9 - Manutenção Figura 9.14. Localização do dip-switch (INT1) na carta de comunicações. Tabela 9.1. Configurações possíveis para a carta de comunicações. Int. N.º Sinal Descrição Estado por defeito FO-10 TP/XF-1250 Fibra Óptica 1.25Mbps Par Entrançado 1.25Mbps 1 XID0 Identificador # 0 do tipo de transceiver. OFF ON 2 XID1 Identificador # 1 do tipo de transceiver. OFF ON 3 XID2 Identificador # 2 do tipo de transceiver. OFF OFF 4 XID3 Identificador # 3 do tipo de transceiver. ON OFF 5 XID4 Identificador # 4 do tipo de transceiver. ON OFF 6 -- Não utilizado. OFF OFF 7 N_RST Sinal de reset do Neuron chip específico. ON ON 8 TPU_RST Sinal de reset do Neuron chip comum ao da TPU TC420. OFF OFF Desmontagem da carta de piggy-back da carta de CPU Existem três tipos de cartas de piggy-back para comunicação série ou por protocolo DNP 3.0 Série. Para proceder à sua substituição, deverão ser seguidos os seguintes passos: ♦ Desmontar a TPU TC420 conforme descrito em Desmontagem da TPU TC420. Retirar a carta de CPU, e colocá-la sobre a superfície anti-estática mencionada anteriormente. ♦ Desapertar ambos os parafusos que fixam a carta da piggy-back à carta de CPU. Retirar os espaçadores, anilhas e porcas. Desencaixar o header macho da carta de piggy-back do conector fêmea da carta de CPU. ♦ Remover a carta de piggy-back original, e substituí-la pela nova, com os shunts correctamente colocados nos jumpers e com as características de comunicação necessárias. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-19 9 Capítulo 9 - Manutenção ♦ Fixar a carta utilizando os parafusos e anilhas mencionados. Colocar os espaçadores nos parafusos e encaixar o piggy-back no conector fêmea da carta de CPU. ♦ Inserir a carta de CPU na TPU TC420, assegurando-se de que ela fica correctamente encaixada. Voltar a montar a TPU TC420, conforme descrito em Montagem da TPU TC420. Caso os piggy-backs sejam montados incorrectamente poderão ocorrer danos na carta de CPU e/ou na carta de piggy-back. O não cumprimento destas disposições poderá colocar em risco o correcto funcionamento da TPU TC420, e eventuais danos pessoais e/ou no equipamento. Qualquer montagem ou desmontagem de cartas de piggy-back da carta de processamento (CPU) deverá ser efectuada por pessoal técnico credenciado para o efeito. O não cumprimento destas disposições poderá colocar em risco o correcto funcionamento da TPU TC420, e eventuais danos pessoais e/ou no equipamento. Configuração de HW da carta de comunicações Ethernet A carta de comunicações Ethernet da TPU TC420 contém diversos jumpers de configuração. Para ter acesso a esta carta, deve ser tido em consideração o procedimento descrito na secção Desmontagem da . A Tabela 9.2 contém a descrição das funções dos diversos jumpers, enquanto que a Figura 9.15mostra a localização dos mesmos. O modo de comunicação da carta de Ethernet pode ser definido por software através de instruções próprias do CPU, ou por hardware durante o arranque da TPU TC420. Assim a configuração dos jumpers PP4, PP5, PP6, PP8 e PP9 define o modo de comunicação da carta. Na Tabela 9.3, Tabela 9.4 e Tabela 9.5 são descritas as configurações de pinos possíveis para os diversos modos de operação carregados por hardware durante o arranque da carta de Ethernet. Por defeito a carta virá com o modo de operação 100BASE-X Full Duplex para todos os transceivers de cobre e fibra, e sem o modo exclusivo de fibra óptica. Qualquer alteração à configuração dos jumpers só deverá ser efectuada por pessoal técnico da Efacec Sistemas de Electrónica, S.A. Tabela 9.2. Descrição dos diversos jumpers da carta de comunicações Ethernet. Jumper Sinal Associado Descrição Estado por defeito PP1 +5V Alimentação para conversor externo. Disponibiliza no pino 9 da ficha D9 +5V através de fusível FU1 para alimentação de um conversor externo. Corrente máxima de 100 mA. Aberto TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-20 9 Capítulo 9 - Manutenção PP2 /OE2 Reservado. Aberto PP3 /OE1 Reservado. Aberto PP4 AN1 Modo de Auto Negotiation do PHY1. Aberto PP5 AN0 Modo de Auto Negotiation do PHY1. Pinos 2-3 PP6 AN0 Modo de Auto Negotiation do PHY2. Pinos 2-3 PP7 RESET Activação do Reset por hardware. Aberto PP8 FXEN Fiber Enable para o PHY1 e PHY2. Aberto PP9 AN1 Modo de Auto Negotiation do PHY2. Aberto PP10 WDI Activação do Watchdog por hardware. Activa o Watchdog do módulo de processamento. Fechado PP11 /WE1 Reservado. Aberto PP13 INTR0 Reservado. Pinos 1-2 PP14 /OE3 Reservado. Aberto PP15 AUISEL Reservado. Pinos 2-3 Tabela 9.3. Modos de operação hardware default possíveis para os transceivers TP1e FO1. PHY 1 Transceiver Jumper Descrição do Modo de Operação Via Auto Negotiation Não PP4 PP5 TP1 1-2 Aberto 10BASE-T Half Duplex FO1 2-3 Aberto 10BASE-T Full Duplex Aberto 1-2 100BASE-X Half Duplex Aberto 2-3 100BASE-X Full Duplex Aberto Aberto All Capable 1-2 1-2 10BASE-T Half / Full Duplex 1-2 2-3 100BASE-TX Half / Full Duplex 2-3 1-2 10BASE-T /100BASE-TX Half Duplex 2-3 2-3 10BASE-T Half Duplex Sim Tabela 9.4. Modos de operação hardware default possíveis para os transceivers TP2 e FO2. PHY 2 Transceiver Jumper Descrição do Modo de Operação Via Auto Negotiation Não PP9 PP6 TP2 1-2 Aberto 10BASE-T Half Duplex FO2 2-3 Aberto 10BASE-T Full Duplex Aberto 1-2 100BASE-X Half Duplex Aberto 2-3 100BASE-X Full Duplex Aberto Aberto All Capable 1-2 1-2 10BASE-T Half / Full Duplex 1-2 2-3 100BASE-TX Half / Full Duplex 2-3 1-2 10BASE-T /100BASE-TX Half Duplex TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 Sim 9-21 9 Capítulo 9 - Manutenção 2-3 2-3 10BASE-T Half Duplex Tabela 9.5. Modos de operação hardware default possíveis para os transceivers TP1, TP2, FO1 e FO2. PHY Transceiver Jumper Pinos de Shunt Descrição do Modo de Operação 1 TP1 PP8 Fechado 100 BASE-FX Operation (apenas fibra óptica) 2 TP2 Aberto Modo Normal 1-2 Reservado 2-3 Modo Normal FO1 FO2 PP15 9 Figura 9.15. Localização dos jumpers na carta de comunicações Ethernet. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-22 Capítulo 9 - Manutenção O pessoal técnico deverá dispor de formação adequada na área e conhecer todas as boas práticas no que respeita ao manuseamento de equipamento deste tipo. O não cumprimento destas disposições poderá colocar em risco o correcto funcionamento da TPU TC420, e eventuais danos pessoais e/ou no equipamento. O corpo humano adquire com facilidade cargas electrostáticas que podem facilmente danificar as cartas electrónicas! Deverão ser tomadas as devidas precauções aquando do manuseamento das cartas. Evitar tocar directamente nos componentes ou conectores! O uso de uma pulseira anti-estática é aconselhável. Caso contrário, toque primeiro numa superfície ligada à terra, para dissipar eventuais cargas estáticas. Não deverá colocar o lado da solda desta carta sobre uma superfície metálica ou condutora, por forma a evitar curto circuitos entre componentes, e/ou descarga involuntária da bateria (BT1). O não cumprimento destas disposições poderá colocar em risco o correcto funcionamento da TPU TC420, e eventuais danos pessoais e/ou no equipamento. Configuração de HW da carta de processamento (CPU) A carta de processamento (CPU) da TPU TC420 contém diversos jumpers de configuração. Para ter acesso a esta carta, deve ser tido em consideração o procedimento descrito na secção Desmontagem da . A Tabela 9.6 contém a descrição das funções dos diversos jumpers, enquanto que a Figura 9.16 mostra a localização dos mesmos. Qualquer alteração à configuração dos jumpers só deverá ser efectuada por pessoal técnico da Efacec Sistemas de Electrónica, S.A. Tabela 9.6. Descrição dos diversos jumpers da carta de processamento. Jumper Descrição Estado por defeito PP1, PP2, PP3, PP4, PP5, PP6 Reservados Aberto PP13, PP14; PP15 Reservados Aberto PP16 Reservado Aberto PP7, PP8, PP10 Activação do Watchdog por hardware. Activa o Watchdog dos módulos de processamento Fechado PP9, PP11, PP12 Activação do Reset por hardware Aberto TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9 9-23 Capítulo 9 - Manutenção Figura 9.16. Localização dos jumpers na carta de processamento. Existem três tipos de cartas piggy-back: que podem ser instalados nas posições COM1 e COM2: interface RS232, interface RS485 e fibra óptica, quer de vidro, quer de plástico. Estas cartas contém diversos jumpers de configuração. Para ter acesso a estas cartas, deve ser tido em consideração o procedimento descrito na secção Desmontagem da carta de piggy-back da carta de CPU. Qualquer alteração à montagem das cartas de piggy-back só deverá ser efectuada por pessoal técnico da Efacec Sistemas de Electrónica, S.A. O pessoal técnico deverá dispor de formação adequada na área e conhecer todas as boas práticas no que respeita ao manuseamento de equipamento deste tipo. O não cumprimento destas disposições poderá colocar em risco o correcto funcionamento da TPU TC420, e eventuais danos pessoais e/ou no equipamento. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-24 9 Capítulo 9 - Manutenção O corpo humano adquire com facilidade cargas electrostáticas que podem facilmente danificar as cartas electrónicas! Deverão ser tomadas as devidas precauções aquando do manuseamento das cartas. Evitar tocar directamente nos componentes ou conectores! O uso de uma pulseira anti-estática é aconselhável. Caso contrário, toque primeiro numa superfície ligada à terra, para dissipar eventuais cargas estáticas. Não deverá colocar o lado da solda desta carta sobre uma superfície metálica ou condutora, por forma a evitar curto circuitos entre componentes, e/ou descargas involuntárias das baterias (BT1 a BT4). O não cumprimento destas disposições poderá colocar em risco o correcto funcionamento da TPU TC420, e eventuais danos pessoais e/ou no equipamento. Configuração de HW da carta de piggy-back para interface fibra óptica As cartas piggy-back para interface de fibra óptica de plástico ou vidro pertencentes à carta de processamento (CPU) da TPU TC420 contêm um jumper de configuração. Para ter acesso a esta carta de piggy-back, deve ser tido em consideração o procedimento descrito na secção Desmontagem da carta de piggy-back da carta de CPU. A Tabela 9.7 contém a descrição das funções do jumper, enquanto que a Figura 9.17 mostra a localização dos mesmos. Qualquer alteração à configuração do jumper só deverá ser efectuada por pessoal técnico da Efacec Sistemas de Electrónica, S.A. Tabela 9.7. Descrição dos diversos jumpers da carta de piggy-back para interface de fibra óptica. Jumper Pinos de Shunt Descrição do Modo de Operação PP1 1-2 Ligação em anel (RING) 2-3 Ligação ponto a ponto (NORM) 9 Figura 9.17. Localização dos jumpers na carta de piggy-back para interface de fibra óptica. O pessoal técnico deverá dispor de formação adequada na área e conhecer todas as boas práticas no que respeita ao manuseamento de equipamento deste tipo. O não cumprimento destas disposições poderá colocar em risco o correcto funcionamento da TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-25 Capítulo 9 - Manutenção TPU TC420, e eventuais danos pessoais e/ou no equipamento. Configuração de HW da carta de piggy-back para interface RS485 A carta piggy-back para interface RS485 contem um jumper de configuração. Para ter acesso a esta carta, deve ser tido em consideração o procedimento descrito na secção Desmontagem da carta de piggy-back da carta de CPU. A Tabela 9.8 contém a descrição das funções dos jumpers, enquanto que a Figura 9.18 ilustra a localização dos mesmos. O modo de operação com terminação paralela de 120 Ω do bus 485 torna-se necessário para taxas de transmissão elevadas ou em situações com cabos de transmissão longos. Como regra geral para uma boa implementação do bus 485, a taxa de transmissão (em bps) multiplicada pelo comprimento do cabo (em metros) não deverá exceder o valor 108.. Qualquer alteração às configurações dos jumpers só deverão ser efectuadas por pessoal técnico da Efacec Sistemas de Electrónica, S.A. Tabela 9.8. Descrição dos jumpers da carta de piggy-back para interface RS485. Jumper Pinos de Shunt Descrição do Modo de Operação PP1 Aberto Terminação de bus 485 sem adaptação da linha. Fechado Terminação de bus 485 com adaptação da linha de 120Ω. Aberto Terminação de bus 485 sem terminação Open-Line Fail Safe. Fechado Terminação fail safe no bus 485. Aberto Terminação de bus 485 sem terminação Open-Line Fail Safe. Fechado Terminação fail safe no bus 485. PP2 PP3 9 Figura 9.18. Localização dos jumpers na carta de piggy-back para interface RS485 (revisão A). O pessoal técnico deverá dispor de formação adequada na área e conhecer todas as boas práticas no que respeita ao manuseamento de equipamento deste tipo. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-26 Capítulo 9 - Manutenção O não cumprimento destas disposições poderá colocar em risco o correcto funcionamento da TPU TC420, e eventuais danos pessoais e/ou no equipamento. 9.3.2. SOFTWARE Recuperação de parâmetros de fábrica A TPU TC420 permite recuperar em qualquer altura os parâmetros de fábrica das funções de protecção, automatismo e configuração. Esta funcionalidade é útil quando se pretende fazer uma alteração extensa das parametrizações do relé, e garante que os conjuntos de parâmetros passam a conter valores conhecidos. De referir ainda que, no caso dos dados das funções, a recuperação dos valores de fábrica implica que a função passe automaticamente para o estado Fora de Serviço. Além disso o cenário activo passa a ser o Cenário 1. Existem duas possibilidades de recuperação dos parâmetros de fábrica: a recuperação total e a recuperação por função. A recuperação total é executada através do menu de sistema tal como descrito em Recuperar Parâmetros de Fábrica. Este processo pode ser executado para os dados, lógica e strings de fábrica de forma independente. A recuperação por função apenas é possível para os dados. Não existe a mesma possibilidade para a lógica e as strings de fábrica uma vez que é obrigatório garantir a coerência da lógica de automação da unidade, bem como das strings dos vários módulos. Para recuperar um conjunto de dados específico é necessário introduzir a Password de Sistema: 097531. Após a introdução da password será apresentado um novo item em cada um dos menus de parametrização das funções da TPU TC420: Valores por Defeito. Funções de Protecção Protecção Máximo Corrente de Fases Protecção Máximo Corrente de Fases Cenário 1 Cenário 2 Cenário 3 Cenário 4 Configuração Cenário Valores por Defeito 9 ¤/¥ mudar página; E aceitar; C cancelar Figura 9.19. Menu Máximo de Corrente de Fases – Valores por Defeito. Seleccionando este item e executando a ordem associada os valores de fábrica serão recuperados. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-27 Capítulo 9 - Manutenção 9.3.3. CALIBRAÇÃO A calibração permite à TPU TC420 recolher informação sobre o hardware responsável pela conversão analógico/digital das grandezas. Essa informação é utilizada para compensar as nãolinearidades e desvios do valor nominal introduzidos por esses elementos nas medidas das várias grandezas. Sempre que seja substituída a Carta de TI & TT, a Carta de A/D ou a carta de CPU, quer por avaria quer por necessidade de alteração das opções disponíveis é necessário realizar uma nova calibração. Para executar a calibração da TPU TC420 são necessárias configurações especificas da Carta Base de Entradas e Saídas. Entradas e Saídas Carta I/O Base Parâmetros Saídas Configuração Lógica Configuração Lógica S1> S2> S3> S4> S5> Config: Config: Config: Config: Config: Comando Fecho Calibração Nada Atribuído Nada Atribuído Nada Atribuído Nada Atribuído ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Operação Operação S1> S2> S3> S4> S5> Operação: Operação: Operação: Operação: Operação: IMPULSO SINALIZACAO SINALIZACAO SINALIZACAO SINALIZACAO ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar 9 Tempo de Impulso Tempo de Impulso S1> S2> S3> S4> S5> T T T T T Impulso: Impulso: Impulso: Impulso: Impulso: 0.120 0.120 0.120 0.120 0.120 ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 9.20. Configuração da Carta Base de Entradas/Saídas para a Calibração. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-28 Capítulo 9 - Manutenção As configurações estão ilustradas na Figura 9.20 tal como podem ser consultadas na Interface de Menus da TPU TC420. A configuração pode ser feita directamente na TPU TC420. É necessário inserir a password de SCADA e confirmar as alterações no final. Em alternativa, pode utilizar-se o módulo WinSettings do WinProt para efectuar estas configurações. O processo de calibração consiste em injectar valores conhecidos das grandezas analógicas nas entradas correspondentes, com uma sequência pré-definida. O controlo dessa sequência é realizado automaticamente pela própria unidade. À medida que vai concluindo o cálculo dos factores de compensação actua sobre a saída digital indicando que deve ser aplicado o próximo conjunto de valores das grandezas analógicas. O processo pode tornar-se automático utilizando uma mala de ensaios com capacidade de definição de sequências. Calibração de Fases Deverão ser injectados sistemas trifásicos de tensões e correntes, com a frequência fundamental, nas entradas analógicas da TPU TC420 correspondentes às fases. O estado inicial corresponde a aplicar tensões e correntes com um valor eficaz de 0.00 p.u. De seguida deverá ser iniciado o processo de calibração de fases executando o comando correspondente no Menu Calibração. Menu Sistema Calibração Calibração Transf. de Medida Calibrados: ON Nova Nova Calibração Calibração (Fases) (Fases) Nova Calibração (Neutros) Recuperar Calibração de Fábrica ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 9.21. Calibração de Fases. A partir deste momento, a cada nova actuação da saída 1 da Carta Base devem ser injectados os valores indicados na Tabela Tabela 9.9. Tabela 9.9. Valores da Calibração de Fases. Estado Valor Eficaz das Tensões Simples [V] Valor Eficaz das Correntes [p.u.] Estado Inicial 0,00 0,00 Estado #1 3,00 0,05 Estado #2 38,00 0,20 Estado #3 38,00 0,70 Estado #4 38,00 1,20 Estado #5 64,00 0,20 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-29 9 Capítulo 9 - Manutenção Estado #6 64,00 0,70 Estado #7 64,00 1,20 Estado #8 110,00 0,20 Estado #9 110,00 0,70 Estado #10 110,00 1,20 Estado #11 125,00 2,00 Os valores estão apresentados em p.u., relativamente aos valores nominais dos TI’s e TT’s. Os valores absolutos a aplicar aos TI’s e TT’s obtidos multiplicando estes pelos valores nominais respectivos. Calibração de Neutros Deverão ser injectadas correntes, com a frequência fundamental, na entrada analógica da TPU TC420 correspondente à corrente de neutro. O estado inicial corresponde a aplicar as correntes com um valor eficaz de 0.00 p.u. De seguida deverá ser iniciado o processo de calibração de neutros executando o comando correspondente no Menu Calibração. Menu Sistema Calibração Calibração Transf. de Medida Calibrados: ON Nova Calibração (Fases) Nova Calibração (Neutros) Recuperar Calibração de Fábrica ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 9.22. Calibração de Neutros. A partir deste momento, a cada nova actuação da saída 1 da Carta Base devem ser injectados os valores indicados na Tabela Tabela 9.10. Tabela 9.10. Valores da Calibração de Neutro. Estado Valor Eficaz da Grandeza [p.u.] Estado Inicial 0,00 Estado #1 0,05 Estado #2 0,20 Estado #3 0,70 Estado #4 1,20 Estado #5 2,00 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9 9-30 Capítulo 9 - Manutenção Os valores estão apresentados em p.u., relativamente à corrente nominal dos TI’s. Os valores absolutos a aplicar ao TI de neutro são obtidos multiplicando estes pela corrente nominal respectiva. Recuperação da Calibração de Fábrica Na eventualidade de ocorrer algum problema com a calibração é possível voltar a utilizar os valores de calibração definidos por defeito. Para isso basta executar o comando existente no menu Calibração. Menu Sistema Calibração Calibração Transf. de Medida Calibrados: ON Nova Calibração (Fases) Nova Calibração (Neutros) Recuperar Calibração de Fábrica ¤/¥ mover cursor; E aceitar; C cancelar Figura 9.23. Menu Calibração – Recuperação Calibração de Fábrica. Após a conclusão do processo de recuperação deverá ser apresentada a indicação Transf. de Medida Calibrados: OFF. Ao recuperar a calibração de fábrica deixa de ser garantida a precisão da medida indicada no datasheet. Por isto, após a recuperação dos dados de fábrica deve ser sempre realizado um novo processo de calibração. 9 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-31 Capítulo 9 - Manutenção 9.4. PERGUNTAS FREQUENTES Alterei a lógica de automação utilizando o WinLogic, enviei-a correctamente para a protecção, mas as alterações não parecem ter sido actualizadas. Qual é o problema? Para as alterações à lógica de automação terem efeito, o relé tem que ser reinicializado após o envio dos novos dados. Para o fazer existem duas opções: Opção 1 - na TPU: ♦ ♦ Inserir a Password de Sistema: 097531. Dar a ordem de Reset da Protecção com a tecla "E" e confirmar essa ordem novamente com a tecla "E". Opção 2 - no WinLogic: ♦ No menu Comunicações clicar em Reset da TPU. Preciso de alterar a Location String de uma TPU. Como devo fazê-lo? É necessário fazer reset à protecção? Para alterar a Location String de qualquer protecção da gama X420 apenas é necessário executar o seguinte procedimento: ♦ Alterar a Location String no menu Configuração de SCADA > Configuração de Hardware > Parâmetros. ♦ No Menu Configuração de SCADA > Configuração de Hardware > Informações dar a ordem Reset do Neuron Chip. Nota: este processo apenas funciona se o Neuron Chip estiver sincronizado com a TPU, o que se pode verificar através da informação Neuron Status: 0x1* no menu Informações. Não é necessário desligar a LAN ou a URT. A base de dados distribuída implementada nas TPU x420 é compatível com o que foi implementado nas TPU das gerações anteriores? A arquitectura actualmente implementada permite a difusão de sinalizações digitais, representadas ao bit, medidas analógicas e contadores. É compatível com as unidades da geração anterior, TPU x410, mas não com gerações anteriores a esta. Posso configurar o sistema para falar com duas unidades diferentes, por exemplo uma TC420 e uma S420? Sim. Entre todas as unidades da família da x420 a estrutura da base de dados distribuída é exactamente a mesma: 64 entidades digitais, 3 medidas e 3 contadores. É possível configurar qualquer uma das unidades para enviar ou receber informações através da TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-32 9 Capítulo 9 - Manutenção BDD para qualquer uma das outras. Na configuração das protecções de máximo de intensidade homopolar, qual é a corrente nominal a que se refere o "p.u." indicado no WinProt? Os "p.u." são sempre referidos à corrente nominal da origem escolhida para a corrente homopolar. Para o transformador externo, essa entrada de corrente é a do TI auxiliar. Para a soma é a dos TI de fase, porque é a partir deles que é feita a soma das correntes. Por exemplo: para uma TPU com TI de fase = 5A e TI de neutro = 1A, o valor nominal vai ser igual a: 1A para a origem externa, e 5A no caso da soma interna das correntes de fase. Como posso limpar facilmente todos os registos criados durante os testes a uma protecção? A forma mais rápida de fazer a limpeza é a seguinte: Na TPU: ♦ Inserir a Password de Sistema: 097531. ♦ Entrar no menu Menu Sistema > Limpar Registos em Memória ♦ Seleccionar cada um dos tipos de registos, dar a ordem de limpeza com a tecla "E" e confirmar essa ordem novamente com a tecla "E". A TPU TC420 não funciona. O que posso fazer? Para solucionar este problema devem verificar-se os seguinte: ♦ Verificar se as ligações da alimentação estão bem executadas, consultando o esquema de ligações. ♦ Verificar se a alimentação está ligada e a fornecer a tensão de alimentação correcta. ♦ Verificar se o fusível da fonte de alimentação interna da unidade não está fundido. 9 Não consigo que a TPU TC420 fique com a flag CG OK da URT500 no estado ON. Qual é o problema? Para a TPU TC420 ficar com o CG OK a ON é necessário que esteja configurada para enviar todas as entidades que estão configuradas na base de dados da URT500 para serem recebidas dessa unidade. Deve confirmar-se na base de dados da URT500 quais as entidades a enviar e depois confirmar se a unidade está efectivamente a enviá-las. No caso de não estarem a ser enviadas algumas das entidades digitais esperadas pode dar-se o TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-33 Capítulo 9 - Manutenção caso de não ter sido ainda reinicializada após o envio dos dados da lógica de automação. Não esquecer que as alterações aos dados da lógica só passam a ter efeito após a reinicialização da TPU. Não consigo comunicar com a TPU TC420 pela LAN. O que se passa? Para comunicar através da LAN é necessário que todos os elementos da rede estejam correctamente configurados. Devem analisar-se os seguintes aspectos: ♦ Verificar se a base de dados da URT500 contém a configuração correcta para comunicar com a unidade. ♦ Verificar se a Location String atribuída à unidade está coerente na base de dados da URT500 e na própria TPU. ♦ Verificar se o Neuron Chip está correctamente configurado. Caso contrário é necessário executar o programa LoadNodes para o configurar. ♦ Verificar se o número de série na base de dados do WinProt está de acordo com o da TPU. As medidas das correntes apresentadas pela TPU TC420 estão erradas. Como corrigir isto? As medidas das correntes executadas pela TPU TC420 dependem de diversos factores, incluindo o próprio erro inerente ao cálculo dos valores das grandezas. No caso de esses erros estarem claramente acima da precisão especificada para a unidade isso pode dever-se a uma das seguintes causas: ♦ A TPU não está correctamente calibrada, não conseguindo por isso fazer as correcções necessárias aos valores das medidas. Para corrigir isto é necessário calibrar novamente a TPU. ♦ O firmware gravado não está de acordo com a carta de transformadores existente na unidade. Deve confirmar-se se a informação apresentada no menu Informações corresponde exactamente à carta de transformadores existente e se a frequência para a qual o firmware está preparado corresponde à frequência de trabalho. ♦ A relação de transformação dos transformadores de medida configurada na TPU não está correcta. ♦ Para as medidas das correntes diferenciais verificar ainda se a configuração dos valores nominais do transformador (tensões nominais e grupo de ligações) está correcta. Não consigo comunicar com a TPU TC420 pela porta série. O que se passa? Para comunicar através da porta série é necessário: ♦ Verificar se a configuração da porta série está de acordo com o definido para a porta série utilizada. Para determinar qual a configuração correcta consultar o Manual de Utilizador do TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-34 9 Capítulo 9 - Manutenção WinProt. ♦ ♦ Verificar se o cabo utilizado é o adequado. Deve ser utilizado um cabo série transparente com fichas D9. Verificar se o número de série na base de dados do WinProt está de acordo com o da TPU. A TPU TC420 não regista as transições das entradas digitais nem consegue actuar sobre as saídas digitais de uma carta de expansão. Qual é o problema? Para identificar e corrigir este problema é necessário: ♦ Verificar que a gama de tensão aplicada nas entradas digitais corresponde à tensão de operação das entradas da carta. ♦ Verificar a polaridade das ligações das entradas. ♦ Verificar que a carta de expansão está correctamente montada na TPU. ♦ Verificar que a configuração do tipo de carta está de acordo com a carta montada. ♦ Verificar que a carta está configurada como PRESENTE. 9 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 9-35 10 Capítulo 10. ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS Neste capítulo são apresentadas em detalhe todas as características técnicas e funcionais do regulador de tensão e unidade de protecção e controlo de transformadores TPU TC420. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 10-1 Capítulo 10 - Especificações Técnicas Consumo 50 Hz / 60 Hz 1A/5A 5 A / 15 A permanentes 50 A / 200 A durante 1 s 5 A / 1 A / 0,2 A / 0,04 A 15 A / 5 A / 1,5 A / 0,5 A permanentes 200 A / 50 A / 10 A / 4 A durante 1 s < 0,25 VA @ In Entradas analógicas de tensão Frequência Tensão nominal (composta) Sobretensão Consumo 50 Hz / 60 Hz 100 / 110 / 115 / 120 V 1,5 Un permanentes; 2,5 Un durante 10 s < 0,25 VA @ Un Alimentação auxiliar Gamas disponíveis 24 Vdc (19 - 72 Vdc) 48 Vdc (19 - 72 Vdc) 110 / 125 Vac/dc (88 - 300 Vdc/80 - 265 Vac) 220 / 240 Vac/dc (88 - 300 Vdc/80 - 265 Vac) 12 a 30 W / 20 a 60 VA < 12% Entradas analógicas de corrente Frequência Corrente nominal Capacidade térmica Corrente nominal da 4ª entrada Capacidade térmica Consumo Ripple na tensão dc auxiliar Entradas binárias Tensões nominais Consumo de corrente Tempo de confirmação das mudanças de estado Número máximo de transições por segundo Tempo de validação das entradas duplas Saídas binárias Tensão nominal Corrente em permanência Poder de fecho Poder de corte Lonworks Tipo de fibra Ethernet Comprimento de onda Conector Distância máxima Tipo de fibra Piggy-back óptico com fibra de vidro Piggy-back óptico com fibra de plástico (19 ... 138) V dc (30 ... 120) V dc (80 ... 220) V dc (150…300) V dc < 0,05 W (1,5 mA @ 24 V dc) < 0,1 W (1,5 mA @ 48 V dc) < 0,2 W (1,5 mA @ 125 V dc) < 0,4 W (1,5 mA @ 250 V dc) 250 V ac / dc 5A 1 s @ 10 A; 0,2 s @ 30 A dc : 1/0,4/0,2 A @ 48/110/220 V; L/R < 40 ms ac : 1250 VA (250 V / 5 A); cosϕ > 0,4 1 kV rms 1 min Impulso / Sinalização 0,02 .. 5 s Tensão entre contactos abertos Modo de funcionamento Duração do impulso Interfaces Comunicativas 24 V 48 V 110/125 V 220/250 V 24 V 48 V 110/125 V 220/250 V 1 .. 128 ms 1 .. 255 1 .. 60 s Comprimento de onda Conector Distância máxima Tipo de fibra Comprimento de onda Conector Distância máxima Tipo de fibra Comprimento de onda Distância máxima TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 Óptica de vidro multimodo 50/125 µm ou 62,5/125 µm 880 nm ou 1320 nm ST 30 km Óptica de vidro multimodo 50/125 µm ou 62,5/125 µm 1300 nm ST (SC em opção) 2 km Óptica de vidro multimodo 50/125 µm ou 62,5/125 µm 820 nm ST 1,7 km Óptica de plástico (POF) 1 mm 650 nm 45 m 10 10-2 Capítulo 10 - Especificações Técnicas Ensaios de isolamento EMC - Ensaios de imunidade Rigidez dieléctrica CEI 60255-5 Onda de choque Resistência de isolamento CEI 60255-5 CEI 60255-5 Onda oscilatória amortecida 1 MHz Descarga electrostática CEI 60255-22-1 Classe III EN 61000-4-12 EN 61000-4-2 EN 60255-22-2 Classe IV EN 61000-4-3 Campo electromagnético Transitórios rápidos 2,5 kV ac 1 min 50 Hz 3 kV dc 1 min (alimentação) 5 kV 1,2/50 µs, 0,5 J > 100 MΩ @ 500 V dc Ondas de choque EN 61000-4-4 CEI 60255-22-4 Classe IV EN 61000-4-5 Perturbações RF conduzidas EN 61000-4-6 Campo magnético a 50/60Hz Variações na tensão de alimentação ac Interrupções na tensão de alimentação EN 61000-4-8 EN 61000-4-11 CEI 60255-11 EN 61000-4-11 CEI 60255-11 EMC - Ensaios de emissão Emissão radiada Emissão conduzida EN 55011; EN 55022 EN 55011; EN55022 Marcação CE EMC – Imunidade EMC - Emissão Directiva de Baixa Tensão 2,5 kV modo comum 1 kV modo diferencial 8 kV contacto; 15 kV ar 80 MHz–1000 MHz; 10 V/m; 80% AM 900 ± 5 MHz; 10V/m; 50%; 200Hz 4 kV 5/50 ns 4/2 kV (alimentação) 2/1 kV (I/O) 10 V rms, 150 kHz–80 MHz @ 1 kHz 80% am 30 A/m cont; 300 A/m 3 s 10 ms @ 70%; 100 ms @ 40% 1 s @ 40%; 5 s @ 0% 5, 10, 20, 50, 100 e 200 ms 30 – 1000 MHz classe A 0,15 – 30 MHz classe A EN 61000-6-2 : 2001 EN 50263 : 1999 EN 61000-6-4 : 2001 EN 50263 : 1999 EN 60950-1 : 2001 CEI 60255-5 : 2000 Ensaios mecânicos Ensaios de vibração (sinusoidal) Ensaios de choque e bump Ensaios sísmicos CEI 60255-21-1 Classe II CEI 60255-21-2 Classe II CEI 60255-21-3 Classe II Ensaios ambientais Gama de temperaturas de funcionamento Gama de temperaturas de armazenamento Ensaio de frio, CEI 60068-2-1 Ensaio de calor, CEI 60068-2-2 Ensaio de nevoeiro salino, CEI 60068-2-11 Ensaio de calor húmido, CEI 60068-2-78 Ensaio de temperaturas de armazenamento, CEI 60068-2-48 Estanquecidade segundo EN 60529, face frontal, montagem encastrada Estanquecidade segundo EN 60529, face traseira - 10ºC a + 60ºC - 25ºC a + 70ºC - 10ºC, 72h + 60ºC, 72h 96h + 40ºC, 93% RH, 96h - 25ºC + 70ºC IP54 IP20 8 Kg Peso Condições ambientais Humidade relativa Temperatura 10 a 90% - 10 ºC a 60 ºC, 40ºC húmidos Protecção de Máximo de Corrente de Limiar Baixo de tempo definido/ inverso para defeitos entre fases Curvas NI, MI, EI da norma CEI NI, MI, EI da norma IEEE 0,2 .. 20 pu 0,04 .. 300 s 0,05 .. 1,5 ± 10 ms (tempo definido) 3% ou ± 10 ms (tempo inverso) 3% (mínimo 3% In) 1,2 Iop 0,96 30 ms Corrente operacional Temporização Regulação do TM Precisão temporal Precisão da corrente Valor de arranque da protecção de tempo inverso Factor de rearme Tempo máximo de rearme estático TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 10 10-3 Capítulo 10 - Especificações Técnicas Protecção de Máximo de Corrente de Limiar Alto para defeitos entre fases Corrente operacional Temporização Tempo mínimo de actuação Precisão temporal Precisão da corrente Factor de rearme Tempo máximo de rearme 0,2 .. 40 pu 0 .. 60 s 30 ms (com I ≥ 2 Iop) ± 10 ms 5% (mínimo 3% In) 0,95 30 ms Protecção de Máximo de Corrente Universal de tempo definido para defeitos entre fases Corrente operacional Temporização Precisão temporal Precisão da corrente Factor de rearme Tempo máximo de rearme 0,2 .. 40 pu 0,04 .. 300 s ± 10 ms 3% (mínimo 3% In) 0,96 30 ms Protecção de Máximo de Corrente de Limiar Alto para defeitos fase-terra Corrente operacional Temporização Tempo mínimo de actuação Precisão temporal Precisão da corrente Factor de rearme Tempo máximo de rearme 0,1 .. 40 pu 0 .. 60 s 30 ms (com I ≥ 2 Iop) ± 10 ms 5% (mínimo 3% In) 0,95 30 ms Protecção de Máximo de Corrente de Limiar Baixo de tempo definido/ inverso para defeitos fase-terra Curvas Precisão da corrente Valor de arranque da protecção de tempo inverso Factor de rearme Tempo máximo de rearme estático NI, MI, EI da norma CEI NI, MI, EI da norma IEEE 0,1 .. 20 pu 0,04 .. 300 s 0,05 .. 1,5 ± 10 ms (tempo definido) 3% ou ± 10 ms (tempo inverso) 3% (mínimo 3% In) 1,2 Iop 0,96 30 ms Protecção de Máximo de Corrente Universal de tempo definido para defeitos fase-terra Corrente operacional Temporização Precisão temporal Precisão da corrente Factor de rearme Tempo máximo de rearme 0,1 .. 40 pu 0,04 .. 300 s ± 10 ms 3% (mínimo 3% In) 0,96 30 ms Protecção Direccional de Fases Relações de fase disponíveis Memória em caso de colapso de tensão 30º .. 60º (frente/trás) 2,5 s Protecção Direccional de Terra Relações de fase disponíveis Tensão residual mínima -90º .. 90º (frente/trás) 0,005.. 0,8 pu Protecção de Mínimo de Tensão Tensão operacional Temporização Precisão temporal Precisão da tensão Corrente de validação de falta de tensão Factor de rearme Tempo máximo de rearme 0,05 .. 1 pu (VREF = VCOMPOSTA) 0,04 .. 300 s ± 10 ms 2% < 3% de In 0,96 30 ms Tensão operacional Temporização Precisão temporal Precisão da tensão Factor de rearme Tempo máximo de rearme 0,5 .. 1,5 pu (VREF = VCOMPOSTA) 0,04 .. 300 s ± 10 ms 2% 0,96 30 ms Protecção de Máximo de Tensão Corrente operacional Temporização Regulação do TM Precisão temporal TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 10 10-4 Capítulo 10 - Especificações Técnicas Protecção de Máximo de Tensão Homopolar Tensão operacional Temporização Precisão temporal Precisão da tensão Factor de rearme Tempo máximo de rearme 0,005 .. 0,8 pu (VREF = VRESIDUAL) 0,04 .. 300 s ± 10 ms 2% 0,96 30 ms Protecção Diferencial Restrita de Terra Iop diferencial (máxima sensibilidade) Declive da característica Ângulo de bloqueio Temporização Tempo mínimo de actuação Precisão temporal Precisão da corrente Factor de rearme Tempo máximo de rearme 0,1 .. 1 pu 15 .. 100 % 90º .. 130º 0 .. 60 s 30 ms (com I ≥ 2 Iop) ± 10 ms 5% (mínimo 3% In) 0,95 30 ms Protecção de Sobrecargas Norma Corrente de base Corrente de disparo Nível de alarme Nível de rearme Constante de tempo Precisão temporal CEI 60255-8 0,2 .. 4 pu 50 .. 250 % (I base) 50 .. 100 % (Temperatura disparo) 10 .. 100 % (Temperatura disparo) 1 .. 500 min 5% Regulação Automática de Tensão Tensão de referência Desvio de tensão admissível Variação da tensão de referência (manual) Variação da tensão de referência (automática) Características (1º comando) Tempo de actuação (1º comando) Características (comandos seguintes) Tempo de actuação (comandos seguintes) Modo de actuação dos comandos rápidos Limiar de máximo de tensão Queda de tensão resistiva na linha Queda de tensão reactiva na linha Impedância do transformador Limiar de bloqueio por mínimo de tensão Limiar de bloqueio por máximo de corrente Tempo de bloqueio por máximo de corrente Limiar de bloqueio por corrente de circulação Tempo de alarme por corrente de circulação Nº máximo de comandos de subida consecutivos Tempo associado ao nº máximo de comandos 0,85 .. 1,20 pu 0,005 .. 0,09 pu - 0,20 .. 0,20 pu - 0,20 .. 0,20 pu Tempo definido ou inverso 10 .. 360 s Tempo definido ou inverso 10 .. 360 s Tempo inverso ou comandos sucessivos 1,0 .. 1,3 pu 0,0 .. 0,25 pu 0,0 .. 0,25 pu 0,0 .. 0,25 pu 0,5 .. 1,0 pu 0,5 .. 4,0 pu 0,0 .. 120,0 s 0,01 .. 0,5 pu 1,0 .. 30,0 min 1 .. 20 30,0 .. 300,0 s Supervisão do Comutador de Tomadas Código da posição do comutador de tomadas Ordem das tomadas Posição do comutador de tomadas Variação de tensão por tomada Duração do impulso de comando Tempo de confirmação de operação Gray ou BCD Ascendente ou descendente 0 .. 63 0,005 .. 0,09 pu 0,5 .. 5,0 s 1,0 .. 50,0 s Protecção contra Falha de Disjuntor Temporização Tempo de confirmação de avaria circuito disparo 0,05 .. 10 s 0,05 .. 10 s Supervisão da Manobra de Aparelhos Tempo de confirmação de abertura Tempo de confirmação de fecho 0,05 .. 60 s 0,05 .. 60 s Precisão da Medida Correntes Tensões Potências Frequência 0,5 % In 0,5 % Vn 1 % Sn 0,05 % fn TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 10 10-5 Capítulo 10 - Especificações Técnicas Registo Cronológico de Eventos Resolução Número máximo de eventos por registo Número de eventos registados 1 ms 256 > 28000 Oscilografia Frequência de amostragem Tempo total registado 1000 Hz 60 s Comparadores Analógicos Parâmetros Configuráveis Precisão temporal Valor Limiar Allto Valor Limiar Baixo 1s Diagrama de Carga Grandezas Tempo total registado P, Q 1 mês Sincronização SNTP Número de servidores SNTP Tempos pedidos servidor Variação máxima Número mínimo pacotes Timeout servidor Modo funcionamento 2 1 .. 1440 min 1 .. 1000 ms 1 .. 25 1 .. 3600 s Multicast/Unicast 10 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 10-6 11 Capítulo 11. ANEXOS Nos anexos apresentados de seguida podem ser encontradas informações complementares às dos capítulos anteriores, como as versões e forma de encomenda da TPU TC420. É também disponibilizada toda a informação necessária à configuração da protecção, incluindo as bases de dados de medidas e as listas de opções de entradas, saídas e alarmes. TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 11-1 Capítulo 11 - Anexos ÍNDICE ANEXO A. FORMA DE ENCOMENDA ........................................................................................11-3 ANEXO B. TABELA DE MEDIDAS .............................................................................................11-5 ANEXO C. TABELA DE OPÇÕES DE ENTRADAS ...........................................................................11-9 ANEXO D. TABELA DE OPÇÕES DE SAÍDAS..............................................................................11-14 ANEXO E. TABELA DE OPÇÕES DE ALARMES............................................................................11-18 11 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 11-2 Capítulo 11 - Anexos Anexo A. FORMA DE ENCOMENDA Na tabela seguinte apresenta-se a lista de funções disponíveis na TPU TC420. VERSÃO FUNÇÕES DISPONIVEIS Regulação Automática de Tensão Protecção de Máximo de Corrente de Fases (50/51) Protecção de Máximo de Corrente de Terra (50/51N) Protecção Direccional de Fases (67) Protecção Direccional de Terra (67N) Protecção de Máximo de Tensão de Fases (59) Protecção de Máximo de Tensão Homopolar (59N) Protecção de Mínimo de Tensão (27) Protecção Diferencial Restrita de Terra (87N) Protecção de Sobrecargas (49) Bloqueio de Fecho dos Disjuntores (86T) Falha de Disjuntor (62BF) Supervisão do Circuito de Disparo (62) Selectividade Lógica (68) TC420 – S ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ Transferência de Protecções (43) ♦ Supervisão do Comutador de Tomadas ♦ Lógica Programável ♦ Oscilografia ♦ Registo Cronológico de Eventos ♦ Monitorização das Protecções Próprias do Transformador Supervisão das Manobras dos Aparelhos Automação Distribuída Comparadores Analógicos Diagrama de Carga ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ Na próxima página encontra-se a forma de encomenda da TPU TC420, incluindo as diversas opções seleccionáveis. Por exemplo: TPU TC420-S-Ed1-5A-1A-110V-50Hz-D-1-2-ETH2-0-1-PT indica que é uma protecção TPU TC420, edição 1, versão S, com TI de fases de valor nominal 5A, valor nominal da 4ª entrada de corrente igual a 1A e TT de fase de valor nominal 110V (tensão composta), todas as entradas com frequência nominal igual a 50Hz, preparada para operar com uma tensão de alimentação de 220/250V (opção D), com a primeira carta de expansão de entradas/saídas de tipo 1 (9 entradas e 6 saídas) e a segunda carta de expansão de tipo 2 (16 entradas), com carta de comunicações do tipo Ethernet Interface Cobre Isolada + Fibra Óptica, redundante (2 x 100BaseTX + 2 x 100BaseFX) (ETH2), interface da porta série 1 RS232 e da porta série 2 RS485 e interface homem-máquina em Português. 11 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 11-3 Capítulo 11 - Anexos TPU TC420 – Ed1 Versão TPU TC420 – S Valor nominal das entradas de corrente de fase 1A 5A Valor nominal da 4ª entrada de corrente 0,04 A 0,2 A 1A 5A Valor nominal das entradas de tensão (VCOMPOSTA) 100 V 110 V 115 V 120 V - - - - - - - - - - - S 1A 5A 0,04A 0,2A 1A 5A 100V 110V 115V 120V Frequência 50 Hz 60 Hz Valor nominal da tensão de alimentação 24 Vdc 48 Vdc 110/125 Vdc/Vac 220/240 Vdc/Vac Carta de Expansão I/O 1 Ausente Tipo 1 - 9 Entradas + 6 Saídas Tipo 2 - 16 Entradas Tipo 3 - 15 Saídas Carta de Expansão I/O 2 Ausente Tipo 1 - 9 Entradas + 6 Saídas Tipo 2 - 16 Entradas Tipo 3 - 15 Saídas Protocolos de Comunicação Nenhum DNP 3.0 Série Lonworks com interface óptica sem alimentação própria Lonworks com interface óptica com alimentação própria Lonworks com interface cobre sem alimentação própria Lonworks com interface cobre com alimentação própria CEI 60870-5-104 sobre Ethernet 100BaseTx redundante CEI 60870-5-104 sobre Ethernet 100BaseFx redundante CEI 61850 sobre Ethernet 100BaseTx redundante CEI 61850 sobre Ethernet 100BaseFx redundante Interface Porta Série 1 RS 232 (por defeito) RS 485 Fibra Óptica de Plástico Fibra Óptica de Vidro Interface Porta Série 2 RS 232 (por defeito) RS 485 Fibra Óptica de Plástico Fibra Óptica de Vidro Língua Português Inglês Francês Espanhol 50Hz 60Hz A B C D 0 1 2 3 0 1 2 3 0 DNP LON1 LON2 LON3 LON4 ETH1 ETH2 850T 850F 0 1 2 3 0 1 2 3 PT UK FR ES 11 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 11-4 Capítulo 11 - Anexos Anexo B. TABELA DE MEDIDAS Na tabela de medidas são apresentadas as informações relativas a todas as medidas disponíveis internamente na TPU TC420. Esta informação deverá ser utilizada para realizar a configuração da base de dados da URT500 sempre que se pretendam receber medidas da TPU através da LAN. Descreve-se de seguida o conteúdo dos campos da tabela. Campo Descrição Identificador Identificador interno da medida. Descritivo Interno Descritivo interno da medida. Descritivo Interface Descritivo associado à medida que é apresentada ao utilizador Descrição da Medida Descrição do conteúdo da medida. 11 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 11-5 Identificador Capítulo 11 - Anexos Decrição Interna Descrição Interface Descrição da Medida Corrente IA Corrente IB Corrente IC Corrente Inversa Corrente IN Soma Corrente Máxima Corrente IN Tensão UA Tensão UB Tensão UC Tensão Inversa Tensão UN Soma Tensão UAB Tensão UBC Tensão UCA Frequência Pot Activa Fase A Pot Reactiva Fase A Pot Activa Fase B Pot Reactiva Fase B Pot Activa Fase C Pot Reactiva Fase C Pot Activa Pot Reactiva Factor Potência Pot Máxima E Activa Emitida E React Emitida E Activa Recebida E React Recebida Soma I² A Comutador Soma I² B Comutador Soma I² C Comutador Soma I² A Disjuntor Soma I² B Disjuntor Soma I² C Disjuntor Temperatura Fase A Temperatura Fase B Temperatura Fase C Temperatura Média Temperatura Máxima I Comut A Comutador I Comut B Comutador I Comut C Comutador I Cort A Disjuntor I Cort B Disjuntor I Cort C Disjuntor Corrente Circul Corrente Fase A Corrente Fase B Corrente Fase C Corrente Inversa Corrente Residual por soma Ponta de Corrente Corrente de neutro / cuba Tensão Simples Fase A Tensão Simples Fase B Tensão Simples Fase C Tensão Inversa Tensão Homopolar por soma Tensão Composta Fases AB Tensão Composta Fases BC Tensão Composta Fases CA Frequência Potência Activa Fase A Potência Reactiva Fase A Potência Activa Fase B Potência Reactiva Fase B Potência Activa Fase C Potência Reactiva Fase C Potência Activa Trifásica Potência Reactiva Trifásica Factor de Potência Ponta de Potência Activa Contagem de Energia Activa Emitida Contagem de Energia Reactiva Emitida Contagem de Energia Activa Recebida Contagem de Energia Reactiva Recebida Soma I² cortados Fase A (comutador) Soma I² cortados Fase B (comutador) Soma I² cortados Fase C (comutador) Soma I² cortados Fase A (disjuntor) Soma I² cortados Fase B (disjuntor) Soma I² cortados Fase C (disjuntor) Temperatura da Fase A Temperatura da Fase B Temperatura da Fase C Temperatura Média Temperatura Máxima Corrente cortada Fase A (comutador) Corrente cortada Fase B (comutador) Corrente cortada Fase C (comutador) Corrente cortada Fase A (disjuntor) Corrente cortada Fase B (disjuntor) Corrente cortada Fase C (disjuntor) Corrente de circualção Medidas (floats) 1 2 3 4 5 6 37 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 143 144 145 146 147 148 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 231 idIA idIB idIC idII idI03 idIMAX idI0 idUA idUB idUC idUI idU03 idUAB idUBC idUCA idFREQ idPA idQA idPB idQB idPC idQC idPACT idPREACT idFPOT idPMAX idENERG idENREACT idENERG_REVERSE idENREACT_REVERSE idSUMIA_C idSUMIB_C idSUMIC_C idSUMIA_D idSUMIB_D idSUMIC_D idTEMPA idTEMPB idTEMC idTEMPMED idTEMPMAX idICORTA_C idICORTB_C idICORTC_C idICORTA_D idICORTB_D idICORTC_D idICIRCUL TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 11 11-6 Identificador Capítulo 11 - Anexos 232 233 234 235 236 237 238 239 Decrição Interna idGENERIC1 idGENERIC2 idGENERIC3 idGENERIC4 idGENERIC5 idGENERIC6 idGENERIC7 idGENERIC8 Descrição Interface Medida Genérica 1 Medida Genérica 2 Medida Genérica 3 Medida Genérica 4 Medida Genérica 5 Medida Genérica 6 Medida Genérica 7 Medida Genérica 8 Descrição da Medida Medida obtida a partir de outras medidas Medida obtida a partir de outras medidas Medida obtida a partir de outras medidas Medida obtida a partir de outras medidas Medida obtida a partir de outras medidas Medida obtida a partir de outras medidas Medida obtida a partir de outras medidas Medida obtida a partir de outras medidas idTOMADA Tomada do Comutador Posição da Tomada do Transformador idNUMMANOB_D Manobras Comutador Manobras Disjuntor Medidas (shorts) 4097 4098 4099 4108 4111 4114 4115 4116 4122 idNUMMANOB_C idNUMMANOB_SECTERR idNUMMANOB_SECISOL idNUMMANOB_SECBYP idNUMMANOB_SECBAR idNUMMANOB_SECBAR1 idNUMMANOB_SECBAR2 Manobras Secc Isol Manobras Secc Bypass Manobras Secc Barras Manobras Secc Bar 1 Manobras Secc Bar 2 Disparos Disjuntor Número de Manobras do Comutador de Tomadas Número de Manobras do Disjuntor Número de Manobras do Seccionador de Isolamento Número de Manobras do Seccionador Bypass Número de Manobras do Seccionador Barras Número de Manobras do Seccionador Barras 1 Número de Manobras do Seccionador Barras 2 Número de disparos do Disjuntor Medidas BDD (floats) 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 idPACT_BDD_2 idPREACT_BDD_2 idPACT_BDD_3 idPREACT_BDD_3 idPACT_BDD_4 idPREACT_BDD_4 idPACT_BDD_5 idPREACT_BDD_5 idPACT_BDD_6 idPREACT_BDD_6 idUAB_BDD_2 idUAB_BDD_3 idUAB_BDD_4 idUAB_BDD_5 idUAB_BDD_6 idMEDIDA_BDD_1 idMEDIDA_BDD_2 idMEDIDA_BDD_3 idMEDIDA_BDD_4 idMEDIDA_BDD_5 Pot Activa 2 BDD Pot Reactiva 2 BDD Pot Activa 3 BDD Pot Reactiva 3 BDD Pot Activa 4 BDD Pot Reactiva 4 BDD Pot Activa 5 BDD Pot Reactiva 5 BDD Pot Activa 6 BDD Pot Reactiva 6 BDD Tensão UAB 2 BDD Tensão UAB 3 BDD Tensão UAB 4 BDD Tensão UAB 5 BDD Tensão UAB 6 BDD Medida 16 BDD Medida 17 BDD Medida 18 BDD Medida 19 BDD Medida 20 BDD Potência Activa 2 da BDD Potência Reactiva 2 da BDD Potência Activa 3 da BDD Potência Reactiva 3 da BDD Potência Activa 4 da BDD Potência Reactiva 4 da BDD Potência Activa 5 da BDD Potência Reactiva 5 da BDD Potência Activa 6 da BDD Potência Reactiva 6 da BDD Tensão UAB 2 da BDD Tensão UAB 3 da BDD Tensão UAB 4 da BDD Tensão UAB 5 da BDD Tensão UAB 6 da BDD Medida Genérica 16 da BDD Medida Genérica 17 da BDD Medida Genérica 18 da BDD Medida Genérica 19 da BDD Medida Genérica 20 da BDD Tom Regulador 2 BDD Tom Regulador 3 BDD Tom Regulador 4 BDD Tom Regulador 5 BDD Tom Regulador 6 BDD Contador 6 BDD Contador 7 BDD Tomada do Regulador da BDD Tomada do Regulador 2 da BDD Tomada do Regulador 3 da BDD Tomada do Regulador 4 da BDD Contador Genérico 1 da BDD Contador Genérico 6 da BDD Contador Genérico 7 da BDD Medidas BDD (shorts) 4352 4353 4354 4355 4356 4357 4358 idTOMADA_BDD_2 idTOMADA_BDD_3 idTOMADA_BDD_4 idTOMADA_BDD_5 idTOMADA_BDD_6 idCONTADOR_BDD_1 idCONTADOR_BDD_2 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 11 11-7 Identificador Capítulo 11 - Anexos 4359 4360 4361 Decrição Interna idCONTADOR_BDD_3 idCONTADOR_BDD_4 idCONTADOR_BDD_5 Descrição Interface Contador 8 BDD Contador 9 BDD Contador 10 BDD Descrição da Medida Contador Genérico 8 da BDD Contador Genérico 9 da BDD Contador Genérico 10 da BDD 11 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 11-8 Capítulo 11 - Anexos Anexo C. TABELA DE OPÇÕES DE ENTRADAS Na tabela de opções de entradas são apresentadas as informações relativas a todas as opções disponíveis para a configuração lógica das entradas digitais da TPU TC420. Descreve-se de seguida o conteúdo dos campos da tabela. Campo Descrição Identificador Identificador interno da gate lógica associada à entrada. Corresponde ao apresentado nos esquemas da lógica de fábrica. Descritivo Descritivo de fábrica que identifica a gate, apresentado no Registo de Eventos sempre que ocorra uma transição de estado da entrada. Este descritivo é também apresentado no menu de configuração lógica das entradas. Nota: os valores apresentados nas tabelas seguintes correspondem à configuração de fábrica da TPU TC420, sendo possível alterar alguns deles utilizando as ferramentas do WinProt. 11 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 11-9 Identificador Capítulo 11 - Anexos Descritivo Transformadores de Medida 4352 TT 1 Desligado 4353 TT 1 Ligado 4354 TT 1 Extraído 4355 TT 1 Introduzido 4356 TT 2 Desligado 4357 TT 2 Ligado 4358 TT 2 Extraído 4359 TT 2 Introduzido Carta de IO Base 4864 Entrada Genérica 1 4865 Entrada Genérica 2 4866 Entrada Genérica 3 4867 Entrada Genérica 4 4868 Entrada Genérica 5 4869 Entrada Genérica 6 4870 Entrada Genérica 7 4871 Entrada Genérica 8 4872 Entrada Genérica 9 4873 Entrada Genérica 10 4874 Entrada Genérica 11 4875 Entrada Genérica 12 4876 Entrada Genérica 13 4877 Entrada Genérica 14 4878 Entrada Genérica 15 4879 Entrada Genérica 16 4880 Entrada Genérica 17 4881 Entrada Genérica 18 4882 Entrada Genérica 19 4883 Entrada Genérica 20 4884 Entrada Genérica 21 4885 Entrada Genérica 22 4886 Entrada Genérica 23 4887 Entrada Genérica 24 4888 Entrada Genérica 25 4889 Entrada Genérica 26 4890 Entrada Genérica 27 4891 Entrada Genérica 28 4892 Entrada Genérica 29 4893 Entrada Genérica 30 4894 Entrada Genérica 31 4895 Entrada Genérica 32 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 11 11-10 Identificador Capítulo 11 - Anexos Descritivo Oscilografia 8704 Gravação Oscilografia Modos de Operação 10240 Modo Operação Local 10241 Modo Operação Remoto 10242 Modo Operação Manual 10243 Modo Operação Automático 10244 Modo Operação Normal 10245 Modo Operação Emergência 10249 Modo Oper Gener 1 Inactivo 10250 Modo Oper Gener 1 Activo 10251 Modo Oper Gener 2 Inactivo 10252 Modo Oper Gener 2 Activo 10271 Modo Explor Normal E/S 10272 Modo Explor Especial A E/S 10273 Modo Explor Especial B E/S 10276 Modo Operação Ensaio E/S 10283 Modo Oper Disparo Inst DTR 10284 Modo Oper Disparo Temp DTR Transformador 11008 11009 11010 11011 11012 11013 11014 11015 11016 11017 11018 Alarme Proteccao Bucholz Disparo Proteccao Bucholz Alarme Protec Comutador Disparo Protec Comutador Alarme Nivel Oleo Transf Alarme Nivel Oleo Comutad Alarme Temperatura Oleo Disparo Temperatura Oleo Alarme Imagem Termica Disparo Imagem Termica Sobrepressao Transformador Comutador de Tomadas 11268 11272 11273 11274 11275 11276 11277 11283 Comutador em Manobra Alteração Bit 1 Comutador Alteração Bit 2 Comutador Alteração Bit 3 Comutador Alteração Bit 4 Comutador Alteração Bit 5 Comutador Alteração Bit 6 Comutador Falta de CA Comutador Máximo de Corrente de Fases 15651 11 Bloq Select Lógica MI Fase TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 11-11 Identificador Capítulo 11 - Anexos Descritivo Máximo de Corrente de Terra 16403 Bloq Select Lógica MI Terr Sobrecargas 25609 Mudança Escalão Sobrecarga Disjuntor 41773 Disjuntor Aberto 41774 Disjuntor Fechado 41777 Disjuntor Extraído 41778 Disjuntor Introduzido 41781 Disparo Externo Disjuntor 41782 Ligar Disjuntor TPL 41783 Desligar Disjuntor TPL 41784 Comando Disjuntor Inibido 41785 Fuga SF6 Nível 1 Disjuntor 41786 Fuga SF6 Nível 2 Disjuntor 41787 Mola Frouxa Disjuntor 41788 Falta CC Disjuntor 41789 Falta CC Motor 41790 Arco Interno CB 41791 Arco Interno CPM 41792 Arco Interno CCFC Falha de Disjuntor 41989 Supervisão Bobine Disjunt Seccionador de Isolamento 49176 Secc Isolamento Aberto 49177 Secc Isolamento Fechado 49180 Comando Secc Isol Inibido Seccionador de Bypass 49944 Secc Bypass Aberto 49945 Secc Bypass Fechado 49948 Comando Secc Bypas Inibido Seccionador de Barras 50712 Seccionador Barra Aberto 50713 Seccionador Barra Fechado 50716 Comando Secc Barra Inibido 11 Seccionador de Barras 1 50968 Seccionador Barra1 Aberto TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 11-12 Identificador Capítulo 11 - Anexos Descritivo 50969 Seccionador Barra1 Fechado 50972 Comando SecBar 1 Inibido Seccionador de Barras 2 51224 Seccionador Barra2 Aberto 51225 Seccionador Barra2 Fechado 51228 Comando SecBarra 2 Inibido Regulação Automática de Tensão 53506 53510 Subida Manual Regulad TPL Descida Manual Regulad TPL 11 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 11-13 Capítulo 11 - Anexos Anexo D. TABELA DE OPÇÕES DE SAÍDAS Na tabela de opções de saídas são apresentadas as informações relativas a todas as opções disponíveis para a configuração lógica das saídas digitais da TPU TC420. Descreve-se de seguida o conteúdo dos campos da tabela. Campo Descrição Identificador Identificador interno da gate lógica associada à saída. Corresponde ao apresentado nos esquemas da lógica de fábrica. Descritivo Descritivo de fábrica que identifica a gate, apresentado no Registo de Eventos sempre que ocorra uma transição de estado da saída. Este descritivo é também apresentado no menu de configuração lógica das saídas. Nota: os valores apresentados nas tabelas seguintes correspondem à configuração de fábrica da TPU TC420, sendo possível alterar alguns deles utilizando as ferramentas do WinProt. 11 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 11-14 Identificador Capítulo 11 - Anexos Descritivo Carta de IO Base 4914 4915 4916 4917 4918 4919 4920 4921 4922 4923 4924 4925 4926 4927 4928 4929 Saída Genérica 1 Saída Genérica 2 Saída Genérica 3 Saída Genérica 4 Saída Genérica 5 Saída Genérica 6 Saída Genérica 7 Saída Genérica 8 Saída Genérica 9 Saída Genérica 10 Saída Genérica 11 Saída Genérica 12 Saída Genérica 13 Saída Genérica 14 Saída Genérica 15 Saída Genérica 16 Calibração 9728 Comando Fecho Calibração Comutador de Tomadas 11264 11265 11266 11267 Cmd Subida Comutador Cmd Descida Comutador Comutador Manobra Subida Comutador Manobra Descida Máximo de Corrente de Fases 15640 15641 15642 15643 15644 15645 15646 15647 Protecção MI Fases Protec MI Cronom Fases Protec MI Amperim Fases Protec MI Universal Fases Disparo Prot MI Fases Disparo MI Cronom Fases Disparo MI Amperim Fases Disparo MI Universal Fases Máximo de Corrente de Terra 16392 16393 16394 16395 16396 16397 16398 16399 Protecção MI Terra Protec MI Terra Cronom Protec MI Terra Universal Protec MI Terra Amperim Disparo Protec MI Terra Disparo MI Terra Cronom Disparo MI Terra Universal Disparo MI Terra Amperim TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 11 11-15 Identificador Capítulo 11 - Anexos Descritivo Máximo de Tensão de Fases 19468 19469 19470 19471 19472 19473 Protec Máximo U Fases Protec Máximo U Fases Esc1 Protec Máximo U Fases Esc2 Disparo Máximo U Fases Disparo Max U Fases Esc 1 Disparo Max U Fases Esc 2 Máximo de Tensão de Terra 20228 20229 20230 20231 20232 20233 Protec Máximo Tensão Terra Sin Arranque Prot MaxUh 1 Sin Arranque Prot MaxUh 2 Disparo Max Tensão Terra Sin Disparo Prot MaxUh Es1 Sin Disparo Prot MaxUh Es2 Mínimo de Tensão de Fases 21006 21007 21008 21009 21010 21011 Protec Mínimo U Fases Protec Mínimo U Fases Esc1 Protec Mínimo U Fases Esc2 Disparo Mínimo U Fases Disparo Min U Fases Esc1 Disparo Min U Fases Esc2 Sobrecargas 25603 25604 25605 Arranque Prot Sobrecargas Sin Alarme Prot Sobrecarga Sin Disparo Prot Sobrecarg Diferencial Restrita 27138 27139 Arranque Dif Restrit Terra Sin Disparo Dif Rest Terra Transferência de Protecções 40961 Cmd Transfer Protecções Disjuntor 41738 41739 41740 41761 Cmd Abert Disjunt Protec Cmd Abert Disjunt Controlo Cmd Abertura Disjuntor Cmd Fecho Disjuntor Falha de Disjuntor 41985 41987 41993 Protecção Falha Disjuntor Sin Disparo Falha Disjunt Avaria Supervisão Bobine TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 11 11-16 Identificador Capítulo 11 - Anexos Descritivo Seccionador de Isolamento 49156 49168 Cmd Abertura Secc Isol Cmd Fecho Secc Isolamento Seccionador de Bypass 49924 49936 Cmd Abertura Secc Bypass Cmd Fecho Secc Bypass Seccionador de Barras 50692 50704 Cmd Abertura Secc Barra Cmd Fecho Secc Barra Seccionador de Barras 1 50948 50960 Cmd Abertura Secc Barra 1 Cmd Fecho Secc Barra 1 Seccionador de Barras 2 51204 51216 Cmd Abertura Secc Barra 2 Cmd Fecho Secc Barra 2 Bloqueio de Fecho Transformador 53252 Bloq Fecho Transformador Regulação Automática de Tensão 53539 Alarm Max Corrent Circulac 11 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 11-17 Capítulo 11 - Anexos Anexo E. TABELA DE OPÇÕES DE ALARMES Na tabela de opções de alarmes são apresentadas as informações relativas a todas as opções disponíveis para a configuração lógica dos alarmes existentes na página de alarmes da TPU TC420. Descreve-se de seguida o conteúdo dos campos da tabela. Campo Descrição Identificador Identificador interno da gate lógica associada ao alarme. Corresponde ao apresentado nos esquemas da lógica de fábrica. Descritivo Descritivo de fábrica que identifica a gate, apresentado no Registo de Eventos sempre que ocorra uma transição de estado do alarme. Este descritivo é também apresentado no menu de configuração lógica dos alarmes. Nota: os valores apresentados nas tabelas seguintes correspondem à configuração de fábrica da TPU TC420, sendo possível alterar alguns deles utilizando as ferramentas do WinProt. 11 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 11-18 Identificador Capítulo 11 - Anexos Descritivo Teste da Unidade 3072 Operação Unidade Teste Alarmes 6912 6913 6914 6915 6916 6917 6918 6919 Alarme Genérico 1 Alarme Genérico 2 Alarme Genérico 3 Alarme Genérico 4 Alarme Genérico 5 Alarme Genérico 6 Alarme Genérico 7 Alarme Genérico 8 Medida 9472 9473 9474 9475 9476 9477 9478 9479 9480 9481 9482 9483 9484 9485 9486 9487 Medida 1 Alarme Alto Medida 2 Alarme Alto Medida 3 Alarme Alto Medida 4 Alarme Alto Medida 5 Alarme Alto Medida 6 Alarme Alto Medida 7 Alarme Alto Medida 8 Alarme Alto Medida 1 Alarme Baixo Medida 2 Alarme Baixo Medida 3 Alarme Baixo Medida 4 Alarme Baixo Medida 5 Alarme Baixo Medida 6 Alarme Baixo Medida 7 Alarme Baixo Medida 8 Alarme Baixo Modos de Operação 10246 10247 10248 10253 10254 10255 10256 10257 10258 Modo Exploração Normal Modo Exploração Especial A Modo Exploração Especial B Modo Operação Ensaio Modo Operação L/R Modo Operação M/A Modo Operação N/E Modo Operação Genérico 1 Modo Operação Genérico 2 Transformador 11008 11009 11010 11011 11012 Alarme Proteccao Bucholz Disparo Proteccao Bucholz Alarme Protec Comutador Disparo Protec Comutador Alarme Nivel Oleo Transf TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 11 11-19 Identificador Capítulo 11 - Anexos 11013 11014 11015 11016 11017 11018 Descritivo Alarme Nivel Oleo Comutad Alarme Temperatura Oleo Disparo Temperatura Oleo Alarme Imagem Termica Disparo Imagem Termica Sobrepressao Transformador Comutador de Tomadas 11266 11267 11270 11271 11283 11284 Comutador Manobra Subida Comutador Manobra Descida Comutador Tomada Inferior Comutador Tomada Superior Falta de CA Comutador Estado Comutador Tomadas Máximo de Corrente de Fases 15644 15645 15646 15647 15650 Disparo Prot MI Fases Disparo MI Cronom Fases Disparo MI Amperim Fases Disparo MI Universal Fases Bloqueio Protec MI Fases Máximo de Corrente de Terra 16396 16397 16398 16399 16402 Disparo Protec MI Terra Disparo MI Terra Cronom Disparo MI Terra Universal Disparo MI Terra Amperim Bloqueio Prot MI Terra Máximo de Tensão de Fases 19471 19472 19473 19476 Disparo Máximo U Fases Disparo Max U Fases Esc 1 Disparo Max U Fases Esc 2 Bloqueio Prot Max U Fases Máximo de Tensão de Terra 20231 20232 20233 20236 Disparo Max Tensão Terra Sin Disparo Prot MaxUh Es1 Sin Disparo Prot MaxUh Es2 Bloqueio Protec MaxU Terra Mínimo de Tensão de Fases 21009 21010 21011 21014 Disparo Mínimo U Fases Disparo Min U Fases Esc1 Disparo Min U Fases Esc2 Bloqueio Prot Min U Fases 11 Sobrecargas 25604 Sin Alarme Prot Sobrecarga TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 11-20 Identificador Capítulo 11 - Anexos Descritivo 25605 Sin Disparo Prot Sobrecarg 25608 Bloqueio Prot Sobrecargas Diferencial Restrita 27139 27143 Sin Disparo Dif Rest Terra Bloqueio Dif Restrit Terra Disjuntor 41785 41786 41793 41796 41797 41801 Fuga SF6 Nível 1 Disjuntor Fuga SF6 Nível 2 Disjuntor Avaria Mola Frouxa Disjunt Avaria Manobra Disjuntor Alarme Máximo I² Disjuntor Alarme Max Manobras Disj Falha de Disjuntor 41987 Sin Disparo Falha Disjunt 41993 Avaria Supervisão Bobine Seccionador de Isolamento 49183 49186 Avaria Manobra Secc Isol Alarme Max Manob Secc Isol Seccionador de Bypass 49951 49954 Avaria Manobra Secc Bypass Alarme Max Manob Sec Bypas Seccionador de Barras 50719 50722 Avaria Manobra Secc Barra Alarme Max Manobras SecBar Seccionador de Barras 1 50975 50978 Avaria Manobra Sec Barra 1 Alarme Max Manob Sec Bar 1 Seccionador de Barras 2 51231 51234 Avaria Manobra Sec Barra 2 Alarme Max Manob Sec Bar 2 Regulação Automática de Tensão 53519 53520 53521 53522 53523 53534 53536 Paralelo Transformador 2 Paralelo Transformador 3 Paralelo Transformador 4 Paralelo Transformador 5 Paralelo Transformador 6 Redução Manual Tensão Ref Bloq Regul por Max Corrent TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 11 11-21 Identificador Capítulo 11 - Anexos 53537 53538 53539 53540 53542 53543 53544 53545 Descritivo Bloq Regul por Min Tensão Bloq Regul por Max I Circ Alarm Max Corrent Circulac Máximo Tensão do Regulador Aceleração Regulaç Tensão Bloq Max Ordens Comutador Regulação Automatic Tensão Bloq Regulaç Autom Tensão 11 TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 11-22 ÍNDICE REMISSIVO TPU TC420 Edição 1 - Manual do Utilizador, Rev. 1, Outubro 2006 23