Subido por dgocolman

Manual Utilizador TC420 Ed1 pt (1.0)

Anuncio
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:
ƒ
Rede em anel, utilizando conversores ópticos.
ƒ
Rede com um barramento RS485, ultizando conversores RS485.
ƒ
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:
ƒ
Estado da comunicação com a rede.
ƒ
Estado interno da carta de rede.
ƒ
Número de mensagens de sincronização.
ƒ
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.
ƒ
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.
ƒ
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.
ƒ
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
ƒ
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.
ƒ
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.
ƒ
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.
ƒ
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.
ƒ
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
Descargar