Jornal Interface - ed. 41, jan/fev 2018
Jornal Interface da SEL
Jornal Interface da SEL
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Ano 12 - Edição <strong>41</strong><br />
Jan/Fev <strong>2018</strong><br />
SEL Consolida Tecnologias e Antecipa o Futuro<br />
Páginas 6 e 7<br />
CURTAS<br />
Modernização de<br />
Subestações<br />
Página 2<br />
LITERATURA TÉCNICA<br />
Trabalhos Técnicos<br />
Premiados no SNPTEE<br />
Página 9<br />
EDUCAÇÃO E CARREIRA<br />
Novidades na<br />
Universidade SEL<br />
Página 10
Editorial<br />
Cumprindo Regulamentações com<br />
Qualidade<br />
futuro da proteção, automação e<br />
Omonitoramento dos sistemas elétricos já<br />
começou. E ele inclui conceitos como<br />
proteção de linhas de transmissão no domínio do<br />
tempo, ondas via<strong>jan</strong>tes, grandezas incrementais e<br />
segurança cibernética. O tema é tão relevante,<br />
que foi priorizado para ser discutido entre os<br />
participantes do Seminário Nacional promovido<br />
pela SEL no segundo semestre de 2017, em<br />
Campinas (SP). Por isso, esta <strong>ed</strong>ição do <strong>Interface</strong> é<br />
quase que inteiramente d<strong>ed</strong>icada a debater este<br />
assunto e, também, a apresentar para você as<br />
soluções em termos de tecnologias que a SEL<br />
oferece para ajudá-lo a antecipar o futuro também<br />
aí, na sua empresa.<br />
Além disso, você poderá conferir os detalhes sobre<br />
o processo de modernização de subestações<br />
críticas no Sistema Elétrico da Geórgia. Na seção<br />
Curtas, contamos tudo sobre este projeto<br />
conduzido pela SEL em tempo recorde (apenas<br />
dois anos), e que priorizou a melhoria nos sistemas<br />
de proteção e controle de dez subestações<br />
secundárias.<br />
Trazemos ainda todos os detalhes sobre os artigos<br />
apresentados durante o XXIV SNPTEE, entre eles<br />
dois premiados!<br />
Tenha uma ótima leitura!<br />
Fernando Ayello<br />
Curtas<br />
Modernização de Subestações<br />
Uso de relés no pátio ajuda modernizar<br />
substações em tempo recorde<br />
processo de modernização de subestações<br />
Ono Sistema Elétrico da Geórgia (país<br />
localizado na Europa Oriental), é o tema de<br />
um novo vídeo disponível no Canal do Youtube da<br />
SEL. Composto por 20 subestações e 5 mil<br />
quilômetros de linhas de transmissão, a Georgian State<br />
Electrosystem (GES) é responsável pelo fornecimento<br />
de energia para 10 milhões de habitantes e estava<br />
enfrentando muitos problemas técnicos, já que era<br />
formado por equipamentos com mais de 60 anos de<br />
uso.<br />
Conduzido pela SEL, o projeto priorizou a melhoria<br />
nos sistemas de proteção e controle de dez<br />
subestações secundárias. A estratégia foi implantar os<br />
equipamentos de proteção e controle perto dos<br />
equipamentos de alta tensão e instalar dispositivos<br />
dentro dos contêineres localizados no pátio (ao lado<br />
de linhas de 220 e 110 kV). Com isso, pôde-se<br />
diminuir o comprimento e a quantidade de cabos<br />
metálicos entre os contêineres e os equipamentos de<br />
campo, além de fazer a transmissão segura de todas as<br />
informações para a casa de controle via fibra ótica.<br />
A modernização foi concluída em tempo recorde:<br />
apenas 2 anos. E o resultado é um sistema muito mais<br />
inteligente, rápido e seguro, com vários níveis de<br />
controle remoto e informação direta para o Centro de<br />
Controle.<br />
Exp<strong>ed</strong>iente <strong>Interface</strong><br />
Publicação da: Schweitzer Engineering Laboratories Comercial LTDA.<br />
Endereço: Avenida Pierre Simon de Laplace, 633<br />
Condomínio Techno Park - Campinas/SP CEP 13.069-320<br />
Tel: (19) 3515-2000 | marketing_br@selinc.com.br | www.selinc.com.br<br />
Editorial e r<strong>ed</strong>ação:<br />
BRSA - Branding & Sales: Agência de Comunicação Integrada<br />
Telefones: (11) 5501-4007<br />
Editora: Samara Monteiro Mtb. 39.948<br />
Projeto Gráfico e Diagramação:<br />
Schweitzer Engineering Laboratories Comercial LTDA.<br />
Gráfica: C. Costa Serviços Gráficos LTDA EPP.<br />
Tiragem: 6.500<br />
QUER RECEBER O INTERFACE ?<br />
Acesse selinc.com/pt/support/<strong>Jornal</strong>-<strong>Interface</strong><br />
Veja mais como a SEL realizou esta modernização, em<br />
tempo recorde: youtube.com/user/selincbr<br />
Foto: Vídeo Youtube<br />
As imagens usadas nesse informativo foram retiradas do banco de imagens<br />
da Schweitzer Engineering Laboratories.<br />
02
Engenharia e Serviços<br />
SEL Consolida Tecnologias e Antecipa o Futuro<br />
Inovações apresentadas durante seminário anual incluem proteção de linhas no<br />
domínio do tempo, r<strong>ed</strong>es definidas por software e segurança cibernética<br />
ala lotada e todos a postos para conhecer o<br />
Sf u t u r o d a p r o t e ç ã o , a u t o m a ç ã o e<br />
monitoramento dos sistemas elétricos. Durante<br />
evento realizado pela SEL, no final de 2017, um time<br />
de especialistas se uniu para falar sobre os princípios<br />
de operação da nova proteção de linhas no domínio<br />
do tempo, usando ondas via<strong>jan</strong>tes e grandezas<br />
incrementais. O seminário apresentou conceitos<br />
importantes de segurança cibernética, alta<br />
disponibilidade em r<strong>ed</strong>es de comunicação e soluções<br />
inovadoras para automação de subestações. Também<br />
foram realizadas simulações práticas sobre estas novas<br />
tecnologias.<br />
Entitulado “Antecipando o futuro – unindo proteção e<br />
automação para melhorar a confiabilidade e a<br />
segurança dos sistemas elétricos”, o evento também<br />
foi um momento para que a SEL apresentasse suas<br />
novas tecnologias. Entre eles o SEL-T400L para linhas<br />
de transmissão utilizando o método de ondas<br />
via<strong>jan</strong>tes; SEL-FT50 e SEL-FR12, para aceleração do<br />
disparo nas r<strong>ed</strong>es de distribuição; R<strong>ed</strong>es Definidas por<br />
Software (SDN), segurança cibernética e o TiDL, para<br />
r<strong>ed</strong>ução de custos de materiais e serviços.<br />
Estiveram presentes cerca de 150 pessoas, de<br />
aproximadamente 70 empresas, entre engenheiros e<br />
técnicos envolvidos com especificação, projeto,<br />
implantação, operação e manutenção de sistemas de<br />
proteção e automação de subestações de energia<br />
elétrica.<br />
>Foto: Thalita Costa<br />
Thalita Costa<br />
Confira, a seguir, os principais detalhes de cada uma<br />
dessas cinco tecnologias:<br />
1) SEL-T400L: Proteção de linhas na velocidade da<br />
luz<br />
Em 1976, um estudo da concessionária americana<br />
BPA – Bonneville Power Administration – mostrava que<br />
em uma determinada linha de transmissão, uma<br />
r<strong>ed</strong>ução de um ciclo (16 ms em um sistema de 60Hz)<br />
no tempo de eliminação da falta permitia o aumento<br />
da potência transferida em 250 MW.<br />
Isso significa que, a cada milissegundo economizado<br />
no tempo de eliminação da falta, os limites de<br />
estabilidade do sistema de potência subiriam em<br />
15 MW. Isso quer dizer que se o relé levar 10 ms a<br />
menos para decidir o desligamento do disjuntor,<br />
ocorrem 150 MW de aumento na potência<br />
transferida.<br />
03
P<br />
P ' 0<br />
Pré-falta<br />
A 2<br />
Pós-falta<br />
Falta<br />
8<br />
Fig. 1 - Com a aplicação do SEL-T400L, o tempo máximo de eliminação da falta é<br />
r<strong>ed</strong>uzido significativamente, permitindo que a máxima potência pré-falta<br />
transmitida seja aumentada sem causar riscos para a estabilidade do sistema.<br />
A eliminação mais rápida da falta não só aumenta a<br />
quantidade de potência que pode ser transferida,<br />
como traz grandes vantagens do ponto de vista da<br />
segurança ao r<strong>ed</strong>uzir riscos de incêndio e danos em<br />
equipamentos, melhorando o aproveitamento dos<br />
ativos da subestação, além de r<strong>ed</strong>uzir o impacto das<br />
subtensões momentâneas (voltage sag) no sistema.<br />
Durante o evento, Ricardo Abboud, gerente técnico<br />
internacional da SEL, explicou que para alcançar<br />
tempos de disparo de proteção mais rápidos é preciso<br />
se libertar das limitações dos fasores. “Para isso, é<br />
necessário basear a operação dos elementos de<br />
proteção em m<strong>ed</strong>ições de tensões e correntes<br />
instantâneas, ou seja, trabalhar no domínio do tempo.<br />
A m<strong>ed</strong>ição destes sinais instantâneos requer alta<br />
amostragem, até então impossível de ser alcançada”,<br />
ressalta.<br />
Com a evolução tecnológica, poderosos<br />
processadores digitais passaram a permitir a<br />
implementação dos mais exigentes algoritmos de<br />
proteção. Capazes de trabalhar com altas taxas de<br />
amostragem (1 milhão de amostras por segundo) e<br />
uma alta capacidade de processamento numérico (≥<br />
1 bilhão de multiplicações por segundo), os novos<br />
processadores digitais tornaram realidade o anseio por<br />
velocidade na atuação da proteção.<br />
A proteção de linhas no domínio do tempo alia<br />
grandezas incrementais e ondas via<strong>jan</strong>tes para atuar<br />
até 16 vezes mais rápido que os relés que trabalham<br />
com fasores. O SEL-T400L, relé de proteção no<br />
domínio do tempo, integra dois elementos baseados<br />
em grandezas incrementais (TD21 e TD32), e dois<br />
baseados em ondas via<strong>jan</strong>tes (TW87 e TW32), para<br />
garantir tempos de atuação da proteção entre 1 e<br />
4 ms. Esses elementos emitem um sinal de disparo em<br />
ultra-alta velocidade para garantir a estabilidade,<br />
maximizar a transferência de potência, melhorar a<br />
utilização dos ativos do sistema elétrico e r<strong>ed</strong>uzir<br />
impactos na qualidade de energia.<br />
Este novo relé de proteção apresenta uma inovadora<br />
função de localização de faltas, podendo ser utilizada<br />
com base nas informações de apenas um dos<br />
terminais, e com precisão de 10 metros em média.<br />
Também encontra aplicação em linhas de transmissão<br />
não homogêneas e em linhas com seções mistas<br />
(trecho aéreo e cabo subterrâneos), podendo<br />
customizar esquemas de religamento automático,<br />
permitindo religamento no trecho aéreo e<br />
bloqueando religamento no trecho subterrâneo.<br />
Andrei Coelho, engenheiro de proteção da SEL,<br />
explica que a nova tecnologia<br />
Fig. 2 - Cadeia de isoladores danificada<br />
por um flashover sendo localizada pelo SEL- T400L<br />
também permite<br />
enxergar o que antes<br />
era invisível, como por<br />
exemplo a detecção e<br />
localização de um<br />
flashover na cadeia de<br />
i s o l a d o r e s .<br />
Consequentemente é<br />
p o s s í v e l a g i r<br />
antecipadamente para<br />
prevenção contra uma<br />
possível falha futura.<br />
Através do SEL-T400L,<br />
também é possível<br />
m<strong>ed</strong>ir a TRT (Tensão<br />
de Restabelecimento<br />
Tr a n s i t ó r i a ) e m<br />
disjuntores de alta tensão. “A TRT é um parâmetro<br />
crítico para a interrupção da falta em um disjuntor de<br />
alta tensão. Suas características podem conduzir a uma<br />
falha que acarretaria na explosão do disjuntor e numa<br />
indisponibilidade do sistema de potência. M<strong>ed</strong>ir e<br />
acompanhar a evolução da TRT, traz maior<br />
disponibilidade e segurança operacional ao sistema<br />
elétrico”, afirma.<br />
Atualmente estudos de TRT são baseados em cálculos<br />
teóricos através de programas computacionais, e, com<br />
o novo relé de proteção SEL-T400L, é possível efetuar<br />
comparação entre valores m<strong>ed</strong>idos e calculados.<br />
”É possível gerar oscilografias com taxas de<br />
amostragem com 1 milhão de amostras por segundo e<br />
visualizar as formas de onda de tensões e correntes em<br />
><br />
04
tempo real. Portanto, o novo relé de proteção irá<br />
funcionar como um osciloscópio para sistemas<br />
elétricos de potência, tornando-se uma valiosa<br />
ferramenta para a operação do sistema”, ressalta.<br />
Fig. 3 - Exemplo de uma TRT nos terminais de um disjuntor de extra-alta tensão<br />
Três benefícios que o novo relé de proteção SEL-<br />
T400L traz para o sistema de potência como um<br />
todo:<br />
Ÿ A velocidade de atuação é de 4 a 10 vezes mais<br />
rápida que os demais relés de proteção existentes no<br />
mercado, melhorando a estabilidade transitória do<br />
sistema.<br />
Ÿ Localização de faltas em Linhas de Transmissão<br />
com precisão de 10 metros (em média), com base nas<br />
informações de apenas um dos terminais.<br />
Ÿ A Operação do Sistema terá mais visibilidade do<br />
sistema, estando apta a visualizar TRT, chaveamentos,<br />
faltas incipientes, flashover, e etc. sssssssss<br />
2) Segurança cibernética: sua subestação está<br />
protegida?<br />
Durante palestra, Maurício Silveira e Felipe Melchert,<br />
engenheiros de automação da SEL, falaram sobre os<br />
mais emblemáticos cases de ataques cibernéticos a<br />
subestações. Os especialistas também explicaram<br />
quais são as etapas desse tipo de ataque e<br />
apresentaram soluções em tecnologia, para que o<br />
mercado saiba como se defender de situações como<br />
essa.<br />
Os equipamentos de automação da SEL possibilitam o<br />
acesso aos Syslogs (relatórios sequenciais de eventos<br />
de segurança cibernética) e tais informações podem<br />
ser usadas para fazer uma análise completa acerca das<br />
ações praticadas pelos hackers. Mas todo esse<br />
esquema perde sentido sem senhas fortes e que sejam<br />
mudadas periodicamente.<br />
Se um ataque ocorrer, as organizações precisam ter<br />
um plano de contingência para reagir rapidamente,<br />
que deve conter imagens dos dispositivos da<br />
subestação, esquemas e diagramas do sistema de<br />
controle, além de proc<strong>ed</strong>imentos para recuperação. É<br />
importante praticar o plano de contingência e se<br />
certificar de que as pessoas a serem acionadas em<br />
uma emergência estejam envolvidas nesse processo.<br />
A SEL comercializa soluções que ampliam a segurança<br />
cibernética das subestações de energia. Entre estes<br />
dispositivos está o SEL-3620, que gerencia as senhas<br />
dos relés. O SEL-3620 armazena os dados dos<br />
comandos executados e torna possível auditar as<br />
ações realizadas por meio dele. Permite, também,<br />
gerenciar o nível de acesso dos colaboradores a cada<br />
relé de proteção.<br />
3) Primeiro switch com tecnologia SDN para o setor<br />
elétrico<br />
As r<strong>ed</strong>es definidas por software (SDN, Software-<br />
Defin<strong>ed</strong> Network) são uma inovação que possibilitam<br />
melhorar o desempenho das r<strong>ed</strong>es Ethernet, pois<br />
torna possível aumentar substancialmente a<br />
confiabilidade e segurança de uma r<strong>ed</strong>e de<br />
comunicação. O novo switch SEL-2740S foi<br />
desenvolvido com a tecnologia SDN e é ideal para<br />
aplicações em r<strong>ed</strong>es de missões críticas, além de<br />
adicionalmente ser tão robusto quanto os demais<br />
equipamentos da SEL. Portanto, pode ser aplicado em<br />
ambientes hostis e ao mesmo tempo naqueles que<br />
exigem alta confiabilidade como subestações e usinas<br />
de energia elétrica.<br />
Existem 4 características importantes numa r<strong>ed</strong>e<br />
Ethernet, que podem ser usadas como exemplo para<br />
ilustrar a importância de se aplicar tecnologia SDN em<br />
usinas e subestações de energia:<br />
Ÿ Monitoramento<br />
O monitoramento de uma r<strong>ed</strong>e Ethernet consiste em<br />
se fazer análise das mensagens trocadas na mesma, e<br />
com isto, detectar eventuais problemas em<br />
equipamentos. Através do monitoramento, é possível<br />
se antecipar e fazer uma manutenção preventiva,<br />
evitando indisponibilidade ou falhas de configuração.<br />
Nas r<strong>ed</strong>es Ethernet tradicionais esse monitoramento é<br />
descentralizado em cada switch individualmente e,<br />
muitas vezes depende da implementação de<br />
protocolos e softwares terceiros para compor a<br />
solução, como por exemplo a utilização de softwares<br />
do tipo IDS (Intrusion Detection System) e<br />
Information Management a serem instalados em<br />
><br />
05
SIEM (Security Information Management) a serem<br />
instalados em servidores.<br />
Já com a tecnologia SDN é possível estender a<br />
visibilidade da r<strong>ed</strong>e Ethernet como um todo. Basta<br />
aplicar um monitoramento concentrado de toda a r<strong>ed</strong>e<br />
(todos switches desta r<strong>ed</strong>e) num único software, no<br />
qual todas as mensagens trocadas são visualizadas e<br />
analisadas, gerando métricas e estatísticas do<br />
desempenho desta r<strong>ed</strong>e Ethernet. Como exemplo, a<br />
visualização de mensagens indesejadas e a utilização<br />
da banda de dados por cada porta dos switches,<br />
podendo-se inclusive programar alarmes para<br />
determinados níveis de utilização da r<strong>ed</strong>e. Pode-se<br />
programar um alarme para valores acima de 70% da<br />
banda e assim, antes de atingir os 100%, repartir o<br />
tráfego em 2 ou mais canais de forma a aliviar o tráfego.<br />
Já nas r<strong>ed</strong>es SDN, o determinismo inserido pela<br />
tecnologia possibilita o controle de todas as rotas e<br />
fluxo de mensagens, elevando o desempenho durante<br />
operações de recomposição e dimensionando o<br />
tráfego, evitando situações de sobrecargas de dados.<br />
Os tempos de recomposição dependem apenas do<br />
tempo de comutação entre as portas dos switches<br />
(menores que 100 microssegundos), evitando os<br />
tempos de escuridão presentes nas r<strong>ed</strong>es Ethernet<br />
convencionais e elevando a confiabilidade dos<br />
esquemas de proteção, mesmo durante falhas na r<strong>ed</strong>e<br />
de automação.<br />
R<strong>ed</strong>e SDN => Tempo de recomposição Tempo de sinal de trip <<br />
Tempo de recomposição, portanto ele não chega ao<br />
seu destino.<br />
As r<strong>ed</strong>es SDN garantem a confiabilidade e segurança<br />
de um sistema de proteção e controle, mesmo durante<br />
falhas da r<strong>ed</strong>e Ethernet. Portanto, caso venha ocorrer<br />
uma falha no sistema elétrico, garante-se que o sistema<br />
de proteção irá operar conforme o esperado.<br />
Ÿ Segurança cibernética<br />
A segurança cibernética é prioridade na tecnologia<br />
SDN, diferentemente da filosofia dos switches<br />
convencionais, onde por padrão, todas as mensagens<br />
são permitidas e programa-se o bloqueio daquelas que<br />
o usuário não deseja. Portanto, há um enorme risco de<br />
mensagens indesejáveis entrarem na r<strong>ed</strong>e, pois podem<br />
existir mensagens que o usuário desconheça e<br />
portanto, não podem ser bloqueadas.<br />
Ao se programar um switch SEL-2740S, faz-se<br />
justamente o contrário em prol da segurança, ou seja,<br />
parte-se do princípio que as mensagens são todas<br />
bloqueadas e o usuário irá liberar somente aquelas que<br />
ele conhece e que estão previstas no projeto,<br />
possibilitando que apenas os pacotes necessários para<br />
cada tipo de aplicação trafeguem na r<strong>ed</strong>e. Portanto,<br />
cada porta do SEL-2740S funciona como um firewall,<br />
possibilitando isolar a r<strong>ed</strong>e da subestação do trafego<br />
espúrio e das mensagens indesejáveis, aumentando a<br />
confiabilidade e integridade dos sistemas de proteção<br />
e controle.<br />
><br />
06
Ÿ R<strong>ed</strong>undância<br />
Nas aplicações onde se requer alta confiabilidade,<br />
normalmente em r<strong>ed</strong>es convencionais exige-se<br />
r<strong>ed</strong>undância. Esquemas de r<strong>ed</strong>undância baseados em<br />
PRP ou HSR exigem a duplicação do número de<br />
mensagens e, consequentemente, o aumento da<br />
banda de dados da r<strong>ed</strong>e. Além disso, não há<br />
necessidade da utilização de REDBOX, dispositivo<br />
usado para a integração entre as r<strong>ed</strong>es r<strong>ed</strong>undantes<br />
(PRP e HSR) com as r<strong>ed</strong>es não r<strong>ed</strong>undantes (r<strong>ed</strong>es LAN<br />
convencionais).<br />
Por outro lado, numa r<strong>ed</strong>e SDN também não é<br />
necessária a duplicação de pacotes e hardwares<br />
adicionais. Isso, portanto, resulta em r<strong>ed</strong>ução de custos<br />
na implementação da r<strong>ed</strong>e Ethernet, sem<br />
comprometer os esquemas de r<strong>ed</strong>undância e os<br />
tempos de reconfiguração da r<strong>ed</strong>e.<br />
4) Inovação na coordenação e seletividade da<br />
proteção na distribuição<br />
Composto por um conjunto de 12 sensores – os<br />
transmissores de dados de falta SEL-FT50 – e pelo<br />
receptor de dados de falta SEL-FR12, o Sistema<br />
Wireless de Transmissão e Recepção de Falta oferece<br />
ótimo custo-benefício pela combinação de economia,<br />
velocidade e confiabilidade.<br />
Os transmissores são instalados em ramificações da<br />
r<strong>ed</strong>e de distribuição, têm alcance de até 6,4 km e não<br />
necessitam de baterias – sua alimentação ocorre por<br />
meio da indução da corrente elétrica do alimentador. A<br />
colocação nos ramais é fácil e pode ser feita por uma<br />
vara de manobra convencional. Já o receptor, que<br />
concentra os dados de até 12 sensores. Já o receptor<br />
que concentra os dados de até 12 sensores (até quatro<br />
ramificações trifásicas), pode ser alocado no gabinete<br />
do religador, ou na subestação.<br />
O benefício é acelerar o disparo dos religadores que<br />
recebem sinais dos ramais da r<strong>ed</strong>e. Como subproduto,<br />
pode-se localizar faltas e transmitir a informação para o<br />
Centro de Operação.<br />
A transferência de dados dos sensores para o receptor é<br />
realizada em 2 ms, em uma frequência de 900 MHz.<br />
Os sensores podem ser instalados em alimentadores de<br />
até 38 kV.<br />
Indicado para ramais aéreos, o sistema também pode<br />
auxiliar na detecção de faltas subterrâneas ao ser<br />
alocado no ponto de transição aéreo-subterrâneo.<br />
O sensor detecta se a falta está no trecho aéreo e envia<br />
uma mensagem para o religador permitindo o<br />
religamento ou bloqueando-o se estiver no trecho<br />
subterrâneo, já que todas as faltas em r<strong>ed</strong>es<br />
subterrâneas são permanentes.<br />
Atualmente, todas as linhas mistas (trechos aéreo e<br />
subterrâneo) trabalham com religamento bloqueado e<br />
aplicar os transmissores de faltas permite melhoria no<br />
desempenho operacional e na receita da empresa.<br />
Fig. 5 - Alimentador de distribuição genérico<br />
O novo sistema da SEL traz mais inteligência para o<br />
sistema de proteção.<br />
A figura 5 mostra um alimentador de distribuição<br />
hipotético com a indicação de possíveis locais de falta.<br />
Este alimentador será utilizado para exemplificar a<br />
utilização do detector de faltas SEL-FT50 em conjunto<br />
com receptor SEL-FR12 e Religador R1.<br />
Neste exemplo fictício, supõe-se que é desejado que o<br />
religador R1 atue com menor tempo possível para<br />
qualquer falta e inicie o processo de religamento, visto<br />
que 90% das faltas nos sistemas de distribuição são<br />
temporárias.<br />
Para isso, faz-se o uso da curva rápida ou de uma<br />
função sobrecorrente de tempo definido com<br />
temporização mínima intencional, para o primeiro e<br />
demais disparos. Porém, é possível usar curvas lentas<br />
para que o religador R1 coordene com os fusíveis,<br />
conforme será explicado a seguir.<br />
Utilizando a figura 5, no ramal 1 será adotado um<br />
esquema queima fusível e nos demais, o salva fusível.<br />
Para a falta F1, o detector de faltas envia um sinal para o<br />
religador, que bloqueia a curva rápida. Assim, o fusível<br />
se rompe e isola o trecho sob falta.<br />
No ramal 2 será adotado um esquema para preservar o<br />
fusível. Portanto, para a falta F2, o sinal enviado pelo<br />
detector fará com que R1 atue no primeiro e segundo<br />
disparo com uma curva rápida, visando a extinção da<br />
falta sem danos ao fusível. No caso de um terceiro<br />
religamento sob falta, é possível então bloquear a curva<br />
rápida e habilitar uma curva lenta para que o fusível<br />
isole o trecho.<br />
><br />
07
O ramal 3 é um trecho subterrâneo e o religamento<br />
automático deve ser bloqueado para a falta F3. O<br />
detector de faltas envia um sinal para bloqueio do<br />
ciclo de religamento impossibilitando fechamentos<br />
para faltas no cabo subterrâneo.<br />
Para qualquer falta que ocorra no tronco principal,<br />
como a falta F4, nenhum dos detectores de faltas irá<br />
atuar e R1 pode realizar quantos ciclos de<br />
religamento forem desejados pelo usuário, todos eles<br />
com curva rápida. Assim, evita-se o uso de<br />
temporizações intencionais para coordenação com<br />
fusíveis ou outros dispositivos na r<strong>ed</strong>e, pois a nova<br />
tecnologia garante para o religador que a falta está no<br />
tronco.<br />
5) Tecnologia TiDL para r<strong>ed</strong>ução de custos de<br />
materiais e engenharia<br />
Ao unir a r<strong>ed</strong>ução de cabos de cobre à segurança<br />
cibernética, a tecnologia Time-Domain Link (TiDL) da<br />
SEL, traz uma opção ao sistema de proteção<br />
convencional.<br />
O sistema é composto por módulos remotos (valores<br />
de tensão, corrente, entradas e saídas digitais) que<br />
ficam alocados próximos aos equipamentos no pátio<br />
da subestação e relés de proteção alocados na casa de<br />
controle. A interligação entre os módulos no pátio e<br />
os relés na casa de controle é realizada através de um<br />
link d<strong>ed</strong>icado de fibra ótica, r<strong>ed</strong>uzindo assim o<br />
volume de cabos utilizados e simplificando a<br />
instalação e comissionamento. Os relés de proteção<br />
permanecem os mesmos, porém as m<strong>ed</strong>ições de<br />
correntes, tensões e entradas digitais são recebidas<br />
pelo relé através da fibra ótica d<strong>ed</strong>icada ponto a<br />
ponto.<br />
O módulo remoto é utilizado no pátio como módulo<br />
de aquisição de sinais, que integra entradas e saídas<br />
digitais e também digitaliza os sinais analógicos de<br />
corrente e tensão com uma frequência de<br />
amostragem de 24 kHz para envio aos relés de<br />
proteção. Com conexões d<strong>ed</strong>icadas de fibra ótica<br />
ponto a ponto – cada módulo é conectado aos relés<br />
da Casa de Controle – a tecnologia TiDL também<br />
minimiza riscos de segurança cibernética por ser<br />
isolado e dispensar switches, diminuindo o perímetro<br />
de segurança eletrônica e impondo limites a possíveis<br />
pontos de ataque.<br />
Outra característica relevante é a dispensa de fontes<br />
de sincronismo de tempo externos (GPS), pois a<br />
tecnologia mantém um tempo relativo e os módulos<br />
remotos são sincronizados entre si.<br />
Assista o vídeo sobre esta tecnologia em:<br />
https://youtu.be/Iew<strong>41</strong>6NrEcs .<br />
Tecnologia TiDL r<strong>ed</strong>uz cabos de cobre com mais<br />
benefícios que os demais métodos:<br />
Ÿ Segurança cibernética intrínseca.<br />
Ÿ M a i o r c o n f i a b i l i d a d e , p o i s h á m e n o s<br />
componentes na r<strong>ed</strong>e.<br />
Ÿ Melhor desempenho, com frequência de<br />
amostragem de 24 Khz.<br />
Ÿ Dispensa fontes de sincronismo, switches e etc.<br />
Pátio da Subestação<br />
Casa de Controle<br />
SEL-421<br />
Relé de Proteção<br />
SEL-2240 AXION<br />
Módulo Remoto<br />
Fibra Ótica D<strong>ed</strong>icada Ponto a Ponto<br />
TC TP Status Comandos<br />
Fig. 6 - Comunicação ponto a ponto do Tidl r<strong>ed</strong>uz a quantidade de cabos de cobre<br />
><br />
08
Setor<br />
Técnico<br />
Literatura Técnica<br />
Trabalhos Técnicos da SEL Premiados no SNPTEE<br />
urante o XXIV Seminário Nacional de<br />
DProdução e Transmissão de Energia Elétrica<br />
(SNPTEE), realizado em Curitiba/PR, em<br />
novembro de 2017, os especialistas da SEL<br />
apresentaram 5 trabalhos técnicos de alta relevância<br />
para o setor. Dentre eles, dois foram premiados pela<br />
organização do evento.<br />
O artigo técnico “Subestação Digital – Qual a solução<br />
mais confiável e econômica?”, apresentado por Paulo<br />
Lima, foi premiado com o primeiro lugar no Grupo<br />
GPC (Proteção, Controle e Automação). Já o artigo<br />
“Segurança Cibernética em R<strong>ed</strong>es IEC 61850 – como<br />
mitigar vulnerabilidades das mensagens GOOSE”,<br />
apresentado por Maurício Silveira, ficou em terceiro<br />
lugar no Grupo GLT (Sistemas de Informação e<br />
Telecomunicação para Sistemas Elétricos). Estes e<br />
outros materiais apresentados pela SEL durante o<br />
evento podem ser lidos, na íntegra, acessando estes e<br />
outros artigos técnicos apresentados pela SEL durante<br />
o evento podem ser solicitados pelo email<br />
atendimento@selinc.com .<br />
Confira, aqui, um breve resumo de cada um deles:<br />
Ÿ Limites de sensibilidade das funções de distância,<br />
sobrecorrente direcional e diferencial de linha para<br />
faltas de alta imp<strong>ed</strong>ância. Autores: Andrei Coelho e<br />
Camila Oliveira. Artigo traz uma comparação do<br />
desempenho de funções de proteção (sobrecorrente<br />
direcional, m<strong>ed</strong>ição de distância/imp<strong>ed</strong>ância e<br />
diferencial de linha) em relação às faltas com alta<br />
imp<strong>ed</strong>ância; além de apresentar informações relativas<br />
à sensibilidade de cada uma delas. Objetivando os<br />
melhores resultados de cada um dos algoritmos, o<br />
artigo considera disponível a comunicação entre os<br />
terminais da linha. As análises são feitas para faltas<br />
fase-terra, que apresentam resistências de falta<br />
elevadas.<br />
Ÿ Aumento da confiabilidade do monitoramento<br />
térmico digital de transformadores e seu impacto<br />
no atendimento a emergências. Autor: Camila<br />
Oliveira. Analisa os requisitos básicos para se efetuar<br />
um determinado tipo de monitoramento térmico de<br />
transformadores, com base em uma aplicação real em<br />
uma Subestação de 500 kV da CHESF. O artigo<br />
também conclui que a aplicação de modelos térmicos<br />
confiáveis, além de impactar na precisão dos cálculos<br />
de temperaturas e envelhecimento do transformador,<br />
podem ser uma grande fonte de dados para estudos<br />
de otimização da aplicação de sobrecargas em<br />
transformadores.<br />
Ÿ R<strong>ed</strong>uzindo as vulnerabilidades do sincronismo de<br />
tempo via GPS. Autor: Felipe Melchert. Fornece uma<br />
visão geral das tecnologias e sistemas baseados em<br />
tempo, normalmente utilizados para fornecer tempo<br />
preciso. Também discute as vulnerabilidades do<br />
sistema de tempo baseado em GPS e explica como<br />
projetar sistemas de distribuição de tempo resilientes<br />
para aplicações do sistema de potência visando<br />
atenuar estas vulnerabilidades.<br />
Ÿ Segurança cibernética em r<strong>ed</strong>es IEC 61850. Autor:<br />
Maurício Silveira. como mitigar vulnerabilidades das<br />
mensagens GOOSE: Explora as fraquezas implícitas<br />
nas mensagens GOOSE (Generic Object Orient<strong>ed</strong><br />
Substation Event) e as formas de mitigação por meio da<br />
utilização de switches gerenciáveis e r<strong>ed</strong>es definidas<br />
por software (SDN).<br />
Ÿ Subestação digital: Qual a solução mais confiável<br />
e econômica? Autor: Paulo Lima. O texto faz uma<br />
análise comparativa entre as principais arquiteturas de<br />
comunicação e concepções de projetos utilizados<br />
para digitalização de subestações, por meio do uso de<br />
protocolos da norma IEC 61850, ou protocolos<br />
padronizados por outras normas.<br />
Maurício Silveira e Paulo Lima, autores dos<br />
artigos premiados no SNPTEE.<br />
Foto: Divulgação<br />
09
Universidade SEL Apresenta Novidades para <strong>2018</strong><br />
partir deste ano, os cursos da Universidade<br />
ASEL passam a ter foco no que é sua principal<br />
especialidade: Filosofias de Proteção de<br />
Sistemas Elétricos e Automação de Sistemas Elétricos.<br />
Além disso, todos os treinamentos serão oferecidos<br />
somente na modalidade In Company. Segundo<br />
Fernando Ayello, diretor regional, "as novidades são<br />
resultado de uma reestruturação da Universidade SEL,<br />
que é uma divisão independente da SEL, responsável<br />
por fornecer cursos conceituais na área de Proteção e<br />
Automação de sistemas elétricos."<br />
Cursos de filosofias de proteção de sistemas<br />
elétricos<br />
O curso de Proteção no Domínio do Tempo é uma das<br />
mais importantes novidades da Universidade SEL, e<br />
vem atender uma necessidade do mercado que precisa<br />
capacitar os usuários para esta nova tecnologia a ser<br />
adotada nos relés de proteção. Este, assim como os<br />
outros nove cursos que a Universidade SEL oferece<br />
relacionados à Filosofia de Proteção, podem ser<br />
realizados em até cinco dias, e tem sido requisitados<br />
por profissionais do setor elétrico, indústrias de grande<br />
porte, empresas de engenharia e consultoria, e até<br />
mesmo universidades.<br />
“É uma oportunidade única para que os profissionais<br />
reciclem seus conhecimentos, pois poucas Escolas de<br />
Engenharia possuem a disciplina de Proteção de<br />
Sistemas Elétricos em sua grade de disciplinas”, afirma<br />
Fernando Ayello.<br />
No total, são 240 horas de muito aprendizado em<br />
Filosofia de Proteção.<br />
Quer conhecer todos os cursos de proteção<br />
oferecidos pela Universidade SEL?<br />
Ÿ P1- Interpretação de Oscilografias (3 dias de<br />
duração) - aprenda a analisar uma ocorrência,<br />
entender os fenômenos elétricos (como os diferentes<br />
tipos de curto-circuito), identificar abertura e<br />
religamento automático, subtensão, sobrecargas,<br />
ferroressonâncias, energização de equipamentos,<br />
subfrequências, etc. O curso contribui para ampliar a<br />
visão e o raciocínio de quem trabalha com outras áreas,<br />
que não somente proteção de sistemas elétricos.<br />
Ÿ P3- Introdução a Proteção de Sistemas Elétricos<br />
(curso intensivo, com 5 dias de duração) - de ampla<br />
abrangência e utilidade para engenheiros de operação,<br />
manutenção e planejamento das concessionárias.<br />
Ÿ P4- Filosofias de Proteção de Geradores (3 dias de<br />
duração) - explora todas as funções de proteção de<br />
geradores de médio e grande porte, contendo<br />
exercícios de cálculo de ajustes.<br />
Ÿ P7- Introdução a Proteção de Linhas de<br />
Transmissão (4 dias de duração) - aborda as proteções<br />
direcionais, distância, diferencial, religamento<br />
automático, teleproteção, localização de faltas, e<br />
outros tópicos.<br />
Ÿ P9- Esquemas de Controle e Proteção de<br />
Subestações (2 dias de duração) – aborda os clássicos<br />
esquemas de proteção e controle em subestações, e se<br />
propõe a unificar os conceitos antigos com a forma<br />
moderna de se fazer projetos.<br />
Foto: divulgação Foto: Thalita Costa Foto: Divulgação<br />
10
No passado, o controle da subestação era<br />
desenvolvido pelos projetistas, que propunham os<br />
esquemas de acordo com sua bagagem técnica,<br />
utilizando-se de relés auxiliares, temporizadores no<br />
pickup ou dropout, relés bi-estáveis que formavam<br />
junto com os relés de proteção, botoeiras, sinaleiros,<br />
etc um sistema de proteção e controle. Atualmente,<br />
boa parte desta lógicas já estão embutidas dentro dos<br />
relés de proteção e outras precisam ser desenvolvidas,<br />
porém, via software ou via IEC 61850.<br />
É um excelente curso para não-projetistas<br />
desenvolverem capacidade de raciocínio, ampliarem<br />
seus horizontes, criarem lógicas de controle e estarem<br />
aptos a resolverem problemas diversos em suas<br />
empresas. "Lógicas de Comando, Controle e Proteção"<br />
é um tema fascinante! E contribui para aumentar as<br />
opções e recursos para ampliar a capacidade de<br />
resolução de problemas e desenvolvimento de<br />
raciocínio dos profissionais de engenharia elétrica em<br />
suas empresas.<br />
Ÿ P10- Dimensionamento de Transformadores de<br />
Corrente para Proteção – (apenas 1 dia) - aborda<br />
conceitos importantes sobre um dos equipamentos<br />
obrigatórios em subestações de energia e que se não<br />
for bem dimensionado, pode levar prejuízos as<br />
empresas.<br />
Ÿ P13- Proteção de Sistemas Elétricos Industriais<br />
de Média e Baixa Tensão (curso intensivo com 4 dias<br />
de duração) - de ampla abrangência e utilidade para<br />
engenheiros eletricistas em indústrias, com especial<br />
atenção a proteção de motores, geradores e arco<br />
elétrico.<br />
Ÿ P14- Esquemas de Teleproteção em Sistemas de<br />
Transmissão em Alta e Extra-Alta Tensão (2 dias de<br />
duração) - aborda assuntos com raras referências<br />
bibliográficas no mundo e de suma importância em<br />
Empresas de Transmissão de Energia. Entre eles: os<br />
esquemas clássicos de Teleproteção como DUTT,<br />
PUTT, POTT, CDB, CDU, diferencial de linha e<br />
problemas típicos.<br />
Ÿ P15- Filosofias de Proteção de R<strong>ed</strong>es de<br />
Distribuição (4 dias de duração) - apresenta os<br />
métodos clássicos de proteção de r<strong>ed</strong>es, bem como os<br />
modernos, proporcionados pela tecnologia digital, que<br />
podem trazer ganhos operacionais e de receita para as<br />
distribuidoras.<br />
Cursos de conceitos de automação de sistemas<br />
elétricos<br />
Os cursos de automação exigem constantes alterações<br />
na programação, pois são muito sensíveis a mudanças<br />
tecnológicas, como microprocessadores, softwares e<br />
r<strong>ed</strong>es de comunicação. Por isso, a Universidade SEL<br />
decidiu se concentrar em apenas 5 temáticas, das mais<br />
conhecidos no mercado:<br />
Ÿ A2- Introdução a automação de subestações (5<br />
dias de duração) - visa fornecer uma visão geral da<br />
automação, hardwares envolvidos, tipos de<br />
protocolos, arquiteturas, etc.<br />
Ÿ A4- Introdução a norma IEC 61850 (curso teórico,<br />
com 2 dias de duração) - excelente opção para gestores<br />
entenderem o conceito da Norma e acompanharem<br />
suas equipes técnicas em relação aos projetos em suas<br />
empresas.<br />
Ÿ A5- Prático com a Norma IEC 61850 (2 dias de<br />
duração) - inúmeros exercícios práticos, realizando<br />
configurações e simulando troca de mensagens entre<br />
IEDs.<br />
Ÿ A7- Segurança Cibernética (3 dias de duração) –<br />
conceitos práticos de como configurar esquemas de<br />
segurança cibernética em r<strong>ed</strong>es de comunicação de<br />
subestações.<br />
Os 4 cursos de Automação de Sistemas Elétricos da<br />
Universidade SEL totalizam 96 horas.<br />
Para obter mais informações sobre os cursos da<br />
Universidade SEL, acesse: selinc.com/pt/selu/cursos<br />
Foto: Thalita Costa<br />
11
Curso de Especialização em Automação de<br />
Sistemas Elétricos (CEASE)<br />
Por meio de um convênio com o Instituto Nacional de<br />
Telecomunicações (Inatel), a Universidade SEL<br />
promove o CEASE. Trata-se de um curso Latus sensus,<br />
com 40% de aulas práticas, onde os alunos aprendem<br />
sólidos conceitos teóricos e a configurar<br />
equipamentos envolvidos em todos os níveis da<br />
automação, como: IEDs principais, switch de r<strong>ed</strong>e,<br />
controlador, gateway de r<strong>ed</strong>e e software SCADA;<br />
além de outros tópicos como Esquemas de Controle,<br />
Automatismos de Subestações, Protocolos de<br />
Comunicação, etc.<br />
O curso tem duração de dois anos, com carga horária<br />
de 400 horas. As aulas são quinzenais, aos sábados,<br />
nas dependências da Universidade SEL, localizada em<br />
Campinas (SP).<br />
Os alunos que concluírem a programação recebem<br />
certificado de Especialista e tornam-se aptos a se<br />
candidatarem ao Mestrado no INATEL.<br />
Para informações sobre o CEASE, bem como<br />
orçamentos dos cursos da Universidade SEL, contate a<br />
área de “Atendimento ao Cliente” através do telefone<br />
(19) 3515-2060 ou email atendimento@selinc.com<br />
Quer conhecer a história da proteção dos sistemas<br />
elétricos?<br />
Se tiver oportunidade de visitar a Universidade SEL,<br />
não deixe de conhecer o " Museu da História da Arte<br />
da Proteção de Sistemas Elétricos".<br />
O espaço traz a história da área de proteção no<br />
desenvolvimento da indústria nacional, por meio da<br />
exposição de antigos relés de proteção (verdadeiras<br />
relíquias), bem como fotos e documentos técnicos<br />
históricos, que ilustram o passado desta área no Brasil.<br />
Os visitantes têm a possibilidade de ver os antigos relés<br />
eletromecânicos e estáticos, bem como artigos<br />
técnicos e manuais de algumas décadas atrás, atas de<br />
reuniões do CIGRE e GTP/GCOI/Eletrobrás, entre<br />
outros. O passado da Proteção de Sistemas Elétricos<br />
ilustra a cultura do setor Elétrico Brasileiro.<br />
Foto: Thalita Costa<br />
Receba o <strong>Interface</strong> gratuitamente<br />
em sua casa ou no trabalho.<br />
Cadastre-se pelo site:<br />
selinc.com/pt/support/<strong>Jornal</strong>-<strong>Interface</strong><br />
12