Cigré/Brasil CE B5 – Proteção e Automação Seminário Interno de Preparação para a Bienal 2006 Rio de Janeiro, setembro/06.

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1 Cigré/Brasil CE B5 – Proteção e Automação Seminário Interno de Preparação para a Bienal 2006 Rio de Janeiro, setembro/06

2 Dados do Artigo Número B5-112 Título OPTIMAL STRATEGIES FOR SYSTEM-WIDE PROTECTION AND CONTROL REPLACEMENT PROGRAMS Autoria Paul T. MyrdaTrans-Elect, INC David TatesMETC, LLC Eric A. UdrenKEMA T&D Consulting Damir Novosel KEMA T&D Consulting País Estados Unidos

3 Objetivo critérios modernização proteção, controle e comunicaçõesApresentar os critérios usados pela Michigan Electric Transmission Company (METC) na modernização de sua infra- estrutura de proteção, controle e comunicações. Abordagem prática de negócios.

4 Destaques 1) Decisão entre 3 alternativas: Substituir relés ad hoc por falha ou ameaça à confiabilidade. Desenvolvimento de expertise interna para gerenciar um projeto de modernização mais célere. Estabelecer um programa plurianual de substituição dos sistemas de proteção e controle em larga escala através de parcerias com fornecedores chave.Estabelecer um programa plurianual de substituição dos sistemas de proteção e controle em larga escala através de parcerias com fornecedores chave. 2) Redução da quantidade de equipamentos, custos, manutenções, falhas, especialmente grandes distúrbios. Organização e otimização de funções de proteção.

5 Destaques 3) Integração de todos os relés, controle, monitoramento, automação, comunicações e funções corporativas com redes LAN Ethernet nas SEs.

6 Destaques 4) Utilização e implementação dos conceitos da norma IEC 61850 tão rápido e prático quanto possível. Transição gradual mantendo estrutura física. 5) Arquitetura voltada para segurança cibernética e física de instalações, redundância, redução de fiação, padronização de protocolos e sinóticos, abordagem minimalista, auto-teste, teste por operação para falta. 5) Arquitetura voltada para segurança cibernética e física de instalações, redundância, redução de fiação, padronização de protocolos e sinóticos, abordagem minimalista, auto-teste, teste por operação para falta.

7 Destaques 6) Informações operacionais e a torrente de dados de subestação armazenados (CIM) em repositório corporativo, gerenciados, analisados e apresentados automaticamente, com disparo de manutenção, operação e acesso a todo o staff da empresa (information dashboards, gerência de ativos). 6) Informações operacionais e a torrente de dados de subestação armazenados (CIM) em repositório corporativo, gerenciados, analisados e apresentados automaticamente, com disparo de manutenção, operação e acesso a todo o staff da empresa (information dashboards, gerência de ativos).

8 Dúvidas Qual o prazo total previsto para realização de 90 % do projeto? Os ganhos qualitativos em relação a manutenção, operação e sistemas de informação corporativos são evidentes, mas quantitativamente, quais são as dimensões esperadas do investimento, cronograma físico-financeiro e prazo de retorno, especialmente de redução de manutenção? Como cerca de 13 % dos relés já são de tecnologia digital, provavelmente de fabricantes diversos, de diferentes gerações e protocolos de comunicação, como serão tratados? Serão incluídos na substituição, mesmo sendo relativamente novos, funcionando adequadamente e com reduzida manutenção? Qual é a abordagem a ser dada para o problema de falhas de modo comum em sistemas de proteção redundantes? Haverá apenas duplicação de modelos idênticos ou optar-se-á por fabricantes diferentes? Os transformadores para instrumentos são também candidatos a substituição, quando surgirem os adequados para a norma IEC 61850, em função da mudança nas fiações CA?

9 Conclusões A METC fará um significativo investimento inicial. Serão integradas 3 subestações em um projeto piloto que controla riscos e mostra resultados. A implementação inclui: Integração de toda a proteção, controle, monitoramento, automação, comunicações e funções corporativas em redes LAN Ethernet nas SEs. Introdução do protocolo IEC 61850 tão rápido quanto praticamente possível, substituindo fiação de controle, simplificando integração e fluxo de dados. Organização de funções de proteção aprimorando confiabilidade e segurança, reduzindo quantidade de unidades e atendendo requisitos da agência regulatória. Com base em questões operativas recentes, problemas com relés, tendências da indústria e grandes distúrbios, projetar uma solução que atinja um aumento da eficiência nesses pontos. METC estruturou o projeto de implementação de modo a beneficiar seus consumidores e staff através de uma transmissão eficiente e confiável.

10 Respostas às questões do REP Número da questão 1.10 Questão One of the concepts of IEC 61850 is the elimination of gateways. If, however, gateways are required for migration purposes, how can the goals of IEC 61850, regarding interoperability, availability, performance, reduction of engineering be met? Resposta: Os gateways descritos no trabalho se referem a IEDs que não possuam protocolos de comunicação compatíveis com IEC 61850, ou para possibilitar comunicação da SE com centros de operação que ainda não tenham sido migrados para a nova norma. Entende-se como situação intermediária, com eliminação dos gateways quando o protocolo padrão seja assumido por todos os IEDs e centros de operação.

11 Respostas às questões do REP Número da questão 1.11 Questão System-wide replacement programs for protection and control equipment require many different migration solutions based on local situations. How can these migrations issues be tackled in a system-wide approach? Resposta: As premissas básicas do plano de substituição devem ser mantidas. Não obstante, cada SE terá que ser avaliada individualmente, em função de questões diversas tanto técnicas quanto corporativas. Devem ser evitadas armadilhas que levem a quebra das diretrizes de minimalismo, redução drástica de manutenções, acesso a informações operativas, monitoramento, mantendo sempre a relação custo-benefício < 1.

12 Respostas às questões do REP Número da questão 1.12 Questão Resposta: Não há ainda sistemas implementados totalmente baseados na norma IEC 61850, por isso não há como mensurar resultados. Os benefícios esperados estão descritos no trabalho: redução de manutenção, auto- monitoramento, alimentação automática de bancos de dados corporativos e suporte à operação e manutenção, redução de fiação, etc.