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Jornal Interface - ed. 41, jan/fev 2018

Jornal Interface da SEL

Jornal Interface da SEL

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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 />

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