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Sistema de monitoramento para postos de transformadores via IEC 61850

Visão geral

Transformador  

Transformador

  • Ao empregar equipamentos que são operados a óleo, a empresa fornecedora de energia deve preencher requisitos especiais para a operação desse tipo de instalações.
  • A Phoenix Contact disponibiliza um novo sistema para o monitoramento contínuo de nível de enchimento, o alarme e o bombeamento da água de precipitação em postos de transformadores.
  • O sistema economiza nos custos operacionais, permitindo um planejamento da aplicação objetivo e adequado às necessidades.

Aplicação

Ao empregar transformadores, bobinas supressoras de arco e demais equipamentos operados a óleo (p. ex. para o isolamento), a empresa fornecedora de energia deve preencher requisitos especiais para a operação desse tipo de instalações a partir de um volume de 1 m3 de líquido perigoso para a água.

Para evitar a saída de líquidos perigosos para a água do sistema completo no caso de eventuais avarias, todos os equipamentos preenchidos com óleo têm de ser instalados sobre superfícies estanques a líquidos que devem conduzir a um espaço coletor externo ou separador de grande dimensão, sob a forma de cuba coletora ou área de evacuação.

A associação de trabalho alemã no âmbito da construção industrial, com a sigla AGI, criou para o efeito uma folha de trabalho que descreve diversas possibilidades estruturais para a execução de postos de transformadores, visando cumprir o regulamento alemão sobre instalações destinadas ao tratamento de materiais perigosos para a água (VAwS). Além disso, a folha de trabalho também indica que a água de precipitação pode ser bombeada para fora da cuba ou do espaço coletor após uma verificação visual. Isso é importante para que, em caso de avaria, todo o óleo do transformador possa ser recolhido sem entrar no meio ambiente.

Solução

Solução para quadro de comando da Phoenix Contact  

Solução para quadro de comando da Phoenix Contact

A Phoenix Contact disponibiliza um novo sistema para o monitoramento contínuo de nível de enchimento, o alarme e o bombeamento da água de precipitação em postos de transformadores. Neste âmbito, o nível da água, medido por um sensor ultrassônico, é continuamente comparado com dois valores-limite diferentes.

O quadro de comando efetua a comunicação com a tecnologia de automação da estação hierarquicamente superior via IEC 61850 com um cabo de fibra óptica, de modo a excluir as influências EMC dentro da estação de transformação. Graças a essas informações, o centro de controle de rede pode então tomar as medidas adequadas.

Durante a inspeção da estação pelo pessoal da manutenção, que daí resulta, o processo de bombeamento é iniciado após uma avaliação visual da água de precipitação quanto à contaminação com óleo e decorre em seguida automaticamente. Ao mesmo tempo, o nível da água continua sendo medido continuamente e é baixado para um volume mínimo ajustável. Uma sonda com haste adicional garante o término imediato do processo de bombeamento assim que for detectada uma contaminação com óleo. Os componentes essenciais da instalação estão certificados e têm a aprovação técnica de autoridades da construção.

Funções do sistema de monitoramento
A solução abrange as seguintes funções:

  • Monitoramento de nível de enchimento do posto de transformador
  • Mensagens IEC 61850 para o centro de controle de rede:
    • Alarme em caso de excedimento dos valores-limite
    • Oito entradas digitais livremente programáveis para alarmes adicionais
    • Controle e gerenciamento de bomba (início e término do bombeamento)
    • Término atempado do bombeamento devido à detecção de óleo
  • Possibilidade de ampliação modular para uma conexão completa do transformador à tecnologia de comando via IEC 61850
Estrutura esquemática do monitoramento de nível de enchimento  

Estrutura esquemática do sistema de monitoramento

Configuração e diagnóstico via página web
A unidade de monitoramento é parametrizada através do servidor web que vem integrado nos mini-controladores. A configuração da solução e a representação das informações de diagnóstico ocorrem confortavelmente por meio de uma interface web. Para visualizar a interface são apenas necessários um navegador de Internet padrão (p. ex. Microsoft Internet Explorer ou outros) e a JAVA Virtual Machine.

IEC 61850 – Modelação de dados
O modelo de dados previamente integrado permite uma colocação em funcionamento rápida do sistema de monitoramento com a tecnologia de comando, através da cópia simples do arquivo .scd para a mesma. De acordo com IEC 61850, o controlador representa um dispositivo eletrônico inteligente (IED). O IED inclui um ponto de acesso com um dispositivo lógico (LD). No LD estão definidos dois nós lógicos padronizados (LN) e três nós genéricos (GGIOs).

A comunicação GOOSE (Generic Object Oriented Substation Events) não está prevista no modelo de dados do sistema de monitoramento. O modelo de dados pode ser alterado ou ampliado individualmente sem medidas adicionais. A sincronização de data/hora ocorre através de um servidor SNTP na rede. O respectivo endereço pode ser implementado mediante a interface web.

Suas vantagens

  • O sistema economiza nos custos operacionais, permitindo um planejamento da aplicação objetivo e adequado às necessidades
  • Integração fácil na tecnologia de automação da estação graças à comunicação de dados padronizada IEC 61850 mediante o arquivo .scd
  • O sistema cumpre as leis e especificações relevantes: lei alemã sobre recursos hídricos (WHG), VAwS e AGI
  • Instalação simples graças ao sistema pronto para conexão: quadro de comando, estrutura de sensor incluindo ambos os sensores e estrutura do quadro de comando

PHOENIX CONTACT
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