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Sistema de Localização de Falta na Rede de Distribuição da CELPE

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Sistema de Localização de Falta

• Sensores de parâmetros elétricos:• compostos por duas unidades: transdutor e

concentrador.• Sistema de comunicação:

• desenvolvido com base em três tecnologias diferentes (GPRS, ZigBee e PLC).

• Interface homem-máquina (IHM):• recebe as informações dos sensores e as processa;• permite o gerenciamento do sistema;• informa a ocorrência e a localização das faltas,

diminuindo sensivelmente o tempo de restauração da rede de distribuição e aumentando a satisfação dos seus usuários.

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Sensores de Parâmetros Elétricos

• Foram desenvolvidos sensores de corrente e de tensão que apresentam baixo custo de produção:• monitoram continuamente tensão e corrente nas fases;• fornecem um alerta quando identificam uma falta;• os níveis de referência devem ser ajustados

discriminação entre corrente de falta e de carga, e entre tensão de serviço e residual.

• Em condições normais de operação da rede o sensor envia suas informações para a IHM em intervalos regulares.

• Na detecção de uma falta o sensor envia imediatamente as suas informações para a IHM.

• A IHM pode requisitar informações ou ajustar parâmetros do sensor a qualquer momento, a critério do operador.

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Sensores de Parâmetros Elétricos

• Alimentação do sensor: provida por um circuito de baixa tensão.

• Alternativas de alimentação: painel solar, transformador de potencial ou divisor de tensão capacitivo.

• O equipamento conta com uma bateria interna com autonomia média de 48 horas.

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Sensores de Parâmetros Elétricos

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Sensores de Parâmetros Elétricos

• O sensor é constituído de duas unidades: • um transdutor que fica instalado próximo da fase

monitorada;• um concentrador que fica instalado no poste.

• O transdutor converte os campos eletromagnéticos produzidos pela fase monitorada em tensões contínuas proporcionais à amplitude da corrente e da tensão na fase.

• Estas tensões são transmitidas para o concentrador, que digitaliza estas tensões, as processa para identificar uma falta e transmite as informações para a IHM.

• As informações são disponibilizadas pelo concentrador através de uma interface RS232, a qual é compatível com os diversos sistemas de comunicação utilizados.

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Transdutor

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Tensão aplicada na fase (kV)

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Transdutor

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Corrente na fase (A)

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Transdutor

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Concentrador

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Sistema de Comunicação

• Visando explorar as potencialidades das diversas tecnologias de telecomunicações, foram selecionadas três tecnologias para fazer a comunicação entre o sensor e a IHM: • ZigBee; • Rede celular (GPRS / 3G);• PLC (Power Line Communication).

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ZigBee

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ZigBee

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PLC

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GSM / GPRS

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Testes Experimentais no CPqD

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Testes Experimentais no CPqD

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Testes Experimentais no CPqD

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Teste Piloto na CELPE

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Teste Piloto na CELPE

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Teste Piloto na CELPE

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Conclusões

• Resultados:• os protótipos do transdutor de tensão e corrente, da

unidade concentradora, do sistema de comunicação e da interface homem-máquina

• a implantação do Projeto Piloto na região de Caruaru (PE).

• A validação técnica do sistema desenvolvido foi estabelecida através dos resultados obtidos em laboratórios do CPqD e em campo.

• No Projeto Piloto, foi possível constatar que os registros de alarme do SLFRD estiveram coerentes com os registros de atuação dos religadores, instalados na subestação do Alimentador BLJ 01 V6 (Belo Jardim).

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Equipe do Projeto

CELPE: Anapaula Nobre Ferreira Evandro M. Simões Marcelo Pinheiro C. Alves Marcelo S. Santos

CPqD: Célio F. Barbosa Eduardo F. da Costa Flávio E. Nallin Gustavo H. S. Ribas Henrique J. Souza

UFPE: José Maurício B. Bezerra