Protecciones Modernas

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Protecciones Modernas

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  • Soluciones ABB de proteccin y Automatizacin

    Automatizacin usando protecciones ModernasModernasDavid Gonzalez, Abril 4, 2013

  • Power Product Medium Voltage PPMVCoral Springs, FL Productos Ofrecidos

    FT-1 (10 polos, conexin posterior), FT-1X (10 polos, conexinposterior extendido), FT-1F (10 polos, conexin frontal), FT-14 (14 Flexitest

    Test polos, conexin posterior), FT-19R, FT-19RX,, FT-19RS, and FT-22RS Flexitest switch ensamblajes para montaje en rack

    Test Equipment

    Electro-mechanical Reles EM son an bsicos para algunas instalaciones de

    Solid State R l

    mechanical Relays

    p gsubestaciones y son usados como respaldo en algunasinstalacionesFalla Interruptor, diferenciales de corriente, frecuencia, proteccinde motor etc Soluciones ANSIRelays

    Micro-processor MV Relays

    de motor etc. Soluciones ANSI

    DPU 2000R , REA Arc Flash Familia Relion

    MV Relays

    Distribution Automation I t ti

    REF 615, RET 615, REM 615, RER 620

    Station Automation COM600Bundling Solutions

    Integration

  • Distribution Automation Soluciones IntegradasAyudando a los clientes con sus soluciones de automatizaciny

    Soluciones que ayudan a los clientes en f l l i l

    SolucionesIntegradas es la respuesta a los sus esfuerzos para alcanzar los niveles

    deseados de automatizacin en sussistema de distribucin.

    Suministra una solucin comprensible

    respuesta a los clientes por unasolucin completapara susnecesidades de automatizacin

    ppara los clientes de la industria y lasdistribuidoras de energa.

    ABB Group April 4, 2013 | Slide 3

  • Soluciones IntegradasOfrecemos

    Relevadores de proteccin y control ABB, Automatizacinde subestaciones con COM600

    Ofrecemos

    de subestaciones con COM600

    Relevadores ABB, Configuracin y Servicios

    Relevadores ABB, y relevadores no ABB integrados al CO

    , g y

    COM600 via integradores locales

    Entrenamiento en relevadores ABB, soporte de , paplicaciones y desarrollo en conjunto de proyectos

    Soporte a los productos ABB ofrecidos con garanta

    ABB Group April 4, 2013 | Slide 4

    Soporte a los productos ABB ofrecidos con garantaextendida

  • Relion Familia de productosSeis series de proteccin y ControlSeis series de proteccin y Control

    La familia RELION representa la ltima generacin de DispositivosElectrnicos Inteligentes IED de ABB para proteccin, control, medicin, supervisin, registro y comunicaciones

    Relion es un amplio rango de productos para los mercados IEC y ANSI

    Productos diseados para implementar toda la funcionalidad de la norma IEC61850 para asegurar interoperatibilidad y soluciones

    ABB Group April 4, 2013 | Slide 5

    norma IEC61850 para asegurar interoperatibilidad y solucionesduraderas en el futuro

  • Relion Familia de productosSeis series de proteccin y Control

    Desde sistemas de transmisin interconectados a kioskos de distribucin secundarios

    Seis series de proteccin y Control

    kioskos de distribucin secundarios 670 series

    Optimizados para aplicaciones de transmisin 650 series

    L j i li i d bt i iLa mejor opcin para aplicaciones de subtransmisin 630 series, 620 series

    Flexibilidad y desempeo para aplicaciones en empresas de distribucin e industria de altos requerimientos de funcionalidadfuncionalidad

    615 seriesSolucin compacta y poderosa para aplicaciones en empresas de distribucin e industria610 i 610 seriesDedicada a aplicaciones muy simples en industria y empresas de distribucin

    605 seriesSimplicidad para aplicaciones de distribucin secundaria

    ABB Group April 4, 2013 | Slide 6

    Simplicidad para aplicaciones de distribucin secundaria

  • Soluciones de Automatizacion Reles de Proteccin y Control de ABBReles de Proteccin y Control de ABB

    Serie 615 Solucion compacta y poderosa para aplicaciones industriales o de substaciones electricasindustriales o de substaciones electricas

    Proteccin de Alimentadores (REF615) Proteccin de Transformador (RET615) Proteccin de Motor (REM615)

    Diferencial de Circuito (RED615) Proteccin de voltaje (REU615)

    ABB Group April 4, 2013 | Slide 7

    Computadora para Subestacion COM600

  • Soluciones de Automatizacion Reles de Proteccin y Control de ABBReles de Proteccin y Control de ABB

    Serie 620 Proteccin para aplicaciones industriales y de substaciones de distribucionsubstaciones de distribucion

    Proteccin de Recierre (RER620) Proteccin de Alimentadores (REF620) Proteccin de Transformador (RET620)

    P i d M (REM620) Proteccin de Motor (REM620)

    Computadora para Subestacion COM600

    ABB Group April 4, 2013 | Slide 8

  • Soluciones de Automatizacion Reles de Proteccin y Control de ABBReles de Proteccin y Control de ABB

    Serie 630 Solucion compacta y poderosa para aplicaciones industriales o de substaciones electricasindustriales o de substaciones electricas

    Proteccin de Alimentadores (REF630) Proteccin de Transformador (RET630) Proteccin de Motor (REM630)

    P i d G d (REG630) Proteccin de Generador (REG630)

    Computadora para Subestacion COM600

    ABB Group April 4, 2013 | Slide 9

  • Soluciones IntegradasOfrecemos

    COM600 es un todo en uno: Gateway de comunicaciones, plataforma

    Ofrecemos

    de automatizacin, interface de usuario en la S/E para la industria y las distribuidoras

    Utiliza las ventajes incomparables de lassoluciones IEC61850 y su conectividad.

    Puede ser usado como concentrador de f datos locales para la informacin tcnica y

    de red Recoleccin extensiva de informacin y de

    t d f llreportes de fallas La plataforma de automatizacin con su

    procesar lgico hace el COM600 unal t f i l t i dplataforma para implementacin de

    automatizacin de subestaciones flexible.

  • PCM600 y SAB600 Herramientas de configuracin y manejo de la informacin poderosas

    Comunicacin rpida y segura con los DEIDEIs

    Localmente via red o directamente en el DEI

    Remotamente via red corporativa LAN o WAN

    Visualizacin Clara del Sistema de PotenciaPotencia

    Estructura de arbol con los diferentesniveles de voltajes

    Facilita las acciones correctivaminimizando los tiempos de interrupcin

  • Control y Proteccin tpicoDMS

    Distr. substation fence

    DMSOps. / Eng.

    HSB

    Control (I/O) wiring

    Comm. (SCADA) wiring

    Comm. (Oper.) wiring

    Modem

    LS

    RTU

    P&C IED

    LSB

    T

    P&C P&C P&C P&C

    F1 F2 F3 Fn

    IED IED IED IED

    .

    ABB Group April 4, 2013 | Slide 12

    Distr. substation fence

  • Control y Proteccin mejorado usando IEC61850

    ABB Group April 4, 2013 | Slide 13

  • Control y Proteccin mejorado usando IEC61850 y COM600 DMSCOM600

    Distr. substation fence

    Ops. / Eng.

    HSB

    IEC 61850

    Comm. (SCADA) wiring

    Comm. (Oper.) wiringCOM600

    LS

    Substation-grade Router

    B

    T

    F1 F2 F3 Fn

    Distr substation fence

    .

    ABB Group April 4, 2013 | Slide 14

    Distr. substation fence

    R

  • Evolucin de los protocolos de comunicaciones

    EthernetSerial80s 90s

    SPA

    2000

    LONABB: IEC 61850

    IEC 60870-

    IEC 61850

    SA:

    INDUSTRY:

    DNP over WAN

    5-101/103 IEC 60870-5-104

    DNP V3.00

    MODBUS TCP/IP

    INDUSTRY:

    MODBUSPROFINET

    PROFIBUS

  • Relion 615 series Ethernet topologa estrella, conexin galvnica (RJ-45)Ethernet topologa estrella, conexin galvnica (RJ 45)

    Remote connection

    IED tool PCM600

    IED Web HMI

    to NCC

    Ethernet switch

    Station HMI / gateway COM600

    CAT5ecable

    615 IED 615 IED 615 IED

    # 2# 1 # n

  • Relion 615 series Ethernet conexin Daisy , galvnica (RJ-45)Ethernet conexin Daisy , galvnica (RJ 45)

    IED tool PCM600

    Remote connection

    Station HMI / gateway COM600

    connectionto NCC

    CAT5ecable

    Additional device e.g.

    615 IED 615 IED 615 IED

    dd t o a de ce e gin the swgr cubicle:- back-up IED- metering device- alarm unit- time sync source

    etc.

    # 2# 1 # 30

  • Relion 615 series Serial optica topologa estrellaSerial optica topologa estrella

    PCM600 /Web HMI

    Remote connectionto NCC

    Station HMI / gateway COM600

    RS-485Star couplerRER 125

    LAN service bus

    Optical cable

    # 2# 1 # n

    615 IED 615 IED 615 IED

    CAT5ecable

    Ethernet switch

  • Relion 615 series Ethernet topologa anillo, conexin galvnicaEthernet topologa anillo, conexin galvnica

    Remote connection

    IED tool PCM600

    IED Web HMI

    to NCC

    Ethernet switch

    Station HMI / gateway COM600

    CAT5ecable

    Additional device e g

    615 IED 615 IED 615 IED

    Additional device e.g. in the swgr cubicle:- back-up IED- metering device- alarm unit- time sync source

    etc.

    # 2# 1 # 30

  • Relion 615 series Ethernet topologa anillo, conexin opticaEthernet topologa anillo, conexin optica

    Remote connection

    IED tool PCM600

    IED Web HMI

    to NCC

    Ethernet switch

    Station HMI / gateway COM600

    Optical cable

    Additional device e.g.

    615 IED 615 IED 615 IED

    in the swgr cubicle:- back-up IED- metering device- alarm unit- time sync source

    etc.

    # 2# 1 # 30

  • Relion 615 series Ethernet topologa anillo con redundanciaEthernet topologa anillo con redundancia

    IED tool PCM600

    IED Web HMI

    CAT5ecable

    Remote connectionto NCC

    Station HMI / gateway COM600

    Optical cable

    EthernetEthernet switchCommunication

    cabinet

    Medium voltage switchgear

    Border of different grounding conditions

    Additional device e.g. in the swgr cubicle:- back-up IED- metering device- alarm unit- time sync source

    etc

    615 IED # 1 615 IED # 2 615 IED # 30etc.

  • Relion 615 series Ethernet topologa anillo con redundancia

    IED tool PCM600

    IED Web HMI

    Ethernet topologa anillo con redundancia

    CAT5ecable

    Remote connectionto NCC

    Station HMI / gateway COM600

    Optical cable

    EthernetEthernet switchCommunication

    cabinet

    Medium voltage switchgear

    Border of different grounding conditions

    Additional device e.g. in the swgr cubicle:- back-up IED- metering device- alarm unit- time sync source

    etc

    615 IED # 1 615 IED # 2 615 IED # 30etc.

  • Comunicacin Horizontal GOOSE

    Comunicacin Horizontal estandarizadaN t k t l

    Reemplaza conexiones de cable entre DEIs

    GOOSE = Generic Object Oriented S b t ti E t

    Network control center

    MicroSCADA Pro

    Substation Event

    GOOSE ise usa para transmitir un evento a los DEIs en una subestacin

    Station Automation

    SeriesCOM600

    St ti b IEC 61850 En principio puede transmitir cualquier

    tipo de dato procesado por el IED

    La tecnologa Ethernet ofrece una

    Station bus IEC 61850

    grpida y confiable tranferencia de daatos en el bus de subestacin

  • Comunicacin Horizontal GOOSE

    DCS/NCCLocal SCS

    GPS time source LocalSCS

    External signals

    IRIG-B

    Clock synch

    Monitoring, control, settingsStation bus (e.g. Modbus TCP)

    Third party relay

    Interlocking, shared voltage signalsExternal signals

    Conexin convencional cableada de seales entre bahias como: Sincronizacin del tiempo

    Bloqueo de protecciones

    Enclavamientos de control

  • Comunicacin Horizontal GOOSE IEC 61850 habilita nuevas posibilidades

    DCS/NCCControl system

    L l

    GPS time source

    Monitoring, control, settingsInterlocking shared external signals

    y- SCS & GWLocalHMI

    Interlocking, shared external signalsTime synchronizationStation bus IEC 61850

    Third party relay

    Seales entre bahias usando IEC 61850 y GOOSE

    External signalsrelay

    SNTP sincronizacin del tiempo utilizando la comunicacin de estacin

  • Comunicacin Horizontal GOOSE GOOSE transmisin de datos

    NCC

    Switch

    Switch Switch

    Usando la herramienta de configuracin del sistema se define la lgica

    Control &Protection

    Control &Protection

    Control &Protection

    Control &Protection

    Control &Protection

    Control &Protection

    Control &Protection

    Control &Protection

    Control &Protection

    Control &Protection

    Usando la herramienta de configuracin del sistema se define la lgicaque enlaza los DEIs

    Los datos son enviados desde el DEI al bus de estacin

    L DEI b it l i ib l l Los DEIs subscritos a la conexin reciben la seal

  • Comunicacin Horizontal GOOSE Proteccin convencional de bus por bloqueo

    Proteccin de bus tradicionalbl d l dn

    T+100 msI> por bloqueo de relevadoraguas arriba

    Seales dedicadascableadasn

    e

    o

    f

    p

    r

    o

    t

    e

    c

    t

    i

    o

    n

    100 msII>>

    blocking

    cableadas

    Retrazo de seales por lasentradas y salidas fsicas y reles auxiliares

    Z

    o I>I>>

    Delay setting with inst. O/C protection(conventional approach)

    Safety marginal, e.g. delay in operation due to CT saturation.

    2040 ms

    O/C protection start delay +

  • Comunicacin Horizontal GOOSE Proteccin de bus por bloqueo usando GOOSE

    Yes I am!Ill block the

    Inst O/C!

    Delay setting with inst. O/C protection(REF615 GOOSE approach)

    IEC 61850-8-1

    Inst. O/C!Block-PHIPTOC!

    (REF615 GOOSE approach)

    Safety marginal, e.g. delay in operation due to CT saturation.

    2040 ms

    O/C protection start delay 20 ms

    R t d ti ti f i t O/C 5Retardation time of inst. O/C stage blocking

    5 ms

    GOOSE delay(Type 1A, Class P1)

  • Comunicacin Horizontal GOOSE Proteccin de bus por bloqueo usando GOOSE

    REF615 DEI B (salida) detecta una falla en la l t i d

    Yes I am! Ill block the Inst. O/C!

    XIEC 61850-8-1

    IED A

    lnea con su proteccin de sobrecorriente. El arranque del sobrecorriente envia un mensajeGOOSE al DEI A (entrada)

    t e st O/CBlock-PHIPTOC!

    XREF615

    ( )

    El mensaje es usado para bloquear el instantneo de sobrecorriente de la

    t i DEI A

    IED B

    proteccin en DEI A

    La falla es selectivamente despejadapor el DEI B disparando el interruptor

    Who is interested? por el DEI B disparando el interruptor

    de Binterested?PHLPTOC-start!

    ABB GroupApril 4, 2013 | Slide 29

  • Comunicacin Horizontal GOOSE Proteccin de bus por bloqueo usando GOOSE

    REF615 DEI B (salida) no detectala falla en el b j ( i t di l) N h l

    No blockingsignal received

    XIEC 61850-8-1

    IED A

    barraje (sistema radial). No hay sealde arranque de su proteccin enviadaal DEI A

    Despus de su tiempo de

    ece edTrip by PHIPTOC

    XREF615

    Despus de su tiempo de coordianacin el DEI A dispara suinterruptor

    IED B

    ABB GroupApril 4, 2013 | Slide 30

  • Comunicacin Horizontal GOOSEProteccin contra arco interno usando REF615

    Tres sensores separadosC ti i t d b

    1.

    Compartimiento de bus Compartimiento de

    interruptor Compartimiento de cables

    X2.

    Compartimiento de cables

    Condiciones de operacin Deteccin de Arco

    Deteccin de Arco y

    3.

    Deteccin de Arco y corriente

    Nivel de corrienteajustado

    d t d lseparadamente de lasproteccionesconvencionales de sobrecorriente

  • Comunicacin Horizontal GOOSEProteccin contra arco interno usando REF615

    Los dos DEIs A (entrada) y B (salida) t i d t

    3.

    estn equipados con tres sensores

    IED B detecta un arco en el compartimento del barraje via el sensor 1 y envia el correspondiente mensaje1 y envia el correspondiente mensajeGOOSE al DEI A

    Despues de recibir el mensaje GOOSE el DEI A previa comprobacin del nivel

    1.

    2.

    el DEI A previa comprobacin del nivelde corriente emite la orden de aperturadel interruptor del DEI A

    La comunicacin GOOSE proporciona

    2. 1.

    La comunicacin GOOSE proporcionauna va rpida y extendida en la subestacin para supervisar la presencia de arco interno en la 3.

    IED B

    GOOSE message

    instalacin

  • Comunicacin Horizontal GOOSEProteccin falla interruptor

    El DEI B detecta una falla y envia el d d t d i t t

    p

    REF615comando de apertura de su interruptor. Adicionalmente da arranque a suproteccin de falla interruptor

    El interruptor de la salida falla en abrir yOK, I hear you!Ill open m Breaker

    X IED AEl interruptor de la salida falla en abrir y despus del tiempo ajustado la proteccin de falla interruptor del DEI B envia una seal de disparo por fallai t t l DEI di t j

    my Breaker

    X

    GOOSE messageREF615

    interruptor al DEI mediante mensajeGOOSE

    A la recepcin del mensaje GOOSE, el DEI A envia el comando de apertura deIED B DEI A envia el comando de apertura de su interruptor aclarando la falla

    My Breaker is not opening!Activate BreakerActivate Breakerfailure scheme

    ABB GroupApril 4, 2013 | Slide 33

  • Otro Ejemplo de AplicacinApplication examplesPrdida del interruptor principalPrdida del interruptor principal

    REF615 El DEI A de la entrada detecta la

    X IED A

    REF615

    My Breaker has been opened. Disconnectall distributed

    condicin de interruptor abierto La inforamacin es enviada al DEI B

    mediante mensaje GOOSEEl mensaje es recibido por el DEI B

    GOOSE messageX

    RED615

    generation! El mensaje es recibido por el DEI B y transferido al sistema de comunicaciones binarias del esquemadiferencialRED615

    BST message over protection communication

    IED B

    o

    r

    O

    H

    L

    El DEI C recibe el mensaje y emite el comando de apertura del generador

    X RED615

    (optical link)

    IED CCa

    b

    l

    e

    Connection to grid is lost. Di tG Disconnect generator!

    ABB GroupApril 4, 2013 | Slide 34

  • Aplicacion Main-Tie-Main

    SCADA/DMS

    El procesador logico del COM600 permiteesquemas de automatizacion de

    b t i d dSource A Source B

    CommunicationCOM600 HMI

    subestaciones desdelos mas simple hasta lo mas complejos

    Se elimina la necesidadde PLC externos

    MAIN1

    REF615

    COM600MAIN2

    REF615

    de PLC externos, permitiendo funcionescomo la de auto transferencia de barra

    Para esta funcion de

    FDRFDR1 FDR2 FDR3 FDR4

    REF615 REF615REF615REF615

    FDRFDR5 FDR6 FDR7

    REF615REF615REF615

    TIEBUS A BUS B

    a a esta u c o demain-tie-main, el COM600 se comunicara con todoslos reles (DEIs) usandoun protocolo maestro (Modbus, DNP3.0, IEC 61850) y toda la data se podra mostrar en el HMI local o en el ABB Group

    April 4, 2013 | Slide 35HMI local o en el SCADA remoto

  • Solucin a uno de los grandes retos de las EEFault Detection, Isolation and Restoration FDIRFault Detection, Isolation and Restoration FDIR

    Deteccin de la Falla, Aislamiento y Restauracin de la carga

    FDIR permite a la empresa de energa, rapidamente identificar la localizacin de la falla aislarla yidentificar la localizacin de la falla, aislarla, y restaurar la parte de la carga comprometida en la falla, re-enrutando el flujo de potencia de la red de distribucin por las reas no afectadas.distribucin por las reas no afectadas.

    Limita el tamao del rea afectada

    Restaura ms rpidamente la potencia

    ABB Group April 4, 2013 | Slide 36

  • Incrementa la confiabilidadComo FDIR ayuda?Como FDIR ayuda?

    Mejora el servicio al li t

    Salidas no planeadas Tiempo de

    restauracincliente Incrementa facturacin

    Reduce costos de

    restauracin

    SAIFI Reduce costos de operacin

    Reduce riesgos de m ltas

    SAIFI SAIDI CAIDI

    multas.

    Mejora los factores SAIFI y SAIDI hasta un 33%

    Disminuye el tiempo de restauracin hasta menos de 30 segundosg

    ABB Group April 4, 2013 | Slide 37

  • Incrementa la confiabilidadComo FDIR ayuda?Como FDIR ayuda?

    Reduce los costos de t i

    Salidas no planeadas Tiempo de

    restauracinrestauracin Previene pridas de

    facturacin

    restauracin

    SAIFI Maximiza la reputacin

    de la empresa de energa con los clientes,

    SAIFI SAIDI CAIDI

    ,inversionistas y entes reguladores

    ABB Group April 4, 2013 | Slide 38

  • Incrementando la confiabilidadComponentes tpicos del FDIR

    Restauradores

    Componentes tpicos del FDIR

    Switches bajo carga

    Gateway con capacidad de lgicas

    Switches motorizados automticos

    Interruptores

    I di d d i t d f ll Indicadores de corrientes de fallas

    Comunicacin de dos vas

    ABB Group April 4, 2013 | Slide 39

  • Aparatos y Comunicaciones

    Transformer Breaker Recloser Voltageregulator

    Load tapchanger

    SensorSe so

    Meter

    StationGateway

    PadmountswitchCapacitor

    bankOverhead

    switcheHouse

    Switchcontrol

    Switchcontrol

    bankswitch

  • FDIR 1er Modelo: al nivel de aparatosLazo de Automatizacin sin Comunicaciones

    Seccionalizador Punto medio

    Lazo de Automatizacin sin Comunicaciones

    52GridShield

    52GridShield

    Substation Circuit Breaker

    Source 1

    Restaurador Restaurador

    52GridShield

    Enlace Restaurador

    1 VT 1 VT3 VTs

    5252Substation

    Circuit

    Seccionalizador Restaurador

    Punto medio Restaurador

    3 VTs

    52GridShield

    52GridShield

    Breaker Source 2

    1 VT 1 VT1 VT 1 VT

  • FDIR 1er Modelo: al nivel de aparatosLazo de Automatizacin sin Comunicaciones

    Seccionalizador Punto medio

    Lazo de Automatizacin sin Comunicaciones

    52GridShield

    52GridShield

    Substation Circuit Breaker

    Source 1

    Restaurador Restaurador

    XFault

    52GridShield

    Enlace Restaurador

    1 VT 1 VT3 VTs

    5252Substation

    Circuit

    Seccionalizador Restaurador

    Punto medio Restaurador

    3 VTs

    52GridShield

    52GridShield

    Breaker Source 2

    1 VT 1 VT1 VT 1 VT

  • FDIR 1er Modelo: al nivel de aparatosLazo de Automatizacin sin Comunicaciones

    Seccionalizador Punto medio

    Lazo de Automatizacin sin Comunicaciones

    52GridShield

    52GridShield

    Substation Circuit Breaker

    Source 1

    Restaurador Restaurador

    XFault

    52GridShield

    Enlace Restaurador

    1 VT 1 VT3 VTs

    5252Substation

    Circuit

    Seccionalizador Restaurador

    Punto medio Restaurador

    3 VTs

    52GridShield

    52GridShield

    Breaker Source 2

    1 VT 1 VT1 VT 1 VT

  • FDIR 1er Modelo: al nivel de aparatosLazo de Automatizacin sin Comunicaciones

    Seccionalizador Punto medio

    Despues de un tiempo el restaurador de Punto medio :-Cambia grupo de ajustes

    Lazo de Automatizacin sin Comunicaciones

    52GridShield

    52GridShield

    Substation Circuit Breaker

    Source 1

    Restaurador Restaurador

    XFault

    - Cambia a modo SWOTF para bloquear el respaurador

    52GridShield

    Enlace Restaurador

    1 VT 1 VT3 VTs

    5252Substation

    Circuit

    Seccionalizador Restaurador

    Punto medio Restaurador

    3 VTs

    52GridShield

    52GridShield

    Breaker Source 2

    1 VT 1 VT1 VT 1 VT

  • FDIR 1er Modelo: al nivel de aparatosLazo de Automatizacin sin Comunicaciones

    Seccionalizador Punto medio

    Lazo de Automatizacin sin Comunicaciones

    52GridShield

    52GridShield

    Substation Circuit Breaker

    Source 1

    Restaurador Restaurador

    XFault

    52GridShield

    Enlace Restaurador

    1 VT 1 VT3 VTs

    5252Substation

    Circuit

    Seccionalizador Restaurador

    Punto medio Restaurador

    3 VTs

    52GridShield

    52GridShield

    Breaker Source 2

    1 VT 1 VT1 VT 1 VT

  • FDIR 1er Modelo: al nivel de aparatosLazo de Automatizacin sin Comunicaciones

    Escenario II:

    Lazo de Automatizacin sin Comunicaciones

    Falla entre el seccionalizador restaurador y el restaurador del punto medio

  • FDIR 1er Modelo: al nivel de aparatosLazo de Automatizacin sin Comunicaciones

    Seccionalizador Punto medio

    Lazo de Automatizacin sin Comunicaciones

    52GridShield

    52GridShield

    Substation Circuit Breaker

    Source 1

    Restaurador Restaurador

    52GridShield

    Enlace Restaurador

    1 VT 1 VT3 VTs

    5252Substation

    Circuit

    Seccionalizador Restaurador

    Punto medio Restaurador

    3 VTs

    52GridShield

    52GridShield

    Breaker Source 2

    1 VT 1 VT1 VT 1 VT

  • FDIR 1er Modelo: al nivel de aparatosLazo de Automatizacin sin Comunicaciones

    Seccionalizador Punto medio

    Lazo de Automatizacin sin Comunicaciones

    52GridShield

    52GridShield

    Substation Circuit Breaker

    Source 1

    Restaurador Restaurador

    XFault

    52GridShield

    Enlace Restaurador

    1 VT 1 VT3 VTs

    5252Substation

    Circuit

    Seccionalizador Restaurador

    Punto medio Restaurador

    3 VTs

    52GridShield

    52GridShield

    Breaker Source 2

    1 VT 1 VT1 VT 1 VT

  • FDIR 1er Modelo: al nivel de aparatosLazo de Automatizacin sin Comunicaciones

    Seccionalizador Punto medio

    Lazo de Automatizacin sin Comunicaciones

    Despues de un tiempo el restaurador de Punto medio :-Cambia grupo de ajustes

    52GridShield

    52GridShield

    Substation Circuit Breaker

    Source 1

    Restaurador Restaurador

    XFault

    - Cambia a modo SWOTF para bloquear el respaurador

    52GridShield

    Enlace Restaurador

    1 VT 1 VT3 VTs

    5252Substation

    Circuit

    Seccionalizador Restaurador

    Punto medio Restaurador

    3 VTs

    52GridShield

    52GridShield

    Breaker Source 2

    1 VT 1 VT1 VT 1 VT

  • FDIR 1er Modelo: al nivel de aparatosLazo de Automatizacin sin Comunicaciones

    Seccionalizador Punto medio

    Lazo de Automatizacin sin Comunicaciones

    52GridShield

    52GridShield

    Substation Circuit Breaker

    Source 1

    Restaurador Restaurador

    XFault

    52GridShield

    Enlace Restaurador

    1 VT 1 VT3 VTs

    5252Substation

    Circuit

    Seccionalizador Restaurador

    Punto medio Restaurador

    3 VTs

    52GridShield

    52GridShield

    Breaker Source 2

    1 VT 1 VT1 VT 1 VT

  • FDIR 1er Modelo: al nivel de aparatosLazo de Automatizacin sin Comunicaciones

    Deteccin de FallaB d t d d l l k t d l t d t

    Lazo de Automatizacin sin Comunicaciones

    Basada en estado del lockout del restaurador y conteo de recierres, o disparo del interruptor de la subestacin

    La localizacin de la falla es aguas abajo del restaurador en lockout

    Aislamiento de la fallaAislamiento de la falla Switch (es) aguas abajo de la localizacin de la falla

    Restauracin de Carga Empieza aguas abajo del nodo de aislamiento

  • FDIR 1er Modelo: al nivel de aparatosLazo de Automatizacin con Comunicaciones

    Representacin de la topologa del sistema Alimentadores con simple restauracin tienen un enlace abierto

    Lazo de Automatizacin con Comunicaciones

    Estado del sistema pre-falla Estado de los switches (informacin de aparatos aguas arriba y

    aguas abajo) Cargas del sistema pre-falla

    (chequeo de capacidad para restauracin) Deteccin de Falla

    Basada en estado del lockout del restaurador y conteo de recierres, o disparo del interruptor de la subestacin

    La localizacin de la falla es aguas abajo del restaurador en lockout

    Aislamiento de la falla Switch (es) aguas abajo de la localizacin de la falla

    Restauracin de Cargag Empieza aguas abajo del nodo de aislamiento

  • FDIR 1er Modelo: al nivel de aparatosLazo de Automatizacin con Comunicaciones

    Seccionalizador Punto medio

    Lazo de Automatizacin con Comunicaciones

    52GridShield

    52GridShield

    Substation Circuit Breaker

    Source 1

    Restaurador Restaurador

    52GridShield

    Enlace Restaurador

    5252Substation

    Circuit

    Seccionalizador Restaurador

    Punto medio Restaurador

    IEC 61850 Communications

    52GridShield

    52GridShield

    Breaker Source 2

  • FDIR 1er Modelo: al nivel de aparatosLazo de Automatizacin con Comunicaciones

    Seccionalizador Punto medio

    Lazo de Automatizacin con Comunicaciones

    52GridShield

    52GridShield

    Substation Circuit Breaker

    Source 1

    Restaurador Restaurador

    XFault

    52GridShield

    Enlace Restaurador

    5252Substation

    Circuit

    Seccionalizador Restaurador

    Punto medio Restaurador

    IEC 61850 Communications

    52GridShield

    52GridShield

    Breaker Source 2

  • FDIR 1er Modelo: al nivel de aparatosLazo de Automatizacin con Comunicaciones

    Seccionalizador Punto medio

    Lazo de Automatizacin con Comunicaciones

    52GridShield

    52GridShield

    Substation Circuit Breaker

    Source 1

    Restaurador Restaurador

    XFault

    52GridShield

    Enlace Restaurador

    5252Substation

    Circuit

    Seccionalizador Restaurador

    Punto medio Restaurador

    IEC 61850 Communications

    52GridShield

    52GridShield

    Breaker Source 2

  • FDIR 1er Modelo: al nivel de aparatosLazo de Automatizacin con Comunicaciones

    Seccionalizador Punto medio

    Lazo de Automatizacin con Comunicaciones

    52GridShield

    52GridShield

    Substation Circuit Breaker

    Source 1

    Restaurador Restaurador

    XFault

    52GridShield

    Enlace Restaurador

    5252Substation

    Circuit

    Seccionalizador Restaurador

    Punto medio Restaurador

    IEC 61850 Communications

    52GridShield

    52GridShield

    Breaker Source 2

  • Resumen FDIR al nivel de Aparatos

    Baja inversin inicial de capital

    Solucin apropiada para alimentadores problema

    La mejor solucin para restauracin simple

    Mejora las mediciones de SAIDI y CAIDI

    Los esquemas de lazo necesitan sensores de voltaje

    C i i id IEC61850 l i Comunicaciones rpidas IEC61850 es la nica solucin disponible para comunicacin punto a punto

    Ingenieros de protecciones/coordinacin manejan la lgica

    ABB Group April 4, 2013 | Slide 57

  • Fault Detection Isolation and Restoration2ndo Modelo: Nivel Subestacin

    DEIs monitorean y controlan switches

    2 Modelo: Nivel Subestacin

    Computador de Subestacin recolecta data de los DEIs

    Lgica activa del FDIR reside en el computador de Lgica activa del FDIR reside en el computador de subestacin

    Identificacin y aislamiento de la falla iautomaticamente

    Restauracin automatica de la potenciaG t id t FDIR Generamente ms rpida respuesta que FDIR anterior

    ABB Group April 4, 2013 | Slide 58

  • Fault Detection Isolation and RestorationNivel subestacin: Pasos - PrefallaNivel subestacin: Pasos Prefalla

    ABB Group April 4, 2013 | Slide 59

  • Fault Detection Isolation and RestorationNivel subestacin: Pasos Deteccin de FallaNivel subestacin: Pasos Deteccin de Falla

    ABB Group April 4, 2013 | Slide 60

  • Fault Detection Isolation and RestorationNivel subestacin: Pasos AislamientoNivel subestacin: Pasos Aislamiento

    ABB Group April 4, 2013 | Slide 61

  • Fault Detection Isolation and RestorationNivel subestacin: Pasos Restauracin de CargaNivel subestacin: Pasos Restauracin de Carga

    ABB Group April 4, 2013 | Slide 62

  • Fault Detection Isolation and RestorationNivel subestacin: Pasos NormalizacinNivel subestacin: Pasos Normalizacin

    ABB Group April 4, 2013 | Slide 63

  • Fault Detection Isolation and RestorationNivel subestacin: Pasos NormalizacinNivel subestacin: Pasos Normalizacin

    ABB Group April 4, 2013 | Slide 64

  • Fault Detection Isolation and RestorationNivel subestacin: Pasos NormalizacinNivel subestacin: Pasos Normalizacin

    ABB Group April 4, 2013 | Slide 65

  • SAB600 Single Line DiagramLgica de Auto-configuracin

    Active Logic ProgramSAB600 Cross References Tool

    Topologa del sistema transferida al diagrama unifilar del COM600 via la herramienta SAB600

    ABB Group April 4, 2013 | Slide 66

    Topologa del sistema transferida al diagrama unifilar del COM600 via la herramienta SAB600

    Conectividad y puntos de datos de los DEIs (Referencia cruzada) automaticamente configurado en la programacin lgica automatica usando la herramienta de Programacin activa lgica

    Lgica de aislamiento y restauracin automtica configurada automaticamente usando la herramienta de programacin.

  • Resumen Nivel Subestacin

    Inversin inicial de capital baja

    Solucin apropiada para alimentadores problema

    Puede dar mltiple trayectorias de restauracin, pero generalmente la que mejor se ajusta es la proveniente de la misma subestacin

    Mejora SAIDI y CAIDI

    Requiere comunicaciones que posiblemente ya estan Requiere comunicaciones que posiblemente ya estan disponibles

    Deber reducir el uso de lgica particular en los aparatos de proteccinde proteccin

    ABB Group April 4, 2013 | Slide 67

  • Automatizacin de SubestacinBreve revisin del computador deBreve revisin del computador de subestacin

    Computador de Subestacin

    Suministra datos usando el HMI y a otros usuariosvia las redes WAN/LAN

    Interface WEB fcil de usar

    No partes mviles

    Ingeniera fcil usando los protocolos de los DEIs

    4 niveles de autenticacin con password individuales

    ABB Group April 4, 2013 | Slide 68

  • Razones para usar IEC 61850

    Ahorro de tiempo y dinero Reduce el cableado entre los DEIs

    Bajo costo de ingeniera y de puesta en marchad l b t i d l h i tde la subestacin usando las herramientasestandar

    Conexin rpida y fcil al SCADA

  • Razones para usar IEC 61850

    Desempeo y Flexibilidad Abilita posibilidades de aplicaciones nuevas y de

    alta tecnologa como los ejemplos presentados

    L i i t d GOOSE La comunicacin peer-to-peer usando GOOSE sobre la red LAN Ethernet de la subestacinpermite el uso de esquemas lgicos sofisticadosfcil de extender con la subestacinfcil de extender con la subestacin

    Banda ancha de comunicaciones, mayor informacin desde los DEIs

    La transferencia de seales entre los DEIs en menos de 10 ms

    Incrementa el nmero de entradas y salidas Incrementa el nmero de entradas y salidasbinarias

  • Razones para usar IEC 61850

    Confiabilidad con diagnostico mejorado Supervisin contnua de sealesSupervisin contnua de seales

    Estado del enlace conocido antes de usarse

    Valor preconfigurado seguro en caso de falla

    Manejo de Activos Mayor informacin sobre los aparatos primarios y

    secundarios

    A prueba del tiempoL fl ibilid d l bilid d i d l La flexibilidad, escalabilidad proporcionada por la plataforma de fcil modificacin y extensindespues de puesta en marcha sin necesidad de cableado adicionalcableado adicional.

  • Energa ElectricaRetos futurosRetos futuros

    Mas electricidad es necesaria

    Reduccin de emisiones

    Optimizar el uso de activos viejos

    Asegurar confiabilidad en el

    Integracin y manejo de energa renovable

    suministro

    Energa eficiente y segura

  • Evolucin en el diseo de la redDe tradicional a Red Inteligente (Smart Grid)De tradicional a Red Inteligente (Smart Grid)

    Centralized power generation

    One-directional power flowa

    l

    Generation follows load Top-down operations planning Operation based on historical

    experience tr

    a

    d

    i

    c

    i

    o

    n

    a

    experience

    R

    e

    d

    i

    d

    s

    Generacin centralizada y distribuidaGeneracin renovable intermitente

    s

    m

    a

    r

    t

    g

    r

    i Generacin renovable intermitente Flujo de potencia bidireccional Consumo integrado a la operacin Operacin basada en tiempo real

  • Evolucin en el diseo de la redDe tradicional a Red Inteligente (Smart Grid)

    Tradicional Smart Grids

    De tradicional a Red Inteligente (Smart Grid)

    Communicationes Ninguna o en una via no en tiempo real

    Dos vias tiempo real

    Interacin del usuario Limitada ExtensivaInteracin del usuario Limitada Extensiva

    Medicin Electromecanica Digital

    Operacin & Mantenimiento

    Manual revisin de equipos, mantenimiento

    Monitoreo remoto, predictivo, basdo en q p ,

    basado en tiempop ,condicin del equipo

    Generation Centralizada Centralizada y distribuida

    Control al flujo de Limitado ComprehensivoControl al flujo de Potencia

    Limitado Comprehensivo

    Confiabilidad Propenso a fallas y reaccin en cascada

    Pro-activo, tiempo real proteccin y aislamiento

    Restauracin Manual Automtica

    Topologa Radial EnmalladaSource: Research Reports International

  • Smart GridsTendenciasTendencias

    Retos futuros para el suministro de energa Confiabilidadd l i i t Incremento en la demanda

    Impacto ambiental Suministro menos fuentes desde regiones sensibles

    del suministro Edad de

    los Equipos

    Ms generacin de fuentesrenovables

    Cyber securidadEficiencia en la energa

    Baja emisin

    Impacto en la eficiencia estabilidad y confiabilidad de la red

    Generacin distribuidaintermitente

    Precio al cliente de acuerdoa la demanda

    Impacto en la eficiencia, estabilidad y confiabilidad de la red

    Las redes en el futuro se diferenciaran de las actuales Abiertas a todo tipo de tecnologas y tamaos de generacin Integracin de la demanda en la operacin del sistema

  • Automatizacin de SubestacinProtocolos soportadosProtocolos soportados

    Master protocol Slave protocolProtocolos abiertos p pIEC 61850-8-1 DNP3 LAN/WANDNP3 LAN/WAN DNP3 SerialDNP3 Serial Modbus Serial

    permitiendo al usuario no usar soluciones particularesde un suministrador

    Modbus Serial Modbus TCPModbus TCP External OPCIEC 60870-5-101 IEC 60870-5-101IEC 60870-5-103 IEC 60870-5-104IEC 60870-5-104

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