Este Seminario es traido a Ustedes por la Familia de Productos Relion® Relion®. Pensando mas alla del Rele. Diseñados para consolidar a la perfección funciones, Los relés Relion son más inteligentes, flexibles y adaptables. Fáciles de integrar y con una extensa biblioteca de funciones, la familia Relion de protección y control ofrece funciones avanzadas y un rendimiento mejorado.

Escuela de relés de protección de ABB basada en la web Disclaimer (Renuncia) ABB se complace en ofrecerle la información técnica relativa a los relés de protección. El material incluido no pretende ser una presentación completa de todos los problemas y las posibles soluciones relacionadas con este tema. El contenido es genérico y puede que no sea aplicable a las circunstancias o equipos en cualquier instalación específica. Al participar en la Escuela de relés de protección de ABB basada en la web, usted acepta que ABB está proporcionando esta información para usted en sólo una base informativa y no ofrece garantías, representaciones o garantías en cuanto a la eficacia o utilidad comercial de la información para cualquier aplicación o propósito específico y ABB no se hace responsable por cualquier acción tomada en relación con la información contenida aquí. Consultores y representantes de servicio de ABB están disponibles para estudiar las operaciones específicas y formular recomendaciones para mejorar la seguridad, eficiencia y rentabilidad. Póngase en contacto con un representante de ventas de ABB para obtener más información . © ABB Group

Pre-configured Matching Unit PCMU ABB Protective Relay School Webinar Series Eduardo Colmenares, March 28, 2014 Pre-configured Matching Unit PCMU

Perfil Ing◦ Eduardo Colmenares. Eduardo Colmenares es Gerente Técnico Regional, para los Relés de Protección y Control de Distribución de ABB USA desde el año 2010. Anteriormente, Eduardo trabajó durante 15 años en ABB Venezuela donde ocupó varios cargos, entre ellos Country Service Manager, BAU Manager for Protection & Substation Automation, BAU Manager for Power Generation and BAU Manager for Utility Communications. También trabajó 5 años para una Compañía de Servicio Eléctrico, siendo responsable de la Operacion y Mantenimiento de los Sistemas de Protección. Eduardo tiene un título en Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela, en 1987.

Introduccion Este seminario analiza los retos de los programas de rehabilitación de protecciones y le dará una visión global acerca del PCMU (Pre-configured Matching Unit), que es un montaje que sustituye a los relés ABB obsoletos con la última tecnología de reles ABB RELION serie 615 sin la necesidad de modificar los tableros ni el cableado existente minimizando de este modo los costos y el tiempo de parada. © ABB Group April 17, 2017 | Slide 5

Objetivos Que Vamos a Discutir? Por que reemplazar Reles Obsoletos? Ciclo de Vida de los Reles de Proteccion Retos de los programas de rehabilitacion de reles. Descripcion general del PCMU (Pre-configured Matching Unit) © ABB Group April 17, 2017 | Slide 6

Por que Reemplazar Reles Obsoletos? Altos costos para reemplazar/reparar los arreglos existentes. Diseno de los Sistemas de proteccion con foco en Seguridad vs solo confiabilidad. Habilidad para implementar esquemas automaticos. Necesidad de datos para aplicaciones de Smart Grid. Final del ciclo de vida de los equipos. Nuevas tecnologias con poderosos microprocesadores y algoritmos mejorados. Compliance: NERC PRC NERC CIP Incrementar la seguridad publica Mejorar los Indices de operacion. (SAIFI/SAIDI) PRC Protection & Control CIP Critical Infrastructure Protection SAIFI System average interruption frequency index SAIDI System average interruption duration index © ABB Inc. April 17, 2017 | Slide 7

Ciclo de Vida de los Dispositivos de Proteccion Reles Electromecanicos: Estan disenados para durar el mismo tiempo que el equipo primario que protegen. No tienen una expectativa de vida obvia y normalmente se reemplazan debido a inadecuada funcionalidad. © ABB Group April 17, 2017 | Slide 8

Ciclo de vida de los Dispositivos Electronicos Inteligentes (IED) Fases de ciclo de vida: Activa Restringida Legado Obsoleta © ABB Group April 17, 2017 | Slide 9

Retos de los Programas de Rehabilitacion de Reles Las afirmaciones siguientes han probado ser particularmente validas cuando se habla de proteccion de sistemas de potencia: : En teoria, no hay diferencia entre la teoria y la practica; en la practica si la hay. Si algo malo puede pasar, pasara . Nada es tan facil como parece. Todo toma mas tiempo que el esperado. © ABB Group April 17, 2017 | Slide 10

Retos de los Programas de Rehabilitacion de Reles Una rehabilitacion nunca es sencilla, asi lo parezca. Algunas de las preguntas que necesitamos contestar son: Existen los planos originales de la instalacion? Estan los cables etiquetados? El aislamiento de los cables sigue flexible? Alguno de los tecnicos recuerda como fue instalado? El nuevo rele cabe en el corte de chapa original? Si no, se puede hacer un nuevo corte? La bateria existente, tiene capacidad para alimentar los nuevos reles? Existen circuitos de respaldo para transferir las cargas durante el reemplazo? © ABB Group April 17, 2017 | Slide 11

Entendiendo los Costos de Rehabilitacion Los costos de rehabilitacion incluyen: Modificacion de planos. Cambios mecanicos a los tableros, puertas o cortes de chapa. Cableado y etiquetado Integracion a los sistemas de automatizacion existentes Pruebas y puesta en servicio a nivel de bahia, HMI y Centro de Control. La mayoria de estos costos exceden el costo del Rele. © ABB Inc. April 17, 2017 | Slide 12 Como reducimos estos costos y riesgos?

Pre-configured Matching Unit (PCMU) Que es el PCMU ? PCMU es un ensamblaje que reemplaza reles obsoletos de ABB con reles de la serie RELION 615 sin la necesidad de modificar los tableros existentes o el cableado, minimizando de este modo los tiempos de parada. Un verdadero reemplazo cable por cable. El PCMU cabe en el corte de chapa existente.

DPU 245 and DPU 445 en sus versiones Horizontal y Vertical Protection and Control Matching Unit (PCMU) Que Reles pueder ser reemplazados? DPU 245 and DPU 445 en sus versiones Horizontal y Vertical

DPU2000 y TPU2000 en sus versiones Horizontal y vertical Protection and Control Matching Unit (PCMU) Que reles pueden ser reemplazados? DPU2000 y TPU2000 en sus versiones Horizontal y vertical

Por que PCMU? Que debemos pedir de las soluciones de rehabilitacion? Compatibilidad Mecanica Debe ser posible instalar el rele de reemplazo en el espacio disponible sin necesidad de modificar el tablero o el cableado existente.. Comunicacion y Seguridad Proteccion y Funcionalidad mejorados Preparado para Smart Grid Confiabilidad © ABB Inc. April 17, 2017 | Slide 16

Por Que PCMU? Compatibilidad Mecanica No Hay costos de modificacion del tablero. La unidad encaja fisicamente en el corte del tablero existente Ahorros en Ingenieria. En la mayoria de los casos no hay que modificar los planos Puede comprarse con el presupuesto de Operacion y Mantenimiento por lo que los procesos de aprobacion son mas rapidos.

Por que PCMU? Compatibilidad del Cableado Elimina la necesidad de modificar los planos y reduce el tiempo de las pruebas. © ABB Inc. April 17, 2017 | Slide 18

Por que PCMU? Que debemos pedir de las soluciones de rehabilitacion? Compatibilidad Mecanica: Debe ser posible instalar el rele de reemplazo en el espacio disponible sin necesidad de modificar el tablero o el cableado existente. Comunicacion y Seguridad Proteccion y Funcionalidad mejorados Preparado para Smart Grid Confiabilidad © ABB Inc. April 17, 2017 | Slide 19

Por que PCMU? Compatibilidad de las Comunicaciones PCMU soporta multiples interfaces y protocolos de comunicacion: Ethernet 10/100BaseT (RJ45) RS-232/RS-485 DNP 3.0, Modbus e IEC 61850 como estandar. IRIG-B y SNTP para sincronizacion de tiempo Soporte para Cyber-security de acuerdo a NERC CIP © ABB Inc. April 17, 2017 | Slide 20

Por que PCMU? Que debemos pedir de las soluciones de rehabilitacion? Compatibilidad Mecanica Debe ser posible instalar el rele de reemplazo en el espacio disponible sin necesidad de modificar el tablero o el cableado existente. Comunicacion y Seguridad Proteccion y Funcionalidad mejorados Preparado para Smart Grid Confiabilidad © ABB Inc. April 17, 2017 | Slide 21

Por que PCMU? Inferface Hombre Maquina (HMI) Display con capacidad de 10 filas y 20 caracteres por fila con Push Buttons para Control del Interruptor y LED’s programables © ABB Group April 17, 2017 | Slide 22

Por que PCMU? Inferface Hombre Maquina (HMI) Multiples Pantallas y Funciones Medicion Informacion Critica y Alarmas Configuracion & Estatus © ABB Group April 17, 2017 | Slide 23 23

Por que PCMU? Facil de conectarse via Ethernet Puerto Ethernet frontal estandard con Servidor DHCP Integrado Auto deteccion del tipo de cable ethernet (crossover y directo). Puertos de comunicacion adicionales disponibles en la parte posterior Direcciones IP visibles en la pantalla. Solo conectese, abra Internet Explorer, escriba la direccion IP y listo. © ABB Group April 17, 2017 | Slide 24 24

Por que PCMU? Interfaz de Usuario grafica Basada en Navegador de Internet Solo conectese, abra Internet Explorer, escriba la direccion IP y listo. © ABB Group April 17, 2017 | Slide 25

Por que PCMU? Funcionalidad de Protecciones Funciones adicionales de Proteccion permiten mejorar la coordinacion y mejorar la proteccion y control de los alimentadores © ABB Group April 17, 2017 | Slide 26

Por que PCMU? Funciones de Monitoreo Secuencia de Eventos (SOE) y Registro de fallas (DFR) en formatos estandard. Diagramas fasoriales de Corrientes, Voltages y Componentes de secuencia © ABB Group April 17, 2017 | Slide 27

Por que PCMU? Funciones de Monitoreo Monitoreo de la Calidad de Energia (PQ) Monitoreo de las condiciones del Interruptor. © ABB Group April 17, 2017 | Slide 28

Por que PCMU? Que debemos pedir de las soluciones de rehabilitacion? Compatibilidad Mecanica: Debe ser posible instalar el rele de reemplazo en el espacio disponible sin necesidad de modificar el tablero o el cableado existente. Comunicacion y Seguridad Proteccion y Funcionalidad mejorados Preparado para Smart Grid Confiabilidad © ABB Inc. April 17, 2017 | Slide 29

Por que PCMU? Preparado para el futuro Hechos: Los Reemplazos cable por cable limitan el cableado a las señales existentes y limitan el anadir modulos de entrada y Salida. Como Extendemos esa Capacidad? Los nuevos relés admiten la protección multi-objeto y aplicaciones en base a las señales de otras bahías via comunicaciones Ethernet de alta velocidad. Mensajes GOOSE, un subset de IEC 61850 (Generic Object Oriented Substation Event) © ABB Inc. April 17, 2017 | Slide 30

Comunicacion Horizontal Que son los Mensajes GOOSE? Comunicacion Horizontal basada en el estandard IEC 61850 Reemplaza los cables fisicos entre IED’s. Posible con equipos de diferentes fabricantes. GOOSE transmite eventos a otros IEDs en una subestacion utilizando Ethernet Transmite senales binarias y analogicas entre IEDs Diseñado por Ingenieros de Protecciones para Ingenieros de Protecciones GOOSE Generic Object Oriented Substation Event Illustrative purpose only So….what is GOOSE? It basically replaces copper wiring between IEDs The abbreviation comes from…. Generic = Any data Object Oriented = Data from IED 61850 data model Substation = Whole substation sees the data Event = Event based sending It is used by IEDs to publish any data to station bus for usage in other IED applications Data has always a name according the data model and therefore also meaning without separate documentation It is not just bits and bytes in address space For example devices can exchange interlocking, trip, and measurement signals It is event based sending so the data is not filling station bus with cyclical data transmissions Event is broadcasted to all IEDs in substation at the same time Ethernet technology offers a fast and reliable station bus for data transmission Because GOOSE is a standard service, IEDs from different vendors can exchange data Similar kind of functionality exists in LON protocol and it has been used for decade successfully. Additionally, IEC 61850 GOOSE offers better integration, performance and supervision © ABB Group April 17, 2017 | Slide 31 31

Ejemplo de Aplicacion Proteccion de Barras basada en GOOSE Las senales de bloqueo de los reles en los alimentadores se transmiten al rele del interruptor principal via GOOSE Standard feeder protection relays can be applied, no additional bus protection CT or wiring is required. Relatively fast operation 35- 60 mS possible. Relatively easy to set. CT Saturation does not cause misoperations Additional feeder positions are easy to accommodate The major disadvantages of zone interlocking schemes are: Lower Sensitivity – pickup values must exceed expected load current, however, sensitivity can be enhanced by the use of negative sequence overcurrent and ground overcurrent elements to provide added sensitivity for line-to-line and line-to-ground faults. Furthermore, if applied in metal-clad switchgear, optical arc protection can be applied to detect low magnitude arcing faults. However, sensitivity is generally not a very big concern as bus faults tend to be high magnintude. Additional wiring for blocking signals Open blocking circuit can cause misoperation (overtripping). © ABB Group April 17, 2017 | Slide 32

Por que PCMU? Que debemos pedir de las soluciones de rehabilitacion? Compatibilidad Mecanica: Debe ser posible instalar el rele de reemplazo en el espacio disponible sin necesidad de modificar el tablero o el cableado existente. Comunicacion y Seguridad Proteccion y Funcionalidad mejorados Preparado para Smart Grid Confiabilidad © ABB Inc. April 17, 2017 | Slide 33

Por que PCMU? Disponibilidad. Es la solucion facilmente reparable? Diseno modular y extraible Cortocircuito automatico del secundario del CT cuando la unidad se extrae de la caja. Puede Insertarse y extraerse con el rele energizado. Reduce el MTTR I © ABB Inc. April 17, 2017 | Slide 34

En Resumen… Que hemos discutido? Por que reemplazar Reles Obsoletos? Ciclo de Vida de los Reles de Proteccion Retos de los programas de rehabilitacion de reles. Descripcion general del PCMU (Protection & Control Matching Unit) © ABB Group April 17, 2017 | Slide 35

Gracias por su tiempo… Preguntas? 36

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Gracias por su participacion En breve, recibirá un enlace a un archivo de esta presentación. Para ver el calendario de seminarios restantes de esta serie visite: http://bit.ly/1if5gsk Para ver el calendario de la Escuela de Reles, y cursos relativos a productos, aplicaciones, comunicaciones y automatizacion visite: http://www.abb.com/product/us/9AAF400067.aspx?country=US Para obtener más información sobre las soluciones de protección y control de ABB, visite: http://www.abb.com/relion © ABB Group April 17, 2017 | Slide 38