Transcript Artigo_SENDI_versão_final

SISTEMA DE DETECÇÃO E LOCALIZAÇÃO
DE FALTAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO
RURAL
PORFÍRIO CABALEIRO CORTIZO
UFMG
CIA. FORÇA E LUZ CATAGUAZES
LEOPOLDINA - CFLCL
ATITEL LTDA.
SISTEMA DE DETCÇÃO E LOCALIZAÇÃO DE FALTAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO RURAL
UFMG – CFLCL – ATITEL
Diagrama Geral do Detector de Faltas
 Rede elétrica
 Energia solar
Fonte
Protocolo DNP 3
Concentrador da
comunicação
Detector
de Faltas
Protocolo Modbus
SISTEMA DE DETCÇÃO E LOCALIZAÇÃO DE FALTAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO RURAL
UFMG – CFLCL – ATITEL
Características do Detector de Faltas
1. Utiliza sensores de campo elétrico e campo magnético



Baixo custo
Dispensa contato elétrico com a rede
Baixo custo de instalação e manutenção
2. Sensor inteligente

Processamento dos sinais e diagnóstico local
SISTEMA DE DETCÇÃO E LOCALIZAÇÃO DE FALTAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO RURAL
UFMG – CFLCL – ATITEL
Diagrama em Blocos do Detector de Faltas
MSP
430F148
SISTEMA DE DETCÇÃO E LOCALIZAÇÃO DE FALTAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO RURAL
UFMG – CFLCL – ATITEL
Eventos
Campo Magnético
Sobrecorrente
Rede desenergizada
Rede energizada e normal
Rede energizada com falta de uma fase
Rede energizada com falta de duas fases
Campo Elétrico
SISTEMA DE DETCÇÃO E LOCALIZAÇÃO DE FALTAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO RURAL
UFMG – CFLCL – ATITEL
Exemplo: Curto fase-fase, fase-terra, trifásico
Subestação
falta
sensor - falta
sensor - linha desenergizada
sensor - linha normal
sensor – falta uma fase
SISTEMA DE DETCÇÃO E LOCALIZAÇÃO DE FALTAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO RURAL
UFMG – CFLCL – ATITEL
Exemplo: Falta de alta impedância
Subestação
falta
sensor - falta
sensor - linha desenergizada
sensor - linha normal
sensor – falta uma fase
SISTEMA DE DETCÇÃO E LOCALIZAÇÃO DE FALTAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO RURAL
UFMG – CFLCL – ATITEL
Concentrador de Comunicações
 Rádios analógicos – Modem V23 integrado.
 Redes de telefonia comutada:
RPTC, através de modem p/ linha discada.
 Redes de telefonia Celular:
CDMA, GSM, TDMA, através de modem celular.
 Redes via satélite:
Globastar, Orbicomm.
 Redes de Telefonia celular de alta velocidade:
CDMA,1xRTT,GSM,GPRS.
 Interfaces Óticas: conversores óticos – RS-232.
SISTEMA DE DETCÇÃO E LOCALIZAÇÃO DE FALTAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO RURAL
UFMG – CFLCL – ATITEL
Fonte de energia
Painel solar
Até 50W
Conversor
C.C./C.C.
Baterias
Rede elétrica
110/220V
SISTEMA DE DETCÇÃO E LOCALIZAÇÃO DE FALTAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO RURAL
UFMG – CFLCL – ATITEL
Sinal do Sensor de Campo Elétrico
Campo Elétrico - 11 KV
1.5
1
V
0.5
0
-0.5
-1
-1.5
0
0.005
0.01
0.015
t(s)
SISTEMA DE DETCÇÃO E LOCALIZAÇÃO DE FALTAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO RURAL
UFMG – CFLCL – ATITEL
Teste do Sensor de Campo Elétrico
Valor Eficaz de Campo Elétrico - 11KV
1.4
1.2
1
2 fases presentes
V
0.8
0.6
3 fases presentes
0.4
0.2
0
0
20
40
60
80
100
SISTEMA DE DETCÇÃO E LOCALIZAÇÃO DE FALTAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO RURAL
UFMG – CFLCL – ATITEL
Ensaios com sensor de Campo Elétrico
Ensaio de tensao aplicada na linha experimental
Campo Eletrico (%)
120
100
1 fase presente
80
60
2 fases presentes
40
20
0
0
3 fases presentes
5
10
15
20
Tensao de linha (kV)
25
SISTEMA DE DETCÇÃO E LOCALIZAÇÃO DE FALTAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO RURAL
UFMG – CFLCL – ATITEL
Ensaio do sensor de Campo Magnético
Campo magnético - 10A em duas fases
0.1
V
0.05
0
-0.05
-0.1
0
0.005
0.01
0.015
t(s)
SISTEMA DE DETCÇÃO E LOCALIZAÇÃO DE FALTAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO RURAL
UFMG – CFLCL – ATITEL
Detector de Faltas
Versão Final
SISTEMA DE DETCÇÃO E LOCALIZAÇÃO DE FALTAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO RURAL
UFMG – CFLCL – ATITEL
Detalhe da
Placa do Sensor
SISTEMA DE DETCÇÃO E LOCALIZAÇÃO DE FALTAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO RURAL
UFMG – CFLCL – ATITEL
Detector de Faltas
Instalado
SISTEMA DE DETCÇÃO E LOCALIZAÇÃO DE FALTAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO RURAL
UFMG – CFLCL – ATITEL
Detalhe do
Gabinete do
Módulo de
Comunicação e
Energia
SISTEMA DE DETCÇÃO E LOCALIZAÇÃO DE FALTAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO RURAL
UFMG – CFLCL – ATITEL
Detalhe da placa
de comunicação
SISTEMA DE DETCÇÃO E LOCALIZAÇÃO DE FALTAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO RURAL
UFMG – CFLCL – ATITEL
Rede de
Distribuição
Piloto
Detalhe do
concentrador e
Painel Fotovoltáico
SISTEMA DE DETCÇÃO E LOCALIZAÇÃO DE FALTAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO RURAL
UFMG – CFLCL – ATITEL