UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS EN LA INGENIERIA Y APLICADAS
INGENIERIA ELÉCTRICA
OPERACIÓN DE SUBESTACIONES SUBESTACIONES
1. TEMA AUTOMATIZACION AUTOMATIZACION EN SUBESTACIONES SUBESTACIONES
2. OBJE OBJETI TIVO VO GENE GENERA RAL: L:
Determinar Determinar la forma de automatizar automatizar una subestació subestación n elctrica elctrica !ara la o!er o!erac aciión de la ener" ner"##a elc elcttrica rica medi media ante nte la in$es n$estti"ac i"aciión e inter!retación de la información !ara la obtención % enri&uecimiento de los conocimientos de cada uno de los estudiantes'
3. OBJETI OBJETIVOS VOS ESPECI ESPECIFIC FICOS: OS:
Conocer el conce!to de automatización de subestaciones' Identi Identific ficar ar los !rocesos !rocesos !ara !ara la elabora elaboració ción n de una subest subestació ación n de
calidad con los !ar(metros re&ueridos en una automatización' Determinar orden )er(r&uico considerado en la automatización de las
subestaciones'
4. MA MARC RCO O TEOR TEORIC ICO O AUTOMATIZACION DE SUBESTACIONES.
*a automatización de Subestaciones Elctricas se encuentra siem!re en constante e$olución % el ob)eti$o es lo"rar una inte"ración total de cada uno de los e&ui!os % !rinci!almente lo"rar la intero!erabilidad entre todos los e&ui!os+ !ara &ue de esta manera las acciones !uedan ser realizadas en el menor tiem!o !osible % con la !recisión necesaria El sistema de automatización es a&uel &ue inte"ra % !rocesa los estados de la subestación+ la información analó"ica % de mando+ !ermitiendo la comunicación con e&ui!os locales % remotos' El SA es !osible en la actualidad debido al r(!ido desarrollo de nue$os IEDs orientados a los cam!os de !rotecciones+ mediciones % monitoreo, Su desarrollo -ace &ue la automatización sea un sistema menos caro % m(s !oderoso' Adicionalmente el !roceso de normalización de las comunicaciones as# como de la tecnolo"#a corres!ondiente es cada $ez m(s ace!tada % a!licable' Dise.ada ba)o la filosof#a IEC /0123 de forma nati$a % a!ro$ec-ando el !otencial de otros est(ndares+ la "ama de e&ui!os saTEC4 conforman una moderna !lataforma !ara monitorizar+ automatizar % telecontrolar subestaciones de forma se"ura % eficiente' saTEC4 es una solución abierta+ fle5ible % escalable !ara la automatización de sistemas elctricos de !otencia &ue !ermite tanto dise.ar % !oner en marc-a nue$as instalaciones como actualizar los sistemas e5istentes+ inte"rando e&ui!os en diferentes !rotocolos en un moderno sistema de control ba)o IEC6/0123'
Es!ecialmente dise.ados !ara entornos de alta tensión+ los e&ui!os saTEC4 ofrecen ele$adas !restaciones % un com!ortamiento fiable incluso en las condiciones m(s e5i"entes' Sus funcionalidades a$anzadas !ermiten o!timizar la e5!lotación de la red me)orando las condiciones de o!eración+ el mantenimiento !re$enti$o % la res!uesta ante incidencias .
INTEGRACIÓN Un as!ecto im!ortante en la automatización de subestaciones es la inte"ración &ue se define como la unificación % combinación de las funciones de !rotección+ control % ad&uisición de datos en un m#nimo n7mero de !lataformas !ara reducir los costos o!erati$os % de ca!ital+ los es!acios f#sicos % eliminar e&ui!amiento % bases de datos redundantes' As!ectos im!ortantes en la automatización son la im!lementación e inte"ración de IED8s % del sistema de información' *a inte"ración !ermite obtener información suficiente % necesaria !ara o!erar+ controlar % mantener adecuadamente al sistema'
ARQUITECTURA DEL SDA *a ar&uitectura % la or"anización funcional del SDA deben estar basadas en la filosof#a de sistemas distribuidos % deben se"uir una orientación modular+ abierta+ fle5ible+ robusta % de f(cil e5!ansión'
Fun!"n#$ %# &"$ $!$'#()$ %# )u'"()'!*)!+n %# $u,#$')!"n#$ *os re&uisitos de comunicación tambin de!enden
de las funciones &ue
tienen &ue so!ortar+ es decir es necesario saber el dominio de la subestación' El sistema de !otencia consiste en un con)unto de nodos llamados subestaciones' En este ni$el+ el control % el sistema de dirección son re!resentados !or un sistema
de
automatización
de
subestación
inclu%endo
la !rotección+
la su!er$isión+ etc' Un est(ndar !ara la comunicación en subestaciones no estandarizar( las funciones+ !ero de!ender( de las funciones &ue deben de
ser realizadas en la subestación'
*a fi"ura
muestra un e)em!lo t#!ico de un sistema de automatización de
subestación con sus tres "randes ni$eles' En el ni$el de !roceso -a% interfaces de !roceso inte"rados en el !asado % en serie unidos !or el b7s de !roceso en el futuro' *a !rotección % el control en el ni$el de ba-#a !ueden residir com7nmente en un dis!ositi$o' Estos dis!ositi$os son conectados con el ni$el de estación !or el b7s de interba-#a o estación'
N!-#&#$ J#/0u!"$. *a ar&uitectura funcional del SDA debe ser establecida tomando en cuenta los si"uientes ni$eles )er(r&uicos,
N!-#& : N!-#& #0u!". En este ni$el+ el comando del e&ui!o se -ace en modo *ocal con las botoneras dis!onibles en los "abinetes de comando de cada e&ui!o !rimario 9interru!tor+ seccionador+ transformador:' En este ni$el la selección de o!eración en modo *ocal o ;emoto se realiza con lla$es selectoras !ro!ias de cada e&ui!o'
N!-#& 1: N!-#& %# P"$!!+n B)5)6. El e&ui!amiento instalado en este ni$el son las Unidades de Control de
En este ni$el el comando de los e&ui!os asociados a una
SISTEMA? &ue debe ser !arte de la UC<'
N!-#& 2: N!-#& %# Su,#$')!+n. En este ni$el se encuentra la Unidad de Control de la Subestación 9UCS:+ encar"ada de realizar las funciones de comando+ automatismo+ re"istro de e$entos+ comunicaciones con el Centro de O!eración del Sistema 9COS:+ entre otras' Un elemento im!ortante en este Ni$el es la Interfaz 4ombre @ M(&uina 9I4M:+ &ue !ermite la inter$ención de !ersonal es!ecializado en diferentes modos de o!eración del Sistema' El control se realiza en forma *ocal en la subestación desde la I4M+ al estar el SDA en el modo SE 9Subestación:'
N!-#& 3: N!-#& %# SCADA %#& C#n'" %# O#)!+n %#& S!$'#() COS6. El control se realiza en forma remota desde el COS 9SCADA:+ al estar el SDA en el modo COS' El
Fun!"n#$ ) n!-#& #$')!+n 7 8MI In'#9)* "(,#(/0u!n)6
Administrar el control % la se"uridad en los accesos'
Acceso al sistema !or !arte de los o!eradores'
Muestra de datos e información' Almacenamiento de los datos en el ordenador de la estación' Control de acceso'
Fun!"n#$ %# "#)!+n 7 "n'"&
Control o!eracional 9dis!ositi$os de conmutación:'
Indicación de los acontecimientos'
Mane)o de los e$entos % alarmas'
A)uste de !ar(metros'
Ad&uisición de datos'
Fun!"n#$ %# $u#-!$!+n 7 (#%!%)$ 9!n)n!#)$:
Medidas financieras'
Su!er$isión del sistema % e&ui!os de !otencia'
;e"istro de !erturbaciones'
Fun!"n#$ %# &"$ "#$"$ %# )u'"()'!*)!+n &")&#$
Fun!"n#$ %# %#& $""'# %# %!$'!,u!+n. Encla$amientos en la estación'
Sincronización de los dis!ositi$os de conmutación'
Secuencias de conmutación autom(ticas
Distribución de sincronismo'
*oad s-eddin" and restoration
Fun!"n#$ %#& $""'# %#& $!$'#():
Su!er$isión del sistema'
estión de la confi"uración'
Fun!"n#$ %# &) )u'"()'!*)!+n
De la definición de automatización se deduce las si"uientes funciones asociadas a la automatización,
O!eraciones autom(ticas en la subestación % funciones o!erati$as en los alimentadores' A!licaciones en, su!er$isión+ control % ad&uisición de datos 9SCADA:
Inte"ración de control > A;
O!timizar el mane)o de recursos de ca!ital
Am!liar la eficiencia en la o!eración % mantenimiento Minimizar la inter$ención -umana
P"7#!+n %# un) )u'"()'!*)!+n "(&#'); ",u$') 7 $#
Total Autonom#a de la Subestación Elctrica'
ndices de confiabilidad anual cercanos al 033 F
Me)or calidad de la información'
Ma%or !recisión % almacenamiento de información de los e$entos ocurridos'
Ma%or se"uridad en la TG>;G de datos'
E$olución constante de los e&ui!os &ue controlan la o!eración de la Subestación Elctrica'
En los sistemas de automatización de subestaciones adem(s de los re&uisitos b(sicos de comunicación de necesidades b(sicas'
-a% &ue tener en cuenta una serie
elocidad, Se !ersi"ue el tiem!o m#nimo en el !roceso detección+ selección+ actuación+ tratando de minimizar los !osibles da.os en la instalación+ !roducidos !or la falta' En cual&uier caso debe de tenerse en cuenta &ue al aumentar la $elocidad !uede disminuir la fiabilidad % ele$ar el !recio de los e&ui!os de !rotección+ % debe ser estimada !ara cada a!licación' Ca!acidad de en$#o de datos "randes Sincronización, Es necesario &ue el rece!tor sea ca!az de determinar cu(ndo comienza % cu(ndo acaba la se.al recibida' I"ualmente deber( reconocer la duración de cada elemento de se.al'
=. CONCLUSIONES:
*as automatización de una subestación com!rende $arios !ar(metros como la inte"ración total de cada uno de los e&ui!os % !rinci!almente lo"rar la intero!erabilidad entre todos los e&ui!os contando de i"ual
manera con una comunicación r(!ida+ confiable % fle5ible' ;G de datos+ e$olución constante de los e&ui!os &ue controlan la
o!eración de la subestación elctrica' El orden )er(r&uico !ara una subestación son ni$el 3, ni$el e&ui!o+ ni$el 0, ni$el de !osición 9ba-#a:+ ni$el , ni$el de subestación+ ni$el , ni$el de scada del centro de o!eración del sistema'
>. COMENTARIO
En este traba)o in$esti"ati$o daremos a conocer sobre la automatización de subestaciones %a &ue con ello obtendremos un conocimiento sobre como automatizar una subestación elctrica e5istes en nuestro !a#s' De la misma forma e$aluando tcnica % económicamente las condiciones ó!timas !ara modernizar una subestación con$encional -acia una
subestación
automatizada su!er$isada !or un sistema SCADA'
?. BIBLIOGRAF@A:
In"' *uis Ta!ia+ 9332:+ *0 *ibro Subestaciones+ !ro!orcionado !or el
docente' ENE;SIS+
9302:+
automatización
Es!ecificación de
tcnica,
subestaciones+
sistema
di"ital
Dis!onible
-tt!s,>>HHH'am!la'com>media>0J>e6!cm6331K33F3r633'!df -tt!,>>HHH'ener"%'siemens'com>co>es>automatizacion>transmision6 distribucion6de6ener"ia>automatizacion6de6subestaciones>
!ara en,
