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GUÍA TÉCNICA
“Configuración y Definición de Parámetros para Registros
Oscilográficos de fallas en formato COMTRADE”.
CDEC-SING
Autor
:
Unidad de Integridad del Sistema.
Fecha
:
Julio de 2013.
Correlativo
:
1305-UIS-GT-V1
Versión
:
1
CONTROL DE DOCUMENTO
APROBACIÓN
Versión
0
1
Aprobado por
Dirección de Operación
Dirección de Operación
Registro de Cambios
Fecha
11-06-2013
Autor
UIS
Versión
0
Descripción del Cambio
-
08-07-2013
UIS
1
Actualización
por
observaciones
Empresas Coordinadas.
de
CONTENIDO
1.
INTRODUCCIÓN
2
2.
OBJETIVO Y ALCANCE
2
3.
CONFIGURACIÓN Y DEFINICIÓN DE PARÁMETROS
OSCILOGRÁFICOS EN FORMATO COMTRADE
PARA
3.1 Requisitos mínimos para la configuración de registros oscilográficos
REGISTROS
2
3
3.2 requisitos mínimos para la definición de parámetros para los registros oscilográficos 3
4.
3.3 Identificación de archivos oscilográficos.
6
CONCLUSIONES.
8
1
1. INTRODUCCIÓN
En este documento se describen los requerimientos generales para la configuración y definición de
parámetros en los registros oscilográficos de eventos de falla, los que deberán ser generados en
formato común y abierto para el intercambio de datos transitorios, COMTRADE, estandarizado por
la norma internacional vigente, IEEE Std. C37.111.
La incorporación de las variables aquí indicadas resulta fundamental para el análisis de los
registros de fallas que realiza CDEC-SING, no obstante las empresas coordinadas podrán
complementar el listado propuesto, con otras variables que sean de su propio interés.
2. OBJETIVO Y ALCANCE
El objetivo de esta Guía Técnica es establecer un formato modelo que deberá aplicarse en la
configuración, definición de parámetros e identificación de los registros oscilográficos, lo que
permitirá desarrollar en forma más precisa y confiable los Estudios de Análisis de Fallas, y
optimizar el tiempo destinado al análisis de información técnica y antecedentes relacionados con
un evento de falla que haya ocurrido.
Los requerimientos indicados en este documento, son de aplicación sobre todas las instalaciones
del Sistema de Transmisión del SING que disponga de un sistema de registro de eventos
oscilográficos de falla. Cabe señalar que, por NT de SyCS, los parámetros y registros
oscilográficos de falla y de eventos, de los paños sobre los que actúan los esquemas de protección
dispuestos en el Sistema de Transmisión y Subestaciones, deberán ser accesibles de forma local
y/o remota.
3. CONFIGURACIÓN
Y
DEFINICIÓN
DE
OSCILOGRÁFICOS EN FORMATO COMTRADE
PARÁMETROS
PARA
REGISTROS
El formato COMTRADE, es un formato estándar ampliamente utilizado en la industria, y que data del
año 1999. Se utiliza para el almacenamiento y manejo de datos transitorios obtenidos desde
equipos como relés de protección, IED, y otros dispositivos registradores, facilitando la
reconstrucción de la secuencia de eventos durante grandes perturbaciones del sistema eléctrico.
Para efectos de esta guía, los datos transitorios utilizados para el análisis de falla son extraídos
desde los relés de protección o registradores a fin, donde como mínimo se requiere el monitoreo
de las funciones de protección indicadas a continuación:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
j)
k)
l)
Diferencial de fases y residual (restringida).
Distancia de fases y residual.
Sobrecorriente direccional de fases y residual.
Sobrecorriente por falla de interruptor.
Sobrecorriente de fases y residual.
Sobre frecuencia y baja frecuencia.
Sobretensión y baja tensión.
Pérdida de sincronismo.
Pérdida de excitación.
Potencia inversa.
Cierre contra falla.
Oscilación de Potencia.
2
El registro oscilográfico de eventos de falla podrá ser realizado por osciloperturbógrafos1
integrados a los equipos de protección eléctrica, o independientes a ellos. No obstante, para
asegurar que el evento de falla quede registrado en las mismas condiciones en que fue medido por
los dispositivos de protección, el punto de medida del registrador de eventos de oscilografía debe
ser el mismo que el utilizado por las protecciones eléctricas. Por lo tanto, debe realizarse la
medición directa de las variables de tensión y corriente, utilizando la información proveniente sólo
de los transformadores de medida asociados, los que deben poseer las mismas características y
clase de precisión que los utilizados para fines de protección.
3.1 REQUISITOS MÍNIMOS PARA LA CONFIGURACIÓN DE REGISTROS OSCILOGRÁFICOS
La configuración mínima que deberá efectuar el propietario de la instalación donde se habilite un
sistema de registro oscilográfico de eventos de falla, son:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
Tasa de Muestreo
Arranque (trigger)
Estampa de tiempo
: Deberá ser a lo menos de 16 muestras por ciclo.
: Deberá ocurrir al detectarse un evento de falla (pickup activo).
: Sincronizada mediante GPS conectado al terminal RTU local u
otro dispositivo de sincronización GPS.
Tiempo total de registro
: A lo menos 80 ciclos.
Tiempo de prefalla
: A lo menos 20 ciclos.
Señales analógicas
: Corrientes y tensiones por cada fase, y residual donde
corresponda.
Señales binarias
: Deberán estar identificadas, individualmente y por separado, las
siguientes señales:
I. Orden general para desenganche y apertura de interruptor.
II. Orden individual de desenganche por cada una de las funciones de protección existentes.
III. Arranque de la función de protección activada.
IV. Envío y recepción de señales de teleprotección, si corresponde.
V. Envío y recepción de señales de transferencia de desenganche directo, si corresponde.
h)
Magnitudes monitoreadas : Deberán ser registradas en la oscilografía en valores primarios.
Para aquellos equipos que presenten restricciones técnicas de almacenamiento de registros tal
que no sea recomendable el arranque del registro por detección de falla, sino que por orden de
desenganche, se debe privilegiar la configuración de arranque por desenganche.
No obstante lo anterior, el propietario del equipo registrador debe evaluar alternativas técnicas con
tal de disponer de los registros con arranque por detección de fallas y no exclusivamente por
operación de las protecciones.
3.2 REQUISITOS MÍNIMOS PARA LA DEFINICIÓN DE PARÁMETROS PARA LOS REGISTROS
OSCILOGRÁFICOS
Con el propósito de estandarizar la nomenclatura utilizada para designar señales análogas y
binarias en el registro oscilográfico, y de esa forma agilizar los procesos de análisis respectivos, se
recomienda aplicar las indicaciones siguientes:
1
Equipo encargado de la supervisión de tensiones, corrientes y otras que deriven de perturbaciones en el sistema eléctrico.
En el caso de detectar alguna anormalidad en estas variables, el sistema monitorea durante un determinado período, la
evolución de estas señales y las almacena en un dispositivo determinado (memorias, discos duros, etc).
3
Nomenclatura para Señales Analógicas:
La identificación de los parámetros, utilizará la nomenclatura y formato siguiente:
magnitud_índice (unidad)_opcional
Donde,
magnitud
:
Se identificarán corrientes y tensiones por cada fase, residual (cuando
corresponda) y frecuencia.
índice
:
Se hará referencia a las fases: A, B ó C, según corresponda. El neutro se
identificará con el índice: N.
(unidad)
:
Se identificará a la unidad de medida de las magnitudes de corriente, tensión y
frecuencia. Se utilizarán: kA para las corrientes, kV para tensiones y Hz para
frecuencia.
Se recomienda indicar la unidad de medida haciendo uso de paréntesis.
opcional
:
Asignación opcional para que el propietario de la instalación incorpore alguna
definición de interés respecto de la señal identificada.
Tabla N°1. Cuadro Resumen para definición de señales analógicas.
Señal
magnitud_
índice
(unidad)
opcional
Corriente
I
A, B ó C
N
kA
XXXX
Tensión
V
A, B ó C
kV
XXXX
Frecuencia
F
-
Hz
XXXX
Para efectos de habilitar señales en cantidades de secuencia (componentes simétricas), la
nomenclatura y formato utilizado será la siguiente:
magnitudX_índice (unidad)_opcional
Donde cada campo corresponde a:
magnitud
:
Señal de corriente o voltaje, expresada como I ó V.
X
:
Secuencia positiva, negativa y cero, expresada en número como 1, 2 y 0,
respectivamente.
índice
:
Especificará si se visualiza magnitud o fase de la señal, se utilizará el término
§ mag : para indicar magnitud.
§ ang
(unidad)
:
: para indicar el ángulo.
Expresa la unidad de medida. Se recomienda indicar la unidad de medida
haciendo uso de paréntesis.
§ kA
: para magnitudes de corriente.
§ deg
: para indicar la unidad angular.
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opcional
: Asignación opcional para que el propietario de la instalación incorpore alguna
definición de interés propio respecto de la señal identificada.
Tabla N°2. Cuadro Resumen para definición de señales analógicas en notación de componentes
simétricas.
Señal
magnitud_
X
índice
(unidad)
opcional
Corriente y
Tensión
I, V
1, 2, 0
mag
ang
kA
deg
XXXX
Nomenclatura para Señales Binarias:
La nomenclatura utilizada para señales binarias, será de la forma siguiente:
num_fx_índice_opcional
Donde cada campo corresponde a:
num
:
Función de protección o señal de teleprotección según corresponda, identificado
según norma vigente ANSI/IEEE C37.2.
fx
:
Se utilizará para hacer referencia a una acción o estado, por ejemplo:
§ Trip: Disparo.
§ Pkup: Arranque.
§ SEND/RCV: Envío/recepción de señales de teleprotección.
§ ED: Esquema de desprendimiento (EDAG/EDAC).
índice
:
Se utilizará cuando sea necesario destacar una particularidad, como por ejemplo:
§ Designar Fases o neutro: A, B, C, 3F ó N.
§ Dirección de operación: FW (indica hacia adelante)/RV (indica hacia atrás).
§ Tipo de señal de señal teleprotección:
o A: Aceleración.
o C: Comparación.
o D: Desenganche directo.
§ Indicar escalón de frecuencia: 1, 2 3 para designar el primero, segundo y
sucesivos.
opcional
:
Asignación opcional para que el propietario de la instalación incorpore alguna
definición de interés respecto de la señal identificada.
Tabla N°3. Cuadro Resumen para definición de señales binarias.
Función
Protección
(aplicable a
funciones
residuales)
num_
fx_
índice
87, 21, 67,
50BF,
81U/81O,
50/51, etc.
Trip
Pkup
ED
A, B ó C, 3F
FW/RV
1, 2, 3, etc.
opcional
XXXX
5
Señal de
Teleprotección
85
SEND/RCV
A, C y D
XXXX
En caso de que el Coordinado haya definido parámetros adicionales a los indicados en este
documento, junto con el registro oscilográfico se solicita la entrega del listado de señales
adicionales utilizadas, junto a su nomenclatura y definición.
3.3 IDENTIFICACIÓN DE ARCHIVOS OSCILOGRÁFICOS.
La identificación de archivos permitirá mantener un control de los antecedentes utilizados y
relacionados con el evento que genera el estudio de análisis de falla, y para su posterior
almacenamiento.
Para la identificación de archivos oscilográficos debe tenerse presente que ésta se realiza bajo el
formato:
Nombre_Archivo.extensión
En el campo Nombre_Archivo, estarán contenidos subcampos con la nomenclatura y descripción
siguiente:
S/E_paño_Sx_EV_OP
Donde:
S/E
:
Nombre o abreviación de la S/E. Se recomienda utilizar no más de cinco (5)
caracteres.
paño
:
Nombre o abreviación del Paño.
Sx
:
Identificación del Sistema, el que corresponderá a S1 o S2 según corresponda.
EV
:
N° de Evento CDEC, el que es generado al ocurrir la falla.
OP
:
Asignación opcional para que el propietario de la instalación incorpore alguna
definición de interés respecto del archivo identificado.
Ejemplo N°1:
ABCD_J5_Sx_EV1234_OP
S/E
ABCD
paño
J5
Sx: Sistema
S1 ó S2
EV: N° Evento
OP
EV1234
(a definir por el
propietario)
Para identificar el campo extensión, deberá considerarse lo señalado por el estándar IEEE Std
C37.111, donde se describe que la clase de información contenida en un registro con formato
COMTRADE está directamente asociada a la extensión del archivo generado. Es así como se
distinguen:
§
§
Archivo de Datos (extensión .DAT): Archivo de carácter mandatorio, cuyo contenido son los
valores de datos que representan a escala del evento muestreado.
Archivo de Configuración (extensión .CFG): Archivo de carácter mandatorio, cuyo contenido
proporciona la información necesaria para que el Usuario o un software de PC pueda leer e
interpretar los registros de datos correspondientes.
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§
Archivo de Encabezamiento (extensión .HDR): Contiene antecedentes básicos relacionados
con el sistema eléctrico y con el registro de perturbaciones, es utilizado para mejorar la
comprensión del registro por parte del Usuario.
Los archivos de extensión .CFG y .DAT constituyen la información base para el análisis de
estudios de falla, por lo que su entrega es de carácter obligatorio, no obstante, frente a la
eventualidad de requerir mayores antecedentes sobre el evento de falla en estudio, se recomienda
incluir el archivo .HDR.
La configuración del archivo de extensión .HDR, debe proporcionar como mínimo:
a)
b)
c)
d)
e)
Identificación del elemento del Sistema Eléctrico que experimentó el transitorio (línea,
transformador, etc).
Identificación del sistema de protección que experimento el transitorio (Sistema 1, Sistema 2).
Identificación del equipo de protección que opera producto del transitorio (marca y modelo).
Nombre y parámetros de la línea afectada: resistencia, reactancia, longitud, acoplamientos
mutuos, etc.
Razones de transformación y clase de precisión de transformadores de medida desde donde
se tomó registro de la perturbación.
Considerando lo expuesto, una identificación del registro COMTRADE para el Ejemplo N°1, será
como se muestra a continuación:
Ejemplo N°2:
ABCD_J5_S1_EV1234_OP.CFG
S/E
paño
Sx: Sistema
EV: N°
Evento
OP
extensión
ABCD
J5
S1 ó S2
EV1234
(a definir por
el
propietario)
.CFG, .DAT o
.HDR (según
corresponda)
Cabe señalar que para la correcta visualización de los registros oscilográficos, sólo puede
conseguirse cuando los archivos con formato Nombre_Archivo.extensión, han sido identificados
con el mismo Nombre_Archivo. Es decir:
Ejemplo N°3:
Por lo anterior, el envío de cada uno de los archivos que constituyen el registro oscilográfico bajo
estándar COMTRADE, es decir, los archivos .CFG, .DAT y .HDR, deberán ser enviados con el
mismo nombre identificador.
7
4. CONCLUSIONES.
La finalidad de estandarizar la configuración de registros oscilográficos de fallas utilizando el
formato COMTRADE, es facilitar el flujo de antecedentes y análisis de la información asociada al
evento de falla. Con ello, tanto CDEC-SING como sus Empresas Coordinadas, podrán contar con
una estructura común de dichos registros, agilizando los análisis de fallas y la detección de
problemas, para la generación de propuestas de solución mediante lecciones aprendidas, con tal
de prevenir la ocurrencia de otros eventos similares, o problemas que puedan ser detectados a
partir de los Estudios de Análisis de Fallas reportados a la Autoridad.
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