Proteção de barramento simplificada e mais segura com tecnologia TiDL inovadora

Desafio

A Enel-Codensa opera uma subestação de transmissão em uma usina hidrelétrica ao longo do Rio Bogotá. Em 2019, eles decidiram atualizar sua subestação de alta impedância para proteção diferencial de barramento de baixa impedância, para obter maior conscientização e flexibilidade do sistema. Tradicionalmente, essa atualização exigiria a instalação de um novo cabeamento metálico para conectar os bays do pátio da subestação aos relés na sala de controle. No entanto, esse projeto apresentou um sério desafio para a Enel-Codensa devido ao layout exclusivo de sua subestação.

Naquela instalação, a sala de controle e o pátio da subestação estão localizados em lados opostos do Rio Bogotá, o que significa que a Enel-Codensa precisaria ter linhas suspensas para ligar todos os seus cabos entre os dois locais. Quando eles decidiram atualizar, suas linhas existentes já estavam totalmente utilizadas e não suportariam cabos adicionaisl. Em vez de construir novas linhas através do Rio Bogotá – uma tarefa cara e demorada – a Enel-Codensa decidiu procurar soluções alternativas mais simples e mais econômicas para implementação.

Solução

Depois de comparar várias alternativas, a Enel-Codensa decidiu fazer parceria com a SEL Colômbia para desenvolver uma solução personalizada para sua subestação. A proposta da SEL apresentava o Relé diferencial de barramento e falta de disjuntor SEL-487B integrado com tecnologia Time-Domain Link (TiDL).

Com a tecnologia TiDL, o SEL-487B pode ser utilizado na sala de controle e se comunicar com o pátio da subestação usando apenas cabos de fibra óptica, eliminando a despesa e o perigo associados à passagem de cabos metálicos de alta energia na sala de controle. A SEL consegue isso instalando nós TiDL remotos no pátio da subestação, que digitalizam sinais discretos de I/O e analógicos do equipamento primário e, em seguida, transmitem os dados diretamente para o relé via fibra óptica.

Além de reduzir o cabeamento metálico, a arquitetura simples ponto-a-ponto da tecnologia TiDL tem vários outros benefícios. Graças às conexões diretas de fibra e ao protocolo não roteável, as comunicações TiDL são determinísticas, com segurança cibernética e sincronização de tempo independente. Um sistema habilitado para TiDL não requer switches Ethernet, engenharia de rede ou fontes de tempo externas – o que simplifica drasticamente a instalação e o comissionamento. Além disso, a tecnologia TiDL é compatível com os algoritmos e esquemas de proteção padrão da série SEL-400, por isso não há necessidade de modificar as configurações do sistema.

Resultados

A Enel-Codensa instalou um SEL-487B em sua sala de controle, o que lhes deu a vantagem de detecção de faltas internas e externas de alta velocidade, bem como elementos de corrente direcional. Eles utilizaram cabeamento de fibra óptica e seis nós TiDL remotos, alojados em um gabinete NEMA 4X, para conectar o relé à corrente secundária e desconectar as posições do interruptor de vários compartimentos no pátio da subestação.

A Enel-Codensa, finalmente, escolheu a solução da SEL para proteção diferencial de barramento porque era mais segura, mais econômica e mais fácil de se implementar do que as demais alternativas. A solução habilitada para TiDL eliminou a necessidade de construir linhas adicionais para novos cabos metálicos, além de melhorar a segurança de sua estação de controle para os funcionários.

Quando a Enel-Codensa testou em campo seu esquema de proteção de barramento atualizado, usando equipamento GPS para referência de tempo, o sistema habilitado para TiDL demonstrou desempenho confiável, com sincronização de dados precisa. Além disso, as comunicações de fibra óptica TiDL não tiveram impacto significativo em velocidades de disparo inferiores a um milissegundo de diferença, em comparação com a solução tradicional de cabeamento metálico, garantindo a mesma proteção confiavelmente rápida pela qual os relés da série SEL-400 são conhecidos.

Informações sobre o cliente

Cliente: Enel-Codensa

Localização: Cundinamarca, Colômbia

Setor: Concessionária de energia

Aplicação: Proteção diferencial de barramento com tecnologia Time-Domain Link (TiDL)

A Enel-Codensa tem a maior cobertura entre as concessionárias de distribuição de energia na Colômbia. Eles fornecem eletricidade a mais de 3,4 milhões de clientes na capital de Bogotá e fornecem cobertura a mais de 100 municípios em todo o Departamento de Cundinamarca.