Tutorial sobre Relé por CDU Os procedimentos apresentados a seguir visam ilustrar o processo da modelagem de relés usando a interface de Controladores Definidos pelo Usuário. O caso apresentado se encontra dentro do exemplo 26 – RELE_CDU da pasta de Exemplos distribuída juntamente com a instalação do programa. Neste caso, há quatro relés modelados como exemplo ilustrativo do recurso: 901 – Relé de Sobrecorrente para linha; 902 – Relé de Sub/Sobrefrequência para grupo gerador; 903 – Relé de Sobretensão para elemento shunt; 904 – Relé diferencial para linha. O objetivo deste tutorial é ilustrar a lógica da construção do relé diferencial para linha , a partir de uma única definição de uma excitatriz, aplicar essa Topologia em 4 máquinas diferentes do sistema, sem precisar replicar o código do CDU. -[ Modelo de relé diferencial para linha ]- A função principal do relé diferencial está em detectar curtos nas linhas e extingui-los pela abertura das extremidades do circuito. Essa avaliação é feita considerando a diferença entre as correntes terminais, e comparando com um valor de referência pré-estabelecido. As correntes terminais, em operação normal, são iguais em regime permanente ou quando a rede é representada de forma estática (como é o caso da modelagem do Anatem ). Para modelar este relé no Anatem , poucos blocos são necessários, sendo um processo simples. Considerando as definições de componentes de um sep , podemos definir os seguintes componentes deste relé: Sensores: blocos IMPORT com subtipo ILINR e ILINI deverão ser empregados. Serão necessários 4 blocos, considerando os dois terminais. Um bloco IMPORT com subtipo STCIRC se faz necessário para a modelagem da lógica de manual override . Atuadores: blocos EXPORT com subtipo STLIND e STLINP deverão ser empregados. Malha inibidora: a princípio, este relé está sendo modelado para sempre estar monitorando o circuito. A única contribuição inibidora será devido à lógica do manual override . Malha atuadora: serão utilizados alguns blocos aritméticos, lógicos e um bloco temporizador ( DISMAX ). Locais remotos: dois locais são necessários, um para cada extremidade do circuito. -[ Locais remotos ]- Antes da definição dos relés, é apropriado definir os locais remotos (código DLOC ). No caso, será utilizado um código com tipo CIRCAC , sendo necessário definir um local remoto para cada extremidade do circuito. Definindo os locais remotos DLOC (Lc) (Tipo)( El )( Pa)Nc( Ex)Gr(Bl) 04 CIRCAC 7 8 1 7 05 CIRCAC 7 8 1 8 999999 Note que, no código Anatem não é necessário que os locais tenham sido definidos antes da declaração do CDU ( DCDU ou ACDU ) ou então de sua associação ( DCNE ). O DLOC deve aparecer antes do primeiro código EXSI ou outro código de simulação. A definição do local remoto antes do restante do CDU, neste tutorial, se dá para uma melhor compreensão do controlador. Na prática, normalmente, os códigos DLOC sucedem o código DCDU . -[ Modelagem dos sensores ]- A definição dos sensores é bastante simples, consistindo dos blocos IMPORT . Definindo os sensores DCDU (ncdu) ( nome cdu ) 904 Relé Diferencial com temporização fixa (EFPAR (npar) ( valpar ) DEFPAR #LOC1 04 primeira extremidade do circuito DEFPAR #LOC2 05 segunda extremidade do circuito (...) (nb) (tipo) (stip)s(vent) (vsai) ( p1 )( p2 )( p3 )( p4 ) (vmin) (vmax) 0001 IMPORT ILINR I1R #LOC1 0 0002 IMPORT ILINI I1I #LOC1 0 0003 IMPORT ILINR I2R #LOC2 0 0004 IMPORT ILINI I2I #LOC2 0 (...) 0014 IMPORT STCIRC SLIN #LOC1 0 (...) FIMCDU 999999 Os blocos 1 a 4 serão utilizados para a modelagem da malha atuadora. O bloco 14 será utilizado para a modelagem do manual override . O preenchimento do parâmetro P1 é obrigatório em função deste controlador ser associado por DCNE . O parâmetro P2 é opcional, mas recomendado. No caso, na ausência desses locais remotos, o valor 0 será lido para todos os sensores. Na prática, esse controlador não tem efeito sob o sistema quando, por algum motivo, o circuito associado não existe no caso; mas não apresentará erro de interface. -[ Modelagem dos atuadores ]- Os atuadores consistem no controle dos estados DE e PARA do circuito em questão. Não é possível controlar a variável STCIRC por meio de bloco EXPORT , sendo necessário o controle de ambas as extremidades. Definindo os atuadores DCDU (ncdu) ( nome cdu ) 904 Relé Diferencial com temporização fixa (EFPAR (npar) ( valpar ) DEFPAR #LOC1 04 primeira extremidade do circuito (...) (nb) (tipo) (stip)s(vent) (vsai) ( p1 )( p2 )( p3 )( p4 ) (vmin) (vmax) 0016 EXPORT STLIND EstL #LOC1 0017 EXPORT STLINP EstL #LOC1 (...) FIMCDU 999999 Atenção: Os terminais DE e PARA do local remoto são referentes à extremidade informada no código DLOC . -[ Modelagem da malha atuadora ]- A malha atuadora pode ser separada em duas partes. Na primeira, é feita a avaliação numérica das correntes terminais. Na segunda parte, o resultado dessa corrente diferencial é comparado com uma referência e então temporizada para atuação. Conforme visto anteriormente , uma proteção pode ter dois tipos de temporização: Temporização com drop-out: temporização necessária para a emissão de um sinal. Enquanto não é emitido o sinal, a entrada pode alterar o seu nível lógico e o controle pode ser dessensibilizado, reiniciando o processo de contagem. Os blocos DISMAX, DISMIN, DLAYON, DLAYOF, MONEST, CURVA modelam esse tipo de temporização. Temporização sem drop-out: latência de comunicação. Esta temporização representa apenas um atraso de comunicação, não tendo seu comportamento alterado em função da variação da entrada. O bloco ATRASO modela esse tipo de temporização. Utilize blocos BORDAI e ACUM para fazer a conversão do sinal de pulsante para patamar e vice-versa, se necessário. No caso, não será modelado a latência de comunicação entre o comando do relé e abertura do disjuntor, então não será preciso a utilização do bloco ATRASO nem de outros blocos auxiliares. Definindo a malha atuadora DCDU (ncdu) ( nome cdu ) 904 Relé Diferencial com temporização fixa (EFPAR (npar) ( valpar ) DEFPAR #Imax 1.0 ajuste do relé DEFPAR #Tviol 0.10 temporização do relé + disjuntor DEFPAR #Tpers 0. (Tpers não faz diferença para o caso. Quando desligar a linha, ela permanecerá (desligada por toda a simulação. (...) (nb) (tipo) (stip)s(vent) (vsai) ( p1 )( p2 )( p3 )( p4 ) (vmin) (vmax) 0006 SOMA I1R DifR I2R DifR 0007 SOMA I1I DifI I2I DifI 0008 FUNCAO X**2 DifR DifR2 0009 FUNCAO X**2 DifI DifI2 0010 SOMA DifR2 Dif2 DifI2 Dif2 0011 FUNCAO SQRT Dif2 Idif (...) 0012 DISMAX Idif Commd #Imax #Tviol#Tpers 0013 LOGIC .NOT. Commd Sai (...) FIMCDU 999999 Note que o sentido da corrente esperado é em função da extremidade definida no código DLOC , considerando o sentido EX -> Outra Extremidade. Desta forma, não é necessário subtrair as correntes, mas somá-las. -[ Modelagem do manual override ]- O manual override tem como função permitir que o usuário consiga sobrepor seus comandos em relação aos definidos pelo controle. Para esta proteção simples, basta a importação do subtipo STCIRC junto de uma lógica .AND. com o comando da malha atuadora. Desta forma, um dos dois sinais passando para o estado lógico 0 (desligado), alterará, pelo CDU, o estado operativo do circuito. Uma vez desabilitado, o circuito não retorna à operação, a menos que o usuário intervenha com um comando para religá-lo, permitindo testes de religamento tripolar. Definindo o manual override DCDU (ncdu) ( nome cdu ) 904 Relé Diferencial com temporização fixa (EFPAR (npar) ( valpar ) DEFPAR #LOC1 04 (...) (nb) (tipo) (stip)s(vent) (vsai) ( p1 )( p2 )( p3 )( p4 ) (vmin) (vmax) 0014 IMPORT STCIRC SLIN #LOC1 0015 LOGIC .AND. SLIN EstL Sai EstL (...) FIMCDU 999999 -[ Associação da proteção ao caso ]- Para associar um controlador de um sistema especial ou de uma proteção simples ao caso, utilize o código DCNE , mesmo que esta proteção se refira a outros equipamentos que possuem códigos de associação próprios, como máquinas síncronas ou conversores CC. Associação da proteção DCNE (Nc) ( Mc )u 904 904u 999999 -[ Diagrama final do controle ]- A figura a seguir ilustra o diagrama completo do relé diferencial utilizado neste tutorial. Os blocos estão coloridos em função da sua contribuição para a proteção. Verde: sensores Laranja: malha atuadora Vermelho: manual override / malha inibidora Azul: atuadores