GUÍA TÉCNICA. Configuración y Definición de Parámetros para Registros Oscilográficos de fallas en formato COMTRADE. CDEC-SING

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1 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 Correlativo : 1305-UIS-GT-V1 Versión : 1

2 CONTROL DE DOCUMENTO APROBACIÓN Versión Aprobado por 0 Dirección de Operación 1 Dirección de Operación Registro de Cambios Fecha Autor Versión Descripción del Cambio UIS UIS 1 Actualización por observaciones de Empresas Coordinadas.

3 CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN 2 2. OBJETIVO Y ALCANCE 2 3. CONFIGURACIÓN Y DEFINICIÓN DE PARÁMETROS PARA REGISTROS OSCILOGRÁFICOS EN FORMATO COMTRADE Requisitos mínimos para la configuración de registros oscilográficos requisitos mínimos para la definición de parámetros para los registros oscilográficos Identificación de archivos oscilográficos CONCLUSIONES. 8 1

4 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. C 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 PARÁMETROS PARA REGISTROS OSCILOGRÁFICOS EN FORMATO COMTRADE El formato COMTRADE, es un formato estándar ampliamente utilizado en la industria, y que data del año 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) Diferencial de fases y residual (restringida). b) Distancia de fases y residual. c) Sobrecorriente direccional de fases y residual. d) Sobrecorriente por falla de interruptor. e) Sobrecorriente de fases y residual. f) Sobre frecuencia y baja frecuencia. g) Sobretensión y baja tensión. h) Pérdida de sincronismo. i) Pérdida de excitación. j) Potencia inversa. k) Cierre contra falla. l) Oscilación de Potencia. 2

5 El registro oscilográfico de eventos de falla podrá ser realizado por osciloperturbógrafos 1 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) Tasa de Muestreo : Deberá ser a lo menos de 16 muestras por ciclo. b) Arranque (trigger) : Deberá ocurrir al detectarse un evento de falla (pickup activo). c) Estampa de tiempo : Sincronizada mediante GPS conectado al terminal RTU local u otro dispositivo de sincronización GPS. d) Tiempo total de registro : A lo menos 80 ciclos. e) Tiempo de prefalla : A lo menos 20 ciclos. f) Señales analógicas : Corrientes y tensiones por cada fase, y residual donde corresponda. g) 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

6 Nomenclatura para Señales Analógicas: La identificación de los parámetros, utilizará la nomenclatura y formato siguiente: Donde, magnitud_índice (unidad)_opcional 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: Donde cada campo corresponde a: magnitudx_índice (unidad)_opcional 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 : para indicar el ángulo. (unidad) : Expresa la unidad de medida. Se recomienda indicar la unidad de medida haciendo uso de paréntesis. ka deg : para magnitudes de corriente. : para indicar la unidad angular. 4

7 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: Donde cada campo corresponde a: num_fx_índice_opcional 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 opcional 87, 21, 67, 50BF, 81U/81O, 50/51, etc. Trip Pkup ED A, B ó C, 3F FW/RV 1, 2, 3, etc. XXXX 5

8 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 paño Sx: Sistema EV: N Evento OP ABCD J5 S1 ó S2 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. 6

9 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) Identificación del elemento del Sistema Eléctrico que experimentó el transitorio (línea, transformador, etc). b) Identificación del sistema de protección que experimento el transitorio (Sistema 1, Sistema 2). c) Identificación del equipo de protección que opera producto del transitorio (marca y modelo). d) Nombre y parámetros de la línea afectada: resistencia, reactancia, longitud, acoplamientos mutuos, etc. e) 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 ABCD J5 S1 ó S2 EV1234 OP (a definir por el propietario) extensión.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

10 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. 8