1. No category

TRABAJO
Título
1/5
Reforma de elementos de maniobra para su integración a Telecontrol
Nº de Registro: (Resumen)
Empresa o Entidad
EDENOR S.A.
Nombre
Basile, Luis Alberto
Autores del Trabajo
País
Argentina
e-mail
[email protected]
Chiocconi, Darío Nestor
Argentina
[email protected]
Celso, Belisario
Argentina
[email protected]
Fernandez, Federico Alan
Argentina
[email protected]
Scuncia, Guillermo
Argentina
[email protected]
Palabras Clave
Telecontrol de Seccionalizadores y Reconectadores MT
RESUMEN
En el presente trabajo se describen las distintas
reformas realizadas en equipos de protección y
maniobra de Media Tensión para su incorporación
al staff de elementos telecontrolados del Centro de
Control Red de Edenor S.A.
Las mencionadas reformas se llevaron a cabo en
equipos de protección ampliamente utilizados en la
red de media tensión, que debido a la época de su
diseño no presentaban la posibilidad de telecontrol
y/o telesupervisión nativa.
1
Los equipos sobre los cuales se efectuaron las
reformas son los siguientes:
•
•
•
•
Cooper TVS-15
Cooper TVS-27
Cooper Form 3A
GN3-F2
INTRODUCCIÓN
El área de concesión de nuestra empresa
comprende zonas de difícil acceso, las cuales
en condiciones climáticas adversas son
prácticamente inaccesibles. En estos casos es
importante
contar
los
elementos
telecontrolados a fin de poder reestablecer el
servicio en el menor tiempo posible. Dada la
gran
cantidad
de
reconectadores
y
seccionalizadores sin posibilidad de maniobra
a distancia instalados en toda la extensión del
territorio que atiende Edenor S.A. y en
particular en las zonas mencionadas, se
presentó la necesidad de tener telecomando en
dichos puntos de la red.
1/5
TRABAJO
Inicialmente se planteó reemplazar los equipos,
hasta ese momento considerados obsoletos, por
elementos de maniobra modernos con
telecontrol nativo. El estudio realizado sobre
este planteamiento arrojó un costo económico
con una amortización muy extendida en el
tiempo. A partir de esto y con la experiencia
que se tenía en el campo de la electrónica y la
mecánica, se comenzó a analizar caso por caso
si era factible técnica y económicamente la
reforma de los equipos de maniobra existentes
de modo tal que cumplieran con las
necesidades de operación de la Red MT.
2
RESEÑA Y FUNDAMENTOS
Los avances tecnológicos en el sector de las
protecciones, han conllevado a la integración de
interfaces para telecontrol a los equipos de
protección de media tensión.
El telecontrol encontró lugar fuera de las puertas de
las subestaciones para abarcar ahora los
reconectadores y seccionalizadores
que se distribuyen geográficamente por toda el área
de concesión.
La idea fuerza fue entonces la de otorgarle al centro
de control de red, la mayor cantidad de estados,
medidas y comandos posibles de estos equipos
con interface de comunicación compatibles con los
protocolos estándares de los Sistemas SCADA.
Fue así que se logró con éxito la implementación de
la totalidad de los 20 equipos (Schneider RL-27,
Cooper Form 5 y Cooper Form6).
Figura 2.1:
protocolizado
Comunicación
de
un
2/5
Dada la funcionalidad que adquirió la red en las
zonas, en las cuales se hallaban los equipos antes
mencionados se planteó la necesidad de incorporar
otros elementos de maniobras existentes en la red
que no están diseñados para ser telecontrolados.
La investigación se centró en seccionalizadores y
reconectadores cuya confiabilidad está comprobada
por el área especializada en protecciones.
El principal desafío consistía en mantener las
cualidades de la protección y a la vez dotarla de
telemandos.
A
continuación
se
presentan
las
modificaciones/adaptaciones realizadas para cada
elemento; en cada caso se realizaron los ensayos de
las distintas variantes que podrían afectar el
funcionamiento tanto de la protección como de las
adecuaciones realizadas, siendo los resultados
satisfactorios.
3
CASOS DE ÉXITO
3.1 COOPER TVS 15/27
Para estos equipos ,se realizó un análisis circuital
tanto de la etapa de potencia como del control
electrónico, en busca de las señales que reflejen el
estado del seccionador de potencia, y también de
aquellos puntos del circuito sobre los cuales se
pueda actuar para ejecutar los comandos de cierre y
apertura.
La modificación tecnológica se puede dividir en 3
etapas.
equipo
2/5
TRABAJO
3/5
Figura 3.1: Diagrama en bloques de la adecuación
•
La etapa inicial o Interface de adaptación
de señales, convierte la señales existentes
en el circuito de control original del
equipo, en estados legibles por la unidad
terminal remota, también es la placa
encargada de inyectar las señales para
realizar los comandos en dicho control.
•
La unidad terminal remota, toma por un
lado los estados que le otorga la etapa de
interface, y por otro lado de ella salen las
señales que pasando por dicha placa
ejecutaran los comandos. La funcionalidad
de esta etapa es concentrar los estados y
protocolizarlos para ser interpretados por
el sistema SCADA.
•
La Interface de comunicación establece el
vínculo bidireccional entre el centro de
control de red (CCR) y la unidad terminal
remota, la cual le otorga a esta interface
las tramas de datos protocolizadas a través
de un puerto RS-232. Asegurando la
compatibilidad con cualquier interface sea
esta fibra óptica, enlace de radio o
comunicación celular.
Figura 3.4: Fotografía de un seccionalizador
adaptado a telecontrol.
Actualmente hay en servicio una cantidad de 40
equipos .
3.2 COOPER FORM3
Figura 3.2: Vista frontal del control de un TVS15
Figura 3.5: Unidad control de un Cooper Form3A
Figura 3.3: Unidad de potencia de un TVS15
El proceso de adecuación de este reconectador se
realizó en base a esquemas circuitales de módulos
de apertura y cierre locales. Es decir, originalmente
pensados para realizar maniobras insitu a través de
pulsadores. Dada la antigüedad de este
reconectador, los módulos fueron imposibles de
conseguir, razón por la cual se optó por replicar
3/5
TRABAJO
4/5
estos módulos incorporándolos como etapas de una
placa de interface.
eficaz y de implementación insitu (es decir, sin ser
necesario desmontarlo de la red).
La modificación tecnológica se puede dividir en 3
etapas al igual que en el equipo descripto
anteriormente, por lo que solo haremos hincapié en
la etapa de adaptación o interface.
El objetivo fue realizar una reforma no invasiva en
el equipo, por lo cual se optó por reproducir la
operación con pértiga a través de un mecanismo
electroneumático.
La unidad de adaptación además de contener los
módulos de comandos del seccionador, posee un
comando para la habilitación / deshabilitación del
recierre. En ella también se concentran las señales
del estado del seccionador , recierre y bloqueo de
interruptor.
La adecuación neumática es modular, la misma se
encuentra dentro de un gabinete de pequeñas
dimensiones (20cm x 10cm x 60cm) , siendo esta lo
suficientemente manipulable como para poder
instalarla desde la barquilla de un hidroelevador
convencional, con un anclaje simple y fuerte.
Actualmente hay en servicio una cantidad de 50
equipos.
La misma respeta las distancias dieléctricas que
aseguran la exención de riesgos de descarga sobre
su chasis.
3.3 GN3F2
La adecuación de este equipo en particular presentó
un desafío aún mayor. La dificultad radicaba en que
la protección brindada por este seccionalizador es
netamente hidráulica, es decir, no existe en el
electrónica de control desde donde leer señales ó
replicar mando alguno.
Dentro del módulo se encuentra
dos
electroválvulas 3/2 , un compresor de aire, una
trampa de humedad y filtros de aire, también un
pistón neumático de doble efecto, por sobre el cual
se abrazan sensores de efecto hall que permiten
determinar la exacta posición del cilindro
neumático asociado a la palanca del seccionador y
a la palanca de maniobra manual por pértiga,
pudiendo así determinar el estado real
(abierto/cerrado) de la protección.
Básicamente consiste en un movimiento lineal
asociado a la palanca del seccionador. No
interfiriendo en la operación manual por pértiga ni
en la apertura hidráulica por protección gracias a la
utilización de dos electroválvulas N/A que así lo
garantizan.
Figura 3.7: Vista lateral
del módulo de adaptación
neumático
para
el
GN3F2.
Figura 3.6: Fotografía de un GN3F2 colocado en
la red aérea de MT.
Sin embargo, la gran cantidad de alimentadores
protegidos por dichos seccionalizadores (270),
impulsó a la búsqueda de un sistema de adaptación
4/5
TRABAJO
5/5
El accionamiento tanto de las válvulas como del
compresor es realizado por una electrónica de
control ubicada en un gabinete IP65 que es
vinculado al módulo neumático por medio de un
cable de datos correctamente blindado.
Este módulo electrónico explora los sensores de
posicionamiento de la palanca en tiempo real, y por
consiguiente del seccionador, y los refleja a la
unidad terminal remota. También recibe los
comandos de maniobra desde el CCR a través de la
UTR, ejecutándolos sobre el equipo. En caso de
que la maniobra no pueda ser realizada, se alarma y
refleja este estado también hacia el centro de
control de red.
Figura 3.9: Fotografía de un GN3F2 con la
adaptación instalada, en este caso siendo
maniobrado con pértiga.
Conclusiones
Figura 3.8: Electrónica de control
diseñada para el GN3F2
Dado que el ambiente electromagnético en donde se
encuentra inmersa esta electrónica es ruidoso, y que
una falla en la ejecución de un mando a este nivel
es riesgoso, se realizaron ensayos de laboratorio
con el personal del área de protecciones,
asegurando que las perturbaciones provocadas por
el campo eléctrico y magnético no afectan a su
correcto funcionamiento.
En una red tan extensa como la que posee Edenor
S.A. es importante disminuir los tiempos de
atención de fallas a fin de mejorar el servicio de los
clientes. El telecontrol y la telesupervisión de los
distintos elementos existentes en la red es parte
fundamental de esta premisa.
Dada la necesidad de incrementar la cantidad de
elementos telecontrolados que faciliten la operación
de la red de MT, y con la base en la confiabilidad
de estas protecciones resulta muy interesante la
posibilidad de continuar realizando adaptaciones
que mantengan vigentes los equipos ya existentes.
5/5