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Elipse Power automatiza a subestação Cruz Alta da CPFL

Solução da Elipse Software apresenta rápida integração com os equipamentos da subestação localizada em Olímpia (SP), por meio da utilização dos protocolos IEC 61850 e DNP3, dispensando o uso de gateways ou remotas

Necessidade

 

A CPFL Energia é uma holding que atua no setor elétrico brasileiro, por meio da ação de suas subsidiárias dedicadas aos segmentos de distribuição, geração, comercialização de energia e serviços de infraestrutura de instalações elétricas. Líder no segmento de distribuição com 13% de participação no mercado nacional, o grupo CPFL distribui energia a um total de 7,1 milhões de clientes, atendendo a 569 municípios localizados nos Estados de São Paulo, Rio Grande do Sul, Paraná e Minas Gerais. No segmento de serviços, onde atua desde 2002, contabiliza mais de 2,3 mil MVA de Potência Instalada em Subestações e mais de 500 Km de Linhas de Transmissão, em Classes de Tensão variando desde 13,8 até 230 KV.

Recentemente, a empresa comercializadora de serviços do Grupo, a CPFL Serviços, foi contratada pelo Grupo Guarani para realizar a adequação de uma Subestação 138 KV de configuração Tap Simples para Seccionamento e instalar mais 1 Bay de Transformação 25/31,5 MVA, 138-13,8 KV, localizada em Olímpia. Esta adequação se fez necessária para atender à legislação vigente, a qual exige que Usinas CoGeradoras de energia sejam conectadas diretamente em Barramento de Subestação ou em Linha de Transmissão, desde que na configuração seccionamento, como foi o caso da Usina Cruz Alta, pertencente ao Grupo Guarani, conforme apontado nos Estudos de Conexão.

Neste contexto, a Subestação que, anteriormente, era de uso exclusivo da Usina, sendo monitorada e operada pela mesma, passou a pertencer ao Sistema de Transmissão da Concessionária Local, sendo ela a responsável por seu monitoramento e operação. Para tanto se fez necessária a instalação de um Sistema de Supervisão e Controle (SSC), atendendo aos padrões da concessionária local, no caso a CPFL Paulista, do grupo CPFL Energia.

O escopo completo da CPFL Serviços compreendeu o fornecimento e gestão de estudos, projetos, especificação técnica dos equipamentos e sistemas, construção, comissionamento e a energização da subestação, bem como o seccionamento da Linha de Transmissão 138 KV Barretos – São José do Rio Preto, da CPFL. Dentro deste escopo, fez parte o fornecimento de um Sistema de Supervisão e Controle capaz de monitorar e comandar os equipamentos da Subestação Cruz Alta, a qual passou a fazer parte do Sistema de Transmissão da CPFL, conforme discriminado acima.

Seguindo este contexto, a CPFL Serviços decidiu adotar o Elipse Power, solução voltada ao setor de energia elétrica capaz de se comunicar, por meio dos protocolos IEC 61850 e DNP3, com os diferentes dispositivos da subestação (relés de proteção, disjuntores, trafos, etc.). A partir desta rápida integração, o software transmite todas as informações sobre o atual status de cada um destes equipamentos ao Centro de Operação do Sistema (COS) da CPFL sediado em Campinas (SP) e à sala de operações localizada junto à própria subestação, em Olímpia.

Além de monitorar, o Elipse Power possibilita enviar comandos remotos para os relés pelo COS da CPFL ou pela sala de operações da subestação. Importante salientar a participação da AFAP Eletro Mecânica e Eletrônica e da ECTECH Projetos e Automação, empresas parceiras subcontratadas pela CPFL Serviços para instalar o Sistema de Supervisão e Controle. Os Relés de Proteção utilizados são da Schweitzer, também parceira da CPFL Serviços.

 

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Figura 1. Arquitetura do sistema

 

Solução

 

Construída em maio de 2012, a subestação tem como objetivo elevar a tensão da energia gerada pela Usina Guarani – Unidade Cruz Alta, sediada em Olímpia, de 13,8 para 138 KV. Feita a conversão, a energia pode ser, então, exportada para o Sistema Elétrico e comercializada no mercado de livre contratação de energia.

 

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Figura 2. Tela mostrando a linha de transmissão que passa pelas SEs Barretos, Cruz Alta e São José do Rio Preto

 

A partir da experiência observada em outros empreendimentos, a CPFL Serviços decidiu instalar o Elipse Power. Através de suas telas, os operadores podem monitorar o status atual dos disjuntores e seccionadoras, além de acompanhar as diferentes grandezas elétricas verificadas na subestação (nível de tensão, corrente e potência). Basta clicar sobre o ícone que representa um disjuntor, por exemplo, para visualizar as medidas e comandos que podem ser efetuados sobre o mesmo.

No caso de haver um curto-circuito em uma região da linha de transmissão, por exemplo, o operador, após reconhecer e se certificar da eliminação do defeito, pode enviar um comando ao relé de proteção, para que o mesmo religue os disjuntores desligados para isolar a zona afetada, restabelecendo o fluxo de energia. Tais comandos do software podem ser executados tanto da sala de operações da subestação quanto do COS da CPFL Paulista, localizado em Campinas.

 

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Figura 3. Tela ilustrando as janelas de comando sobre um dos disjuntores da linha de transmissão da subestação

 

O Elipse Power também apresenta um sistema de alarmes que alerta os operadores sobre os eventos ocorridos na subestação. No rodapé de todas as telas da aplicação, o software informa, em tempo real, qual foi o relé que apresentou trip, a fase (A, B ou C) onde o mesmo foi verificado, data, hora e o nome do usuário responsável por identificar o problema.

Além disso, o Elipse Power permite visualizar um sequenciamento completo de eventos, com a possibilidade de decidir qual o intervalo de tempo deseja monitorar. Para isto, basta colocar a data/hora inicial e final, marcando os “checkbox” correspondentes na tela, a fim de que o software possa coletar e exibir todos os alarmes registrados naquele período. Por fim, a aplicação ainda permite imprimir um relatório com todas estas informações em pdf.

 

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Figura 4. Tela exibindo as ocorrências assinaladas no dia 2 de janeiro a 7 de março de 2012

 

Benefícios

 

  • Rápida integração com os equipamentos de proteção e controle da subestação via protocolo IEC 61850;
  • Fácil comunicação com o COS da CPFL por meio do protocolo DNP3;
  • Interface amigável que permite monitorar, em tempo real, o atual estado da subestação, seus equipamentos e grandezas elétricas (tensão, corrente e potência);
  • Envio de comandos remotos para os relés da subestação;
  • Visualização, em tempo real, das ocorrências que venham a atingir a subestação;
  • Registro das ocorrências passadas com a possibilidade de decidir qual o intervalo de tempo deseja monitorar;
  • Possibilidade de imprimir relatórios em pdf com as ocorrências assinaladas pelo software.
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