1. Descripción El sistema de localización de fallas basado en la Onda Viajera, modelo TFS-2100E ofrece una solución precisa para la localización de fallas de las líneas de transmisión y distribución de potencia. El error típico de medida de la distancia de la falla es inferior a 50 m, independientemente de la longitud de la línea y está libre de la influencia de factores que afectan a la precisión de la localización de la falla cuando se usan métodos tradicionales basados en la impedancia de la línea, como son: la resistencia de la falla, errores de TC’s y TP’s, incertidumbre de la impedancia de secuencia cero debido a las variaciones de la resistencia de suelo, caídas de carga, etc. La técnica de onda viajera se puede utilizar también para localizar fallas monofásicas a tierra en sistemas de distribución con neutro puesto a tierra de forma no rígida, cosa que no se puede lograr utilizando cualquier otra técnica. También se puede usar para encontrar las fallas en sistemas tales como: líneas de transmisión AC, Líneas de transmisión de HVDC, líneas de transmisión compensadas en series, líneas con derivaciones T, líneas mixtas de cable y aéreas. El sistema moderno mide las señales transitorias de los secundarios de los transformadores de medida de corriente ya existentes (TC’s). Esto hace que la instalación del sistema sea muy fácil y de poco costo. 2. Principio de Funcionamiento Los frentes de ondas viajeras son impulsos transitorios de tensión y corriente que se propagan a través de la línea, que surgen de las perturbaciones del sistema de potencia como cortocircuitos, operaciones de conmutación, rayos, etc. El localizador de falla basado en la onda viajera determina la distancia a la falla midiendo el tiempo que tarda una perturbación desde el punto de la falla hasta la posición de medida. Existen varios métodos para la localización de las fallas, pero el más simple y usado por la excelente precisión y fiabilidad de los resultados de operación en campo es el Método del tipo D (Doble Final), el cual controla los tiempos de llegada de los impulsos generados por la falla a 2 (dos) puntos sincronizados en tiempo, normalmente los extremos de la línea. La distancia de la falla se determina en términos de la diferencia de los tiempos de llegada y éstos dependen de la velocidad de la onda (la cual se aproxima a la velocidad de la luz para líneas aéreas) y de la longitud de la línea. El sistema de localización de fallas TFS-2100E ofertado tiene la capacidad de conexión de 2 (dos) líneas, sin embargo, para monitorear y localizar fallas en dichas líneas es necesario considerar que debe haber un módulo de adquisición de datos en cada extremo de la línea para poder llevar a cabo la diferencial del tiempo de llegada de las ondas viajeras, por lo que un único módulo no es suficiente para llevar a cabo el monitoreo. Los transformadores de Corriente convencionales que pueden reproducir fielmente transitorios de corriente de calidad en el secundario proporcionan un medio simple y barato para detectar ondas viajeras para líneas de potencia AC. Para facilitar y simplificar al máximo la instalación se utiliza una pinza auxiliar para medir la corriente del transitorio en el secundario del TC existente. 3. Descripción del Sistema El sistema TFS-2100E consiste en Módulos de Adquisición de Datos de Onda Viajera TDU-100E instalados en las subestaciones, el Software de Análisis TAS-2100E utilizado en el centro de control y una red de comunicaciones. Cada TDU-100E puede monitorear hasta 8 (ocho) líneas. Para este modelo aquí ofertado es un Sistema para monitoreo de 2 (dos) líneas. Para la precisa sincronización de los dispositivos involucrados, el TDU-100E utiliza la señal de tiempo proveniente del GPS instalado en el propio módulo del TDU-100E. 3.1. Módulo de Adquisición de datos de onda viajera TDU-100E El TDU-100E registra los transitorios de la onda viajera y está sincronizado por GPS interno. Está continuamente tomando muestras de las salidas del secundario de los TC’s o TP’s y almacena los datos en una memoria circular. Los datos en la memoria son luego transferidos a una memoria no volátil cuando en el módulo se dispara una alarma, p.e. la desviación de cualquier señal de entrada que supere un nivel de umbral prefijado. Los datos de los transitorios obtenidos son enviados a la estación maestra mediante una red de comunicación para un análisis más detallado. Características del TDU 100-E: 3.1.1. Número de entradas: 3-24 canales de entrada configurables para 1-8 líneas, longitud del tiempo de registro 1-20 ms y 500 kHz - 36 MHz de frecuencia de muestreo, programable por el usuario. 3.1.2. Ganancia analógica y umbral de disparo controlado por software 3.1.3. Entrada del Secundario del TC directo (módulo AD no ofertado, solicitarlo a su vendedor) o mediante un transformador tipo pinza colocado en el secundario del TC (módulo AI con pinzas incluidas) o con medición de voltaje en secundario del TP (módulo AV no ofertado, solicitarlo a su vendedor). 3.1.4. Sincronizado a 100 ns de precisión por reloj GPS interno. 3.1.5. Memoria no volátil estándar de 8Gb para el almacenamiento de datos de transitorio locales. 3.1.6. Contactos de entradas y salidas previstos para disparo externo, alarma remota e indicación de fallo interno, como pérdida de sincronización del reloj. 3.1.7. Permite el ajuste local y obtención de registro de transitorios a través de puerto Ethernet. 3.1.9. Flexibilidad de comunicaciones como punto a punto a través del puerto RS-232, marcación a través del Modem integrado o comunicación TCP/IP a través de los puertos Ethernet. Adicionalmente cuenta con puerto USB para importación y exportación de valores de fallas. 3.1.10. El TDU-100E pasa las pruebas de conformidad EMC de acuerdo a los requerimientos IEC nivel IV, por lo que no se ven afectados por las interferencias electromagnéticas causadas por los eventos. 3.1.11. El sistema funcionará apropiadamente para los siguientes eventos: Energización o pérdida de una línea, switcheo de un transformador, de una inductancia, de un cable o capacitor o con la presencia de un voltaje y corriente inducidos por la operación de líneas paralelas. Todas las sobrecorrientes generadas durante las operaciones de switcheo se podrán registrar en el TDU. Sin embargo, se pueden distinguir fácilmente estas operaciones de las fallas examinando la magnitud de la frecuencia de la corriente guardada. 3.1.12. El TDU-100E está diseñado para capturar transitorios de alta frecuencia. Las armónicas o variaciones de frecuencia no causarán disparo en el TDU ni afectarán la captura de fallas por ondas viajeras, es decir, no tienen ningún impacto en el desempeño del TDU-100E. 3.2. Software TAS-2100E El Software de Análisis de Onda Viajera TAS-2100E trabaja bajo entornos Windows NT4.0 /2000/2003/XP/7/8. Recoge y procesa los datos de los transitorios obtenidos en cada módulo de obtención de datos de onda viajera TDU-100E y calcula automáticamente la distancia a la falla por el método del doble final (Tipo D). Las características del software TAS-2100E: 3.2.1. Recolecta automática o manualmente los datos de la subestación remota y los almacena en la PC donde esté instalado. 3.2.2. Calcula automáticamente la distancia de la falla según el método tipo D. También permite la identificación del número de Torre donde ocurrió la falla. También permite analizar etiquetas de tiempos y formas de onda. La línea puede ser parte aérea, parte de cable. 3.2.3. Provee los históricos y estadísticas de cálculo de las fallas. Lleva a cabo el manejo de registros, reporte de las fallas e impresión. 3.2.4. Monitorea el estado de los TDU-100E instalados en las subestaciones y permite la vista, configuración remota y ajuste en campo del TDU-100E, además de permitir el reseteo del dispositivo. 3.2.5. El TAS-200E puede publicar datos hacia otros sistemas usando el archivo de base de datos, la cual provee la información de la falla, incluyendo: nombre de la línea fallada, hora en que ocurrió la falla, distancia de la falla. Esto permite que esa información se escriba en otra base de datos, automáticamente después de la falla. 3.2.6. El TAS-200E puede discriminar la naturaleza del disturbio de onda viajera examinando la magnitud de la frecuencia de la corriente y la lógica de apertura/cierre del Interruptor. La corriente de falla excederá un umbral predeterminado. La operación de un Interruptor causaría que la corriente cambiara de un cero a un valor o de un valor a cero. Un rayo no cambiará la frecuencia de la corriente. 3.2.7. El nuevo sistema tiene la habilidad de localizar fallas en áreas muy amplias. Puede identificar el punto de origen de las ondas viajeras (el punto de falla) usando las etiquetas de tiempo de las ondas en múltiples subestaciones en todo lo largo de la red. El sistema indica la localización de la falla basado en las etiquetas de tiempo en ambos lados de la línea fallada con un error menor a 50 m si se proporciona la longitud correcta de la línea y la velocidad de la onda viajera. 3.2.8. El sistema realiza simulaciones de falla y tiene la habilidad de auto-diagnóstico. 4. Especificaciones / Datos técnicos 4.1. Módulo de adquisición de datos de la onda Viajera TDU-100E 4.1.1. Entrada: Canales: 3-24 configurables para aplicación a 1-8 líneas. 4.1.2. Tipos de entrada: El TDU-100E puede tener un máximo de 4 módulos AD/AV o hasta 8 módulos AI. - Los módulos AD tienen entrada de corriente directa del TC de protección de la subestación. Acepta 1 ó 5 A (no ofertado, solicitarlo al vendedor). - Los módulos AI cuentan con tres transformadores de núcleo partido que se conectan en el secundario del TC (pueden ser TC’s para uso interno –tipo A incluidos- o para uso externo –tipo B no cotizados-). - Los módulos AV cuentan con entrada de voltaje que viene de TP de medición de la subestación (no ofertados, solicitarlo al vendedor). Los módulos AI cotizados en esta oferta cuentan con: corriente nominal de 1 ó 5 A, burden despreciable, sobrecorriente 400In continuo y 4000In por 1 segundo, relación de TC’s 200:1, longitud del cable de 2 hasta 20 m con cable blindado. 4.1.3. Frecuencia de muestro: 500 kHz – 36 MHz programables, 1.5 MHz estándar. 4.1.4. Resolución: 12 bits 4.1.5. Longitud de cada registro de transitorio: Programable 1-20 ms, estándar 10 ms. 4.1.6. Memoria no volátil: 8 Gb 4.1.7. Entradas de contacto: 10 contactos secos. 4.1.8. Alarma: 2 contactos secos: normalmente abiertos. 4.1.9. Puerto de comunicación: 1 Modem interno, 1 puertos RS 232, 2 puertos Ethernet, 1 USB. 4.1.10. Sincronización de tiempo: con precisión de 100 ns con GPS interno. 4.1.11. Cuenta con 6 indicadores de LED en el panel frontal para: Encendido, funcionamiento normal (cambia a rojo en falla interna), sincronía, comunicación, disparo y datos de falla listos para descarga. 4.1.12. Cuenta con pantalla LCD para visualización de parámetros y teclado para navegación. 4.1.13. Alimentación: Tensión 85 a 264Vca, 50/60 Hz o 90 a 260 Vcd. Consumo: