Diagrama Funcional

Elementos do caderno

No caderno são comumente apresentados:

• Nome do documento.
• Controle de revisões.
• Informações sobre a empresa proprietária da subestação.
• Informações sobre empresas desenvolvedoras do projeto.
• Informações sobre a subestação.
• Informações sobre os equipamentos ou seção da subestação.
• Título e numeração das páginas.
• As réguas que irão ser referência de posição no diagrama.

Capa

Na capa são apresentadas informações como número do documento, nome do estabelecimento, data de emissões de revisões, elaborador, aprovador......).

Índice

Página para orientação no caderno. Geralmente contém o número da página, título e data ou numeração da última revisão em que esta página sofreu alguma alteração.

Revisões

Em alguns casos o caderno pode conter uma página dedicada ao controle de revisões pelas quais o documento passou. Campos comuns nessas páginas são o número da revisão, data em que ocorreu, folhas modificadas e descrição do motivo/necessidade da revisão.

Diagrama Unifilar Geral

Neste diagrama é apresentada a configuração dos equipamentos de uma subestação com conexões simples entre os equipamentos, sem muito detalhamento. É uma representação de caráter operacional.

Diagrama Unifilar

Geral

Diagrama Unifilar Detalhado

Neste diagrama a representação se concentra nos equipamentos relacionados ao caderno em questão.

Os equipamentos passam a ser apresentados com maior detalhamento. TC's e TP's passam a ser representados conforme quantidade de enrolamentos e na descrição adicionadas classes de exatidão e relações de transformação.

São representados também os IED's relacionados aos equipamentos dessa seção e conexões de TC's e TP's com estes equipamentos.

Diagrama Unifilar

Detalhado

Diagrama Trifilar,

TC's e TP's

Diagrama

Trifilar,

TC's e TP's

Nestes diagramas a representação se concentra um um único equipamento e as interligações passam a ser por fase.

São apresentados enrolamentos em cada fase com informações de classes de exatidão e relações de transformação.

Também representadas caixas de junções, armários comuns ou painéis dos equipamentos.

Opcionalmente é incluído no caderno a placa do equipamento.

Blocos de testes

São dispositivos utilizados para isolar sinais de corrente e tensão.

Blocos de Testes

Sinais de corrente

São sinais de valores variáveis originados de Transformadores de Correntes (TC's) que representam o valor real de corrente percorrendo o equipamento sendo medido.

É padrão que o secúndario dos TC's seja de 1A ou 5A e é muito importante que este circuito não seja interrompido quando em funcionamento em hipótese alguma, pois sua interrupção ocasiona surgimento de tensões muito altas levando ao surgimento de arcos elétricos e explosões.

Caso mais de um equipamento vá usar um mesmo sinal de corrente as entradas dos equipamentos devem ser ligadas em série.

Sinais de corrente

Sinais de tensão

São sinais de valores variáveis originados de Transformadores de Potêncial (TP's) que representam o valor real de corrente percorrendo o equipamento sendo medido.

É padrão que o secúndario dos TC's seja de 115V ou 115/√3V. Caso mais de um equipamento vá usar um mesmo sinal de tensão as entradas dos equipamentos devem ser ligadas em paralelo.

Sinais de tensão

Redundância de fontes

A tensão contínua é essencial para o controle e proteção da subestação. Um modo seguro de ter-se essa alimentação é através da instalação de dois retificadores, de modo que na falta de uma das fontes por qualquer motivo, a outra possa suprir as necessidades.

Nos cadernos são representadas as chegadas de ambas as fontes e as tensões distribuídas alternadamente entre elementos redundantes.

Redundância de fontes

Fonte comutada

A alimentação de elementos que não possuem redundância é feita através de uma "fonte comutada".

Esta "fonte comutada" é obtida por meio de um relé comutador de fontes, que terá seus contatos conectados a ambas as fontes e em caso de falta de tensão na fonte em uso irá alternar para a outra fonte sem que ocorra desligamento dos equipamentos ligados a ela.

Fonte comutada

Relés auxiliares

multiplicadores de contatos

São relés utilizados para replicar sinais demandados por mais de um equipamento quando não há quantidade suficiente de contatos para este fim.

Geralmente a "tag" (nome do dispositivo no painel) destes relés é o próprio nome do sinal ou dispositivo que ele está replicando.

Relés multiplicadores de contatos

Relés de supervisão de potencial

São relés auxiliares utilizados para supervisionar a integridade dos circuitos de tensão dos painéis. Geralmente a tag atribuída a eles é "27" seguido pelo potencial supervisionado.

Estes relés devem ser fisicamente o último dispositivo fiado em um circuito. Desse modo caso ocorra um rompimento de fiação em qualquer ponto do painel a bobina deste relé irá perder alimentação e seu contatos acusarão a anormalidade.

Relés de supervisão de potencial

Relés de disparo

São os dispositivos responsáveis pelo acionamento das bobinas de abertura dos disjuntores em caso de atuações de proteções. A tag atribuída a eles geralmente tem o prefixo "94".

Estes relés possuem características especiais para satisfazerem essa função. O tempo de comutação deve ser reduzido (relés extra rápidos) para que a operação do sistema de proteção seja satisfatória, pois durante esse tempo estará ocorrendo alguma falta.

Em alguns casos verifica-se também a presença de relés com alta capacidade de corte (relés fortes) conectados em paralelo aos relés rápidos. Estes são instalados para que suportem o corte da corrente de alimentação da bobina de disparo, evitando desgaste precoce dos relés rápidos. Há ainda relés que combinam as características de velocidade e capacidade de corte.

Relés de disparo

Relés de bloqueio

São os dispositivos responsáveis por impedir o fechamento de um disjuntor em determinadas condições.A tag atribuída a eles geralmente tem o prefixo "86".

Para esta aplicação são usados relés biestáveis, que possuem duas bobinas para atuação e só comutam de estado quando a bobina relativa ao estado seguinte é alimentada.

Contatos desse relé são inseridos na linha de fechamento do disjuntor impedindo o envio de sinal de fechamento mesmo que seja dado comando.

Relés de bloqueio

Relés de transferência ou seleção

São relés utilizados para condicionar o funcionamento de funções em determinadas situações. A tag atribuída a eles geralmente tem o prefixo "43".

Na maioria dos casos são usados relés biestáveis para essa aplicação.

Relés de transferência ou seleção

Entradas Digitais

Os sinais vindos dos diversos equipamentos, IED's e dispositivos nas subestações são identificados pelo através da alimentação de suas entradas.

Representação

Sinalizações

Como os IED's recebem os sinais por meio de alimentação das entradas digitais, o envio dessas sinalizações é feito por meio de contatos permitindo ou não a alimentação dessas entradas.

Sinalizações

Diagrama lógico

A relação dos diagramas funcionais e diagramas lógicos se da por meio das entradas e saídas digitais de um IED.

Os sinais recebidos nas entradas digitais serão apresentados como entradas no diagrama lógico e nele representado a configuração do processamento que o IED fará para atuar sobre o sistema por meio das saídas digitais.

Diagrama lógico

Contatos NA/NF/RV

O tipo de contato está relacionado a sua situação em condição de repouso:

NA: aberto no repouso

NF: fechado no repouso

RV: combinação de ambas as condições

A configuração dos contatos relacionados as saídas digitais dos IED's varia entre modelos e fabricantes.

Contatos NA/NF/RV

Diagrama lógico

A relação dos diagramas funcionais e diagramas lógicos se da por meio das entradas e saídas digitais de um IED.

Após o processamento dos sinais recebidos nas entradas digitais o IED irá para atuar sobre o sistema por meio das saídas digitais. Nos diagramas lógicos são representados os sinais que irão atuar sobre cada saída digital e então no diagrama funcional representadas as saídas físicas atuando sobre outros dispositivos.

Diagrama lógico