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IEC 61850: bem-vindo a uma nova era

Falar na norma IEC 61850 significa falar de supervisão, comunicação padronizada e interoperabilidade. Melhor do que isso é que a nova norma não é mais teoria: a primeira subestação já foi comissionada com comunicação baseada neste protocolo. Isso aconteceu em novembro de 2004 na Suíça, por meio da Atel, empresa que opera na Europa. Além disso, a Siemens Brasil já realizou projetos na América do Sul, na Colômbia, no Chile e na Venezuela, além de quatro já no País.

Por dentro da nova norma

O grande número de protocolos de comunicação em subestações tem representado um desafio para usuários e fabricantes. Projetos indicaram que o IEC 61850 pode oferecer soluções para problemas de comunicação em subestações, promovendo a interoperabilidade dos sistemas de controle e proteção, com a simplificação da engenharia e economia dos custos.

Atualmente, muitos protocolos estão disponíveis para comunicação em subestações. É comum encontrar proteções e sistemas de controle com diferentes protocolos e de diferentes fabricantes instalados nestes locais e, quando surge a necessidade de trocar informações de forma serial, é necessário investir em desenvolvimento, com alto custo.

A partir daí passou a existir uma exigência mundial para que se tivesse um único protocolo internacionalmente padronizado para comunicação. Especialistas de vários países, tanto da Europa como dos Estados Unidos, trabalharam juntos e padronizaram a IEC 61850, uma norma internacional que permite a interoperabilidade para sistemas de controle e proteção de subestações. Seu objetivo é reduzir custos, garantir investimentos, simplificar a engenharia, oferecer flexibilidade e exigir testes de conformidade junto aos fabricantes. É sobre esta nova era que o jornal Energia conversou com Nelson Branco, Diretor da Área de Automação de Energia no Mercosul. Leia a entrevista a seguir.

O IEC61850 inicia uma nova era tecnológica ou trata-se apenas de um novo protocolo? O que esta inovação significa em termos práticos?

Certamente uma nova onda tecnológica. Ele muda o conceito de comunicação no sistema de automação, transformando os equipamentos de proteção e controle em clientes e/ou servidores, em uma rede que utiliza o padrão Ethernet TCP/IP com velocidades de transmissão hoje em 100 MBits/seg. Trazendo o conceito de topologia distribuída ao estado da arte.

Como a Siemens está se preparando para ofertar esta nova tecnologia?

Desde a quarta geração da família SIPROTEC (que representa os equipamentos de proteção e controle), nossos equipamentos possuem a placa de comunicação modular, bastando somente trocá-la pelo protocolo desejado e carregar o firmware (software do sistema operacional) que pode ser obtido no site www.siprotec.com. Isto inclusive para o IEC 61850. Devido a esta vantagem de engenharia do produto, todos os nossos relés estão prontos para operar dentro desta nova filosofia. Na parte de controle e supervisão, dois anos atrás, já prevendo esta mudança, nossa área de desenvolvimento na Alemanha desenvolveu um software neste novo conceito de automação, o SICAM-PAS que, diferentemente dos outros softwares da concorrência, não foi uma alteração funcional, mas sim um desenvolvimento dirigido a nova tecnologia. Foi uma mudança conceitual de nosso produto, antes baseado em hardware dedicado, porque o conceito anterior era que este equipamento era o “coração” do sistema e agora, nesta nova filosofia, este conceito deixou de existir necessariamente. Ou seja, nesta nova tecnologia não existe mais um mestre.

Como os clientes que possuem equipamentos mais antigos poderão migrar?

Sempre foi uma preocupação da Siemens permitir, nos seus desenvolvimentos, a migração de sistemas mais antigos para a tecnologia atual, sem a necessidade de se trocar tudo. Por exemplo, temos uma base instalada bastante grande de um sistema quefoi largamente utilizado aqui no Brasil, o SINAUT-LSA, com mais de cem subestações.

Nosso centro de desenvolvimento fez dentro do SICAM-PAS a possibilidade de integrar com este sistema, substituindo somente a unidade central e permitindo a comunicação com nossas antigas unidades de entrada/saída que aglutinavam também os relés ligados na topologia estrela a ela. Outro bom exemplo é a possibilidade de integrar nossos relés da geração três ao IEC, através de nosso hub serial na rede Ethernet TC/IP, utilizando IEC 60870-5-103.

Já foi realizado algum teste entre fabricantes? Como aconteceu?

O primeiro teste ocorreu em Paris e envolveu somente três grandes fabricantes. O Brasil tornou-se mundialmente importante, pois aqui conseguimos reunir durante três eventos – o STPC no Rio de Janeiro, o SIMPASE em São Paulo e o SNTPEE em Curitiba – oito fabricantes de relés e supervisórios. No primeiro evento, contamos com o apoio de FURNAS e o teste aconteceu no nosso parque Lapa durante mais de 30 dias. No segundo, com o apoio da CTEEP – Transmissão Paulista, fizemos também por volta de quatro semanas de testes, trazendo inclusive um especialista do nosso centro de desenvolvimento da Alemanha para auxiliar os outros fabricantes na integração dos equipamentos em uma única rede. O mais interessante é notar que, pela primeira vez, fabricantes se juntaram num esforço comum.

Já existe algum projeto com esta nova filosofia? Quais serão os próximos passos?

A Siemens já tem vários no mundo. Aqui na América do Sul, temos na Colômbia, no Chile, na Venezuela e quatro já no Brasil. Temos todo o conhecimento da tecnologia localmente e todo o aplicativo estará sendo desenvolvido em nosso centro de desenvolvimento de software aplicativo no parque Lapa.

O que irá diferenciar uma marca da outra?

Este novo sistema somente padroniza a comunicação entre equipamentos, ou seja, o modo como cada equipamento  processa. Já as funções de proteção no caso dos relés, por exemplo, permanecem particulares de cada fabricante. Portanto, deve ficar claro o  conceito da interoperabilidade que é o que agora está sendo posto em prática e não da intercambiabilidade, que seria a possibilidade da substituição do equipamento de um fabricante por outro sem  alteração do funcionamento da proteção.

O teste entre os fabricantes foi uma iniciativa brasileira. O que isso significa?

Sim, foi uma oportunidade que nós fabricantes, com o apoio da ONS e do CEPEL, soubemos administrar acima de qualquer outro interesse, no sentido de se fazer o teste e ter obtido sucesso.

Fale um pouco sobre os grandes projetos conquistados pela organização que utilizarão este novo conceito.

É o caso da SE Anhanguera. Trata-se de um fornecimento completo que será uma referência muito forte na utilização do IEC 61850, pois além de ser a maior subestação em SF6 do Brasil, com mais de 40 vãos e três níveis de tensão 362kV/245kV/145kV, o sistema terá duplo anel óptico redundante para proteção e outro utilizando o SICAMPAS, que fará a comunicação com os centros de controle de terceiro nível. Vale destacar também o caso da Petrobrás: são três subestações no pólo nordeste, que marcam de forma afirmativa a aceitação desta nova filosofia neste importante cliente.

Como estão os avanços da Siemens no Mercosul?

A Siemens tem conquistado grandes projetos no Chile (Transelec), reafirmando a sua presença local como fornecedores de soluções para sistemas digitais. Obtivemos a certificação final de fornecimento de três importantes projetos no Chile, reforçando nosso compromisso de excelência de atendimento aos nossos clientes. A perspectiva de crescimento da Argentina abre caminho para trabalhos em andamento, como o Projeto Piloto do IEC 61850 (SICAM PAS), que será realizado com a TRANSBA  neste ano de 2006, bem como a realização do fornecimento de sistemas de proteção para a Transener. Concluímos nossa primeira venda ao Uruguai (UTE) de relés digitais em um dos raros países no mundo em que não possuíamos referências de proteção. A Siemens Alemanha nomeou a Siemens Brasil, em 2005, como o Centro de Competência para o Mercosul.

O que representa a certificação internacional de qualidade outorgado pelo LAPEM – México?

Em julho de 2005, recebemos a visita da auditoria do LAPEM – Laboratório de Provas de Equipamentos e Materiais, que é o organismo certificador junto à empresa elétrica CFE e para o qual estamos atualmente fornecendo em conjunto com a ENERG de Minas Gerais um sistema de controle, supervisão, telecontrole e teleproteção. Este fornecimento contempla a solução completa da Siemens. Representado pelo Sr. Javier Romero Alvarez, foi possível validar a maturidade do nosso Sistema de Gestão da Qualidade e capacitar a empresa para realizar fornecimentos ao México.

O que significa a consolidação das remotas SAT no portfólio Siemens? Elas poderão ser fornecidas nos próximos projetos?

Com a aquisição da SAT, a Siemens ampliou seu portfólio de produtos e sistemas para automação de subestações, estando atualmente ambos os times, no Brasil, em fase de integração. É importante ressaltar as unidades terminais remotas SAT 1703, que, além do elevado desenvolvimento tecnológico, vêm se demonstrando bastante competitivas. No Brasil, a Siemens já iniciou a utilização das remotas SAT 1703 em alguns fornecimentos para concessionárias de energia elétrica e os resultados têm sido significativamente positivos.

Há algum projeto de destaque para o futuro?

Sim, teremos uma importante referência no Chile, a SE Polpaico, na faixa 500kV/220kV. Por enquanto, este tipo de  tecnologia de comunicação aplicada a este nível de tensão existe somente na Rússia.


Sistemas da ABB abrangendo toda a refinaria ajudam a Petrobras a crescer (fonte)
(leia mais sobre a IEC-61850 na Petrobras...)

2009-02-02 - A ABB está fornecendo sistemas de gerenciamento de energia e automação de processos para 10 das 12 refinarias da Petrobras no Brasil – soluções que ajudarão a aumentar a produção em expressivos 40% e a produzir novos combustíveis de baixa emissão a partir de fontes de energia renováveis.

As soluções fazem parte de um programa de modernização para aumentar a capacidade de produção nas refinarias da Petrobras no Brasil em até 40% e produzir novos combustíveis e biocombustíveis de alta qualidade e baixo teor de enxofre para atender à crescente demanda doméstica e global por formas mais limpas de energia.

O Sistema 800xA da ABB é a plataforma de automação líder para muitas indústrias de processos. Ao integrar sistemas de processo, sistemas elétricos e de segurança, ele torna-se exclusivamente equipado para realizar projetos de grande escala que englobam toda a planta.

A escala do programa de modernização é imensa. Além de construir novas unidades para destilação, hidrotratamento, cocção, dessulfuração e outros processos, a Petrobras está construindo 50 novas subestações e modernizando cerca de 40 outras de acordo com o novo padrão global IEC 61850 para dispositivos de automação de subestação interoperáveis.

Os sistemas de gerenciamento de potência e automação de processo da ABB já estão instalados em seis das 12 refinarias e sistemas de gerenciamento de potência em mais quatro refinarias.

Nos próximos cinco anos, a ABB atualizará e expandirá os sistemas para incorporar as novas e modernizadas unidades de produção e as subestações IEC 61850.

As 10 refinarias têm uma capacidade de refino combinada de cerca de 1,6 milhões de barris por dia, equivalentes a cerca de 80% da capacidade total de refino da Petrobras.

Sistemas elétricos e de processo integrados

A premiada plataforma de automação da ABB, Sistema 800xA, é exclusivamente equipada para tais projetos de grande escala que englobam toda a planta.

Além de ser a plataforma de automação líder para uma ampla gama de indústrias de processos, ela possui o recurso único de integrar os sistemas elétricos, de processo e de segurança em um único sistema.

Isso, entre outras coisas, possibilita que os operadores da refinaria monitorem e controlem os sistemas a partir de uma única interface, além de executarem aplicativos de gerenciamento de potência e subestações IEC 61850 inteligentes no sistema de automação de processo.

Os benefícios operacionais e de custo de tal sistema integrado são imensos, incluindo otimização de todos os ativos de automação e elétricos, engenharia simplificada, manutenção funcional, maior economia de energia, e custos de investimento inicial inferiores comparados à execução de sistemas não-integrados.

Redução de carga de alta velocidade

Um dos mais importantes benefícios do sistema de gerenciamento de potência da ABB é a função de redução de carga de alta velocidade, que garante que as consequências de uma falha no sistema elétrico do local não causem impacto na produção ou progridam para uma interrupção da planta.

PMS é instalado em locais upstream e downstream em todo o mundo a pedido de clientes como a BP, ConocoPhilips, ExxonMobil, Petrobras e Shell.