memorias curso registradores de falla

INSTALACIÓN DE REGISTRADORES DIGITALES DE FALLAS

MEMORIAS DEL CURSO DE REGISTRADORES DE FALLAS

DOCUMENTO IEB 0939-99-080

Revisión 0

Itagüí, Junio de 2000

EMPRESA DE ENERGÍA DE BOGOTÁ S.A. E.S.P. IEB S.A.

CURSO SOBRE REGISTRADORES DE FALLAS Página ii de iv

EMPRESA DE ENERGÍA DE BOGOTÁ S.A. E.S.P.

PROYECTO: INSTALACIÓN DE REGISTRADORES DIGITALES DE FALLAS

CONTRATO : EEB 135

REVISIÓN Y APROBACIÓN:

Titulo documento: Memorias del Curso Sobre Registradores de Fallas

Documento No.: IEB 0939-99-080

NÚMERO DE REVISIÓN 0 1 2 3

Nombre JDA

Elaboración Firma

Fecha 00/06/08

Nombre MMR

Aprobación Firma

Fecha 00/06/08

Nombre LAG

Auditoría Firma

Fecha 00/06/08

JDA José Dariel Arcila

MMR Mauricio Medina Restrepo

LAG Luis Alfonso Giraldo

Archivo: document.doc

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CURSO SOBRE REGISTRADORES DE FALLAS Página iii de iv

LISTA DE DISTRIBUCIÓN

Copias de este documento han sido entregadas a las siguientes dependencias:

Empresa Copias

Gerencia de Transmisión Empresa de Energía de Bogotá 5

Biblioteca Ingeniería Especializada S.A. 1

Las observaciones que resulten de su revisión y aplicación deben ser informadas

a IEB S.A. para proceder a realizar sus modificaciones.



CURSO SOBRE REGISTRADORES DE FALLAS Página iv de iv

TABLA DE CONTENIDO

1. OBJETO............................................................................................................................

2. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL REGISTRADOR DE FALLAS......................................

3. MANEJO DEL HARDWARE.............................................................................................

3.1 CONFIGURACIÓN DE LAS TARJETAS...................................................................................

3.1.1 Tarjetas de adquisición............................................................................................................

3.1.2 Tarjetas de entrada.................................................................................................................

3.2 CALIBRACIÓN DE ENTRADAS ANÁLOGAS...........................................................................

3.3 RELÉS DE ALARMA DEL REGISTRADOR DE FALLAS..........................................................

4. MANEJO DEL SOFTWARE.............................................................................................

4.1 VENTANA PRINCIPAL DEL PROGRAMA................................................................................

4.2 CONEXIÓN CON EL REGISTRADOR DE FALLAS..................................................................

4.2.1 Configuración para la conexión................................................................................................

4.2.2 Conexión con el registrador de fallas.......................................................................................

4.2.3 Desconexión del registrador de fallas......................................................................................

4.3 CONFIGURACIÓN DE LA RED DE REGISTRADORES............................................................

4.4 INTERROGACIÓN AUTOMÁTICA DE LOS REGISTRADORES...............................................

4.5 LECTURA DE LOS EVENTOS DEL REGISTRADOR DE FALLAS...........................................

4.6 CONFIGURACIÓN DEL REGISTRADOR..................................................................................

4.7 ANÁLISIS DE LOS EVENTOS..................................................................................................

5. ALARMAS DEL SISTEMA DE REGISTRO DE FALLAS.................................................

6. REFERENCIAS................................................................................................................



MEMORIAS DEL CURSO SOBRE REGISTRADORES DE FALLAS Página 1 de 17

1. OBJETO

El objeto de este curso es dotar a los participantes con las herramientas

necesarias para la correcta operación del sistema de registro de fallas y la

interpretación de fallas en el sistema de potencia.

Este curso está orientado al manejo tanto del hardware como del software del

sistema de registro de fallas. En estas memorias no se incluyen algunos de los

detalles específicos, sin embargo, estos detalles se pueden encontrar en los

manuales que se incluyen como referencias y en la ayuda en pantalla del

software.

2. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL REGISTRADOR DE FALLAS

Los registradores de fallas son equipos que se utilizan para grabar las

condiciones del sistema de potencia en el momento de presentarse una falla. Los

registradores Rochester de la serie TR-100 existen en diferentes versiones dentro

de las que se cuentan TR-116 y TR-132. El funcionamiento de ambos tipos de

registradores es idéntico, la diferencia radica en el número de señales que cada

uno puede monitorear. El registrador TR-116 puede monitorear 16 entradas

análogas y 32 entradas digitales, mientras que el TR-132 puede monitorear 32

entradas análogas y 64 entradas digitales.

La arquitectura de estos registradores es similar a la de un computador, cuentan

con una tarjeta de procesamiento, tarjetas de entrada y adquisición de señales, y

otras tarjetas opcionales (módem, IRIG-B, etc.).




3. MANEJO DEL HARDWARE

El registrador de fallas posee una arquitectura similar a la de un computador,

compuesto por una serie de tarjetas:

Tarjetas de entrada: son las encargadas de recibir las señales desde el exterior

del registrador de fallas y adaptarlas para su procesamiento. Estas tarjetas

proporcionan un aislamiento y protección para las entradas análogas y

digitales. Dentro de las tarjetas de entrada existe tarjeta maestra y una o tres

esclavas (dependiendo de la referencia del registrador).

Tarjetas de adquisición: se encarga del procesamiento de las señales, que son

tomadas a través de las tarjetas de entrada. Las tarjetas de adquisición

cuentan con conversores análogo/digital para las señales análogas y con

comparadores para las señales digitales.

Tarjeta del procesador: es una tarjeta similar a la “main board” de un

computador.

Tarjeta IRIG-B: se encarga de la sincronización del registrador de fallas con un

reloj sincronizado por satélite.

Tarjeta módem: proporciona la facilidad de acceso remoto al registrador de

fallas a través de una línea telefónica.

3.1 Configuración de las tarjetas

3.1.1Tarjetas de adquisición

Solo se configura la tarjeta “maestra”. Esta tarjeta cuenta con dos grupos de

swiches marcados como S1 y S2. Para la configuración de estos swiches ver el

manual del registrador, capítulo 4, página 7.




3.1.2Tarjetas de entrada

En las tarjetas de entrada se escoge el tipo de señal que será monitoreada por

cada una de las entradas análogas. Mediante los jumpers JPX01 (X es el número

de la entrada análoga en la tarjeta) se selecciona si la entrada es de tensión o de

corriente. En la tarjeta maestra, se configuran los relés de alarma, para escoger

contactos normalmente abiertos o normalmente cerrados.

3.2 Calibración de entradas análogas

Para la calibración de la entradas análogas, las tarjetas de entrada poseen dos

potenciómetros por cada entrada, uno para ajustar la ganancia y otro para ajustar

el offset. Esta calibración se realiza mediante inyección de señales análogas y

medición entre los puntos de prueba de cada entrada (TPX) y el común (AGND).

3.3 Relés de alarma del registrador de fallas

El registrador de fallas cuenta con cuatro relés de alarma. Estos relés se

encuentran ubicados en la tarjeta maestra de entrada. Los relés de alarma son:

Power: indica cuando el registrador se encuentra encendido.

On Line: se energiza cuando el registrador se encuentra listo para capturar

eventos (armado).

Attention: el registrador ha encontrado algún problema interno.

Triggered: el registrador ha capturado un evento nuevo y no se ha reconocido.

4. MANEJO DEL SOFTWARE

Este curso está basado en el programa Display Station Versión 2.16.




4.1 Ventana principal del programa

En esta ventana aparecen los menús para acceder a todas las utilizades del

programa. Además aparece un listado de los registros que se encuentran

descargados en el computador.

4.2 Conexión con el registrador de fallas

4.2.1Configuración para la conexión

La conexión con el registrador de fallas puede realizarse ya sea en forma directa

o mediante la escogencia del registrador dentro de una red.

La conexión directa se realiza a través de uno de los puertos RS-232 con que

cuenta el registrador.

Para configurar el tipo de comunicación que se va a utilizar se ejecuta “Comms

Manager” en el menú “System”, inmediatamente aparecerá la ventana de

configuración.




En el área “Comms Enabled”se habilitan los tipos de comunicaciones a utilizar,

“RS-232” para la comunicación por cable directo o módem, y “TCP/IP” para la

conexión a través de la red.

En el área “RS-232 port” se selecciona el puerto serie a utilizar y se configura

su velocidad.

“Modem Strings” se habilita cuando se desee realizar un acceso telefónico al

registrador. Para la conexión por módem, debe seleccionarse en el área “RS-

232 port” el puerto de comunicaciones en que está conectado el módem.

En el área “Connection Parameters” se configuran parámetros orientados a los

casos en que la comunicación no es exitosa. “Connect Time” es el máximo

tiempo que durará un intento de comunicación. “Retry pause” es el tiempo que

el programa esperará antes de hacer un nuevo intento de comunicación.




“Retries” es el número de veces que el programa intentará automáticamente

establecer la comunicación.

En “Inactivity timer” se especifica el tiempo de inactividad después del cual el

programa se desconectará del registrador

“DTR” es una señal que se habilita o deshabilita dependiendo del tipo de

módem utilizado.

4.2.2Conexión con el registrador de fallas

Para conectarse con el registrador de fallas debe hacerse click sobre “Connect”

en el menú “Recorder”. Aparecerá un ventana en la cual se escoge el registrador

con el cual se desea conectar.

Si se escoge la opción “Network”, el registrador deberá estar dentro de la lista de

registradores configurados para la red. Si el registrador no se encuentra

configurado en la red, puede realizarse una conexión directa utilizando la opción

“Direct”. Finalmente, la conexión se establece haciendo click en el botón

“Connect”.




Cuando la conexión se ha efectuado, el cuadro ubicado en la parte inferior

izquierda de la ventana principal del programa cambiará del color negro al

amarillo. Si después de un determinado tiempo no se ha establecido la conexión,

aparecerá un mensaje indicando que no se puede establecer la conexión, en este

caso debe verificarse:

La velocidad de transmisión de datos. Verificar que la velocidad configurada en

el computador es igual a la configurada en la tarjeta de adquisición

El cable de conexión entre el computador y el registrador de fallas.

4.2.3Desconexión del registrador de fallas

Para la desconexión se ejecuta “Disconnect” en el menú “Recorder”.

Es recomendable no cerrar el software sin antes haber terminado la conexión con

el registrador de fallas, ya que se pueden tener problemas para la siguiente

conexión.

4.3 Configuración de la red de registradores

La opción de red de registradores es muy útil cuando se tienen varias

registradores y se tiene acceso a cada uno de ellos desde una estación maestra

ya sea por vía telefónica o a través de una red TCP/IP. Para configurar la red de

registradores se selecciona “Recorder Network” en el menú “Edit”,

inmediatamente aparecerá la ventana de configuración.




“Sites available” son los sitios (subestaciones) que se han agregado. Para

agregar una subestación, se hace click en el control ‘” Add site”, con lo cual

aparece un ventana en la que se da el nombre del sitio y el tipo de conexión que

se utiliza, si se usa el teléfono debe escribirse el número. Un sitio se borra

haciendo click en “Remove site”.

Cada uno de los sitios puede tener uno o varios registradores. Para agregar un

registrador a un sitio, primero debe hacerse click sobre el nombre del sitio en la

lista y luego hacer click sobre “Add Recorder”, con lo cual aparecerá una ventana

donde se especifica el nombre del registrador y los parámetros de enrutamiento

(si se utiliza un compartidor de línea telefónica). Con “Remove Recorder’ se

borrar un registrador de la red.

4.4 Interrogación automática de los registradores

El Display Station permite realizar una lectura automática de los registradores de

fallas. Además, los registradores pueden configurarse para su comunicación con

una estación maestra cuando hayan registrado un nuevo evento.

Para que el programa interrogue automáticamente los registradores se ejecuta

“Auto-poll/call” en el menú “System”.




Con el control “on/off’ ubicado en el área “Auto poll’ se habilita o deshabilita la

interrogación automática, cuando el control se encuentra de color verde, entonces

está habilitada. En el área “Auto-poll dial time” se seleccionan los días de la

semana y la hora a la cual se realizará la interrogación. En “Auto-poll dial list” se

seleccionan los registradores que será interrogados. En el área “Automatic record

downloading (Auto-poll & incoming)” se seleccionan los datos que se obtendrán

de los registros: registro completo seleccionando “download profile and fault data”,

y resume, seleccionando “Download profile only”.

4.5 Lectura de los eventos del registrador de fallas

Para leer los eventos existentes en el registrador de fallas, debe ejecutarse

“Directory” en el menú “Recorder”, después de lo cual aparecerá una ventana

donde se filtra el directorio de registros, pudiéndose escoger entre varias




opciones, “All Events” para ver todos los registros existentes en el registrador,

“New Events Only” para ver sólo los eventos que no han sido reconocidos, o

también se pueden escoger los comprendidos en un intervalo de tiempo

seleccionado.

Luego de seleccionar los parámetros del directorio, aparecerá una ventana con el

directorio de registros. En esta ventana se muestran los parámetros de cada uno

de los registros (fecha, hora, causa, etc).

Para leer un registro, debe ubicarse el puntero del mouse sobre este y hacer

doble click, luego aparecerá una ventana donde se selecciona la información que

se desea obtener del registro. “Ignore” significa que no se leerán datos del

registro. “profile Only” entrega un resumen de la falla. Con “Download Fault

Data” se lee completo el registro incluyendo las formas de onda.

Una vez se haya seleccionado la información a obtener de cada registro, debe

hacerse click sobre el botón “Continue”, e inmediatamente se iniciará la descarga

de los datos en el computador.

Los registros que hayan sido bajados al computador, aparecerán en la ventana

principal.

4.6 Configuración del registrador

La configuración del registrador se puede realizar ya sea mediante conexión

directa, o sin conexión para ser enviada posteriormente al registrador. La

configuración permanece guardada no solo en el registrador de fallas, sino

también en un archivo en el computador.

Para realizar la configuración se escoge “Configure” en el menú “Recorder”. Si se

tiene conectado un registrador, el cambio en la configuración se sobre éste

directamente, en caso contrario, aparecerá un menú con los nombres de los

registradores que han sido accesados a través de ese computador para escoger

cual se desea configurar (solo el archivo).




La ventana de configuración está dividida en las siguientes partes:

Hardware: Esta parte es de solo lectura, y muestra las características básicas

del registrador.

Recorder Identification: en esta área se especifica el nombre del sitio

(subestación) y el nombre del registrador de fallas.

Memory: en esta sección se escoge la acción del registrador de fallas cuando

se llene su memoria interna. Si se escoge la opción “Stop” el registrador no

registrará cuando la memoria se llene; con la opción “Overwrite” el registrador

sobreescribirá los eventos más antiguos; y con la opción “Overrwite_read” el

registrador sobreescribirá los eventos que hayan sido leídos.




Acquisition: se especifica lo relacionado con la longitud del registro. En

“Prefault” se especifican los ciclos que se guardarán en el registro antes de

presentarse la señal que activa el registrador (trigger). En “Min. Post-fault” se

configura el mónimo tiempo que durará el registro después de la señal de

activación. En “Safety window” se escoge el tiempo en ciclos que se

prolongará el registro después de desaparecer la señal que lo activa. “Max.

Record size” es la máxima duración que tendrá un registro.

Input chanels: en esta sección se configura la forma como serán mostrados los

canales análogos y digitales durante el análisis. Se especifican los nombres de

cada una de las señales análogas y digitales, y para las señales análogas se

especifican también los valores nominales, la escala máxima y las unidades.

Mediante la opción “Ph-Group” se pueden agrupar las señales análogas

convenientemente (por ejemplo por campo) para su análisis posterior. Con la

opción “Frequency” se escoge la señal análoga para la medición de frecuencia.

Sample Rate: se selecciona el número de muestras por ciclo que tendrán los

registros.

System Clock: con esta opción se muestra una ventana con la fecha y hora

tanto del registrador (system time) como el del computador (local time) y se

muestra su diferencia. Además se permite ajustar automáticamente la fecha y

hora del registrador con la del computador.

Distributed Net. Protocol: en esta sección se ajustan los parámetros para

utilizar el protocolo DNP.

Peripherals: se especifican los parámetros de los periféricos con que cuente el

registrador, tales como módem, impresora, reloj serial, o elementos de red.

Hub Parameters: se especifican los parámetros para la conexión del registrador

de fallas a una red a través de un

Triggering: es esta sección se especifican las condiciones bajo las cuales el

registrador de fallas iniciará sus registros. El arranque (trigger) del registrador




de fallas puede ser dado por condiciones en las entradas análogas, por las

entradas digitales, o de forma manual. Mediante el control “on/off” se habilitan

los triggers en general. Seleccionando “Analogue” se configuran los triggers

para las entradas análogas, que pueden ser por umbrales altos y bajos, y por

razones de crecimiento o de decrecimiento de la señal. Para las señales

digitales se configura si el arranque se genera por el nivel (level) o por el flanco

(edge) de subida o caída de la señal. Con la opción “Return to Normal” se

genera un nuevo registro cuando la señal regresa a su estado normal.

“Debounce” es el tiempo mínimo durante el cual la entrada digital deberá

permanecer estable para que el registrador capture el evento. Seleccionando

“Ph-Group” se tiene la opción de un trigger por secuencia negativa o secuencia

cero de los grupos trifásicos de entradas análogas. Con la opción “Frequency”

se tiene un trigger por sobre o baja frecuencia del sistema, o por razón de

crecimiento o de decrecimiento.

4.7 Análisis de los eventos

Para el análisis de los eventos se utiliza el software Display Station Analysis

Versión 1.17.

Estando en la ventana principal del Display Station, se hace doble click sobre el

evento que se quiere analizar, con lo cual aparecerá una pantalla con los datos

básicos del registro y varias opciones.




Con la opción “Analogues” aparecerá una tabla con el resumen de los valores de

entradas análogas durante la fallas, este resumen incluye los valores máximo,

mínimo, de prefalla, de postfalla y el valor en el momento en que se generó el

trigger.

Con la opción “Digitals” se muestra un resumen de las entradas digitales que

cambiaron su estado durante la falla, y el tiempo en que sucedió dicho cambio.

Con “OK” se retorna a la ventana principal.

Con la opción “Analyze” se abre automáticamente software Display Station

Analysis Versión 1.17 y se carga en este software el evento seleccionado.




5. ALARMAS DEL SISTEMA DE REGISTRO DE FALLAS

Las alarmas relacionadas con el sistema de registro de fallas se dividen en dos

tipos:

La alarma “Falla Polaridad RFS” es generada por la falta de tensión de 125 Vcc

para llevar las señales al registrador de fallas.

La alarma “Anomalía Registrador de Fallas” que está relacionada directamente

con el equipo de registro de fallas. Las posibles causas de esta alarma son:

Pérdida de la alimentación auxiliar de 125 Vcc del registrador de fallas.

El registrador de fallas no se encuentra armado (ARMED). Esto significa que el

registrador no está listo para capturar eventos.




El registrador ha perdido la señal IRIG-B para la sincronización con el reloj

satelital. Medir a la entrada del registrador en la señal IRIG-B en el conector

BNC, la frecuencia de esta señal debe ser de 1 kHz.

Para saber si el reloj satelital se encuentra operando correctamente, debe

observarse en la parte frontal, el led “OPERATE” (verde) debe estar encendido,

mientras que el led “UNLOCKED” (rojo) debe estar apagado. En caso de que

el reloj no se encuentre operando correctamente, debe revisarse la antena en

la parte posterior. Una prueba sencilla para detectar si la antena se encuentra

conectada, es desconectar del reloj el cable coaxial de la antena y realizar una

medición de resistencia entre los puntos del coaxial (conductor central y

pantalla), el valor de esta resistencia debe ser de 3.82 k aproximadamente.

Existen también alarmas que el registrador de fallas genera internamente.

Para saber la causa de una de estas fallas, debe realizarse la conexión con el

registrador, y escoger “Event log...” en el menú “Recorder”, inmediantamente

aparecerá una ventana con el listado de las fallas internas en el registrador y la

hora de ocurrencia.

La alarma también puede darse porque la memoria del registrador de fallas se

encuentra copada.




6. REFERENCIAS

[1] Rochester Instruments Systems. TR-100 Series Transient Recorder Manual.

New York, 1996.

[2] Rochester Instruments Systems. RiSView Communications Instruction

Manual. New York, 1996.

[3] Rochester Instruments Systems. . RiSView Analysis Instruction Manual New

York, 1996.

[4] Rochester Instruments Systems. Display Station V 2.16, ayuda en pantalla.


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