• Author / Uploaded
• Nico Sagredo

• Categories
• Red de computadoras
• Red eléctrica
• Telecomunicación
• Scada
• Medio de transmision

Citation preview

CAM/TELECOM Ing. – Mag. Telecom y Redes

SISTEMAS DE TELECOMUNICACIONES EMPRESAS ELÉCTRICAS CAMTEL TELECOMUNICACIONES Y REDES Enlaces OPLAT

FO:OPGW/ADSS

Voz Datos Protección

Tx/Rx

Otros Cables

Enlaces Radio

Fecha: Noviembre 2014

Voz

Tx/Rx

Datos Protección

OBJETIVOS DE LA PRESENTACIÓN

Ofrecer una visión general sobre los Sistemas de Telecomunicaciones utilizados en las Empresas Eléctricas a nivel internacional y en particular con los asociados a nivel nacional.

TELECOMUNICACIONES
CONCEPTO: • •

TELE: DISTANCIA COMUNICACIONES: TRANSMISIÓN DE INFORMACIÓN

 TELECOMUNICACIONES: COMUNICACIONES A DISTANCIA
PENSAMIENTO:  SIN SOPORTE DE TELECOMUNICACIONES: NO HAY TRANSMISIÓN DE INFORMACIÓN  SIN INFORMACIÓN: NO HAY GESTIÓN. Definición ITU: Telecomunicaciones toda emisión, transmisión y recepción de signos, señales, escritos e imágenes, sonidos e informaciones de cualquier naturaleza, por hilo, radioelectricidad, medios ópticos u otros sistemas electromagnéticos. Transmisión Entregar la señal de información (voz, datos, imágenes) con una calidad aceptable para el receptor final.

Fuente Procesamiento en emisión

Fuente

Perturbación

Modelo de un Sistema Comunicaciones

Procesamiento en recepción

Destino

Medio de Transmisión

 Conceptos Básicos de Sistemas de Telecomunicaciones Soportes de Telecomunicaciones en Empresas Eléctricas Interconexión entre dos o más puntos: Canal de comunicación. Los componentes básicos de los sistemas de Telecomunicaciones son:  Transmisor  Medio de Transmisión (soportes)  Receptor Fibra Óptica: Cable OPGW - ADSS

Tx

Enlaces de Radio

Tx Rx

Rx

OPLAT

 Clasificación de los sistemas de transmisión





Según el medio de transmisión (Soporte) : - Sistemas de transmisión por cable de AT. - Sistemas de transmisión por fibra óptica - Sistemas de transmisión por radio. Según el tipo de señal: - Sistemas de transmisión analógicos - Sistemas de transmisión digitales.


Según el tipo de información: - Voz (V)

- Datos (D) - Imagen (I) Servicios: Voz → teléfono V+I → video-teléfono, videoconferencia, televisión. V+D → teléfono + módem V+D+I → internet, móviles 3G
Según el ancho de banda: - servicios de banda estrecha: → telefónico (redes de banda estrecha) → canal musical → datos a baja velocidad - servicios de banda ancha: → vídeo analógico y digital (redes de banda ancha) → datos a alta velocidad > 2 Mbps

 Normalización de las Telecomunicaciones •

Equipos de telecomunicación con características comunes para que las transmisiones sean viables.

•

Normas para los aparatos y equipos de telecomunicación. Homologación.

•

Reglamentos que permitan las telecomunicaciones a escala mundial. Se constituyen Organismos Oficiales Nacionales e Internacionales.

•

Coordinación y reglamentación internacionales.

Aplicaciones:


Empresas de Energía (Transmisión, Distribución)




Empresas de Transporte (Ferroviarios, Rodoviaros, Marítimos, aéreos)




Empresas de Óleo y Gas (Gasoductos, Plataformas)




Empresas de Telecomunicaciones en general




Otros: FF.AA. Servicios Públicos, etc.

Servicios: 

Voz



Datos



Teleprotección



Vídeo

Telecomunicaciones en Empresas Eléctricas


Generalidades

• El mundo de las telecomunicaciones se caracteriza como una gran red de interconexión. Los nodos de esta red son posiciones de centros de telecomunicaciones con abonados o de centros con centros, los cuales controlan y generan los flujos de cambio de información. • El creciente desarrollo de los Sistemas Eléctricos y la complejidad de sus instalaciones requieren del uso de modernas técnicas de supervisión, control y teleprotección. Para ello, se ha observado la tendencia que las Empresas Eléctricas tengan sus propios Sistemas de Telecomunicaciones, los que deben ser de gran fiabilidad y disponibilidad, con el objeto de operar adecuadamente sus Sistemas Eléctricos. • Las operaciones de intercambio de energía y maniobras entre distintos Sistemas Eléctricos Interconectados requiere de la integración de los Centros de Operación de las distintas Empresas Eléctricas. Una adecuada operación a través de los Centros de Operación conlleva una planificación y programación de excelencia en la generación, transmisión y distribución de la energía eléctrica.

SOPORTES DE TELECOMUNICACIONES Empresas Eléctricas Centros de Distribución

Subestación de Transmisión

Usinas Eléctricas

Centros de Controle

Vídeo

Metálico, Radios, OPLAT, Satelital

Administración

Soportes de Telecomunicaciones Empresas Eléctricas (continuación)

• Sistemas de Telecomunicaciones en Empresas Eléctricas. En la siguiente Fig. se muestra en forma general la aplicación de los Sistemas de Telecomunicaciones en las Empresas Eléctricas a nivel internacional.

Fig. “Aplicación de las Telecomunicaciones en Empresas Eléctricas” INFRAESTRUCTURA

CENTROS

SERVICIOS

T R

SIST. PROTEC.

A

DE RED

• AISLAMIENTO INSTANTÁNEO DE CORTO CIRCUITO

• MULTICANALES DE RADIO

• TELEDISPAROS DIRECTOS

• 7 GHz

N

• 8 GHz

S

S

•SUPERV. SIST. ELÉCTR. Y TELECOM. SUPERV. Y CONTROL (SCADA)

I

•ACCIONAM. INSTAL. REMOTAS •CONTROL AUTOM. DE LA PRODUC. Y TENSIÓN

• 50 KHz - 500 KHz

GESTIÓN EMPRESARIAL

E

•Especial: < 50 KHz y > 500 KHz

•GESTIÓN DE ABONADOS

•RADIO MÓVIL

•AUTOMATIZACIÓN DE OFICINAS

•148.175 - 148.225 MHz

•OTROS SISTEMAS DE GESTIÓN

•153.150 - 153.200 -153.250 MHz •165.800 - 165.850 MHZ

A

S

OPERACIÓN Y MANTENIM.

•PREVISIÓN DE CAUDALES

•FIBRA ÓPTICA

•SUPERVISIÓN DE TELECOMUNICAC.

•Multimodo: 850 nm

•MANTENIMIENTO PREVENTIVO

•Monomodo: 1300 - 1550 nm

•SEGURIDAD

•CABLES

•REGISTROS Y LOCALIZ. DE AVERÍAS

•Cuadrete -Trenzados - Estructur. coaxiales (RG 58, RG 59) SOBRETENSIONES

COMUNIC. VOZ

SUPERVISIÓN

REGULACIÓN

COLECTOR DATOS

•172.500 - 172.525 MHz

D

O

TELECONTROL

•160 a 400 MHz

N

T

TELEDIPAROS

•ONDA PORTADORA OPLAT

MONOCANALES - BICANALES

Ó

D

TELEPROTECCIÓN

• 350 a 400 MHz

M I

• 2 GH

INTERNAS

•CONSIGNAS DE EXPLOTACIÓN

NEUTRAL.IZADAS (protecciones)

•MANTENIMIENTO

•Básicas - Prim. - Secund. - Terc.

•COMUNICACIONES TÉC.. ADMINISTR

.

TELESEÑALIZACIÓN

INTERCAMBIO DATOS

RED CONMUTADOR

CONTROL TELÉFON.

Sistema Eléctrico • Un Sistema Eléctrico es un conjunto de instalaciones de generación, transmisión y distribución de energía eléctrica, compuesto por centrales generadoras, líneas de transmisión, subestaciones principales y de distribución, en la cual para su explotación y operación emplean Sistemas de Telecomunicaciones que deben operar con un alto grado de confiabilidad. En la siguiente Fig. se muestra un diagrama en bloques de un Sistema Eléctrico.

Centrales Hidráulicas

Centrales Eólicas

Parque Fotovoltaico

Centrales Térmicas

Centrales Nucleares

Fuentes Primarias de Energía

SS/EE Locales Sistemas de Transmisión Primario

SS/EE Principales Sistemas de Distribución

SS/EE Industriales

SS/EE Distribución

Fig. “Sistema Eléctrico”


Descripción de la Red Eléctrica Nacional • La red eléctrica nacional está compuesta de centrales que generan la energía eléctrica, de sistema de transmisión que permite el transporte de la energía desde sus centros de generación hasta los puntos de distribución y de amplias redes de distribución que llevan la energía hasta los consumidores de mediana y baja potencia. El sistema de transmisión de energía eléctrica también admite la interconexión de abonados pero que consumen energía eléctrica en gran potencia. Para operar esta red nacional se disponen de Centros de Operación Zonal COZ, de un Centro de Control Principal y de otro de relevo que alojan el sistema de control de la red nacional y finalmente de un Centro de Despacho Económico de Carga, CDEC (para el caso de Chile, además de este Centro, para en Sistema Eléctrico del Norte Grande también se cuenta con el CDEC SING). • Complejos mecanismos de protección local y a distancia instalados en cada subestación de la red permiten el flujo de grandes cantidades de energía sobre las líneas eléctricas, asegurando la estabilidad de funcionamiento de la red eléctrica aun cuando se presenten fallas en algún componente de ella.


Apoyo Telecomunicaciones en Empresas Eléctricas •

Elaborados sistemas de control permiten la optimización de la operación de la red, permitiendo un seguimiento en tiempo real del estado de los componentes de la red, usando aparatos de medidas, registros de fallas y eventos, así como de localización de fallas instalados en cada subestación eléctrica. Estos sistemas permiten acomodar la red eléctrica para satisfacer la demanda de energía a diferentes horas del día y conectar los elementos locales de la red eléctrica instalados en las subestaciones en estado de reserva, así como para retirar de servicio oportunamente elementos que pueden provocar fallas o un mal funcionamiento de la red. Estos sistemas permiten recuperar rápidamente el servicio perdido después de una falla mayor en la red.

•

Entre cada central y subestación de la red y los centros zonales y del control nacional, se requieren teléfonos dedicados exclusivamente a la operación de la red. Lo mismo sucede entre los centros zonales y los centros de control nacional.

•

Es imposible operar la red si se desconoce el estado real de la infraestructura física de las instalaciones, sobre todo en periodos de funcionamiento anormales (catástrofes naturales, convulsiones sociales, etc.). Para ello, se requiere una red de patrullaje que permita revisar continuamente las instalaciones y solicitar las reparaciones o correcciones que se necesiten.

•

La red de transmisión de la red de telecomunicaciones que une cada uno de estos componentes mayores de la red eléctrica nacional, debe tener una configuración y una capacidad de transmisión determinadas por la topología, las necesidades en telecomunicaciones y las exigencias en calidad de servicio de la red eléctrica.


Apoyo Telecomunicaciones en Empresas Eléctricas (continuación) •

La Red de Telecomunicaciones es un elemento muy importante de la Red Eléctrica y vital para su buen funcionamiento.

•

En general, la confiabilidad y la seguridad de servicio, así como el tiempo de transmisión de las señales de protección entre dos subestaciones y el tiempo de respuesta para los sistemas de información asociados al control de la red eléctrica, son las exigencias técnicas más relevantes. Estas exigencias determinan las características técnicas de una red de telecomunicaciones especializada para operar una red de energía eléctrica.

•

Actualmente, por tecnología y motivos técnicos - económicos, en las empresas públicas de telecomunicaciones como también en las empresas eléctricas se utilizan las técnicas digitales a las análogas, en particular en todos los nuevos sistemas. El rendimiento global de las redes digitales de telecomunicaciones pueden ser diseñadas mejor que las análogas, ya que las digitales son mucho más flexibles para la transmisión de los distintos tipos de señales, más eficaces en la transmisión de datos, con ventajas considerables cuando se considera el mantenimiento y la gestión de la redes de telecomunicaciones.


Apoyo Telecomunicaciones en Empresas Eléctricas (continuación) •La flexibilidad de las redes digitales, son más aplicables en las empresas eléctricas, que en otras empresas, ya que los mismos enlaces de transmisión pueden ser empleados para las distintas señales, como por ejemplo: voz, datos o video. Debido a esta ventaja, los sistemas digitales se emplean cada vez más en las nuevas redes de telecomunicaciones de estas empresas. Desde los años 1985, los sistemas de telecomunicaciones de estas empresas comenzaron a digitalizarse, y desde 1995, esta digitalización ha sido explosiva. En las Empresas Eléctricas, donde se debe invertir en nuevas redes digitales, se debe tener presente que se necesita de una planificación eficaz para estos cambios, mientras se mantiene la operación normal de la red durante todas las etapas de transición. En Chile, a la fecha las empresas eléctricas tienen gran parte de sus Sistemas de Telecomunicaciones digitalizados.

La planificación es una tarea exigente en las redes de telecomunicaciones digitales, en particular para el personal que estuvo implicado solamente con los sistemas análogos. El carácter básico de los sistemas, los criterios de calidad del enlace, como también las instalaciones, son diferentes, lo que afecta a la completa planificación de los sistemas digitales. Además de lo indicado, la mayor parte de la información de las redes digitales están orientadas a las empresas de telecomunicaciones públicas, cuyas necesidades, problemas y mejores soluciones son en general diferente a las de las empresas eléctricas, lo que implica que en muchos casos se requiere de una Guía de Planificación para Redes Digitales.

 Servicios de Telecomunicaciones en Empresas Eléctricas Las Redes de Telecomunicaciones de las Empresas Eléctricas deben proporcionar una gama de servicios, algunos de los cuales son imprescindibles para la explotación de los sistemas eléctricos.  Servicios de Importancia Crítica.
En las empresas eléctricas los siguientes servicios de telecomunicaciones son considerados críticos para el funcionamiento eficaz y seguro de la red eléctrica: • • • • • • • • • • •

Voz Operacional Teleprotección Datos Scada (Telecontrol) Radiomóviles Sistemas de Seguridad y Vigilancia (Vídeo y Perimetral) Sistema de Telelecturas y Registradores de Medidores Control de Carga. Supervisión y Gestión de Telecomunicaciones (SGT) Voz Técnico - Administrativo. Sistema de Datos Corporativos Sistemas: FAX, Telex, Correo Electrónico y Conferencias de Vídeo.

 Servicios de Telecomunicaciones en Empresas Eléctricas (continuación)
Teleprotección. •

Para el servicio de la teleprotección se requiere de un soporte de telecomunicaciones que sea rápido, seguro y fiable en la transmisión de las señales teleprotegidas. Para proteger debidamente una línea de energía eléctrica de potencia, la coordinación entre los equipos de protección en cada extremo de la línea y el enlace de comunicaciones entre los terminales en cada extremo de la misma, son necesarios. Estas señales pueden ser categorizadas en uno o dos grupos, según el tipo de información a transmitir:

•

Sistemas analógicos de protección.

•

Sistemas de protección de comando.

•

En los sistemas análogos de protección, las cantidades de potencia, como por ejemplo la amplitud y la fases de corriente se miden y se comparan en cada extremo de la línea. Los enlaces de comunicaciones son necesarios para transmitir la información cuantitativa al terminal distante con la velocidad y precisión necesarias para que pueda ser efectiva. Para comparar fases de corriente individuales, se necesita tres señales teleprotegidas para cada línea de potencia. Mediante la combinación de las fases de corriente se puede reducir el número de canales de señalización a uno por línea de potencia, aunque se precisa una mayor precisión de transmisión de señal en este caso.


Teleprotección (continuación) •

En los sistemas de protección de comando, la señal transmitida contiene instrucciones de comando en lugar de información cuantitativa. Los sistemas de protección de comandos pueden funcionar en uno de los modos: - Iterdesconexión - De bloqueo En el modo interdesconexión se puede emplear el comando de desconectar en el extremo de recepción, de manera de ocasionar la desconexión, sin tener en cuenta el estado de los equipos de protección locales (desconexión directa) o alternativamente, puede emplearse para efectuar una desconexión solo si los equipos locales de desconexión han intervenido (desconexión permisiva). En el modo de bloqueo la señal transmitida se utiliza para impedir el funcionamiento de la protección local.

•

En general la teleprotección requiere de un soporte de transmisión permanente del tipo punto a punto entre los extremos de la línea de potencia; se requiere de una disponibilidad y fiabilidad muy alta, que para lograrlo requieren de la duplicación de las vías de transmisión. Para las empresas eléctricas chilenas, en particular TRANSELEC, la disponibilidad exigida es del 99,9995%.

•

La capacidad de tráfico requerida puede que esté en algunos canales de voz análogos o canales de datos de 64 Kbps o 2 Mbps.

•

Para las teleprotecciones del tipo análogo, la demora de tránsito deberá ser muy corta, (menor que 4 ms) y estable (0,5 ms). Ver IEC 60834-1


Voz Operacional •

Las Empresas Eléctricas requieren de un sistema de comunicación de voz telefónico altamente seguro y fiable (alta disponibilidad) para las operaciones de envío de energía eléctrica, de manera de asegurar el funcionamiento y control correcto del Sistema Eléctrico. Los centros de control necesitan de instalaciones que puedan establecer las comunicaciones de voz con rapidez y facilidad con el personal de centrales, subestaciones, centros de control principales CDEC y CDEC SING, así como con los centros de mantenimientos.

•

Se debe tener presente que el tráfico telefónico operacional en las empresas eléctricas es bajo, pero imprescindible para el funcionamiento seguro y fiable del Sistema Eléctrico, por lo que la red debe diseñarse con arreglo a los más altos niveles de fiabilidad y disponibilidad. Además, debe facilitar el establecimiento de las llamadas bajo condiciones de tráfico anormales. Estos requisitos pueden cumplirse mediante el uso de circuitos dedicados (no conmutados) en algunos casos especiales. Sin embargo, en general se proporciona una red conmutada de alta seguridad equipada con sistemas redundantes necesarios para cumplir estas exigencias. Los siguientes servicios suelen encontrarse en las redes telefónicas funcionales modernas:  Conexión rápida de llamada  Prioridad a algunas llamadas, con interrupción de otras llamadas y la posibilidad de su eliminación.  Rutas alternativas y desviación automática de llamadas y de enrutamientos.  Acceso restringido para usuarios no autorizados.  Sistema de enumeración cerrado, sin acceso a otros planes numerales.  Facilidad de conferencias.


Voz Operacional. •

El sistema de señalización del sistema telefónico debe ser rápido y fiable para reducir al mínimo el tiempo de establecimiento de la llamada. Asimismo, este sistema debe ser capaz de transferir información sobre llamadas prioritarias y rutas de estas llamadas entre las centrales tándem de la red telefónica. Normalmente para cumplir estos requisitos, se proporcionan centrales telefónicas del tipo Programa Almacenado.

•

El sistema de telefónico operacional está conformado por PABX las cuales están interconectadas a través de una red de transmisión con vías ISDN y troncales tie line. Los circuitos de comunicación pasan por redes propias del tipo MM.OO., UHF, VHF, OPLAT, F.O., vías o canales arrendados a otras empresas eléctricas y/o empresas públicas de telecomunicaciones (Claro, Entel, Telefónica, GRD, etc.).

•

Las redes de telecomunicaciones requeridas para estos sistemas telefónicos normalmente tienen una estructura jerárquica similar a las empleadas en telecontrol. Las características principales en este tipos de redes son:  Estructura en estrella en los niveles más bajos.  Estructura en triangulo en los niveles más altos.  Duplicación de los enlaces para poder proporcionar una buena disponibilidad.  Trayectos alternativos entre los nodos más importantes.  Limitación en el número de intercambios implicados en una conexión para poder reducir el tiempo de conexión.  La capacidad de tráfico requerida es bastante baja desde un solo canal de voz en nivel bajo hasta varios canales de voz en niveles altos.


Datos Scada (Telecontrol) •

Las empresas eléctricas requieren de una red de comunicaciones de datos segura y fiable para la supervisión y control del sistema eléctrico. El Telecontrol incluye todas las funciones implicadas en el seguimiento, supervisión y control de estado del sistema eléctrico. La adquisición de datos desde puestos remotos (teleindicaciones y telemetría) y el envío de instrucciones desde centros de control (telemandos) constituye uno de los requisitos fundamentales en los sistemas de control de telecomunicaciones.

•

El funcionamiento de potencia es muy complejo, normalmente el control se realiza desde una serie de centros de control que operan con distintos niveles de control en una estructura jerarquizada. La experiencia demuestra que para muchas redes es adecuada para la puesta en marcha de funciones de telecontrol una estructura en tres niveles, en que el control se efectúa de la siguiente manera: - Nacional o entre empresas. - Regional o a gran escala. - Local.

•

Las funciones de los diferentes niveles puede variar según la envergadura y complejidad de la red. Sin embargo, la adquisición y representación visual de los datos, siendo esta un requisito básico de todo centro de control, se efectúa en cada nivel. La función de control remoto es también fundamental, aunque no se realiza en todos los niveles de la jerarquía de control. Las funciones de mayor sofisticación, tales como el control de la seguridad, envío y programación económicos, se realizan a menudo en los niveles más altos. En muchas redes el centro de control principal no ejecuta comandos directamente por medio del sistema de telecontrol sino en forma indirecta a través de centros de control de menor nivel. En algunas redes la programación de potencia y voltaje reactivos se ejecuta en el segundo nivel de control.


Datos Scada (Telecontrol) •

Las vías de comunicaciones necesarias para manejar el flujo de informaciones de datos entre el centro de control y las subestaciones y/o centrales, o entre centros de control que operan en distintos niveles de control pueden ser estructurados de diferentes maneras, como por los siguientes métodos:  Los datos provenientes del sistema eléctrico pueden llegar hasta el centro de control de mayor grado por medio de niveles más bajos.  Los datos provenientes del sistema eléctrico pueden comunicarse directamente al centro de control, sin tener en cuenta que nivel de control interviene.  Los datos provenientes del sistema eléctrico pueden ser centralizados en el nivel más alto y distribuido a los centros de nivel más bajo según sean los requerimientos.

•

Sin embargo, en algunas empresas eléctricas la comunicación de datos se realiza aplicando una combinación de los métodos señalados. En general, no poco frecuente, es una estructura que permite al centro de control obtener los datos directamente desde el red eléctrica, además desde un centro de nivel inferior. Las empresas eléctricas que llevan a cabo funciones de control remoto a niveles más altos de la jerarquía de control, pueden adoptar una estructura que permite la comunicación directa con la subestación o central. Las empresas eléctricas que tienen un gran número de subestaciones y centrales tienen que adoptar una estructura tipo radial o de árbol en la cual los datos requeridos para el nivel más alto se obtiene por medio de los niveles inferiores. Los datos obtenidos de esta manera no se suelen procesar en los niveles intermedios, sino se reagrupan para su posterior transmisión al centro de nivel superior por enlaces de alta velocidad. Para transmitir los datos desde estaciones remotas a los centros de control, y entre centros de control que operan en diferentes niveles de jerarquía de control, se requieren redes de comunicaciones.


Datos Scada (Telecontrol) •

Los Sistemas de Telecontrol tienen normas rigurosas en los que se refiere a la transmisión de datos. Estas incluyen las siguientes características:  Alta disponibilidad.  Alta integridad de datos.  Tiempo de transmisión reducido para permitir el control en tiempo real.  Alta eficacia en la transmisión de datos.  Inmune al ruido (correcto funcionamiento en presencia de ruido).


Las redes de telecontrol tienen una estructura jerárquica con varios niveles. El servicio de telecomunicación requerido puede ser por enlaces permanentes punto a punto y a veces de punto a multipunto en niveles más bajo; o redes de conmutación de paquetes con unos tiempos de conexión y demoras de tránsito muy cortos. • Las capacidades del enlace son normalmente bajas (más bajas que 64 kbps), incluidos en los niveles más alto. • Para poder obtener una disponibilidad suficiente en la red, se emplean técnicas protectoras como por ejemplo:  Duplicación de los enlaces de transmisión implementados en diversos soportes con conmutación automática.  Trayectoria alternativas en caso de una red de conmutación de paquete.  La topología de red es normalmente del tipo estrella o árbol.

Radiomóviles.

•

Las empresas eléctricas requieren de sistemas de radiomóviles para poder contactar a sus trabajadores itinerantes y proporcionar unas comunicaciones en lugares aislados que no tienen buenas comunicaciones por otros medios. La radiocomunicación juega un papel importante, sobre todo en situaciones de emergencia y de seguridad para sus empleados y sistemas, la cual depende en gran parte de su disponibilidad. El radiomóvil ofrece un servicio de comunicación imprescindible para coordinar las actividades de mantenimiento y operación (entre ellos y entre ellos y los centros de operación y mantenimiento).

•

En general las comunicaciones se establecen mediante enlaces VHF entre las estaciones fijas y móviles (móviles y portátiles), ya sea en forma directa, o bien pasando por estaciones repetidoras. El acceso a las bases de esta red se realiza empleando vías de comunicaciones disponibles en las redes de MM.OO., enlaces UHF, sistemas de enlaces OPLAT, pares metálicos o bien por canales arrendados a las empresas públicas que ofrezcan un servicio de gran disponibilidad y seguridad entre un punto remoto y un centro de operación.

•

Sin embargo, para algunos casos especiales, donde no se puede realizar un sistema de radiopatrullaje VHF, se utilizan los sistemas HF del tipo BLU entre un punto remoto y un centro de operación. Pare este tipo de enlace de radio se debe tener presente que la comunicación es horaria, dado la inconveniencia de la propagación.


Radiomóviles.

• En general las empresas eléctricas, y en particular en Chile el radiopatrullaje se emplea para el servicio hidráulico, patrullaje de línea, mantenimiento, vigilancia de seguridad y como vía de respaldo para la Operación del Sistema Eléctrico. • En general las empresas eléctricas emplean redes de radio móvil conformadas por varias estaciones bases, las que generalmente están instaladas en las radioestaciones, las que están ubicadas en puntos prominentes de un cerro, la cual está telecomandada (vía canal o par metálico) por una unidad de control local la que se encuentra instalada en los centros de mantenimiento o de operación de una central o subestación. • El servicio de telecomunicaciones requerido es normalmente un servicio permanente de transmisión punto a punto entre la estación base y una unidad de control, el cual es normalmente un canal de datos a baja velocidad para la señalización y algunos canales de voz pare permitir la comunicación entre las estaciones interbases.


Sistemas de Seguridad y Vigilancia (Vídeo y Perimetral) •

Las empresas eléctricas requieren cada día más sistemas de vigilancia con fines de seguridad, sobretodo en instalaciones críticas, tales como centrales nucleares. La tendencia de hoy día es instalar estos sistemas en centrales y subestaciones eléctricas aisladas, en particular cuando no hay personal.

•

La transmisión de imágenes sobre canales de pequeño ancho de banda (4 KHz) es posible pero sólo con intervalos de actualización lentos (20 segundos). El uso de canales de 64 kbps permite una actualización mejorada, y el uso de enlaces de 2 mbps permite la transmisión de imágenes de gran calidad y resolución. La comunicación segura es vital para estas funciones.

•

El servicio de telecomunicación requerido para este sistema de vídeo contiene un servicio de transmisión conmutado en circuito entre una instalación crítica y un lugar de vigilancia. La capacidad de tráfico requerida para una conexión depende de la calidad de la imagen a obtener, la cual va desde los 64 kbps hasta Nx64 kbps.


Sistema de Telelecturas y Registradores de Medidores •

Las empresas eléctricas para realizar la medición de energía eléctrica, tienen un sistema de telelectura el cual está conformado por equipos los que están incorporados a una red nacional. Estos equipos permiten medir a distancia la energía transmitida por la red, de forma de satisfacer las necesidades en medición de energía de clientes importantes, proporcionándoles un servicio de medición único y especializado. Para estos menesteres existen varios software que satisfacen este requerimiento. La teleconsulta de este sistema se realiza a través de redes conmutadas propias o arrendadas, y en algunos casos especiales con canales dedicados.

•

En las empresas eléctricas existen unidades centralizadas, las cuales están insertas en algún departamento, cuyo objetivo es recopilar los datos desde los registradores que existen en la red eléctrica y que miden la calidad de potencia, cuya información se envía desde los lugares remotos por canales de comunicación adecuados. Con esta información las unidades centralizadas realizan el análisis de la información y la gestión remota de esos equipos remotos (interrogación, cambio de configuraciones). Los equipos remotos están instalados en las subestaciones para permitir una mayor eficiencia de los procedimientos, de manera de contar con una mejor y detallada información, mejorando los tiempos de respuesta.


Control de Carga. •

Para mejorar el coeficiente de carga del sistema y reducir al mínimo la demanda en horas de punta, las empresas eléctricas pueden restringir el suministro de energía de algunos clientes en ciertos períodos del día. Esta restricción puede ser efectuada mediante la desconexión por control remoto de suministros no esenciales desde un centro de control de carga, mediante equipos de telecomunicaciones adecuados para estas funciones.

•

Este sistema requiere de un servicio de transmisión multipunto a alta velocidad entre un centro de control y las subcentrales. La interconexión se puede establecer a través de la red de transmisión del telecontrol. La capacidad de tráfico es baja, menos de 64 kbps.


Supervisión y Gestión de Telecomunicaciones (SGT)

•

Los centros de control de telecomunicaciones son necesarios para supervisar y controlar las grandes redes de telecomunicaciones que existen en algunas empresas eléctricas, dan lugar a ciertos requisitos de canales auxiliares y de servicio. Además, estos canales son necesarios para diagnósticos por control remoto, reconfiguración remota de la red y para telecomandar algunos servicios de lugares remotos, como por ejemplo servicio de alimentación o conmutación forzada de equipos en radioestaciones.


Servicios Telefónicos Técnico – Administrativo

•

Las Empresas Eléctricas son entidades que tienen sus oficinas, almacenes, subestaciones, centrales, radioestaciones y otros recintos que están ubicados en diferentes lugares, los que están separados por grandes distancias, por lo requieren, además del Sistema Telefónico Operacional, un Sistema Telefónico del tipo Técnico– Administrativo, de manera de atender la demanda corporativa y administrativa de la empresa. Además, algunas de ellas requiere de una comunicación oral con el público, y estos servicios son de gran importancia, en particular durante cortes de la red eléctrica, cuando las llamadas puede ser más frecuentes como exigentes.

•

Generalmente el Sistema Telefónico Técnico – Administrativo está interconectado a través de sus propias redes de telecomunicaciones (MM.OO., UHF, OPLAT, F.O, otros), así como también del uso de canales de los portadores públicos.

•

Por otra parte, debido a las reestructuraciones que han tenido las empresas eléctricas en este último tiempo, en particular en lo que se refiere a la reducción de personal en los diferentes recintos como centrales y subestaciones, los sistemas telefónicos de operación y el técnico – administrativo se han integrado en un solo sistema, respetando las características de cada uno de los servicios, en particular lo que se refiere a las vías propias (en lo posible) para el servicio telefónico de operación.


Servicios Telefónicos Técnico – Administrativo

• El Sistema Telefónico Técnico – Administrativo depende principalmente sobre el uso de las redes públicas y de canales propios para las conexiones de larga distancia. Cuando el tráfico interno de la potencia eléctrica es importante entre los lugares, estas pueden ser interconectadas por enlaces directos de intercambio o redes privadas de conmutación de circuitos acogidas por intercambios privados de tránsito y enlaces privados y/o públicos. • También se pueden emplear algunos enlaces fijos para interconectar varios centros de conmutación de importantes PABX, teniendo una arquitectura distribuida. La capacidad de tráfico requerido sobre los enlaces de aquellas redes puede ser muy importante (varios ISDN).


Sistema de Datos Corporativos •

Con el uso masivo de los ordenadores en todos los sectores comerciales, las empresas eléctricas tienen la necesidad de contar con los servicios de comunicación de datos, por lo que se hace imprescindible manejar grandes cantidades de información entre ordenadores principales y del tráfico interconectivo derivado del uso creciente de terminales, lo que lleva a la necesidad que estas empresas tengan sus propias redes informáticas.

•

En las comunicaciones de datos a ordenador, los intercambios entre los centros informáticos se adquieren normalmente por medio de redes propias de conmutación de paquetes. Los centros informáticos que intercambian una gran cantidad de datos pueden ser interconectados por medio de enlaces permanentes del tipo punto a punto a alta velocidad. Cuando se encuentran varios centros informáticos en la misma zona puede resultar económico emplear una red privada de conmutación de paquetes compuesto de equipamiento de conmutación de paquetes nodal interconectados por enlaces digitales a alta velocidad y ofreciendo un acceso a la red pública de conmutación de paquetes.

•

Estas redes normalmente tienen una estructura del tipo árbol o triángulo. Las velocidades en los accesos a las redes de conmutación de paquetes pueden ser típicamente desde 4,8 kbps hasta Nx64 kbps.

•

Las vías de comunicaciones requeridas son propias y/o arrendadas. Las velocidades que se emplean actualmente para interconectar la red informática van actualmente desde 128 kbps hasta 100 mbps.


Sistemas Servicios Generales: FAX, Telex, Correo Electrónico y Conferencias de Vídeo •

Estos servicios pueden ser brindados en las empresas eléctricas a través por sus propias redes o por los servicios públicos de telecomunicaciones, el cual será determinado por las consideraciones del tipo económico y de fiabilidad. El creciente uso del correo electrónico y la desaparición del servicio telex debe tenerse en cuenta en la planificación de futuras redes de telecomunicaciones.

•

Dada las facilidades que ofrecen hoy día los centros de conmutación telefónicos, el servicio de vídeo conferencia se pueden proporcionar a través de estas centrales, cuyas vías de interconexión pueden ser propias o públicas.

•

No obstante con lo señalado en los puntos precedentes, la tendencia de hoy día es integrar todos estos servicios en una red de valor agregado, proporcionando servicio de intercambio de mensaje general. Estas redes pueden dirigir una gran variedad de terminales, como terminales ordenadores, microordenadores, teleimpresores, terminales FAX y proporcionar servicios de conversión de códigos.

SOPORTES DE TELECOMUNICIONES

Medio y Tecnología

PLC

PLC

OPLAT

OPLAT

REDES DE MM.OO.

Sistemas de Radio

 Concepto  Componentes: Equipos  Ventajas y Restricciones

Concepto: Los enlaces de radio pueden operar en configuraciones 1+0 o 1+ N, en este caso son definidas diversas alternativas de transmisión. Los radios también se aplican en sistemas PDH o SDH (STM-1).
Pueden ser terrestres o vía satélites
Largas distancias pueden ser alcanzadas con repetidoras
Hasta 50 Km. es una opción mas económica que el cable OPGW
Necesita homologación/registro de utilización frecuencias en organismos reguladores como la SUBTEL
Largamente utilizado como medio comunicación
Altamente dependiente de la condición topográfica

•

Microondas (MM.OO) son ondas electromagnéticas en el rango de frecuencias desde 100 MHz a 300 GHz aproximadamente. Estas ondas son relativamente pequeñas. Por ejemplo, una señal de 100 GHz tiene una longitud de onda de 0,3 cm., y una señal de radio comercial de 100 MHz tiene una longitud de onda de 3 m.

•

Los sistemas de transmisión de radio usan en general MM.OO.. En la actualidad utilizan en su mayoría sistemas de modulación digital como PSK y QAM, usando sistemas TDM o PCM, en reemplazo de la modulación analógica FM.

•

Existen muchos tipos de Sistemas de MM.OO. que cubren desde 15 millas hasta 4.000 millas (1 milla = 1.69 km.).


Bandas de Microondas y Satélites • • • • • • • • •

L 1.710 – 2110 MHz S 2.110 – 4200 MHz C 4.400 – 7750 MHz X 7.900 – 12700 MHz Ku 12.700 – 13.200 MHz Ka 14.400 – 19.300 MHz K 26.000 – 32.000 MHz Q 39.000 – 42.000 MHz V 50.000 – 62.000 MHz

Microondas

•

Analógico: FDM / FM. Los primeros sistemas usaban modulación analógica en frecuencia FM, y multiplexado de frecuencia FDM. Su uso fue aprox. hasta el año 2000.

•

Digital: TDM / PCM / PSK. Se usa con sistemas satelitales.



Los sistemas de radio satelital y los sistemas de radio de microondas son muy parecidos, de hecho comparten frecuencias. La diferencia viene en que los sistemas satelitales envían señales fuera de la tierra, mientras que las microondas se circunscriben a la atmósfera terrestre.

Microondas (continuación)

Componentes del Sistema:

 Unidad de baja frecuencia  Unidad de radio frecuencia  Antenas  Cables, guías de ondas, etc.  Infraestructura, torres, sitios, etc.

Microondas (continuación) Diagrama en Bloques de un Sistema de MM.OO.

Ventajas de las Comunicaciones con MM.OO.
Las microondas se transmiten a través de la atmósfera de la tierra entre transmisores y receptores, cuyas antenas (parábolas) están ubicadas a distancias entre 15 y 30 millas (24 y 48 Km.) y generalmente instaladas en torres ó edificios altos.
Lo anterior significa que no se tiene que adquirir ó comprar los “derechos de paso”, como es el caso de tendidos de fibra ó cable de cobre. Sin embargo, en Chile se deben adquirir los derechos del terreno para instalar los enlaces, lo que actualmente es sumamente oneroso, además de la autorización de Subtel, por el uso del espectro de radiofrecuencia.
Las ondas de los Sistemas de MM.OO. se propagan bien sobre el mar, lagos ó en zonas boscosas. Los obstáculos físicos señalados son “transparentes” a las frecuencias de radio, por lo que podemos citar varias ventajas: • Costo de implantación relativamente bajo. • Seguridad definida conforme a la redundancia de los enlaces y necesidad del sistema. • Gestión local y remoto de los elementos de la red (depende del modelo de radio que se utiliza). • Largo alcance de los enlaces, posibilidad de uso de repetidoras.

Otras Ventajas de las MM.OO •

Debido a sus altas frecuencias operativas, las MM.OO. pueden transportar gran cantidad de información.

•

A más alta frecuencias, menores son las longitudes de onda, y menor el tamaño de las antenas para Tx y Rx, teniendo presente que en contra partida se cubre menor distancia.

•

Se minimizan las instalaciones subterráneas.

•

Hay menos tiempos de retraso introducidos por procesamiento o por reemplazo del enlace.

•

Menos crosstalk ó interferencia por proximidad de canales de voz.

•

Mayor confiabilidad y menor costo por mantenimiento.

Restricciones
Depende directamente de las condiciones climáticas
Plano de frecuencias muy congestionado.
Difícil de conseguir terreno para las RR/EE

SISTEMAS OPLAT

Sistemas de Onda Portadora OPLAT (PLC)

OPLAT

OPLAT

Sistemas de Onda Portadora OPLAT (PLC)

B.B

B.B Capacitor de Acoplamento

Cajas de Sintonia

OPLAT Digital/Analógico Teleprotección Analógica Servicios

Sistemas OPLAT (PLC)


Concepto




Equipos




Ancho de banda / Frecuencia




Ventaja y Restricciones




Comparaciones entre OPLAT Digital y Analógico

Concepto:




Utilización de la Línea de Transmisión para la comunicación entre las subestaciones.




Frecuencia: comprendida entre 30 kHz...500 kHz.




Ancho de banda: comprendido entre, 2 kHz, 4 kHz, 8 kHz o 16 kHz (dependiente del equipo OPLAT).




Las pérdidas son provocadas por la atenuación de la línea de A.T. y por los acoplamientos.




El sistema está formado por componentes que se señalan a continuación: •

Equipo terminal PLC (OPLAT)

•

Filtro de Acoplamiento

•

Transformador Capacitivo o Capacitor

•

Trampa de Ondas

•

Cables coaxiales, Lead-in, accesorios, etc.

Canal El canal de un sistema OPLAT monocanal emplea un ancho de banda de 4 kHz, pudiendo ser utilizado para a transmisión de voz y/o datos y teleprotección. El equipo utiliza un canal para transmitir y otro para la recepción.

Aplicación:

Los sistemas OPLAT son ampliamente utilizados para a transmisión de señales de voz y datos: Señales de voz : Tarjetas canales abonados (conexión a un teléfono) Tarjetas lado central (conexión a un ramal da central telefónica) Tarjetas a 4 hilos con señalización E & M. Señales de datos (analógicos o digitales): Tasas entre 50 y 2400 bps (OPLAT analógico) Tasas hasta 81 kbps (OPLAT digital)

Ventajas y Restricciones: Ventajas: • Uso económico de las líneas de A.T. como medio de transmisión. • Seguridad del medio de transmisión. • Gestión local y remoto. Restricciones: • Ancho de banda, bajas tasas de transmisión. • Gestión limitado.

Sistema de Onda Portadora Digital (OPLAT-D)  Multiplexación de canales de voz y datos, hasta un total de 79 kbit/s  Implementación de un canal de 64 kbit/s, más 15 kbit/s para voz y datos  Implementación de un canal de 72 kbit/s para redes de conmutación de paquetes, más 7 kbit/s para voz y datos. El Sistema OPLAT-D está constituido básicamente por un módem diseñado específicamente para la transmisión por las líneas de alta tensión, que se caracterizan por la presencia de ruido por efecto corona, ruido impulsivo, etc. Un convertidor de frecuencia programable sitúa la banda de trabajo en la zona de frecuencias deseada dentro de la gama utilizada en los sistemas de Ondas Portadoras. Característica: • Velocidad máxima de transmisión de 81 kbit/s • Ancho de banda de 16 kHz • Modulación QAM combinada con Codificación Trellis (TCM) • Cancelación adaptativa de eco para la transmisión en bandas superpuestas • Multiplexor incorporado (opcional) • Sistema de teleprotección incorporado (opcional) • Programación y supervisión extremo a extremo mediante un canal interno de servicio

Sistema OPLAT-D BER en función de S/N

Diagrama en Bloques OPLAT Digital

Diagrama en Bloques Sistema OPLAT Digital

Ventajas y Desventajas de los OPLAT OPLAT-D sobre los OPLAT-A

☺

Para el mismo ancho de banda se puede tener canales de datos con tasas mayores.



Necesita de una mayor relación señal/ruido (S/N) para poner en operación señales de datos con tasas superiores a 9.600 bps.

Ventajas y Desventajas de los OPLAT OPLAT-A sobre los OPLAT-D

☺ 

• • •

Tolerancia contra degradación de calidad de la relación señal ruido Canal de voz transparente Mas fácil de lograr largas distancias

 

Ancho de banda limitada a 4 kHz Tasa de datos limitada a 2.400 bps para 4 kHz

Sistema de Onda Portadora (OPLAT o PLC) •

Por la baja capacidad de estos enlaces en cuanto a canales y ancho de banda, su uso se limita a uno o dos canales por enlace, donde la velocidad de transmisión no supera los 4800 bps (tramos cortos con un relación S/R inmejorable). En algunos casos, para compatibilizar la demanda de servicios con la disponibilidad limitada de canales, se alterna el uso de un canal compartido de voz + teleprotección, ya que los equipos OPLAT de última generación tienen esta facilidad.

•

Actualmente la banda de frecuencias de estos sistemas va desde 30 a 500 KHz. El uso de las frecuencias es para un sistema compartido entre las empresas eléctricas generadoras, transmisoras y distribuidoras, a las cuales se ha sumado las empresas mineras, las cuales son propietarias de sus líneas de transmisión de alta tensión. Dado a que no existe ningún ente regulador que determine la canalización y asigne las frecuencias a utilizar, y a que los equipos antiguos tienen frecuencias centrales distintas a las que se utilizan en los nuevos equipos, además de tener filtros poco eficientes, se considera que el espectro de radiofrecuencia bajo los 500 KHz se encuentra copado y sin capacidad de crecimiento.

•

Por otra parte la aparición de SS/EE intermedias, las cuales pueden seccionar líneas. Las SS/EE tipo tap off, producen pérdidas en los niveles de radiofrecuencias, ya sea por los filtros de by pass o por las atenuaciones que introducen, la reubicación o resintonización de las actuales trampas de ondas.

Principio de un Acoplamiento OPLAT (PLC) Línea Alta Tensión

S/E

Trampas de Ondas

Condensadores de Acoplamiento

Equipo OPLAT Cable Coaxial

Dispositivos de Acoplamiento

Dispositivo de Acoplamiento de 2 fases simples (fase a fase): •

Transformador Híbrido para desacoplamiento de señales y generación de señales push-pull. • Condensador de acoplamiento • Trampa de Onda (Bouchon o Line Trap)  Tanto la unidad de acoplamiento como el condensador de acoplamiento tienen la misión de acoplar la señal de HF del OPLAT a la línea.  La trampa de Onda sirve para evitar que la frecuencia del enlace OPLAT fluya hacia la S/E.

CA

CA

Enlace OPLAT El enlace OPLAT se basa en una comunicación punto a punto entre dos SS/EE o entre un punto particular de la línea de A.T. y una S/E. Aplicaciones: Voz: Hot line, Fxs, Fxo, TL para PBX, fax. Datos: generalmente es un puente entre un centro de control y un punto en el campo (URT terreno), tanto para telecomandar o indicar valores de estados, posición de interruptores o desconectadores u otro parámetros a censar. Vigilancia: En bajas velocidades, y en particular en enlace OPLAT digitales se puede aplicar en este campo. Teleprotección: Esta es la principal servicio que se cursa sobre un enlace OPLAT, ya sea con el uso exclusivo para este servicio o compartiendo un canal con otro servicio, como por ejemplo voz

SOPORTES CON FIBRA ÓPTICA

SISTEMAS ÓPTICOS

Cable de Fibra Óptica

ODF

Distribuidor Óptico Amplificador Óptico Equipamiento Óptico SDH Equipamiento Óptico PDH Teleprotección Digital

Servicios

ODF

Sistemas Ópticos:
Concepto
Equipos
Ventajas y restricciones:    

Largamente utilizado como la mejor comunicación; Grande capacidad de transmisión de datos. ±100Km sin repetidoras, ± 230Km con amplificadores ópticos; Son tres las longitudes de onda “λ” de Luz que son utilizados:  λ = 850 nm (353.000 GHz)  λ = 1300 nm (231.000 GHz)  λ = 1500 nm (194.000 GHz).

Cables Ópticos OPGW

Cables Ópticos OPGW

Cables Ópticos Tipo Dieléctrico

Son los cables de interconexión entre las Cajas de Empalmes (pórticos o torres) y los distribuidores ópticos.

ADSS: Cables Ópticos Figura 8

Utilizados en Postes y torres, también conocidos como cables auto-soportados.

TELEPROTECCIONES

ARQUITECTURA DE UN SISTEMA DE PROTECCIÓN

Sistema de Telecomunicaciones Sistema de Teleprotección Sistema de Protección

Función de Teleprotección Se utiliza para Intercambiar información todo o nada entre dos puntos geográficos, sobre un soporte digital y/o analógico, respetando los siguientes criterios: Tiempo de transferencia nominal: Tiempo transcurrido entre el cambio de

estado de la entrada del equipo emisor y el cambio del estado de la salida correspondiente del equipo receptor , en ausencia de perturbación y de ruido de línea Seguridad: Aptitud del enlace , en ausencia de emisión de orden , para evitar

la restitución de una orden en la salida del receptor , en presencia de perturbación y/o de ruido (medición de probabilidad de orden intempestivo). Fiabilidad: Aptitud del enlace para transmitir una orden de manera satisfactoria

en presencia de perturbación y/o de ruido (medición de probabilidad de desaparición de la orden). Caracterización de los Equipos: ETTD: Equipo Terminal de Tratamiento de Datos ETCD: Equipo Terminal de Comunicación de Datos

FO: OPGW, ADSS MM.OO. PDH/SDH

SOPORTE DIGITAL

SOPORTE ANÁLOGO

Aplicaciones Las TP han sido concebidas para responder a las necesidades de las protecciones de los redes eléctricas, teniendo en cuenta el tiempo de transferencia , fiabilidad y seguridad Se pueden utilizar también la TP para transmitir cualquier tipo de información « todo o nada » como una alarma , una indicación de emparejamiento para una función de bloqueo, etc. Los equipos TP administran 3 tipos de órdenes: • Aceleración de zona. Este tipo favorece la fiabilidad (para las protecciones de distancia). • Bloqueo. Este tipo favorece la velocidad (para las protecciones de distancia). • Disparo directo. Este tipo que favorece la seguridad (para todos los tipos de protección).

Generalidades
Un servicio eléctrico de calidad, demanda un mínimo de interrupciones de servicio, cumpliendo además con aquellos requisitos de calidad de operación, la que se relaciona con las variaciones de voltaje y frecuencia tolerable reglamentariamente, sin dejar a un lado la limpieza en las ondas de voltaje y corriente. Para cumplir con la mayoría de los requisitos de calidad, las Redes Eléctricas deben contar con un sistema de protección que esté bien diseñado, de manera de permitir Sistemas Eléctricos confiables, seguros, y con un alto grado de disponibilidad.
En las Redes Eléctricas de Alta tensión se utiliza cada vez con mayor difusión una diversidad de Equipos de Teledisparo en sus diferentes versiones, como: • • •

Teledisparo Directo Teledisparo Permisivo Teleprotección Aceleración por Escalón

•

La protección de los Sistemas Eléctricos, tanto en generación como en transmisión de energía eléctrica, descansa en la utilización de adecuados Sistemas de Teledisparos y de Teleprotección, englobados dentro de un Sistema General de Protección, sin entrar en el detalle de los relés y dispositivos asociados con las funciones específicas de detección de fallas y otros, el cual asegura la rápida eliminación del tramo o tramos en falla. De esta manera se consigue aislar la sección defectuosa, evitando que otras partes del Sistema Eléctrico se involucren innecesariamente en una falla ajena a las mismas.

Sistemas de Protecciones de Línea  Función de las Protecciones de Línea  Las protecciones de línea deben ser aptas para todo tipo de fallas, discriminando con claridad las condiciones de falla y las de carga para diversas configuraciones operativas del sistema de transmisión, de manera de:
Garantizar el disparo rápido ante fallas en cualquier punto de la línea. Para ello contarán con un enlace de teleprotección entre ambos extremos.
Diferenciar claramente las fallas reales, de aquellas aparentes que ocurren en las fases normales como producto de una elevada corriente de cortocircuito en la fase fallada.
Brindar respaldo remoto ante fallas ubicadas en la barra de la subestación opuesta, o más allá de ella.
Garantizar la protección completa de la línea en ausencia de teleprotección aunque ello implique un tiempo mayor de disparo o de una leve pérdida de selectividad.

 Protección Principal y Respaldo Local •

Se denominan Sistema 1 (Principal) y Sistema 2 (Reserva) a conjuntos de protecciones diferenciados, cada uno de ellos con las siguientes características:


Alimentaciones auxiliares a través de conjunto Cargador-Batería (110 o 220 Vcc) diferenciados y circuito con termo-magnéticos independientes.
Informaciones de campos duplicados, independientes y cableados con las tensiones de batería correspondientes a cada sistema.
Disparo de interruptores con bobinas de accionamientos duplicadas e independientes.
Núcleos de transformadores de corriente independientes para cada sistema.
Arrollamientos de transformadores de tensión y circuitos independientes para cada sistema.
Empleo de canales de teleprotección diferenciados y equipos físicamente separados.
La protección principal de una línea es normalmente la protección de distancia. Solamente en el caso que ésta no resulte conveniente (líneas muy cortas, compensación serie, etc.), se emplea otro tipo de protección.
El respaldo local de la protección de distancia contra fallas a tierra es la protección direccional de sobrecorriente de tierra, sin modo de “comparación direccional”, salvo casos particulares que lo justifiquen.

 Información a Transmitir por las Protecciones • En los sistemas de protecciones de extremos de una línea de alta tensión deberán intercambiarse dos clases de información:
Información de variables de estado, que serán medidas permanentemente.
Información de órdenes, enviadas en forma instantánea y única.
Dentro del primer grupo se encuentran las protecciones diferenciales, para lo cual es necesario que los equipos de ambos extremos de línea intercambien la información en forma permanente.
La toma de decisión de las protecciones dependerá de la diferencia detectada en cada extremo, lo que se asume como representación de falla. En este caso basta con un vínculo de telecomunicaciones que permita el diálogo para lo cual puede utilizarse: 

Radioenlaces digitales punto a punto en SHF (típicamente información de protecciones intercambiada a 64 kbps).



Transmisión digital por fibra óptica (típicamente información de protecciones intercambiada a 64 kbps).



Onda portadora sobre la línea de alta tensión (generalmente análogo):

 Analógicas (hasta 9600 Bd).  Digitales (desde 64 kbps a 2 mbps).

 Acción de Teleprotección • Como es conocido, la teleprotección selectiva tiene por objeto lograr el accionamiento sincronizado de las protecciones de distancia de ambos extremos de línea, para cualquier ubicación del cortocircuito en el 100% de la longitud total. Permite así la efectividad del Reconexión monofásico, en el tiempo muerto ajustado, ante fallas de tal tipo y de producción fugaz. En el caso de fallas para las que no se permita el Reconexión (polifásicas), la teleprotección asegura la actuación en el tiempo mínimo, en ambos extremos de la línea.  Esquemas de Protecciones-Teleprotección Las modalidades de protección utilizando la acción de la teleprotección selectiva, las más importantes son: • Aceleración de Estado
Se trata de la aceleración del tiempo de la zona 2 (u otra, de estar previsto en la protección) al valor de la primera zona (instantáneo), ante la recepción de una señal de teleprotección emitida por la protección de distancia del extremo opuesto.
Esta última emitirá señal sólo si mide la impedancia de falla en el dominio de su primera zona y su actuación será independiente de la recepción de señal de teleprotección, ante esa situación. De esta forma se asegura la actuación en tiempo mínimo de las protecciones de ambos extremos ante fallas en la línea protegida.
La señal de teleprotección es utilizada para incrementar la medición de la zona instantánea del otro extremo, cubriendo entre el 120% al 150% de la longitud de la línea (usualmente el mismo alcance que la 2da zona).
Puede hacerse la siguiente comparación:

•

Aceleración de 1ra Zona. Caso dado en sistemas de protecciones con una única unidad de medida con conmutación de zonas. El tiempo de limpieza de despeje de la falla para el extremo opuesto se verá incrementado aproximadamente entre 25 a 35 mseg. Como consecuencia del tiempo de conmutación y medida.

•

Aceleración de 2da Zona. Esta condición se da para sistemas de protecciones con una unidad de medida por cada zona. En este caso la señal recibida genera un by pass a la unidad temporizadora de la 2da zona. Este esquema de aceleración posee un tiempo de despeje de falla menor que el primero, dado que no hay conmutación y la unidad de 2da zona ya se encontraba midiendo cuando recibe la señal desde el otro extremo.

Comparación de las Características de la Teleprotección Selectiva

Esquema “Permissive Underreaching (PUS)”:

Esquema “Permissive Overreaching (POS)”:

 La calibración de relés de protección  La calibración de relés de protección abarca 80% de la Línea. abarca 130% de la Línea.  Solamente el 60% de la Línea está  El 100% de la Línea está protegida por protegida por los relés de ambos extremos. los relés de ambos extremos.  Posee buena Confiabilidad de protección  Posee gran Confiabilidad de protección ante fallas dentro de la Línea. ante fallas de toda la Línea.  Posee buena protección.

selectividad

en

la  Posee gran Confiabilidad de protección ante fallas de toda la Línea.

 En caso de enlaces vía OP, depende poco de él mismo.

 En caso de enlaces vía OP, depende grandemente del mismo.

 Teleprotección Analógica •

El ruido puede perturbar la teleprotección analógica, en al menos tres maneras:

• • • •

Distorsionando la información recibida en el receptor Retardando la llegada de una orden Impidiendo un comando Generando una orden indeseada Si bien se ha mencionado el tiempo de operación nominal To, las normas aceptan que una orden será valida si no llega después de cierto tiempo Tmax aceptable. En forma homóloga, también la orden debe durar un tiempo mínimo Tmin para que sea reconocida como tal. El tiempo de transmisión depende de los filtros del equipo de teleprotección, por lo cual, cuanto más estrechos sean esos filtros (ancho de banda angosto), menor ruido se introducirá al equipo, pero será necesario mayor tiempo de transmisión. Los dos parámetros indicativos de la calidad del sistema de teleprotección son:

• •

Seguridad (1-Puc). Representa la probabilidad de recepción de órdenes no deseadas. Dependibilidad (1-Pmc). Representa la probabilidad de pérdida de comandos emitidos.

 Teleprotección Digital. •

A diferencia del equipo de teleprotección analógico, donde el ruido presente en el canal perturba al Sistema, el canal digital posee una alta inmunidad a tales perturbaciones. En el canal digital serán los bits erróneos los que producirán comandos no deseados o los que retardaran la recepción de una orden, al extremo de no recibirla.

•

En la norma IEC 60834-1 se usan ráfagas de ruido para la evaluación de la dependibilidad y seguridad del equipo analógico. Lo equivalente en el canal digital son ráfagas de errores. Pero como esta situación aun no se encuentra definida en la norma IEC, se recomienda por el momento, solicitar a los fabricantes el modelo matemático que demuestre el comportamiento de los equipos frente a estos efectos.

•

La Dependibilidad es la probabilidad de pérdida de comandos emitidos. Los bits erróneos pueden perturbar el sistema de teleprotección, demorando la llegada de una orden al extremo receptor, pues los mensajes recibidos con errores son rechazados. Además, puede existir la pérdida de sincronismo y también es motivo de perdida de ordenes.

•

La Seguridad es la probabilidad de recepción de disparos no-deseados. En general esta depende del protocolo utilizado y del modo de operación del equipo de teleprotección.


Tiempos de Transmisión de Enlaces •

• • • • •

Para analizar este punto, es conveniente tener presente el Tiempo de Eliminación de Falla (TEF). Este tiempo, es el medido desde el instante de iniciación de la falla hasta su despeje por el interruptor correspondiente (extinción del arco), y está constituido por el tiempo de medición de disparo de las teleprotecciones, y el tiempo de operación del interruptor, vale decir: TEF = tprot + tint El tiempo de disparo propio de cada protección (tprot) depende de varios factores, entre los cuales merecen considerarse, en general los siguientes: Retardo de tiempo introducido por los filtros de protecciones. Este último es válido en la mayoría de las protecciones electrónicas y en particular de las digitales. Tiempo de evaluación propio de cada protección. Tiempo de operación del o de los relés de disparo hasta la producción de la señal en la bornera externa de protección. Tip: 2 - 4 ms.


Tiempos de Transmisión de Enlaces Orden de Desconexión

Orden de Conexión Desconexión

Conexión

Posición Unión Conectado

Separación Contactos Contactos Comienzo Separación

Posición

Circ. Corriente

Contactos Tiempo

Desconectado Tiempo Propio Disparo

Tiempo Extinción Arco

Conexión

Tiempo Desconexión

Tiempo Propio Conexión Pausa Sin Tensión

Tiempo de Interrupción

“Tiempo de Eliminación de Falla y Reconexión Posterior”

Un tono Codificación de las frecuencias en el rango 0 - 4 kHz

Estado de guarda Frecuencia de guarda

Transmisión de ordenes FC 1

FC 2

Enlace Analógico Doble Tono: 8 frecuencias en el rango 0 - 2 kHz

8 frecuencias DF

F1

F2

F3

F4

F5

F6

Codificación doble tono (F1 a F7)

F8 como frecuencia de guarda

F7

F8

SOPORTE TELECOMUNICACIONES PARA TELEPROTECCIONES

Las normas disponibles para el medio digital son: G703.1

64 kbps

G703.6

2048 kbps

V11 / X24

32 hasta 256 kbps

Órdenes entradas/salidas: 2 a 8 órdenes simultáneas, independientes y bidireccionales Entrada Cada entrada puede ser, siguiendo su aplicación y su conexión : • un contacto seco • una tensión , automáticamente escogida por soft, (24V- 250 VDc) • Adquisición de la entrada de la orden con relé (1 contacto N/O para cada orden) y un diodo. Salida 1 contacto estático NO (MosFet) - Vmax 290 V Dc, Imax 2 A, Pmax : 120 W. Salida duplicada con relé (1 N/O or N/C contacto para cada órden) y un diodo. Posibilidad de prolongación de restitución de 20 hasta 250 ms.

Generalidades Se puede hacer la transmisión digital con las siguientes interfaces: V11/X24 Equivalente a la RS422 y la RS485 V11: Interfaz eléctrica estandar (UIT) para la transmisión digital síncrona de los suministros binarios de 32 hacia 256 kbps. X24: Recomendación UIT para el uso del circuito de juncion , señal de reloj, etc… G703.1: - Interfaz de datos sincrónico utilizado sobre los enlaces tipo MIC con 64 kbps. - Impedancia simétrica: 120 ohm. G703.6: Estandar UIT, para la transmisión digital a 2048 Kbps (2 Mbps). Impedancia simétrica 120 ohm. Interfaz óptica Interfaz para fíbra monomodo operando con un suministro de 256 kbits/s. Versión distancia lejana utilizando un diodo láser con 1550 nm (100km , atenuación inferior a 30db). Versión distancia corta utilizado un diodo láser con 1310 nm (40km , atenuación inferior a 30db).

LINEAS DE 220 KV - 500 KV CTO 1 – CTO 2

PROTECCIÓN PRICIPAL

PROTECCIÓN PRICIPAL

TELEPROTECCIÓN PRICIPAL

VÍA TELECOMUNICACIONES PRINCIPAL

TELEPROTECCIÓN RESPALDO

VÍA TELECOMUNICACIONES RESPALDO

OPLAT

MM.OO. o FF.OO.

PROTECCIÓN RESPALDO

TELEPROTECCIÓN PRICIPAL

TELEPROTECCIÓN RESPALDO PROTECCIÓN RESPALDO

SISTEMA TELEPROTECCIONES LÍNEAS DE 220 KV – 500 KV

SISTEMA DE 220 KV - 500 KV Cto 1 (220 o 500 KV)

Cto 2 (220 o 500 KV)

OPLAT AREVA

OPLAT AREVA H

UA

UA

H V

V

V+P

4 HILOS

V

V

AREVA: DIP 5000

MARCA TP Nº ORDEN

1

2

TIPO TP

TDD

Nº CTO 1 TIPO PROTEC.

V+P

OPLAT AREVA

OPLAT AREVA

3

V+P

AREVA: DIP 5000 4

MARCA TP

1

2

TAC

TDD

TAC

TIPO TP

1

1

1

1

Nº CTO (L)

PRINC

PRINC

PRINC

PRINC

PRINC

PRINC

3

4

PRINC

Nº ORDEN

PRINC

4 HILOS

V+P

TIPO PROTEC.

SISTEMA PRINCIPAL 1

2

TIPO TP

TDD

Nº CTO TIPO PROTEC.

3

AREVA: DIP 5000 1

2

TAC

TDD

TAC

2

2

2

2

PRINC

PRINC

PRINC

PRINC

PRINC

4

PRINC

TRAMA O CANAL XX

G 703.1

4

Nº ORDEN TIPO TP Nº CTO

PRINC

PRINC

TIPO PROTEC.

TRAMA O CANAL XX

AREVA DIP 5000

MARCA TP

MARCA TP

3

MM.OO. O FF.OO.

AREVA: DIP 5000

MARCA TP

1

2

3

4

TAC

TDD

TAC

TDD

TAC

TIPO TP

2

2

1

1

2

2

Nº CTO (L)

RESP.

RESP.

RESP

RESP

RESP.

RESP.

TIPO PROTEC.

Nº ORDEN

1

2

3

4

TIPO TP

TDD

TAC

TDD

Nº CTO

1

1

TIPO PROTEC.

RESP

RESP

Nº ORDEN

G 703.1

4 HILOS

Nº ORDEN

4 HILOS

AREVA: DIP 5000

MARCA TP

SISTEMA RESPALDO MARCA TP

Nº ORDEN

1

2

3

4

1

2

3

4

Nº ORDEN

TIPO TP

TDD

TAC

TDD

TAC

TDD

TAC

TDD

TAC

TIPO TP

Nº CTO

2

2

2

2

2

2

2

2

Nº CTO

TIPO PROTEC.

RESP

RESP

RESP.

RESP.

RESP

RESP

RESP.

RESP.

TIPO PROTEC.

SISTEMA DE TELEPROTECCIÓN CON REDUNDANCIA LÍNEAS DE 220 KV - 500 KV PROTECCIÓN PRINCIPAL: VÍA OPLAT INTERCIRCUITO PROTECCIÓN RESPALDO: VÍA MM.OO.O FF.OO.

G 703.1

G 703.1

AREVA: DIP 5000

AREVA DIP 5000

MARCA TP

SISTEMAS DE 220 KV - 500 KV CTO 1

OPLAT AREVA

H

UA

UA

OPLAT AREVA

H

V

V

OPLAT AREVA V

AREVA: DIP 5000

MARCA TP

AREVA: DIP 5000

1

2

3

4

TIPO TP

TDD

TAC

TDD

TAC

Nº CTO

1

1

1

1

TIPO PROTEC.

PRIN C

PRIN C

RESP.

4 HILOS

Nº ORDEN

2

3

4

Nº ORDEN

TDD

TAC

TDD

TAC

TIPO TP

1

1

1

1

Nº CTO

RESP.

PRIN C

PRIN C

PRIN C

PRIN C

TIPO PROTEC.

1

2

3

4

Nº ORDEN

TDD

TAC

TDD

TAC

TIPO TP

2

2

2

2

Nº CTO

RESP

RESP

RESP.

RESP.

TIPO PROTEC.

TP PRINCIPAL CTO 1

AREVA: DIP 5000

Nº ORDEN

1

2

3

4

TIPO TP

TDD

TAC

TDD

TAC

Nº CTO

2

2

2

2

TIPO PROTEC.

RESP

RESP

RESP.

RESP.

G 703.1

MARCA TP

1

AREVA DIP 5000

MARCA TP

V+ P

V

TP RESPALDO CTO 2

4 HILOS

V+P

V+P

OPLAT AREVA

MARCA TP

G 703.1

V+P

CTO 2

OPLAT AREVA

H

UA

UA

OPLAT AREVA

H

V

V

OPLAT AREVA

4 HILOS

AREVA: DIP 5000

Nº ORDEN

1

2

3

4

TIPO TP

TDD

TAC

TDD

TAC

Nº CTO

2

2

2

2

TIPO PROTEC.

PRIN C

PRIN C

PRIN C

PRIN C

MARCA TP

V+ P

V

AREVA: DIP 5000

MARCA TP

G 703.1

V

TP PRINCIPAL CTO 2

MARCA TP

1

2

3

4

Nº ORDEN

TDD

TAC

TDD

TAC

TIPO TP

2

2

2

2

Nº CTO

PRIN C

PRIN C

PRIN C

PRIN C

TIPO PROTEC.

AREVA DIP 5000

AREVA: DIP 5000

Nº ORDEN

1

2

3

4

TIPO TP

TDD

TAC

TDD

TAC

Nº CTO

1

1

1

1

TIPO PROTEC.

RESP

RESP

RESP.

RESP.

TP RESPALDO CTO 1

4 HILOS

V+P

V+P

OPLAT AREVA

MARCA TP

1

2

3

4

Nº ORDEN

TDD

TAC

TDD

TAC

TIPO TP

1

1

1

1

Nº CTO

RESP

RESP

RESP.

RESP.

TIPO PROTEC.

SISTEMA DE TELEPROTECCIÓN CON REDUNDANCIA LÍNEAS DE 220 KV - 500 KV PROTECCIÓN PRINCIPAL: VÍA OPLAT INTERFASE SU PROPIO CIRCUITO PROTECCIÓN RESPALDO: VÍA OPLAT INTERFASE SEGUNDO CIRCUITO

G 703.1

V+P

S/E - 1

S/E - 2

Sala de Telecomunicaciones

Tx Rx PROTECCIÓN L1 PROTECCIÓN L2 Tx Rx

Sala de Telecomunicaciones

CONVERSOR

CONVERSOR

FO / G 703.1

FO / G 703.1

MÓDULO 562 i

MUX MÓDULO 562 i

G 703.1 G 703.1

MÓDULO 562 i G 703.6

G 703.6

MM.OO.

MM.OO.

G 703.1

MUX MÓDULO 562 i

CONVERSOR

CONVERSOR

FO / G 703.1

FO / G 703.1

Tx Rx PROTECCIÓN L1 PROTECCIÓN L2 Tx Rx

CABLE F.O. CABLE F.O.

DIAGRAMA UNILINEAL SOPORTE TELECOMUNICACIONES PROTECCIONES 87L LÍNEAS 220 KV – 500 KV:, L1 –L2

SIGLAS TELEPROTECCIÓN TIPO SOPORTE TELECOMUNICACIONES

Microondas MO

TIPO TELEPROTECCIÓN

Onda Portadora OP

Fibra Óptica FO

SIGLAS DE TELEPROTECCIÓN

Transferencia Desenganche Directa

TDD

TDD-MO

TDD-OP

TDD-FO

Transferencia Aceleración a Distancia

TAD

TAD-MO

TAD-OP

TAD-FO

Transferencia Deseng. Dir. + Aceler. a Distancia

TDD+TAD = TP

TP-MO

TP-OP

TP-FO

Comparación Direccional Residual

CDR

CDR-MO

CDR-OP

CDR-FO

Comparación Direccional de Fase

CDF

CDF-MO

CDF-OP

CDF-FO

Diferencial de Línea Digital

DLD

DLD-MO

DLD-OP

DLD-FO

NOTA: A cada teleprotección se le debe incorporar el N° de ella asignado, por ejemplo TAD-MO/XX

EQUIPO

EQUIPO

PROTECCIÓN

PROTECCIÓN

EQUIPO

SOPORTE TELECOMUNICACIONES (ENLACE)

TELEPROTECCIÓN

EQUIPO TELEPROTECCIÓN

Fig. 11.1 “Configuración Frecuencia de Voz” EQUIPO

EQUIPO

PROTECCIÓN

PROTECCIÓN

Línea de Energía EQUIPO

OPLAT

OPLAT

TELEPROTECCIÓN

EQUIPO TELEPROTECCIÓN

Fig. 11.2 “Config. Tx Corrientes Portadoras” EQUIPO

EQUIPO

PROTECCIÓN

PROTECCIÓN

Fibra Óptica EQUIPO TELEPROTECCIÓN DIGITAL

MUX

MUX

EQUIPO TELEPROTECCIÓN DIGITAL

Fig. 11.3 “Teleprotección Digital, vía F.O.” EQUIPO PROTECCIÓN

EQUIPO

SOPORTE TELECOMUNICACIONES (ENLACE)

MUX

MUX

TELEPROTECCIÓN

EQUIPO PROTECCIÓN

EQUIPO TELEPROTECCIÓN

Otras Aplicaciones

Otras Aplicaciones

SOPORTES DE TELEPROTECCIONES IEC 60834-1

SISTEMAS TELEFÓNICOS

 Sistema de Telefonía Automática.

•

Se pueden distinguir dos subsistemas telefónicos, los que tienen relación con las unidades a las que prestan servicios y del tipo de requerimiento que ellas imponen, estos subsistemas son:


Telefonía de Operación
Telefonía Técnico - Administrativo.

Telefacturación •

Las empresas eléctricas disponen de una red nacional automatizada para realizar la medición de energía eléctrica.

•

Localmente en cada central y/o subestación que integran la red de medición se han instalado equipos de medición, como por ejemplo los Scientific Columbus modelo JEM-10. Un programa instalado en un computador central interroga a los medidores para extraer parte de la información acumulada en la memoria del equipo, comprobar su funcionamiento y recibir las alarmas que indiquen problemas de funcionamiento del equipo.

•

La red de comunicaciones que interconecta el computador central con los equipos de medición repartidos a lo largo de la red, utiliza como soporte de telecomunicaciones a la Red Telefónica Administrativa propia, así como la Red de Telefonía Pública ya sea fija o móvil. En el caso de la Red Pública, debe solicitarse que este servicio de voz no sea comprimida y que tenga un Q0S aceptable.

•

Cuando en un lugar hay más de un equipo de medición, se instala una pequeña central telefónica que asigna un anexo a cada equipo y hace posible su conexión con un computador central. Otra alternativa es con Spliter, siempre que los medidores se encuentre a una distancia menor a 15 m del Spliter.

Sistema de Supervisión y de Telecontrol de la Red Eléctrica Scada La supervisión y el telecontrol de la red eléctrica requieren un sistema de gestión jerarquizado con el objeto de separar y ordenar las funciones que deben ejecutar los diferentes elementos de la estructura del sistema de control global. Así localmente, en la operación de cada subestación se ejecutan las funciones de telealarmas, teleanálogos, teleposición y telecomando. Estas funciones se ejecutan sobre las líneas de transmisión, los transformadores de poder, los reactores, los condensadores estáticos, las barras, los equipos de compensación estática de reactivos y los equipos de compensación síncrona instalados en cada subestación de la red eléctrica. Con la función de telealarmas se conoce el estado de los componentes de la subestación. Con la función teleanálogos se logra medir y conocer las condiciones y la calidad de funcionamiento de los diferentes componentes de la subestación. Finalmente, con las funciones teleposición y telecomando se pueden dar configuraciones locales determinadas a la subestación de acuerdo con las necesidades de la operación de la red en un momento dado. La ejecución de estas operaciones en una subestación se realiza con ayuda de un sistema de información embarcado en las máquinas de tratamiento de la información, URT. Un sistema de comunicación local permite conectar estas máquinas con los sensores y actuadores instalados en los equipos de la subestación, sobre los cuales se ejecutarán las funciones ya descritas.

Sistema de Supervisión y de Telecontrol de la Red Eléctrica Scada (Continuación) Un canal de comunicaciones a larga distancia permite interconectar la máquina URT instalada en cada subestación con un centro zonal. Éste recogerá la información proveniente de cada subestación de su jurisdicción para conformar una red eléctrica zonal única o una conjunto de redes eléctricas que definen una zona. También, es necesario otro canal de comunicación para que el centro zonal envíe su información a los centros de control nacional, el principal y el de relevo. Otro canal de comunicaciones a larga distancia puede permitir, si fuera necesario, la conexión de las máquinas URT con un centro nacional de control. La información proveniente de cada subestación es recogida en cada centro de tratamiento de la información zonal. En el centro zonal esta información es tratada por sistemas de información que elaborarán una visión zonal de la red eléctrica. La información proveniente de cada subestación es recogida en cada centro de tratamiento de la información zonal. En el centro zonal esta información es tratada por sistemas de información que elaborarán una visión zonal de la red eléctrica. La información proveniente de cada centro zonal es recogida en cada centro de tratamiento de la información nacional. En ellos, esta información es tratada por sistemas de información que elaborarán una visión nacional de la red eléctrica.

Sistema de Supervisión y de Telecontrol de la Red Eléctrica Scada (Continuación) El valor de la información obtenida en el centro zonal es superior a la información local de una subestación. Del mismo modo, el valor de la información obtenida en un centro nacional es superior a aquellas de nivel zonal y local de una subestación. Los canales de comunicaciones pueden ser de tipo físico como aquellos que son establecidos en una red de transmisión o bien virtuales como aquellos que se pueden establecer en una red de transporte de datos. Ellos deben ser redundantes para acrecentar la disponibilidad de servicio del sistema global de control. La calidad y velocidad de transmisión de los canales de comunicación, así como los protocolos de comunicación utilizados para interconectar las máquinas URT con los dispositivos de la red eléctrica en una subestación y con los centros zonales, así como los centros zonales con los centros nacionales son elementos muy importantes para determinar la calidad de funcionamiento del sistema de control nacional, zonal o local. Con ellos se fijan la cantidad total de información transportada y tratada por el sistema de control en sus diferentes niveles. Además, se determina el tiempo de respuesta del sistema en sus diferentes niveles de acción.


Sistema de Gestión de Telecomunicaciones SGT •

Algunas empresas eléctricas que cuentan con una extensa Red de Telecomunicaciones (Microondas, OPLAT, FF.OO., PBX, equipos múltiplex, sistemas de alimentación eléctrica de los equipos de telecomunicaciones y otros en salas de telecomunicaciones de las SS/EE y centrales, como también en las RR/EE (sitios repetidores); cuentan con un sistema de supervisión para administrar y gestionar el Sistema de Telecomunicaciones (mantenimiento, estadísticas, etc.).

•

El sistema principal cuenta con un sistema de información para operar la red, con el material necesario para tratar la información y con una red de comunicaciones que interconectará los equipos con el sistema de tratamiento de la información y de Gestión de la Red de Telecomunicaciones.

•

Sistema de Información (Software) El sistema principal tendrá que estar dotado de un sistema de información centralizado y confiable, capaz de tratar la información enviada por los equipos de telecomunicaciones en forma de mensajes y también la obtenida localmente de los contactos secos, en cada sitio de telecomunicaciones.


Sistema de Gestión de Telecomunicaciones SGT (Continuación) •

El sistema de información debe permitir la gestión de las alarmas provenientes de los equipos, seguir la calidad de funcionamiento de los enlaces y de los circuitos (BER), realizar comandos para verificar estado de funcionamiento de los equipos, la configuración de los equipos y de los circuitos en servicio. La información resultante debe ser presentada en forma gráfica en la pantalla de una estación de trabajo.

•

El sistema tiene que supervisar y gestionar equipos de diversos fabricantes, el SGT debe disponer de sistemas de mediación entre los diferentes sistemas de información, con el objeto de tomar y tratar sistemas de información que no sean compatible con él.

•

El módulo del sistema de información dedicado a la gestión de las fallas es capaz de la detección, identificación y difusión de las alarmas. Incluye también de un sistema que permite filtrar y hacer la correlación de la información, para identificar con todas las alarmas recibidas, el equipo o la sección de la red en dificultades.

•

El sistema de información debe incluir mecanismos lógicos para permitir el acceso a la red de gestión y de supervisión, solamente al personal autorizado para operar la red de telecomunicaciones.


Sistema de Gestión de Telecomunicaciones SGT (Continuación) Sistema de Comunicaciones • Cada sitio será interconectado con el sistema central principal y con el de relevo, utilizando, donde sea posible, los circuitos de datos que disponen los equipos de radio de microondas. También están considerados canales de la red y circuitos arrendados como respaldo. Los circuitos de datos de respaldo asociados a la gestión y supervisión deberán ser independientes de los principales y sus encaminamientos completamente separados de ellos. •

En los sitios de telecomunicaciones, se implementará una red local de comunicaciones. Esta red interconectará los equipos de telecomunicaciones instalados en el sitio con la red principal de comunicaciones, asociada a la gestión de la red de telecomunicaciones. En lo posible, cada sitio deberá tener dos circuitos de comunicaciones con el sistema principal de gestión y el de relevo, con un encaminamiento independiente. En los sitios donde la cantidad de equipos instalados no justifique una red local, se tratará de asegurar que la información de supervisión y de gestión de la red llegue a los sitios centrales de gestión, por circuitos con un encaminamiento redundante e independiente.

•

El Sistema SGT considera Centros de Gestión y Supervisión en los recintos de operación donde exista personal las 24 hrs.

SOPORTES CON FIBRA ÓPTICA

SISTEMAS ÓPTICOS

Cable de Fibra Óptica

ODF

Distribuidor Óptico Amplificador Óptico Equipamiento Óptico SDH Equipamiento Óptico PDH Teleprotección Digital

Servicios

ODF

Sistemas Ópticos:
Concepto
Equipos
Ventajas y restricciones:    

Largamente utilizado como la mejor comunicación; Grande capacidad de transmisión de datos. ±100Km sin repetidoras, ± 230Km con amplificadores ópticos; Son tres las longitudes de onda “λ” de Luz que son utilizados:  λ = 850 nm (353.000 GHz)  λ = 1300 nm (231.000 GHz)  λ = 1500 nm (194.000 GHz).

Cables Ópticos OPGW

Cables Ópticos OPGW

Cables Ópticos Tipo Dieléctrico

Son los cables de interconexión entre la Caja de Empalmes (pórticos o torres) y los distribuidores ópticos.

ADSS: Cables Ópticos Figura 8

Utilizados en Postes y torres, también conocidos como cables auto-soportados.

Dispositivos de Conexiones Cajas de Empalmes para pórticos o torres Cajas donde se acomodan los empalmes (o mufas) entre el cable dieléctrico y el cable OPGW

Dispositivos de Conexiones

Conectores:

DISTRIBUIDOR ÓPTICO

CORDONES ÓPTICOS

CORDONES ÓPTICOS

CONECTORES ÓPTICOS


REDES SOBRE FIBRÁS ÓPTICAS

Equipamiento adaptador de transmisión

PDH: Interconexión de equipos con su jerarquía

Sistema Básico

Multiplexores : Permiten que diversos canales (64 kbps) sean transmitidos en conjunto, posibilitando la transmisión de diversas informaciones simultáneas. Canal básico = 64 kbps o 64 Kbit/s (Kilo bits por segundo) = Time Slot PCM30 = 32 x 64 kbps (30 canales para información)

PDH: Redes de Equipos

PDH : Plesyochronous Digital Hierarchy Con el crecimiento de las redes, la necesidad de sacar e insertar (DROP/INSERT) canales, también se incrementó, incluso quedando los sistemas PDH más complejos y onerosos. En una transmisión de un canal de baja capacidad (64 Kbps), es necesario pasar por todas las jerarquías para “abrir” este canal en la recepción. La evolución de la tecnología PDH es la tecnología SDH.

SDH : Synchronous Digital Hierarchy Las tasa de transmisión básica de los sistemas SDH sería de 155,52 Mbps. Esta velocidad fue denominada STM-1.

STM-1

= 155,52 Mbps / Capacidad = 63 x 2 Mbit/s

STM-4

=

STM-16

= 2.488,32 Mbps / Capacidad = 16 x STM-1

STM-64

= 9.953,28 Mbps / Capacidad = 64 x STM-1

622,08 Mbps / Capacidad = 4 x STM-1

SDH:

Una red síncrona tiene varios beneficios, sin embargo, la más importante es la simplificación de la red

DWDM (Density Wavelength Division Multiplexing) Es una tecnología donde las señales ópticas están en longitud de onda ópticas diferentes, las que son combinadas en un Multiplexor Óptico, y transportados por uno único par de fibras. Con esto se logra aumentar la capacidad de transmisión.

Soporte Telecomunicaciones Portadores Públicos Los servicios proporcionado por los Portadores Públicos están basados en: • Todos los servicios se suministran desde una Red MPLS (Multi- Procol Label Switching). • MPLS se considera fundamental en la construcción de los nuevos cimientos para la internet de este siglo. Palabra clave: IP, ATM, MPLS, encaminamiento, conmutación, intercambio de etiquetas, Calidad de Servicio (QoS), Clases de Servicios (CoS), ingeniería de tráfico, redes privadas virtuales. • Los servicios se entregan en cada lugar en forma integrada, vale decir, voz (troncales 4 hilos E&M, Fxs, Fxo, abonado público), datos Ethernet (datos red corporativa, datos Scada, datos SGT) y para algunos lugares tramas E1 en G 703.6. Sin embargo, dado a que las empresas eléctricas requieren de una disponibilidad del 99,995 para los servicios de voz operacional y datos Scada, el servicio a través de una Red MPLS no es conveniente, dada la cantidad de usuarios que están asociadas a esta Red, por lo que la calidad de servicio debe ser altísima. Otro inconveniente, es cuando los Portadores Públicos hacen mantenimiento o expansión de su red, con lleva a no cumplen con la exigencia de disponibilidad señalada. Por lo tanto, se recomienda que los servicios de voz operacional y datos Scada, se entreguen por canales TDM exclusivo.

FIN PRESENTACIÓN TELECOMUNICACIONES EMPRESAS ELÉCTRICAS