ET-AT604 Equipos registradores de falla

1. OBJETO

Esta especificación técnica tiene por objeto establecer los requisitos generales que deben cumplir los equipos registradores de falla a ser instalados en subestaciones AT/AT, AT/MT o MT/MT de Enel Colombia, donde existan fronteras comerciales de acuerdo con el código de red.

2. ALCANCE

Suministro de equipos registradores de fallas cuya función es monitorear el comportamiento de las magnitudes analógicas de corriente y voltaje durante perturbaciones o maniobras de conexión y desconexión de Bancos de transformación AT/AT, Bancos de Condensadores en AT, Autotransformadores AT/AT; definidos en las unidades constructivas o en las fronteras comerciales de acuerdo con el código de red, para lograr capturar los eventos transitorios que se originen en el STR, STN o SDL, de tal manera que permitan efectuar los análisis de eventos, detectar problemas operativos, de protecciones, de fallas de equipos, etc.

3. ESPECIFICACIONES GENERALES

A continuación se presentan las especificaciones generales que aplican. En caso de discrepancias con valores consignados en otras secciones de estas especificaciones, tienen prelación los establecidos en este numeral.

3.1 Condiciones Ambientales

3.2 Parámetros Eléctricos del Sistema

4. SISTEMA DE CALIDAD

El Proveedor debe tener vigente la certificación de su Sistema de Calidad ISO 9001, para la actividad objeto del contrato. En la oferta debe adjuntarse copia de la certificación .

Los equipos a suministrar deben relacionar en sus especificaciones técnicas todos los requerimientos solicitados en este documento.

5. NORMAS DE FABRICACIÓN Y PRUEBAS

Los registradores de fallas deberán cumplir los siguientes requisitos en su diseño, fabricación, y pruebas de acuerdo con la última versión y revisión de las normas ANSI, IEC ó IEEE:

6. PLANOS, PROCEDIMIENTOS, INSTRUCTIVOS Y MANUALES

6.1 Documentación Técnica

La documentación a entregar por parte del Proveedor debe utilizar el sistema internacional de medidas.

6.2 Manuales

El Proveedor debe entregar además, en idioma español, el Manual de Operación digital de los equipos, que debe incluir como mínimo:

• Instrucciones de montaje, operación y mantenimiento .
• Manual para la configuración de lógicas, alarmas y señalización .
• Manual para la configuración de las comunicaciones del equipo .
• Manual para usuario panel frontal del equipo .
• Listas de componentes y reemplazos.
• Guías para ubicar fallas y procedimientos de reparación.
• Diagramas explicativos.

7.CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LOS REGISTRADORES DE FALLAS

Los equipos de Registradores de Fallas deben cumplir con las características técnicas solicitadas en el Anexo 1 CTG Registradores de Fallas.
Los registradores de falla deben ser de tecnología digital numérica con capacidad de conversión análogo digital mínimo de 16 bits.
Los equipos se suministraran completamente ensamblados para montaje en tableros tipo rack o tipo panel de 19”

7.1 Alimentación

La tensión para alimentar el registrador en las subestaciones de potencia es de 125 VDC, el equipo debe tener un margen de operación 87-200 Vdc y/o 100-185 Vac configurable por software. La fuente de alimentación propia, deberá tener aislamiento galvánico entre las tensiones de entrada y de salida, medios de protección por bajo y alto voltaje para prevenir daños en el equipo , protecciones por cortocircuito y sobrecarga , filtros adecuados para evitar la entrada de ruido desde el sistema de alimentación, o que el equipo imponga ruido sobre este y cumplir con la última edición de las normas ANSI/IEEE C37.90, IEC 60801 e IEC 61000.

7.2 Canales Análogos y Señales Digitales

Los registradores de fallas deben ser equipos digitales, completamente programables con las siguientes características:

7.2.1 Canales Análogos

• Debe poder analizar 16 canales análogos (8 de tensión y 8 de corriente) con conexión directa a los transformadores de instrumentación (sin equipos de interposición o shunt). La relación de transformación deberá ser ajustable por Software.
  • Entradas de tensión nominal : Hasta 150 Vrms F-N Configurable vía software.
  • Entradas de Corriente: 1 Amp y 5 Amp rms configurable vía software.

7.2.2 Señales Digitales

Proveer salidas digitales y lógicas programables.

Entradas

• Debe disponer de 24 entradas digitales libres de potencial con alimentación a 125 Vdc y un thereshold de 88V.

Salidas

• Debe disponer de 8 salidas digitales libres de potencial con tensión nominal de 125 Vdc.
• Las salidas binarias deben poder anunciar hacia otro dispositivo la falla de hardware o la pérdida de alimentación DC del equipo .

7.3 Almacenamiento y Procesamiento

Los registradores deben de disponer de microprocesadores de última tecnología, con la capacidad de procesamiento y velocidad acorde con su función.

Los registradores deben tener capacidad de muestreo mayor a 15 kHz que permita registrar eventos transitorios de corta duración en el sistema . De igual manera se podrán obtener el registro dinámico de oscilaciones de potencia.

El registrador deberá disponer de disco de almacenamiento de estado sólido SSD mayor de 30 GB, protegido contar fallas en el sistema de alimentación.
Los eventos en memoria del registrador serán almacenados como mínimo con la siguiente información:

• Identificación de la subestación , nivel de tensión , bahía y registrador de fallas.
• Frecuencia de muestreo.
• Duración del tiempo de prefalla (a definir por el usuario ) y post-falla (a definir por el usuario ).
• Fecha y hora de la orden de arranque en formato dd.mm.aaaa /// hh.mm.ss.msg.
• Señal trigger del evento almacenado.
• Criterio de arranque.
• Cantidad y tipo de los canales muestreados.
• Comportamiento de las señales análogas y digitales involucradas en el evento con la frecuencia de muestreo especificada.

7.4 Activación y duración de Registros

El registrador deberá indicar que señal inició cada evento y cuales señales cambiaron de estado, con el tiempo de ocurrencia de cada cambio. El registro de señales se podrá activar en los siguientes casos entre otros:

• Por comando externo.
• Por cambio de estado en una señal digital.
• Por señales provenientes de Protocolo IEC 61850 vía mensaje GOOSE.
• Por cambios en los valores de señales análogas (tensiones y corrientes).
• Combinación de las mencionadas anteriormente.

Respecto a la duración del evento :

• Adquisición y almacenamiento de los últimos (500) eventos en la memoria del registrador de fallas.
• El registro debe mantenerse y permanecer en la memoria del registrador, además de la transmisión exitosa del evento indicado en el ítem anterior, con secuencia de sobre escritura por el registro más antiguo.

7.4.1 Formatos de Archivo

Los archivos de datos generados por el registrador deben utilizar el formato COMTRADE (Common Format for Transient Data Exchange), de acuerdo con lo estipulado en la Publicación IEEE C37.111 ((Standard Common Format for Transient Data Exchange for Power Systems.)), los archivos se podrán exportar a COMTRADE. Deberá poder almacenar al menos 100 archivos Comtrade, los tiempos de registro de pre-falla y post-falla deben ser programables, y ajustables para la siguiente longitud de tiempo a 16kHZ.

Prefalla :
Debe ser ajustable, desde 0 a 1 segundo de longitud en pasos de al menos 50 ms.
PostFalla :
Debe ser ajustable, desde 0 a 3 segundos de longitud en pasos de al menos 50 ms.

Las oscilografias deberán contener mínimamente:

• Todas las Señales análogas
• Todas las señales digitales
• Señales Lógicas.
• Señales tipo Goose de entrada.

7.5 Comunicaciones

Los registradores de falla deben disponer de puerto locales para programación y extracción de registros, de igual manera debe poder integrarse simultáneamente al sistema Scada y al Sistema de Gestión de Protecciones, este equipo debe disponer de al menos:

• Un puerto de comunicación frontal USB o Ethernet para configuración, diagnóstico local y remoto a través del software propietario y su licencia que será parte del suministro, junto con el archivo de configuración definitivo.

• Dos puertos de comunicación posterior para integración al Scada y/o sistema de gestión de protecciones: Interfaz de comunicación óptica con conector LC multimodo, 10/100Base Mbps con protocolo IEC61850-8-2. Dicha interfaz deberá ser redundante (PRP) y HSR. La configuración de la topología de comunicaciones deberá permitir, la conexión tipo “Estrella Redundante” con los demás equipos de la subestación por medio del protocolo de redundancia PRP (Parallel Redundancy Protocol).

• Un puerto de comunicación posterior Ethernet RJ45 10/100 Mbps de cobre. Debe tener protector de puerto . Puerto para configuración, diagnóstico local y remoto a través del software propietario y su licencia que será parte del suministro junto con el archivo de configuración definitivo, acceso al sistema de gestión de protecciones.

• Debe contar con puertos de comunicaciones al bus de estación con protocolo IEC61850 para recibir los mensajes GOOSE, además de integrarse a la red de comunicaciones con HMI y el centro de gestión de protecciones, para poder descargar los eventos registrados, por protocolo TCP/IP con interfaz en fibra óptica suministrada en la solución 10/100/1000 base Tx o Rx.

El protocolo de comunicaciones IEC61850 y DNP3 deberán ser propios del registrador, es decir que no se validaran convertidores de protocolo externos.

7.6 Sincronización de Tiempo:

El registrador de fallas debe permitir la sincronización en tiempo con el reloj Satelital GPS con una precisión menor a 0.5 ms a través de los siguientes medios:

• Protocolo IRIG-B eléctrico demodulado, con conector de presión BNC, de no tener disponible el tipo de conector solicitado, el proveedor deberá suministrar a su costo todos los convertidores necesarios para realizar la conexión a la red de sincronización.
• Protocolo de sincronización PTP.
• Sincronización de tiempo del controlador vía SNTP.

7.7 Señalización :

El registrador de fallas debe tener al menos la siguiente señalización :
A.Para el SAS mediante la red de comunicaciones de la subestación .
B.Debe contar con contactos libres de potencial para señalización de falla IED y memoria llena.
C.Indicación en el registrador de fallas mediante LED o despliegue alfanumérico de:

• Registrador de fallas indisponible
• Batería interna baja.
• Baja señal sincronización de tiempo.
• Falla comunicaciones.
• Falla sistema de almacenamiento.
• Evento arrancado.
• Baja capacidad de memoria.
• Falla por temperatura.
• Evento en memoria no descargado.
• Falla LAN A.
• Falla LAN B.

7.8 Seguridad de manipulación:

Cyberseguridad, el registrador de fallas debe disponer de controles de seguridad que eviten efectuar cambios en la programación sin autorización, adicionalmente debe permitir realizar calibraciones al mismo a través del software y verificación del comportamiento de las señales análogas y digitales cableadas y en mensajes GOOSE en tiempo real del sistema . El registrador deberá supervisarse y ajustarse por medio de diferentes niveles de contraseña. Por lo tanto, estarán equipados con las unidades de comunicación y accesorios de conexión necesarios para lograr el enlace mediante un sistema de monitoreo de protecciones. El intercambio de información (Programación del dispositivo y acceso a la información almacenada en su memoria), se podrá hacer independientemente para los tres niveles siguientes:

• Mediante un computador portátil para conectarse a un puerto ubicado en el frente de cada equipo , utilizando el software de usuario que se suministrará con el equipo .
• Por medio de la conformación de una red de datos mediante el uso de puertos Ethernet redundantes bajo protocolo PRP, para conectarse en fibra óptica en los concentradores redundantes de comunicaciones (Bus de Estación) de la subestación . El equipo debe disponer por estos puertos el protocolo IEC61850 edición 2 y el protocolo propietario con el fin de realizar la gestión remota del equipo de registrador de Fallas y el envío de la información requerida por el sistema SCADA del centro de control.
• A través del sistema de Gestión de Protecciones.

7.9 Funciones adicionales:

• Todos los equipos deberán llevar una placa conteniendo las características técnicas principales. Adicionalmente, en la placa, se deben mostrar el número de orden de compra y nombre del Cliente. La placa debe ser de acero inoxidable.
• Los equipos registradores de fallas deberán ser diseñados con los últimos adelantos en tecnología electrónica , es decir, deberán ser diseñados utilizando técnicas de microprocesadores.
• La alimentación a los circuitos electrónicos de los equipos del registrador de Fallas deberá efectuarse a través de un convertidor de tensión AC/DC - DC/DC, el cual formará parte del equipo , no aceptándose otras formas de bajar el nivel de tensión como por ejemplo el uso de resistencias en serie, o transformadores auxiliares.
• Todos los elementos componentes de los equipos del registrador de fallas deberán alojarse en caja metálica única con grado de protección mínimo IP54 en el frontal e IP50 en la caja. La caja deberá contar con terminal de puesta a tierra .
• Los equipos podrán supervisarse y ajustarse remotamente, por lo tanto, estarán equipados con puertos de comunicación necesarios para lograr el enlace mediante un sistema de monitoreo de protecciones.
• La configuración del registrador de fallas debe permitir realizar acceso simultáneo al mismo dispositivo a través de las diferentes interfaces de comunicación (Gestión Remota y Telecontrol).
• El uso del protocolo IEC 61850 debe permitir entre otras funcionalidades:
  • Descarga y programación de parámetros de configuración. Es requerido e indispensable que sea posible leer la configuración (settings, lógicas, archivo 61850) del dispositivo por su puerto frontal y remotamente sin necesidad de tener una base de datos anterior.
  • Registro y descarga de eventos con oscilografías, haciendo uso del software propietario del equipo .
  • Debe permitir realizar la gestión del equipo a través del mismo puerto de comunicaciones del IEC61850.
  • Cumplir con el estándar internacional PRP (Parallel Redundancy Protocol, IEC 62439-3).
  • Los mandos locales del dispositivo deben ser libre de password o tener la posibilidad de ajustarle una de seguridad .
  • Si se realiza algún cambio en la configuración del dispositivo que no afecte el archivo de IEC61850 tales como (cambio en nombre de una señal, cambio en lógicas, cambio en la # ?creación de una señal que no se envía en 61850) no debe afectar la configuración del archivo IEC61850 y por ende la comunicación con el Gateway.
• El suministro de los equipos de los registradores de fallas deben contemplar los diferentes programas que sirven de interface con el usuario , permitiendo así su configuración y ajuste, verificación del listado de parámetros, listado de sucesos y despliegue de valores medidos. Estos programas deberán ser del tipo menú auto explicativo en ambiente (Windows 7, 32 y 64 bits) y (Windows 10 Enterprise 64 bits), con rutinas para prueba y diagnóstico propio.
• Las salidas y entradas digitales deberán ser programables con los diferentes modos de operación.
• Los bornes de conexión de cada unidad deberán estar ubicados en la parte posterior del dispositivo y deberán ser de construcción robusta con tornillo. Los mismos deberán ser aptos para la conexión de conductores de cobre de - 4 mm² de sección para el circuito de corriente y de 2,5 mm² de sección para el circuito de tensión y de control.
• Ante la pérdida de la tensión de alimentación del equipo registrador de fallas, éste debe conservar los ajustes, sucesos, históricos y señalizaciones.
• Los equipos dispondrán de auto supervisión continua y de auto diagnóstico para detección interna de falta de batería, fallas físicas y lógicas con indicación de in disponibilidad del equipo en el panel frontal, por medio de un led de indicación, por contactos libres de tensión y a través del puerto de comunicación para el sistema de control local y remoto.
• Todas las funciones de control, anunciación y alarma deben ser programables a través del software y manualmente.

7.10 Licencias del Software

El Proveedor debe entregar las licencias y las actualizaciones que esta tenga durante el tiempo de garantía del dispositivo para el uso del software de los equipos de control suministrados. Estas licencias deben permitir su uso ilimitado. Entregar licencias de todo el software que sean requeridos para la configuración del dispositivo.

7.11 compatibilidad electromagnética

Los equipos serán instalados en nuevos tableros de control y protección que a su vez estarán ubicados en la casa de control o en unas casetas de control distribuido en el patio de las subestaciones. Los tableros podrán ser tipo rack de 19”; 800x800x2200 mm.

Todos los equipos electrónicos deben soportar las perturbaciones electromagnéticas esperadas en una subestación de alta tensión .

Estos equipos se deben poder instalar en las cercanías de los conductores de las subestaciones de 500 kV, 230 kV y 115 kV, con múltiples acoples capacitivos e inductivos; sus conexiones a tierra se realizarán a la malla de tierra principal la cual estará interconectada con los neutros de los transformadores y con los cables de guarda de las líneas de 500 kV, 230 kV y 115 kV.

Bajo estas circunstancias es inevitable que existan severas perturbaciones de alta y baja frecuencia a través del espacio aéreo y cualquier conexión eléctrica entre el equipo electrónico y los demás componentes de la subestación especialmente en condiciones de corto circuito, apertura y cierre de equipos de maniobra , desequilibrios en el sistema de potencia, tormentas eléctricas de origen atmosférico y otras causas similares.

Si el Proveedor dispone de una tecnología más confiable o considera necesario introducir alguna mejora a estas especificaciones, deberá solicitar a Enel Colombia S.A ESP la realización de las modificaciones requeridas para obtener su aprobación; en estos casos se deben mantener inalterados todos los costos del proyecto.
El Proveedor deberá demostrar, mediante la presentación de los correspondientes certificados de pruebas, que todos los equipos electrónicos utilizados en el proyecto cumplen los requisitos aplicables de las normas IEC 60255 e IEC 61000-4 así:

Descarga electrostática: Nivel 3, 8 kV
Campo electromagnético radiado: Nivel 3, 10 V/m
Aislamiento: Clase III.
Perturbación oscilatoria amortiguada 1 MHz: Clase III

Las especificaciones de los equipos deben seleccionarse de modo que todos los sistemas soporten sin daños ni errores de funcionamiento las perturbaciones electromagnéticas esperadas. Las hojas de características técnicas, las memorias de diseño y los protocolos de pruebas deben mostrar claramente estos aspectos.

8. TABLA DE CARACTERISTICAS TECNICAS GARANTIZADAS

El OFERENTE deberá suministrar la totalidad de las características técnicas solicitadas según el anexo correspondiente, indicando página del manual, catalogo, o especificaciones propias de la fabricación del equipo , en donde se soporte el cumplimiento de estas exigencias contractuales. Podrá suministrar, además, la información adicional que considere necesaria.

Este anexo debe diligenciarse en su totalidad de forma clara. La información suministrada en forma confusa, incompleta, errónea y/o con espacios en blanco, podrá ser causal para la eliminación de la oferta.

En caso de existir incompatibilidad entre las características técnicas garantizadas y los catálogos, hojas técnicas, especificaciones originales de fábrica y/o demás documentos anexos, se deberán aclarar; de lo contrario, se considerará que la característica técnica garantizada no es válida.

Todas las aclaraciones que un proponente considere necesario hacer respecto de alguna o algunas de las características técnicas garantizadas, las podrá efectuar. Estas harán parte integral de las características técnicas garantizadas.

Las características técnicas garantizadas por el Proponente deben corresponder, en su totalidad, a las que tienen los bienes que cotiza las cuales podrán serán verificadas por medio de las pruebas en fábrica solicitadas en esta especificación técnica . En el evento de salir favorecido con el contrato debe entenderse que estas mismas características serán las que, ya en calidad de contratista , se compromete y certifica que entregará en cada uno de los bienes durante la ejecución del mismo.

9. REPUESTOS Y HERRAMIENTAS ESPECIALES

9.1 Repuestos

Es responsabilidad del oferente sugerir las cantidades y tipo de repuestos requeridos para los equipos suministrados.

10. CAPACITACIÓN

10.1 Generalidades

En este capítulo se describe la capacitación que deberá impartir el Proveedor al personal de Enel Colombia S.A. E.S.P. y de sus empresas colaboradoras que realizan labores de operación y mantenimiento .

Los ingenieros de la empresa que suministre los equipos, deberán instruir y entrenar al personal de Enel Colombia S.A. E.S.P. en aspectos relacionados con el conocimiento detallado de los equipos y su sistema operativo, su operación y mantenimiento preventivo y correctivo.

El personal que dicte la capacitación deberá estar certificado por la casa matriz que fabrica los equipos para dictar dichas capacitaciones.

En este sentido deberán divulgar y transmitir en forma precisa la descripción y la información relevante de los planos y manuales de operación y mantenimiento , para lo cual el Proveedor debe prever el tiempo necesario.

Las labores mencionadas deberán ser realizadas en idioma español y a completa satisfacción de Enel Colombia S.A. E.S.P.

El Proveedor deberá remitir a Enel Colombia S.A. E.S.P, para su aprobación, con treinta (30) días calendario de anticipación, los temas detallados que propone tratar y el perfil de las personas encargadas de la capacitación. También deberá informar de ayudas didácticas tales como computadores, proyector de video, etc., que va a utilizar.

La capacitación se deberá llevar a cabo 1 mes antes del inicio de los trabajos de pruebas y puesta en servicio de la primera subestación a intervenir. Deberá incluir una parte tanto teórica como práctica con equipos iguales a los que serán instalados y el software de programación de los mismos. Asimismo, se exige una sesión de la capacitación On Site que permita describir los retos que se han detectado en la implementación de los equipos registradores de Fallas.

El Proveedor deberá presentar un programa preliminar de capacitación con las siguientes actividades:

• Instrucción: Esta actividad se deberá desarrollar en aula, en donde se realizará una presentación teórica del principio de funcionamiento del equipo y del desempeño que se espera de éste. La infraestructura física y logística es responsabilidad del Proveedor. La propuesta de capacitación teórica debe incluir como mínimo 16 horas para 10 a 15 asistentes.

• Entrenamiento: Esta actividad busca proveer el suficiente conocimiento de los equipos al personal de Enel Colombia S.A. E.S.P., de forma tal que éste quede apto para operar, programar, diagnosticar, mantener y reparar los equipos instalados. Esta capacitación debe estar prevista para un tiempo mínimo de 16 horas para 10 a 15 asistentes.

• Lecciones aprendidas (Capacitación On Site): Esta actividad busca describir las lecciones aprendidas en la parte técnica en lo relacionado a la instalación, configuración, pruebas y puesta en servicio de los equipos en las subestaciones Enel Colombia, de forma tal dicha experiencia sea asimilada por el personal . Esta capacitación debe estar prevista para un tiempo mínimo de 8 horas para 10 a 15 asistentes.

Durante las pruebas y puesta en servicio , el Proveedor deberá resolver las inquietudes del personal de Enel Colombia S.A E.S.P. de tal manera que se aclaren las dudas que pudieran surgir sobre cualquier aspecto relacionado con los equipos suministrados.

11. GARANTÍAS

Los equipos suministrados deberán ser cubiertos por una garantía respecto de cualquier defecto de fabricación, que incluya los recursos de equipos y humano, por un plazo de 10 años a partir de la fecha de puesta en servicio de cada uno de ellos.

El Proveedor deberá suministrar atención de fallas con diagnóstico y plan de solución en menos de 24 horas para cada evento , durante 4 meses posterior a la entrada en servicio y asumir todos los costos derivados de estas actividades.

SE Debe entregar a Enel Colombia todo lo referente a cableado para comunicarse con el dispositivo por su puerto de gestión.

12. REQUISITOS MINIMOS DE EXPERIENCIA

Los Oferentes del proyecto deberán cumplir con un requisito mínimo de suministro de 100 equipos iguales a los ofertados, en actividades realizadas en los últimos tres (3) años.

13. INFORMACIÓN TECNICA POR PRESENTAR EN LA OFERTA

Para facilitar la correcta integración de la oferta por parte del PROPONENTE, para su estudio y evaluación por parte de Enel Colombia S.A. ESP, como mínimo los oferentes deben incluir en su oferta técnica la siguiente información, la cual debe presentarse debidamente catalogada de manera secuencial según los literales descritos abajo, y los archivos identificados (marcados) con la documentación o información que contiene cada uno:

• Características técnicas garantizadas de los equipos ofrecidos, en formato Excel.
• Descripción, certificados de calidad , reportes de pruebas de los equipos.
• Descripción de las garantías ofrecidas.
• Manual de operación de los equipos
• indicar si presenta desviaciones a las especificaciones técnicas.
• Cronograma de entrega.
• Lista de referencia de suministros de los equipos ofertados.
• Cualquier otra información que el oferente estime pertinente.

NOTA: Enel Colombia S.A. ESP podrá rechazar cualquier propuesta que no cumpla con este requisito en un ciento por ciento, y con la calidad esperada de la misma.

Anexo 1