Conceitos e Experiências no Brasil de Carrier Digital · Como os sistemas CARRIER analógicos e...

Conceitos e Experiências

no Brasil de Carrier Digital

Grupo de trabalho D2.01

Jorge Luiz Fernandes Camara (Coordenador), Flávio de Moura

Coelho, Laureano Jose Piconez Bouzon, Nagib Bechara Pardauil,

Hercules Gomes Tostes, José Vanderlei da Silveira,

Luciano Fonseca, Marcos Guimarães Castello Branco,

Fabrizio Gibin, Claudio Trigo de Loureiro

ÍNDICE 1 – OBJETIVO 1 2 – INTRODUÇÃO 1 3 – DEFINIÇÕES E ABREVIAÇÕES 2

3.1 – Definições 2 3.2 – Abreviações 2

4 – INFORMAÇÔES GERAIS SOBRE A TECNOLOGIA CARRIER 3 4.1 - Por que usar o CARRIER Digital? 4

4.2 - Aumento de capacidade 4

4.3 – Aplicações 4 5 – PLANEJAMENTO DE SISTEMAS CARRIER DIGITAL 5 5.1 – Planejamento de Frequências 5 5.2 – Características de um canal DPLC 5

5.3 – Eficiência de um canal DPLC 6

5.4 – A característica “C/SNR” de um canal digital 6

5.5 – Relação Sinal Ruído (SNR) 7

5.6 – Nível de Potência do canal DPLC medido na entrada do receptor 7

5.7 – Nível de Potência do Ruído medido na entrada do receptor 8

5.8 – Relação Sinal Ruído (SNR) na entrada do receptor 9

5.9 – Sensibilidade no canal Receptor (Rx) de um enlace DPLC 9

5.10 – Características de Linhas de Alta Tensão 10

5.11 – Plano de Frequências para um enlace desejado de DPLC 10

5.12 – Nível de Potência do Ruído Corona 10

5.13 – Atenuação (aL) de enlaces PLC 11

5.14 – Comentários gerais sobre o capítulo 11

5.15 – Procedimentos para o planejamento de um enlace DPLC 11

5.16 – Transmissão de Serviços de Teleproteção em equipamentos CARRIER 12

5.17 – Limitações Práticas 12

6 – FLEXIBILIDADE OPERACIONAL E EXEMPLOS DE APLICAÇÃO 14 6.1 – Uso como Back-Up para sistemas de comunicação em banda larga 16 7 – ASPECTOS IMPORTANTES A SEREM CONSIDERADOS PARA APLICAÇÕES DO DPLC EM REDES DIGITAIS 17 7.1 – Geral 17

7.2 – Jitter 17

7.3 – Limitações em seções de voz comprimidas 18

7.4 – Adaptabilidade de um canal DPLC 20

8 – QUALIDADE DOS ELEMENTOS DE ACOPLAMENTO 20

9 – MEDIDAS IMPORTANTES 20 9.1 – Nível de Saída / Nível de Entrada 21 9.2 – Nível de Ruído 21 9.3 – Relação Sinal – Ruído (SNR) 21 10 – PARÂMETROS DE PERFORMANCE (QoS) 21 10.1 – Geral 22 10.2 – Performance de um sistema PLC Digital 22

11 – COEXISTÊNCIA ENTRE PLC’S DIGITAL E ANALÓGICOS 23 11.1 – Migração / Implementação de Carrier Digital em uma rede existente de

canais analógicos 23

12 – INTEGRAÇÃO DE SISTEMAS DPLC NAS REDES EXISTENTES 24 12.1 – Como o PLC Digital poderá ser integrado às futuras redes? 24 12.2 – Gerenciamento de Redes com Carriers Digitais 24

13 – PLANEJAMENTO DE FREQUENCIAS NO BRASIL 25 13.1 – O congestionamento de frequências no Brasil e os benefícios com o uso

do DPLC 25 13.2 – O retrofit como melhor solução para os sistemas DPLC no Brasil devido

ao congestionamento de frequências 26 14 – QUADRO RESUMO COM AS EXPERIÊNCIAS EM DPLC NO BRASIL 26

15 – CONCLUSÃO 28 16 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 28 ANEXOS ANEXO A - FORMULÁRIO CARRIER DIGITAL 30 ANEXO B – TABELA GERAL DE DPLC NAS CONCESSIONÁRIAS DE ENERGIA NO BRASIL 31 ANEXO C – “CASE” ESCELSA 40 ANEXO D – “CASE” CTEEP 43 ANEXO E – “CASE” CHESF 47 ANEXO F – “CASE” ELETRONORTE 51 ANEXO G – “CASE” COBELUX 55

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1.0 - OBJETIVO

Este trabalho foi elaborado por uma “Task Force” criada pelo Comitê de Estudos do CIGRE Brasil CE D2 para estudar a aplicação de Sistemas OPLAT Digital no Brasil. A “Task Force” nasceu como um grupo espelho da “Task Force” internacional TF D2.08, existente na época, que publicou a Technical Brochure “Digital Power Line Carrier Equipment” em agosto de 2006.

Baseado no princípio de que a nova tecnologia DPLC (Digital Power Line

Carrier), tem uma capacidade bem maior de transmissão quando comparada aos Sistemas PLC analógicos (APLC), ocupando a mesma banda de freqüência, este trabalho traz um resumo sobre os principais conceitos do sistema, as diversas possibilidades de aplicações com esta tecnologia, aspectos importantes para o planejamento e ainda traz a experiência do seu uso em diversas Concessionárias de Energia Elétrica no Brasil.

2.0 - INTRODUÇÃO

Devido ao baixo custo e simples implementação, os sistemas CARRIER Digital para transmissão de voz, dados e teleproteção, tiveram um crescimento considerável nos últimos anos nas Concessionárias de Energia Elétrica no Brasil.

A nova tecnologia DPLC, iniciada aqui no Brasil a partir do final dos anos 90, combina novos circuitos e firmwares computadorizados com vantagens sobre a série de circuitos analógicos, a fim de alcançar uma grande performance e uma fácil adaptabilidade para todos os requisitos no campo da comunicação e compatibilidade com os sistemas CARRIER analógicos.

O sistema DPLC é usado para comunicação em Linhas de Transmissão entre Centros de Controle, Subestações e Usinas de Energia e é capaz de transmitir mais informações do que um PLC (Power Line Carrier) Analógico tradicional, tais como:

Transmissão de mais canais de voz / telefonia (serviços telefônicos, assinante remoto, conexões a quatro fios, conexões entre Centrais Telefônicas e também ligações ponto-a-ponto (Hot-Line);

Transmissão de FAX com 2400 até 9600 bps (bits por segundo);

Canais de Teleoperação e aplicações do sistema SCADA;

Transmissão de mais canais de dados (ou canais de dados com maiores taxas de transmissão);

Interligação remota via Internet sobre protocolo TCP/IP;

Canal com taxa de transmissão de até 256kbit/s podendo ser, por exemplo, usado como um canal tributário de uma rede de Telecomunicações Digital;

Teleproteção.

Todas estas informações acrescidas da teleproteção analógica tradicional, podem ser combinadas ao mesmo tempo em um único canal simples que ocupa uma largura de banda predefinida no espectro de Rádio Freqüência (RF), típico para sistemas CARRIER, de 24 a 500kHz. A quantidade de informação que pode ser transmitida é limitada pela largura de banda (BandWidth) do sinal de RF, cujo valor

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típico é de 4kHz para um equipamento monocanal. O canal de recepção (Rx) usa outros 4kHz, sendo esta banda de freqüência usualmente adjacente ao canal de transmissão (Tx). Em um equipamento de dois canais, mais informações podem ser transmitidas, neste caso, portanto, ocupando uma largura de banda de 2 x 4kHz.

3.0 - DEFINIÇÕES E ABREVIAÇÕES

3.1. – Definições Tempo de Disponibilidade (Available Time - AT)

Começa quando a BER é melhor do que 10-3 para 10 segundos consecutivos e termina quando a BER é pior do que 10-3 para 10 segundos consecutivos

C/SNR (Capacidade versus Relação Sinal Ruído - SNR)

Capacidade do DPLC expressada em bits por segundo para uma dada taxa de Relação Sinal Ruído (SNR)

Segundos Errados Intervalo de um segundo com algum erro

Segundos Livres de Erros Segundos sem nenhum erro de bit.

Largura de Banda Banda de freqüência do Carrier incluindo sua portadora de sinais (piloto de sinal) e seus sinais auxiliares. Esta é normalmente definida para um range de 4kHz.

Taxa de Transmissão A taxa de dados incluindo cabeçalho para multiplexação, sincronismo etc...

Tempo de Indisponibilidade (Unavailable Time- UAT)

Começa quando a taxa de erro (BER) é pior do que 10-3 para um intervalo de 10 segundos consecutivos e termina quando a BER é melhor do que 10-3 para 10 segundos consecutivos

3.2. - Abreviações

aL Atenuação de Linha AMUX Multiplexer de Acesso OPLAT Ondas Portadoras em Linhas de Alta Tensão APLC Power Line Carrier Analógico AF Áudio Freqüência AT Tempo de Disponibilidade (Available Time) AWGN Ruído Aditivo Gaussiano Branco BN Banda de Freqüência Nominal BER Taxa de Erro de Bit (Bit Error Rate) BW Largura de Banda BWa Largura de Banda Bruta com um canal APLC BWd Largura de Banda Bruta com um canal DPLC C Capacidade Cd Capacidade (Líquida) de transmissão de um canal DPLC C/SNR Capacidade versus SNR dSNR Diferença em SNR para uma taxa de BER de 10-6 e 10-3

DTMF Tom Dual de Multi-Freqüência DPLC Power Line Carrier Digital EC Cancelamento de Eco Eff Eficiência de canal DPLC EFS Segundos Livres de Erros ES Segundos Errados MFC Codificação Multi-Freqüência

3

Nd Nível de Ruído em um canal de DPLC PABX Central Comutadora Privada Automática (Central Telefônica) PAPR Relação entre Pico de Potência e Potência Média PEP Pico de Potência Envelopada PEPd Pico de Potência Envelopada para um canal DPLC PLC Power Line Carrier QoS Qualidade de Serviço RF Radio Freqüência SCADA Sistema Supervisório de Controle e Aquisição de Dados Sd Nível de Potência de um sinal de DPLC na entrada do receptor Sdmin Nível mínimo requerido de entrada de potência de um sinal DPLC SES Severely Errored Seconds SNR Relação Sinal Ruído (Signal-to-Noise Ratio) UAT Tempo de Indisponibilidade (Unavailable Time)

4.0 - INFORMAÇÔES GERAIS SOBRE A TECNOLOGIA CARRIER

As Linhas de Transmissão apresentam baixa atenuação no espectro de freqüências entre 20 kHz e 500kHz e são, portanto, um bom meio de comunicação sobre médias até longas distâncias (tipicamente de 20 até 500km). O máximo alcance de um enlace de comunicação com PLC operando aproximadamente em 80kHz ou menos, pode em algumas aplicações chegar até 800km o que certamente não poderia ser alcançado por qualquer outro meio de comunicação para atendimento às Concessionárias de Energia Elétrica (cabos, fio piloto, enlaces de rádio ou enlaces ópticos) sem repetidoras ou subestações intermediárias.

Com a instalação de um acoplamento apropriado à Linha de Transmissão, associado as bobinas de bloqueio nas subestações ou usinas de energia, canais de comunicação podem ser providos com segurança e confiabilidade mesmo sob as condições severas de uma linha de transmissão de alta tensão.

Os sistemas PLC são projetados para estabelecer enlaces de comunicação mesmo com os altíssimos níveis de ruído das LT´s e excluir qualquer possibilidade de espúrios falsos ou falsos sinais de “Trip”.

Mesmo devido ao custo adicional do acoplamento, ou seja, caixas de sintonia e bobinas de bloqueio, especialmente em tensões extra-altas (500kV, 750kV ou mesmo 1000kV) o custo total dos sistemas PLC são relativamente baixos se comparados a outras tecnologias e a relação custo x benefício se torna mais favorável devido às longas distâncias que os sistemas CARRIER podem atingir.

Além disto, a manutenção é feita dentro das subestações, evitando-se custos adicionais com os deslocamentos das equipes técnicas para uma repetidora distante de uma subestação.

Estas são as três principais razões do porque muitas Concessionárias de Energia Elétrica preferem os Sistemas Carrier Digital para seu sistema de comunicação operacional.

Como os sistemas CARRIER analógicos e digitais são usados em quase todos os países no mundo, para transmitir informações sobre linhas de alta tensão e se tornaram um importantíssimo meio de gerenciamento e segurança para as instalações elétricas nos sistemas de potência, recomendações internacionais foram largamente estabelecidas. Recomendações Técnicas para os acoplamentos PLC e equipamentos terminais PLC de banda simples ou de canais múltiplos (Normas IEC 353, 358, 481, 495 e 834) e também para os enlaces de PLC (IEC 663). Todas as recomendações pertinentes do ITU-R e ITU-T também foram levadas em consideração nas Publicações

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do IEC 495, de forma a assegurar a confiabilidade necessária para as Concessionárias de Energia.

4.1. Por quê utilizar o CARRIER Digital (DPLC) ?

Esta nova tecnologia transformou o PLC analógico tradicional e possui uma

capacidade de transferir dados digitais via canais analógicos com taxas de transmissão de dados de até 256kbps.

Os PLC´s Digitais podem ser conectados a canais RS-232/V.24/V.28, G.703 e RS422/V.11 para Dados e 2 Fios, 4-Fios com E & M para voz e podem suportar conexões usando TCP/IP e aplicações com redes LAN também. Além disto, normalmente os serviços mais tradicionais tais como, telefonia, dados, FAX ou transmissão de sinais FSK continuam operando em conjunto com tais sinais.

Os DPLC hoje do mercado usam diferentes tecnologias de processamento, tais como:

Quadrature Amplitude Modulation (QAM);

Multicarrier Modulation (MCM);

Trellis Coding Modulation (TCM);

Echo Cancellation (Cancelamento de Eco);

Adaptive Equalization;

Time-Division Multiplexing (TDM);

Speech Compression (Compressão de Voz).

Qualquer enlace analógico de PLC pode ser modificado ou “ampliado” (retrofit ou upgrade) por um Carrier Digital, aumentando sua capacidade de comunicação. A infra-estrutura existente pode ser reutilizada mais eficientemente, sem a necessidade de novos investimentos na mesma.

4.2. Aumento de capacidade

Sistemas Carrier Digitais usam o que há de mais novo na tecnologia de

processamento digitalizado, permitindo a implementação de um sistema de transmissão com o qual é tão robusto quanto econômico com a mesma largura de banda.

Sob condições favoráveis, taxas de transmissão de até 256kbps podem ser alcançadas hoje em dia e a tecnologia continua crescendo e sendo desenvolvida para permitir taxas de transmissão ainda maiores do que esta, com um mínimo de banda bruta requerida.

Portanto, os sistemas DPLC permitem a transferência de três a quatro vezes mais o número de canais de voz e dados, se comparados a tradicional tecnologia analógica, ocupando a mesma largura de banda.

4.3. Aplicações

O DPLC é um sistema desenvolvido e projetado para transmissão de dados e

voz e suporta ainda os comandos de teleproteção. Os enlaces de DPLC podem ser usados em Linhas de Transmissão de qualquer

nível de tensão ou comprimento. Quando o problema do congestionamento de freqüências é relevante, o DPLC pode trazer inúmeras vantagens, porque mais

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informações podem ser “empacotadas” na mesma banda de freqüência, sem a necessidade de mais canais de Carrier.

Com uma taxa de transmissão de 64kbps, por exemplo, uma eficiente e barata interconexão entre uma ou duas redes de banda larga podem ser estabelecidas.

Enlaces de DPLC podem ser utilizados como um backup para informações vitais que trafeguem entre enlaces de fibras ópticas ou enlaces de microondas.

5.0 - PLANEJAMENTO DE SISTEMAS CARRIER DIGITAL

5.1. Planejamento de Freqüências Somente um planejamento com qualidade poderá assegurar o uso racional do

espectro de freqüências dedicadas para comunicação com PLC, enlaces com confiabilidade operacional e consequentemente uma alta Qualidade de Serviços (QoS).

O Planejamento de enlaces CARRIER é baseado em quatro pilares:

Características do equipamento: com o qual o enlace de PLC será “configurado”;

Características de telecomunicações da linha de alta tensão: com a qual o enlace planejado de PLC estará operando, como resposta de freqüência (atenuação e perdas por reflexão do sinal) e nível de ruído corona na dada banda de freqüência planejada para o enlace;

Plano de freqüências dos sistemas CARRIER existentes: disponibilidade de espaços de freqüências livres dentro do plano de freqüências de sistemas CARRIER;

Requisitos de aplicação: tendo em mente a capacidade de transmissão mínima requerida de um canal DPLC - Cd, a máxima taxa de BER permitida e o tempo de disponibilidade – AT.

O conhecimento dos dados acima permitirá a realização de um bem sucedido

planejamento de enlace PLC. O procedimento de planejamento é descrito em sua integridade nas Normas

IEC 60663 [2]., IEC 60495 [3] e também na ANSI / IEEE Std. 643-1980 [4]. Além das características mencionadas acima o planejamento de freqüências

devem se preocupar com possíveis linhas com Tap, linhas com incidências de emissão de espúrios e a performance quando existe possibilidade de interferências.

A necessidade de espaçamentos de banda entre sistemas CARRIER analógicos e sistemas CARRIER digitais deve sempre ser estudada com cautela.

5.2. Características de um canal DPLC

A prioridade do planejamento de enlace para um canal DPLC, é assegurar

adequadamente uma alta relação sinal-ruído (SNR) medida no canal de entrada do receptor em condições adversas de operação. Uma mudança da SNR para abaixo de seu valor crítico causará perdas do canal digital e, por conseqüência, a perda dos serviços de telecomunicações configurados no mesmo. Devido a esta razão, a característica de “C/SNR” (capacidade versus relação sinal-ruído) de um canal de DPLC é um dado de entrada essencial para um bom planejamento do enlace. Em adição à SNR, o tipo de ruído e a distorção do canal são importantes e devem também ser especificados.

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O procedimento de planejamento para enlaces de DPLC deverá incluir,

necessariamente, passos para verificar ou assegurar (em conexão com uma potência adequada de sinal de transmissão (Tx) e o modo de conexão ao meio de transmissão) que a atenuação de um enlace planejado é mais baixa que a máxima atenuação permitida de acordo com os dados técnicos do equipamento DPLC usado (sensibilidade do canal receptor do equipamento DPLC).

5.3. Eficiência de um canal DPLC (Eff)

O dado primário de um canal DPLC é a transmissão de um sinal digital, o qual

pode ser um simples canal de dados ou composto por dados + voz digitalizada usando uma modulação uniforme como, por exemplo, a técnica de multiplexação por divisão de tempo – TDM.

Existem vários tipos de modulação digital e métodos de codificação dos sinais. A segurança e confiabilidade do canal DPLC são extremamente dependentes do tipo de modulação digital implementada.

As características essenciais de um canal DPLC são a taxa de transmissão Cd

dada em bits por segundo (bps) e a banda do canal DPLC dada em Hz. Usualmente estas duas características são programáveis, e é possível escolher-se também diferentes combinações de valores de capacidade de transmissão e banda do canal digital.

A eficiência de um canal digital DPLC é definida, portanto, pela equação: Eff [b/s/Hz; bps/Hz] = Cd / BWd (Eq. 1) É muito importante considerar a seguinte propriedade de um canal DPLC no

procedimento de planejamento de enlace: Quanto maior a eficiência de um canal DPLC, maior é a sensibilidade a

ruídos e interferências. Quanto mais baixa for a capacidade de transmissão Cd quanto possível e mais

larga for a banda BW quanto possível, maior será a contribuição para uma alta disponibilidade de um canal DPLC em condições adversas de tempo. Tal recomendação parece irracional, mas é essencial para uma boa performance.

5.4. A característica (capacidade versus relação sinal-ruído) “C/SNR” de um canal

digital

A relação “C/SNR” de um canal digital é um dado essencial para um planejamento de um enlace DPLC. Exemplos de um “C/SNR” são mostrados na Figura 1. Os dados constantes da Figura 1 são fictícios e ilustrativos somente. O ruído é assumido como AWGN (Ruído Aditivo Gaussiano Branco).

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Pl-Risba_1-sl

Cd

(kbps)

SNR(dB)

0

10

10 15 20 25 30 35 40 45

20

30

40

50

60

70

80

90

100

BER = 10E-6; dSNR = ____ dB

5

BWd

(kHz)

4

8

16

12

Figura 1: “C/SNR” de um canal DPLC

A relação “C/SNR” é sempre dada para certa taxa de BER, usualmente para o valor de 10-6 .

Algumas aplicações são relativamente tolerantes a erros de bits. Um exemplo de tal aplicação é o algoritmo de compressão de canal de voz, com o qual permite uma

taxa de erro BER ≤ 10-3.

5.5. Relação Sinal Ruído (SNR)

O parâmetro SNR é a relação entre o nível de potência da parte útil do sinal do

canal digital e o nível de potência dos sinais de distúrbios (ruído, interferência, distúrbios de impulso) na entrada do receptor (Rx) do canal DPLC.

5.6. Nível de Potência do canal DPLC medido na entrada do receptor

Tipicamente os dados técnicos de um equipamento PLC são a Potência de Pico do terminal PLC (PEP) e a Potência de Pico de um canal digital de um DPLC (PEPd). A relação entre a média e o pico de potência do sinal de transmissão (Tx) do canal DPLC (Peak-to-Average-Power-Ratio – PAPR), depende do tipo de modulação digital implementada.

O Pico de Potência Especificada para um canal DPLC, PEPd pode ser o mesmo que o especificado para um terminal PLC tradicional (em caso de um simples canal), ou somente uma parte proporcional desta potência (no caso de um canal de múltiplas funções em um terminal PLC).

Se um enlace contém somente um canal DPLC, então, a seguinte regra se aplica: PEPd = PEP

No entanto, se um canal DPLC tem múltiplas funções (dados e voz dentro do mesmo canal) a regra acima segue a seguinte norma geral : a parte do terminal PLC PEP, com o qual é dedicada a um canal individual é proporcional ao quadrado da largura de banda do canal. Portanto a equação se torna :

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PEPd(W) = PEP (W) x (BWd / Bn)2 PEPd(dBm) = PEP (dBm) + 20log (BWd / Bn) Bn = na x BWa + BWd,, onde:

Bn é a banda nominal de RF de um enlace PLC para uma direção de transmissão

BWd é a banda bruta de um canal DPLC para uma direção de transmissão BWa é a banda bruta de cada canal APLC para uma direção de transmissão na é o número de canais APLC A medida da relação “C/SNR” deverá ser realizada sob as condições especificadas na Norma IEC 60495 [3], cláusula A.3.1, onde: aL [dB] = PEPd – 15dB – 20log.nd (Eq.2)

nd = BWd / 4kHz, onde : aL [dB] é a atenuação para uma linha artificial PEPd é o valor especificado de PEP para um canal digital BWd é a largura de banda bruta de um canal DPLC para uma direção

de transmissão O nível de potência de um canal DPLC, Sd na entrada do receptor é calculado da equação 3. Valores atuais para várias larguras de banda de canais DPLC são dados na tabela 1 abaixo : Sd[dBm] = PEPd[dBm] – aL [dB] (Eq.3)

BWd (kHz) Sd (dBm)

4 15

8 21

12 24

16 27

20 29

Tabela 1: Níveis de Potência para canais DPLC medidos na entrada do receptor Estes valores devem sempre ser utilizados para cálculo da SNR na entrada do receptor (Rx) quando fazemos medidas de bancada. A qualidade de um equipamento PLC com a qualidade de um canal DPLC depende do uso eficiente da largura de banda do canal digital e da dada potência PEPd.

5.7. Nível de Potência do Ruído medido na entrada do receptor

Medidas de laboratório da característica de “C/SNR” de um canal DPLC podem ser realizadas injetando-se um Ruído Branco simulado. Para definir o método de cálculo e de medição da SNR uniformemente e claramente, o método de medida de

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nível de potência do ruído no canal receptor (Rx) do DPLC deve obrigatoriamente ser definido.

Equipamentos modernos de medidas permitem a medição de níveis de qualquer tipo de sinal dentro da banda de 1 Hz (analisador de espectro). O conhecimento do nível de potência do Ruído Branco dentro deste 1 Hz de banda, permite um simples cálculo do Ruído Branco em qualquer largura de banda BW expressada em Hz, conforme a equação 4 abaixo :

NBW dBm = N1Hz dBm + 10 log BW (Eq. 4)

A largura de banda bruta de um canal DPLC na entrada do receptor é BWd. O nível de Ruído Branco deve ser conhecido dentro do range da banda do canal DPLC para o cálculo correto da SNR, conforme a equação 5 abaixo :

Nd dBm = N1Hz dBm + 10 log BWd (Eq. 5)

5.8. Relação Sinal Ruído (SNR) na entrada do receptor

Medidas da característica da “C/SNR” de um canal DPLC é feita para valores diferentes da SNR. A SNR é calculada baseada na seguinte regra (resultados das equações 3 e 5), conforme equação 6 abaixo :

SNR dB = Sd dBm – Nd dBm (Eq. 6)

5.9. Sensibilidade no canal Receptor (Rx) de um DPLC ( Sd min (BERmax))

Outra característica extremamente importante em sistemas DPLC quando planejamos um enlace é a sensibilidade do canal receptor. Quando em operação, o alto nível de ruído corona e outros distúrbios na linha de alta tensão apresentam limitações muito maiores para uma operação segura e estável do canal de CARRIER digital.

Os dados técnicos de sensibilidade do receptor mostram o mínimo de potência na entrada do receptor onde o canal DPLC opera satisfatoriamente. Não é possível, em níveis baixos de potência, o receptor de canal digital detectar (demodular) o sinal recebido com uma qualidade correspondente.

“Qualidade correspondente” significa que a operação do receptor do canal digital é estável (especialmente do ponto de vista de sincronização) e a taxa de BER é igual a ou mais baixa do que o menor valor especificado.

A sensibilidade do receptor do canal de um DPLC Sd min(BERmax) é expressada como o mínimo nível de potência na entrada do receptor do canal DPLC com o qual o canal ainda opera estável e com uma BER menor ou igual ao valor especificado de BERmax.

A sensibilidade do receptor de canal de um CARRIER Digital é tipicamente um dado técnico o qual mostra as limitações de operação originadas do projeto do fabricante do terminal de DPLC. Especialmente, este dado técnico mostra o nível de potência do ruído, gerado dentro do canal receptor e a interrupção da transmissão de um canal DPLC em relação à recepção de seu próprio terminal. As medidas de sensibilidade de recepção de um canal DPLC são realizadas em laboratório (testes de tipo) sem a presença de uma fonte de ruído externa.

As bandas de frequências de um transmissor (Tx) e um receptor (Rx) podem ser adjacentes, não-adjacentes ou mesmo superpostas. O mesmo valor de eficiência de um canal DPLC Eff, pode ser atingido para diferentes combinações de larguras de banda BWd de canais DPLC’s e sua capacidade de transmissão Cd. Teoricamente, a

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sensibilidade do receptor depende somente dos valores de Eff, independente dos valores de BWd e Cd.,mas na prática isto nem sempre ocorre.

Em condições normais de operação dizemos que o Sd e o Nd são quem determinam o range de operação dos sistemas CARRIER digital.

A sensibilidade do canal receptor combinada com uma PEPd especificada torna possível o cálculo do valor máximo permitido de atenuação de um enlace PLC (com um acoplamento na LT tradicional – fase-terra ou fase-fase), de forma que o BER seja tão baixo ou igual ao valor especificado, conforme a equação 7 abaixo :

aL max dB = PEPd dBm – Sd min(BERmax) dBm (Eq. 7)

Como as diversas aplicações não são igualmente tolerantes a taxas de erros de bits, a sensibilidade do receptor deve ser dada conforme os 2 (dois) seguintes valores abaixo:

BERmax = 10-6 BERmax = 10-3

5.10. Características de Linhas de Alta Tensão

Um planejamento de CARRIER com sucesso requer conhecimento de três características do meio de transmissão (linhas de alta tensão junto com equipamentos de acoplamento), pelo qual o sistema CARRIER irá operar:

Planejamento do plano de freqüências do enlace CARRIER;

Nível de potência do ruído Nd (dBm) medido (ou calculado) na faixa de freqüência do canal CARRIER Digital

Atenuação do enlace PLC

5.11. Plano de Frequências de um enlace desejado para DPLC

O Plano de Frequências (a alocação no espectro de RF) é definido pela Norma IEC 60663 [2].

5.12. Nível de Potência do Ruído Corona É necessário definir o máximo de potência esperado de nível de Ruído Corona

na largura de banda do canal de CARRIER Digital como descrito na Norma IEC 60663[2]. Os valores de níveis de potência de Corona para condições de tempo adverso devem ser sempre considerados.

Os dados de nível de Corona mostrados na Norma IEC 60663[2] e na Norma ANSI/IEEE Std 643-1980[4], são resultados de medidas feitas em linhas de Alta Tensão reais. Tais medidas foram feitas com instrumentos de alta precisão e com resultados em RMS real. A envoltória do sinal de ruído em linhas de HV AC é modulada com um sinal de 150 Hz ou 180 Hz (máxima amplitude do ruído). Isto se deve a própria natureza do Ruído Corona. Por esta razão, a interferência do valor real do Ruído Corona no canal de DPLC é muito maior do que a interferência prejudicial do Ruído Branco com o mesmo valor de nível RMS. Por isto o nível de Corona apresentado nas Normas acima deve ser corrigido em +7 dB, conforme a equação a seguir:

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Nd dBm = NBW dBm + 10 log (BWd / BW) + 7dB (Eq. 8)

5.13. Atenuação (aL) de enlace PLC

De modo geral a atenuação de enlace de um PLC (considerando linha de transmissão + acoplamento) aL deve ser determinada de acordo com o procedimento descrito na Norma IEC 60663[2]. As condições adversas de operação no caminho de transmissão também devem ser sempre consideradas (TAP´s, Linhas com by-pass, transposições e etc...)

5.14. Comentários gerais sobre o capítulo

O planejamento de enlaces DPLC é muito mais exato do que quando

planejamos um canal ou enlace PLC analógico. Isto é devido a alta sensibilidade ao ruído e outras perturbações inerentes aos sistemas CARRIER.

Quando determinamos o plano de freqüências de um enlace DPLC um importante fator deve ser levado em consideração: a atenuação do caminho ou linha aL

cresce quanto mais alto for o valor da freqüência enquanto que o nível de potência é mais baixo proporcionalmente.

O método de acoplamento (conexão de um terminal PLC em uma linha de Alta Tensão – HV) também tem influência sobre a atenuação esperada em uma linha de transmissão. Embora o acoplamento tipo “Fase-Terra” seja muito mais barato, métodos mais caros de acoplamento (como por exemplo o tipo Fase-Fase) asseguram as mais baixas atenuações no caminho de transmissão.

De modo geral, consideramos no procedimento de planejamento somente os valores de Ruído Corona. Outros tipos de perturbação ou distúrbios (distúrbios de impulsos ou interferências) não são levados em consideração. De qualquer forma, tal método é suficiente, porque as interrupções causadas por distúrbios de impulso são temporárias e por um curtíssimo intervalo de tempo. Por outro lado, níveis de Ruído Corona elevados poderiam desativar a operação do canal de DPLC por um longo período de tempo (até, por exemplo, melhora nas condições do tempo).

Independentemente do Ruído Corona, um dado que deverá ser levado sempre em consideração são as “Interferências em Faixas Estreitas” – “NarrowBand”) a qual são mais brandas quando aumentamos a largura de banda do DPLC. Diferentes princípios de modulação têm comportamentos distintos quando expostos as interferências em Faixas Estreitas (“NarrowBand”).

5.15. Procedimentos para o Planejamento de um enlace DPLC

Para realizar um procedimento de planejamento de enlaces PLC, os seguintes

dados são necessários :

Dados do equipamento PLC : características “C/SNR” e SNR

Dados da LT: BWd, Nd max e aL

Dados da Aplicação: Cd min e BERmax

5.15.1. Executando um procedimento de planejamento

Um procedimento de planejamento de um enlace DPLC deve ser executado seguindo-se os seguintes passos :

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Passo 1: Baseado nos dados de capacidade de transmissão requerida Cd min e largura de banda (BandWidth) BWd do canal DPLC, o mínimo SNRmin para uma BER = 10-6 tem que ser lida da tabela de “C/SNR” do equipamento. Se a aplicação que usará

o canal DPLC permitir maiores taxas de erros (BER 10-3), o valor de dSNR de um canal DPLC deve ser levado em consideração, conforme a equação abaixo : dSNR dB = SNR(BER = 10-6) dB – SNR(BER = 10-3) dB

BERmax = 10-6: SNRmin = SNR (BER = 10-6, Cd, BWd) BERmax = 10-3: SNRmin = SNR (BER = 10-6, Cd, BWd) – dSNR

Passo 2: Baseado em valores conhecidos de SNRmin e Nd Max o requisito de cálculo de nível de potência do sinal de entrada do canal receptor de um DPLC Sd deve ser calculado como na equação 9:

Sd Nd max + SNRmin (Eq. 9) Passo 3: Baseado em valores conhecidos de Sd e calculada (ou medida) o valor da atenuação aL, o valor requerido do pico de potência de um canal DPLC PEPd é determinado pela equação 10:

PEPd dBm Sd + aL (Eq. 10)

O valor de PEP requerido de um terminal transmissor PLC é calculado de acordo com o número e tipos de canais PLC. Se o enlace PLC planejado é específico para um canal DPLC o valor de PEP requerido do terminal transmissor é determinado pela equação 11 abaixo :

PEP PEPd (Eq. 11)

Se o enlace planejado de PLC, independentemente de canais DPLC, incluir um ou mais canais APLC, então o valor de PEP requerido para um terminal transmissor é determinado pela equação 12 abaixo:

PEP (W) PEPd (W) x (BN / BWd)2 (Eq. 12a)

PEP (dBm) PEPd (dBm) + 20 log (BN / BWd) (Eq. 12b)

BN = na x BWa + BWd, onde: PEP é o valor requerido do pico de Potência de um terminal PLC

BN é a largura de banda nominal de um enlace PLC para uma direção de transmissão.

BWd é a largura de banda bruta (gross bandwidth) de um canal DPLC para uma direção de transmissão.

BWa é a largura de banda bruta (gross bandwidth) de cada canal APLC para uma direção de transmissão

na é o número de canais APLC Passo 4: O valor obtido para PEP (W) deve ser comparado com os dados técnicos do equipamento PLC com o qual haja valores compatíveis para PEP. O valor de PEP

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de um equipamento PLC nem sempre pode ser configurável de forma contínua, podendo ocupar somente valores pré-selecionados pelo fabricante.

Mais comumente, os possíveis valores para PEP (W) são: 10W, 20W, 40W e 80W. Para se concretizar um enlace de PLC, os equipamentos cujo PEP (W) são os mesmos ou maiores do que um mínimo requerido PEP (W) deverão ser usados e calculados pela equação 12a. Pode ocorrer que um mínimo valor calculado para PEP de acordo com a equação 12a, seja maior do que o mais alto valor possível para um equipamento PLC de um fabricante qualquer. Em tais situações uma das seguintes soluções podem ser escolhidas:

Escolher uma banda de freqüência mais baixa e/ou mudar o método de acoplamento, a fim de reduzir a atenuação do enlace aL;

Reduzir o número de serviços ou taxas de dados, reduzindo a taxa de transmissão do equipamento DPLC;

Concluir que a implantação do enlace DPLC não é possível em geral, ou que não é possível com o tipo de equipamento PLC do fabricante escolhido.

Se a condição da Equação 12 (a ou b) não for completamente preenchida, e o

valor da atenuação aL não der uma margem segura no cálculo, então só existe uma possibilidade que é aumentar o valor da potência do equipamento PLC, ou então reduzir a taxa de transmissão de dados (kbps).

5.16. Transmissão de Serviços de Teleproteção em equipamentos CARRIER

Um dos mais importantes serviços que um enlace de Carrier pode assegurar é a transmissão de comandos de proteção de forma segura, rápida e seletiva.

Em um planejamento de enlaces DPLC é aconselhável manter a teleproteção no sistema CARRIER analógico. A razão deve-se ao fato de que se fossemos transmitir uma teleproteção digital com o uso de Carrier Digital, o sinal de teleproteção somente ficaria operativo quando o Carrier Digital recuperasse o sinal recebido e entregasse este ao seu receptor adjacente.

Isto envolve a detecção de sinal recebido, estimativa dos bits transmitidos e entrega destes em uma determinada interface de dados. Este processo, tem algumas limitações que podem ser críticas para a operação da teleproteção:

Existe uma relação mínima de Sinal-Ruído (SNR) para a operação correta (demodulação e detecção dos dados), abaixo da qual a performance do receptor do DPLC pode degradar consideravelmente;

Sob condições de falta na linha, o canal poderá sofrer uma distorção espectral severa, tanto em amplitude quanto em distorção de grupo, impedindo assim a recuperação do sinal recebido;

O processo de codificação e decodificação introduz certo atraso (delay) que poderá aumentar o tempo nominal de transmissão do comando de teleproteção, tornando-o inaceitável para os parâmetros exigidos em sistemas de proteção.

5.17. Limitações Práticas A taxa de transmissão sob um canal usual de 4 kHz é limitada. Esta limitação

vem de dois aspectos. De um lado a largura de banda do canal limita a taxa de sinalização (número de símbolos ou formas de onda por segundo); de outro lado a “Relação Sinal/Ruído” (SNR) limita a possibilidade de diferentes formas de ondas a serem transmitidas. O resultado é que sob condições reais, sempre existirá uma taxa

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de transmissão crescente, porém com uma taxa de erro de bits provável. Esta limitação prática se aplica indiferentemente do tipo de modulação em que o sistema opera. 6.0 - FLEXIBILIDADE OPERACIONAL E EXEMPLOS DE APLICAÇÕES

Fatores únicos, tais como conversão digital de freqüência, equalização automática, opção de configuração de Áudio Freqüência (AF), gravação de eventos, facilidades na execução dos testes, são alguns poucos exemplos, acrescidos à flexibilidade operacional dos sistemas Carrier Digital.

Em geral, os vários métodos de processamento do sinal digital com os quais são usados para gerar os sinais de RF, resultam em uma excelente qualidade e estabilidade nas conversões entre os sinais de AF para RF e vice-versa.

A performance dos DPLC depende basicamente de dois fatores: uma é a razão entre Sinal e Ruído, ou seja, o SNR (Signal-to-Noise ratio) e o outro é a Largura de Banda, ou seja, o fator BW (BandWidth). Com estes dois parâmetros, bem dimensionados, o DPLC pode trabalhar com uma boa performance com taxas de erro de BIT menores que 10-6 (BER – Bit Error Rate).

A qualidade da transmissão da voz e dos dados é diretamente dependente destes fatores, a Relação Sinal Ruído (SNR) e os parâmetros da linha podem variar durante condições de tempo adversas. Uma importante função requerida para equipamentos PLC é a confiabilidade na transmissão e na recepção dos sinais de teleproteção mesmo durante condições de falta em linhas de transmissão quando a Relação Sinal Ruído é dramaticamente reduzida.

O sistema pode ser usado em vários modos de operação dependentes destes requerimentos, tipos de serviços, condições das linhas e etc... Os exemplos abaixo ilustram as várias possibilidades de uso, dada uma certa banda de freqüência e demonstram a versatilidade dos equipamentos DPLC.

Quando usamos um CARRIER analógico com um simples canal, esta capacidade pode ser aumentada quando o substituímos por um equipamento DPLC.

Uma possibilidade de configuração é ilustrada na Figura 2 a seguir. Este arranjo permite um canal de dados com uma taxa de transmissão de

4800bps ou 2400bps superposta acima do canal de voz, com o qual os tons de teleproteção são alocados.

4 kHz

Figura 2 – Equipamento Monocanal com voz + teleproteção e canal de dados superpostos na mesma banda (BW).

Neste exemplo, teríamos :

Voz + Teleproteção

Digital PLC Piloto ou Guarda

do OPLAT

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1 canal de voz de 2 kHz

Função Teleproteção integrada no CARRIER analógico

1 canal de dados síncronos a 2400bps

A Figura 3 abaixo, ilustra um equipamento de duplo canal (bicanal), ocupando 8 kHz de largura de banda. Com esta configuração, um canal com teleproteção e baixa velocidade para dados pode ser usado para aplicações em sistemas SCADA, enquanto o outro canal pode trafegar dados com alta taxa de velocidade e vários canais de voz comprimidos.

Figura 3 – Equipamento Bicanal com voz + teleproteção e canal de dados

Neste exemplo, teríamos

Canal 1

1canal de voz dentro da banda de 4 kHz

3 canais de baixa velocidade com sinais tipo FSK a 200 Baud para aplicações do sistema SCADA

Função de Teleproteção com 3 comandos Canal 2

Modo de operação de alta velocidade, agregado com taxa de transmissão de até 32kbps, equipado com;

1 canal de voz;

1 canal de dados síncrono de 19,2 kbps;

2 canais de dados assíncronos de 2,4 kbps cada

A Figura 4 abaixo mostra um equipamento monocanal requerendo uma banda de 8 kHz, mas configurado para trabalhar em um modo de alta taxa usando a largura de banda inteira. Com esta configuração a taxa de transmissão pode chegar a 64kpbs podendo ser obtida sob condições favoráveis de linha (boa relação Sinal-Ruído). Uma possível subdivisão da disponibilidade de capacidade entre diferentes serviços pode ser realizada como segue:

4 kHz

Dados FSK

4 kHz

PLC Digital Voz +

Teleproteção Piloto

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Figura 4 – Canal de 8 kHz com taxa de transmissão a 64kbps Neste exemplo, teríamos:

2 canais de voz

1 canal de dados síncrono a 19,2kbps

2 canais de dados assíncronos a 9,6kbps

1 canal de dados assíncrono a 4,8kbps

Função de Teleproteção com 3 comandos (com prioridade na teleproteção) 6.1. Uso como Back-Up para sistemas de comunicação em banda larga

Com as interfaces de dados seriais de acordo com o ITU-T, os equipamentos

DPLC estão preparados para serem conectados a um Multiplex PDH ou SHD, conforme mostrado na Figura 5.

Esta possibilidade abre uma variedade de opções para acesso a uma rede digital em banda larga e pode ser uma boa solução para as Concessionárias de Energia Elétrica a um baixo custo.

Figura 5

Microondas Digital

n * 2 Mbps

Link de Fibra Óptica

n * 2 Mbps

ou

PC PLC

PLC Como Back-up para importantes

serviços operacionais

BW 4 kHz 32 kBit/s

8 kHz 64 kBit/s

PLC PL PLC PLC PL PLC

Backbone 2 / 8 / 34 / 155 Mbit/s

8 kHz

PLC Digital + Teleproteção Piloto

Port 1 Port 2 Port 3 Port 4




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7.0 - ASPECTOS IMPORTANTES A SEREM CONSIDERADOS PARA APLICAÇÕES DO DPLC EM REDES DIGITAIS

7.1. Geral

Quando operando como um elemento de uma rede complexa de um sistema de telecomunicações privado, o “enlace” DPLC se torna um “elemento” desta rede.

Certas particularidades (positivas e negativas), podem ser consideradas nestes casos, e em especial atenção as seguintes:

Compatibilidade de interfaces;

Jitter;

Limitações no uso da transmissão em seções comprimidas da rede (saltos), podendo ocasionar atrasos ou problemas de compressão de sinais em múltiplas aplicações e/ou aplicações em cascata;

Adaptabilidade dos canais de DPLC devido às variações das condições das linhas de transmissão alta tensão;

Transmissão de comandos de proteção, sendo estes tratados como prioridade em detrimento à transmissão de dados digitais.

7.2. Jitter

O Jitter se torna um importante parâmetro quando um canal DPLC é usado como parte de uma rede digital de transmissão de telecomunicações. O canal DPLC pode ser usado como um enlace de aproximação ou enlace de acesso, para conexão entre subestações de energia e um “backbone” principal de uma rede ou como um canal digital redundante em outras partes da rede de transmissão digital.

O Jitter, como um parâmetro para sistemas DPLC, tem que ser observado de dois pontos de vista:

Canal DPLC como um gerador de jitter (quantidade de jitter que o canal DPLC gera)

Canal DPLC como um receptor de jitter, corrompendo um sinal digital (o quanto resistente é um canal DPLC com a presença de jitter)

Os requisitos de Jitter para enlaces digitais estão estabelecidos na

Recomendação ITU-T G.823 [8].

7.3. Limitações em seções com voz comprimida

É fato de que a capacidade de transmissão de um canal DPLC é baixa quando comparada a outras tecnologias de telecomunicações. A tecnologia de compressão de voz infelizmente introduz certas limitações para integração de seções comprimidas (saltos) quando aplicado a sistemas telefônicos complexos. Um enlace telefônico digital “não é transparente” para todos os tipos de sinais analógicos. Portanto, estas limitações devem ser levadas em consideração quando integra-se seções comprimidas em seções complexas em sistemas de transmissão de telecomunicações.

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7.3.1. Qualidade de voz e o problema de multi-compressão

A tecnologia de compressão de voz permite transmissões com baixas taxas de bits, muito mais baixas do que 64kbps, mas ao mesmo tempo produz uma forte influência na qualidade do sinal transmitido. A qualidade do canal de voz é um dos mais importantes aspectos globais de Qualidade do Serviço (QoS). Enquanto existem muitos fatores que tem algum efeito sobre a qualidade de voz, existem alguns parâmetros “chaves” que podem ser caracterizados como:

inteligibilidade (clareza do sinal)

atraso

eco

A estrutura de um sistema complexo de comunicação de voz inclui um número de comutações telefônicas e assinantes telefônicos (aparelhos telefônicos, modems “dial-up” e/ou terminais de fax) interconectados por muitas seções de sistemas de transmissão de telecomunicações. Em geral, enlaces ponto-a-ponto entre quaisquer dois assinantes consistem em várias conexões entre seções ou nós. Cada seção comprimida insere ao sistema um atraso (delay) de 50ms a 250ms. O desconforto da influência do atraso do canal de voz não afeta a inteligibilidade e o reconhecimento da voz do usuário.

Um problema bem maior é a influência de seções comprimidas na inteligibilidade da voz. Se houver uma ou duas compressões e descompressões houver em um enlace ponto-a-ponto, uma adequada qualidade de transmissão de voz é assegurada. Se existirem muitas compressões/descompressões sendo executadas em um enlace ponto-a-ponto a inteligibilidade decresce bastante e há um alto atraso (delay) que finalmente pode trazer um grande desconforto na comunicação. Para alcançar uma adequada qualidade é necessário assegurar-se que em um enlace de voz ponto-a-ponto entre dois assinantes não sejam incluídas muitas seções.

. Isto pode ser alcançado respeitando-se as seguintes regras:

todos os trânsitos de sinais de voz de uma seção comprimida para outra deverá ser executado em nível digital;

todas as seções de interconexão entre centrais telefônicas não devem ser comprimidas ou, se realmente necessário, comprimidas a uma taxa muito baixa de compressão (32kbps ADPCM ou em casos extremos 16kbps ADPCM)

7.3.2. Transmissão de modems analógicos em sinais de AF

Algoritmos para compressão de sinais digitalizados de canais de voz são

baseados nas características da voz humana. Através de uma rede telefônica, outros tipos de sinais AF (Áudio Frequency) analógicos também são transmitidos, tais como sinais de modems de dados standard, sinais de modems de dados em banda estreita (NarrowBand) e sinais de FAX.

Algoritmos de compressão de voz degradam as características dos sinais analógicos tão severamente que modems analógicos não são capazes de demodular corretamente os dados de um sinal de AF recebido. Por esta razão, seções comprimidas não são apropriadas para transmissão de modems de sinais analógicos de AF.

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Para transmissão de fax modem analógico a única solução para transmitir mensagens de fax através de seções comprimidas é usar uma interface de telefonia que permita a detecção de um sinal de modem.

Quando o sinal de entrada da interface de telefonia é uma voz analógica esta executa a digitalização e compressão do sinal de voz. A taxa de bit com a qual o sinal de voz é comprimido é um importante parâmetro.

Se uma interface de telefonia detecta um sinal de fax modem em sua entrada, esta demodula o sinal analógico de AF em um sinal digital. Este sinal então, é transmitido através do canal de DPLC. A mesma capacidade do canal de DPLC é usada para a transmissão do sinal de voz comprimido. Fax-modem somente operam com alguns valores discretos de taxas de bit. Por esta razão, para transmissão de sinais de voz comprimidos, uma taxa de transmissão suportada pelo fax deve ser escolhida previamente.

7.4. Adaptabilidade de um canal DPLC

Uma linha de alta tensão como meio de transmissão de telecomunicações é relativamente desprotegida de influências do ambiente externo. Esta propriedade é refletida como sensibilidade a interferências e a outros sinais de distúrbios envolvidos, mas acima de tudo, as condições de tempo podem ter uma forte influência nas características das telecomunicações da linha de alta tensão.

A atenuação e o nível de potência do ruído corona tem forte dependência das condições do tempo. Em condições de tempo adversas (alta umidade relativa do ar, chuvas, formação de gelo nos cabos condutores, neve, etc...) a atenuação e os níveis de corona aumentam.

Ambos os fatores tem uma forte influência na redução da SNR na entrada do receptor. O mínimo valor requerido da SNR, com o qual se assegura uma operação do canal DPLC estável e com qualidade é chamado de eficiência Eff (veja equação 1).

É desejável que o canal DPLC seja capaz de se adaptar às condições adversas dos meios de transmissão. A adaptação é possível somente pela redução da eficiência do canal de DPLC.

Durante a operação, a largura de banda dos canais DPLC BWd certamente não pode ser mudada. Nesta fase, a eficiência do canal DPLC pode ser reduzida através da diminuição da capacidade Cd de transmissão do canal DPLC.

A troca da capacidade de transmissão de um canal DPLC durante sua operação é razoável somente no caso do uso de um canal de múltiplas aplicações (multi-purpose). Alguns dos serviços associados ao canal são essenciais para a operação do sistema de potência, enquanto outros são menos importantes ou pelo menos sua disponibilidade não é crítica.

O canal DPLC pode oferecer uma chamada função ”fall-back“. A função “fall-back” é a possibilidade de um canal DPLC reduzir automaticamente sua capacidade de transmissão em condições adversas de tempo de modo que somente os principais serviços de telecomunicações fiquem assegurados. Quando as condições de tempo têm uma melhoria, então as condições de transmissão dos sinais voltam a aumentar podendo retornar automaticamente a seus valores anteriores.

É importante enfatizar que a função “fall-back” não pode ser implementada para um enlace DPLC entre comutadores em uma rede digital (circuitos comutados), ou redes de pacotes comutados sem algum sério impacto em sua performance. A função “fall-back” pode ser implementada em uma aplicação tipo “data-pipe” em redes de acesso, onde o único efeito será o aumento do atraso na transmissão, devido às taxas de transmissão normalmente menores que a de uma rede de transporte backbone, por exemplo.

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8.0 - QUALIDADE DOS ELEMENTOS DE ACOPLAMENTO

Os elementos que determinam o acoplamento de sistemas CARRIER às Linhas de Transmissão são:

Bobinas de Bloqueio

Capacitor de Acoplamento / Transformador Capacitivo de Tensão (TCP)

Dispositivo de Acoplamento / Caixa de Sintonia

As bobinas de bloqueio são especificadas pela Norma IEC 60353 [5]. Para minimizar a influência das ações de chaveamento nas linhas de alta tensão e a conversação cruzada entre linhas adjacentes, o uso apropriado de bobinas de bloqueio no espectro de freqüências do DPLC deve ser checado. Isto pode ser feito aterrando-se a linha nas subestações e medindo-se a atenuação da linha e a perda por retorno de sinal.

A caixa de Sintonia é especificada pela Norma IEC 60481 [6]. Atenção especial deve ser dada para enlaces DPLC quanto à perda por retorno e especialmente para linhas de alta tensão curtas pois pode resultar em uma péssima resposta de freqüência e consequentemente afetar a qualidade do enlace DPLC. Uma baixa perda por retorno poderá causar também interferência cruzada do transmissor de um equipamento DPLC em seu receptor local. 9.0 - MEDIDAS IMPORTANTES

9.1. Nível de Saída / Nível de Entrada

Como é difícil medir os níveis de sinais modulados (especialmente na entrada do receptor), as medidas de um tom simples gerado por um gerador de sinais podem ajudar nesta medição. Os manuais dos equipamentos DPLC devem prover uma fórmula para se calcular o nível do sinal modulado com relação ao nível do tom do gerador de sinais.

9.2. Nível de Ruído

O nível de ruído deve ser medido na freqüência do CARRIER e na entrada do equipamento PLC com uma dada largura de banda definida pelo medidor seletivo de nível, por exemplo 3.1 kHz. Um fator de correção de largura de banda deve ser usado de modo a se obter o nível de ruído dentro do canal de transmissão. Kcorrection factor = 10 logTxBW/3.1 kHz

9.3. Relação Sinal-Ruído (SNR)

A SNR é dada pela relação entre o nível do sinal de modulado de recepção em RMS e o nível de ruído dentro da banda bruta (gross bandwidth) do canal de transmissão usado. O valor SNR e a largura de banda usada permitem uma taxa máxima de bit a ser transmitida via o canal. Antes de configurar a taxa de bit do canal do equipamento DPLC deve ser considerado que a SNR pode mudar significativamente

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com o tempo. A taxa de bit tem que ser ajustada para assegurar a máxima disponibilidade possível do enlace.

10.0 - PARÂMETROS DE PERFORMANCE (QoS)

10.1. Geral

A qualidade do canal de transmissão é importante para ambos os sistemas PLC analógicos ou digitais. Sistemas PLC Analógicos : é tolerante contra a degradação da qualidade do canal. Isto significa que a qualidade do canal pode decair dependendo do serviço, mas os serviços continuam disponíveis. Este comportamento é muitas vezes chamado de “degradação tolerada”. Sistemas PLC Digitais : mantém a qualidade dos serviços em toda a faixa de operação provida, desde que a Relação Sinal Ruído esteja acima de um patamar mínimo requerido. Se a Relação Sinal-Ruído cai para um limiar abaixo do mínimo requerido, todos os serviços (exceto a teleproteção analógica) ficarão indisponíveis simultaneamente.

Um comportamento paralelo ao da “degradação tolerada” para os PLC´s analógicos é a automática redução na complexidade de modulação (com uma subseqüente redução da taxa de transmissão) quando a Relação Sinal-Ruído cai para um limiar abaixo do mínimo. Isto irá assegurar a transmissão dos mais importantes serviços (previamente programados).

Devido à variação da qualidade de transmissão de energia da linha, por exemplo devido às mudanças climáticas, o DPLC irá variar sua taxa de transmissão , portanto, um planejamento conservador e apurado é recomendado para os sistemas CARRIER Digital.

10.2. Performance de um Sistema PLC Digital

A Recomendação ITU-T G.821 [7] apresenta uma definição de performance de

um enlace de transmissão digital. Os seguintes parâmetros são definidos:

- Segundos Livres de Erros de Bits (EFS – Error Free Seconds) - Intervalos de um segundo com pelo menos um erro (ES – Errored

Seconds) - Intervalos de um segundo com taxa de erro > 10-3 (SES – Severely

Errored Seconds) - Tempo de Disponibilidade (AT – Available Time) – um período de

disponibilidade começa quando o BER em cada segundo é melhor do que 10-3 para um período de 10 segundos consecutivos e termina quando o BER em cada segundo é pior do que 10-3 para 10 segundos consecutivos.

Para o planejamento de um enlace digital, o tempo de disponibilidade do sistema

(Available Time – AT) é o mais importante parâmetro a ser considerado para estes sistemas.

Esta Recomendação especifica a performance de eventos errados, parâmetros e objetivos de uma conexão de circuito digital chaveado de N x 64 kbit/s usados para

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tráfego de voz ou dados. É claro que este procedimento de medidas pode não ser completamente aplicável a outras taxas de transmissão ou redes de pacotes chaveados.

Outro importante parâmetro para enlaces DPLC é o tempo de recuperação de sinal (recovery time) ou tempo de ressincronismo. Este tempo é considerado quando o enlace sob condições normais de operação é perturbado (ruído de impulso, falhas na linha etc...) e se recupera voltando à sua operação normal. Este tempo de recuperação influencia na disponibilidade (AT) do enlace.

Para alcançar valores aceitáveis de Tempo de Disponibilidade é essencial planejar o enlace de PLC com uma margem de relação Sinal-Ruído suficiente para garantir uma baixa taxa de BER mesmo em condições de tempo desfavoráveis.

Contudo, abaixo mostramos alguns dos fatores que influenciam diretamente o

índice AT :

Ruído de impulso;

Operação da teleproteção;

Mudanças abruptas na linha;

Tempo de recuperação após perda do sincronismo;

Interferências.

Vários tipos de fontes de ruídos de impulso são mostrados na tabela 2 a seguir. O ruído resultante de faltas ou operações na linha tem diferentes durações e amplitudes. Fora alguns casos de ruídos de arcos-voltáicos, nenhum PLC (analógico ou digital) é capaz de sustentar uma taxa de erro livre (EFS) na presença de tais ruídos altamente severos.

Fonte Nível de Ruído (dBu)

Densidade do Pulso (Pulsos/s)

Duração (ms)

Descarga Elétrica

+25 1 a 40 (média de 2 a 3)

Até 1000

Chave Seccionadora

+25 300 a 900 500 a 5000

Disjuntor de Linha

+20 1000 a 2000 5 a 20

Disjuntor de Circuito

+4 1000 a 2000 5 a 20

Falta Terra (ou c/ atuação de pára-raios)

+20 1000 a 2000 5 a 20

Arco-Voltáico -20 100 a 300 --

Tabela 2 – Média típica para níveis de ruídos, medidos no lado do cabo

coaxial de RF, num acoplamento de CARRIER com largura de banda de 4 kHz.

O parâmetro crítico ao se planejar um CARRIER seja analógico ou digital é: o quanto freqüente os ruídos incidentes ocorrem e para o CARRIER Digital em específico, o tempo de ressincronização, quando estes distúrbios ocorrem de modo a torná-lo disponível novamente.

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A resposta está muito vinculada à densidade de modulação, aos requisitos de largura de banda, possibilidade de adaptabilidade, às condições da linha (fall-back), como o tempo de ressincronismo é implementado e a flexibilidade do equipamento.

11.0 - COEXISTÊNCIA ENTRE PLC´s DIGITAIS E ANALÓGICOS

Sistemas CARRIER digitais irão coexistir com os sistemas CARRIER analógicos com o qual estão operando na mesma linha ou numa mesma região geográfica, podendo estabelecer posteriormente uma rede comum de telecomunicações.

11.1. Migração / Implementação de Carrier digital em uma rede existente de Carriers analógicos.

O aspecto a ser levado em consideração quando implementado um enlace de

DPLC em uma rede de CARRIER analógicos existentes não será o mesmo para todas as redes. Isto dependerá de qual solução será implementada na rede existente e os respectivos serviços planejados para ela.

A principal vantagem do DPLC, quando comparado com o APLC, é a eficiência no uso do quesito largura de banda. Esta eficiência é alcançada pelas técnicas de compressão de voz, por exemplo, e também pela alta capacidade de tráfego de diferentes canais de dados, quando comparada a um enlace analógico limitado por suas características intrínsecas.

Em outras palavras, isto significa “salvar” banda porque não é necessário manter grandes quantidades de “espectro” para diferentes enlaces.

A migração de um APLC para um DPLC pode trazer como vantagens :

Aumentar o número de canais de voz e dados na mesma banda;

Dar ganho de vida útil a um equipamento que está prestes a sair de serviço pela pouca utilidade que ele traz em função da implantação de outras tecnologias;

Salvar banda, agregando mais serviços dentro de uma mesma largura de banda;

Reservar canais para uso futuro sem a necessidade de ocupar novas bandas de freqüências;

Integrar os serviços de vários enlaces analógicos, integrados em justamente um enlace DPLC irá significar menos gastos com manutenção e menos espaço / infra-estrutura com a alocação de painéis;

Criar canais com taxas de transmissão mais altas para sistemas SCADA e outros sistemas de telecontrole;

Dar um ganho na qualidade do serviço da rede de PLC, pelo melhor gerenciamento e pela facilidade de manutenção nos equipamentos terminais;

Facilitar as medidas de performance e de monitoramento dos módulos do PLC, associados às condições de alarmes e erros;

Obter fácil monitoramento de interconexões com outros equipamentos PLC;

Obter melhor sintonia de frequências por software;

Repetir freqüências em uma rede de sistema CARRIER, que pode ser aliviada quando comparada com a implantação de enlaces analógicos.

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12.0 - INTEGRAÇÃO DE SISTEMAS DPLC NAS REDES EXISTENTES

12.1. Como o PLC Digital poderá ser integrado às redes?

Dependendo da taxa de bit, o equipamento DPLC pode necessitar de uma banda mais larga do que um CARRIER analógico para prover sinais mais rápidos e taxas de transmissão mais altas. Em alguns casos, devido ao congestionamento de freqüências em algumas regiões, isto pode ser dificultado. Este fato deve ser levado em consideração quando se requer uma banda mais larga para um DPLC, pois há possibilidade de interferência com enlaces adjacentes em operação, devendo ser considerada durante a fase de planejamento de freqüência da rede.

Para redes com um grande número de nós, pode ser difícil encontrar freqüências livres para implementar enlaces de DPLC sem que haja troca de bobinas de bloqueio e caixas de sintonia existentes. Em tais casos é necessário reestudar o espectro de freqüências para a rede de DPLC levando em consideração as freqüências existentes, as perdas nos Taps, a sintonia das bobinas de bloqueio, os acoplamentos, as emissões de espúrios, a existências de Rádio-Farol etc...

Nestas linhas onde múltiplos canais de voz são requeridos, a implementação de enlaces de DPLC pode reduzir significativamente a quantidade de equipamentos analógicos necessários e então salvar espectro de freqüências (banda), mesmo se uma banda de 16 kHz estiver sendo planejada para o PLC Digital.

Poderá ser possível usar o DPLC como um link de acesso a uma rede PDH ou SDH onde cabos de fibras ópticas ou enlaces de rádio não estão disponíveis. O DPLC também poderá prover interfaces para fácil integração com redes de outros tipos de equipamentos.

12.2. Gerenciamento de Redes com Carriers Digitais

É possível uma rede de CARRIER Digitais ser monitorada por completo por um

sistema TNM, um sistema hoje muito utilizado nas redes das Power Utilities. Todos os módulos funcionais de um equipamento DPLC podem ser facilmente

monitorados, tais como:

módulos de RF e de saída de potência;

unidades de fonte

módulos de processamento de sinais

módulos de teleproteção

módulos de dados e voz

Isto quer dizer que todos os dados vitais para verificação do status dos equipamentos DPLC incluindo ainda, as medições tais como: saída de nível de potência, Relação Sinal Ruído SNR, nível de sinal recebido, etc..., podem ser monitorados e periodicamente transmitidos para o gerenciamento de rede TNM ou outro centro de manutenção remota.

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13.0 - PLANEJAMENTO DE FREQÜÊNCIAS NO BRASIL

13.1. O congestionamento de freqüências no Brasil e os benefícios com o uso de DPLC

Devido a limitação do espectro de frequências para sistemas PLC, a expansão

das redes existentes torna-se freqüentemente difícil. No Brasil existem muitos enlaces PLC analógicos instalados entre as Concessionárias de Energia Elétrica, com muitas linhas de transmissão tendo até 2 (dois) ou mais enlaces analógicos como redundância para suas necessidades de Operação.

Como visto neste descritivo técnico, um sistema DPLC desde que bem planejado, pode substituir 2 ou até 4 enlaces PLC analógicos e contudo pode ser uma solução para os congestionamentos de redes existentes.

Para um dado número de serviços, o número de canais de sistemas CARRIER necessário pode ser reduzido significativamente e a alocação de freqüências torna-se mais fácil. A figura 6 ilustra como a alocação de freqüências pode ser menos densa se um Carrier analógico for substituído por um DPLC. Isto irá prover um novo espaçamento de freqüências que poderá até mesmo permitir um novo enlace de PLC.

Figura 6

Devido a sua grande extensão territorial, o Brasil se interconecta muitas vezes com linhas de transmissão muito longas (algumas até com mais de 350 km !).

Devido a isto, investimentos em sistemas ópticos ou sistemas de transmissão por microondas tornam-se muito onerosos, ocasionados, muitas vezes pela necessidade de implantação de estações repetidoras frequentemente em locais sem a infra-estrutura adequada, ou mesmo com a implantação de amplificadores ópticos de última geração.

Por estas razões, os sistemas DPLC tornam-se soluções alternativas mais favoráveis quando existe a necessidade de estabelecimento de rotas principais, para

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serviços críticos em níveis de transmissão de alta tensão e outras vezes como rotas alternadas (back-up) em linhas de extra alta tensão.

13.2. O “Retrofit” como a melhor solução para os sistemas DPLC no Brasil

devido ao congestionamento de freqüências.

Qualquer equipamento PLC pode ser modificado ou ampliado para um DPLC para aumento de sua capacidade, processo este também conhecido por “retrofit”. Isto permite que a infra-estrutura de comunicação possa ser usada mais eficientemente, sem a necessidade de altos investimentos. Este conceito mostra que uma transição gradual de um sistema analógico trabalhando em seu modo standard, para um sistema digital com alta capacidade de operação, possa ocorrer, utilizando-se inclusive o mesmo painel ou sub-rack.

Fazer o “Retrofit” ou o “Upgrade” de um sistema PLC analógico é possível a qualquer momento na própria estação. Uma forte razão para isto é que muitos equipamentos existentes estão no final da vida útil e o resultado será o incremento de novos serviços, além de facilitar e reduzir os custos de manutenção.

Outra forte razão é que o espectro de freqüências já está muito congestionado em certas regiões do Brasil e, portanto, em alguns casos poderíamos com um simples enlace DPLC de 8 kHz, agregar os mesmos serviços que trafeguem por 4(quatro) enlaces analógicos, ocupando estes no mínimo 32 kHz de banda.

14.0 - QUADRO RESUMO COM AS EXPERIÊNCIAS EM CARRIER DIGITAL NO BRASIL

Para coletar as experiências dos usuários, um questionário foi distribuído pelo

GT CE D2, aos membros do Comitê de Estudos do CIGRÉ Brasil e também para as Concessionárias de Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica, o que permitiu montar uma tabela demonstrativa dos enlaces de CARRIER Digital (DPLC) em operação e as suas respectivas performances.

Pelos dados obtidos, o Brasil possui hoje registrado 255 enlaces de PLC Digital em sua malha elétrica, operando desde 1997. O primeiro enlace foi um experimento em FURNAS Centrais Elétricas S.A. em uma Linha de 500kV com 171 km, e não teve boa performance, tendo apresentado alto índice de indisponibilidade, saída de comando falso na condição de ruído presente na LT. Entretanto, vários enlaces estão operando com performance satisfatória em vários níveis de tensão (34,5kV / 69kv / 138kV / 230kV / 345kV / 550kV) e ainda há enlaces que ainda serão instalados. Estes números ainda são muito tímidos se comparado ao parque de CARRIER analógicos já instalados e em operação, mas demonstra um grande interesse no uso de DPLC e suas diversas aplicações.

As respostas coletadas estão resumidas na tabela 3. O modelo de questionário enviado para as Concessionárias e a tabela com os dados coletados dos sistemas CARRIER Digitais já instalados ou projetados no Brasil encontram-se respectivamente nos ANEXOS A e B.

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Número de enlaces DPLC Total Reportado Total de 255 enlaces

Linhas de Transmissão Voltagem (kV) 34,5 a 525 kV AC

Comprimento das LT’s Diversos comprimentos LT’s curtas < 80km LT’s médias 80 a 200km LT’s longas > 200km

De 6km a 420km cada LT Total aprox. de 11.022km

Taxa Máxima de Dados atingida ou usada, com uso de BW=4 kHz

< 19,2 kbps 45,9% (maioria em linhas longas de tensão extra-alta 550kV e com espectro de freqüências limitado)


19,2 kbps a 32kbps (devido a limitação de BW de apenas de 4 kHz)

38,5% (maioria em LT’s médias e longas de 440kV / 345kV / 230kV)


> 32kbps (chegando a 81kbps)

15,6% (maioria em LT’s curtas e médias de 230kV / 138kV / 69kV)

Serviços em Operação (135 enlaces) Enlaces com equipamentos preparados p/ upgrade p/ DPLC (do total de 255)

Voz Dig.+ Dados+ Telp. Voz Digital.+ Dados Voz Digital + Telp. Só Dados Só Voz Digital Dados + Teleproteção Só teleproteção (analógica) – Upgrade p/ DPLC

53,3% 20,7% 14,8% 8,2% 1,5% 1,5% 44,3%

Taxas de Performance (nos 135 enlaces em operação)

Regular 11,8%

Bom 71,9%

Excelente 15,6%

Ruim 0,7%

Tabela 3 – Resumo das respostas ao Questionário Da tabela 3 podemos fazer as seguintes observações:

Serviços: Mais do que 90% do enlaces de DPLC foram usados como aplicações de múltiplos propósitos (voz, dados e teleproteção) em canais compartilhados (monocanal).

Pode-se usar o OPLAT Digital em vários níveis de tensão, vários comprimentos de linha e utilizando-se os mesmos sistemas de acoplamento.

No Brasil, devido a sua geografia e grandes distâncias envolvidas, não foi possível atingir taxas de dados maiores que 19,2kbps em linhas longas de 525kV, normalmente com mais de 200 km.

Devido a restrições do espectro de freqüências existentes em várias regiões do Brasil, muitos enlaces tiveram que operar com bandas (monocanal) de apenas 4 kHz e reservando-se apenas 2kHz de Banda para uso do OPLAT Digital, limitando-se

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portanto a taxa de transmissão em kbps que, por conseqüência, limita a aplicação de novos canais digitais aos sistemas projetados.

Alguns clientes investiram em equipamentos que já permitem o upgrade para um DPLC, com apenas a aquisição de módulos avulsos, e portanto, ainda temos 44,3% do total de DPLC’s instalados e/ou projetados com possibilidades de agregar mais serviços a base já instalada, com baixos investimentos. Performance: A performance dos enlaces CARRIER Digitais foi considerada “Muito Boa” ou “Excelente” em 87,5% dos casos no Brasil. Co-existência entre o DPLC e o APLC: Alguns usuários possuem aplicações de CARRIER Digital (DPLC) e CARRIER Analógico (APLC) em paralelo nas mesmas linhas de transmissão, onde em muitos casos mantém-se a teleproteção em enlaces CARRIER analógicos dedicados. Esta co-existência entre os dois sistemas não causaram problemas ao sistema elétrico. Planos Futuros: Muitas Concessionárias que responderam os questionários e também participaram dos seminários coordenados pelo Grupo CE-D2, demonstraram que irão continuar investindo em planejamento de sistemas CARRIER Digital. 15.0 - CONCLUSÕES

Todas as Concessionárias de Energia Elétrica no Brasil sabem da dificuldade encontrada hoje para a alocação de um novo enlace de CARRIER, sendo importante começar a pensar num planejamento voltado para um novo arranjo no espectro de freqüências, associado a melhor otimização dos serviços que os DPLC´s possam agregar.

Sabemos que é difícil a aprovação de 100% do orçamento dos Sistemas de Telecomunicações projetados dentro das Concessionárias de Energia Elétrica, quando o objetivo fim das mesmas, é a transmissão e comercialização da energia elétrica e devido a isto, muitas vezes é necessário buscar opções alternativas mais baratas e que permitam alcançar tantos benefícios quanto forem possíveis.

Com os dados obtidos das Concessionárias pudemos verificar o grande interesse que há na tecnologia OPLAT Digital que veio como uma nova alternativa técnica e barata aos já tradicionais e confiáveis sistemas OPLAT analógicos.

Vimos também que é possível aplicar num mesmo canal de 4kHz, vários serviços agregados que os OPLAT analógicos não permitiam.

Portanto, devido a suas inúmeras vantagens, o retrofit usando equipamentos PLC Digitais poderá ser uma ótima solução de aplicação nas muitas Concessionárias de Energia Elétrica no Brasil e talvez a alternativa técnica mais viável, quando não se dispõe de recursos para investimentos em sistemas digitais usando a tecnologia PDH ou SDH.

16.0 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS (1) CIGRÉ Technical Brochure 164. Study Committee 35 WG 09, August 2000; Report on Digital Power Line Carrier. (2) IEC 60663 (1980-01) – Planning of (single sideband) power line carrier systems. (3) IEC 60495 (1993-09) – Single sideband power line carrier terminals.

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(4) ANSI / IEEE Std. 643-1980. IEEE Guide for Power-Line Carrier Applications. (5) IEC 60353 (1989). Line traps for A.C. power systems. (6) IEC 60481 (1974). Coupling devices for power line carrier systems. (7) ITU-T Recommendation G.821. Error performance of an international digital connection operating at a bit rate below the primary rate and forming part of an Integrated Services Digital Network. (8) ITU-T Recommendation G.823. The control of jitter and wander within digital networks which are based on the 2048kbit/s hierarchy. (9) CIGRE Technical Brochure 302. Study Committee D2, TF D2.08 August 2006; Digital Power Line Carrier Equipment, Present Use and Future Applications.

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ANEXO A

SCTF D2 – Brasil

Questionário :

Sumário FORMULÁRIO CARRIER DIGITAL

Empresa:

1) Nome da Linha de Transmissão/enlace: 2) Nível de Tensão da Linha (kV): 3) Comprimento da Linha (km): 4) CARRIER: ( ) monocanal ou ( ) bicanal: 5) Faixa de Operação do Equipamento (kHz): 6) Taxa de Velocidade em operação (kbit/s): 7) Quantos canais digitais em operação e quais as funções (Dados, Voz e/ou Teleproteção): 8) O enlace já entrou em operação? ( ) Sim ( ) Não

8.1) Se a resposta acima for Sim, em que ano entrou em operação?

8.2) Se entrou em operação como está a performance do enlace:

( ) Ótimo ( ) Bom ( ) Regular ( ) Ruim

8.3) Caso a resposta acima seja Não, favor colocar os comentários na tabela abaixo. 9) Modelo do Equipamento: 10) Fabricante: Espaço para Comentários:

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ANEXO B

EMPRESA Quantidade

Enlaces Data Entrada em Operação

Nome(s) da(s) LT´s Comprimento Tensão (KV) Taxa de Transm. (Kbit/s)

Faixa de Frequência (kHz)

Serviços Performance

FURNAS / AMPLA 1 9/10/2006 LT São José-Magé 46km 138 27,2

184-192kHz /196-204kHz

1 Teleproteção / 1 Voz / 2 Dados Bom

ENERPEIXE 1 6/03/2006 LT Gurupi - Peixe 95km 500 19,2 172-180kHz

/180-1882kHz 2 Voz/2 Dados/1

Teleproteção Bom

ELETROSUL 1 2000 LT Itá-Santo Ângelo 252km 525 9,6 252-276kHz 2 Voz / 1 Teleproteção

analógica Regular

1 2000 LT Itá-Santo Ângelo 252km 525 9,6 280-324kHz 1 Voz / 1 Teleproteção

analógica Regular

1 2000 LT Itá-Santo Ângelo 252km 525 9,6 160-176kHz 1 Voz / 1 Teleproteção

analógica Regular

1 2000 LT Itá-Santo Ângelo 252km 525 9,6 124-140kHz 1 Voz Regular

1 2000 LT Itá-Santo Ângelo 252km 525 9,6 192-200kHz 1 Dados Regular



1 2002 LT Caxias-Campos Novos 203km 525 4,8 48-56kHz 1 Voz / 1 Teleproteção Bom

1 2002 LT Caxias-Campos Novos 203km 525 4,8 64-72kHz 1 Voz / 1 Teleproteção Bom

1 2002 LT Caxias-Itá 260km 525 4,8 140-148kHz 1 Voz / 1 Teleproteção Bom

1 2002 LT Caxias-Itá 260km 525 4,8 148-156kHz 1 Voz / 1 Teleproteção Bom

1 2002 LT Itajaí-Itajaí 2 10km 138 32 228-236kHz 1 Voz / 1 Teleproteção Ótimo

1 2002 LT Itajaí-Camboriú 25km 138 32 212-220kHz 1 Voz / 1 Teleproteção Ótimo

CHESF 2 2003 LT 04M6 Milagres - UHE Coremas 119,4 Km 230kV 32 360-368kHz/384-

392kHz 5 Voz / 2 Dados / 1

Teleproteção Bom

119,4 Km 230kV 32 304-312kHz/324-

332kHz 1 Dados (rede WAN)/ 1 Bom

2 2003 LT 04S9 Rio Largo-Penedo 122,7 Km 230kV 32 176-184kHz/200-


Teleproteção Bom

122,7 Km 230kV 32 248-256kHz/256-

264kHz 1 Dados (rede WAN)/ 1 Bom

1 2002 LT 04N2 Juazeiro-Senhor do Bonfim 148,5 Km 230kV 28,8 280-288kHz/312-

320kHz 5 Voz / 2 Dados/ 1

Teleproteção Bom

1 2002

LT 04N1 Juazeiro-Senhor do Bonfim 148,5 Km 230kV 28,8 200-208kHz/184-

192kHz 1 Dados (rede WAN)/ 1

Teleproteção Bom

1 2002

LT 04L2/N2 Juazeiro-Jaguarari (Deriv 1) 41,7 Km 230kV 32 376-384kHz/344-

352kHz 1 Dados (rede WAN)/1

Teleproteção Ótimo

1 2002

LT 04N1/L1 Juazeiro-Jaguarari (Deriv 2) 41,7 Km 230kV 32 264-272kHz/296-


Teleproteção Ótimo

1 2002

LT 04N1/L1 Jaguarari-Senhor do Bonfim 126,7 Km 230kV 28,8 328-336kHz/360-


Teleproteção Bom

2 2002

LT 04F1 Senhor do Bonfim-Irecê 214 Km 230kV 28,8 196-200kHz/216-


Teleproteção Bom

32

214 Km 230kV 28,8 168-176kHz/144-

152kHz 3 Voz / 1 Teleproteção Bom

2 2002 LT 04F2 Irecê-Bom Jesus da Lapa 285,7 Km 230kV 28,8 120-128kHz/104-


Teleproteção Regular

OBS. Seccionamento

285,7 Km 230kV 28,8 FREQ. RX (KHz) 72-80/ TX (KHz) 88-96

1 Dados (Rede WAN)/ 1 Teleproteção

Regular

(Cont.CHESF) 2 2002 LT 04L1 Bom Jesus da Lapa-Barreiras 233,5 Km 230kV 28,8 160-168kHz/136-



233,5 Km 230kV 28,8 208-216kHz/184-

192kHz 1 Dados (rede WAN) / 1


1 2005 LT 04M2 Eliseu Martins-S. João do Piauí 172,9 Km 230 kV 32 136-144kHz/160-


Teleproteção Bom

1 2002 LT 04M1 São João do Piauí-Picos 167,8 Km 230kV 32 240-242kHz/242 -


Teleproteção Bom

CHESF / NTE 2 2004 LT 05V1 Angelim -Xingo 204,7 Km 500 kV 32 92-96kHz/88-92kHz 1 Voz / 1Teleproteção Bom

204,7 Km 500 kV 32 380-384kHz/376-

380kHz 1 Voz / 1Teleproteção Bom

1 2004 LT 04C5 Angelim -Campina Grande II 185,8 Km 230 kV 32 116-120kHz;160-


CHESF / SCHINCARIOL

1 2005 LT 04C6 Recife II - Schincariol 32,0 Km 230 kV 32 392-396kHz/396-

400kHz 1 Voz / 1Teleproteção Ótimo

1 2005

LT 04C6 Mirueira - Schincariol 27,0 Km 230 kV 32 312-316kHz/316-


1 2005

LT 04C6 Recife II - Mirueira 31,4 Km 230 kV 32 344-348kHz/348-


1 2005

LT 04F1 Teresina - Coelho Neto (ELN) 195 Km 230 kV 32 184-188kHz/192-


1 2005

LT 04F1 Teresina - Schincariol 124 Km 230 kV 32 340-344kHz/336-


CEMIG 1 2002 LT Ibiritermo - SE Cinco 9,8km 138 38,4 224-232kHz/312-

320kHz 1 Teleproteção / 2

Dados / 2 Voz Ótimo

CEEE 2 2000 LT Guarita-Santa Rosa 230kV 95km 230 19,2 e 32 360-396kHz / 296-


Teleproteção Bom

2 2000 LT Itaúba-Usina D. Francisca 26,5km 230 32 192-200kHz / 216-


Teleproteção Bom

2 2000 LT Santa Maria-UHE D. Francisca 73,6km 230 32 132-140kHz / 108-


Teleproteção Bom

1 2000 LT Guarita-UHPF 86,9km 230 32 312-344kHz / 380-


Teleproteção Bom

1 2002 LT Pelotas-Quintas 44km 230 32 76-84kHz / 92-


Teleproteção Bom

ESCELSA 1 abr/00 LT Cariacica-Suíça 35,3km 138 27 396-428kHz/436-

468kHz 1 Voz / 2 Dados Bom

1 abr/00 LT CEASA - Jucú 20,5km 34,5 40,5 184-216 kHz/284-

316kHz 1 Voz / 3 Dados Bom

1 abr/00 LT Cariacica-Rio Bonito 35,3km / 9,5km 138 / 69 40,5 160-192 kHz/224-256

kHz 1 Voz / 2 Dados Bom

1 abr/00 LT Cachoeiro - Fruteiras 18km 138 81 344-376 kHz/380-

412kHz 1 Voz / 4 Dados Ótimo

1 abr/00 LT Cachoeiro - Castelo 33,5KM 138 40,5 232-264 kHz/264-296

kHz 1 Voz / 1 Dados Bom Grupo Rede / CEMAT 2 nov/02 LT UHE Jaurú - SE Jaurú 25km 138 64

388-404kHz / 408-424kHz

1 Teleproteção / 2 Dados / 2 Voz Ótimo

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CTEEP 1 DEZ / 03 ARARAQUARA/ BAURU 103,72 440 * 384-388 /388-392 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 DEZ / 03 ARARAQUARA / BAURU 103,72 440 19,2

336-340 /340-344 01 TELEPROTEÇÃO, 01 VOZ, 01 DADOS Bom

CTEEP 1 AGO / 03 ARARAQUARA / ILHA SOLTEIRA 375,94 440 * 112-116/116-120 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 AGO / 03 ARARAQUARA / ILHA SOLTEIRA 375,94 440 19,2 232-236/236-240 01 TELEPROTEÇÃO, 01 VOZ, 01 DADOS

Bom

CTEEP 1 SET / 03 ÁGUA VERMELHA / ILHA SOLTEIRA 142,18 440 * 316-320/ 320-324 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 SET / 03 ÁGUA VERMELHA / ILHA SOLTEIRA 142,18 440 19,2 296-300/328-332 01 TELEPROTEÇÃO, 01 VOZ, 01 DADOS

Bom

CTEEP 1 DEZ / 03 ASSIS / BAURU 137,67 440 * 180-184/ 184-188 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 DEZ / 03 ASSIS / BAURU 137,67 440 19,2 284-288/308-312 01 TELEPROTEÇÃO, 01 VOZ, 01 DADOS

Bom

CTEEP 1 DEZ / 03 BAURU / CABREUVA 235,29 440 19,2 104 –108/252-256 01 TELEPROTEÇÃO, 01 VOZ, 01 DADOS

Bom

CTEEP 1 DEZ / 03 BAURU / CABREUVA 235,29 440 19,2 220-224/224-228 01 TELEPROTEÇÃO, 01 VOZ, 01 DADOS

Bom

CTEEP 1 SET / 03 EMBU GUAÇU / OESTE 80,67 440 * 140-144/144-148 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 SET / 03 EMBU GUAÇU / OESTE 80,67 440 19,2 120-124/172-176 01 TELEPROTEÇÃO, 01 VOZ, 01 DADOS

Bom

CTEEP 1 SET / 03 CBA / OESTE 18,01 440 * 236-240/260-264 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 SET / 03 CBA / OESTE 18,01 440 19,2 288-292/344-348 01 TELEPROTEÇÃO, 01 VOZ, 01 DADOS

Bom

CTEEP 1 SET / 03 CBA / EMBU GUAÇU 62,35 440 * 152-156/156-160 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 SET / 03 CBA / EMBU GUAÇU 62,35 440 19,2 376-380/396-400 01 TELEPROTEÇÃO, 01 VOZ, 01 DADOS

Bom

CTEEP 1 SET / 03 BAURU / OESTE 227,80 440 * 348-352/352-356 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 SET / 03 BAURU / OESTE 227,80 440 19,2

360-364/364-368 01 TELEPROTEÇÃO, 01 VOZ, 01 DADOS Bom

CTEEP 1 SET / 03 BAURU / OESTE 227,80 440 * 297,5-300/325-327,5 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 SET / 03 BAURU / OESTE 227,80 440 * 332-334/272-274 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 AGO / 03 BAURU / ILHA SOLTEIRA 324,60 440 * 212-216/216-220 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 AGO / 03 BAURU / ILHA SOLTEIRA 324,60 440 19,2


CTEEP 1 JUL / 03 BAURU / JUPIA 312,06 440 * 40-44/44-48 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 JUL / 03 BAURU / JUPIA 312,06 440 19,2

52-56 /56-60 01 TELEPROTEÇÃO, 01 VOZ, 01 DADOS Bom

CTEEP 1 NOV / 03 BOM JARDIM / CABREUVA 23,72 440 19,2


CTEEP 1 NOV / 03 BOM JARDIM / CABREUVA 23,72 440 19,2


CTEEP 1 MAI / 05 CABREUVA / GERDAU 18,41 440 * 168-172/172-176 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 MAI / 05 CABREUVA / GERDAU 18,41 440 19,2


CTEEP 1 MAI / 05 GERDAU / EMBU GUAÇU 55,57 440 * 264-268/292-296 TELEPROTEÇÃO ----------

34

CTEEP 1 MAI / 05 GERDAU / EMBU GUAÇU 55,57 440 19,2


CTEEP 1 AGO / 03 ILHA SOLTEIRA / TRÊS IRMÃOS 49,27 440 * 140-144/144-148 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 AGO / 03 ILHA SOLTEIRA / TRÊS IRMÃOS 49,27 440 19,2


CTEEP 1 JUL / 03 JUPIÁ / TAQUARUÇU 208,45 440 * 220-224/232-236 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 JUL / 03 JUPIÁ / TAQUARUÇU 208,45 440 19,2


CTEEP 1 JUL / 03 JUPIÁ / TRÊS IRMÃOS 43,80 440 * 264-268 / 268-272 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 JUL / 03 JUPIÁ / TRÊS IRMÃOS 43,80 440 19,2

276-280 / 376-380 01 TELEPROTEÇÃO, 01 VOZ, 01 DADOS Bom

CTEEP 1 AGO / 03 BAIXADA SANTISTA / EMBU GUAÇU 45,90 345 19,2


CTEEP 1 SET / 03 BAIXADA SANTISTA / SUL 21.30 345 19,2


CTEEP 1 SET / 03 BAIXADA SANTISTA / COSIPA 3,90 345 19,2


CTEEP 1 OUT / 03 BAIXADA SANTISTA / TIJUCO PRETO

(FURNAS) 26,20 345 19,2

395-397,5 / 397,5-400

01 TELEPROTEÇÃO, 01 VOZ, 01 DADOS Bom

CTEEP 1 OUT / 03 BAIXADA SANTISTA / TIJUCO PRETO

(FURNAS) 26,20 345 19,2

377,5-380 / 380-382,5


CTEEP 1 DEZ / 03 NORDESTE / GUARULHOS (FURNAS) 34,90 345 19,2

137,5-140 / 140-142,5


CTEEP 1 DEZ / 03 NORDESTE / GUARULHOS (FURNAS) 34,90 345 19,2


CTEEP 1 PREV. JUN/07

ANHANGUERA / MILTON FORNASARO

4,50 345 19,2 142-146 / 146-150




4,50 345 * 160-164/156-160 TELEPROTEÇÃO

----------



4,50 345 * 168-172/172-176 TELEPROTEÇÃO

----------



4,50 345 * 188-192/192-196 TELEPROTEÇÃO

----------

CTEEP 1 JUN / 06 MILTON FORNASARO / XAVANTES 15,66 345 * 208-212/212-216 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 JUN / 06 MILTON FORNASARO / XAVANTES 15,66 345 19,2

224-228/ 228-232 01 TELEPROTEÇÃO, 01 VOZ, 01 DADOS Bom



CTEEP 1 JUN / 06 INTERLAGOS / XAVANTES 7,43 345 * 96-100/100-104 TELEPROTEÇÃO ----------




CTEEP 1 S/ PREVISÃO IBIUNA (FURNAS) / INTERLAGOS 61,32 345 * 312-316/324-328 TELEPROTEÇÃO ----------




CTEEP 1 PREV. MAI/07

EMBU GUAÇU / INTERLAGOS 22,45 345 * 88-9/172-176 TELEPROTEÇÃO

----------

35


EMBU GUAÇU / INTERLAGOS 22,45 345 19,2 184-188/316-320




----------



----------

CTEEP 1 SET / 06 ÁGUA VERMELHA / ARARAQUARA 308,58 440 * 80-84/ 84-88 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 SET / 06 ÁGUA VERMELHA / ARARAQUARA 308,58 440 19,2


CTEEP 1 ABR / 06 ÁGUA VERMELHA / RIBEIRÃO PRETO 322,93 440 * 108-112/152-156 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 ABR / 06 ÁGUA VERMELHA / RIBEIRÃO PRETO 322,93 440 * 180-184/184-188 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 JUN / 06 ARARAQUARA / MOGI MIRIM III 166,59 440 * 156-160/192-196 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 JUN / 06 ARARAQUARA / MOGI MIRIM III 166,59 440 * 164-168/168-172 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 ABR / 06 ARARAQUARA / SANTO ÂNGELO 276,69 440 * 96-100/100-104 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 ABR / 06 ARARAQUARA / SANTO ÂNGELO 276,69 440 * 124-128/128-132 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 MAI / 06 ARARAQUARA / STA. BÁRBARA

D’OESTE 140 440 *

248-252/260-264 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 MAI / 06 ARARAQUARA / STA. BÁRBARA

D’OESTE 140 440 *

292-296/300-304 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 DEZ / 07 ASSIS / CAPIVARA 106,91 440 * 160-164/164-168 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 DEZ / 07 ASSIS / CAPIVARA 106,91 440 * 172-176/176-180 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 DEZ / 06 BOM JARDIM / SUMARÉ 46,65 440 * 332-336/336-340 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 DEZ / 06 BOM JARDIM / SUMARÉ 46,65 440 19,2


CTEEP 1 MAR / 07 BOM JARDIM / TAUBATÉ 154,58 440 * 132-136/136-140 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 MAR / 07 BOM JARDIM / TAUBATÉ 154,58 440 19,2


CTEEP 1 JUN / 06 BOM JARDIM / SANTO ÂNGELO 119,21 440 * 208-212/268-272 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 JUN / 06 BOM JARDIM / SANTO ÂNGELO 119,21 440 19,2


CTEEP 1 NOV / 06 CAPIVARA / TAQUARUÇU 68,82 440 * 192-196/196-200 TELEPROTEÇÃO -----------

CTEEP 1 NOV / 06 CAPIVARA / TAQUARUÇU 68,82 440 * 204-208/208-212 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 ABR / 06 EMBU GUAÇU / SANTO ÂNGELO 74,65 440 * 272-276/276-280 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 ABR / 06 EMBU GUAÇU / SANTO ÂNGELO 74,65 440 * 316-320/320-324 TELEPROTEÇÃO ----------

CTEEP 1 PREV. ABR/07

MOGI MIRIM III / SANTO ÂNGELO 180,72 440 * 176-180/180-184 TELEPROTEÇÃO

----------

CTEEP 1 PREV. ABR/07

MOGI MIRIM III / SANTO ÂNGELO 180,72 440 * 188-192/224-228 TELEPROTEÇÃO

-----------

CTEEP 1 DEZ / 06 RIBEIRAÕ PRETO / STA. BÁRBARA

D’OESTE 173,30 440 *

140-144/144-148 TELEPROTEÇÃO -----------

CTEEP 1 DEZ / 06 RIBEIRÃO PRETO / STA. BÁRBARA

D’OESTE 173,30 440 19,2


CTEEP 1 JUL / 06 STA.BÁRBARA D’OESTE / SUMARÉ 21,15 440 * 200-240/204-208 TELEPROTEÇÃO -----------

CTEEP 1 JUL / 06 STA.BÁRBARA D’OESTE / SUMARÉ 21,15 440 19,2


CTEEP 1 PREV. ANHANGUERA / EDGARD DE SOUZA 16,60 230 * 104-108/108-112 TELEPROTEÇÃO ----------

36

JUN/07


ANHANGUERA / EDGARD DE SOUZA 16,60 230 * 244-248/248-252 TELEPROTEÇÃO

----------



-----------



-----------


ANHANGUERA / CENTRO 7,50 230 * 116-120/212-216 TELEPROTEÇÃO

-----------



-----------



-----------



-----------

CTEEP 1 PREV. DEZ/07

APARECIDA / STA. CABEÇA 41,47 230 * 160-164/164-168 TELEPROTEÇÃO

-----------


APARECIDA / STA. CABEÇA 41,47 230 19,2 184-188/188-192



APARECIDA / TAUBATÉ 41,52 230 * 100-104/104-108 TELEPROTEÇÃO

-----------


APARECIDA / TAUBATÉ 41,52 230 19,2 116-120/120-124



BAIXADA SANTISTA / HENRY BORDEN (EMAE)

6,32 230 * 148-152/152-156 TELEPROTEÇÃO

-----------


BAIXADA SANTISTA / HENRY BORDEN (EMAE)

6,32 230 19,2 172-176/176-180


CTEEP 1 MAI / 06 EDGARD DE SOUZA / PIRITUBA 20,56 230 * 140-144/144-148 TELEPROTEÇÃO Regular

CTEEP 1 MAI / 06 EDGARD DE SOUZA / PIRITUBA 20,56 230 19,2


CTEEP 1 MAI / 06 EDGARD DE SOUZA / PIRITUBA 20,56 230 * 130-134/134-138 TELEPROTEÇÃO -----------

CTEEP 1 MAI / 06 EDGARD DE SOUZA / PIRITUBA 20,56 230 * 150-154/154-158 TELEPROTEÇÃO -----------


HENRY BORDEN (EMAE) / PIRATININGA 33 230 * 100-104/104-108 TELEPROTEÇÃO

-----------


HENRY BORDEN (EMAE) / PIRATININGA 33 230 19,2 136-140/140-144


CTEEP 1 S/PREVISÃO MOGI / MOGI (FURNAS) 5,70 230 * 196-200/200-204 TELEPROTEÇÃO -----------




CTEEP 1 S/PREVISÃO SÃO JOSÉ DOS CAMPOS / MOGI (FURNAS) 49,91 230 * 124-128/128-132 TELEPROTEÇÃO -----------





MOGI / SÃO JOSÉ DOS CAMPOS 50,70 230 * 264-268/268-272 TELEPROTEÇÃO

-----------


MOGI / SÃO JOSÉ DOS CAMPOS 50,70 230 * 284-288/288-292 TELEPROTEÇÃO

-----------

37


SÃO JOSÉ DOS CAMPOS / TAUBATÉ 34,71 230 * 148-152/152-156 TELEPROTEÇÃO

-----------


SÃO JOSÉ DOS CAMPOS / TAUBATÉ 34,71 230 19,2 172-176/176-180


CTEEP 1 NOV / 04 BOTUCATU / CHAVANTES – C4 137,30 230 * 370-374/374-378 TELEPROTEÇÃO -----------

CTEEP 1 NOV / 04 BOTUCATU / CHAVANTES – C4 137,30 230 * 270-274/274-278 TELEPROTEÇÃO -----------

CTEEP 1 MAI / 05 BAURU / JUPIÁ 312,06 440 * 60-62/ 62-64 TELEPROTEÇÃO -----------

CTEEP 1 MAI / 05 BAURU / JUPIÁ 312,06 440 * 87,5-90/90-92,5 TELEPROTEÇÃO -----------

CTEEP 1 JUL / 05 BAURU / ILHA SOLTEIRA 324,60 440 * 135-137,5/137,5-140 TELEPROTEÇÃO -----------

CTEEP 1 JUL / 05 BAURU / ILHA SOLTEIRA 324,60 440 * 188-190/256-258 TELEPROTEÇÃO -----------

CTEEP 1 AGO / 05 BAURU / CABREUVA 235,29 440 * 222,5-225/225-227,5 TELEPROTEÇÃO -----------

CTEEP 1 AGO / 05 BAURU / CABREUVA 235,29 440 * 372,5-375/370-372,5 TELEPROTEÇÃO -----------

CTEEP 1 JUN / 05 ARARAQUARA – ILHA SOLTEIRA 375,94 440 * 156-158/158-160 TELEPROTEÇÃO -----------

CTEEP 1 JUN / 05 ARARAQUARA – ILHA SOLTEIRA 375,94 440 * 127,5-130/197,5-200 TELEPROTEÇÃO -----------

CTEEP 1 AGO / 02 CHAVANTES / PIRAJU 38,07 230 * 188-196/232-240 TELEPROTEÇÃO -----------

CTEEP 1 AGO / 02 CHAVANTES / PIRAJU 38,07 230 * 276-284/288-296 TELEPROTEÇÃO -----------

CTEEP 1 NOV / 03 JURUMIRIM / AVARÉ NOVA 35,90 230 19,2


CTEEP 1 NOV / 03 JURUMIRIM / AVARÉ NOVA 35,90 230 19,2


CTEEP 1 NOV / 03 AVARÉ NOVA / BOTUCATU 52,34 230 19,2


CTEEP 1 NOV / 03 AVARÉ NOVA / BOTUCATU 52,34 230 19,2



APARECIDA / TAUBATÉ C2 41,5 230 * 244–248/248-252 TELEPROTEÇÃO

-----------


APARECIDA / TAUBATÉ C2 41,5 230 * 254–258/258–262 TELEPROTEÇÃO

-----------

CTEEP 1 PREV. SET/07

HENRY BORDEN / BAIXADA SANTISTA C3, C4

7,0 88 * 220–224/224–228 TELEPROTEÇÃO

-----------

CTEEP 1 PREV. SET/07

HENRY BORDEN / BAIXADA SANTISTA C3, C4

7,0 88 * 230–234/234-238 TELEPROTEÇÃO

-----------

CTEEP 1 PREV. JUL/07

ANHANGUERA / GUARULHOS (FURNAS) 21,5 345 * 176–180/180–184 TELEPROTEÇÃO

-----------


ANHANGUERA / GUARULHOS (FURNAS) 21,5 345 19,2 216–220/220–224

01 TELEPROTEÇÃO, 01 VOZ, 01 DADOS

-----------


ANHANGUERA / GUARULHOS (FURNAS) 21,5 345 * 120–124/124–128 TELEPROTEÇÃO

-----------


ANHANGUERA / GUARULHOS (FURNAS) 21,5 345 * 152–156/164-168 TELEPROTEÇÃO

-----------


ILHA SOLTEIRA / TRÊS IRMÃOS 43,2 138 * ----------

1Voz, 1 Dados e 1 TELEPROTEÇÃO

-----------


ILHA SOLTEIRA / TRÊS IRMÃOS 43,2 138 * ---------

1Voz, 1 Dados e 1 TELEPROTEÇÃO

-----------

IBERDROLA / COELBA / CHESF 1 nov/02 LT Funil-Brumado 220km 230 64

104-112kHz / 112-120kHz

2 Voz / 2 Dados / 1 Teleproteção Ótimo

COPEL 1 2000 LT Pitanga-Ivaiporã 67km 138 32 178-196kHz / 192- 1 Teleproteção / 2 Bom

38

200kHz Dados / 2 Voz

EXPANSION 1 dez/02 LT Samambaia - Itumbiarara 300km 550 19,2 156-164kHz 2 Dados / 1 Voz Regular

1 dez/02 LT Samambaia -Emborcação 300km 550 19,2 344-348kHz / 360-

364kHz 2 Dados / 1 Voz Regular ELETRONORTE / SIEMENS 1 2000 LT Santana - ELN 108km 138 48 156-160kHz 2 Dados / 5 Voz Ótimo

CEMIG 1 2001 LT UHE Nanunque - SE Nanunque 25km 138 56 200-204kHz 2 Dados / 2 Voz Ótimo

ENERSUL 1 Dez/2005 LT Porto Murtinho - SE Jardim 195km 138 19,2 100-108 / 108-

116kHz CH1 = 1 Teleproteção e 1 Voz CH2 = 1 Dados Regular

CBA 1 30/4/2005 LT CBA - Cabreúva (CTEEP) 40km 230 16,4 84-88kHz / 88-92kHz

3 Telp.(Alívio de Carga) / 1 Voz / 1 Teleproteção

LT Ótimo

1 30/9/2006 LT CBA - Oeste circ. II (CTEEP) 65km 440 32 288-292 / 344-

348kHz CH1 = 1 Teleproteção e 1 Voz CH2 = 1 Dados Ótimo

1 30/9/2006 LT CBA - Embu-Guaçu (CTEEP) 23km 440 32 376-380 / 396-

400kHz CH1 = 1 Teleproteção e 1 Voz CH2 = 1 Dados Ótimo

ELETRONORTE 1 2001 LT Rondonópolis-Couto Magalhães 176km 138 32 220-256 kHz 2 Dados / 4Voz Ruim (Link Desativado)

1 2001 LT Rondonópolis-B. do Peixe I 217km 230 28,8 128-284kHz 2 Dados / 3 Voz Bom

1 2001 LT Rondonópolis Coxipó 189km 230 28,8 204-244kHz 2 Dados / 3 Voz Bom

1 2001 LT Rondonópolis - Coxipó 189 km 230 28,8 268-236kHz 2 Dados / 3 Voz Bom

1 2001 LT Rondonópolis - Coxipó 189 km 230 32 340-308 kHz 2 Dados / 3 Voz Bom

1 2001 LT Coxipó - Nobres 100 km 230 32 220-252 kHz 3 Dados / 4 Voz / 3

teleproteção Bom

1 2001 LT Coxipó - Nobres 100 km 230 48 324-364kHz 4 Dados / 3 Voz / 3

teleproteção Bom

1 2001 LT Nobres – Nova Mutum 104 km 230 48 196-128 kHz 2 Dados / 4 Voz Bom

1 2001 LT Nobres – Nova Mutum 104 km 230 48 348-300 kHz 4 Dados / 4 Voz Bom

1 2001 LT Nova Mutum - Sorriso 149 km 230 32 144-180 kHz 2 Dados / 4 Voz Bom

1 2001 LT Nova Mutum - Sorriso 149 km 230 48 212-268 kHz 2 Dados / 5 Voz Bom

1 2001 LT Sorriso – Sinop 86 km 230 32 116-228 kHz 2 Dados / 4 Voz Bom

1 2001 LT Sorriso - Sinop 86 km 230 48 284-316 kHz 7 Voz Bom

1 2002 LT Santana – Coaracy Nunes 110 km 138 48 152-164 kHz 2 Dados / 2 Voz Bom

1 1998 LT Imperatriz - P. Dutra 388 km 500 40,5 96-144 kHz 2 Dados / 3 Voz Bom

1 2001 LT Imperatriz - Marabá 182 km 500 28,8 160-192 kHz 4 Dados / 4 Voz Bom

1 2001 LT Marabá – Tucuruí 229 km 500 28,8 100-132 kHz 6 Dados / 4 Voz Bom

1 2001 LT Tucuruí – Vila do Conde 328 km 500 28,8 136-168 kHz 8 Dados / 6 Voz Bom

1 2003 LT Marabá - Carajás 156 km 230 74,4 140-156 kHz 1 Dados / 2 Voz / 4

teleproteção Bom

1 2003 LT Carajás – Vale do Rio Doce 25 km 230 74,4 172-188 kHz 1 Dados / 2 Voz / 4

teleproteção Bom

EATE 1 mai/03 LT Imperatriz - Açailândia 58km 550 32 244-252kHz 1 Teleproteção / 1 Voz /

1 Dados Ótimo

CELG / Koblitz 1 12/5/2006 PCH Espora - SE Cachoeira Alta 100km 138 32 224-232kHz / 240-

248kHz CH1 = 1 Teleproteção 1

Voz CH2 = 1 dados Ótimo

39

Cobelux/ Lote J 1 SET/2006 LT Porto Primavera – Dourados 215km 230 20 120 – 136 kHz 1 Voz / 4 Dados Bom

1 SET/2006 LT Porto Primavera – Dourados 215km 230 * 260 – 268 kHz Teleproteção (Analógico) -----------




1 SET/2006 LT Porto Primavera – Imbirussu 289km 230 20 104 – 112 kHz / 164 –

172 kHz 1 Voz / 4 Dados Bom

1 SET/2006 LT Porto Primavera – Imbirussu 289km 230 * 152 – 156 kHz / 208 -

212 kHz Teleproteção (Analógico) -----------

1 SET/2006 LT Porto Primavera – Imbirussu 289km 230 *

180 – 188 kHz Teleproteção (Analógico) -----------

1 SET/2006 LT Porto Primavera – Imbirussu 289km 230 *


1 SET/2006 LT Porto Primavera – Imbirussu 289km 230 * 24 – 228 kHz / 216 -

228 kHz Teleproteção (Analógico) -----------

ENGEVIX 1 JUL/2006 PCH São Bernardo – SE Paim Filho 50km 69 64 184 – 200 kHz / 248 –

264 kHz 2 Voz / 3 Dados Ótimo

INTESA / Lote B 1 Previsão

2008 LT Colinas – Miracema 186km 500 * 264 – 280 kHz Teleproteção (Analógico) -----------

1 Previsão

2008 LT Colinas – Miracema 186km 500 *


1 Previsão

2008 LT Miracema – Gurupi 225km 500 *

76 - 84 kHz Teleproteção (Analógico) -----------

1 Previsão

2008 LT Miracema – Gurupi 225km 500 *


1 Previsão

2008 LT Gurupi – Peixe 2 72km 500 *


1 Previsão

2008 LT Peixe 2 – Serra da Mesa 2 195km 500 *


BIMETAL 1 Aguardando convocação PCH José Gelásio - Rondonópolis 30km 69 64 Aprox. 300 kHz 1 Voz / 1 Dados -----------

Total : 255

São 510 equipamentos DPLC’s no total!!!

(*): DISPONÍVEL PARA TRANSMISSÃO DIGITAL COM MUX INTERNO OU EXTERNO

40

ANEXO C

CARRIER DIGITAL

CASE: Espírito Santo Centrais Elétricas S/A – ESCELSA Em 1998 a Espírito Santo Centrais Elétricas S/A – ESCELSA sentiu necessidade de ampliar o número de canais de comunicação e/ou dados, em locais de difícil acesso, notadamente Usinas. Como função acessória pretendia-se prover a digitalização desses meios de acesso.

Para atender tal demanda, foi planejada aquisição de 12 equipamentos Carrier Digitais para o ano de 1999.

Características diferenciadoras que definiram a escolha técnica do equipamento escolhido:

Uso de multiplexador interno; Uso de Cancelador de Eco interno – podem-se superpor as bandas de transmissão e recepção;Modulação QAM, com codificação Trellis, que proporciona ganhos de codificação (4 dB); Supervisão local e remota, na mesma estação;

Elevado número e opções de canais.

O equipamento escolhido no processo de análise técnica foi o Modelo OPD 1 do fabricante espanhol DIMAT. Os equipamentos foram comissionados em novembro de 1999 e instalados em abril de 2000.

Conforme visto na figura 1, houve um crescendo de falhas entre 2000 e 2002/2003. O fabricante foi acionado, em função da alta incidência de falhas, inclusive em módulos de processamento, sendo os mesmos enviados para a fábrica. Foi Identificado o defeito em um circuito integrado microcontrolador de um determinado lote de fornecimento do fabricante.

Feita a correção, as falhas diminuíram para um padrão aceitável, normalizando o nível de disponibilidade dos equipamentos/enlaces.

Fig. 1 – Número de corretivas

NÚMERO DE CORRETIVAS/ANO

3

6

7

6

2

1

0

2

4

6

8

1VALORES

ANO 2000

ANO 2001

ANO 2002

ANO 2003

ANO 2004

ANO2005

41

Na supervisão tem-se um dos maiores benefícios do equipamento digital, quando comparado ao analógico, que são os múltiplos sinais de indicação da performance do equipamento e do enlace:

Falha na alimentação;

Falha no amplificador de potência;

Nível de recepção excessivo;

Nível de recepção insuficiente;

Falha no sintetizador de freqüência;

Perda do sincronismo;

Módulo desconectado;

BER > 10– 3 (dez a menos três);

BER > 10– 6 (dez a menos seis);

Manutenção.

Por ser um equipamento que transmite até 81 kbps, sendo 79 kbps disponíveis para o usuário, tem-se uma grande gama de possibilidades de configuração dos canais:

Fig. 2 – Configuração padrão

Fig. 3 – Possibilidades da canalização Figura 3 – Capacidade do Sistema

Após a estabilização do funcionamento dos equipamentos, constatou-se a melhoria no nível de disponibilidade do enlace, quando comparado o equipamento digital com o analógico, conforme as figuras 4 e 5 . Os valores são para uma mesma linha de alta tensão.

QUANTIDADE INTERFACE

1 V35/G703

1 V24/V28

VELOCIDADE

64 kbps

Até 15 Kbps

81 kbps 40,5 kbps 27 kbps

Porta Síncrona Entre 600 bps e

38400 bps

Entre 600 bps e

38400 bps

Entre 600 bps e

19200 bps

Porta Assíncrona Entre 50 bps e

28800 bps

Entre 50 bps e

28800 bps

Entre 50 bps e

19200 bps

ATÉ 9 CANAIS

(DADOS OU

VOZ)

CAPACIDADE DO SISTEMA (DADOS)QUANTIDADE

42

Fig. 4 – Disponibilidade Carrier Analógico

Fig. 5 – Disponibilidade Carrier Digital

Com os valores mostrados acima, garante-se uma disponibilidade de no mínimo 324 horas / ano. CONCLUSÃO

Os equipamentos adquiridos pela Escelsa – Energias do Brasil atenderam às

necessidades da empresa, específicas para esse tipo de aplicação (notadamente em usinas). Nesses locais, a operacionalização de meios de comunicação usualmente demanda um alto valor de investimento na infra-estrutura.

DISPONIBILIDADE - CARRIER ANALÓGICO

97,70%

97,80%

97,90%

98,00%

98,10%

98,20%

98,30%

ANO 2000

ANO 2002

DISPONIBILIDADE - CARRIER DIGITAL

99,89%

99,90%

99,91%

99,92%

99,93%

99,94%

99,95%

99,96%

99,97%

99,98%

ANO 2004

ANO 2005

43

ANEXO D

CARRIER DIGITAL

CASE: CTEEP

PROJETO DE MODERNIZAÇÃO DA TELEPROTEÇÃO

O Projeto de Modernização do Sistema de Teleproteção da Transmissão

Paulista foi concebido de acordo com os critérios de segurança e confiabilidade, à

luz dos Procedimentos de Redes do Operador Nacional do Sistema Elétrico. Assim,

estabeleceu-se um padrão de teleproteção para a rede básica, considerando-se

sempre a redundância de equipamentos OPLAT e de meios físicos de transmissão,

mediante a utilização de equipamentos de tons de áudio via microondas ou sistemas

ópticos, conforme Figura 1. Ressalta-se que esta é a configuração possível, face a

dificuldade de alocação de freqüências no espectro disponível.

O Projeto de Modernização do Sistema de Teleproteção da Transmissão

Paulista consiste na aquisição de 358 equipamentos de ondas portadoras em linhas

de alta tensão (OPLAT), 178 equipamentos de tons de áudio, 248 bobinas de

bloqueio, 260 grupos de acoplamento e 92 equipamentos multiplexadores, nas

diversas instalações da rede básica da CTEEP.

A implantação do Projeto, prevista em 5 etapas distintas, já tendo sido

implantada a 1.ª etapa em 2003, composta de 86 OPLAT, 46 multiplexadores, 52

bobinas de bloqueio e 36 grupos de acoplamento.

A 2.a etapa, em fase final de implantação, compreende a substituição de 60

OPLAT, 04 multiplexadores, 40 equipamentos de tons de áudio, 20 bobinas de

bloqueio e 40 grupos de acoplamento.

A 3.a etapa, em processo de implantação, é composta de 116 OPLAT, 24

multiplexadores, 108 grupos de acoplamento e 104 bobinas de bloqueio.

A 4.a etapa, prevista para aquisição em 2008, é composta de 96 OPLAT, 18

multiplexadores, 76 grupos de acoplamento, 28 equipamentos de tons de áudio e 72

bobinas de bloqueio.

A 5.a etapa é composta de 110 equipamentos de tons de áudio com previsão

de aquisição em 2009.

44

Foram instalados 214 equipamentos de ondas portadoras e 74

multiplexadores.

Todos os equipamentos estão preparados para interfaces para conexão ao

equipamento multiplexador, quando necessário.

Iniciamos a instalação dos conversores TCP/IP/RS232, para implantação do

sistema de gerenciamento, conforme Figura 2. Tal sistema permitirá o acesso local e

remoto, minimizando os custos de manutenção e o tempo de indisponibilidade dos

equipamentos, além de melhor adequação aos procedimentos operativos.

A experiência CTEEP, demonstrou algumas dificuldades para a utilização

compartilhada de transmissão de dados via equipamentos OPLAT´s, uma vez que a

simples abertura dos gabinetes implica em procedimentos operativos.

Outra situação conflitante refere-se às condições adversas das LT´s, em que

ocorre degradação na taxa de transmissão de dados, ocasionando alarme carrier

para o operador da SE. Esta situação originou novos procedimentos operativos, uma

vez que alarme carrier é considerado urgente. Resolvemos o problema com a

separação dos alarmes para os casos já instalados e para as demais aquisições,

foram especificados equipamentos com a característica de ajuste automático da taxa

de transmissão à relação sinal/ruído da linha, evitando assim problema semelhante

em LT´s de características mais críticas para OPLAT digital.

Desta forma, entendemos que o sistema de transmissão de dados

compartilhado com OPLAT, poderá ser utilizado em locais de difícil acesso, onde

não são atendidos pelo sistema de telecomunicações via rádio ou óptico, ou para

situações emergenciais, uma vez que a finalidade principal dos equipamentos

OPLAT´s é a transmissão de comandos para a proteção da planta do sistema

elétrico.

45

FIGURA 1 – DIAGRAMA PADRÃO DE TELEPROTEÇÃO DA CTEEP

Circuito Único

SISTEMA

RÁDIO/MUX

TX4 / RX16

TX3 / RX15

TX10 / RX22

TX9 / RX21

TX6 / RX18

TX5 / RX17

Teleproteção

Tons Áudio 1

TX1 / RX13

TX2 / RX14

OPLAT 2

OPLAT 1

Disparo Direto

Permissivo

Primário

Permissivo

Secundário

Direcional

de Neutro

lógica

Direcional

de Neutro

Permissivo

Secundário

Permissivo

Primário

Disparo Direto

TPC2

BB2

B

A

ESTAÇÃO A

V

BB1

TPC1

GA2 GA1

SISTEMA

RÁDIO/MUX

Permissivo

Primário

Disparo Direto

Permissivo

Secundário

Direcional

de Neutro

lógica

OPLAT 3

OPLAT 4

RX10 / TX22

RX9 / TX21

RX6 / TX18

RX5 / TX17

Direcional

de Neutro

Permissivo

Secundário

Disparo Direto

Permissivo

Primário

RX4 / TX16

RX3 / TX15

Teleproteção

Tons Áudio 2

RX1 / TX13

RX2 / TX14

TPC3

GA3

BB4

B

TPC4

GA4

A

ESTAÇÃO B

BB3

V

INTERFACE

PROTEÇÃO / TELEPROTEÇÃO

INTERFACE

TELEPROTEÇÃO / PROTEÇÃO

SISTEMA DE TELEPROTEÇÃO

INTERFACE PROTEÇÃO

RX7 / TX19

RX8 / TX20

RX12 / TX24

RX11 / TX23

TX7 / RX19

TX8 / RX20

TX11 / RX23

TX12 / RX24

OU

46

Figura 2 – DIAGRAMA DE GERENCIAMENTO

ESTAÇÃO A ESTAÇÃO BESTAÇÃO C

RS232 RS232TCP/IP TCP/IP

OPLAT 1 OPLAT 2 OPLAT 3 OPLAT 4

TELEPROTEÇÃO

EXTERNA

TELEPROTEÇÃO

EXTERNA

INTRANET (LAN)

CENTRO DE GERENCIAMENTO

47

ANEXO E

CASE: CHESF

Na CHESF, após a introdução dos sistemas de telecomunicações de alta capacidade (rádios digitais ou sistemas óptico-digitais), o Carrier analógico (APLC) foi praticamente abandonado para aplicações em transmissão de voz e dados, tendo se mantido, praticamente, para aplicações de teleproteção. No entanto, para algumas localidades remotas que ainda não dispunham de terminação de acesso com os sistemas de alta capacidade, mostrava-se necessário viabilizar uma alternativa de integração, no sentido de permitir uma elevação na quantidade de circuitos de voz da telefonia, bem como a transmissão de dados, mesmo que em baixa velocidade, tanto para canais dedicados como para interligação de roteadores com a Rede de Longa Distância (WAN – Wide Area Network) corporativa. Para tais demanda, as alternativas analisadas consistiam em alugar circuitos às Operadoras de Telecomunicações ou utilizar enlaces suportados em Carrier Digital – DPLC. A alternativa de contratar circuitos de Operadoras, além do custo elevado, nem sempre se mostrava disponível ou ainda ofereciam expectativas de desempenho bastante comprometedoras, quando comparado com as aplicações requeridas. A utilização de DPLC se mostrava promissora, uma vez que poderia ser possível atingir capacidades de transmissão até 64 kbits/s, os quais, mediante a utilização de multiplex com sub-taxas a partir de 1,2 kbits/s poder-se-ia transmitir dados e, com apenas 4,8 kbits/s o sinal de voz seria disponibilizado. Além do mais, os equipamentos de tecnologia DPLC admitiriam recursos de telessupervisão e comando.

VANTAGENS DESVANTAGENS

Facilidades Analógicas e Digitais Capacidade de Transmissão Limitada à 64kbps

Possibilidade de Múltiplos Canais de Voz e Dados

Relação Sinal/Ruído Bastante Dependente das Condições Ambientais

Baixo Custo de Integração e Manutenção Banda de Transmissão com Capacidade Reduzida para Aplicações em “Cascata"

Possibilidade de Telessupervisão e Teleco-mando, incluindo Teleproteção.

Elevada Confiabilidade e Disponibilidade

Capacidade de Superar Grandes Distância sem Necessidade de Repetição

No entanto, a experiência verificada na CHESF mostrou que, face às longas distancias das linhas de transmissão a serem utilizadas como suporte, a capacidade de transmissão de dados se mostrava inferior a 48 kbit/s, mesmo diante de SNR superiores a 38 dB. Além do mais, diante da forte dependência com relação aos valores de SNR, a CHESF decidiu que a utilização de uma taxa máxima de 32 kbits/s ofereceria maior segurança e passou a adotar tal limitação, estabelecendo, portanto, uma “faixa de proteção”. Apesar dessa limitação de 32kbps, verificou-se que a integração com a Rede WAN era possível ser viabilizada, utilizando roteadores para conectar as subestações remotas, que vinham utilizando conexões discadas por telefone, possibilitando aos usuários acessos para a Intranet, Internet, Correio Eletrônico e outros serviços, sem a pressão causada pelos custos elevados das Operadoras. Verificou-se, inclusive, que eventuais

48

perdas de pacotes não afetariam significativamente as aplicações administrativas corporativas, visto que as mesmas admitem latência de até 500ms.

Um exemplo de aplicação no âmbito da CHESF é apresentado na Figura 1 em anexo, onde podem ser observadas as fronteiras de interface com Sistemas Rádio Digital e Óptico-Digital, em algumas das subestações (Juazeiro II, Jaguarari, Senhor do Bonfim, Irecê, Bom Jesus da Lapa e Barreiras) localizadas na região sudoeste da Bahia, todas em 230 kV, na qual foram atendidas as aplicações discriminadas a seguir:

SAGE (Sistema Aberto de Gerenciamento de Energia) - é uma das aplicações principais voltadas para controle e automatização de subestações, requerendo elevada disponibilidade, inclusive em situações de contingência. Cada Centro de Controle Regional tem um Servidor de SAGE que aquisita informações das remotas instaladas nas subestações e, a partir dessa coleta, envia para o Centro de Operação do Nordeste de Brasil (COSR-NE), que retransmite as informações ao Operador Nacional do Sistema Elétrico - ONS. Tal aplicação admite retardo de alguns milissegundos e demanda uma pequena largura da banda, cujas taxas de transmissão se situam de 1.2 a 4.8kbps, por cada estação remota.

OSCILOGRAFIA: é uma aplicação de grande importância para os operadores de sistemas elétricos, uma vez que permite efetuar a análise de qualquer ocorrência no setor. Apesar de operar com arquitetura “Cliente-Servidor”, semelhante ao SAGE, requer uma largura da banda maior no caso de ocorrências no sistema, considerando que pode exigir envios de arquivos de maiores dimensões (até 10MB), sendo que estas informações devem estar disponíveis ao COSR-NE o mais rápido quanto possível.

QUALIMETRIA: É semelhante a sistema de Oscilografia, também com arquitetura do tipo “Cliente-Servidor” e comprimento de arquivo variável, atuando também em situações de ocorrências nas subestações do Sistema de Transmissão. Porém, os arquivos enviados são de comprimentos menores, tornando-se menos crítico para os casos de contingência.

MEDIÇÃO DE FATURAMENTO: coleta periodicamente e em intervalos regulares, a partir dos medidores instalados nas subestações, dados de consumo de energia. Requer uma disponibilidade elevada, não obstante inferior ao SAGE e os sistemas de Oscilografia, podendo ser interrompido no caso de contingências.

TELEFONIA: É essencial à operação de setor, visto ser necessário haver comunicação de voz entre Subestações, Centros de Controle (Despacho de Carga) tanto da CHESF quanto do COSR-NE e do próprio ONS, inclusive em situações de contingência. Devido a características de comunicação de voz, admite retardos “controlados” (até poucas centenas de milissegundos), podendo ser alocado, sem qualquer prejuízo quanto à inteligibilidade em taxas de, pelo menos, 4,8 kbits/s.

TELEPROTEÇÃO: É outro dos serviços principais para a operação de subestações; visto que permite, a partir da identificação de falha em uma localidade comunicar às subestações de fronteira, em um tempo-intervalo curto, realizando o envio de comandos para ativação ou desativação de linhas de transmissão de energia elétrica. É uma aplicação que requer prioridade máxima, e suas atuações são monitoradas e controladas pelo ONS. É muito sensível a

49

retardos, demandando, portanto, uma transmissão para transmissão dos sinais bastante rápida, razão pela qual exclui, por exemplo, a utilização de sistemas de telecomunicações via satélite.

50

Figura 1 – CHESF - Aplicação de Carrier Digital na Região Sudoeste da Bahia

ADMADM

JZDJZD JGRJGRSNBSNB IREIRE

BJS BRABRA

RADIORADIO OPGWOPGW

DPLC

DPLC

DPLC DPLC

DPLC DPLC

DPLC

S

S S S

SAGE

SAGE

SAGE SAGE

TPTP

TPTP

TP TP

TP TP

TP TP

TP TP TP TP TP TP

TP TPTP TP

TP TP

HIC

OM

PAX

PAX

PAXPAX

HIC

OM

MUX

MUX

S

SAGE

TP - Teleproteção

- Terminal Telefônico

- Repetição

- SICAM – Telessupervisão SOPLAT

- SAGE – Supervisão Elétrica

LEGENDALEGENDA

ADMADMADMADM

JZDJZD JGRJGRSNBSNB IREIRE

BJS BRABRA

RADIORADIO OPGWOPGW

DPLC

DPLC

DPLC DPLC

DPLC DPLC

DPLC

S

S S S

SS

SS SS SS

SAGE

SAGE

SAGE SAGE

SAGESAGE

SAGESAGE

SAGESAGE SAGESAGE

TPTP

TPTP

TP TP

TP TP

TP TP

TP TP TP TP TP TP

TP TPTP TP

TP TP

TPTP TPTPTPTP

TPTP TPTPTPTP

TP TPTPTP TPTP

TP TPTPTP TPTP

TP TPTPTP TPTP

TP TPTPTP TPTP TP TPTPTP TPTP TP TPTPTP TPTP

TP TPTPTP TPTPTP TPTPTP TPTP

TP TPTPTP TPTP

HIC

OM

HIC

OM

PAXPAX

PAXPAX

PAXPAXPAXPAX

HIC

OM

HIC

OM

MUXMUX

MUXMUX

S

SAGE

TP - Teleproteção


- Repetição



SS

SAGESAGE

TPTP - Teleproteção


- Repetição



LEGENDALEGENDA

51

ANEXO F

CASE: ELETRONORTE

A EXPERIÊNCIA DA ELETRONORTE NA UTILIZAÇÃO DE SISTEMAS DE ONDAS PORTADORAS DIGITAIS: PROBLEMAS E SOLUÇÕES

PERSPECTIVAS

1.0 INTRODUÇÃO

Apesar de implantar sistemas ópticos ao longo das linhas de transmissão, a Eletronorte iniciou em 1998, uma série de testes com vistas a subsidiar a utilização de sistemas de ondas portadoras digitais, em especial para substituição em diversos trechos aos sistemas de ondas portadoras analógicos em operação, e também como alternativa de atendimento, com maior capacidade e confiabilidade, a trechos de sua rede ainda não providos de sistemas ópticos ou que, em alguns casos, a implantação destes sistemas tornava-se economicamente inviável. Como resultados dos testes realizados, foram implantados diversos enlaces de ondas portadoras digitais, encontrando-se hoje em operação dezoito enlaces, implantados em sistemas de transmissão de energia elétrica de 138 kV, 230 kV e 500 kV.

2.0 SISTEMAS DE ONDAS PORTADORAS DIGITAIS

A seguir são apresentadas as principais características dos equipamentos em operação na Eletronorte e dos enlaces de ondas portadoras digitais em operação. 2.1 Características básicas dos equipamentos instalados As principais características dos equipamentos utilizados nos sistemas da Eletronorte são de fabricação Dimat e Siemens, conforme tabela 1 a seguir. Tabela 1: Características dos equipamentos Dimat e Siemens Características Equipamento Dimat Equipamento Siemens

Modelo OPD-1 ESB 2000i

Modulação 4 a 128 QAM Delta

Largura de banda 16 kHz em cada sentido 8 kHz em cada sentido

Separação entre bandas Distanciadas de 16 kHz ou superpostas

Distanciadas de 8 kHz ou superpostas

Máxima potência de transmissão 80 W 80 W

Limiar de recepção - 10 dBm - 32 dBm

Mínima relação Sinal/Ruído para taxa máxima de transmissão

25 dB (para TEB de 10-9) 36 dB (para TEB de 10

-7)

Taxa máxima de transmissão 81 kbps 64 kbps

Taxa de compressão para canais de voz 4,8 a 16 kbps 4,8 a 32 kbps

Permite envio de comandos de teleproteção Módulo opcional Equipamento específico

2.2 Características e performance dos enlaces de ondas portadoras digitais em operação

52

As principais características dos enlaces de ondas portadoras digitais em operação na Eletronorte encontram-se nas tabelas abaixo. A performance dos sistemas de ondas portadoras digitais foi efetuada através dos seguintes parâmetros: taxa máxima de transmissão no enlace; número de canais de voz e/ou dados; tempo de recomposição do sistema e fatores de degradação do sistema. As tabelas abaixo apresentam, para cada um dos sistemas sob estudo, a taxa máxima de transmissão obtida no enlace e o número de canais de voz, dados ou teleproteção que o sistema suporta, sob as condições de taxa máxima de transmissão. TABELA 2: Características dos enlaces OPLAT digital - Sistema Mato Grosso Características Enlaces

CMG/ROO ROO/BPE ROO/COX COX/NOB NOB/NMT NMT/SOR SOR/SIN

Distância (km) 176 217 189 100 104 149 86

Tensão (kV) 138 230 230 230 230 230 230

Acoplamento Fase/Fase (A/B)

Fase/Terra (V)

Fase/Fase (A/B)

Fase/Fase (B/V)

Fase/Fase (B/V)

Fase/Fase (B/V)

Fase/Fase (B/V)

Bobina de bloqueio GE banda estreita

GE banda estreita

GE banda estreita

ER banda larga

ER banda larga

ER banda larga

ER banda larga

Equipamento OPLAT digital

ESB 2000i Siemens (

1)

ESB 2000i Siemens (

1)

ESB 2000i Siemens (

1)

ESB 2000i Siemens (

1)

ESB 2000i Siemens (

1)

ESB 2000i Siemens (

1)

ESB 2000i Siemens (

1)

Número de enlaces 01 01 03 02 02 02 02

Freqüência central de operação (kHz)

220/256 128/284 204/144 268/236 340/308

220/252 324/364

196/128 348/300

144/180 212/268

116/228 284/316

Em operação desde 2001 2001 2001 2001 2001 2001 2001

(1) Com equipamento multiplexador KM-2100 de fabricação RAD.

Performance

Características Enlaces

CMG/ROO ROO/BPE ROO/COX COX/NOB NOB/NMT NMT/SOR SOR/SIN

Taxa máxima de transmissão(kbps)

32 28,8 28,8 32 28,8 32

48

48

48

32

48

32

48

Canais de voz a 4,8 kbps

04 03 03 03 03 04

03 04 04

04 05

04 07

Canais de dados a 4,8 kbps

02 02 02 02 02 03

04

02

04 02 02

02

00

Comandos de teleproteção

(1) (

1) (

1) 03 03

(1) (

1) (

1)

Onde : CMG, subestação Couto Magalhães; ROO, subestação Rondonópolis; BPE, subestação Barra do Peixe; COX, subestação Coxipó; NMT, subestação Nova Mutum; NOB, subestação Nobres; SOR, subestação Sorriso; SIN, subestação Sinop. (1) Neste enlace a teleproteção trafega através de equipamentos de ondas portadoras analógicos, apesar dos equipamentos

digitais possuírem tal facilidade.

TABELA 3: Características dos enlaces OPLAT digital - Sistema Norte/Nordeste Características Enlaces PDD/IPZ IPZ/MAR MAR/TUC TUC/VDC MAR/CAR CAR/VRD

Distância (km) 388 182 229 328 156 25

Tensão (kV) 500 500 500 500 230 230

Acoplamento Fase/Terra (B)

Fase/Fase (B/V)

Fase/Fase (B/V)

Fase/Fase (B/V)

Fase/Fase (A/B)

Fase/Fase (A/B)

Bobina de bloqueio GE banda estreita

ABB banda larga

ABB banda larga

ABB banda estreita

Haefely banda estreita

Haefely banda estreita

Equipamento OPLAT digital

OPD-1 Dimat

ESB 2000i Siemens (

1)

ESB 2000i Siemens (

1)

ESB 2000i Siemens (

1)

OPD-1 Dimat

OPD-1 Dimat

Número de enlaces 1 1 1 1 1 1

Freqüência de operação (kHz)

136-144/ 96-112

184-192/ 160-168

124-132/ 100-108

136-144/ 160-168

140-148/ 148-156

172-180/ 180-188

Em operação desde 1998 2001 2001 2001 2003 2003

(1) Com equipamento multiplexador KM-2100 de fabricação RAD.

Performance

Características Enlaces

PDD/IPZ IPZ/MAR MAR/TUC TUC/VDC MAR/CAR CAR/VRD

Taxa máxima de transmissão (kbps)

40,5 28,8 28,8 28,8 74,4 74,4

Canais de voz a 4,8 kbps

03 04 04 04 02 02

Canais de dados a 0,6 kbps

02 04 06 08 - -

Canais de dados de - - - - 01 01

53

64 kbps

Comandos de teleproteção

(1) (

2) (

2) (

2) 04 (

3) 04 (

3)

Onde : PDD, subestação Presidente Dutra; IPZ, subestação Imperatriz; MAR, subestação Marabá; TUC, subestação Tucuruí; VDC, subestação Vila do Conde; VRD, subestação Vale do Rio Doce; CAR, subestação Carajás. (1)

Neste enlace a teleproteção trafega através do sistema óptico.

(2) Neste enlace a teleproteção trafega através do sistema de ondas portadoras analógico.

(3)

Previsto para utilização futura.

TABELA 4: Características dos enlaces OPLAT digital - Sistema Amapá Características Enlace

STN/UCN

Distância (km) 110

Tensão (kV) 138

Acoplamento Fase/fase

Bobina de bloqueio

Equipamento OPLAT digital ESB 2000i Siemens com multiplexador KM-2100 de fabricação RAD

Número de enlaces 2

Faixa de operação (kHz) 152-164 kHz

Em operação desde 2002

Performance

Características Enlace

STN/UCN

Taxa máxima de transmissão (kbps) 48

Canais de voz a 4,8 kbps 02

Canais de dados a 9,6 kbps 02

Comandos de teleproteção (1)

Onde: STN, subestação Santana; UCN, subestação da UHE Coaracy Nunes. (1) Neste enlace a teleproteção trafega através de sistema óptico.

O fator que mais tem afetado a performance dos equipamentos é a diminuição da relação sinal/ruído devido, principalmente, às condições atmosféricas adversas (chuvas intensas) e, ocasionalmente, manobras nas subestações. Quando ocorre a degradação da relação sinal/ruído, aumenta a taxa de erros e ocorre perda de sincronismo no enlace. Como conseqüência, tem-se registrado sinalização indevida e interrupção constante em canais de voz, enquanto que, para canais de dados, ocorre perda total do serviço. Observou-se que o tempo para a recomposição automática do enlace, para a condição mencionada acima, é de 11 milisegundos. Ressalta-se, entretanto que, na maioria das vezes, a recomposição automática ocorre apenas quando cessada a causa da degradação da relação sinal/ruído, em geral quando as condições atmosféricas ficam mais favoráveis. Problemas nos sistemas de acoplamento, cabos e caixas de sintonia, na interligação entre equipamentos, como por exemplo, entre OPLAT e equipamentos multiplex, também concorrem para a degradação do sistema. Há que se registrar que as condições atmosféricas atuam de maneira diversa para cada enlace, levando-se a acreditar que as condições de contorno da linha de transmissão, estado do sistema de acoplamento, paralelismo de linhas de transmissão, operação do enlace no limiar da relação sinal/ruído aceitável, dentre outros, concorrem para esta diversidade de resultados. Outro aspecto que impacta na performance do sistema, é a falta de gerência centralizada, pois os equipamentos operados pela Eletronorte apresentam gerência “ponta-a-ponta”, ou seja, intervenções nos equipamentos são realizadas localmente dificultando sobremaneira a manutenção dos enlaces, em especial àqueles localizados em subestações desassistidas ou que não possuem equipes de manutenção. No

54

sistema Mato Grosso, foi implantado sistema de supervisão dos equipamentos, através de roteador, permitindo verificar o estado dos mesmos.

3.0 PERSPECTIVAS DE UTILIZAÇÃO DE SISTEMAS DE ONDAS PORTADORAS DIGITAIS

A perspectiva de utilização de sistemas de ondas portadoras digitais, como forma de aumentar o grau de confiabilidade e de segurança dos sistemas de telecomunicações, em substituição aos equipamentos analógicos em operação no sistema Norte/Nordeste da Eletronorte é apresentada a seguir, com as seguintes premissas:

Aproveitamento do sistema de acoplamento atual;

Equipamentos específicos para tráfego de teleproteção (dois enlaces por trecho, com 3 comandos cada);

Equipamentos específicos para tráfego de canais de voz e/ou dados (dois enlaces por trecho);

Retirada dos equipamentos de ondas portadoras analógicos ainda em operação;

Integração com os equipamentos do sistema óptico (redundância de canais estratégicos).

Considerando o mencionado nas premissas e no quantitativo de equipamentos em operação, prevê-se a utilização de 48 equipamentos de ondas portadoras digitais, para tráfego de voz/dados, e de 48 equipamentos para tráfego de comandos de teleproteção. 3.1 Perspectivas Apesar dos problemas verificados, com destaque para a perda de comunicação sob condições atmosféricas adversas, a experiência adquirida pela Eletronorte, na operação e manutenção dos sistemas de ondas portadoras digitais, aponta para a perspectiva de utilização destes sistemas como meio de redundância a serviços estratégicos que trafegam pelos sistemas ópticos e para prover meios de comunicação em trechos nos quais a implantação de sistemas digitais de grande porte não são viáveis economicamente. A experiência adquirida pela Eletronorte, também aponta para a necessidade da integração dos sistemas ópticos e de ondas portadoras, de forma que um sistema opere, sob determinadas condições e restrições de tráfego, como segurança do outro.

55

ANEXO G

CASE: COBELUX (LOTE J – ANEEL 2004)

A EXPERIÊNCIA DA COBELUX NA UTILIZAÇÃO DE SISTEMAS DE ONDAS PORTADORAS DIGITAIS

1.0. Empreendimento

Em atendimento ao processo licitatório estabelecido pela Agencia Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), relativo ao leilão realizado no ano de 2004, Lote J, anexo 7J, a elaborou o projeto do Sistema de Telecomunicações para prover atendimento operacional para as Linhas de Transmissão (LT) Porto Primavera– Dourados, e Porto Primavera – Imbirussu, ambas na tensão de 230kV.

O sistema compreende a construção da nova Subestação de Porto Primavera 440/230kV, visando à interligação entre os Sistemas de Transmissão das regiões Sudeste (Porto Primavera, no Estado de São Paulo) e Centro-Oeste (Dourados e Imbirussu, ambas no Estado do Mato Grosso do Sul).

A nova Subestação de Porto Primavera 440/230kV está localizada a 1 km da Usina Hidroelétrica Porto Primavera, de propriedade da CESP, interligada à Subestação de Porto Primavera através de dois trechos de linha de 440 kV, das entradas de linhas 4 e 5.

A partir da nova Subestação de Porto Primavera 440/230kV partem duas novas linhas de transmissão de 230kV, interligando-a com a nova Subestação de Imbirussu e com a Subestação de Dourados.

A nova Subestação de Imbirussu, 230/138kV, será interligada com a Subestação de Imbirussu, existente, através de um trecho de linha (aprox. 500 m) com tensão em 138kV (Enersul).

A Subestação de Dourados (Eletrosul), 138kV, foi ampliada, passando a receber a linha de transmissão com 230kV. Há uma interligação entre os pátios de 230kV e 138kV.

2.0 Sistema de Telecomunicações

Conforme especificação técnica da ANEEL, o sistema de telecomunicações deveria atender à comunicação de voz operativa e administrativa, teleproteção, canais de dados para os sistemas de supervisão e controle elétrico, controle de emergência, medição, faturamento e manutenção da linha de transmissão.

A solução elaborada pela AREVA foi o uso do sistema de Ondas Portadoras por Linhas de Alta Tensão, OPLAT com tecnologia digital.

Neste sistema foram utilizados os equipamentos PLC5000, configurados para a transmissão de sinais de voz e dados digitais, e dedicados para a transmissão de sinais de teleproteção, atendendo às necessidades especificadas.

Para o atendimento aos serviços de teleproteção, foram utilizados os equipamentos DIP5000 Analógicos, com 4 comandos independentes.

56

O acoplamento do sistema OPLAT foi definido como sendo Fase / Fase, desta forma garantindo maior confiabilidade ao sistema.

Para permitir o completo atendimento aos serviços de telefonia, fez parte da solução o fornecimento, instalação e comissionamento, de um PABX, na nova Subestação de Imbirussu.

As interligações entre as novas Subestações e as existentes foram feitas através de equipamentos multiplexadores digitais, usando como meio de comunicação cabos de fibra óptica.

3.0 Desafio

Para o atendimento às necessidades operacionais para a comunicação de voz, dados e sinais de teleproteção, foi utilizado o sistema OPLAT.

Na elaboração e implantação deste sistema foram encontrados muitos desafios, dentre eles destacamos:

Prazo de entrega;

Comprimento das Linhas de Transmissão, relativamente longos para sistema OPLAT Digital;

Espectro de Freqüências congestionado, dificultando a alocação dos canais necessários;

Freqüências disponíveis somente em valores altos;

Relacionamento com diferentes operadoras, ONS, Eletrosul, Enersul e Cesp.

Interfaceamento técnico com a operadora local, Brasil Telecom, na nova Subestação de Imbirussu;

Grande número de enlaces OPLAT em paralelo em cada linha, 05 enlaces por LT.

4.0 Sistemas

A Linha de transmissão entre Porto Primavera e Dourados possui 215 km de comprimento, e a linha de transmissão para Imbirussu possui 289 km. Abaixo está descrito o escopo do fornecimento para o atendimento às necessidades de comunicação de cada linha.

4.1 Sistema OPLAT

O sistema OPLAT foi implantado em ambas as linhas de transmissão.

Para o atendimento às necessidades de comunicação para cada linha, a solução contemplou o escopo a seguir:

LT Porto Primavera - Dourados

PLC5000 : 40 Watt; QAM; 8 kHz + 8 kHz

57

o Quantidade = 02 unidades

o Hardware :

Amplifier Unit – U01

Processing Unit – U17

Service Unit – U08

o Serviços :

Voz 2 (Hot-line)

Dados : 1 x 9600, 1 x 2400, 2 x 1200,

o Freqüências utilizadas :

PLC1 = 128-136/120-128kHz

PLC5000 : 40 Watt; 4 kHz + 4 kHz


o Hardware :



o Serviços :

Teleproteção Externa


PLC2 = 260-264/264-268kHz

PLC3 = 280-284/276-280kHz

PLC4 = 296-300/292-296kHz

PLC5 = 304-308/308-312kHz

LMU5000-1 : Acoplamento Fase/Terra


LMU5000-2 : Acoplamento Fase/Fase


LT Porto Primavera - Imbirussu

PLC5000 : 40 Watt; QAM; 8 kHz + 8 kHz


o Hardware :



Service Unit – U08

o Serviços :

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Voz 2 (Hot-line)

Dados : 2 x 9600, 1 x 4800 1 x 2400,


PLC1 = 104-112/164-172kHz

PLC5000 : 40 Watt; 4 kHz + 4 kHz


o Hardware :



o Serviços :

Teleproteção Externa


PLC2 = 208-212/152-156kHz

PLC3 = 180-184/184-188kHz

PLC4 = 196-200/192-196kHz

PLC5 = 224-228/216-220kHz

LMU5000-1 : Acoplamento Fase/Terra


LMU5000-2 : Acoplamento Fase/Fase


Em ambas as LTs os cinco equipamentos PLC5000 foram interligados em paralelo ao acoplamento.

Nota: o transformador Híbrido que originalmente é montado na caixa de sintonia, foi instalado dentro do gabinete dos equipamentos PLC5000, na sala de Telecomunicações, tendo sido necessário o lançamento de 02 cabos coaxiais.

4.2 Sistema de Teleproteção

Para o atendimento à especificação técnica da ANEEL, o sistema de teleproteção foi configurado para Primário e Alternado, assim o sistema foi configurado com redundância de equipamentos.

A redundância descrita acima, permite que tanto a entrada como a saída de comando (transfer-trip) de um equipamento seja interligada em série com outro equipamento, de tal forma que ambos devem receber a informação de comando. Foi elaborada uma lógica para o caso de falha de um dos equipamentos.

Para os comandos permissivos a transmissão é feita por um comando de cada proteção associada.

Conforme solicitação do edital, à montagem dos equipamentos DIP5000 foi incluída uma chave de teste, com a função de seccionar os circuitos de transmissão de

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recepção de comandos, possibilitando ainda o teste de transmissão e recepção de comandos.

DIP5000 : Analógica, 4 comandos


o Hardware :

Central Unit – UT148

I/O Interface – SR114

Alimentação – AL137

5.0 Conclusão

O empreendimento foi marcado principalmente pelo desafio da engenharia para a implantação do sistema OPLAT Digital, onde foi possível mostrar que a integração entre as equipes foi o diferencial para o alcance dos objetivos.

Conceitos e Experiências no Brasil de Carrier Digital · Como os sistemas CARRIER analógicos e...

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