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OMICRON CMC 850: pruebas de protección IEC 61850

Qué es el OMICRON CMC 850, equipo de pruebas dedicado a IEC 61850 con GOOSE y Sampled Values: funciones, sincronización de tiempo y cuándo se usa.

Por Shadai García, CEO e ingeniero de protecciones de Tiza Group.

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Modo prueba y simulación en IEC 61850. Ubicación en el sistema, principio de funcionamiento e IEC 61850. Ilustrativo: los valores reales salen de la placa y del manual del fabricante.
Respuesta corta

El OMICRON CMC 850 es un equipo de pruebas de protección dedicado a IEC 61850: se comunica con los equipos bajo prueba mediante GOOSE y Sampled Values, sin las entradas y salidas binarias ni los amplificadores convencionales. Se controla con Test Universe, incluye la interfaz CMIRIG-B para sincronizar el tiempo y trae funciones propias accesibles por navegador.

Qué es y dónde se usa

El OMICRON CMC 850 es, según su fabricante, el equipo de pruebas de protección dedicado a IEC 61850: en lugar de conectar cables de prueba a los relés, interactúa con ellos mediante GOOSE y Sampled Values, los mensajes en tiempo real de la subestación digital. Se controla con el software Test Universe de OMICRON y se usa en desarrollo y evaluación de IED, en pruebas de aceptación en fábrica de sistemas, en puesta en servicio, en demostraciones y en pruebas de aceptación.

La subestación digital y su arquitectura están en subestación digital IEC 61850; los mensajes en IEC 61850 GOOSE y Sampled Values. Cómo se prueba una protección que recibe sus datos por la red está en pruebas de protecciones con GOOSE.

Variantes, paquete y accesorios

ElementoQué esObservación
CMC 850Equipo de pruebas1,7 kg; 85 × 145 × 325 mm; dos puertos Ethernet 10/100 con alimentación por Ethernet (PoE), puerto USB, salidas analógicas de bajo nivel
CMIRIG-BInterfaz de sincronizaciónSe entrega con el equipo; sincroniza con IRIG-B o con una señal de pulso por segundo (PPS)
Paquete CMC 850Equipo más softwareIncluye IEDScout, OMICRON Control Center, módulos de configuración de GOOSE y de Sampled Values, QuickCMC y State Sequencer
CMGPS 588Reloj GPS de OMICRONPuede conectarse por Ethernet; se menciona como opción de referencia de tiempo

El CMC 850 es compatible con todo el conjunto de Test Universe, de modo que se pueden usar los módulos de prueba de protección, y los planes de prueba con GOOSE y Sampled Values hechos para otros CMC pueden reutilizarse. Con sus 12 salidas analógicas de bajo nivel puede controlar amplificadores externos.

Funciones principales

  • GOOSE: simulación y suscripción de hasta 360 entradas y salidas.
  • Sampled Values: hasta tres flujos generados con Test Universe; el fabricante indica que con RelaySimTest se pueden generar cuatro.
  • Sincronización: por IRIG-B o PPS mediante CMIRIG-B, y por NTP o PTP para marcar el tiempo de los mensajes GOOSE y de los sincrofasores. El folleto de 2018 cita PTP según IEEE 1588-2002 (V1); documentos más recientes del fabricante hablan de los perfiles de IEC 61850-9-3 e IEEE C37.238.
  • Separación de tráfico: dos puertos Ethernet permiten mantener separados los datos de la subestación de los comandos de control del equipo.

Funciones integradas accesibles por navegador

Además del control desde Test Universe, el CMC 850 incluye funciones propias a las que se accede con cualquier navegador:

  • recibir Sampled Values y mostrarlos en una vista de multímetro y una de osciloscopio;
  • calcular fasores a partir de los Sampled Values suscritos y publicarlos con el protocolo IEEE C37.118;
  • sincronizarse con fuentes de tiempo de red (NTP o PTP);
  • reproducir tráfico de red guardado en formato PCAP;
  • consultar la información del sistema.

Estas funciones lo convierten también en una herramienta de observación: ver qué está publicando una unidad de fusión (merging unit), por ejemplo, sin necesidad de más equipos.

Qué pruebas permite

  • Prueba de protecciones alimentadas por Sampled Values. El equipo reemplaza las señales analógicas de corriente y tensión por mensajes de red que el relé procesa como si vinieran de los transformadores de medida.
  • Prueba de lógicas y enclavamientos por GOOSE. Se simulan los mensajes de los equipos vecinos y se verifica cómo reacciona el equipo bajo prueba.
  • Evaluación de IED y de sistemas. Comprobación de que cada publicación y cada suscripción del archivo de configuración (SCL) funcionan como se diseñaron.
  • Observación de datos de la red. Para localizar un flujo ausente o con errores, es útil analizar el tráfico con Wireshark y revisar el archivo SCL; la herramienta gratuita visor SCL IEC 61850 muestra quién publica y quién se suscribe.

Cuando la prueba incluye relés con entradas analógicas, el CMC 850 se complementa con un equipo de inyección convencional o con amplificadores externos.

Cuidados y errores frecuentes

  • Dirección MAC, APPID o VLAN que no coinciden. Es la causa más frecuente de «el relé no ve el flujo»; la herramienta de direcciones GOOSE y SV ayuda a validarlas.
  • Sin referencia de tiempo. Probar sin sincronización común puede dar pérdidas de calidad o diferencias de fase que no son del equipo bajo prueba.
  • Modo de prueba del equipo. Los equipos bajo prueba suelen requerir el modo de prueba o simulación para aceptar mensajes con la bandera de simulación; vea modo de prueba y simulación en IEC 61850.
  • Carga de la red. Los flujos de Sampled Values ocupan ancho de banda; vea ancho de banda de Sampled Values y GOOSE.
  • Planes heredados. Un plan hecho para otro CMC se reutiliza, pero se revisa que los módulos de GOOSE y de Sampled Values coincidan con los del paquete.

Dudas técnicas frecuentes

  • Manual y software: OMICRON entrega el manual y las actualizaciones a sus clientes; las cifras de esta ficha son las del folleto público (octubre de 2018) y pueden haber cambiado en versiones recientes.
  • Relación con el CMC 500: el CMC 500 incorpora las interfaces de IEC 61850 en un equipo con salidas de tensión y corriente; el CMC 850 se limita a la red. Ambos se describen en sus fichas.
  • Qué leer antes de usarlo: las pruebas con Sampled Values exigen manejar IEC 61850, la configuración en SCL y el tiempo en la red; la guía de herramientas de prueba IEC 61850 las resume.

Cómo le ayudamos

¿Necesita esta prueba? La hacemos por usted: según su caso le recomendamos la prueba y el equipo adecuados y lo incluimos en la cotización. Así hace la prueba que su caso de verdad necesita, sin pagar pruebas de más.

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Referencias

  • IEC 61850-8-1 (GOOSE) e IEC 61850-9-2 (Sampled Values); IEC 61850-6 (SCL); IEC 61869-9.
  • IEEE C37.118, sincrofasores; IEEE 1588, protocolo de tiempo de precisión.
  • OMICRON, folleto «CMC 850: the protection test set dedicated to IEC 61850», octubre de 2018 (inglés).

Preguntas frecuentes

¿Para qué sirve el OMICRON CMC 850?

Para probar equipos de protección y control que se comunican por IEC 61850: simula y se suscribe a mensajes GOOSE, genera flujos de Sampled Values y registra la respuesta del equipo bajo prueba. Es útil en el desarrollo y la evaluación de IED, en las pruebas de aceptación en fábrica de sistemas y en la puesta en servicio de subestaciones digitales.

¿El CMC 850 puede reemplazar a un CMC 356 o a un CMC 500?

No para toda prueba. El CMC 850 no tiene amplificadores ni entradas binarias convencionales: solo sirve donde el equipo bajo prueba recibe señales por la red. Para relés con entradas analógicas hace falta un equipo con amplificadores, o amplificadores externos controlados por sus salidas de bajo nivel.

¿Por qué la sincronización de tiempo es tan importante en estas pruebas?

Porque los Sampled Values y los eventos GOOSE llevan una marca de tiempo y los equipos de la subestación digital comparan flujos de distintas fuentes. Si el generador de la prueba y el equipo bajo prueba no comparten una referencia de tiempo común, el resultado puede mostrar fallas de sincronización que no son del equipo.

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