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Pruebas punto a punto de señales: SAS y SCADA

Qué es la prueba punto a punto de señales en una subestación: del borne al IED, al SCADA y al centro de control, con calidad y estampa de tiempo.

Por Shadai García, ingeniero electricista, fundador y CEO de Tiza Group. Revisado por el equipo de ingeniería de Tiza Group · .

barralíneaIEDgatewaycentro decontrolEstado doble52 abierto / cerradoAlarmabaja presión SF6Mandoabrir 52, desde el centroMedidaP, Q, V, IContadorenergía (kWh)estado, alarma, medida y contador subenel mando baja del centro al interruptorla lista de señales define el mapeo del gatewaySeñalOrigenIEDGatewayCentro de control© tizagrp.combarralíneaIEDgatewaycentro decontrolEstado doble52 abierto / cerradoAlarmabaja presión SF6Mandoabrir 52, desde el centroMedidaP, Q, V, IContadorenergía (kWh)estado, alarma, medida y contador subenel mando baja del centro al interruptorla lista de señales define el mapeo del gatewaySeñalOrigenIEDGatewayCentro de control© tizagrp.com
Lista de señales de la subestación: de la bahía al centro de control. 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

La prueba punto a punto verifica, señal por señal, que cada estado, alarma, medida y mando de la lista de señales recorre correctamente todo su camino: desde el contacto o el transformador de medida en el patio, pasando por el IED y el gateway, hasta el HMI de la subestación y el centro de control. Se comprueban el valor, el texto, la dirección del protocolo, la calidad y la estampa de tiempo, y para los mandos, que ejecutan la maniobra correcta.

Qué es la prueba punto a punto

En una subestación, cada estado de un interruptor, cada alarma, cada medida y cada mando es una señal que recorre una cadena: nace en un contacto auxiliar o en un transformador de medida, entra a un IED (relé o controlador de bahía), viaja por la red de la subestación, llega al HMI local y, a través del gateway, al centro de control. La prueba punto a punto comprueba esa cadena completa, señal por señal.

Se la conoce también como comisionamiento de señales, point to point testing o, en portugués, validação de pontos. Para la industria de procesos, IEC 62382 trata la verificación de lazos eléctricos y de instrumentación (loop check), que es la misma idea aplicada a instrumentos y sistemas de control. En subestaciones, la referencia es la lista de señales de la subestación: la prueba consiste en demostrar que cada fila de esa lista funciona.

El recorrido de una señal

Recorrido que verifica la prueba punto a punto
  1. 01Origen en patioContacto auxiliar, alarma del equipo, CT o PT
  2. 02IED de bahíaEntrada binaria o analógica, texto y estampa de tiempo
  3. 03HMI de la subestaciónDespliegue, alarma, evento y registro
  4. 04GatewayDirección del protocolo hacia el centro de control
  5. 05Centro de controlValor, calidad y mando de regreso

Cada tramo puede fallar por razones distintas: un cable en el borne equivocado, una entrada mal configurada en el IED, un texto mal escrito en el HMI, una dirección cruzada en el gateway o un objeto mal mapeado en la base de datos del centro de control.

Qué se verifica por tipo de señal

Tipo de señalQué se comprueba
Estado de doble punto (interruptor, seccionador)Abierto, cerrado y, cuando aplica, el estado intermedio o inválido; texto y color en el HMI
Alarma o estado simpleActivación y reposición, prioridad y texto en el HMI y en el centro de control
Medida analógicaValor en varios puntos de la escala, unidad, banda muerta y signo de la potencia
MandoQue la orden desde cada nivel abre o cierra el equipo correcto y respeta enclavamientos y selector local o remoto
Contador o energíaIncremento y coherencia con el medidor
Eventos de protecciónArranques y disparos con su estampa de tiempo y la secuencia correcta

Calidad y estampa de tiempo. Además del valor, cada señal lleva atributos de calidad (válida, sustituida, en prueba, bloqueada) y una estampa de tiempo. La prueba confirma que la estampa nace en el origen y no en el gateway, y que todos los equipos comparten la misma hora; vea sincronización de tiempo en subestaciones.

Mandos. Los mandos se prueban siempre con el equipo real y con la instalación en condición segura. Se verifican la selección antes de operar, el rechazo cuando un enclavamiento no se cumple y la respuesta cuando el selector está en local. Si un mando se rechaza, el diagnóstico está en mando rechazado desde el SCADA.

En una subestación IEC 61850

Con IEC 61850, buena parte del cableado entre equipos se reemplaza por mensajes. La posición de un seccionador puede viajar por GOOSE a otra bahía para un enclavamiento, y el HMI la lee por MMS como un atributo de un nodo lógico. La prueba punto a punto se amplía: además del borne al IED, se verifica que cada dato esté bien publicado y suscrito según el archivo de configuración de la subestación, y que los IED en modo prueba marquen sus datos con la calidad correspondiente para que nadie los tome como reales. Antes de la prueba conviene revisar el archivo SCD; puede abrirlo con nuestra herramienta gratuita visor SCL IEC 61850.

Dónde encaja en el comisionamiento

La prueba punto a punto suele hacerse en dos partes:

  1. Del patio al HMI. Durante la SAT de cada bahía, con las señales provocadas en su origen: operando el equipo, simulando la alarma en el borne o inyectando la magnitud. Es la parte que descubre los errores de cableado.
  2. Del HMI al centro de control. Con el sistema local ya probado, se verifica cada dirección del protocolo con el centro de control, a menudo forzando valores desde el IED o la base de datos para no repetir maniobras.

Si la FAT de los tableros fue completa, el primer tramo en sitio se concentra en el cableado de campo. La relación con las pruebas de los tableros está en pruebas FAT y SAT; en la industria, las señales de los CCM al DCS se prueban igual, como se describe en comisionamiento de tableros eléctricos y CCM. Es una de las etapas del comisionamiento de subestaciones.

Errores que la prueba encuentra

  • Estados invertidos: el HMI muestra cerrado cuando el interruptor está abierto, por un contacto a cableado como b.
  • Medidas con la relación de CT o PT mal configurada, o con la potencia con el signo cambiado.
  • Direcciones del protocolo cruzadas entre bahías en el gateway, que hacen que el centro de control mande sobre el equipo equivocado. El tema se explica en mapeo IEC 61850 a IEC 104 y DNP3.
  • Estampas de tiempo generadas en el gateway, que desordenan la secuencia de eventos.
  • Textos y prioridades de alarma distintos a los aprobados.

Qué se entrega

La lista de señales firmada, con una casilla por tramo (IED, HMI, gateway, centro de control), el resultado de cada señal, las no conformidades y su cierre. Esa lista forma parte del dossier de comisionamiento y es la base de cualquier modificación futura y de las pruebas de mantenimiento. El protocolo concreto de un proyecto depende de su lista de señales, su protocolo y los requisitos del centro de control.

Señales y SCADA con Tiza Group

Si el problema está en la configuración de los IED o del gateway, empezamos por la configuración remota de relés, que también cubre control y comunicaciones. En sitio, nuestro equipo hace la prueba punto a punto con el centro de control dentro del servicio de integración SCADA y gateways, en subestaciones de media, alta y extra alta tensión y en industria. Escríbanos.

Guías relacionadas

Referencias

  • IEC 62382:2024, Control systems in the process industry – Electrical and instrumentation loop check.
  • IEC 60870-5-104: telecontrol por TCP/IP, tipos de dato y causas de transmisión.
  • IEEE 1815 (DNP3).
  • IEC TR 61850-90-2:2016: uso de IEC 61850 entre la subestación y los centros de control.
  • IEC 61850-7-4: clases de nodos lógicos.
  • CIGRE TB 637, Acceptance, commissioning and field testing techniques for protection and automation systems, 2015.

Preguntas frecuentes

¿Qué es una prueba punto a punto en una subestación?

Es la verificación individual de cada señal de la lista de señales a lo largo de todo su recorrido, desde el equipo de patio hasta el HMI y el centro de control. Se provoca la señal real en su origen y se confirma que llega con el texto, el valor, la calidad y la estampa de tiempo correctos a cada destino.

¿Se puede hacer la prueba punto a punto con simulación en lugar de la señal real?

Una parte sí: la prueba del gateway al centro de control se suele hacer forzando valores desde el IED o la base de datos. Pero el primer tramo, del borne del equipo al IED, se debe probar con la señal real o inyectada en su origen, porque es donde aparecen los errores de cableado.

¿Quién participa en la prueba punto a punto con el centro de control?

El equipo de pruebas en la subestación, el integrador del sistema de control y los operadores del centro de control que recibe las señales. En Colombia, cuando el activo se supervisa desde el centro de control del operador o de XM, la prueba se coordina con ellos según sus procedimientos.

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