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Proteção de Sistemas Elétricos Industriais Relé SEPAM 1000+ séries 20, 40 e 80 Confidential Property of Schneider Electric CONCEITOS Page 2 Confidential Property of Schneider Electric | Page 3 Confidential Property of Schneider Electric | NORMA ANSI Nomenclatura de dispositivos em uma SE – ANSI C37-010 Tabela que associa um número a função de um dispositivo de uma subestação. Existem mais de 100 funções diferentes. ANSI Função 21 Distância do ponto de falha 27 Subtensão 59 Sobretensão 46 Desbalanço de corrente 47 Desbalanço de tensão 48 Rotor bloqueado ANSI Função 38/49T Monitoramento de Temperatura 49RMS Imagem térmica 50/51 Sobrecorrente de fase 50BF Falha no disjuntor 67 Direcional de sobrecorrente 87 Diferencial de corrente Dispositivos de Distribuição Aplicação segundo as normas técnicas Disjuntor de Média Tensão Disjuntor de Energia Acumulada Page 6 Confidential Property of Schneider Electric | Analisa os sinais de tensão e/ou corrente da rede elétrica ou equipamento a ser protegido, para uma decisão rápida e segura de abrir ou não um dispositivo de interrupção (disjuntor) associado. O relé de proteção deve ser capaz de conduzir continuamente a corrente de carga e interromper correntes anormais, como: sobrecargas e curto-circuitos. Sistema de Proteção TC TP Rede Disjuntor Relé de Proteção Carga TC - Transformador de Corrente TP - Transformador de Potencial FUSÍVEL Formas de Proteção RELÉ DE ARCO RELÉ DE PROTEÇÃO O Princípio Força magnética proporcional a intensidade da corrente elétrica Funcionamento do Relé Eletromecânico Page 8 Confidential Property of Schneider Electric | Evolução Como chegou-se ao estado da arte? Page 9 Confidential Property of Schneider Electric | 1925 1954 1978 2003 Eletromecânico Estático Microprocessado IED Proteção Medição Controle / Automação Comunicação Smart Grids Futuro Inconvenientes • Apenas uma função ANSI; • Demanda muito espaço; • Dificuldade na análise de falha; • Exige calibração e preventiva; • Dificuldade na remoção do painel; • Maior Imprecisão. Relé Eletromecânico Relés e IEDs Microprocessados Sistema Eletrônico Proteção Automação Medição Um relé para cada aplicação Básica Avançada Mnemônica Aplicações Usuais SEPAM série 20 Aplicações Exigentes SEPAM série 40 Aplicações Específicas SEPAM série 80 Medição de corrente ou tensão (barramento) 2 registros oscilografia Auto-supervisão, 8 RTDs Medição de corrente e tensão 19 registros oscilografia 16 RTDs, Supervisão TC e TP, Eq. Lógicas 2 medições de corrente e tensão (ANSI 87) 42 Entradas e 23 saídas digitais. Programação Ladder. Em conformidade com IEC61850. SIL2. Aplicações Primeiro passo no seu trabalho Page 12 Confidential Property of Schneider Electric | Exemplos: S B T M G C Subestação Barramento Transformador Capacitor (somente série 80) Gerador (somente séries 40 e 80) Motor Definir as proteções ANSI utilizadas T M CONFIGURAÇÃO DE HARDWARE Page 13 Confidential Property of Schneider Electric | Instalação da base do relé de proteção • Encaixe a ranhura da parte inferior do relé ao recorte na chaparia do painel; • Empurre a parte superior do relé até o encaixe do relé. Instalação dos módulos • Trilho DIN 35mm; • Interligação por cabos RJ45. Instalação Séries 20 e 40 - Simples e não requer ferramentas Instalação da base do relé de proteção • Fixação realizada por um conjunto de 8 grampos de pressão que acompanham o produto. Instalação Série 80 - Simples e não requer ferramentas Conexões Séries 20 e 40 Alimentação 24 a 250 Vca/Vcc Saída ordem de Trip Saída de bloqueio 86 Saída de selet. lógica Saída de watchdog Entrada de sensor fuga a terra (CSH) Conector de corrente CCA Conexão de TC´s Rede de Acessórios Rede de Comunicação Conexão de TP´s Entradas Digitais Módulo MES114 Expansão Saídas Módulo MES114 A E B C D K M L Conexões Série 80 A B1 B2 H1 H2 H3 E C1 C2 D1 D2 F A – Alimentação e 5 contatos de saída a relé B1 – Conector de corrente CCA principal B2 – Conector de corrente CCA (ANSI87) C1 e C2 – 2 redes de comunicação D1 e D2 – 2 redes de acessórios E – Conexão de TP´s F – Porta Reserva H1, H2, H3 – 3 Módulos de entrada e saída MES120 MES 114 – SEPAM séries 20 e 40 Módulo de Entradas e Saídas Controle e Automação • 10 entradas • 4 saídas 3 versões • MES114 (24 a 250 VCC) • MES114E (110 a 125 VCA/VCC) • MES114F (220 a 250 VCA/VCC) Page 18 Confidential Property of Schneider Electric | MES 120 – SEPAM série 80 Módulo de Entradas e Saídas Controle e Automação • 14 entradas; • 6 saídas. 3 versões • MES120 (24 a 250 VCC); • MES120H (110 a 125 VCC); • MES120G (220 a 250 VCC). Page 19 Confidential Property of Schneider Electric | • Medição de temperatura para transformadores, motores e geradores; • Compatível com sondas do tipo PT100, Ni100, Ni120; • Auxílio nas funções 49RMS e 38/49T; • Distância de até 1KM entre o sensor e o módulo (cabo de 2,5) com diagnóstico de ruptura. Medição de Temperatura MET148-2 (todas as séries) Da Entrada Dd Saída Rede de Acessórios 8 sondas Rc = Terminação de rede Possível adicionar até 2 módulos nas séries 40 e 80 • Seleção da grandeza via software ; • Sinais analógicos disponíveis: • 0 - 10 / 4 – 20 / 0 - 20 mA. • Escala por configuração dos valores mínimo e máximo; • Possível somente um módulo de saída analógica por relé. Módulo de Saída Analógica MET148-2 (todas as séries) Da Entrada Dd Saída Rede de Acessórios Saída Analógica Rc = Terminação de rede Por que optar por essa configuração? • Maior proteção em caso de falha da IHM; • Mudança de configuração; • Não adaptável no frontal da versão básica. Display Remoto DSM 303 – Para versões básicas de todas as séries ANSI 30 – Indicação Local IHM Page 23 Confidential Property of Schneider Electric | Senhas Porta de Comunicação Leds de sinalização Matriz gráfica LCD Medições Diagnósticos Lista de Alarmes Reset (reconhecimento) Enter Clear (apaga mensagens) Cursor p/ Cima Teste IHM Cursor Baixo Proteções Configurações Idêntica para todas versões avançadas e display remoto Comunicação ACE949-2 – Modbus RS485 (Half Duplex – 2 fios) Comunicação ACE959 – Modbus RS485 (Full Duplex – 4 fios) Comunicação ACE969 – Multiprotocolo • Versões: TP (Par Trançado) ou FO (fibra óptica); • 2 camadas de rede: • S-LAN (Supervisão) e E-LAN (Engenharia) • Protocolos: Modbus IEC60870-5-103 e DNP-3 Comunicação ACE850 – IEC61850 e Modbus Ethernet • Versões: TP (par trançado) ou FO (fibra óptica); • Redundância (RSTP); • Sincronismo via rede (SNTP); • Para SEPAM séries 40 e 80. Comunicação Definição do módulo de acordo com o protocolo aplicado Page 28 Confidential Property of Schneider Electric | Fibra Óptica RS-485 Modbus TCP/IP IEC 60870-5-103 DNP3 Modbus RTU 2-fios 4-fios Estrela Anel S-LAN ou E-LAN (1) S-LAN ou E-LAN (1) S-LAN ou E-LAN (1) S-LAN E-LAN S-LAN E-LAN (3) (3) (3) (3) (3) (3) (2) ACE949-2 ACE959 ACE937 ACE969-2TP ACE969-2FO Interface física Protocolo Tipo de de rede ECI850 ACE850 IEC 61850 S-LAN ou E-LAN (1) S-LAN ou E-LAN (1) RJ-45 (1) Escolha exclusiva entre S-LAN e E-LAN. (2) Não disponível para protocolo Modbus. (3) Não simultaneamente (1 protocolo por aplicação) (4) Adicionar cabo CCA612 para módulos seriais (4) (4) (4) Check de Sincronismo MCS025 – Apenas para Série 80 AMT852 Lacre de BloqueioPage 30 Confidential Property of Schneider Electric | Impossibilita o ajuste via display frontal impedindo o acesso ao botão senha e via porta de comunicação bloqueando a inserção do cabo Interligação entre relé e os acessórios Rede de Acessórios Entrada: Da Saída: Dd Ordem: Relé SEPAM • Módulo Saída Analógica; • Módulo de Entrada de Temperatura; • Display Remoto. Cabos: RJ45 (específicos) Todos módulos opto-acoplados Page 31 Confidential Property of Schneider Electric | Falhas nos módulos Falhas Parciais • O relé não perde as funções proteção; • Solução: corrigir a conexão ou a configuração realizada (software); • Não provocam o TRIP do disjuntor. Falha prioritária Atenção! • Ausência do conector CCA ou módulo MES; • Falha interna nos equipamento; • O relé deixa de executar as funções de proteção; • É necessário reiniciar o relé para retorno da operação. CARACTERÍSTICAS INICIAIS Page 34 Confidential Property of Schneider Electric | Grupos de ajuste Mudança entre a parametrização A e B Page 35 Confidential Property of Schneider Electric | 1 A 2 A t I 1 B 2 B Ajuste 1200A Ajuste 600A M2 500A Ajuste para 1200A M1 500A Fábrica Escritório O que acontece quando os funcionários finalizam o expediente? Seleção pode ser: • Manual – escolha entre A ou B • Automática – via entrada I13 Transformadores de corrente TCs - Overview • Equipamento monofásico destinado a medição indireta de corrente do circuito principal; • Determina a relação de transformação da corrente e isola o circuito de potência do circuito de medição; • Duas categorias: • TC de medição (maior exatidão porém saturam com 4In); • TC de proteção (erro de 10% e saturam com 20In). 10 B 100 Impedância do TC Tensão nominal máxima do secundário: 10, 20, 50, 90,100, 200, 360, 400 e 800 V Nomenclatura de acordo com a NBR 6856 Erro do TC Normalmente 10% para 20In TC’s de proteção B – baixa impedância (TC’s de bucha) A – alta impedância (TC’s de enrol. concentrado) Transformadores de Corrente TCs - Overview • Há uma região Linear onde o TC aumenta a tensão proporcionalmente ao acréscimo de corrente; • O ponto de joelho é o ponto limite de operação linear do TC. Após disso ocorre a saturação; • A polaridade de um TC é identificada por pontos ou pela marcação “P1, P2” para o primário e “S1, S2” para o secundário, onde S1 está sempre em fase com P1; • O pior caso para um gerador de corrente (TC) é quando seus terminais ficam abertos. Deve-se interligar os terminais secundário dos TCs em caso de manutenção Corrente de excitação (A) T e n s ã o d e e x c it a ç ã o s e c ( V ) Ponto de joelho Região linear Região de saturação Conexão de TCs Tipos de conectores • 2 tipos de Conectores para TC´s convencionais (1 a 5A): • CCA630 – 3 correntes de fase; • CCA634 – 3 correntes de fase + residual. • Ganho em manutenção: • Possibilita troca do relé a quente (aumento da continuidade de serviço) sem “curto-circuitar” TCs; • O conector é uma bobina de Rogowski (transforma corrente 5A em tensão mV). Residual Medida Conexão de TCs Instalação com CCA634 Residual calculada Corrente I2 calculada Para cálculo o relé utiliza a soma vetorial: I0 = I1 + I2 + I3 Para o cálculo de I2 é determinado Io = 0 Sensor residual Medição da corrente de fuga a terra - CSH • Dois modelos: • CSH120 e CSH200 • Realizam a medição das proteções 50/51N e 50/51GS; • NÃO conectar ao CCA634; • Utilizar entradas CSH. Instalação Erros comuns Sensor residual Conexões com TCs para medição de fuga • Utilizar o conector CCA630 • Entradas CSH na base do relé: • 18 e 19 (borne A) – séries 20 e 40 • 14 e 15 / 17 e 18 / (borne E) – série 80 CSH. Com CSH Com TC convencional para neutro (toróide) • Utilizar o conector CCA634 • Entradas do conector: • 1A: bornes 7 e 9; • 5A: bornes 8 e 9. LPCT Transformador de corrente de baixa potência • Em conformidade com a norma IEC60044-8; • Bobina de Rogowski; • Faixa de Aplicação: 25 a 3150A; • Utiliza conector CCA670 ou CCA671; • Conexões via cabo RJ45; • Não necessita bloco de aferição; • Reduz do tamanho do cubículo (menor que TC comum); • Acessório específico para utilização com a gama SEPAM. LPCT Exemplos de instalação Transformadores de Potencial TPs - Overview • Equipamento monofásico destinado a medição indireta de tensão do circuito principal; • Determina a relação de transformação da tensão e isola o circuito de potência do circuito de medição; • Comum explodir na presença de harmônicas devido ao efeito de ferroressonância. 0.6 P400 Carga Nominal: 12.5, 25, 35, 75, 200 e 400VA Erro do TP Padronizados em 0.3, 0.6 e 1.2% Nomenclatura de acordo com a NBR 6855 Conexão de TPs Formas de Instalação Medição de Vo (TP externo) Ligação 2V Medição da tensão de linha U21 Medição de Vo (TP externo) Medição das 3 tensões de fase V1, V2 e V3 Supervisão TC e TP Funções ANSI 60 e 60FL • O que aconteceria no sistema abaixo se o fusível associado ao TP de medição queimasse? Page 47 Confidential Property of Schneider Electric | • E em um sistema onde o mesmo relé supervisiona tanto a tensão quanto a corrente? • Verificação de inconsistência entre V e I no circuito principal; • Somente alarme ou alarme com TRIP; • TRIP devido a atuação das proteções relativas à falha (I ou V). LÓGICA DE COMANDO Page 48 Confidential Property of Schneider Electric | Seletividade Conceito • Seletividade vem de selecionar, separar ou discriminar; • Uma forma de isolar a parte em operação normal, da falha causadora do problema. Trip em D1 e D2 D2 D1 Sem seletividade Outras cargas funcionam D1 D2 Com seletividade Seletividade Formas Clássicas • Amperimétrica Page 50 Confidential Property of Schneider Electric | • Cronométrica Seletividade Lógica Função ANSI 68 • Resolve os inconvenientes das seletividades clássicas, obtendo um tempo curto de eliminação da falha sem sobredimensionar a instalação Entradas e Saídas Configuração Page 52 Confidential Property of Schneider Electric | Saídas – O (outputs) Série 20 e 40: 4 (relé) + 4 (MES) Série 80: 5 (relé) + 6 (MES) Qtde. Sim ou Não Alterar: clicar sobre a palavra Uso NA ou NF Alterar: clicar sobre a palavra Tipo Pulso Marcar um X Forma Série 20 e 40: 10 (MES) Série 80: 14 (MES) Qtde. Diversas Uso customizado (sinal lógico) Função Acionamento por nível 0 Marcar X Negativa Mantém sinal até reset Marcar X Bloqueio Atribuição automática de funções às entradas Def. Padrão Entradas – I (inputs) Contatos de saída Controle de Disjuntor Saídas de controle O1 Trip do disjuntor (NA / NF) Contato reforçado 8A (30A/15s) O2 Inibe fechamento Bloqueio 86 (NF) Contato comum 2A Saídas de sinalização O3 Sinal de Seletividade Lógica (NA) Contato comum 2A O4 Watchdog – Defeito interno (NF) Contato comum 2A Saídas de uso geral (demais) O11 Fechamento (NA) Contato comum 2A - MES Contatos de saída Relé de bloqueio – Função ANSI 86 • Função tradicionalmente realizada por relés de bloqueio externos, agora pode ser realizada diretamente pelo próprio relé de proteção; • A função de bloqueio é habilitada através da utilização da função de controle do disjuntor/contator; • Inibe o fechamento do dispositivo até que seja reconhecido o evento. O2 Abre na ocorrência de um TRIP Bobina de fechamento Contatos de saída Watchdog – Auto-supervisão Atuação de Auto-supervisão Defeito Contato O4 Abre quando está tudo em ordem SinaleiroSirene Interligação com disjuntor Sugestão de instalação Interligação com disjuntor Supervisão do Circuito de TRIP – ANSI 74TC Page 57 Confidential Property of Schneider Electric | I11 - 0 I12 - 1 Disjuntor Fechado Falha Circ.Trip I11 - 0 I12 - 0 Disjuntor Aberto I11 - 1 I12 - 0 Condições • Utiliza duas entradas digitais para avaliar o status do disjuntor (aberto ou fechado); • Auxílio na função 50BF em situaçôes de TRIP que o disjuntor não abre; • Alerta sobre uma parada para preventiva: avaliação de fiação ou possível troca da bobina. Equações Lógicas Primeiro passo para automação de SEs Page 58 Confidential Property of Schneider Electric | Estrutura da equação Exemplo: V1 = (I14 AND I22) OR (P50_1 AND VL2) Variável de saída Verdade Lógica • Elementos de proteções • Entradas • Variáveis Locais (auxiliares) (Por linha) Assistente de Edição Permite que o usuário desenvolva suas próprias lógicas, de acordo com sua aplicação Equações Lógicas Primeiro passo para automação de SEs Page 59 Confidential Property of Schneider Electric | Variáveis de saídas: Séries 20/40 (V1 a V10) Série 80 (V1 a V20) Únicas que podem ser associadas as saídas físicas (Outputs) do relé Algumas já possuem funções completas: V_TRIPCB (trip do disjuntor) V_CLOSECB (fechamento do disjuntor) V_INHIBCLOSE (inibe fechamento) V_ FLAGREC (registro oscilografia) Variáveis auxiliares que ampliam as possibilidades para elaboração da lógica: Variáveis Locais: VL1 a VL31 Equações Lógicas Primeiro passo para automação de SEs Page 60 Confidential Property of Schneider Electric | Funções Especiais LATCH SR – Set Reset PULSE – Pulsos programáveis Variável Saída Variável Saída Variável Set Variável Reset Saída Variável Saída n TON – Temporiza na energização TOF – Temporiza na desenergização Start Delay entre pulsos Número de pulsos Pulsos 14ms Equações Lógicas Primeiro passo para automação de SEs Page 61 Confidential Property of Schneider Electric | A B A B A A B B A Funções Lógicas Comentário A direita é desconsiderado pelo programa // Separação de variáveis nas funções especiais , Termo ou função de uma equação ( ) Lógica AND A B Y 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 Lógica OR A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 Lógica XOR A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 Lógica NOT A Y 0 1 1 0 Matriz de Controle Domínio total sobre o relé Page 62 Confidential Property of Schneider Electric | • Dividido em: • Proteções • Funções de controle • Entradas Lógicas • Equações • Todas controlam: • Características • Saídas • LEDs • Eventos Anderson (anderson.silveira@toyosetal.com) Nota Branco - Ativo (habilitada para funcionar) Cinza - logica interna do rele esta trabalhando. Deve marcar aqui para atuar a lógica! colocar um X no ativa. Matriz de Controle Page 63 Confidential Property of Schneider Electric | Características Mesma função das proteções individuais, controla: Habilitação do elemento (Quando ativo linha fica branca) Bloqueio 86 Trip do disjuntor Saídas Habilita as saídas conforme proteção (Marcar X): Cinza – Já utilizado por uma função do relé Vermelho – Saída ou elemento da proteção desabilitada Branco – Saída e elemento da proteção habilitada Leds Controla os 9 leds amarelos do frontal do SEPAM Eventos (mensagens e oscilografia) Edição de mensagens basta clicar em cima do texto. Quando desconectado aparece o numero relativo a posição da mensagem na tabela de mensagens. Para oscilografia marcar um X Submenus – Válido para todas as funções Matriz de Controle Page 64 Confidential Property of Schneider Electric | Funções Elementos de Proteção Controlam os elementos das funções de proteção ANSI do relé SEPAM Funções de Controle Entradas Lógicas Equações Funções básicas já definidas na operação do relé onde o usuário pode customizar da sua forma Realiza operações com saídas, leds e eventos com a sensibilização de uma entrada digital Realiza operações com saídas, leds e eventos quando uma condição verdade de uma equação inserida no assistente de equação é satisfeita Senhas Proteção e controle sobre o acesso • Visualização • O usuário tem acesso livre apenas as funções de medição, as quais não influenciam no trip do disjuntor • Parametrização • O usuário muda as configurações gerais do relé como idioma, hardware (acessórios, TC, TP, etc.) • Ajuste de Proteção • Controle total do relé seja hardware ou ajuste de todas as proteções e tempo de disparo do disjuntor Page 65 Confidential Property of Schneider Electric | O SEPAM possui 3 níveis de acesso conforme o grau de importância nas decisões de ajustes que podem levar o disjuntor a um TRIP Senha padrão: 0000 FUNÇÕES DE MEDIÇÃO Page 66 Confidential Property of Schneider Electric | SEPAM diagnósticos Page 67 Confidential Property of Schneider Electric | Auto-supervisão do relé Visualização e correção de defeitos na instalação do relé Diagnósticos Verificação de versão e modelo do relé, presença ou ausência de módulos acessórios, correção de data e hora e funcionamento geral Status das entrada, saídas e led´s Visualização em tempo real de quais leds estão acesos, quais saídas e entradas estão acionadas e permite ainda realizar o teste das saídas, forçando um pulso de comutação direto. Sinalização remota (TS) Por meio das “Tele sinalizações” que o relé informa a um sistema supervisório quais elementos de uma determinada proteção foi atuado ou algo que impacte no funcionamento do sistema por meio remoto. São 144 “avisos” diferentes. Ex: TS1 – el. 1 50/51, TS102 – desab. ajuste remoto Parâmetros elétricos Page 68 Confidential Property of Schneider Electric | Corrente, Tensão, Potência, Energia e Temperatura Medição em tempo real semelhante ao frontal do relé U I f Medição de tensão, corrente e freqüência em uma mesma tela, incluindo os valores médios e máximos registrados dentro do período de integração. Outras Potências e energias ativa, reativa e aparente seja de seqüência positiva ou de seqüência negativa além de registrar também o fator de potência (cos fi). Temperaturas Medição constante das temperaturas das sondas ligadas aos módulos de temperatura MET148-2 Mostra a temperatura de forma direta conforme a escala escolhida (Graus Celsius ou Fahrenheit) Diagnóstico da rede Page 69 Confidential Property of Schneider Electric | Análise da instalação Permite diagnosticar a situação da aplicação Diagnósticos Transformador / Motor Medição de • Condições de desbalanço, em relação a corrente da instalação, • Defasagem angular por fase e neutro. (verificação de fiação no start- up) e proteções direcionais • Relação entre as seqüências positiva e negativa, • Horas de funcionamento • Percentual de Aquecimento Contexto de TRIP Descrição detalhada de como estavam os parâmetros elétricos no momento do TRIP. É de fundamental importância para uma análise rápida para chegar uma conclusão do que ocasionou uma eventual abertura do disjuntor. Ficam registrados os 5 últimos eventos de TRIP Diagnóstico do disjuntor Page 70 Confidential Property of Schneider Electric | Medição das condições do dispositivo de manobra Informa a situação atual do disjuntor e quando será necessário uma parada para manutenções preventivas Devemos considerar sempre um disjuntor como um dispositivo elétrico e mecânico por isso é importante: • Corrente Acumulativa • Número de operações Lista de alarmes Page 71 Confidential Property of Schneider Electric | Seu histórico dos eventos Mensagens e Histórico de Mensagens de alarme Enquanto o usuário não apertao CLEAR a mensagem fica em vermelho sinalizando aparição no display. Quando se clica sobre o RESET é como fazer o mesmo através da IHM: as mensagens se apagam, libera-se o relé e elas ficam armazenadas somente no histórico, onde até 255 eventos ficam registrados Permite visualizar as ocorrências registradas e “resetar” o relé Oscilografia Page 72 Confidential Property of Schneider Electric | Retrato fiel do evento Visualização com software SFT2826 • Registro do comportamento dos parâmetros elétricos quando um evento ocorre; • Evento pode ser algo programado ou TRIP; • Oscilografia não é o mesmo que análise de espectro. Anderson (anderson.silveira@toyosetal.com) Nota recomenda utilizar o software WAVE WIN Oscilografia Page 73 Confidential Property of Schneider Electric | Configuração da “câmera fotográfica” Habilita a função oscilográfica do relé permitindo o registro dos eventos % de uso do banco de memória destinado a oscilografia Qtde. de registros oscilográficos que se armazenará Tamanho da duração dos registros em segundos Tamanho do registro antes do evento em ciclos senoidais Deve-se configurar antes de qualquer registro O numero de eventos +1 não pode passar de 16s em 60Hz Oscilografia Page 74 Confidential Property of Schneider Electric | Salvando os registros Salva as oscilografias registradas em arquivo formato CONTRADE (*DAT, *CFG) Selecione os registros que se deseja analisar aperte este botão para salvar Ative o SFT2826 para visualizar PROTEÇÃO Page 75 Confidential Property of Schneider Electric | Curvas IEC Tempo Inverso - Sobrecarga Na curva de tempo inverso o tempo decai exponencialmente a medida que a corrente ultrapassa o valor Is Equação IEC 10 Is Tipo de curva k a b IEC SIT/A IEC VIT/B IEC EIT/C IEC UIT 0,14 0,02 2,97 13,5 1 1,5 80 2 0,808 315,2 2,5 1 Anderson (anderson.silveira@toyosetal.com) Nota I = corrente de curto circuito Curvas IEC Tempo Inverso - Sobrecarga Seleção deste tempo de 2 formas: Tempo em s TMS (dial) Podemos ainda mudar o ângulo de curvatura já que nós informamos ao relé o tempo em que ocorre 10Is. É o DIAL de tempo Alteração de tempo Anderson (anderson.silveira@toyosetal.com) Nota Dial = T/B Curvas IEC Tempo Definido – Curto-circuito Observe que a partir de 10Is pra qualquer valor de I o tempo de interrupção será praticamente o mesmo Definimos este o ponto de curto- circuito, efeito que devemos interromper imediatamente quando ocorre. Note que há uma ruptura da curva para valores de tempo mais baixos Temos então a curva de tempo definido ANSI 50 e 51 Sobrecorrente de FASE Instantânea e Temporizada A mais clássica das proteções utilizada em 95% das aplicações Características Trifásica Bidirecional Se qualquer uma das fases ultrapassar o valor Is ocorre o pick-up do relé Não importa o sentido da circulação de corrente: barra ou linha Simples Ajustar somente valor de Is, tempo de 10Is e tipo de curva IEC Elementos são cada uma das partes da curva de atuação, as quais são independentes entre si 1 2 3 4 3 2 1 Exemplos 4 elementos com TD 2 elementos TI e 1TD SEPAM 20/40 4 elementos SEPAM 80 8 elementos Anderson (anderson.silveira@toyosetal.com) Nota deve resetar para sair ANSI 50 e 51 Exemplo de Aplicação Parametrizar a 50/51 considerando o estudo abaixo IEC VIT/ B T. Definido ANSI 50 e 51 Parâmetros Avançados Abre novos campos na tela da proteção Confirmação Estabelece uma condição “E” para trip no disjuntor com as proteções relativas a tensão: 47 (desbalanço) ou 27 (subtensão) Curva de espera (coordenação entre relés) Pode-se atuar o disjuntor assim que o tempo da proteção é atingido ou também pode simular o tempo de inércia de um relé eletromecânico (IDMT) Tempo de reset Simula a rotação de um disco de um relé eletromecânico em pulsos de sobrecorrente 2ª Harmonica e Nivel min Icc Permite ao relé não enviar uma ordem de TRIP relativa a 2ª Harmonica (Mag. Trafo) Curso do Disco Pick-up Trip ANSI 50N e 51N Sobrecorrente de NEUTRO Instantânea e Temporizada Primeira proteção existente, devido a sua fácil detecção. Características Simples Detecção Verifica se a corrente circulante pelo neutro é maior que o valor ajustado em qualquer direção. 1. Por medição - 3 maneiras: -- 3 TC´s convencionais (Y-Y) -- TC toroidal alta sensibilidade -- Ground Sensor (GS) - CSH - ANSI 50GS/51GS. 2. Por cálculo (Som 3 fases) Ajuste Valor baixo geralmente até 10% do valor do ajuste de Is de fase. Idem a proteção 50/51, diferindo apenas o conceito da atuação (neutro e não mais fase). O único campo novo apresentado: Habilitado apenas quando no campo Características Iniciais se optou por uma forma de medição. Caso contrário, como padrão, o relé trabalhará por cálculo. ANSI 50BF Falha do disjuntor Suponha que estamos trabalhando com a seletividade cronométrica (tempos diferentes entre níveis), e o disjuntor jusante falhou ao abrir Se em um intervalo de tempo Δt a corrente ainda não atingir o valor 0, o relé R1 entenderá que houve uma falha no disjuntor D1, e aciona então uma outra saída que forçara um TRIP do disjuntor D2 através de um relé auxiliar ou a entrada digital do relé R2 desde que programada para ordem de TRIP Conceito Relé Auxiliar ou SEPAM R2 SEPAM R1 Pode-se ainda confirmar pela posição fechada do disjuntor ANSI 46 e ANSI 47 Desbalanço de corrente e Desbalanço de tensão 30% 20% 10% Assegura a estabilidade do sistema trifásico e eficácia da instalação Características Simples Detecção Verifica se o percentual de desbalanço é maior do que um valor admitido para instalação Pela somatória das 3 fases Aplicações 46 – Máquinas rotativas 47 – Inversão de fases I1 I2 I3 0% Razões Conseqüências • Aquecimento nas máquinas rotativas (as outras duas fases “tendem aumentar” a corrente de seqüência positiva).= torque • Mudança no sentido de rotação • Aumento das perdas nos transformadores • Trip indesejado (inobservância de polaridade de TC’s e TP’s em startups) Falta de fase Sobrecarga de fase Curto-circuito Perda de isolação Inversão de 2 fases ANSI 27 e ANSI 59 Subtensão e sobretensão Garantem que a tensão permaneça dentro de uma faixa aceitável para operação do sistema Características Trifásica Operação Se qualquer uma das fases ultrapassar o valor Us ocorre o pick-up do relé Tensão de Linha (Fase-fase) Tensão de Fase (Fase- Neutro) % em relação a Unp Proteção 59 – Faltas (Neutro Isolado) 27 – Queima de fusível, Curto 27 - Subtensão Considere um sistema Unp = 13.8 kV Exemplo: Ajuste em 20% Pickup do relé quando Unp cair abaixo de 20% 20% de 13800V = 2,76 kV 59 - Sobretensão Exemplo: Ajuste em 110% Pickup do relé quando Unp subir 10% 10% de 13800V = 1380 V Pickup = 13800V + 1380 V = 15,18 kV ANSI 67 Direcional de sobrecorrente de fase Proteção e seletividade em redes radiais duplas ou em anel Características Exigente Complexa Requer que o relé possua canais analógicos de corrente e tensão e tenha memória de cálculo da tensão para curtos trifásicos Deve-se conhecer por meio de estudo o comportamento da corrente em uma falha (intensidade e ângulo de defasagem em relação a tensão) para a melhor eficiência do relé Como distinguir um curto em A de um em B? A Icc A Is A B Icc A U13 U32 U21 I3 I2 I1 U Is B Icc B Icc B I1 I2 I3 ANSI 67 Direcional de sobrecorrente de fase A ligação em relés digitais deve ser sempre 90° entre corrente e tensão 90° I1 V1 V3 V2 U32 90° I2 V2 V1 V3 U13 90° I3 V3 V1 V1 U21 67 1 2 3 671 2 3 67 1 2 3 I1 U32 I2 U13 U21 I3 SEPAM calculado ANSI 67 Direcional de sobrecorrente de fase A parametrização é semelhante a 50/51 diferindo apenas: Não TRIP TRIP Icc indutiva (X/R alto ≈ 10) Icc comum (X/R médio ≈ 1) TRIP Não TRIP Icc resistiva (X/R baixo ≈ 0,1) TRIP Não TRIP Ângulo de máximo torque θ Direção Lógica de Trip Demais aplicações Quando a falta se localizar no primário de um transformador e a proteção 67 estiver no secundário ANSI 32P Direcional de potência ativa Proteção contra inversão do fluxo de potência nas máquinas rotativas Características Simples Modos de Operação O relé é sensibilizado quando a potência ultrapassar um valor pré estabelecido em MW e na direção determinada Aliment.: P- > Bar > P+ Entrada: P+> Bar > P- Medição Método dos 2 wattímetros Sobrepotência Potência Reversa M M V=0 G G + 3.Pn Rede V=0 Pn Excede a Potência Nominal do gerador: • Rede • Cargas não previstas Motor vira Gerador e Gerador se motoriza • Aquecimento rotor • Incêndio do diesel ANSI 32Q/40 Direcional de Potência Reativa / Perda de Campo Proteção das máquinas síncronas Características Uso Operação Similar a ANSI 32P, no entanto esta proteção é utilizada apenas para a proteção de máquinas que utilizam bobina de campo para o seu funcionamento (motores síncronos e geradores) Quando a máquina perde a excitação de campo ela “dispara” mecanicamente atuando como um gerador de indução (X se eleva) Máquina Síncrona Bobina de Campo + _ Fase 1 Fase 2 Fase 3 Compressores Estator Alto FP (≈ 1) Alto torque Velocidade constante DC AC ANSI 38/49T Medição de Temperatura Realiza a proteção das máquinas através da medição direta de temperatura Características Simples Exigente O relé é sensibilizado quando a temperatura de um determinado sensor ultrapassa o valor em graus previamente ajustado Requer que a máquina a ser protegida tenha sensores de temperatura (mancais, enrolamentos, etc.) e que o relé processe estes sinais Sondas 1 a 8 - Auxílio a 49RMS (constante T2) Outros usos Configurar mensagens na matriz de controle, aba eventos Estator 1 Fase1 P Estator 2 Fase1 S Estator 3 Fase2 P Mancal 1 Fase2 S Mancal 2 Fase3 P Mancal 3 Fase3 S Mancal 4 T. Amb. T. Amb. T M G ANSI 66 Número de partidas por hora Protege o motor contra o aquecimento devido ao número excessivo de partidas Características Trifásica Inibição Ativada quando o número de partidas se exceder em 3 situações: • Dentro do intervalo de tempo • Nº de partidas a quente • Nº de partidas a frio Visualização em Diagnósticos • Tempo restante da inibição • Quantidade de partidas feitas Ajustes Gerais M Nº de partidas Dados de Catálogo ANSI 81L e ANSI 81H Subfrequência e Sobrefrequência Protege o gerador contra perturbações do sistema elétrico Características Verificação 81L Através da sequência positiva de tensão (maior estabilidade) ou por meio apenas da tensão de fase V1 ou de linha U21 Diminuindo a frequencia reduz a ventilação da máquina e o KVA entregue (subtensão) Subestaçã o Industria 1 Outros G G 81L Industria N Freq 81H M M G M M M G M 81H Disparo da máquina já que a energia que era entregue a carga torna-se energia cinética Obrigado!!! CENTRO DE TREINAMENTOS: Telefone: (11) 3792-3535 treinamento.br@schneider-electric.com Page 94 Confidential Property of Schneider Electric |
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