S:SIEMENS IN ARBEITSIP 2001ENInhaltInhalt en · SIPROTEC 4 7UM62 Wielofunkcyjne zabezpieczenie...

11

Zabezpieczenia generatorów Strona

SIPROTEC 4 7UM61 Wielofunkcyjne zabezpieczenie generatorów 11/3

SIPROTEC 4 7UM62Wielofunkcyjne zabezpieczenie generatorów, silników i transformatorów 11/31

Siemens SIP · 200211/2

11

11 Zabezpieczenie generatorów / 7UM61

SIPROTEC 4 7UM61 Wielofunkcyjny Przekaźnik Zabezpieczeniowy Generatorów

Rys. 11/1 SIPROTEC 4 7UM61- wielo-funkcyjny przekaźnik zabezpie-czeniowy generatorów

Opis

Przekaźniki zabezpieczeniowe SIPROTEC 4 7UM61 oferują znacznie więcej niż zwykłe zabezpieczenia. Są one wyposażone w wiele dodatkowych funkcji. Stanowiąc ochronę od zwarć doziemnych i międzyprzewodowych, od przeciążeń oraz od nadmiernych zmian napięcia i częstotli-wości, przekaźniki te zapewniają ciągłość pracy elektrowni. Przekaźnik zabezpiecze-niowy SIPROTEC 4 7UM61 jest jednostką zaprojektowaną do zabezpieczania małych i średnich generatorów. Zintegrowano w nim wszystkie funkcje zabezpieczeniowe niezbędne do ochrony: - Hydrogeneratorów i hydrozespołów od-

wracalnych - Urządzeń w elektrociepłowniach - Prywatnych elektrowni opartych na od-

nawialnych źródłach energii takich, jak wiatr lub biogazy

- Elektrowni z zespołami wysokoprężnymi - Elektrowni z turbinami gazowymi - Elektrowni przemysłowych - Konwencjonalnych elektrowni parowych

Programowalne funkcje logiczne (continu-ous function chart- CFC) umożliwiają ela-styczne dopasowanie sposobu pracy prze-kaźnika do układu pracy elektrowni i specy-ficznych warunków systemu.

Elastyczne interfejsy komunikacyjne po-zwalają na włączenie zabezpieczeń do sys-temu nadzoru zgodnie z najnowszymi roz-wiązaniami komunikacyjnymi.

Siemens SIP – 2002

Przegląd funkcji:

Wersja podstawowa • Zabezpieczenie stojana od zwarć do-

ziemnych • Czułe zabezpieczenie ziemnozwar-

ciowe • Zabezpieczenie przeciążeniowe sto-

jana • Zabezpieczenie nadprądowe zwłocz-

ne (o charakterystyce zależnej lub niezależnej)

• Zabezpieczenie nadprądowe zwłocz-ne niezależne kierunkowe

• Zabezpieczenie podnapięciowe i nadnapięciowe

• Zabezpieczenie podczęstotliwościo-we i nadczęstotliwościowe

• Zabezpieczenie od przepływu mocy zwrotnej

• Zabezpieczenie od przewzbudzenia • Wykonywanie zewnętrznych rozka-

zów wyłączenia

Wersja standardowa Funkcje podstawowe oraz dodatkowo: • Kontrola przepływu mocy do sieci • Zabezpieczenie od utraty wzbudze-

nia • Zabezpieczenie od składowej prze-

ciwnej • Rezerwa wyłącznikowa

Wersja pełna Funkcje wersji standardowej oraz do-datkowo: • Zabezpieczenie od przypadkowego

załączenia • 100% zabezpieczenie od zwarć do-

ziemnych stojana z wykorzystaniem 3-ciej harmonicznej

• Zabezpieczenie impedancyjne

Funkcje kontrolne • Kontrola obwodu wyłączającego • Kontrola stanu bezpiecznika • Pomiary wielkości ruchowych

V, I, f, … • Pomiar energii Wp, Wq • Pomiar czasu działania • Samokontrola przekaźnika • 8 oscylograficznych rejestracji za-

kłóceń

Interfejsy komunikacyjne • Interfejs systemowy - Protokół IEC 60870-5-103 - PROFIBUS-DP - MODBUS RTU

Sprzęt • 4 wejścia prądowe • 4 wejścia napięciowe • 7/15 wejść dwustanowych • 12/20 przekaźników wyjściowych

11/3

11


Zastosowanie

Przekaźniki zabezpieczeniowe 7UM6 z ro-dziny SIPROTEC 4 są jednostkami wielo-funkcyjnymi zaprojektowanymi dla małych i średnich elektrowni. Posiadają zaimple-mentowane wszystkie funkcje zabezpiecze-niowe niezbędne dla: - Elektrowni wodnych i szczytowo-

pompowych - Elektrociepłowni o skojarzonym wytwa-

rzaniu energii elektrycznej i ciepła - Prywatnych elektrowni opartych na od-

nawialnych źródłach energii, takich, jak wiatr lub biogazy

- Elektrowni z zespołami wysokoprężnymi - Elektrowni z turbinami gazowymi - Elektrowni przemysłowych - Konwencjonalnych elektrowni parowych.

Przekaźniki te mogą być również wykorzy-stane do zabezpieczania silników i transfor-matorów.

Duża ilość funkcji dodatkowych zwiększa pewność dostarczania energii i tym samym zapewnia ekonomiczne zarządzanie syste-mem elektroenergetycznym. Wartości mie-rzone pozwalają na kontrolę bieżących wa-runków pracy systemu. Przechowywane w pamięci urządzenia sygnały alarmowe oraz przebiegi sygnałów zakłóceniowych uła-twiają diagnozowanie zakłóceń nie tylko w pracy generatora.

Zastosowanie różnych zestawów tych urzą-dzeń pozwala na realizację efektywnych systemów rezerwowania.

Funkcje zabezpieczeniowe

Gwarancją efektywnego zabezpieczenia obiektu elektrycznego jest zastosowanie du-żej liczby funkcji realizujących różne kryte-ria zabezpieczeniowe. Zakres stosowania tych funkcji zależy od wielu czynników, ta-kich, jak rozmiar urządzenia, rodzaj pracy, konfiguracja systemu, doświadczenie i przyjęte założenia projektowe.

Nowoczesna technologia cyfrowa pozwoliła na zrealizowanie tak różnorodnych funkcji

X X Zabezpieczenie podnapięciowe V< 27 X X X Zabezpieczenie częstotliwościowe f<, f> 81 X

Tabela 11/1 Zakres funkcji przekaźnika 7UM61

X 21

X

X X Zabezpieczenie od przepływu mocy zwrotnej

-P 32R X X X

Zabezpieczenie od przewzbudzenia (Volt/Hertz)

V/f 24 X X X

Kontrola bezpiecznika V2/V1, I2/I1 60FL X X X Zewnętrzne rozkazy wyłączenia (7UM611/7UM612)

Incoup. 2/4 2/4 2/4

Kontrola obwodu wyłączającego (7UM612)

T.C.S. 74TC X X X

Kontrola przepływu mocy do sieci P>, P< 32F X X Zabezpieczenie od utraty wzbudzenia 1/xd 40 X X Zabezpieczenie od składowej prze-ciwnej

I2>,t=f(I2) 46 X X

Rezerwa wyłącznikowa Imin> 50BF X X Zabezpieczenie od przypadkowego załączenia

I>, V< 50/27

V0(3rd harm.) 59TN, 27TN (3 h)

Z<

rd 100% zabezpieczenie ziemnozwar-ciowe stojana z 3-cią harmoniczną Zabezpieczenie impedancyjne z po-budzeniem I>+V<

X

Funkcje zabezpieczeniowe Symbol Nr ANSI Podst. Stand. Pełny

Zabezp. ziemnozwarciowe stojana kierunkowe, bezkierunkowe

V0>,3I0> <(V0,3I0)

59N, 64G 67G X

Czułe zabezp. ziemnozwarciowe (również zabezp. ziemnozw. wirnika)

IEE> 50/51GN (64R)

Zab. przeciążeniowe stojana I t 2 49 X X X Zab. nadprądowe zwłoczne niezależ-ne z podtrzymaniem podnap.

I>+V< 51 X X X

Zab. nadprądowe zwłoczne niezależ-ne kierunkowe

I>>, Kie-runk. 50/51/67 X X X

Zab. nadprądowe zwłoczne zależne t=f(I)+V< 51V X X X Zabezpieczenie nadnapięciowe X V> 59

X X X

X X

Generator Podstawowy

Jednym z zastosowań jest ochrona małych generatorów lub praca jako zabezpieczenie rezerwowe większych generatorów. Zestaw zastosowanych funkcji może stanowić rów-nież uzupełnienie zabezpieczenia różnico-wego transformatorów pracujących równo-
11
w jednym urządzeniu.

W celu spełnienia wymagań poszczególnych użytkowników, zakres zaimplementowa-nych funkcji jest zróżnicowany w poszcze-gólnych wersjach przekaźnika (patrz Tabe-la 11/1). Ze względu na zakres funkcji do-konano podziału na trzy grupy.

legle. Zastosowanie obejmuje również za-bezpieczenie od odłączenia od systemu.

Generator Standardowy

Ten zestaw funkcji jest zalecany dla genera-torów o mocy większej niż 1MVA. Jest również odpowiedni do zabezpieczania silników synchronicznych. Innym zastosowaniem jest zabezpieczenie rezerwowe większych bloków.

Generator Pełny

Dostępne są wszystkie funkcje zabezpiecze-niowe. Zalecany dla generatorów o mocy większej niż 5MVA. Polecane jest również stosowanie tego zestawu jako zabezpiecze-nia rezerwowego większych bloków.

11/4 Siemens SIP – 2002


Zastosowanie

Pole

Rys. 11/2

Konstrukcja

Urządzenia SIPROTEC 4 mają ujednoliconą budowę i funkcjonalność, które stanowią nową jakość w technice zabezpieczeniowej i sterowniczej.

Czynności wykonywane lokalnie zostały zaprojektowane tak, aby spełniać wszelkie kryteria ergonomii. Głównym celem projek-tantów było stworzenie dużego, czytelnego wyświetlacza. Program komunikacyjny DIGISI 4 znacznie upraszcza proces projek-towania oraz włączania zabezpieczeń do systemu.

7UM611 został zaprojektowany jako urzą-dzenie w obudowie o szerokości 1/3 w sys-temie modułowym 19”, a 7UM612- w obu-dowie o szerokości ½ w tym systemie. Oznacza to, że mogą one zastępować po-przednie modele. Wysokość modułów jest stała, niezależna od szerokości i wynosi 243mm.

Wszystkie przewody są przyłączane bezpo-średnio lub przy pomocy końcówek monta-żowych oczkowych. Dostępna jest również wersja urządzenia z gniazdami wtykowymi. Pozwala to na stosowanie prefabrykowa-nych wiązek przewodów.

W przypadku urządzenia do montażu nata-blicowego, złącza śrubowe są umieszczone na dole i na górze obudowy. Złącza komu-nikacyjne również znajdują się w tych miej-scach.

Siemens SIP – 2002 11/5

11

Rys. 11/3 Widok z tyłu z osłoną złączy przyłączeniowych i złączem szeregowym


Rys. 11/5

Charakterystyka zabezpiecze-nia od składowej przeciwnej

Rys. 11/4

Zabezpieczenie z przekładnikiem prą-dowym po stronie zacisków generatora

I2 I2 >> I2 perm

TI2>>

Stopień Wyłączeniowy I2>>

Temperaturowy stopień wyłączeniowy

Stopień ostrzegawczy

TAlarm

t


Zabezpieczenie nadprądowe zwłocz-ne niezależne I>, I>> (ANSI 50, 51, 67)

Funkcja ta stanowi zabezpieczenie zwarcio-we dla generatora oraz zabezpieczenie re-zerwowe w stosunku do zabezpieczeń urzą-dzeń znajdujących się dalej od źródła zasila-nia, np. transformatorów lub innych elemen-tów systemu.

Stopień podnapięciowy dla I> podtrzymuje pobudzenie w przypadku zmniejszenia się prądu zwarciowego. Jednym z powodów takiej sytuacji może być spadek napięcia na zaciskach generatora, co jednocześnie po-woduje zmniejszenie się napięcia zasilania statycznego układu wzbudzenia, a w efekcie- zmniejszenie wartości prądu zwarcia.

Stopień wysokoprądowy I>> może być wy-korzystany jako wysoko nastawiony stopień bezzwłoczny działający na wyłączenie. Przy wykorzystaniu członu kierunkowego może on stanowić zabezpieczenie generato-rów nie posiadających przekładników prą-dowych w punkcie gwiazdowym (patrz rys. 11/4).

Zabezpieczenie nadprądowe zwłocz-ne zależne (ANSI 51V)

Funkcja ta również stanowi zabezpieczenie zwarciowe oraz zabezpieczenie rezerwowe. Stosuje się ją do zabezpieczenia systemu elektroenergetycznego z wykorzystaniem urządzeń zabezpieczeniowych zależnych od prądu.

Do wyboru są charakterystyki IEC oraz ANSI (tabela 11/2).

Kontrola funkcji prądu odbywa się przez przeliczanie napięcia na zaciskach generato-ra.

W wersji „kontrolowanej” dostępny jest czuły stopień prądowy.

W wersji „hamowanej” prądowy próg pobu-dzenia obniżany jest liniowo wraz ze

Zj

Zup otojtn

Wrpzn

Zabezpieczenie od składowej prze-ciwnej (ANSI 46)

Przy obciążeniu asymetrycznym generatora następuje nadmierne nagrzewanie się wirni-ka wywołane powstawaniem pola składowej przeciwnej.

Zabezpieczenie to wykrywa asymetryczne obciążenie generatorów trójfazowych. Jego zasada działania opiera się na obliczaniu składowej przeciwnej prądu na podstawie prądów fazowych. Procesy termiczne ujęte zostały w algorytm, na którego podstawie została wyznaczona charakterystyka zależ-na. Dodatkowo składowa przeciwna kontro-lowana jest przez stopnie niezależne, uzu-pełnione członami zwłocznymi (patrz
11
zmniejszaniem się napięcia na zaciskach.

Kontrola bezpieczników zapobiega zbęd-nym zadziałaniom.

nWt

rys. 11/5).

11/6

abezpieczenie przeciążeniowe sto-ana (ANSI 49)

adaniem tego zabezpieczenia jest ochrona zwojeń stojana generatora lub silnika od rzepływu ciągłego prądu przeciążeniowego zbyt wysokiej wartości. Wszystkie warian-y obciążenia są obliczane w oparciu model matematyczny. Podstawą obliczeń est efekt cieplny przepływu wartości sku-ecznej prądu. Odpowiada to zaleceniom ormy IEC 60255-8.

oparciu o zmierzone prądy obliczana jest ównież stała czasowa chłodzenia. Jeżeli do rzekaźnika przez złącze PROFIBUS-DP ostanie doprowadzona temperatura otocze-ia lub chłodziwa, zostanie ona automatycz-ie uwzględniona w przyjętym modelu. innym przypadku zakładana jest stała

emperatura otoczenia.

Dostępne charakterystyki zależne

Charakterystyki ANSI / IEEE IEC 60255-3

Zależna • •

Umiarkowanie zależna •

Bardzo zależna • •

Ekstremalnie zależna • •

Zależna z częścią niezależną •

Tabela 11/2



Z<,t 21

Z1B Z1 (t1)

Z2 (t2)

I> (t3)

G

Q/SN 1/xd 2/xd

P/SN

Charakterystyka generatora

Charakte-rystyka 1

Charakte-rystyka 2

Charakte-rystyka 3

Rys. 11/7

Stopniowanie zabezpieczenia impedancyjnego

Rys. 11/6

Charakterystyka zabezpie-czenia od utraty wzbudzenia

Prostoliniowe części charakterystyki pozwa-lają na optymalne dopasowanie zabezpie-czenia do charakterystyki generatora (patrz rys. 11/6). Przedstawienie charakterystyki w jednostkach względnych umożliwia bezpo-średni odczyt nastawionych wartości.

Z prądu generatora i napięcia z jego zaci-sków obliczana jest admitancja zespolona. Jest ona następnie nanoszona na wykres wy-skalowany w jednostkach względnych. Za-bezpieczenie to zapobiega uszkodzeniu ge-neratora w sytuacji utraty synchronizmu, wynikającej z utraty wzbudzenia. Funkcja posiada trzy charakterystyki kontrolujące równowagę statyczną i dynamiczną. W przypadku uszkodzenia wzbudnicy, szybka reakcja zabezpieczenia może być za-pewniona przez podanie odpowiedniego sy-gnału na wejście binarne. Wejście to pobu-dza zegar z nastawionym krótkim czasem zwłoki.


Zabezpieczenie od utraty wzbudzenia (od zaniku pola) (ANSI 40)

Do obliczenia admitancji wykorzystano składowe zgodne napięcia i prądu. Zapewnia to prawidłową pracę zabezpieczenia nawet przy asymetrii w sieci.

Przy odchyleniach napięcia na zaciskach generatora od napięcia znamionowego, kry-terium admitancyjne ma tę przewagę, że charakterystyka przesuwa się w tym sa-mym kierunku, co charakterystyka generato-ra.

Zabezpieczenie od mocy zwrotnej (ANSI 32R)

Zabezpieczenie to kontroluje kierunek prze-pływu mocy czynnej. Pobudza się, gdy zmniejsza się energia mechaniczna, ponie-waż wtedy energia jest pobierana z systemu. Funkcja ta może być wykorzystana do wyłą-czenia operacyjnego (wyłączenie sekwen-cyjne) generatora, ale również zapobiega uszkodzeniu turbin parowych. Moc jest ob-liczana ze składowych zgodnych prądu i napięcia. Dzięki temu zakłócenia asyme-tryczne w systemie nie wpływają na dokład-ność pomiaru. Położenie zaworu odcinają-cego wprowadzane jest przez wejście dwu-stanowe i ma wpływ na przełączanie pomię-dzy dwoma czasami zwłoki rozkazu wyłą-czenia. Przy zastosowaniu do zabezpiecze-nia silnika, znak (+/-) mocy czynnej może być zmieniony parametrycznie.

Zabezpieczenie podnapięciowe (ANSI 27)

Zabezpieczenie podnapięciowe oblicza składową zgodną napięcia i porównuje wy-nik z nastawionym progiem rozruchowym. Dostępne są dwa stopnie zabezpieczenia.

Stosowane jest ono w elektrowniach szczy-towo-pompowych i do ochrony silników asynchronicznych. Zabezpiecza przed skut-kami niestabilnej pracy maszyn związanej ze spadkami napięcia.

Funkcja może być również wykorzystana do celów kontrolnych.

Zabezpieczenie nadnapięciowe (ANSI 59)

Zabezpieczenie to zapobiega uszkodzeniom izolacji wywołanym nadmiernym wzrostem napięcia.

Jako kryterium rozruchowe mogą być brane pod uwagę maksymalne napięcia międzyfa-zowe lub fazowe (dla generatorów niskich napięć). Pomiar napięć międzyfazowych jest niezależny od przesunięcia punktu gwiaz-dowego wywołanego zwarciami doziemny-mi. Funkcja posiada dwa stopnie.

Kontrola przepływu mocy do sieci (ANSI 32F)

Kontrola mocy czynnej wytwarzanej przez generator może być przydatna przy rozruchu i wyłączaniu generatorów. Jeden stopień kontroluje przekroczenie górnej wartości granicznej, podczas gdy drugi- spadek poni-żej dolnej wartości granicznej. Moc jest ob-liczana na podstawie składowych zgodnych prądu i napięcia.

Zabezpieczenie impedancyjne (ANSI 21)

Funkcja ta stanowi szybkie zabezpieczenie zwarciowe generatora i transformatora blo-kowego, jak również zabezpieczenie rezer-wowe dalszych elementów systemu elektro-energetycznego. Posiada ona dwa nasta-wialne stopnie impedancyjne, przy czym pierwszy stopień może być przełączany przez wejście dwustanowe. Przy otwartym wyłączniku, strefa może zostać wydłużona (patrz rys. 11/7).

Nadprądowy człon rozruchowy z podtrzy-maniem podnapięciowym zapewnia pew-ność działania zabezpieczenia, a logika wy-boru pętli gwarantuje prawidłowy wybór pętli zwarciowej. Logika ta pozwala na wy-konywanie odpowiednich pomiarów nawet przez transformator blokowy.


11



Zabezpieczenie częstotliwościowe (ANSI 81)

Zabezpieczenie częstotliwościowe zapobie-ga nadmiernym naprężeniom elementów urządzeń (np. turbiny) w przypadku wzrostu lub spadku częstotliwości. Może również służyć jako element pomiarowy i kontrolny.

Funkcja posiada cztery stopnie, które mogą zostać nastawione zarówno jako podczęsto-tliwościowe, jak i nadczęstotliwościowe. Dla każdego stopnia można oddzielnie na-stawiać czasy zwłoki.

Nawet przy przebiegach odkształconych na-pięcia, zastosowany algorytm pomiaru czę-stotliwości gwarantuje prawidłowy pomiar odniesiony do składowej podstawowej. Po-miar częstotliwości może być zablokowany przy użyciu stopnia podnapięciowego.

Zabezpieczenie od przewzbudzenia Volt/Hertz (ANSI 24)

Zabezpieczenie to zapobiega nadmiernemu wzrostowi indukcji (proporcjonalnej do U/f) w generatorze lub transformatorze, co mo-głoby doprowadzić do przeciążeń cieplnych. Sytuacja taka może wystąpić w czasie roz-ruchu, wyłączania przy pełnym obciążeniu, przy słabym systemie lub przy pracy izolo-wanej. Charakterystykę zależną można na-stawić na podstawie ośmiu punktów poda-nych przez producenta.

Dodatkowo może być wykorzystany sygna-lizacyjny stopień zwłoczny niezależny oraz stopień bezzwłoczny.

Do obliczenia stosunku U/f wykorzystywana jest częstotliwość oraz najwyższe z trzech napięć międzyfazowych. Częstotliwość mo-że być kontrolowana w zakresie od 11 do 69Hz.

Zabezpieczenie ziemnozwarciowe stojana bezkierunkowe, kierunkowe (ANSI 59N,64G, 67G)

Objawem zwarć doziemnych w generato-

&AND

tdelay &AND

≥1OR

Imin> Kryterium prądowe 50BF

Zestyk pom. wy-łącznika zamknięty

Wył. od zabezp.

Wył. od zabezp.

50BF Wyłączenie

Rys. 11/8

Schemat logiczny rezerwy wyłącznikowej

100% zabezpieczenie ziemnozwarcio-we stojana z wykorzystaniem 3-ciej harmonicznej (ANSI 59TN, 27TN (3rd H.))

Ze względu na swoją konstrukcję, generator jest źródłem 3-ciej harmonicznej napięcia, tworzącej układ kolejności zerowej. Jej wartość zależy od rodzaju generatora oraz obciążenia mocą czynną i bierną. War-tość ta może być zmierzona na otwartym trójkącie przekładników napięciowych lub na transformatorze punktu gwiazdowego.

W przypadku zwarcia doziemnego w pobli-żu punktu gwiazdowego generatora, zmienia się amplituda 3-ciej harmonicznej napięcia (maleje w punkcie gwiazdowym, a rośnie na zaciskach).

W zależności od układu połączeń, zabezpie-czenie nastawiane jest jako podnapięciowe lub nadnapięciowe. Można również usta-wiać czas zwłoki. W celu uniknięcia zbęd-nych zadziałań, moc czynna i składowa zgodna napięcia stanowią kryteria aktywują-ce.

Końcowe ustawienie może być dokonane tylko po przeprowadzeniu prób pierwotnych z generatorem.

Rezerwa wyłącznikowa (ANSI 50BF)

Przy zaplanowanych wyłączeniach lub przy zakłóceniach w generatorze, uszkodzenie wyłącznika może spowodować niemożli-

W zależności od wartości rezystora obciąże-nia, można objąć zabezpieczeniem 90 do 95% uzwojeń stojana.

Do pomiaru prądu ziemnozwarciowego można wykorzystać czułe wejście prądowe. Należy je podłączyć do przekładnika Ferran-tiego. Kierunek zwarcia jest rozpoznawany na podstawie napięcia 3U0 i prądu doziem-nego. Charakterystyka kierunkowa (linia prosta) może być z łatwością dopasowana do warunków pracy systemu. Dzięki temu można osiągnąć właściwą pewność działania przy pracy bezpośredniej generatora na szy-ny zbiorcze. W czasie rozruchu istnieje możliwość przełączenia zewnętrznym sy-gnałem rodzaju pracy z kierunkowej na po-miar napięcia 3U0.

W zależności od ustawień przekaźnika, przy pomocy tej funkcji można zrealizować różne koncepcje zabezpieczeń od zwarć doziem-nych (patrz rys. 11/16 do 11/20).

Czułe zabezpieczenie ziemnozwar-ciowe (ANSI 50/51GN, 64R)

Czułe wejście prądowe może być również wykorzystane jako niezależne zabezpiecze-nie ziemnozwarciowe. Posiada ono dwa stopnie, działające już przy prądach wtór-nych rzędu 2mA.

Wejście to może być również wykorzystane jako zabezpieczenie ziemnozwarciowe wir-nika. Do obwodów wirnika jest wtedy po-
11 rach pracujących w systemach izolowanych
jest pojawienie się napięcia 3U0. W przy-padku pracy jednostek połączonych, napię-cie to jest pewnym i selektywnym kryterium działania zabezpieczenia.

Jeżeli generator pracuje bezpośrednio na szyny zbiorcze, do selektywnego wyłą-czenia zwarcia doziemnego konieczne jest również wyznaczenie kierunku przepływu prądu ziemnozwarciowego.

Przekaźnik zabezpieczeniowy mierzy napię-cie 3U0 przez przekładnik napięciowy pod-łączony w punkcie gwiazdowym uzwojenia transformatora lub z otwartego trójkąta przekładników napięciowych. Jako opcja istnieje również możliwość obliczenia tego napięcia z napięć fazowych.

wość wyłączenia generatora, a w efekcie je-go poważne uszkodzenie.

Rezerwa wyłącznikowa ocenia prąd mini-malny oraz położenie wyłącznika na pod-stawie stanu jego zestyków pomocniczych. Pobudzenie tej funkcji może nastąpić sygna-łem na wyłączenie z wewnętrznego zabez-pieczenia lub z zewnątrz przez wejście bi-narne. Dwukanałowy system pobudzenia zapobiega zbędnym zadziałaniom (patrz rys. 11/8).

dawane przez jednostkę pośredniczącą 7XR61 napięcie zmienne o częstotliwości 50 lub 60Hz. W przypadku zwarcia doziem-nego wirnika, płynie większy prąd doziem-ny. Dla tego zastosowania przeprowadzana jest kontrola obwodów pomiarowych (patrz rys. 11/19).




Zabezpieczenie od przypadkowego załączenia (ANSI 50,27)

Funkcją tego zabezpieczenia jest zapobiega-nie uszkodzeniom generatora w przypadku niezamierzonego zamknięcia wyłącznika w czasie, gdy wał generatora pozostaje w spoczynku, wiruje bez załączenia obwodu wzbudzenia lub bez synchronizacji. Jeżeli podane jest napięcie z systemu elektroener-getycznego, generator zaczyna pracować jako maszyna asynchroniczna z dużym po-ślizgiem. Powoduje to powstawanie zbyt dużych prądów w wirniku.

Schemat logiczny składający się z czułego wejścia prądowego dla każdej fazy, detekto-ra wielkości mierzonej, kontroli czasowej oraz blokady od napięcia minimalnego, na wyjściu posiada rozkaz bezzwłocznego wyłączenia. Jeżeli zasygnalizowane zostanie jednocześnie uszkodzenie bezpiecznika, sy-gnał na wyłączenie jest blokowany.

Wykonywanie zewnętrznych rozka-zów wyłączenia

Do wykonywania i rejestracji zewnętrznych rozkazów wyłączenia w przekaźniku 7UM611 zaimplementowano dwa wejścia binarne, a w przekaźniku 7UM612- cztery wejścia. Można je wykorzystać do podłą-czenia informacji z przekaźnika Buchholza lub sygnałów charakterystycznych dla gene-ratora. Działają one wtedy jak funkcje za-bezpieczeniowe. Każde wejście inicjuje in-formację o zakłóceniu, a sygnał na wyłącze-nie może być opóźniony o nastawiony dla każdego wejścia oddzielnie czas.

Kontrola obwodu wyłączającego (ANSI 74TC)

Jedno lub dwa wejścia binarne mogą być wykorzystane do kontroli obwodu cewki wyłącznika wraz z przyłączonymi do niej przewodami. Przy przerwaniu tego obwodu przekaźnik wystawia sygnał alarmowy.

Odwrócenie kierunku wirowania faz

Jeżeli przekaźnik jest zastosowany w elek-trowni szczytowo-pompowej, dopasowanie do aktualnego kierunku wirowania pola jest możliwe przez wejście binarne (praca gene-ratorowa/silnikowa przez odwrócenie kie-runku wirowania faz).

Druga definiowalna grupa parame-trów

Nastawione parametry mogą być przecho-wywane w przekaźniku w dwóch bankach danych. Oprócz grupy parametrów standar-dowych, dostępna jest też druga grupa dla szczególnych warunków pracy (elektrownie szczytowo-pompowe). Może ona być akty-wowana przez wejście binarne, lokalnie z klawiatury lub przez program DIGSI 4.

W przekaźniku zostały zaimplementowane wyspecjalizowane funkcje kontrolne dla sprzętu i oprogramowania.

Kontrolowane są więc obwody pomiarowe, konwertery analogowo-cyfrowe, napięcia zasilające, pamięci i procesy programowe (watch-dog).

Funkcja kontroli bezpieczników wykrywa zakłócenia w napięciu pomiarowym wywo-łane zwarciami lub przerwami w obwodach lub w przekładnikach napięciowych. Blo-kowane są wtedy elementy podnapięciowe funkcji zabezpieczeniowych, co zapobiega ich zbędnym działaniom.

Sprawdzane są w tym celu składowe zgodne i przeciwne prądu i napięcia.

Czasy filtracji

Wszystkie sygnały z wejść binarnych mogą być poddawane filtracji czasu (zapobieganie zbędnej sygnalizacji).

Kontrola bezpieczników i inne funk-cje kontrolne

Wszystkie wyjścia binarne (przekaźniki sy-gnalizacyjne lub wyłączeniowe) mogą być zapamiętywane tak, jak diody LED i rese-towane przy użyciu klawisza do resetowania tych diod. Stan blokady zamknięcia również może być przechowywany na wypadek za-niku napięcia zasilającego. Ponowne za-mknięcie może nastąpić dopiero po zreseto-waniu stanu blokady zamknięcia.

Blokada zamknięcia wyłącznika (ANSI 86)


11


Komunikacja

Pod względem komunikacji, szczególny na-cisk został położony na elastyczność konfi-guracji, bezpieczeństwo danych oraz zasto-sowanie standardów powszechnych w dzie-dzinie automatyki elektroenergetycznej. Koncepcja modułów komunikacyjnych z jednej strony pozwala na wymienność mo-dułów, a z drugiej strony jest otwarta na przyszłe standardy (np. Industrial Ether-net).

Lokalny port PC

Umieszczony na płycie czołowej port PC umożliwia szybki dostęp do parametrów, statusu urządzenia oraz danych zakłócenio-wych. Współpracę komputera z przekaźni-kiem umożliwia program DIGSI 4. Jest on szczególnie przydatny w procesie rozruchu i testowania przekaźnika.

Złącza na tylnej ścianie urządzenia

Z tyłu przekaźnika zainstalowane są dwa moduły komunikacyjne zawierające opcjo-nalne wyposażenie dodatkowe, ułatwiające przyszłe modernizacje. Zastosowane inter-fejsy gwarantują spełnienie wymagań sta-wianych przez najpopularniejsze protokoły komunikacyjne (IEC 60870, PROFIBUS, DIGSI) oraz interfejsy komunikacyjne (elek-tryczny i optyczny).

Interfejsy zostały zaprojektowane do nastę-pujących zastosowań:

Złącze serwisowe

Dzięki interfejsowi RS485 i programowi DIGSI 4 możliwe jest efektywne centralne komunikowanie się z wieloma przekaźni-kami zabezpieczeniowymi. Połączenie mo-demowe umożliwia zdalne operacje. Taki sposób komunikacji ma szczególne znacze-nie przy obiektach bez stałej obsługi, gdzie ważne jest szybkie wyłączenie zakłócenia.

Złącze systemowe

Stosowane do komunikacji z systemem ste-rowania i nadzoru. Zgodne z różnymi proto-

Nadrzędna jednostka kontrolna

IEC 60870-5-103

IEC 60870-5-103 jest standaryzowanym protokołem międzynarodowym do komuni-kacji z przekaźnikami zabezpieczeniowymi.

Standard ten jest akceptowany przez wielu producentów sprzętu zabezpieczeniowego. Stosuje się go na całym świecie.

Funkcje zabezpieczeniowe generatora są przechowywane w części prywatnej (opu-blikowanej) protokołu.

PROFIBUS-DP

PROFIBUS jest międzynarodowym standa-ryzowanym protokołem komunikacyjnym (EN 50170). Jest stosowany przez setki pro-ducentów na całym świecie i implemento-wany w ponad 1 000 000 zastosowań.

Dzięki temu protokołowi zabezpieczenie może być bezpośrednio podłączone do pro-gramowanego sterownika SIMATIC S5/S7. Mogą być w ten sposób przesyłane dane za-kłóceniowe, wartości pomiarowe oraz in-formacje do logiki lub z logiki (CFC).

MODBUS RTU

MODBUS jest również szeroko stosowanym standardem komunikacyjnym wykorzysty-wanym przez wiele rozwiązań z dziedziny automatyki.

Bezpieczna architektura szyny

• Szyna RS485 Użycie skrętki jako medium transmisyjnego znacznie ogranicza wpływ zakłóceń elek-tromagnetycznych na przesył danych. Uszkodzenie jednego z urządzeń w systemie nie wpływa na ciągłość pracy całości.

• Podwójny pierścień światłowodowy Łącza światłowodowe są całkowicie odpor-ne na zakłócenia elektromagnetyczne. Uszkodzenie połączenia pomiędzy dwiema jednostkami nie przerywa pracy całego sys-temu.

1) Optical Link Module (opt. moduł łączeniowy)

OLM1)

Rys. 11/10 PROFIBUS: sieć światłowodowa w układzie podwójnego pierścienia

Rys. 11/9 IEC 60870-5-103 sieć promieniowa typu RS232 oparta na przewodach miedzianych lub świa-tłowodowych
11 kołami komunikacyjnymi i rodzajami inter-fejsów, w zależności od zainstalowanego modułu.
Rys. 11/11 PROFIBUS: RS485 z przewodami miedzia-nymi



Komunikacja

Rozwiązania systemowe

SIPROTEC 4 jest specjalnie zaprojektowanydo współpracy z systemami automatyki opartymi na standardzie SIMATIC.

Przez PROFIBUS-DP wszystkie wskazania (sygnalizacyjne i wyłączeniowe) oraz nie-zbędne mierzone wartości ruchowe są prze-syłane z zespołu zabezpieczeniowego.

Przez modem i złącze serwisowe inżynier zajmujący się zabezpieczeniami ma ciągły dostęp do urządzeń zabezpieczeniowych. Pozwala to na zdalną obsługę i diagnozowa-nie (próby okresowe).

Jednocześnie jest możliwa komunikacja lo-kalna przydatna np. podczas ważniejszych przeglądów.

Rys. 11/14 Moduł komunikacyjny, światłowodowy podwójny pierścień

Rys. 11/13 Moduł komunikacyjny dla światłowodu

Rys. 11/12 Moduł komunikacyjny elektrycznego interfejsu RS232/RS485

Modem DIGSI 4 Obsługa zdalna przez modem

Wsp. sieć

Konwerter światłowód/RS232

Konwerter RS485/światłowód

DIGSI 4 Lokalna obsługa

7UM62 7UM61 7UM62 7UM61 Modem

RS 485

PROFIBUS-DP

Systemy automa-tyki (np. SIMATIC) Kontrola i ste-

rowanie

Rys. 11/15 Rozwiązanie systemowe: Komunikacja


11


Typowe połączenia

Generator pracujący bezpośrednio na szyny zbiorcze

Rysunek 11/16 przedstawia zalecane połą-czenie dla kilku generatorów pracujących na jeden system szyn zbiorczych. Zwarcia doziemne są wyłączane przez kierunkowe zabezpieczenie ziemnozwarciowe. Prąd ziemnozwarciowy przepływa przez kable systemu. Jeżeli jest on niewystarczający, stosuje się transformator uziemiający z uzwojeniem pomiarowym przyłączony do szyn zbiorczych (maksymalny prąd ok. 10A), który zwiększa zakres zabezpie-czenia do 90%. Aby osiągnąć właściwą czu-łość, prąd ziemnozwarciowy powinien być mierzony przez przekładnik Ferrantiego. W czasie rozruchu, do momentu osiągnięcia synchronizacji, jako kryterium wystąpienia zwarcia doziemnego, może być brane pod uwagę napięcie 3U0.

Rys. 11/16

Zab. różn.

Generator pracujący bezpośrednio na szyny zbiorcze, uziemienie przez ma-łą rezystancję

Dla generatorów pracujących z uziemieniem punktu gwiazdowego przez małą rezystan-cję, zalecane jest połączenie jak na rys. 11/17. W przypadku kilku generatorów, tylko jeden generator powinien mieć uzie-miony punkt gwiazdowy. Zapobiega to przepływowi prądów od 3-ciej harmo-
11
Zab. różn.

mała rezystancja

jeżeli potrzebne (do za-bezpieczenia rezystora)

tutaj nie uziemiać

nicznej napięcia.

Dla selektywnego wykrywania zwarć do-ziemnych, wejście prądowe ziemnozwar-ciowe przekaźnika powinno być przyłączonedo wspólnego przewodu powrotnego dla dwóch kompletów przekładników prądo-wych (połączenie różnicowe). Przekładniki prądowe muszą być uziemione tylko w jed-nym miejscu. Napięcie zerowe VE jest wy-korzystywane jako dodatkowe kryterium rozruchowe.

Dla takiego połączenia zalecane są prze-kładniki prądowe symetryczne. Przy genera-torach dużej mocy (np. IN rzędu 2000A), za-lecane są przekładniki prądowe o znamio-nowym prądzie wtórnym 5A.

Rys. 11/17



Typowe połączenia

Generator pracujący bezpośrednio na szyny zbiorcze, uziemienie przez du-żą rezystancję

Rys. 11/19

Transformator uziemiający z uzwojeniem pomiarowym

Rys. 11/18

lub transforma-tor punktu gwiazdowego

ok. 10A, 10s

jeżeli potrzebne (do za-bezpieczenia rezystora)

Niewykorzystane wejście prądowe ziemno-zwarciowe może być przyporządkowane do zabezpieczenia ziemnozwarciowego wir-nika. Jest wtedy konieczne zastosowanie jednostki sprzęgającej 7XR61.

Na rys. 11/19 przedstawiono zalecany wa-riant połączenia. Wykrycie zwarcia doziem-nego następuje dzięki napięciu zerowemu. Dla uniknięcia zbędnych zadziałań zabez-pieczenia w przypadku zwarć doziemnych występujących w systemie, do obwodu otwartego trójkąta przekładników napięcio-wych przyłączono rezystancję obciążenia. W zależności od elektrowni (lub stacji), mo-że okazać się niezbędne zastosowanie prze-kładników napięciowych dużej mocy (VA). Jeżeli nie, powinien być zastosowany trans-formator uziemiający z uzwojeniem pomia-rowym. Uzwojenie pomiarowe może być wykorzystane do pomiaru napięcia.

Generator z izolowanym punktem gwiazdowym

Selektywne wykrywanie doziemień dla ge-neratora pracującego w takiej konfiguracji jest zapewnione przy pracy przekładników Ferrantiego połączonych w układ różnicowy (patrz rys. 11/18). W tym układzie powinno być uziemione uzwojenie wtórne tylko jed-nego z tych przekładników. Napięcie zerowejest wykorzystywane jako dodatkowe kryte-rium rozruchowe.

Rezystancja obciążenia może być włączony po pierwotnej lub po wtórnej stronie trans-formatora punktu gwiazdowego. Przy pracy kilku generatorów na jeden system szyn zbiorczych tylko jeden generator powinien mieć uziemiony punkt gwiazdowy.


11


Typowe połączenia

Generator z transformatorem punktu gwiazdowego

Dla takiej konfiguracji systemu, zmniejsze-nie napięcia zakłóceniowego w przypadku zwarć doziemnych w generatorze, następuje poprzez przyłączenie rezystora obciążenia do punktu gwiazdowego generatora. Mak-symalny prąd ziemnozwarciowy jest ograni-czony do około 10A. Możliwe są konfigura-cje z rezystorem obciążenia włączonym w uzwojenie pierwotne lub wtórne transforma-tora punktu gwiazdowego. Aby uniknąć zbyt niskiej rezystancji po stronie wtórnej, prze-kładnia napięciowa transformatora punktu gwiazdowego powinna być mała. Wyższe napięcie wtórne może być zredukowane po-przez dzielnik napięcia.

Elektrycznie, obwód jest identyczny, jak w konfiguracji powyżej (patrz rys. 11/20).

Transf. punktu gwiazdowego

maks. 10A

Rys. 11/20

Schemat połączeń dla generatorów niskich napięć

Jak wiadomo, sieci niskich napięć posiadają bezpośrednio uziemiony punkt gwiazdowy. Tak więc punkt gwiazdowy generatora przy-łączonego do takiej sieci jest również uzie-miony (patrz rys. 11/21). Istnieje wtedy ry-zyko, że w przewodzie zerowym będzie płynął prąd kolejności zerowej wywołany 3-cią harmoniczną napięcia. Musi on być ograniczany przez generator lub odpowied-

11
nią konfigurację systemu (dławik).
Poza tym schemat połączeń odpowiada standardom łączeniowym. Przy doborze przekładnika prądu zerowego, należy zadbać o to, aby prąd cieplny 1-sekundowy wejścia IEE był mniejszy od 300A.

Rys. 11/21



Typowe połączenia

Rys. 11/22

Przekładnik napięciowy w układzie dwuprzekładnikowym (połączenie ty-pu V)

Zabezpieczenie może być w łatwy sposób podłączone do przekładników napięciowych połączonych w układzie dwuprzekładniko-wym (rys. 11/22). W takiej sytuacji mierzo-ne wartości ruchowe napięć fazowych mogą być trochę niesymetryczne. Jeśli jest to nie-pożądane, punkt gwiazdowy (R16) może być połączony z ziemią przez kondensator.

W przypadku pracy w układzie dwuprze-kładnikowym, niemożliwe jest obliczenie napięcia zerowego z napięć wtórnych. Musi ono być dostarczone do przekaźnika inną drogą (np. poprzez przekładnik napięciowy w punkcie gwiazdowym generatora lub przez transformator uziemiający z uzwojeniem pomiarowym).

Schemat połączeń dla dwóch prze-kładników prądowych

Taka konfiguracja może występować w star-szych systemach z izolowanym lub uzie-mionym przez dużą rezystancję punktem gwiazdowym. Przedstawiona jest ona na rys. 11/23. W przekaźniku prądy wtórne są mierzone prawidłowo, a ponadto możliwe są prawidłowe obliczenia składowej zgodnej i przeciwnej. Układu takiego nie można sto-sować w sieciach z punktem gwiazdowym uziemionym przez małą rezystancję lub sku-tecznie uziemionych.

Rys. 11/23


11


Dane techniczne

Sprzęt

Przekaźniki wyjściowe Wejścia analogowe Częstotliwość znamionowa 50 lub 60Hz Ilość

7UM611 12 (1 NO; 4 opcjonalnie jako NZ, Prąd znamionowy IN 1 lub 5A nastawiane zworkami) Prąd doziemny, czułe wejście IEmax 1,6A 7UM612 20 (1 NO; 5 opcjonalnie jako NZ, Znamionowe napięcie VN 100 do 125V nastawiane zworkami)

Pobór mocy Zdolność łączeniowa dla przekł. prądowych IN=1A ok. 0,05VA Zwierna 1000 W/VA IN=5A ok. 0,3VA Rozwierna 30VA czułe wejście ziemnozwarciowe ok. 0,05VA Rozwierna (z obciążeniem rezyst.) 40W wejścia napięciowe (dla 100V) ok. 0,3VA Rozwierna (przy L/R≤50mS) 25VA

Przeciążalność Napięcie łączeniowe 250V w obwodach prądowych 100⋅IN przez 1s Dopuszczalny prąd 30A przez 0,5s Cieplna (skuteczna) 30⋅IN przez 10s 5A ciągle 4⋅IN ciągle Dynamiczna (wartość szczytowa) 250⋅IN (półokres)

W obwodach prądowych LED ziemnozwarciowych dla wejścia 300A przez 1s

Ilość wysokoczułego 100A przez 10s PRACA (zielona) 1 15A ciągle BŁĄD (czerwona) 1 Dynamiczna (wartość szczytowa) 750A (półokres) Diody LED przyporządkowywane Dopuszczalne napięcie 230V ciągle (czerwone)

7UM611 7 7UM612 14 Napięcie pomocnicze

Napięcie znamionowe 24 do 48V DC Wersja urządzenia 60 do 125V DC Obudowa 7XP20 Wymiary podane na rysunkach 110 do 250V DC w części 16 i 115V AC (50/60Hz)

Stopień ochrony wg EN 60529 Dopuszczalna tolerancja -20% do +20% Dla urządzenia Tętnienia (wart. międzyszczytowa) ≤15% w obudowie natablicowej IP 51 Pobór mocy w obudowie zatablicowej Niepobudzone przód IP 51 7UM611 ok. 4W tył IP 50 7UM612 ok. 4,5W Dla zacisków IP 2x z zamkniętą osłoną Pobudzone, wszystkie wejścia Waga i wyjścia uaktywnione Obudowa zatablicowa 7UM611 ok. 9,5W 7UM611 (1/3 x 19”) ok. 5,5kg 7UM612 ok. 12,5W 7UM612 (1/2 x 19”) ok. 7kg Czas podtrzymania podczas Obudowa natablicowa zakłócenia w obw. nap. pomocn. 7UM611 (1/3 x 19”) ok. 7,5kg

7UM612 (1/2 x 19”) ok. 12kg przy Vpom=48V i Vpom≥110V ≥50ms przy Vpom=24V i Vpom=60V ≥20ms

Wejścia binarne Ilość 7UM611 7
11 7UM612 15 2 progi rozruchowe 14 do 19V DC lub 66 do 88V DC Zakresy są nastawiane zworkami Maksymalne dopuszczalne napięcie 300V DC Pobór prądu w stanie pobudzonym ok. 1,8mA


Dane techniczne

Próby elektryczne Interfejsy szeregowe Wyszczególnienie Interfejs serwisowy dla DIGSI4 Standardy IEC60255 (normy urządzeń) Połączenie Nieizolowane, RS232, panel czołowy, ANSI/IEEE C37.90.0/.1/.2 złącze subminiaturowe 9-pinowe UL 508 Prędkość transmisji 4800 do 115200 bodów DIN 57435, część 303 Pozostałe standardy- patrz niżej

Synchronizacja czasu sygnałem DCF77 / IRIG-B Próby izolacji Połączenie Złącze subminiaturowe 9-pinowe

(zaciski w wykonaniu do Standardy IEC60255-5 montażu natablicowego) Próba napięciowa (próba 100%) 2,5kV (wart. skut.), 50Hz / 60Hz Poziomy napięciowe Wybierane 5V, 12V lub 24V Wszystkie obwody z wyjątkiem

napięcia pomocniczego, wejść binarnych i synchronizacji czasu

Próba napięciowa (próba 100%) 3,5kV DC Interfejs serwisowy/modemowy dla DIGSI 4 / modemu / serwisu Napięcie pomocnicze i wejścia Izolowany RS232/RS485 złącze subminiaturowe 9-pinowe binarne Test izolacji 500V / 50Hz Próba napięciowa (próba 100%) 500V (wart. skut.), 50Hz / 60Hz Odległość dla RS232 Maks. 15m złącza komunikacyjne RS485/RS232 Odległość dla RS485 Maks. 1000m na tylnej ścianie urządzenia Kabel światłowodowy Zintegrowane złącze ST oraz złącze synchronizacji czasu Długość fali świetlnej λ=820nm Próby udarowe (test typu) 5kV (wart. szczyt.) 1,2/50µs; 0,5J Dopuszczalne tłumienie Maks. 8dB dla włókna szklanego Wszystkie obwody z wyjątkiem 3 impulsy dodatnie i 3 ujemne 62,5/125µm złączy komunikacyjnych i złącza w odstępach 5s Odległość Maks. 1,5km synchronizacji czasu, klasa III

Podatność na zakłócenia elektromagnetyczne (test typu) Interfejs systemowy IEC 60870-5-103, PROFIBUS-DP,

MODBUS RTU Standardy IEC 60255-6, 60255-22 (normy urządzeń) Izolowany RS232 / RS485 złącze subminiaturowe 9-pinowe EN50082-2 (specyfikacja ogólna) Prędkość transmisji 4800 do 115200 bodów DIN 57435 część 303 Test izolacji 500V / 50Hz Próby wysokoczęstotliwościowe 2,5kV (wart. szczyt.); 1MHz; Odległość dla RS232 Maks. 15m IEC 60255-22-1, klasa III i τ=15ms; 400 impulsów na s; Odległość dla RS485 Maks. 1000m VDE 0435 część 303, klasa III czas trwania testu 2s PROFIBUS RS485 Wyładowania elektrostatyczne 8kV wył. przez zestyki, Prędkość transmisji Do 12 Mbodów 15kV wył. przez powietrze; obie Test izolacji 500V / 50Hz IEC 60255-22-2, klasa IV polaryzacje; 150pF; Ri=330Ω Dopuszczalna odległość 1000m przy 93,75 kbodach EN 61000-4-2, klasa IV 100m przy 12 Mbodach Pole elektromagnetyczne o częstotl. 10V/m; 27 do 500MHz PROFIBUS kabel światłowodowy Zintegrowane złącze ST radiowej, bez modulacji Pojedynczy lub podwójny IEC 60255-22-3 (raport) klasa III pierścień

Prędkość transmisji Maks. 1,5 Mboda Pole elektromagnetyczne o częstotl. 10V/m; 80 do 1000MHz Długość fali świetlnej λ=820nm radiowej, modulacja amplitudowa 80% AM; 1kHz Dopuszczalne tłumienie Maks. 8dB dla włókna szklanego IEC 61000-4-3, klasa III 62,5/125µm Pole elektromagnetyczne o częstotl. 10V/m; 900MHz; częstotliwość Odległość Maks. 1,5km radiowej, modulacja impulsowa impulsów 200Hz;

IEC 61000-4-3 / ENV 50204, wsp. wypełnienia 50% klasa III

Zakłócenia szybkozmienne, impulsy 4kV; 5/50ns; 5kHz; IEC 60255-22-4, długość imp.=15ms; IEC 61000-4-4, klasa IV częstotl. impulsów 300ms; obie polaryzacje Ri=50Ω; czas testu 1min.


11


Dane techniczne

Próby narażeń mechanicznych

Podatność na zakłócenia elektromagnetyczne (test typu) Wibracje, wstrząsy i drgania sejsmiczne Udary o dużej energii (SURGE), Impuls: 1,2/50µs - Podczas działania IEC 61000-4-5,

Standardy IEC 60255-21 i IEC 60068 instalacja klasy III Wibracje Sinusoidalne Napięcie pomocnicze Tryb wspólny (wzdłużny): IEC 60255-21-1, klasa 2 10 do 60Hz: amplituda ±0,075mm 2kV; 12Ω, 9µF IEC 60068-2-6 60 do 150Hz: przyspieszenie 1g Tryb różnicowy (poprzeczny): zmiana częstotliwości 1 oktawa/min. 1kV; 2Ω, 18µF 20 cykli w 3 prostopadłych osiach Wejścia pomiarowe, wejścia / wyjścia Tryb wspólny (wzdłużny): Wstrząsy Półsinusoidalne binarne 2kV; 42Ω, 0,5µF IEC 60255-21-2, klasa 1 przyspieszenie 5g, czas trwania 11ms Tryb różnicowy (poprzeczny): IEC 60068-2-27 3 wstrząsy w obu kierunkach dla 3 osi 1kV; 42Ω, 0,5µF Drgania sejsmiczne Sinusoidalne Modulowana amplitudowo w.cz. 10V; 150kHz do 80MHz; IEC 60255-21-2, klasa 1 1 do 8Hz: amplituda ±3,5mm w linii 80% AM; 1kHz IEC 60068-3-3 (oś pozioma) IEC 61000-4-6, klasa III 1 do 8Hz: amplituda ±1,5mm Pole magn. o częstotl. przemysłowej 30A/m ciągłe; (oś pionowa) IEC 61000-4-8, klasa IV 300A/m przez 3s; 50Hz 8 do 35Hz: przyspieszenie 1g IEC 60255-6 0,5mT; 50Hz (oś pozioma) Odporność na zakłócenia oscylacyjne 2,5 do 3kV (wart. szczyt.); 8 do 35Hz: przyspieszenie 0,5g 1 do 1,5MHz (oś pionowa) ANSI/IEEE C37.90.1 Przeb. tłumiony; 50 pulsów na s; zmiana częstotliwości 1 oktawa/min.

Czas trwania 2s; Ri=150 do 200Ω 1 cykl w 3 prostopadłych osiach Odporność na zakłócenia 4 do 5kV; 10/150ns szybkozmienne 50 pulsów na s; obie polaryzacje - W czasie transportu ANSI/IEEE C37.90.1 Czas trwania 2s; Ri=80Ω Standardy IEC 60255-21 i IEC 60068-2 Zakłócenia elektromagn. promieniowe 35V/m; 25 do 1000MHz Wibracje Sinusoidalne ANSI/IEEE C37.90.2 IEC 60255-21-1, klasa 2 5 do 8Hz: amplituda ±7,5mm Drgania tłumione 2,5kV (wart. szczyt.), zmienna IEC 60068-2-6 8 do 150Hz: przyspieszenie 2g IEC 60894, IEC 61000-4-12 polaryzacja 100kHz, 1MHz, zmiana częstotliwości 1 oktawa/min. 10MHz i 50MHz, Ri=200Ω 20 cykli w 3 prostopadłych osiach Wstrząsy Półsinusoidalne

IEC 60255-21-2, klasa 1 przyspieszenie 15g, czas trwania 11ms Emisja zakłóceń elektromagnetycznych (test typu) IEC 60068-2-27 3 wstrząsy w obu kierunkach dla 3 osi Standard EN 50081-1 (specyfik. ogólna) Wstrząsy ciągłe Półsinusoidalne Zakłócenia od przewodów, 150kHz do 30MHz IEC 60255-21-2, klasa 1 przyspieszenie 10g, czas trwania 16ms tylko napięcie pomocnicze klasa B IEC 60068-2-29 1000 wstrząsów w obu kierunkach IEC-CISPR22 dla 3 osi Natężenie pola zakłóceń 30 do 1000MHz IEC-CISPR22 klasa B
11


Dane techniczne

Narażenia klimatyczne Zabezpieczenie nadprądowe zależne (ANSI 51V) Zakresy nastawcze Temperatury Rozruch nadprądowy Ip 0,1 do 4A (krok 0,01A)

Testowany zgodnie z IEC 60068-2-1 -25°C do +85°C/ -13°F do +185°F 5-krotność przy IN=5A i –2, test Bd przez 16 godz. Mnożnik czasu charakterystyk 0,05 do 3,2s (krok 0,01s) Dopuszczalna okresowo temperatura -20°C do +70°C/ -4°F do +158°F czasowych IEC (T) lub niezdefiniowany pracy, testowana przez 96 godz. Mnożnik czasu charakterystyk 0,05 do 15 (krok 0,01)

czasowych ANSI (D) lub niezdefiniowany Zalecana temperatura pracy -5°C do +55°C/ +25°F do +131°F Wyzwolenie podnapięciowe V< 10 do 125V (krok 0,1V) wg IEC 60255-6 Charakterystyki rozruchowe Temperatura dopuszczalna w trakcie -25°C do +55°C/ -13°F do +131°F IEC Normalnie zależna, bardzo zależna, magazynowania ekstremalnie zależna Temperatura dopuszczalna w trakcie -25°C do +70°C/ -13°F do +158°F ANSI Zależna, umiarkowanie zależna, transportu bardzo zależna, ekstremalnie zależna, zależna z częścią niezależną Próg rozruchu Ok. 1,1⋅Ip

Wilgotność Próg odpadu ok. 1,05⋅Ip dla Ip/IN≥0,3

Dopuszczalna wilgotność Średnia roczna wilgotność względna Błędy Zaleca się chronienie urządzeń przed ≤75%; w ciągu 56 dni w roku do 93%; Próg rozruchu Ip 1% wart. nast. lub 10/50mA bezpośrednim nasłonecznieniem oraz skraplanie się pary wodnej Próg rozruchu V< 1% wart. nast. lub 0,5V przed pracą przy zmianach temp. niedozwolone Czas dla 2≤ I/Ip ≤20 5% wart. znam. +1% błędu prądowego powodujących skraplanie się pary lub 40ms wodnej.

Zabezpieczenie przeciążeniowe stojana, termiczne (ANSI 49) Funkcje Zakresy nastawcze Ogólne Wsp. k zg. z IEC 60255-8 0,5 do 2,5 (krok 0,01) Zakres częstotliwości 11 do 69Hz Stała czasowa 30 do 32000s (krok 1s) Współczynnik opóźnienia dla 1 do 10 (krok 0,01) zatrzymanego wirnika Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne niezależne kierunkowe

(ANSI 50, 51, 67) Stopień ostrzegawczy 70 do 100% w odn. do temperatury temperaturowy ΘAlarm/ΘTrip wyłączenia (krok 1%) Zakresy nastawcze Stopień ostrzegawczy 0,1 do 4A (krok 0,01A); 5-krotność Nadprądowe I>, I>> 0,1 do 8A (krok 0,01A) prądowy IAlarm przy IN=5A 5-krotność przy IN=5A Temperatura przy IN 40 do 200°C (krok 1°C) Czas zwłoki T 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. lub 104 do 392°F (krok 1°F) Podtrzymanie podnapięciowe V< 10 do 125V (krok 0,1V) Skalowanie temperatury 40 do 300°C (krok 1°C) Czas podtrzymania dla V< 0,1 do 60s (krok 0,01s) czynnika chłodzącego lub 104 do 572°F (krok 1°F) Kąt członu kierunkowego -90° do +90° (krok 1°) Czas zerowania przy awaryjnym 20 do 150000s (krok 1s) (dla I>) rozruchu Czasy Współczynnik odpadu Czas pobudzenia I>, I>> Θ/ΘTrip Odpad przy ΘAlarm przy 2-krotności wartości nast. ok. 35ms Θ/ΘAlarm ok. 0,99 przy 10-krotności wartości nast. ok. 25ms I/IAlarm ok. 0,95 Czas odpadu I>, I>> ok. 50ms Błędy Współczynnik odpadu I>: 0,95; I>>: 0,9 do 0,99 (krok 0,01)

Współczynnik odpadu V< ok. 1,05 W odniesieniu do k⋅Ip 2% lub 10/50mA, klasa 2% zgodnie z IEC 60255-8 Błędy W odniesieniu do czasu 3% lub 1s, klasa 3% zgodnie Prąd pobudzenia (rozruchu) 1% wart. nast. lub 10/50mA wyłączenia z IEC 60255-8 dla I/(k⋅IN)>1,25 I>, I>>

Podtrzymanie podnapięciowe V< 1% wart. nast. lub 0,5V Kąt członu kierunkowego 1° Czasy zwłoki 1% lub 10ms


11


Dane techniczne

Kontrola przepływu mocy do sieci (ANSI 32F) Zabezpieczenie od składowej przeciwnej (ANSI 46) Zakresy nastawcze Zakresy nastawcze Przepływ mocy 0,5 do 120% (krok 0,1%) Dopuszczalny poziom składowej 3 do 30% (krok 1%) do przodu PForw.</SN przeciwnej I2 perm./IN Przepływ mocy 1 do 120% (krok 0,1%) Stopień czasowy niezależny 10 do 100% (krok 1%) do przodu PForw.>/SN na wyłączenie I2>>/IN Czas zwłoki 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Czasy zwłoki TAlarm; TI2>> 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef.

Współczynnik skł. przeciwnej k 2 do 40s (krok 0,1s) Czasy Czas stygnięcia TCooling 0 do 50000s (krok 1s) Czas pobudzenia (dokł. pomiar) ok. 360ms (50Hz)

ok. 300ms (60Hz) Czasy Czas pobudzenia (szybki pomiar) ok. 60ms (50Hz) Czas pobudzenia (st. niezależny) ok. 50ms ok. 50ms (60Hz) Czas odpadu (st. niezależny) ok. 50ms Czas odpadu (dokł. pomiar) ok. 360ms (50Hz) Współczynniki odpadu I2 perm.; I2>> ok. 0,95 ok. 300ms (60Hz) Wsp. odpadu stopnia temp. Odpad przy spadku poniżej I2 perm. Czas odpadu (szybki pomiar) ok. 60ms (50Hz) Błędy ok. 50ms (60Hz) Wartości rozruchowe I2 perm.; I2>> 3% wart. nast. lub 0,3% składowej Współczynnik odpadu PForw.< 1,1 lub 0,5% SN przeciwnej Współczynnik odpadu PForw.> ok. 0,9 lub -0,5% SN Czasy zwłoki 1% lub 10ms Błędy Charakterystyka cieplna 5% wartości znamionowej +1% błędu Moc czynna PForw.<, PForw.> 0,25% SN ± 3% wart. nast. prądowego przy Q<0,5 SN przy pomiarze dokł. Czas dla 2≤ I2/I2 perm. ≤20 lub 600ms 0,5% SN ± 3% wart. nast. przy Q<0,5 SN przy pomiarze szybkim Czas zwłoki T 1% lub 10ms Zabezpieczenie od utraty wzbudzenia (ANSI 40) Zakresy nastawcze

Progi konduktancyjne 0,25 do 3,0 (krok 0,01) Zabezpieczenie impedancyjne (ANSI 21) charakterystyki l/xd Zakresy nastawcze (3 charakterystyki) Pobudzenie nadprądowe I> 0,1 do 4A (krok 0,01A); 5-krotność Kąt nachylenia α1, α2, α3 50 do 120° (krok 1°) przy IN=5A Czas zwłoki T 0 do 50s (krok 0,01s) lub niezdef. Podtrzymanie podnapięciowe V< 10 do 125V (krok 0,1V) Czasy Impedancja Z1 (odn. do IN=1A) 0,05 do 130Ω (krok 0,01Ω) Kryterium stojana ok. 60ms Impedancja Z1B (odn. do IN=1A) 0,05 do 65Ω (krok 0,01Ω) charakterystyki l/xd; α Impedancja Z2 (odn. do IN=1A) 0,05 do 65Ω (krok 0,01Ω) Blokada podnapięciowa ok. 50ms Czas zwłoki T 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Współczynnik odpadu Czasy Kryterium stojana ok. 0,95 Najkrótszy czas działania ok. 40ms charakterystyki l/xd; α Czas odpadu ok. 50ms Blokada podnapięciowa ok. 1,1 Współczynnik odpadu Błędy Pobudzenie nadprądowe I> ok. 0,95 Kryterium stojana ch-ki l/xd 3% wart. nastawionej Podtrzymanie podnapięciowe V< ok. 1,05 Kryterium stojana α 1° elektryczny Błędy Blokada podnapięciowa 1% lub 0,5V Pobudzenie nadprądowe I> 1% wart. nast. lub 10/50mA Czasy zwłoki T 1% lub 10ms Podtrzymanie podnapięciowe V< 1% wart. nast. lub 0,5V Pomiar impedancji Z1, Z2 |∆Z/Z|≤5% dla 30°≤ ϕK ≤90°

Zabezpieczenie od przepływu mocy zwrotnej (ANSI 32) Czas zwłoki T 1% lub 10ms Zakresy nastawcze

Moc zwrotna PRev.>/SN -0,5 do –30% (krok 0,01%) Zabezpieczenie podnapięciowe (ANSI 27) Czas zwłoki T 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Zakresy nastawcze Czasy Pobudzenie podnapięciowe V<, 10 do 125V (krok 0,1V) Czas pobudzenia ok. 360ms (50Hz) V<< (składowa zgodna
11 ok. 300ms (60Hz) wartości międzyfazowej) Czas odpadu ok. 360ms (50Hz) Czas zwłoki T 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. ok. 300ms (60Hz) Czasy Współczynnik odpadu PRev.> ok. 0,6 Czas pobudzenia V<, V<< ok. 50ms Błędy Czas odpadu V<, V<< ok. 50ms Moc zwrotna PRev.> 0,25% SN ± 3% wart. nast. Współczynnik odpadu V<, V<< 1,01 do 1,1 (krok 0,01) Czas zwłoki T 1% lub 10ms Błędy Wartości graniczne napięcia 1% wart. nast. lub 0,5V Czas zwłoki T 1% lub 10ms


Dane techniczne

Zabezpieczenie ziemnozwarciowe stojana bezkierunkowe, kierunkowe (ANSI 59N, 64G,67G) Zabezpieczenie nadnapięciowe (ANSI 59)

Zakresy nastawcze Zakresy nastawcze Pobudzenie nadnapięciowe V>, 30 do 170V (krok 0,1V) Napięcie 3U0> 5 do 125V (krok 0,1V) V>> (maks. napięcie Prąd doziemny 3I0> 2 do 1000mA (krok 1mA) międzyfazowe lub fazowe) Kąt członu kierunkowego 0 do 360° (krok 1°) Czas zwłoki T 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Czas zwłoki T 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Czasy Czasy Czas pobudzenia V>, V>> ok. 50ms Czas pobudzenia V0>, 3I0> ok. 50ms Czas odpadu V>, V>> ok. 50ms Czas odpadu V0>, 3I0> ok. 50ms Współczynnik odpadu V>, V>> 0,9 do 0,99 (krok 0,01) Współczynnik odpadu V0>, 3I0> 0,7 Błędy Kąt odpadu 10° w odniesieniu do systemu Wartość graniczna napięcia 1% wart. nast. lub 0,5V Błędy Czas zwłoki T 1% lub 10ms Napięcie 3U0 1% wart. nast. lub 0,5V Prąd doziemny 1% wart. nast. lub 0,5mA

Czas zwłoki T 1% lub 10ms Zabezpieczenie częstotliwościowe (ANSI 81) Zakresy nastawcze

Czułe zabezpieczenie ziemnozwarciowe (ANSI 50/51GN, 64R)

Krok; f>, f< wybierane 4 Wartości pobudzenia f>, f< 40 do 65Hz (krok 0,01Hz) Czas zwłoki T 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Zakresy nastawcze Blokada podnapięciowa V1< 10 do 125V (krok 0,1V) Pobudzenie od prądu doziemnego 2 do 1000mA (krok 1mA) Czasy IEE,>, IEE>> Czas pobudzenia f>, f< ok. 100ms Czas zwłoki T 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Czas odpadu f>, f< ok. 100ms Kontrola obw. pomiarowego IEE< 1,5 do 50mA (krok 0,1mA) Odpad przy różnicy częstotl. ∆f ok. 20mHz Czasy Współczynnik odpadu V1< ok. 1,05 Czas pobudzenia ok. 50ms

Czas odpadu ok. 50ms Błędy Kontrola obw. pomiarowego ok. 50ms Częstotliwość 10mHz (przy V>0,5VN)

Blokada podnapięciowa 1% wart. nast. lub 0,5V Współczynnik odpadu IEE,>, IEE>> 0,95 lub 1mA Czas zwłoki T 1% lub 10ms Współczynnik odpadu dla kontroli ok. 1,1 lub 1mA

obwodu pomiarowego IEE< Błędy

Zabezpieczenie od przewzbudzenia (Volt/Hertz) (ANSI 24) Pobudzenie od prądu doziemnego 1% wart. nast. lub 0,5mA Zakresy nastawcze Czas zwłoki T 1% lub 10ms Próg pobudzenia stopnia ostrzeg. 1 do 1,2 (krok 0,01) Próg pobudzenia stopnia V/f>> 1 do 1,4 (krok 0,01)

100% zabezpieczenie ziemnozwarciowe stojana z wyko-rzystaniem 3-ciej harm. (ANSI 59TN, 27TN (3rd H.))

Czas zwłoki T 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Wartości charakterystyki V/f 1,1/1,15/1,2/1,25/1,3/1,35/1,4 i przyporządkowane czasy t(V/f) 0 do 20000s (krok 1s) Zakresy nastawcze Czas stygnięcia TCooling 0 do 20000s (krok 1s) Napięcie zerowe V0 (3rd harm.)>, 0,2 do 40V (krok 0,1V) Czasy (stopnie: alarmowy i V/f>>) V0 (3rd harm.)< Czas pobudz. przy 1,1 wart. nast. ok. 60ms Czas zwłoki T 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Czas odpadu ok. 60ms Wyzwolenie od mocy czynnej 10 do 100% (krok 1%) lub niezdef. Współczynnik odpadu (sygn., wył.) 0,95 Wyzwolenie od składowej 50 do 125V (krok 0,1V) lub niezdef.

zgodnej napięcia Błędy Pobudzenie V/f 3% wart. nast. Czasy Czas zwłoki T 1% lub 10ms Czas pobudzenia ok. 80ms Charakterystyka cieplna (czas) 5% wart. znam. V/f lub 60ms Czas odpadu ok. 80ms

Współczynnik odpadu Stopień podnap. V0 (3rd harm.)< ok. 1,4 Stopień nadnap. V0 (3rd harm.)> ok. 0,6 Wyzwolenie od mocy czynnej ok. 0,9 Wyzw. od skł. zgodnej napięcia ok. 0,95 Błędy Napięcie zerowe 3% wart. nast. lub 0,1V Czas zwłoki T 1% lub 10ms


11


Dane techniczne

Rezerwa wyłącznikowa (ANSI 50BF) Mierzone wielkości ruchowe Zakresy nastawcze Opis Pierwotne, wtórne lub względne (%) Progi prądowe I>BF 0,04 do 1A (krok 0,01A) Prądy IL1; IL2; IL3; IEE; I1; I2 Czas zwłoki BF-T 0,06 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Błąd 0,2% wartości mierzonej Czasy lub ±10mA ± 1 cyfra Czas pobudzenia ok. 50ms Napięcia VL1; VL2; VL3; VE; VL12; VL23; VL31; Czas odpadu ok. 50ms V1; V2 Błędy Błąd 0,2% wartości mierzonej Próg prądowy I>BF/IN 1% wart. nast. lub 10/50mA lub ±0,2V ± 1 cyfra Czas zwłoki T 1% lub 10ms Impedancja R, X Błąd 1%

Moc S; P; Q Zabezpieczenie od przypadkowego załączenia (ANSI 50, 27) Błąd 1% wartości mierzonej lub ±0,25% SN

Kąt fazowy ϕ Zakresy nastawcze Błąd <0,1° Pobudzenie prądowe I>>> 0,1 do 20A (krok 0,1A); 5-krotność

Współczynnik mocy cosϕ (p.f.) przy IN=5A Błąd 1% ± 1 cyfra Wyzwolenie napięciowe V1< 10 do 125V (krok 1V) Częstotliwość f Czas zwłoki 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Błąd 10mHz (przy V>0,5VN; Czas odpadu 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. 40Hz< f <65Hz) Czasy Przewzbudzenie V/f; Czas reakcji ok. 25ms Błąd 1% Czas odpadu ok. 35ms Pomiar temperatury ΘL1; ΘL2; ΘL3; ΘI2; ΘV/f Współczynnik odpadu I>>> ok. 0,8 Błąd 5% Współczynnik odpadu V1< ok. 1,05 Błędy

Pobudzenie prądowe 5% wart. nast. lub 20/100mA Pamięć maks./min. Podtrzymanie podnapięciowe V1< 1% wart. nast. lub 0,5V

Czas zwłoki T 1% lub 10ms Pamięć Wartości mierzone z czasem i datą Zerowanie ręczne Przez wejście binarne

Z klawiatury Wykonywanie zewnętrznych rozkazów wyłączenia Komunikacyjnie Liczba wykonywanych rozkazów 2 dla 7UM611 Wielkości 4 dla 7UM612 Składowa zgodna napięcia V1

Składowa zgodna prądu I1 Moc czynna P Moc bierna Q Kontrola obwodu wyłączającego (ANSI 74TC) Częstotliwość f Liczba kontrolowanych obwodów wył. 1 Napięcie doziemne VE(3rd harm.) (tylko 7UM612) (3-cia harm.)

Pomiary energii Pomiar w czterech ćwiartkach WP+; WP-; WQ+; WQ- Błąd 1%

Rejestracja zakłóceń Liczba zapisów zakłóceniowych Maks. 8 zapisów Wartości chwilowe Maks. 5s Czas przechowywania Zależny od częstotliwości pracy
11 Odstępy między próbkami (np. 1,25ms przy 50Hz; 1,04ms przy 60Hz) Kanały νL1, νL2, νL3, νE; iL1, iL2, iL3, iEE Wartości skuteczne Okres przechowywania Maks. 80s Odstępy między próbkami Ustalony (20ms przy 50Hz; 16,67ms przy 60Hz) Kanały V1, VE, I1, I2, IEE, P, Q, ϕ, f-fn


Dane techniczne

Funkcje dodatkowe Dziennik zdarzeń Przechowywanie zdarzeń z ostatnich 8 zakłóceń Rozmiar bufora maks. 600 zdarzeń Rozdzielczość czasowa 1ms Sygnały ruchowe Maks. 200 wskazań Rozdzielczość czasowa 1ms Odmierzanie czasu Do 6 cyfr dziesiętnych (kryterium: próg prądowy) Statystyki łączeniowe Liczba łączeń Sumaryczny prąd wyłączony dla każdej fazy

Zgodność z wymogami Unii Europejskiej Produkt jest zgodny z wytycznymi Rady Unii Europejskiej ds. koordynacji za-gadnień związanych z kompatybilnością elektromagnetyczną (dyrektywa EMC 89/336/EEC) oraz zastosowaniem sprzętu elektrycznego dla wyspecyfikowa-nych zakresów napięć (dyrektywa w sprawie niskich napięć 73/23 EEC) w państwach członkowskich Unii. Urządzenie zostało zaprojektowane zgodnie z międzynarodowymi normami IEC 60255 i normą niemiecką DIN 57435/Część 303 (nawiązująca do VDE 0435/Część 303). Urządzenie jest przeznaczone do pracy w środowisku przemysłowym zgodnie ze standardami EMC. Zgodność z tymi normami została potwierdzona testami przeprowadzonymi przez Siemens AG wg art. 10 wytycznej dot. zgodności ze standardami ogól-nymi EN 50081-2 i EN 50082-2 dla dyrektywy EMC i standardami EN 60255-6 dla dyrektywy w sprawie niskich napięć.


11


Dane zamówieniowe

15

2

4

5

B

D

E

A

B

C

0

1

2

3

12

0

Opis Numer zamówieniowy Kod zam.

Wielofunkcyjny przekaźnik zabezpieczeniowy 7UM61 - - A0 generatorów 7UM61

Obudowa, wejścia i wyjścia binarne Obudowa 1/3 19”; 7 BI, 11 BO, 1 zestyk inf. o stanie pracy urządzenia

Obudowa 1/2 19”; 15 BI, 19 BO, 1 zestyk inf. o stanie pracy urządzenia

Przekładnik prądowy: IN 1A1)

5A1)

Napięcie pomocnicze (źródło zasilania, poziomy napięciowe) 24 do 48V DC, próg napięciowy dla wejścia binarnego 17V3)

60 do 125V DC2), próg napięciowy dla wejścia binarnego 17V3)

110 do 250V DC2), 115V AC, próg napięciowy dla wejścia binarnego 73V3)

Wersja urządzenia Obudowa natablicowa, zaciski śrubowe dwurzędowe na górze i dole

Obudowa zatablicowa, zaciski wtykowe (złącze 2/3-pinowe)

Obudowa zatabl., zaciski śrubowe (połączenie bezpośrednie/ końcówki montażowe oczkowe)

Domyślne ustawienia regionalne / funkcje / język Region DE, 50Hz, charakterystyki IEC, język niemiecki (może być zmieniany)

Region Świat, 50/60Hz, charakterystyki IEC/ANSI, język angielski (UK) (może być zmieniany)

Region US, 60Hz, charakterystyki ANSI, język angielski (US) (może być zmieniany)

Złącze systemowe (z tyłu urządzenia) Bez złącza systemowego

Protokół IEC, elektryczny RS232


Protokół IEC, światłowód 820nm, złącze ST

PROFIBUS-DP Slave, elektryczny RS485

PROFIBUS-DP Slave, światłowód 820nm, podwójny pierścień, złącze ST*

MODBUS, elektryczny RS485

MODBUS, światłowód 820nm, złącze ST*

DIGSI 4 / złącze modemowe (z tyłu urządzenia) Bez złącza

L AO

9

L OE

L OD

L OB

9

9

9

11
1
223

0

3

A

B

C

1) Prąd znamionowy może być

wybierany zworkami. 2) Zmiana pomiędzy dwoma za-

kresami napięcia pomocniczego może być dokonana przy po-mocy zworek.

3) Dwa poziomy napięć progo-wych dla wejść binarnych mogą być wybierane zworkami.

4) Więcej informacji o funkcjach w tabeli 11/1 na str. 11/4.

* Nie z pozycją 9=B; jeżeli 9=”B”, prosimy zamawiać urządzenie 7UM61 ze złączem RS485 i oddzielny konwerter światłowodowy.

⋅

DIGSI 4 / elektryczny RS232

DIGSI 4 / elektryczny RS485

DIGSI 4 / optyczny 820nm, złącze ST

Funkcje pomiarowe Bez funkcji pomiarowych

Wartości min./maks., pomiary energii

Funkcje4)

Podstawowe

Standardowe Podstawowe + kontrola przepływu mocy, zabezpieczenia od utraty wzbudzenia i składowej przeciwnej oraz rezerwa wyłącznikowa

Wszystkie Standardowe + zabezpieczenia od przypadkowego załączenia, od doziemienia stojana (3-cia harmoniczna) i impedancyjne



Akcesoria Opis Numer zam.

DIGSI4

Oprogramowanie do konfiguracji i eksploatacji przekaźników zabezpieczeniowych firmy Siemens, pracujące w środowisku MS Windows (wersja Windows 95 lub wyższa), załączone przykłady urządzeń, Comtrade Viewer i podręcznik w wersji elektronicznej, jak również podręcznik w wersji drukowanej „Getting started” oraz kable połączeniowe (miedziane).

Basis

Pełna wersja z licencją dla 10 komputerów, na płycie CD-ROM (autoryzacja przez numer seryjny) 7XS5400-0AA00

Demo

Wersja demo na płycie CD-ROM 7XS5401-0AA00

Professional

Pełna wersja: DIGSI4 Basis i dodatkowo SIGRA (analizator zakłóceń) CFC Editor (edytor logiki), Display Editor (edytor wyświetlacza domyślnego i sterowniczego) i DIGSI4 Remote (zdalne operacje) 7XS5402-0AA00

SIGRA

(zasadniczo zawarty w DIGSI Professional, ale może być zamawiany oddzielnie) Oprogramowanie do wizualizacji graficznej, analizy i oceny zarejestrowanych zakłóceń. Może być również używany do rejestracji zakłóceń z urządzeń innych wytwórców (format Comtrade), pracujący w środowisku MS Windows 95/98/ME/NT/2000. Zawiera przykłady, podręcznik w wersji elektronicznej i licencję dla 10 komputerów. Autoryzacja przez numer seryjny. Na płycie CD-ROM. 7XS5410-0AA00

Kable połączeniowe

(zawarte w DIGSI4, ale mogą być zamawiane oddzielnie) Pomiędzy PC / notebookiem / laptopem (złącze 9-pinowe), a przekaźnikiem zabezpieczeniowym (złącze 25-pinowe) 7XV5100-2

Pomiędzy PC / notebookiem / laptopem (złącze 9-pinowe), a przekaźnikiem zabezpieczeniowym (złącze 9-pinowe) 7XV5100-4

Jednostka sprzęgająca do zabezp. ziemnozwarciowego wirnika 7XR6100-0CA00

Rezystor szeregowy do zabezp. ziemnozwarciowego wirnika 3PP1336-0DZ-013002

Dzielnik napięcia (5:1, 5:2) 3PP1336-1CZ-013001

Podręcznik do 7UM61 W wersji angielskiej C53000-G1176-C127-1


11


Akcesoria

Opis Numer zam. Ilość w opakow. Dostawca Rys.

Złącze 2-pinowe C73334-A1-C35-1 1 Siemens 11/25

Rys. 11/26 Wtyk 3-pinowy


Rys. 11/24 Szyna monta-żowa dla modułów 19”

3-pinowe C73334-A1-C36-1 1 Siemens 11/26 Złącze CI2 0,5 do 1mm2 0-827039-1 4000 AMP1)

zaciskane 0-827396-1 1 AMP1)

CI2 1 do 2,5mm2 0-827040-1 4000 AMP1)

0-827397-1 1 AMP1)

Typ II+ 0,75 do 1,5mm2 0-163083-7 4000 AMP1)

0-163084-7 1 AMP1)

Zaciskarka do Typu III+ 0-539635-1 1 AMP1) i dopasowane żeńskie 0-539668-2 AMP1) do CI2 0-734372-1 1 AMP1) i dopasowane żeńskie 1-734387-1 AMP1)

Rys. 11/27 Zwora do obwodów prądowych

Rys. 11/28 Zwora do obwodów nap. i sygn.

Szyna montażowa C73165-A63-D200-1 1 Siemens 11/24 Zwory Do obwodów prądowych C73334-A1-C33-1 1 Siemens 11/27 Do innych obwodów C73334-A1-C34-1 1 Siemens 11/28 Pokrywa bezpieczeństwa duża C73334-A1-C31-1 1 Siemens do zacisków mała C73334-A1-C32-1 1 Siemens

Lokalny przedstawiciel Siemensa poinformuje 1) AMP Deutschland GmbH o najbliższym dostawcy. Amperestr. 7-11 63225 Langen Germany Tel.: +49 6103 709-0 Fax.: +49 6103 709-223
11


Schemat połączeń

Obudowa natablicowa

Rys. 11/29 Schemat połączeń 7UM611 (standard IEC)

Złącze na panelu frontowym

IRIG B / DCF77

Zasilanie

Zestyk inf. o stanie pracy urządzenia (NZ lub NO zworką)

Zacisk uziemienia na tylnej ścianie urządzenia

IEC 60870-5-103 PROFIBUS-DP

DIGSI 4 / modem

Obudowa zatablicowa


11


Schemat połączeń

Obudowa natablicowa


Zasilanie

Obudowa zatablicowa
11
DIGSI 4 / modem



IRIG B / DCF77





Schemat połączeń

Obudowa natablicowa

Rys. 11/31 Schemat połączeń 7UM611 (standard ANSI)

DIGSI 4 / modem


Zasilanie



IRIG B / DCF77


Obudowa zatablicowa


11


Schemat połączeń Obudowa natablicowa

Obudowa zatablicowa


Zasilanie

11

DIGSI 4 / modem


IRIG B / DCF77




SIPROTEC 4 7UM62 Wielofunkcyjny przekaźnik zabezpieczeniowy Generatorów, Silników i Transformatorów

Przegląd funkcji:

Wersja standardowa Funkcje podstawowe oraz dodatkowo: • Zabezpieczenie od przypadkowego

załączenia • 100% zabezpieczenie od zwarć do-

ziemnych stojana z wykorzystaniem 3-ciej harmonicznej

• Zabezpieczenie impedancyjne

Wersja pełna Funkcje wersji standardowej oraz do-datkowo: • Zabezpieczenie napięciowe DC • Zabezpieczenie nadprądowe w czasie

rozruchu • Zabezpieczenie różnicowe ziemno-

zwarciowe • Zabezpieczenie od pracy asynchro-

nicznej

Wersja dodatkowa Dostępne dla każdej wersji: • Czułe zabezpieczenie od zwarć do-

ziemnych w wirniku (metoda 1-3Hz)• Zabezpieczenie od zwarć doziem-

nych w stojanie z napięciem zmien-nym 20Hz

• Zabezpieczenie oparte na kontroli szybkości zmian częstotliwości

• Kontrola skoku wektorów

Funkcje kontrolne • Kontrola obwodu wyłączającego • Kontrola stanu bezpiecznika • Pomiar wielkości ruchowych

V, I, f, … • Pomiar energii Wp, Wq • Pomiar czasu działania • Samokontrola przekaźnika • 8 oscylograficznych rejestracji za-

kłóceń

Interfejsy komunikacyjne • Interfejs systemowy - Protokół IEC 60870-5-103 - PROFIBUS-DP - MODBUS RTU

Sprzęt • Wejścia analogowe • 8 przekładników prądowych • 4 przekładniki napięciowe • 7/15 wejść dwustanowych • 12/20 przekaźników wyjściowych

Panel frontowy • Łatwe operacje lokalne • 7/14 diod LED lokalnej sygnalizacji • Klawisze funkcyjne

Rys. 11/33 SIPROTEC 4 7UM62- wielofunkcyjny przekaźnik zabezpieczeniowy generato-

rów, silników i transformatorów

Elastyczne interfejsy komunikacyjne po-zwalają na włączenie zabezpieczeń do sys-temu nadzoru zgodnie z najnowszymi roz-wiązaniami komunikacyjnymi.

We wszystkich wersjach urządzeń dostępne są następujące podstawowe funkcje:

Zabezpieczenie różnicowoprądowe dla ge-neratorów, silników i transformatorów, za-bezpieczenie od zwarć doziemnych w sto-janie, czułe zabezpieczenie ziemnozwar-ciowe, zabezpieczenie od przeciążeń stojana, za-bezpieczenie nadprądowe zwłoczne (zależ-ne lub niezależne), zabezpieczenie nadprą-dowe zwłoczne niezależne kierunkowe, za-bezpieczenie pod- i nadnapięciowe, zabez-pieczenie pod- i nadczęstotliwościowe, zabezpieczenie od przewzbudzenia i od utraty wzbudzenia, wykonywanie zewnętrznych rozkazów wy-łączenia, zabezpieczenie mocowe kierun-kowe, zabezpieczenie od składowej przeciwnej, rezerwa wyłącznikowa, zabezpieczenie od zwarć doziemnych wir-nika (pomiar R, fn), kontrola czasu rozruchu silnika i blokowanie ponownego rozruchu silnika.

Opis

Przekaźniki zabezpieczeniowe SIPROTEC 4 7UM62 oferują znacznie więcej niż zwykłe zabezpieczenia. Są one wyposażone w wiele dodatkowych funkcji. Stanowiąc ochronę od zwarć doziemnych i międzyprzewodowych, od przeciążeń oraz od nadmiernych zmian napięcia i częstotli-wości, przekaźniki te zapewniają ciągłość pracy elektrowni. Przekaźnik zabezpiecze-niowy SIPROTEC 4 7UM62 jest jednostką zaprojektowaną do zabezpieczania małych, średnich i dużych generatorów. Zintegro-wano w nim wszystkie funkcje zabezpie-czeniowe niezbędne do ochrony: - Hydrogeneratorów i hydrozespołów od-

wracalnych - Urządzeń w elektrociepłowniach - Prywatnych elektrowni opartych na od-

nawialnych źródłach energii takich, jak wiatr lub biogazy

- Elektrowni z zespołami wysokoprężnymi - Elektrowni z turbinami gazowymi - Elektrowni przemysłowych - Konwencjonalnych elektrowni parowych

SIPROTEC 4 7UM62 posiada wszystkie funkcje zabezpieczeniowe niezbędne do ochrony dużych silników synchronicznych i asynchronicznych oraz transformatorów.

Programowalne funkcje logiczne (continu-ous function chart- CFC) umożliwiają ela-styczne dopasowanie sposobu pracy prze-kaźnika w zależności od układu pracy elek-trowni i specyficznych warunków systemu.


11


Konstrukcja

Urządzenia SIPROTEC 4 mają ujednoliconą budowę i funkcjonalność, które stanowią nową jakość w technice zabezpieczeniowej i sterowniczej.

Czynności wykonywane lokalnie zostały zaprojektowane tak, aby spełniać wszelkie kryteria ergonomii. Głównym celem projek-tantów było stworzenie dużego, czytelnego wyświetlacza. Program komunikacyjny DIGISI 4 znacznie upraszcza proces projek-towania oraz włączania zabezpieczeń do systemu.

7UM62 został zaprojektowany jako urzą-dzenie w obudowie o szerokości ½ w syste-mie modułowym 19”. Oznacza to, że może on zastępować poprzednie modele. Wyso-kość modułów jest stała, niezależna od sze-rokości i wynosi 243mm.

Wszystkie przewody są przyłączane bezpo-średnio lub przy pomocy końcówek monta-żowych oczkowych. Dostępna jest również wersja urządzenia z gniazdami wtykowymi. Pozwala to na stosowanie prefabrykowa-nych wiązek przewodów.

W przypadku urządzenia do montażu nata-blicowego, złącza śrubowe są umieszczone na dole i na górze obudowy. Złącza komu-nikacyjne również znajdują się w tych miej-scach.

Zastosowanie

Przekaźniki zabezpieczeniowe 7UM6 z ro-dziny SIPROTEC 4 są jednostkami wielo-funkcyjnymi zaprojektowanymi dla małych i średnich elektrowni. Posiadają zaimple-mentowane wszystkie funkcje zabezpiecze-niowe niezbędne dla: - Elektrowni wodnych i szczytowo-

pompowych - Elektrociepłowni o skojarzonym wytwa-

rzaniu energii elektrycznej i ciepła - Prywatnych elektrowni opartych na od-

nawialnych źródłach energii, takich, jak wiatr lub biogazy

- Elektrowni z zespołami wysokoprężnymi - Elektrowni z turbinami gazowymi - Elektrowni przemysłowych - Konwencjonalnych elektrowni parowych.

Przekaźniki te mogą być również wykorzy-stane do zabezpieczania silników i transfor-matorów.

Duża ilość funkcji dodatkowych zwiększa pewność dostarczania energii i tym samym zapewniaekonomiczne zarządzanie syste-mem elektroenergetycznym. Wartości mie-rzone pozwalają na kontrolę bieżących wa-runków pracy systemu. Przechowywane w pamięci urządzenia sygnały alarmowe oraz przebiegi sygnałów zakłóceniowych uła-twiają diagnozowanie zakłóceń nie tylko w pracy generatora.

Zastosowanie różnych zestawów tych urzą-dzeń pozwala na realizację efektywnych systemów rezerwowania.


Gwarancją efektywnego zabezpieczenia obiektu elektrycznego jest zastosowanie du-żej liczby funkcji realizujących różne kryte-ria zabezpieczeniowe. Zakres stosowania tych funkcji zależy od wielu czynników, ta-kich, jak rozmiar urządzenia, rodzaj pracy, konfiguracja systemu, doświadczenie i przy-jęte założenia projektowe.

Nowoczesna technologia cyfrowa pozwoliła na zrealizowanie tak różnorodnych funkcji

Generator Podstawowy

Jednym z zastosowań są małe i średnie ge-neratory, dla których wymagane jest zabez-pieczenie różnicowe. Zestaw funkcji pozwa-la na zastosowanie tej wersji również jako zabezpieczenie rezerwowe. Drugim zasto-sowaniem jest zabezpieczenie silników syn-chronicznych.

Generator Standardowy

W przypadku zabezpieczania średnich gene-ratorów (10 do 100MVA) w połączeniu jed-nostek, urządzenia z tej grupy posiadają wszelkie niezbędne funkcje. Oprócz zabez-pieczenia od przypadkowego załączenia, po-siadają one również funkcje skutecznych zabezpieczeń rezerwowych dla transforma-torów lub systemu elektroenergetycznego. Zakres funkcji jest również odpowiedni dla jednostek z drugiej grupy zabezpieczenio-wej.

Generator Pełny

W tej grupie wszystkie funkcje zabezpie-czeniowe są dostosowane do dużych bloków (większych niż 100MVA). Zestaw funkcji pozwala na ochronę zarówno generatorów, jak i rezerwowe zabezpieczanie transforma-torów blokowych wraz z systemem. W grupie tej zawarte są również dodatkowe funkcje takie, jak kontrola rozruchu genera-tora z przetwornicą częstotliwości.

Ten zakres funkcji może być również sto-sowany do urządzeń z drugiej grupy zabez-pieczeniowej. W tym przypadku funkcje, które nie są używane mogą być maskowane.

Silnik asynchroniczny

Ten zestaw funkcji oprócz zabezpieczenia różnicowego zawiera wszystkie funkcje nie-zbędne do zabezpieczania dużych silników asynchronicznych (większych niż 1MVA). Temperatura stojana i łożysk jest mierzona przez oddzielny moduł RTD (thermo box), a następnie przesyłana do zabezpieczenia w celu oceny stanu urządzenia.

Transformator 1
1 w jednym urządzeniu.
W celu spełnienia wymagań poszczególnych użytkowników, zakres zaimplementowa-nych funkcji jest zróżnicowany w poszcze-gólnych wersjach przekaźnika (patrz Tabe-la 11/3). Ze względu na zakres funkcji do-konano podziału na pięć grup.

Zakres funkcji obejmuje nie tylko zabezpie-czenia różnicowe i nadprądowe, ale również wiele funkcji pozwalających np. na kontrolę napięcia i częstotliwości. Zabezpieczenie od mocy zwrotnej może być zastosowane do kontroli przepływu energii przy równole-głym łączeniu transformatorów.

Rys. 11/34 Widok z tyłu z osłoną złączy przyłączenio-wych i złączem szeregowym



Funkcje zabezpieczeniowe Symbol Nr ANSI Generator

Podstawowy Generator Standardowy

Generator Pełny

Silnik asyn-chroniczny

Transfor-mator

Zabezpieczenie różnicowoprądowe ∆I 87G/87T/ 87M

Zabezpieczenie ziemnozwarciowe stojana kierunkowe, bezkierunkowe

V0>,3I0> <(V0,3I0)

59N, 64G 67G X X X X X

Czułe zabezp. ziemnozwarciowe (również zab. ziemnozwarciowe wirnika)

IEE> 50/51GN (64R)

Zab. przeciążeniowe stojana I t 2 49 X X X X X

X X X X X

X X X X X

Zab. nadprądowe zwłoczne niezależne z podtrzymaniem podnapięciowym

I>+V< 51 X X X X X

Zab. nadprądowe zwłoczne niezależne kierunkowe

I>>, Kie-runk. 50/51/67 X X X X X

Zab. nadprądowe zwłoczne zależne t=f(I)+V< 51V X X X X X Zabezpieczenie nadnapięciowe V> 59 X X X X X Zabezpieczenie podnapięciowe V<, t=f(V) 27 X X X X X Zabezpieczenie częstotliwościowe f<, f> 81 X X X X X Zabezpieczenie od przepływu mocy zwrotnej

-P 32R X X X X X

Zabezpieczenie od przewzbudzenia (U/f) V/f 24 X X X X X Kontrola bezpiecznika V2/V1, I2/I1 60FL X X X X X Zewnętrzne rozkazy wyłączenia Incoup. 4 4 4 4 4 Kontrola obwodu wyłączającego T.C.S. 74TC X X X X X Kontrola przepływu mocy do sieci P>, P< 32F X X X X X Zabezpieczenie od utraty wzbudzenia (od zaniku pola)

1/xd 40 X X X

Zabezpieczenie od składowej przeciwnej I2>,t=f(I2) 46 X X X X Rezerwa wyłącznikowa Imin> 50BF X X X X X Kontrola czasu rozruchu silnika Istart t 2 48 X X X X Blokada ponownego rozruchu silnika I t 2 66, 49 Rotor X Zabezpieczenie ziemnozwarciowe wirnika (pomiar R, fn)

R< 64R (fn) X X X

Zabezpieczenie od przypadkowego załą-czenia

I>, V< 50/27 X X

100% zabezpieczenie ziemnozwarciowe stojana z 3-cią harmoniczną

V0(3rd harm.) 59TN,27TN 3 h rd X X

Zabezpieczenie impedancyjne z pobudze-niem I>+V<

Z< 21 X X

Zabezpieczenie zwłoczne napięcio-we DC/prądowe DC

Vdc> Idc>

59N (DC) 51N (DC) X

Zabezpieczenie nadprądowe w czasie roz-ruchu (dla turbin gazowych) 2)

I>

Zabezpieczenie różnicowe ziemnozwar-ciowe 2)

Zabezpieczenie od utraty synchronizmu ∆Z/∆t 78 X Zabezpieczenie ziemnozwarciowe wirnika (przebieg napięciowy prostokątny 1 do 3Hz) 2)

RREF< 64R (1-3Hz) X 1) X 1) X 1)

100% zabezpieczenie ziemnozwarciowe stojana z napięciem 20Hz 2)

Kontrola szybkości zmian częstotliwości 2) df/dt> 81R X 1) X 1) X 1) Kontrola skoku wektorów napięć 2) ∆ > X 1) X 1) X 1) Kontrola wirowania faz A, B, C 47 X X X X X Podprądowe przez CFC I< 37 X X X X X

RSEF< 64G (100%) X 1) X 1) X 1)

∆Ie 87GN/TN X

X 51

Zewnętrzna kontrola temperatury przez złącze szeregowe 2)

(RTD) 38 X X X X X

Tabela 11/3 Zakres funkcji przekaźnika 7UM62

1) Opcjonalnie dla wszystkich grup funkcji 2) Dostępne jako wersja V4.1 lub wyższa


11




Zabezpieczenie różnicowoprądowe (ANSI 87G, 87M, 87T)

Funkcja ta stanowi bezzwłoczne zabezpie-czenie od zwarć dla generatorów, silników i transformatorów. Jej działanie opiera się na zasadzie prądu różnicowego (prądowe pra-wo Kirchhoffa).

Prąd różnicowy i prąd hamujący (stabilizu-jący) są obliczane na podstawie prądów fa-zowych. Zoptymalizowane filtry cyfrowe odpowiednio tłumią sygnały zakłócające, takie, jak składowe nieokresowe oraz har-moniczne. Duża częstotliwość próbkowania mierzonych sygnałów umożliwia wykrywa-nie już niewielkich prądów różnicowych (10% IN) i przez to zwiększenie czułości.

Dopasowywana przez użytkownika charak-terystyka stabilizacji pozwala na optymalną adaptację zabezpieczenia do chronionego obiektu. Ewentualne błędy prądowe wynika-jące z różnic w przekładniach przekładni-ków prądowych oraz błędy kątowe będące wynikiem przesunięcia fazowego zgodnie z grupą wektorową transformatora, są kory-gowane programowo. Dzięki analizie har-monicznych w prądzie różnicowym, wy-krywane jest nasycenie rdzenia przy załą-czaniu (druga harmoniczna) oraz przewzbu-dzenie (piąta harmoniczna). Eliminuje to ryzyko zbędnych wyłączeń. Prąd zwarcia wewnętrznego jest mierzony przez szybki stopień pomiarowy (IDiff>>), oparty na zasa-dzie dwóch wzajemnie uzupełniających się procesów pomiarowych. Zwarcie zewnętrz-ne, któremu towarzyszy nasycenie rdzenia transformatora, jest wykrywane przez detek-tor nasycenia z kontrolą czasu i statusu. Ak-tywowany jest on, gdy prąd różnicowy (IDiff) na charakterystyce przesunie się poza strefę blokowania.

Jeżeli jest podłączony silnik, jest to wykry-wane dzięki kontroli prądu hamującego. W takim przypadku charakterystyka stabili-zacji jest chwilowo podnoszona. Zapobiega to zbędnym wyłączeniom przy niejednako-wym przepływie prądu w przekładnikach prądowych.

Na rys. 11/35 została pokazana charaktery-styka stabilizacji z poszczególnymi obsza-rami.

Zabezpieczenie różnicowe ziemno-zwarciowe (ANSI 87GN, 87TN)

Zabezpieczenie różnicowe ziemnozwarcio-we służy do czułego wykrywania zwarć jed-nofazowych. Porównywane są prądy zero-we. Z jednej strony prąd zerowy jest obli-czany z prądów fazowych, a z drugiej- mie-rzony jest prąd doziemny w punkcie uzie-mienia punktu gwiazdowego transformatora.

IE-Rest/IN,Obj.

Rys. 11/35 Charakterystyka stabilizacji zabezpieczenia różnicowoprądowego

6

5

4

3

2

IDiff/IN, Obj.

1

Granica charakterystyki działania Obszar działania

Obszar blokowania

Prosta 1

Prosta 2

IDiff>>

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 IRest/IN,Obj.

Dodatkowy obszar blokowania

Granica charakterystyki działania

Obszar działania

Obszar blokowania

1,5

1

IE-Diff>

00

0,5

IE-Diff/IN, Obj.

0,5 1 2,5 00

2 1,5

Rys. 11/36 Charakterystyka stabilizacji zabezpieczenia różnicowego ziemnozwarciowego

Obliczane są wartości prądów: różnicowego i hamującego, a następnie porównywane z charakterystyką stabilizacji (patrz rys. 11/36).

Składowa stała tłumiona jest w specjalnie dostrojonych filtrach. Liczba procesów kon-trolnych eliminuje ryzyko zbędnych wyłą-czeń przy zwarciach zewnętrznych. W przypadku nastawienia dużej czułości, wielokrotne pomiary zapewniają odpowied-nią pewność działania.

Należy jednak pamiętać, że czułość działa-nia przekaźnika ograniczona jest uchybami przekładników prądowych.

Funkcja ta może być stosowana również dla generatorów, ale tylko w przypadku, gdy punkt gwiazdowy uziemiony jest przez małą impedancję. W przypadku transformatorów, funkcja ta działa po stronie z uziemionym punktem gwiazdowym, przy czym również wymagane jest uziemienie bezpośrednie lub przez małą impedancję.

11



I2 I2 >> I2 perm

TI2>>

Stopień Wyłączeniowy I2>>

Temperaturowy stopień wyłączeniowy

Stopień ostrzegawczy

TAlarm

t

Rys. 11/37 Charakterystyka zabezpieczenia od składowej przeciwnej

Zc

Pnkp

Zozspzzncnrpn

D

T


11


Zabezpieczenie nadprądowe zwłocz-ne niezależne I>, I>> (ANSI 50, 51, 67)

Funkcja ta stanowi zabezpieczenie zwarcio-we dla generatora oraz zabezpieczenie re-zerwowe w stosunku do zabezpieczeń urzą-dzeń znajdujących się dalej od źródła zasila-nia, np. transformatorów.

Stopień podnapięciowy dla I> podtrzymuje pobudzenie w przypadku zmniejszenia się prądu zwarciowego. Jednym z powodów takiej sytuacji może być spadek napięcia na zaciskach generatora, co jednocześnie po-woduje zmniejszenie się napięcia zasilania statycznego układu wzbudzenia, a w efekcie- zmniejszenie wartości prądu zwarcia.

Stopień wysokoprądowy I>> może być wy-korzystany jako wysoko nastawiony stopień bezzwłoczny działający na wyłączenie. Przy wykorzystaniu członu kierunkowego może on stanowić również zabezpieczenie rezer-wowe strony GN transformatora. Z informa-cją z członu kierunkowego, przez CFC można kontrolować zabezpieczenie impe-dancyjne.

Zabezpieczenie nadprądowe zwłocz-ne zależne (ANSI 51V)

Funkcja ta również stanowi zabezpieczenie zwarciowe oraz zabezpieczenie rezerwowe. Stosuje się ją do zabezpieczenia systemu elektroenergetycznego z wykorzystaniem urządzeń zabezpieczeniowych zależnych od prądu.

Do wyboru są charakterystyki IEC oraz ANSI (tabela 11/4).

Kontrola funkcji prądu odbywa się przez przeliczanie napięcia na zaciskach genera-tora.

W wersji „kontrolowanej” dostępny jest czuły stopień prądowy.

W wersji „hamowanej” prądowy próg pobu-dzenia obniżany jest liniowo wraz ze zmniejszaniem się napięcia na zaciskach.

Zabezpieczenie przeciążeniowe sto-jana (ANSI 49)

Zadaniem tego zabezpieczenia jest ochrona uzwojeń stojana generatora lub silnika od przepływu ciągłego prądu przeciążeniowego o zbyt wysokiej wartości. Wszystkie warian-ty obciążenia są obliczane w oparciu o model matematyczny. Podstawą obliczeń jest efekt cieplny przepływu wartości sku-tecznej prądu. Odpowiada to zaleceniom normy IEC 60255-8.

W oparciu o zmierzone prądy obliczana jest również stała czasowa chłodzenia. Jeżeli do przekaźnika poprzez przetwornik (TD2) lub złącze PROFIBUS-DP zostanie doprowa-dzona temperatura otoczenia lub chłodziwa, zostanie ona automatycznie uwzględniona w przyjętym modelu. W innym przypadku zakładana jest stała temperatura otoczenia.

abezpieczenie od składowej prze-iwnej (ANSI 46)

rzy obciążeniu asymetrycznym generatora astępuje nadmierne nagrzewanie się wirni-a wywołane powstawaniem pola składowej rzeciwnej.

abezpieczenie to wykrywa asymetryczne bciążenie generatorów trójfazowych. Jego asada działania opiera się na obliczaniu kładowej przeciwnej prądu na podstawie rądów fazowych. Procesy termiczne ujęte ostały w algorytm, na którego podstawie ostała wyznaczona charakterystyka zależ-a. Dodatkowo składowa przeciwna obli-zana jest przez stopnie niezależne, uzupeł-ione członami zwłocznymi (patrz ys. 11/37). W przypadku silników zabez-ieczenie to chroni również od pracy niepeł-ofazowej.

ostępne charakterystyki zależne

Charakterystyki ANSI IEC 60255-3

Zależna • •

Umiarkowanie zależna •

Bardzo zależna • •

Ekstremalnie zależna • •

Zależna z częścią niezależną •

abela 11/4



Zabezpieczenie od utraty wzbudzenia (od zaniku pola) (ANSI 40)

Z prądu generatora i napięcia z jego zaci-sków obliczana jest admitancja zespolona. Jest ona następnie nanoszona na wykres wy-skalowany dla każdej jednostki. Zabezpie-czenie to zapobiega uszkodzeniu generatora w sytuacji utraty synchronizmu, wynikającej z utraty wzbudzenia. Funkcja ta posiada trzy charakterystyki kontrolujące równowagę statyczną i dynamiczną. Napięcie wzbudze-nia poprzez przetwornik (patrz rys. 11/52) podawane jest do przekaźnika, który w przypadku zwarcia może odpowiednio szybko zareagować przez zmianę zegara.

Prostoliniowe części charakterystyki pozwa-lają na optymalne dopasowanie zabezpie-czenia do wykresu generatora (patrz rys. 11/38). Przedstawienie wykresu dla po-szczególnych jednostek umożliwia bezpo-średni odczyt nastawionych wartości.

Do obliczenia admitancji wykorzystano składowe zgodne napięcia i prądu. Zapewniato prawidłową pracę zabezpieczenia nawet przy asymetrii w sieci.

Przy odchyleniach napięcia na zaciskach generatora od napięcia znamionowego, kry-terium admitancyjne ma tę przewagę, że charakterystyka przesuwa się w tym sa-mym kierunku, co wykres generatora.

Zabezpieczenie od mocy zwrotnej (ANSI 32R)

Zabezpieczenie to kontroluje kierunek prze-pływu mocy czynnej i pobudza się gdy zmniejsza się energia mechaniczna. Funkcja ta może być wykorzystana do wyłączenia operacyjnego (wyłączenie sekwencyjne) ge-neratora, ale również zapobiega uszkodzeniu turbin parowych. Moc jest obliczana ze składowych zgodnych prądu i napięcia. Dzięki temu zakłócenia asymetryczne w systemie nie wpływają na dokładność pomiaru. Położenie zaworu awaryjnego wprowadzane jest przez wejście dwustano-1

Charakte-rystyka 2

Charakte-rystyka 1

Wykres generatora

P/SN

2/xd 1/xd Q/SN

G

I> (t3)

Z2 (t2)

Z1 (t1) Z1B

21 Z<,t

Charakte-rystyka 3

Rys. 11/39

Stopniowanie zabezpieczenia impedancyjnego

Rys. 11/38

Charakterystyka zabezpieczenia od utraty wzbudzenia

Zabezpieczenie podnapięciowe (ANSI 27)

Zabezpieczenie podnapięciowe oblicza składową zgodną napięcia i porównuje wy-nik z nastawionym progiem rozruchowym. Dostępne są dwa stopnie zabezpieczenia.

Stosowane jest ono w elektrowniach szczy-towo-pompowych i do ochrony silników asynchronicznych. Zabezpiecza przed skut-kami niestabilnej pracy maszyn związanej ze spadkami napięcia.

Funkcja może być również wykorzystana do celów kontrolnych.

Zabezpieczenie nadnapięciowe (ANSI 59)

Zabezpieczenie to zapobiega uszkodzeniom izolacji wywołanym nadmiernym wzrostem

K(

Kgikgżlprn

Z(

Fzkw
1
we i ma wpływ na przełączanie pomiędzy dwoma czasami zwłoki rozkazu wyłączenia. Przy zastosowaniu do zabezpieczenia silni-ka, znak (+/-) mocy czynnej może być zmieniony parametrycznie.

napięcia.

Jako kryterium rozruchowe mogą być brane pod uwagę maksymalne napięcia międzyfa-zowe lub fazowe (dla generatorów niskich napięć). Pomiar napięć międzyfazowych jest niezależny od przesunięcia punktu gwiazdowego wywołanego zwarciami do-ziemnymi. Funkcja ta posiada dwa stopnie.

ewppw(

Nmnbpkp

11/36

ontrola przepływu mocy do sieci ANSI 32F)

ontrola mocy czynnej wytwarzanej przez enerator może być przydatna przy rozruchu wyłączaniu generatorów. Jeden stopień ontroluje przekroczenie górnej wartości ranicznej, podczas gdy drugi- spadek poni-ej dolnej wartości granicznej. Moc jest ob-iczana na podstawie składowych zgodnych rądu i napięcia. Funkcja może być wyko-zystana do wyłączania nieobciążonych sil-ików.

abezpieczenie impedancyjne ANSI 21)

unkcja ta stanowi szybkie zabezpieczenie warciowe generatora i transformatora blo-owego, jak również zabezpieczenie rezer-owe dalszych elementów systemu elektro-

nergetycznego. Posiada ona dwa nasta-ialne stopnie impedancyjne, przy czym ierwszy stopień może być przełączany rzez wejście dwustanowe. Przy otwartym yłączniku, strefa może zostać wydłużona

patrz rys. 11/39).

adprądowy człon rozruchowy z podtrzy-aniem podnapięciowym zapewnia pew-

ość działania zabezpieczenia, a logika wy-oru pętli gwarantuje prawidłowy wybór ętli zwarciowej. Logika ta pozwala na wy-onywanie odpowiednich pomiarów nawet rzez transformator blokowy.




Zabezpieczenie częstotliwościowe (ANSI 81)

Zabezpieczenie częstotliwościowe zapobie-ga nadmiernym naprężeniom elementów urządzeń (np. turbiny) w przypadku wzrostu lub spadku częstotliwości. Może również służyć jako element pomiarowy i kontrolny.

Funkcja posiada cztery stopnie, które mogą zostać nastawione zarówno jako podczęsto-tliwościowe, jak i nadczęstotliwościowe. Dla każdego stopnia można oddzielnie na-stawiać czasy zwłoki.

Nawet przy przebiegach odkształconych na-pięcia, zastosowany algorytm pomiaru czę-stotliwości gwarantuje prawidłowy pomiar odniesiony do składowej podstawowej. Po-miar częstotliwości może być zablokowany przy użyciu stopnia podnapięciowego.

Zabezpieczenie od przewzbudzenia Volt/Hertz (ANSI 24)

Zabezpieczenie to zapobiega nadmiernemu wzrostowi indukcji (proporcjonalnej do U/f) w generatorze lub transformatorze, co mo-głoby doprowadzić do przeciążeń cieplnych. Sytuacja taka może wystąpić w czasie roz-ruchu, wyłączania przy pełnym obciążeniu, przy słabym systemie lub przy pracy izolo-wanej. Charakterystykę zależną można wy-kreślić na podstawie ośmiu punktów poda-nych przez producenta.

Dodatkowo może być wykorzystany sygna-lizacyjny stopień zwłoczny niezależny oraz stopień bezzwłoczny.

Do obliczenia stosunku U/f wykorzystywanajest częstotliwość oraz najwyższe z trzech napięć międzyfazowych. Częstotliwość mo-że być kontrolowana w zakresie od 11 do 69Hz.

90% zabezpieczenie zwarciowe sto-jana bezkierunkowe, kierunkowe (ANSI 59N,64G, 67G)

Objawem zwarć doziemnych w generato-rach pracujących w systemach izolowanych jest pojawienie się napięcia 3U0. W przy-padku pracy jednostek połączonych, napię-cie to jest pewnym i selektywnym kryterium działania zabezpieczenia.

Jeżeli generator pracuje bezpośrednio na szyny zbiorcze, do selektywnego wyłą-czenia konieczne jest również wyznaczenie kierunku przepływu prądu ziemnozwarcio-wego.

Przekaźnik zabezpieczeniowy mierzy napię-cie 3U0 przez przekładnik napięciowy pod-łączony w punkcie gwiazdowym uzwojenia transformatora lub z otwartego trójkąta przekładników napięciowych. Jako opcja istnieje również możliwość obliczenia tego napięcia z napięć fazowych.

Wył. od zabezp.

Wył. od zabezp.

Zestyk pom. wy-łącznika zamknięty

Kryterium prądowe 50BF

Imin>

≥1OR

&AND

tdelay &AND

50BF Wyłączenie

Rys. 11/40

Schemat logiczny rezerwy wyłącznikowej

1wh(

Zjttctcp

Wżs(z

Wclwnzc

Ktz

R

Pzwwg

RmsPłpnzr


11

W zależności od wartości rezystora obciąże-nia, można objąć zabezpieczeniem 90 do 95% uzwojeń stojana.

Do pomiaru prądu ziemnozwarciowego można wykorzystać czułe wejście prądowe. Należy je podłączyć do przekładnika Ferran-tiego. Kierunek zwarcia jest rozpoznawany na podstawie napięcia 3U0 i prądu doziem-nego. Charakterystyka kierunkowa (linia prosta) może być z łatwością dopasowana do warunków pracy systemu. Dzięki temu można osiągnąć właściwą pewność działaniaprzy pracy bezpośredniej generatora na szy-ny zbiorcze. W czasie rozruchu istnieje możliwość przełączenia zewnętrznym sy-gnałem rodzaju pracy z kierunkowej na po-miar napięcia 3U0.

W zależności od ustawień przekaźnika, przy pomocy tej funkcji można zrealizować różne koncepcje zabezpieczeń od zwarć doziem-nych (patrz rys. 11/50 do 11/53).

Czułe zabezpieczenie ziemnozwar-ciowe (ANSI 50/51GN, 64R)

Czułe wejście prądowe może być również wykorzystane jako niezależne zabezpiecze-nie ziemnozwarciowe. Posiada ono dwa stopnie, działające już przy prądach wtór-nych rzędu 2mA.

Wejście to może być również wykorzystane jako zabezpieczenie ziemnozwarciowe wir-nika. Do obwodów wirnika jest wtedy po-dawane przez jednostkę pośredniczącą 7XR61 napięcie zmienne o częstotliwości 50 lub 60Hz. W przypadku zwarcia doziem-nego wirnika, płynie większy prąd doziem-ny. Dla tego zastosowania przeprowadzana jest kontrola obwodów pomiarowych (patrz rys. 11/56).

00% zabezpieczenie ziemnozwarcio-e stojana z wykorzystaniem 3-ciej armonicznej (ANSI 59TN, 27TN

3rd H.))

e względu na swoją konstrukcję, generator est źródłem 3-ciej harmonicznej napięcia, worzącej układ kolejności zerowej. Jej war-ość zależy od rodzaju generatora oraz ob-iążenia mocą czynną i bierną. Wartość a może być zmierzona na otwartym trójką-ie przekładników napięciowych lub na rzekładniku w punkcie gwiazdowym.

przypadku zwarcia doziemnego w pobli-u punktu gwiazdowego generatora, zmienia ię amplituda 3-ciej harmonicznej napięcia maleje w punkcie gwiazdowym, a rośnie na aciskach).

zależności od układu połączeń, zabezpie-zenie nastawiane jest jako podnapięciowe ub nadnapięciowe. Można również usta-iać czas zwłoki. W celu uniknięcia zbęd-ych zadziałań, moc czynna i składowa godna napięcia stanowią kryteria aktywują-e.

ońcowe ustawienie może być dokonane ylko po przeprowadzeniu prób pierwotnych generatorem.

ezerwa wyłącznikowa (ANSI 50BF)

rzy zaplanowanych wyłączeniach lub przy akłóceniach w generatorze, uszkodzenie yłącznika może spowodować niemożli-ość wyłączenia generatora, a w efekcie je-o poważne uszkodzenie.

ezerwa wyłącznikowa ocenia prąd mini-alny oraz położenie wyłącznika na pod-

tawie stanu jego zestyków pomocniczych. obudzenie tej funkcji może nastąpić sygna-

em na wyłączenie z wewnętrznego zabez-ieczenia lub z zewnątrz przez wejście bi-arne. Dwukanałowy system pobudzenia apobiega zbędnym zadziałaniom (patrz ys. 11/40).



Zabezpieczenie od przypadkowego załączenia (ANSI 50,27)

Funkcją tego zabezpieczenia jest zapobiega-nie uszkodzeniom generatora w przypadku niezamierzonego zamknięcia wyłącznika w czasie, gdy wał generatora pozostaje w spo-czynku, wiruje bez załączenia obwodu wzbudzenia lub bez synchronizacji. Jeżeli podane jest napięcie z systemu elektroener-getycznego, generator zaczyna pracować jako maszyna asynchroniczna z dużym po-ślizgiem. Powoduje to powstawanie zbyt dużych prądów w wirniku.

Schemat logiczny składający się z czułego wejścia prądowego dla każdej fazy, detekto-ra wielkości mierzonej, kontroli czasowej oraz blokady od napięcia minimalnego, na wyjściu posiada rozkaz bezzwłocznego wyłączenia. Jeżeli zasygnalizowane zostanie jednocześnie uszkodzenie bezpiecznika, sy-gnał na wyłączenie jest blokowany.

Zabezpieczenie od zwarć doziemnych w wirniku (ANSI 64R)

Zabezpieczenie to może być zrealizowane przy pomocy 7UM62 na trzy różne sposoby. Najprostszym rozwiązaniem jest metoda pomiaru prądu wirnika (patrz czuły pomiar prądu doziemnego).

Pomiar rezystancji przy napięciu o często-tliwości systemu

Drugą metodą jest pomiar rezystancji do-ziemnej wirnika przy częstotliwości syste-mowej (patrz rys. 11/56). Zabezpieczenie mierzy podawane napięcie oraz prąd do-ziemny wirnika. Biorąc pod uwagę impe-dancję zespoloną z jednostki sprzęgającej 7XR61, rezystancja doziemna wirnika jest obliczana przy pomocy modelu matema-tycznego. Przy pomocy tej metody wyelimi-nowano zakłócający wpływ pojemności do-ziemnej wirnika oraz zwiększono czułość. Jeżeli napięcie wzbudzenia jest pozbawione zakłóceń, możliwy jest pomiar rezystancji do wartości 30kΩ. Można dzięki temu zre-

Z jednej strony gwarantuje to dużą czułość zabezpieczenia, a z drugiej pozwala na sto-sowanie tej funkcji dla generatorów posiada-jących dużą pojemność doziemną, np. hy-drogeneratorów. Błędy kątowe przekładni-ków są mierzone w czasie rozruchu, a na-stępnie korygowane w algorytmie.

Dla funkcji tej przewidziano dwa stopnie: sygnalizacyjny i na wyłączenie. Przekaźnik wykrywa uszkodzenie generatora 20Hz. Sprawdzane są również obwody pomiarowe.

Oprócz obliczania rezystancji doziemnej, funkcja zabezpieczeniowa kontroluje rów-nież wartość skuteczną prądu.

Kontrola czasu rozruchu (tylko dla silników) (ANSI 48)

Zabezpieczenie to stosowane jest do ochro-ny silników przed skutkami zbyt długiego rozruchu. Sytuacja taka może powstać przy zbyt dużym przyłożonym do wału momen-cie hamującym, zablokowanym wirniku lub przy zbyt dużym spadku napięcia.

Czas wyłączenia zależy od kwadratu prądu rozruchu i nastawionego czasu rozruchu (charakterystyka zależna). Algorytm ten prawidłowo działa również dla rozruchu przy obniżonym napięciu. Czas wyłączenia jest obliczany z następującego wzoru:

maxstart

2

rms

startTrip t

IIt ⋅

=

tTrip Czas wyłączenia Istart Dopuszczalny prąd rozruchu tstart max Dopuszczalny czas rozruchu Irms Zmierzona wartość skuteczna

prądu

Proces obliczeniowy jest uruchamiany w chwili, gdy wartość prądu Irms przekroczy nastawiony próg (np. 2IN silnika).

Jeżeli dopuszczalny czas zablokowanego wirnika jest mniejszy niż dopuszczalny czas rozruchu (silniki z tzw. krytycznym wirni-kiem), wystawiany jest sygnał binarny

Pomiar rezystancji z napięciem prostokąt-nym o częstotliwości 1 do 3Hz

Dla większych generatorów wymagana jest większa czułość zabezpieczeń. Z jednej strony należy więc zmniejszyć wpływ po-jemności doziemnej wirnika, a z drugiej strony- zwiększyć odporność na zakłócenia układów wzbudzenia (w odniesieniu do harmonicznych, np. 6-tej). Podawanie na-pięcia prostokątnego małej częstotliwości do obwodów wirnika okazało się najlepszym wyjściem z tej sytuacji (patrz rys. 11/57).

Napięcie prostokątne podane przez jednost-kę kontrolną 7XT71 powoduje ciągłe prze-ładowywanie się pojemności doziemnej wirnika. Do wejścia pomiarowego zabezpie-czenia podawany jest prąd płynący przez rezystor bocznikujący znajdujący się w jed-nostce 7XT71. Przy braku zakłócenia (RE=∞), prąd ten po naładowaniu pojemno-ści doziemnej wirnika jest bliski zera. W przypadku zwarcia doziemnego płynie prąd, którego wartość w stanie ustalonym zależy od rezystancji pętli zwarcia, do której zalicza się również rezystancja sprzęgająca (7XR6004) oraz od wartości podanego na-pięcia. Aktualny przebieg prostokątny na-pięcia, a także częstotliwość są mierzone przez drugie wejście (kontrolne). Według tej zasady można zmierzyć rezystancje zwar-ciowe do 80kΩ. Ciągłość obwodu, w którym płynie prąd doziemny wirnika, jest kontro-lowana w czasie zmiany polaryzacji napię-cia.

100% zabezpieczenie od zwarć do-ziemnych stojana z podawanym na-pięciem o częstotliwości 20Hz (ANSI 64G(100%))

Udowodniono, że podawanie napięcia o czę-stotliwości 20Hz w celu wykrywania zwarć doziemnych stojana, nawet w pobliżu punk-tu gwiazdowego generatora, jest metodą bezpieczną i niezawodną. W przeciwień-stwie do metody 3-ciej harmonicznej (patrz str. 11/8), kryterium to działa niezależnie od charakterystyk generatora i warunków jego pracy. Pomiary są także możliwe 1
1
alizować zabezpieczenie dwustopniowe, w którym pierwszy stopień działa na sygna-lizację, a drugi- na wyłączenie. Dodatkowy stopień podprądowy działający na sygnali-zację wykrywa brak ciągłości w obwodzie wirnika.

z obrotomierza. Sygnał ten powoduje rozpo-częcie odmierzania czasu, po upływie które-go następuje wyłączenie.

w stanie spoczynku generatora (rys. 11/55).

Funkcja jest przeznaczona do ochrony od zwarć doziemnych zarówno w całym ge-neratorze (rzeczywiste 100%), jak również we wszystkich obwodach połączonych elek-trycznie.

Przekaźnik zabezpieczeniowy mierzy poda-wane napięcie 20Hz oraz płynący prąd 20Hz. Rezystancja zwarciowa jest wyzna-czana niezależnie od wielkości zakłócają-cych (np. pojemności doziemnej stojana), które są wyeliminowane na drodze modelu matematycznego.



Dla symetrycznych przebiegów prądu i na-pięcia, impedancja zgodna jest obliczana na podstawie składowych zgodnych tych wiel-kości. Wyznaczana jest również trajektoria impedancji. Symetria jest dodatkowo kon-trolowana przez oszacowanie wartości skła-dowej przeciwnej prądu. Obszary działania zabezpieczenia od utraty synchronizmu wy-znaczają dwie charakterystyki w układzie współrzędnych R/X (generator, transforma-tor blokowy lub system). Stan odpowiednich liczników jest zwiększany w zależności od obszaru charakterystyki, do którego wchodzi lub z którego wychodzi wektor impedancji. Sygnał wyłączenia jest wystawiany, gdy licznik osiągnie nastawioną wartość. Liczni-ki są resetowane, jeśli kołysania mocy nie wystąpią w ciągu nastawionego czasu. Każde kołysanie mocy może być sygnali-zowane przez odpowiednio dopasowany im-puls. Zakres charakterystyki w kierunku osi R definiuje kąt kołysań mocy, który może być mierzony. W praktyce kąt ten nastawia się najczęściej na 120°. Charakterystyka może być obracana o wybrany kąt w celu dopasowania jej do warunków, w których grupa generatorów pracuje na jeden system szyn zbiorczych.

Zabezpieczenie podnapięciowe zwłoczne o charakterystyce zależnej (ANSI 27)

Silnik może utracić synchronizm, gdy mo-ment obrotowy jest mniejszy od momentu utyku. To z kolei zależy od napięcia. Z jed-nej strony zalecane jest pozostawienie silni-ków przyłączonych do systemu tak długo, jak to możliwe, a z drugiej strony- moment obrotowy nie powinien spadać poniżej okre-ślonego poziomu (momentu utyku).

Zadanie to jest realizowane przez zabezpie-czenie podnapięciowe zwłoczne zależne. Charakterystyka zależna jest uruchamiana, gdy wartość napięcia spadnie poniżej progu rozruchowego Vp<. Czas wyłączenia jest odwrotnie proporcjonalny do przysiadu na-pięcia (patrz równanie). Do podjęcia decyzji wyłączenia wykorzystywana jest składowa zgodna napięcia.

M

p

Trip t

VVI

It ⋅−

=

tTrip Czas wyłączenia V Napięcie Vp Wartość rozruchu TM Mnożnik czasu

Odłączenie od systemu

Rozważmy sytuację, gdy generator w elek-trowni pracuje bezpośrednio na szyny zbior-cze. Granicę własności pomiędzy urządze-niami elektrowni, a resztą systemu, stanowi odchodząca od szyn linia. W przypadku wy-łączenia tej linii w wyniku uszkodzenia, mogą nastąpić odchylenia częstotliwości lub napięcia na generatorze w stosunku do systemu. Jeżeli linia ta zostanie ponow-nie załączona, np. w cyklu SPZ, mogą wy-stąpić warunki pracy asynchronicznej, co może prowadzić do uszkodzenia genera-tora lub przekładni pomiędzy generatorem, a turbiną. Oprócz klasycznych kryteriów, takich, jak napięcie i częstotliwość, można w takiej sytuacji zastosować również waru-nek skoku wektorów lub kontrolę prędkości zmian częstotliwości (patrz str. 11/40).

Im |Z|

ZOut

ZOut

ZIn

Z

Charakterystyka 1

Charakterystyka 2

In

ZPos. seq.

Re |Z|

ϕP

Rys. 11/41 Obszary charakterystyk i przykładowe wykresy oscylacji


11


Zabezpieczenie napięciowe zwłoczne DC / zabezpieczenie prądowe zwłoczne DC (ANSI 59N (DC) 51N (DC))

Hydrogeneratory i generatory z turbinami gazowymi startują przy pomocy przetwornic częstotliwości. Zwarcie doziemne w obwo-dach pośrednich takiej przetwornicy powo-duje przesunięcie napięcia DC oraz prze-pływ prądu stałego. Jeżeli transformator punktu gwiazdowego lub transformator uziemiający z uzwojeniem pomiarowym mają mniejszą rezystancję niż przekładniki napięciowe, główna część prądu stałego płynie przez nie, stwarzając ryzyko uszko-dzenia pod wpływem przeciążenia cieplne-go.

Jak pokazano na rys. 11/55, prąd stały jest mierzony za pomocą przekładnika napię-ciowego równoległego (przetwornik pomia-rowy) przyłączonego bezpośrednio do bocz-nika. W zależności od wersji przetwornika pomiarowego, do 7UM62 doprowadzone są napięcia lub prądy. Algorytmy pomiarowe odfiltrowują składową stałą i sprawdzają, czy został przekroczony próg rozruchowy. Funkcja działa od częstotliwości 0Hz.

Jeżeli przetwornik pomiarowy przesyła na-pięcie do zabezpieczenia, połączenie musi być wolne od zakłóceń i musi być możliwie krótkie.

Dzięki temu, że wartość skuteczna wielkości podawanej na wejście może być obliczana w szerokim zakresie częstotliwości. Opisy-wana funkcja może być wykorzystywana w zastosowaniach specjalnych.

Zabezpieczenie nadprądowe działają-ce w czasie rozruchu (ANSI 51)

Generatory z turbinami gazowymi startują przy pomocy przetwornic częstotliwości. Zabezpieczenie nadprądowe działające w czasie rozruchu wykrywa zwarcia w niż-szych zakresach częstotliwości (od 5Hz). Zostało ono zaprojektowane jako niezależne zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne. Próg rozruchowy jest nastawiany poniżej prądu znamionowego. Funkcja jest aktywna tylko podczas rozruchu. Jeżeli częstotliwość wzrośnie powyżej 10Hz, zmieniana jest czę-stotliwość próbkowania i zostają uaktyw-nione dalsze funkcje zabezpieczeń zwarcio-wych.

Zabezpieczenie od utraty synchroni-zmu (ANSI 78)

Zabezpieczenie to kontroluje kołysania mo-cy w systemie. Jeżeli generator zbyt długo pracuje na zwarcie powstałe w systemie, po wyłączeniu tego zwarcia pomiędzy gene-ratorem, a systemem może powstać zjawi-sko wolnozmiennej składowej przejściowej. Jeżeli centrum kołysań mocy znajduje się w obrębie bloku generator-transformator, oscylacje mocy czynnej mogą prowadzić do powstania nadmiernych naprężeń mecha-nicznych w generatorze i turbinie.



Kontrola prędkości zmian częstotli-wości (ANSI 81R)

Różnica częstotliwości jest wyznaczana na podstawie częstotliwości obliczonej w pewnym okresie czasu, co z kolei jest związane z chwilową prędkością zmian czę-stotliwości. Zmiany częstotliwości są kon-trolowane w sposób ciągły, a funkcja reagu-je zarówno na zmiany dodatnie, jak i ujemne. Uaktywnienie odpowiedniego kie-runku zależy od tego, czy częstotliwość jest większa, czy mniejsza od znamionowej. Użytkownik może wykorzystać cztery stop-nie kontrolne.

Skok wektorów

Kontrola kąta fazowego napięcia jest kryte-rium identyfikującym odłączenie linii od-pływowej. Uszkodzenie takie charakteryzuje się nagłym zanikiem prądu, a w efekcie- skokiem kąta fazowego napięcia. Jest to mierzone metodą skończonych przyrostów. Rozkaz odłączenia generatora lub otwarcia wyłącznika sprzęgłowego jest wystawiany po przekroczeniu progu rozruchowego.

Blokowanie ponownego rozruchu dla silników (ANSI 66, 49Rotor)

Dla silnika zimnego lub mającego normalną temperaturę pracy istnieje określona do-puszczalna liczba rozruchów następujących bezpośrednio po sobie. Jest to spowodowane tym, że prąd rozruchowy powoduje zwięk-szone wydzielanie się ciepła w wirniku. Funkcja blokowania ponownego rozruchu kontroluje temperaturę wirnika.

Inaczej niż w klasycznej metodzie oblicze-niowej, dla tej funkcji zjawiska nagrzewania i chłodzenia wirnika są symulowane na mo-delu cieplnym. Temperatura wirnika jest wyznaczana na podstawie prądów stojana. Rozruch nie jest blokowany, jeżeli wirnik posiada odpowiednią rezerwę cieplną, nie-zbędną do wykonania pełnego rozruchu (patrz rys. 11/42). Rysunek ten ilustruje wy-kres cieplny dla trzech dopuszczalnych roz-

T Czas stygnięcia

temperatura wirnika

Wz

DrpnzroKcoś

K(

Jww

Maksymalna dopuszczalna

Charakterystyka temperaturowa części czołowej uzwojeń pozostałej części uzwojeń Próg blokowania

ponownego rozruchu

Model cieplny

3-ci rozruch T Czas stygnięcia

2-gi rozruch T Czas stygnięcia

Silnik w ruchu Silnik w ruchu Silnik w ruchu

1-szy rozruch t

ΘL

Rys. 11/42 Charakterystyka cieplna wirnika i modelu cieplnego wirnika (wielokrotny rozruch).

Blokada zamknięcia wyłącznika (ANSI 86)

Wszystkie wyjścia binarne (przekaźniki sy-gnalizacyjne lub wyłączeniowe) mogą być przechowywane tak, jak diody LED i rese-towane przy użyciu klawisza do resetowania tych diod. Stan blokady zamknięcia również może być przechowywany na wypadek za-niku napięcia zasilającego. Ponowne za-mknięcie może nastąpić dopiero po zreseto-waniu stanu blokady zamknięcia.

Kontrola bezpieczników i inne funk-cje kontrolne

W przekaźniku zostały zaimplementowane wyspecjalizowane funkcje kontrolne dla sprzętu i oprogramowania.

Kontrolowane są więc obwody pomiarowe, konwertery analogowo-cyfrowe, napięcia 1
1
ruchów ze stanu zimnego. Jeżeli rezerwa cieplna jest zbyt mała, funkcja blokowania rozruchu wystawia sygnał, który może za-blokować ponowny rozruch silnika. Sygnał blokujący jest kasowany po ochłodzeniu wirnika i spadku wartości cieplnej poniżej progu rozruchowego.

Dla silnika pozostającego w spoczynku chłodzenie jest wolniejsze ze względu na brak wymuszonego przez wentylator obiegu powietrza. Stała czasowa chłodzenia jest więc uzależniona od stanu silnika. Kry-terium zmiany tej stałej czasowej jest prze-kroczenie przez prąd pewnego progu.

pp

O

Jtdmrr

Dt

Nwddsswz

zasilające, pamięci i procesy programowe (watch-dog).

Funkcja kontroli bezpieczników wykrywa zakłócenia w napięciu pomiarowym wywo-łane zwarciami lub przerwami w obwodach lub w przekładnikach napięciowych. Blo-kowane są wtedy elementy podnapięciowe funkcji zabezpieczeniowych, co zapobiega ich zbędnym działaniom.

Sprawdzane są w tym celu składowe zgodne i przeciwne prądu i napięcia.

Czasy filtracji

Wszystkie sygnały z wejść binarnych mogą być poddawane filtracji czasu (zapobieganie zbędnej sygnalizacji).

11/40

ykonywanie zewnętrznych rozka-ów wyłączenia

o wykonywania i rejestracji zewnętrznych ozkazów wyłączenia w przekaźniku zaim-lementowano cztery wejścia binarne. Moż-a je wykorzystać do podłączenia informacji przekaźnika Buchholza lub sygnałów cha-akterystycznych dla generatora. Działają ne wtedy jak funkcja zabezpieczeniowa. ażde wejście inicjuje informację o zakłó-

eniu, a sygnał na wyłączenie może być późniony o nastawiony dla każdego wej-cia oddzielnie czas.

ontrola obwodu wyłączającego ANSI 74TC)

edno lub dwa wejścia binarne mogą być ykorzystane do kontroli obwodu cewki yłącznika wraz z przyłączonymi do niej rzewodami. Przy przerwaniu tego obwodu rzekaźnik wystawia sygnał alarmowy.

dwrócenie kierunku wirowania faz

eżeli przekaźnik jest zastosowany w elek-rowni szczytowo-pompowej, dopasowanie o aktualnego kierunku wirowania pola jest ożliwe przez wejście binarne (praca gene-

atorowa/silnikowa przez odwrócenie kie-unku wirowania faz).

ruga definiowalna grupa parame-rów

astawione parametry mogą być przecho-ywane w przekaźniku w dwóch bankach anych. Oprócz grupy parametrów standar-owych, dostępna jest też druga grupa dla zczególnych warunków pracy (elektrownie zczytowo-pompowe). Może ona być akty-owana przez wejście binarne, lokalnie

klawiatury lub przez program DIGSI 4.



Komunikacja

Pod względem komunikacji, szczególny na-cisk został położony na elastyczność konfi-guracji, bezpieczeństwo danych oraz zasto-sowanie standardów powszechnych w dzie-dzinie automatyki elektroenergetycznej. Koncepcja modułów komunikacyjnych z jednej strony pozwala na wymienność mo-dułów, a z drugiej strony jest otwarta na przyszłe standardy.

Lokalny port PC

Umieszczony na płycie czołowej port PC umożliwia szybki dostęp do parametrów, statusu urządzenia oraz danych zakłócenio-wych. Współpracę komputera z przekaźni-kiem umożliwia program DIGSI 4. Jest on szczególnie przydatny w procesie rozruchu i testowania przekaźnika.

Złącza na tylnej ścianie urządzenia

Na tylnej ścianie przekaźnika zainstalowane jest jedno złącze i dwa moduły komunika-cyjne zawierające opcjonalne wyposażenie dodatkowe, ułatwiające przyszłe moderniza-cje. Zastosowane interfejsy gwarantują speł-nienie wymagań stawianych przez najpopu-larniejsze protokoły komunikacyjne (IEC 60870, PROFIBUS, DIGSI) oraz inter-fejsy komunikacyjne (elektryczny i optycz-ny).

Interfejsy zostały zaprojektowane do nastę-pujących zastosowań:

• Złącze serwisowe (stałe)

Dzięki interfejsowi RS485 i programowi DIGSI 4 możliwe jest efektywne centralne komunikowanie się z wieloma przekaźni-kami zabezpieczeniowymi. Połączenie mo-demowe umożliwia zdalne operacje. Taki sposób komunikacji ma szczególne znacze-nie przy obiektach bez stałej obsługi, gdzie ważne jest szybkie wyłączenie zakłócenia.

• Złącze systemowe

Stosowane do komunikacji z systemem ste-rowania i nadzoru. Zgodne z różnymi proto-kołami komunikacyjnymi i rodzajami inter-fejsów, w zależności od zainstalowanego modułu.

IEC 60870-5-103

IEC 60870-5-103 jest standaryzowanym protokołem międzynarodowym do komuni-kacji na zabezpieczanym obszarze.

Standard ten jest akceptowany przez wielu producentów sprzętu zabezpieczeniowego. Stosuje się go na całym świecie.

Funkcje zabezpieczeniowe generatora są przechowywane w części prywatnej (opu-blikowanej) protokołu.

PROFIBUS-DP

PROFIBUS jest międzynarodowym standa-ryzowanym systemem komunikacyjnym (EN 50170).

Jest stosowany przez setki producentów na całym świecie i implementowany w ponad 1 000 000 zastosowań.

Dzięki temu systemowi zabezpieczenie mo-że być bezpośrednio podłączone do progra-mowanego sterownika SIMATIC S5/S7. Mogą być w ten sposób przesyłane dane za-kłóceniowe, wartości pomiarowe oraz in-formacje do logiki lub z logiki (CFC).

MODBUS RTU

MODBUS jest również szeroko stosowanym standardem komunikacyjnym wykorzysty-wanym przez wiele rozwiązań z dziedziny automatyki.

Bezpieczna architektura szyny

• Szyna RS485 Użycie skrętki jako medium transmisyjnego znacznie ogranicza wpływ zakłóceń elek-tromagnetycznych na przesył danych. Uszkodzenie jednego z urządzeń w systemie nie wpływa na ciągłość pracy całości.

• Podwójny pierścień światłowodowy Łącza światłowodowe są całkowicie odpor-ne na zakłócenia elektromagnetyczne. Uszkodzenie połączenia pomiędzy dwiema jednostkami nie przerywa pracy całego sys-temu.

Rys. 11/43 IEC 60870-5-103 sieć promieniowa typu RS232 oparta na przewodach miedzianych lub świa-tłowodowych

Rys. 11/44 PROFIBUS: sieć światłowodowa w układzie podwójnego pierścienia

Nadrzędna jednostka kontrolna

OLM1)

1) Optical Link Module (opt. moduł łączeniowy)

Rys. 11/45 PROFIBUS: RS485 z przewodami miedzia-nymi


11


Komunikacja

Rozwiązania systemowe

SIPROTEC 4 jest specjalnie zaprojektowanydo współpracy z systemami automatyki opartymi na standardzie SIMATIC.

Przez PROFIBUS-DP wszystkie wskazania (sygnalizacyjne i wyłączeniowe) oraz wy-magane mierzone wartości ruchowe są prze-syłane z zespołu zabezpieczeniowego.

Przez modem i złącze serwisowe inżynier zajmujący się zabezpieczeniami ma ciągły dostęp do urządzeń zabezpieczeniowych. Pozwala to na zdalną obsługę i diagnozowa-nie (cykliczne testy).

Jednocześnie jest możliwa komunikacja lo-kalna przydatna np. podczas ważniejszych przeglądów.

Wyjścia analogowe 0 do 20mA

W przekaźniku 7UM62 oprócz złączy sze-regowych mogą być zainstalowane maksy-malnie dwa moduły wyjść analogowych (4 kanały). Poprzez złącza 0-20mA może być transmitowanych kilka pomiarowych wartości ruchowych (I1, I2, V, P, Q, f, PF(cosϕ), Θstator, Θrotor).

Rys. 11/48 Moduł komunikacyjny, światłowodowy podwójny pierścień

Rys. 11/47 Moduł komunikacyjny dla światłowodu

Rys. 11/46 Moduł komunikacyjny elektrycznego interfejsu RS232/RS485

Kontrola i ste-rowanie

Systemy automa-tyki (np. SIMATIC)

1
1 RS 485
7UM62 7UM61 7UM62 7UM61

DIGSI 4 Lokalna obsługa

Konwerter RS485/światłowód

Konwerter światłowód/RS232

Modem

Wsp. sieć

Modem DIGSI 4 Obsługa zdalna przez modem

PROFIBUS-DP

Rys. 11/49 Rozwiązanie systemowe: Komunikacja



Typowe połączenia

Generator pracujący bezpośrednio na szyny zbiorcze

Rysunek 11/50 przedstawia zalecane połą-czenie dla kilku generatorów pracujących na jeden system szyn zbiorczych. Zwarcia doziemne są wyłączane przez kierunkowe zabezpieczenie ziemnozwarciowe. Prąd ziemnozwarciowy przepływa przez kable systemu. Jeżeli jest on niewystarczający, stosuje się transformator uziemiający z uzwojeniem pomiarowym przyłączony do szyn zbior-czych (maksymalny prąd ok. 10A), który zwiększa zakres zabezpieczenia do 90%. Aby osiągnąć właściwą czułość, prąd ziem-nozwarciowy powinien być mierzony przez przekładnik Ferrantiego. W czasie rozruchu, do momentu osiągnięcia synchronizacji, ja-ko kryterium wystąpienia zwarcia doziem-nego, może być brane pod uwagę napięcie 3U0.

Zabezpieczenie różnicowe swoim zasięgiem obejmuje generator i kable odejściowe. Do-puszczalna długość kabla zależy od rodzaju przekładników prądowych (dopuszczalnej obciążalności). Dla kabla o długości więk-szej niż 100m zalecane są odpowiednie obli-czenia.

Doprowadzone na-pięcie wzbudzenia

Przetwornik pomiarowy: - zabezp. ziemnozwar-

ciowe wirnika 1 do 3Hz

- lub doprowadzona temperatura

- lub doprowadzone napięcie DC

Doprowadzony prąd doziemny wirnika

Rys. 11/50


11


Typowe połączenia

Generator pracujący bezpośrednio na szyny zbiorcze, uziemienie przez ma-łą rezystancję

Dla generatorów pracujących z uziemieniem punktu gwiazdowego przez małą rezystan-cję, zalecane jest połączenie jak na rys. 11/51. W przypadku kilku generatorów, tylko jeden generator powinien mieć uzie-miony punkt gwiazdowy. Zapobiega to przepływowi prądów od 3-ciej harmo-nicznej napięcia.

Dla selektywnego wykrywania zwarć do-ziemnych, wejścia prądowe ziemnozwar-ciowe przekaźnika powinny być przyłączonedo wspólnego przewodu powrotnego dla dwóch kompletów przekładników prądo-wych (połączenie różnicowe). Przekładniki prądowe muszą być uziemione tylko w jed-nym miejscu. Napięcie zerowe VE jest wy-korzystywane jako dodatkowe kryterium rozruchowe.

Dla takiego połączenia zalecane są prze-kładniki prądowe symetryczne (wzorcowa-nie uzwojeń). Przy generatorach dużej mocy (np. IN rzędu 2000A), zalecane są przekład-niki prądowe o znamionowym prądzie wtór-nym 5A.

Jako alternatywa może być stosowane za-bezpieczenie różnicowe ziemnozwarciowe (nie przedstawione).

Nie uziemiać w tym miejscu

Niska rezystancja

Jeśli konieczne

Doprowadzone napięcie wzbudzenia





1
1 (dla ochrony rezystora)
Rys. 11/51



Dzielnik 3PP1326

Wzbudz.


Transformator uziemiający z uzwojeniem pomiarowym

Dla 100% zabezpieczenia ziemnozwarciowego stojana





Typowe połączenia

Generator z izolowanym punktem gwiazdowym

Na rys. 11/52 przedstawiono zalecany wa-riant połączenia. Wykrycie zwarcia doziem-nego następuje dzięki napięciu zerowemu. Dla uniknięcia zbędnych zadziałań zabez-pieczenia w sytuacji zakłóceń występują-cych w systemie, do obwodu otwartego trój-kąta przekładników napięciowych przyłą-czono rezystancję obciążenia. W zależności od elektrowni (lub stacji), może okazać się niezbędne zastosowanie przekładników na-pięciowych dużej mocy (VA). Jeżeli tak nie jest, powinien być zastosowany transforma-tor uziemiający z uzwojeniem pomiarowym. Uzwojenie pomiarowe może być wykorzy-stane do pomiaru napięcia.

W tym przykładzie zabezpieczenie różnico-we chroni tylko generator, natomiast trans-formator blokowy jest chroniony przez wła-sne zabezpieczenie różnicowe (np. 7UT612).

Jak pokazano na rysunku, dla pozostałych wejść dostępne są dodatkowe funkcje za-bezpieczeniowe, stosowane dla większych generatorów/transformatorów blokowych (patrz również rys. 11/55 i 11/57).

Rys. 11/52


11


Typowe połączenia

Generator z transformatorem punktu gwiazdowego

Dla takiej konfiguracji systemu, zmniejsze-nie napięcia zakłóceniowego w przypadku zwarć doziemnych w generatorze, następuje poprzez przyłączenie rezystora obciążenia do punktu gwiazdowego uzwojeń generato-ra.

Maksymalny prąd ziemnozwarciowy jest ograniczony do około 10A. Możliwe są kon-figuracje z rezystorem obciążenia włączo-nym w uzwojenie pierwotne lub wtórne transformatora punktu gwiazdowego. Aby uniknąć zbyt niskiej rezystancji po stronie wtórnej, przekładnia napięciowa transformatora punktu gwiazdowego powin-na być mniejsza niż:

V500

3VGen

Wyższe napięcie wtórne może być zredu-kowane poprzez dzielnik napięcia.

Elektrycznie, obwód jest identyczny, jak w konfiguracji powyżej.

W przykładzie tym zabezpieczenie różnico-we obejmuje swoim zasięgiem działania za-równo generator, jak i transformator bloko-wy. W przekaźniku realizowane jest dopa-sowanie grupy wektorów oraz pozostałe ko-nieczne dopasowania.

Dzielnik 3PP1326

Wzbudz.


Transformator punk-tu gwiazdowego

Maks. 10A Dla 100% zabezpieczenia ziemnozwarciowego stojana 1

1
Przetwornik pomiarowy:
- zabezp. ziemnozwar-ciowe wirnika 1 do 3Hz



Rys. 11/53



Typowe połączenia

Przekładnik napięciowy w układzie dwuprzekładnikowym (połączenie ty-pu V)

Zabezpieczenie może być w łatwy sposób podłączone do przekładników napięciowych połączonych w układzie dwuprzekładniko-wym (rys. 11/54). W takiej sytuacji mierzo-ne wartości ruchowe napięć fazowych mogą być trochę niesymetryczne. Jeśli jest to nie-pożądane, punkt gwiazdowy (R16) może być połączony z ziemią przez kondensator.

W przypadku pracy w układzie dwuprze-kładnikowym, niemożliwe jest obliczenie napięcia zerowego z napięć wtórnych. Musi ono być dostarczone do przekaźnika inną drogą (np. poprzez przekładnik napięciowy w punkcie gwiazdowym generatora lub przez transformator uziemiający z uzwojeniem pomiarowym).

100% zabezpieczenie ziemnozwar-ciowe stojana, zabezpieczenie od zwarć doziemnych w czasie rozruchu

Rys. 11/55 przedstawia układ połączeń dla 100% zabezpieczenia uzwojeń stojana od zwarć doziemnych z podawanym napię-ciem 20Hz. W przykładzie tym zastosowano transformator punktu gwiazdowego. Taki sam jest układ połączeń dla otwartego trój-kąta uzwojeń transformatora uziemiającego z uzwojeniem pomiarowym.

Generator 20Hz może być podłączony za-równo do obwodów napięcia stałego, jak też poprzez przekładnik napięciowy dużej mocy (>100VA). Obciążenie przekładnika prądo-wego 4NC1225 nie powinno przekra-czać 0,5Ω.

Wymagane jest, aby połączenie jednostek 7XT33, 7XT34 i rezystancji obciążenia mia-ło małą rezystancję (Rpoł.<RL). Jeżeli wystę-pują znaczne odległości, urządzenia są umieszczane w uziemionej szafie.

Przedstawiony układ połączeń zabezpiecze-nia napięciowego DC (TD1) obowiązuje dla rozwiązań z przetwornicą częstotliwości. W zależności od wyboru rodzaju urządzenia 7KG6, zwiększona zostaje wartość zmierzo-nego sygnału do 10V lub 20mA.

Rodzaj sygnału doprowadzonego do wejścia TD1 może być wybierany zworką.

R

R


ys. 11/54

Bocznik: 10A / 150mV

Wzmacn.

maks. 200V

Urządz. sprawne

Blok zewn.

Napięcie pomocnicze Generator

20Hz Filtr pasmowy20Hz

Przewody ekranowane

Transf. punktu gwiaz-dowego

maks. 10cm

ys. 11/55

Skrętka ekranowana

Dla turbin gazowych:Doprowadzona tempe-ratura zimnego gazu

Wzbudz.

11/47

11


Typowe połączenia

Zabezpieczenie od zwarć doziemnych w wirniku z podawaniem napięcia o częstotliwości znamionowej

Na rysunku obok pokazano podłączenie za-bezpieczenia od zwarć doziemnych w wir-niku dla generatora ze wzbudzeniem sta-tycznym. Jeżeli jest brany pod uwagę tylko prąd wirnika, nie ma potrzeby podłączania obwodów napięciowych.

Do odpowiedniego zacisku musi być podłą-czone uziemienie. Jeżeli doprowadzany prąd na skutek wzbudzenia (6-ta harmoniczna) osiąga wartość większą niż 0,2A, w obwód prądowy jednostki sprzęgającej 7XR61 mu-szą być włączone dodatkowe rezystory 3PP1336. Taka sytuacja może zaistnieć dla napięć wzbudzenia większych od 150V w najbardziej niekorzystnych warunkach.

W zastosowaniu tym wykorzystywane są przetworniki pomiarowe TD1 i TD2. Jed-nostka sterująca 7XT71 generuje napięcie prostokątne o wartości ±50V. Częstotliwość może być nastawiona zworką. Jej wybór za-leży od pojemności doziemnej wirnika. Zmiana polaryzacji napięcia jest mierzona przez wejście kontrolne, a płynący w obwo-dzie prąd- przez wejście pomiarowe. Do odpowiedniego zacisku musi być podłą-czone uziemienie.

Napięcie między-fazowe z przekł. nap.

Napięcie między-fazowe z przekł. nap.

Wej. kontrolne Wzb.

100V do 125V AC

Wzb.

Rys. 11/56

Wej. pomiarowe

Zabezpieczenie od zwarć doziemnych wirnika z wykorzystaniem napięcia prostokątnego 1 do 3Hz

Rys. 11/57

1
1


Typowe połączenia

Zabezpieczenie silnika asynchro-nicznego

Na rys. 11/58 zostało przedstawione typowe podłączenie dla funkcji zabezpieczeniowych zrealizowane dla dużego silnika asynchro-nicznego. Zabezpieczenie różnicowe chroni zarówno silnik, jak i kable. Zalecane są po-nowne obliczenia obciążalności przekładni-ków prądowych przy długościach kabli większych niż 100m.

Napięcia międzyfazowe i napięcie zerowe są przeważnie mierzone na szynach zbior-czych. Gdy do szyn przyłączonych jest kilka silników, zwarcia doziemne mogą być wy-krywane i selektywnie wyłączane przez kie-runkowe zabezpieczenie ziemnozwarciowe. Do wykrywania prądu ziemnozwarciowego wykorzystywany jest prąd mierzony przez przekładnik Ferrantiego. Gdy jest kilka rów-noległych kabli, wartość rozruchowa tego zabezpieczenia musi być nastawiona nieco wyżej.

Konieczne wyłączenie przy pracy jałowej silnika jest możliwe dzięki kontroli mocy czynnej.

Moduł RTD

6 gniazd pomiaro-wych

Przetwornik po-miarowy dla do-wolnej wielkości analogowej, np. prędkości, drgań, ciśnienia

Do złącza szere-gowego

Rys. 11/58

Z modułu RTD Port C lub D


11


Typowe połączenia

Wykorzystanie wybranych wejść ana-logowych

Kilka funkcji zabezpieczeniowych może wykorzystywać te same wejścia analogowe, tak więc w określonych zastosowaniach przekaźnika niektóre funkcje muszą być wy-łączone. Jedno wejście może być wykorzy-stywane tylko przez jedną funkcję zabezpie-czeniową. Inne może być zestawienie funk-cji dla Grupy Zabezpieczeniowej 2.

Dla czułego wejścia ziemnozwarciowego i dla wejścia napięcia zerowego możliwe są różne przyporządkowania (patrz Tab. 11/5).

To samo odnosi się do przetworników po-miarowych (Tab. 11/6).

Wymagania stawiane przekładnikom prądowym

Wymagania stawiane przekładnikom prą-dowym narzucane są przede wszystkim przez funkcję zabezpieczenia różnicowego. Stopień bezzwłoczny działający na wyłą-czenie (IDiff>>) kontroluje (poprzez odpo-wiedni algorytm) wszystkie wysokoprądowe zwarcia wewnętrzne.

Wymagane parametry przekładników prą-dowych co do składowej stałej określają zwarcia zewnętrzne. Przepływ prądu zwar-ciowego przy braku nasycenia rdzenia prze-kładnika powinien być nie krótszy niż 5ms. Tabela obok określa zalecenia projektowe. Zostały w nich wzięte pod uwagę normy IEC 60044-1 i 60044-6. Do przeliczenia tych wymagań na wtórne napięcia graniczne służą równania przedstawione w tabeli obok.Pierwotne prądy znamionowe przekładni-ków prądowych powinny być dobrane zgodnie z aktualnie obowiązującymi tren-dami projektowymi. Powinny być one rów-ne lub większe od prądów znamionowych chronionych obiektów.

IEE1 IEE2 VE

Czułe zabezpieczenie ziemnozwarciowe X1) X 1) Zabezpieczenie kierunkowe stojana od zw. doziemnych X X Zabezpieczenie wirnika od zw. doziemnych X X 100% zabezpieczenie stojana od zw. doziemnych z nap. 20Hz X X Zabezpieczenie różnicowe ziemnozwarciowe X 1) X 1

1) opcjonalne (IEE1 albo IEE2)

Tabela 11/5: Wykorzystanie wejść analogowych przez różne funkcje

TD1 TD2 TD3

Podawanie napięcia wzbudzenia X Zabezpieczenie napięciowe zwłoczne DC / prądowe zwłoczne DC X Podawanie temperatury X

1

Zabezpieczenie ziemnozwarciowe wirnika (1 do 3Hz) X X Przetwarzanie wartości analogowych przez CFC X X X

Tabela 11/6: Wykorzystanie przetworników pomiarowych przez różne funkcje

Graniczny współczynnik dokładności

Wymagany rzeczywisty graniczny Znamionowy graniczny współczynnik dokładności współczynnik dokładności

pN

pSSCtd

*ALF I

IKK ⋅=

*ALF

CtBN

CtBCALF K

RRRR

K ⋅++

=

Wymagania stawiane przekładnikom prądowym Transformator Generator

Współczynnik przejściowy wymiarowania Ktd

≥4 τ≤100ms

>(4 do 5) τN>100ms

Prąd zwarciowy symetryczny IpSSC Tr,pN

SCI1 ⋅

ν≈

G,pN"d

Ix1 ⋅≈

Przykład νSC=0,1

K*ALF>40

x”d=0,12

K*ALF>(34 do 42)

Uwaga: Zastosowane przekładniki muszą być jednakowe

Moc znamionowa ≥10 lub 15VA

Przykład: Przekładnik 10P10: (10 lub 15)VA (IsN=1 lub 5A)

Rezystancja uzwojenia wtórnego

Przykład: IN,G ok. 1000 do 2000A 5P15 :15VA (IsN=1 lub 5A) IN,G>5000A 5P20: 30VA (IsN=1 lub 5A)

Wtórne napięcie graniczne
1
IEC Standard brytyjski ANSI

sNBNCtALF I)RR(KV += ALFsNBNCt K

3,1I)RR(

V+

=20

K)RR(I20V ALF

BNCtsN ⋅+⋅⋅=

IsN=5A (wartość typowa) Ktd Znamionowy współczynnik RCt Rezystancja uzwojenia wtórnego przejściowy wymiarowania νSC Napięcie zwarciowe IpSCC Pierwotny prąd zwarciowy symetryczny x”d reaktancja podprzejściowa IpN Znamionowy prąd pierwotny IsN Znamionowy prąd wtórny przekładnika przekładnika RBC Dołączona rezystancja obciążenia τN Stała czasowa sieci RBN Znamionowa rezystancja obciążenia

Tabela 11/7: Wskazówki przy doborze przekładników



Dane techniczne

Sprzęt

Przekaźniki wyjściowe Wejścia analogowe Częstotliwość znamionowa 50 lub 60Hz Ilość

7UM621 12 (1 NO; 4 opcjonalnie jako NZ, Prąd znamionowy 1 lub 5A nastawiane zworkami) Prąd doziemny, czułe wejście IEmax 1,6A 7UM622 21 (1 NO; 5 opcjonalnie jako NZ, Znamionowe napięcie VN (przy 100V) 100 do 125V nastawiane zworkami)

Przetwornik pomiarowy -10 do +10V (Ri=1MΩ) lub Zdolność łączeniowa -20 do +20mA (Ri=10MΩ) Zwierna 1000 W/VA Pobór mocy Rozwierna 30VA dla przekł. prądowych IN=1A ok. 0,05VA Rozwierna (z obciążeniem rezyst.) 40W IN=5A ok. 0,3VA Rozwierna (przy L/R≤50mS) 25W czułe wejście ziemnozwarciowe ok. 0,05VA Napięcie łączeniowe 250V Wejścia napięciowe ok. 0,3VA

Dopuszczalny prąd 30A przez 0,5s Przeciążalność 5A ciągle w obwodach prądowych 100IN przez 1s Cieplna (skuteczna) 30⋅IN przez 10s

4⋅IN ciągle LED Dynamiczna (wartość szczytowa) 250⋅IN (półokres) Ilość W obwodach prądowych PRACA (zielona) 1 ziemnozwarciowych dla wejścia 300A przez 1s BŁĄD (czerwona) 1 wysokoczułego 100A przez 10s Diody LED przyporządkowywane 14 15A ciągle (czerwone) Dynamiczna (wartość szczytowa) 750A (półokres)

Dopuszczalne napięcie 230V ciągle Wersja urządzenia Przeciążalność przetworników

Obudowa 7XP20 Wymiary podane na rysunkach pomiarowych w części 16 Jako wejście napięciowe 60V ciągle Stopień ochrony wg EN 60529 Jako wejście prądowe 100mA ciągle Dla urządzenia w obudowie natablicowej IP 51 w obudowie zatablicowej Napięcie pomocnicze przód IP 51

Napięcie znamionowe 24 do 48V DC tył IP 50 60 do 125V DC Dla zacisków IP 2x z zamkniętą osłoną 110 do 250V DC

Waga i 115V AC (50/60Hz) Obudowa zatablicowa

Dopuszczalna tolerancja -20% do +20% 7UM621 (1/2 x 19”) ok. 7kg Tętnienia (wart. międzyszczytowa) ≤15% 7UM622 (1/1 x 19”) ok. 9,5kg

Obudowa natablicowa Pobór mocy 7UM621 (1/2 x 19”) ok. 12kg Niepobudzone 7UM622 (1/1 x 19”) ok. 15kg 7UM621 ok. 5,3W

7UM622 ok. 5,5W Interfejsy szeregowe Pobudzone, wszystkie wejścia

i wyjścia uaktywnione Interfejs serwisowy dla DIGSI4 7UM621 ok. 12W Połączenie Nieizolowane, RS232, panel czołowy, 7UM622 ok. 15W złącze subminiaturowe 9-pinowe Czas podtrzymania podczas Prędkość transmisji 4800 do 115200 bodów zakłócenia w obw. nap. pomocn.

przy Vpom=48V i Vpom≥110V ≥50ms przy Vpom=24V i Vpom=60V ≥20ms

Synchronizacja czasu sygnałem DCF77 / IRIG-B Połączenie Złącze subminiaturowe 9-pinowe Wejścia binarne (zaciski w wykonaniu do Ilość montażu natablicowego) 7UM621 7 Poziomy napięciowe Wybierane 5V, 12V lub 24V 7UM622 15

2 progi rozruchowe 14 do 19V DC lub 66 do 88V DC Zakresy są nastawiane zworkami Maksymalne dopuszczalne napięcie 300V DC Interfejs serwisowy/modemowy (Port C) dla DIGSI 4 / modemu /

serwisu Pobór prądu w stanie pobudzonym ok. 1,8mA Izolowany RS232/RS485 złącze subminiaturowe 9-pinowe Test izolacji 500V / 50Hz Odległość dla RS232 Maks. 15m Odległość dla RS485 Maks. 1000m


11


Dane techniczne

Podatność na zakłócenia elektromagnetyczne (test typu) Interfejs systemowy (Port B) Standardy IEC 60255-6, 60255-22

IEC 60870-5-103, PROFIBUS-DP, MODBUS RTU (Normy urządzeń) Izolowany RS232 / RS485 złącze subminiaturowe 9-pinowe EN50082-2 (Specyfikacja ogólna) Prędkość transmisji 4800 do 115200 bodów DIN 57435 część 303 Test izolacji 500V / 50Hz Próby wysokoczęstotliwościowe 2,5kV (wart. szczyt.); 1MHz; Odległość dla RS232 Maks. 15m IEC 60255-22-2, klasa III i τ=15ms; 400 impulsów na s; Odległość dla RS485 Maks. 1000m DIN 57435 część 303, klasa III czas trwania testu 2s PROFIBUS RS485 Wyładowania elektrostatyczne 8kV wył. przez zestyki, Prędkość transmisji Do 12 Mbodów 15kV wył. przez powietrze; obie Test izolacji 500V / 50Hz IEC 60255-22-1, klasa IV polaryzacje; 150pF; Ri=330Ω Dopuszczalna odległość 1000m przy 93,75 kbodach EN 61000-4-2, klasa IV 100m przy 12 Mbodach

Pole elektromagnetyczne o częstotl. 10V/m; 27 do 500MHz PROFIBUS kabel światłowodowy radiowej, bez modulacji Zintegrowane złącze ST IEC 60255-22-3 (raport) klasa III Pojedynczy lub podwójny Pole elektromagnetyczne o częstotl. 10V/m; 80 do 1000MHz pierścień radiowej, modulacja amplitudowa 80% AM; 1kHz Prędkość transmisji Maks. 1,5 Mboda IEC 61000-4-3, klasa III Długość fali świetlnej λ=820nm Pole elektromagnetyczne o częstotl. 10V/m; 900MHz; częstotliwość Dopuszczalne tłumienie Maks. 8dB dla włókna szklanego radiowej, modulacja impulsowa impulsów 200Hz; 62,5/125µm IEC 61000-4-3 / ENV 50204, wsp. wypełnienia 50% Odległość Maks. 1,5km klasa III Moduł wyjścia analogowego (elektr.) 2 porty 0 do 20mA Zakłócenia szybkozmienne, impulsy 4kV; 5/50ns; 5kHz; IEC 60255-22-4, długość imp.=15ms; Próby elektryczne IEC 61000-4-4, klasa IV częstotl. impulsów 300ms; obie polaryzacje Wyszczególnienie Ri=50Ω; czas testu 1min. Standardy IEC60255 (Normy urządzeń)

ANSI/IEEE C37.90.0/.1/.2 Udary o dużej energii (SURGE), Impuls: 1,2/50µs UL 508 IEC 61000-4-5, DIN 57435, część 303 instalacja klasy III

Napięcie pomocnicze Tryb wspólny (wzdłużny): Pozostałe standardy- patrz niżej 2kV; 12Ω, 9µF Tryb różnicowy (poprzeczny):

Próby izolacji 1kV; 2Ω, 18µF Standardy IEC60255-5 Wejścia pomiarowe, wejścia / wyjścia Tryb wspólny (wzdłużny):

binarne 2kV; 42Ω, 0,5µF Próba napięciowa (próba 100%) 2,5kV (wart. skut.), 50Hz / 60Hz Tryb różnicowy (poprzeczny): Wszystkie obwody z wyjątkiem

napięcia pomocniczego, wejść 1kV; 42Ω, 0,5µF binarnych i synchronizacji czasu Modulowana amplitudowo w.cz. 10V; 150kHz do 80MHz; Próba napięciowa (próba 100%) 3,5kV DC w linii 80% AM; 1kHz Napięcie pomocnicze i wejścia IEC 61000-4-6, klasa III binarne Pole magn. o częstotl. przemysłowej 30A/m ciągłe; Próba napięciowa (próba 100%) 500V (wart. skut.), 50Hz / 60Hz IEC 61000-4-8, klasa IV 300A/m przez 3s; 50Hz tylko izolowane złącza komunikacyjne IEC 60255-6 0,5mT; 50Hz oraz złącze synchronizacji czasu Odporność na zakłócenia oscylacyjne 2,5 do 3kV (wart. szczyt.);

1 do 1,5MHz Próby udarowe (test typu) 5kV (wart. szczyt.) 1,2/50µs; 0,5J ANSI/IEEE C37.90.1 Przeb. tłumiony; 50 pulsów na s; Wszystkie obwody z wyjątkiem 3 impulsy dodatnie i 3 ujemne

portów komunikacyjnych i złącza w odstępach 5s Czas trwania 2s; Ri=150 do 200Ω synchronizacji czasu, klasa III Odporność na zakłócenia 4 do 5kV; 10/150ns szybkozmienne 50 pulsów na s; obie polaryzacje 1

1

ANSI/IEEE C37.90.1 Czas trwania 2s; Ri=80Ω Zakłócenia elektromagn. promieniowe 35V/m; 25 do 1000MHz ANSI/IEEE C37.90.2 Drgania tłumione 2,5kV (wart. szczyt.), zmienna IEC 60894, IEC 61000-4-12 polaryzacja 100kHz, 1MHz, 10MHz i 50MHz, Ri=200Ω

Emisja zakłóceń elektromagnetycznych (Test typu) Standard EN 50081-1 (Specyfik. ogólna) Zakłócenia od przewodów, 150kHz do 30MHz tylko napięcie pomocnicze klasa B IEC-CISPR22 Natężenie pola zakłóceń 30 do 1000MHz IEC-CISPR22 klasa B



Dane techniczne

Próby narażeń mechanicznych Wilgotność

Wibracje, wstrząsy i drgania sejsmiczne Dopuszczalna wilgotność Średnia roczna wilgotność względna Zaleca się chronienie urządzeń przed ≤75%; w ciągu 56 dni w roku do 93%; - Podczas obsługi bezpośrednim nasłonecznieniem oraz skraplanie się pary wodnej Standardy IEC 60255-21 i IEC 60068 przed pracą przy zmianach temp. niedozwolone

Wibracje Sinusoidalne powodujących skraplanie się pary IEC 60255-21-1, klasa 2 10 do 60Hz: amplituda ±0,075mm wodnej. IEC 60068-2-6 60 do 150Hz: przyspieszenie 1g zmiana częstotliwości 1 oktawa/min. 20 cykli w 3 prostopadłych osiach Funkcje Wstrząsy Półsinusoidalne

Ogólne IEC 60255-21-2, klasa 1 przyspieszenie 5g, czas trwania 11ms IEC 60068-2-27 3 wstrząsy w obu kierunkach dla 3 osi Zakres częstotliwości 11 do 69Hz Drgania sejsmiczne Sinusoidalne IEC 60255-21-2, klasa 1 1 do 8Hz: amplituda ±3,5mm

Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne niezależne kierunkowe (ANSI 50, 51, 67)

IEC 60068-3-3 (oś pozioma) 1 do 8Hz: amplituda ±1,5mm

Zakresy nastawcze (oś pionowa) Nadprądowe I>, I>> 0,05 do 20A (krok 0,01A) 8 do 35Hz: przyspieszenie 1g 5-krotność przy IN=5A (oś pozioma) Czas zwłoki T 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. 8 do 35Hz: przyspieszenie 0,5g Podtrzymanie podnapięciowe V< 10 do 125V (krok 0,1V) (oś pionowa) Czas podtrzymania dla V< 0,1 do 60s (krok 0,01s) zmiana częstotliwości 1 oktawa/min. Kąt członu kierunkowego -90° do +90° (krok 1°) 1 cykl w 3 prostopadłych osiach (dla I>>)

- W czasie transportu Czasy Czas pobudzenia I>, I>> Standardy IEC 60255-21 i IEC 60068-2 przy 2-krotności wartości nast. ok. 35ms Wibracje Sinusoidalne przy 10-krotności wartości nast. ok. 25ms IEC 60255-21-1, klasa 2 5 do 8Hz: amplituda ±7,5mm Czas odpadu I>, I>> ok. 50ms IEC 0068-2-6 8 do 150Hz: przyspieszenie 2g Współczynnik odpadu I>: 0,95; I>>: 0,9 do 0,99 (krok 0,01) zmiana częstotliwości 1 oktawa/min. Współczynnik odpadu V< ok. 1,05 20 cykli w 3 prostopadłych osiach Błędy Wstrząsy Półsinusoidalne Prąd pobudzenia (rozruchu) 1% wart. nast. lub 10/50mA IEC 60255-21-2, klasa 1 przyspieszenie 15g, czas trwania 11ms I>, I>> IEC 60068-2-27 3 wstrząsy w obu kierunkach dla 3 osi Podtrzymanie podnapięciowe V< 1% wart. nast. lub 0,5V Wstrząsy ciągłe Półsinusoidalne Kąt członu kierunkowego 1° IEC 60255-21-2, klasa 1 przyspieszenie 10g, czas trwania 16ms Czasy zwłoki 1% lub 10ms IEC 60068-2-29 1000 wstrząsów w obu kierunkach dla 3 osi

Zabezpieczenie nadprądowe zależne (ANSI 51V) Zakresy nastawcze Narażenia klimatyczne Rozruch nadprądowy Ip 0,1 do 4A (krok 0,01A)

Temperatury 5-krotność przy IN=5A Mnożnik czasu charakterystyk 0,05 do 3,2s (krok 0,01s) Testowany zgodnie z IEC 60068-2-1 -25°C do +85°C/ -13°F do +185°F czasowych IEC (T) lub niezdefiniowany i –2, test Bd przez 16 godz. Mnożnik czasu charakterystyk 0,05 do 15 (krok 0,01) Dopuszczalna okresowo temperatura -20°C do +70°C/ -4°F do +158°F czasowych ANSI (D) lub niezdefiniowany

pracy, testowana przez 96 godz. Wyzwolenie podnapięciowe V< 10 do 125V (krok 0,1V) Zalecana temperatura pracy -5°C do +55°C/ +25°F do +131°F Charakterystyki rozruchowe wg IEC 60255-6 IEC Normalnie zależna, bardzo zależna, (Czytelność wyświetlacza może być ekstremalnie zależna gorsza w temp. pow. +55°C / +131°F) ANSI Zależna, umiarkowanie zależna, Temperatura dopuszczalna w trakcie -25°C do +55°C/ -13°F do +131°F bardzo zależna, ekstremalnie zależna, magazynowania zależna z częścią niezależną Temperatura dopuszczalna w trakcie -25°C do +70°C/ -13°F do +158°F Próg rozruchu Ok. 1,1⋅Ip transportu

Próg odpadu ok. 1,05⋅Ip dla Ip/IN≥0,3 Błędy Próg rozruchu Ip 1% wart. nast. lub 10/50mA Próg rozruchu V< 1% wart. nast. lub 0,5V Czas dla 2≤ I/Ip ≤20 5% wart. znam. +1% błędu prądowego lub 40ms


11


Dane techniczne

Zabezpieczenie od utraty wzbudzenia (ANSI 40) Zabezpieczenie przeciążeniowe stojana, termiczne (ANSI 49) Zakresy nastawcze

Progi konduktancyjne 0,25 do 3,0 (krok 0,01) Zakresy nastawcze charakterystyki l/xd Wsp. k zg. z IEC 60255-8 0,5 do 2,5 (krok 0,01) (3 charakterystyki) Stała czasowa 30 do 32000s (krok 1s) Kąt nachylenia α1, α2, α3 50 do 120° (krok 1°) Współczynnik opóźnienia dla 1 do 10 (krok 0,01) Czas zwłoki T 0 do 50s (krok 0,01s) lub niezdef. zatrzymanego wirnika Blokada podnapięciowa V< 10 do 125V (krok 0,1V) Stopień ostrzegawczy 70 do 100% w odn. do temperatury Czasy temperaturowy ΘAlarm/ΘTrip wyłączenia (krok 1%) Kryterium stojana ok. 60ms Stopień ostrzegawczy 0,1 do 4A (krok 0,01A); 5-krotność charakterystyki l/xd; α prądowy IAlarm przy IN=5A Blokada podnapięciowa ok. 50ms Temperatura przy IN 40 do 200°C (krok 1°C)

lub 104 do 392°F (krok 1°F) Współczynnik odpadu Kryterium stojana ok. 0,95 Skalowanie temperatury 40 do 300°C (krok 1°C) charakterystyki l/xd; α czynnika chłodzącego lub 104 do 572°F (krok 1°F) Blokada podnapięciowa ok. 1,1 Prąd graniczny ILimit 0,5 do 8A (krok 0,01), 5-krotność

przy IN=5A Błędy Czas zerowania przy awaryjnym 20 do 150000s (krok 1s) Kryterium stojana ch-ki l/xd 3% wart. nastawionej rozruchu Kryterium stojana α 1° elektryczny Współczynnik odpadu Blokada podnapięciowa 1% lub 0,5V

Czasy zwłoki T 1% lub 10ms Θ/ΘTrip Odpad przy ΘAlarm Θ/ΘAlarm ok. 0,99 I/IAlarm ok. 0,95

Zabezpieczenie od przepływu mocy zwrotnej (ANSI 32) Błędy Zakresy nastawcze W odniesieniu do k⋅IN 2% lub 10/50mA, klasa 2% zgodnie Moc zwrotna PRev.>/SN -0,5 do –30% (krok 0,01%) z IEC 60255-8 Czas zwłoki T 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. W odniesieniu do czasu 3% lub 1s, klasa 3% zgodnie

wyłączenia z IEC 60255-8 dla I/(k⋅IN)>1,25 Czasy Czas pobudzenia ok. 360ms (50Hz) ok. 300ms (60Hz)

Zabezpieczenie od składowej przeciwnej (ANSI 46) Czas odpadu ok. 360ms (50Hz) ok. 300ms (60Hz) Zakresy nastawcze Współczynnik odpadu PRev.> ok. 0,6 Dopuszczalny poziom składowej 3 do 30% (krok 1%)

przeciwnej I2 perm./IN Błędy Stopień czasowy niezależny 10 do 100% (krok 1%) Moc zwrotna PRev.> 0,25% SN ± 3% wart. nast. na wyłączenie I2>>/IN Czas zwłoki T 1% lub 10ms Czasy zwłoki TAlarm; TI2>> 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Współczynnik skł. przeciwnej K 2 do 40s (krok 0,1s) Czas stygnięcia TCooling 0 do 50000s (krok 1s) Kontrola przepływu mocy (ANSI 32F) Czasy Zakresy nastawcze Czas pobudzenia (st. niezależny) ok. 50ms Przepływ mocy 0,5 do 120% (krok 0,1%) Czas odpadu (st. niezależny) ok. 50ms do przodu PForw.</SN Współczynniki odpadu I2 perm.; I2>> ok. 0,95 Przepływ mocy 1 do 120% (krok 0,1%) Wsp. odpadu stopnia temp. Odpad przy spadku poniżej I2 perm. do przodu PForw.>/SN

Czas zwłoki 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Błędy Wartości rozruchowe I2 perm.; I2>> 3% wart. nast. lub 0,3% składowej Czasy przeciwnej Czas pobudzenia (dokł. pomiar) ok. 360ms (50Hz) Czasy zwłoki 1% lub 10ms ok. 300ms (60Hz)

1 Charakterystyka cieplna 5% w nast. punkcie +1% błędu Czas pobudzenia (szybki pomiar) ok. 60ms (50Hz) prądowego ok. 50ms (60Hz) Czas dla 2≤ I2/I2 perm. ≤20 lub 600ms Czas odpadu (dokł. pomiar) ok. 360ms (50Hz)
1
ok. 300ms (60Hz) Czas odpadu (szybki pomiar) ok. 60ms (50Hz) ok. 50ms (60Hz) Współczynnik odpadu PForw.< 1,1 lub 0,5% SN Współczynnik odpadu PForw.> ok. 0,9 lub -0,5% SN

Błędy Moc czynna PForw.<, PForw.> 0,25% SN ± 3% wart. nast. przy Q<0,5 SN przy pomiarze dokł. 0,5% SN ± 3% wart. nast. przy Q<0,5 SN przy pomiarze szybkim Czas zwłoki T 1% lub 10ms



Dane techniczne

Zabezpieczenie częstotliwościowe (ANSI 81) Zabezpieczenie impedancyjne (ANSI 21) Zakresy nastawcze Zakresy nastawcze Krok; f>, f< wybierane 4 Pobudzenie nadprądowe I> 0,1 do 20A (krok 0,01A); 5-krotność Wartości pobudzenia f>, f< 40 do 65Hz (krok 0,01Hz) przy IN=5A Czas zwłoki T 3 stopnie 0 do 100s, 1 stopień do 600s Podtrzymanie podnapięciowe V< 10 do 125V (krok 0,1V) (krok 0,01s) Impedancja Z1 (odn. do IN=1A) 0,05 do 130Ω (krok 0,01Ω) Blokada podnapięciowa V1< 10 do 125V (krok 0,1V) Impedancja Z1B (odn. do IN=1A) 0,05 do 65Ω (krok 0,01Ω) Czasy Impedancja Z2 (odn. do IN=1A) 0,05 do 65Ω (krok 0,01Ω) Czas pobudzenia f>, f< ok. 100ms Czas zwłoki T 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Czas odpadu f>, f< ok. 100ms Czasy Odpad przy różnicy częstotl. ∆f ok. 20mHz Najkrótszy czas działania ok. 40ms Współczynnik odpadu V1< ok. 1,05 Czas odpadu ok. 50ms Błędy Współczynnik odpadu Częstotliwość 10mHz (przy V>0,5VN) Pobudzenie nadprądowe I> ok. 0,95 Blokada podnapięciowa 1% wart. nast. lub 0,5V Podtrzymanie podnapięciowe V< ok. 1,05 Czas zwłoki T 1% lub 10ms Błędy Pobudzenie nadprądowe I> 1% wart. nast. lub 10/50mA

Podtrzymanie podnapięciowe V< 1% wart. nast. lub 0,5V Zabezpieczenie od przewzbudzenia (U/f) (ANSI 24) Pomiar impedancji Z1, Z2 |∆Z/Z|≤5% dla 30°≤ ϕK ≤90° Zakresy nastawcze Czas zwłoki T 1% lub 10ms Próg pobudzenia stopnia ostrzeg. 1 do 1,2 (krok 0,01) Próg pobudzenia stopnia V/f>> 1 do 1,4 (krok 0,01)

Zabezpieczenie podnapięciowe (funkcje czasowo zależne i niezależne) (ANSI 27)

Czas zwłoki T 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Wartości charakterystyki V/f 1,05/1,1/1,15/1,2/1,25/1,3/1,35/1,4 i przyporządkowane czasy t(V/f) 0 do 20000s (krok 1s) Zakresy nastawcze 10 do 125V (krok 0,1V) Czas stygnięcia TCooling 0 do 20000s (krok 1s) Pobudzenie podnapięciowe V<, Czasy (stopnie: alarmowy i V/f>>) V<<, Vp< (składowa zgodna Czas pobudz. przy 1,1 wart. nast. ok. 60ms wartości międzyfazowej) Czas odpadu ok. 60ms Czas zwłoki T 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Współczynnik odpadu (sygn., wył.) 0,95 Mnożnik czasu TM 0,1 do 5s (krok 0,01s) Błędy Czasy Pobudzenie V/f 3% wart. nast. Czas pobudzenia V<, V<< ok. 50ms Czas zwłoki T 1% lub 10ms Czas odpadu V<, V<< ok. 50ms Charakterystyka cieplna (czas) 5% wart. znam. V/f lub 60ms Współczynnik odpadu V<, V<<, Vp< 1,01 lub 0,5V Błędy

Wartości graniczne napięcia 1% wart. nast. lub 0,5V 90% zabezpieczenie ziemnozwarciowe stojana bezkierun-kowe, kierunkowe (ANSI 59N, 64G,67G)

Czas zwłoki T 1% lub 10ms Charakterystyka czasowa zależna 1% wartości mierzonej napięcia

Zakresy nastawcze Napięcie 3U0> 2 do 125V (krok 0,1V) Prąd doziemny 3I0> 2 do 1000mA (krok 1mA) Zabezpieczenie nadnapięciowe Kąt członu kierunkowego 0 do 360° (krok 1°) Zakresy nastawcze Czas zwłoki T 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Pobudzenie nadnapięciowe V>, 30 do 170V (krok 0,1V) Czasy V>> (maks. napięcie Czas pobudzenia V0>, 3I0> ok. 50ms międzyfazowe lub fazowe) Czas odpadu V0>, 3I0> ok. 50ms Czas zwłoki T 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Współczynnik odpadu V0>, 3I0> 0,7 Czasy Kąt odpadu 10° w odniesieniu do systemu Czas pobudzenia V>, V>> ok. 50ms Czas odpadu V>, V>> ok. 50ms Błędy Napięcie 3U0 1% wart. nast. lub 0,5V Współczynnik odpadu V>, V>> 0,9 do 0,99 (krok 0,01) Prąd doziemny 1% wart. nast. lub 0,5mA Błędy Czas zwłoki T 1% lub 10ms Wartość graniczna napięcia 1% wart. nast. 0,5V Czas zwłoki T 1% lub 10ms


11


Dane techniczne

Czułe zabezpieczenie ziemnozwarciowe (ANSI 50/51GN, 64R)

Zabezpieczenie od przypadkowego załączenia (ANSI 50, 27)

Zakresy nastawcze Zakresy nastawcze Pobudzenie od prądu doziemnego 2 do 1000mA (krok 1mA) Pobudzenie prądowe I>>> 0,1 do 20A (krok 0,1A); 5-krotność IEE,>, IEE>> przy IN=5A Czas zwłoki T 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Wyzwolenie napięciowe V1< 10 do 125V (krok 1V) Kontrola obw. pomiarowego IEE< 1,5 do 50mA (krok 0,1mA) Czas zwłoki 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef.

Czas odpadu 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Czasy Czas pobudzenia ok. 50ms Czasy Czas odpadu ok. 50ms Czas reakcji ok. 25ms Kontrola obw. pomiarowego ok. 2s Czas odpadu ok. 35ms Współczynnik odpadu IEE,>, IEE>> 0,95 lub 1mA Współczynnik odpadu I>>> ok. 0,8 Współczynnik odpadu dla kontroli ok. 1,1 lub 1mA Współczynnik odpadu V1< ok. 1,05 obwodu pomiarowego IEE< Błędy Błędy Pobudzenie prądowe 5% wart. nast. lub 20/100mA Pobudzenie od prądu doziemnego 1% wart. nast. lub 0,5mA Podtrzymanie podnapięciowe V1< 1% wart. nast. lub 0,5V Czas zwłoki T 1% lub 10ms Czas zwłoki T 1% lub 10ms

100% zabezpieczenie ziemnozwarciowe stojana z wyko-rzystaniem 3-ciej harm. (ANSI 59TN, 27TN) (3rd H.)

Zabezpieczenie różnicowoprądowe (ANSI 87G, 87M, 87T) Zakresy nastawcze Prąd różnicowy ID>IN 0,05 do 2 (krok 0,01) Zakresy nastawcze Stopień wysokoprądowy ID>>IN 0,8 do 12 (krok 0,1) Napięcie zerowe V0 (3rd harm.)>, 0,2 do 40V (krok 0,1V) Wsp. stabilizacji przy nasyceniu 10 do 80 (krok 1%) V0 (3rd harm.)< rdzenia I2fN/IN Czas zwłoki T 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Wsp. stabilizacji harmonicznymi 10 do 80 (krok 1%) Wyzwolenie od mocy czynnej 10 do 100% (krok 1%) lub niezdef. InfN/IN (n=3-cia lub 4-ta lub 5-ta Wyzwolenie od składowej 50 do 125V (krok 0,1V) lub niezdef. harmoniczna) zgodnej napięcia Dodatkowe opóźnienie wyłączenia 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Czasy Czasy Czas pobudzenia ok. 80ms Czas pobudzenia ok. 35ms Czas odpadu ok. 80ms (ID≥1,5 wart. nast. ID>) Współczynnik odpadu Czas pobudzenia ok. 20ms Stopień podnap. V0 (3rd harm.)< ok. 1,4 (ID≥1,5 wart. nast. ID>>) Stopień nadnap. V0 (3rd harm.)> ok. 0,6 Czas odpadu ok. 35ms Wyzwolenie od mocy czynnej ok. 0,9

Wyzw. od skł. zgodnej napięcia ok. 0,95 Współczynnik odpadu ok. 0,7 Błędy Błędy Napięcie zerowe 3% wart. nast. lub 0,1V Charakterystyka rozruchowa 3% wart. nast. lub 0,01 I/IN Czas zwłoki T 1% lub 10ms Stab. przy nasyceniu rdzenia 3% wart. nast. lub 0,01 I/IN

Dodatkowe opóźnienie 1% lub 10ms

Rezerwa wyłącznikowa (ANSI 50BF) Zabezpieczenie różnicowe ziemnozwarciowe (ANSI 87G, 87TN)

Zakresy nastawcze Progi prądowe I>BF 0,04 do 1A (krok 0,01A) Czas zwłoki BF-T 0,06 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Zakresy nastawcze

Prąd różnicowy IE-D>/IN 0,01 do 1 (krok 0,01) Czasy Dodatkowe opóźnienie wyłączenia 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Czas pobudzenia ok. 50ms

Czas odpadu ok. 50ms Czasy

1 Czas pobudzenia ok. 50ms Błędy

Próg prądowy I>BF/IN 1% wart. nast. lub 10/50mA (IE-D≥ 1,5 wart. nast. IE-D>)
1 Czas zwłoki T 1% lub 10ms Czas odpadu ok. 50ms Współczynnik odpadu ok. 0,7
Błędy Charakterystyka rozruchowa 3% wart. nast. Dodatkowe opóźnienie 1% lub 10ms



Dane techniczne

Zabezpieczenie od utraty synchronizmu Zabezpieczenie ziemnozwarciowe wirnika z fN (ANSI 64R) (fN) Zakresy nastawcze

Pobudzenie od składowej zgodnej 0,2 do 4 I1/IN (krok 0,1 I1/IN) Zakresy nastawcze prądu I1> Stopień ostrzegawczy RE, Alarm< 3 do 30kΩ (krok 1kΩ) Pobudzenie od składowej 0,05 do 1 I2/IN (krok 0,01 I2/IN) Stopień na wyłączenie RE, Trip< 1,0 do 5kΩ (krok 0,1kΩ) przeciwnej prądu I2< Czas zwłoki T 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Impedancje Za do Zd 0,05 do 130Ω (krok 0,01Ω) Kąt korekcji -15° do +15° (krok 1°) (dla IN=1A) Czasy Kąt nachylenia wieloboku ϕP 60 do 90° (krok 1°) Czas pobudzenia ≤80ms Liczba okresów przy utracie 1 do 4 Czas odpadu ≤80ms synchronizmu- charakterystyka 1 Współczynnik odpadu ok. 1,25 Liczba okresów przy utracie 1 do 8

synchronizmu- charakterystyka 2 Błędy Czas podtrzymania pobudzenia tH 0,2 do 60s (krok 0,01s) Stopień na wyłączenie RE, Trip< ok. 5% wart. nast. Czas podtrzymania dla 0,02 do 0,15s (krok 0,01s) Stopień alarmowy RE, Alarm< ok. 10% wart. nast. powiadomienia o utracie Czas zwłoki T 1% lub 10ms synchronizmu Dopuszczalna pojemność 0,15 do 3µF Czasy doziemna wirnika Typowy czas wyłączenia Zależny od częstotliwości asynchronicznej

Czułe zabezpieczenie wirnika z napięciem 1 do 3Hz (ANSI 64R) (1 do 3Hz)

Błędy Pomiar impedancji |∆Z/Z|≤5% dla 30°≤ ϕSC ≤90° lub 10mΩ Zakresy nastawcze Czas zwłoki T 1% do 10ms Stopień ostrzegawczy RE, Alarm< 5 do 80kΩ (krok 1kΩ) Stopień na wyłączenie RE, Trip< 1 do 10kΩ (krok 1kΩ)

Czas zwłoki T 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Zabezpieczenie zwłoczne napięciowe DC/ zwłoczne prą-dowe DC (ANSI 59N(DC);51N (DC))

Wartość rozruchowa kontroli 0,01 do 1mAs (krok 0,01mAs) obwodów pomiarowych QC<

Zakresy nastawcze Czasy Pobudzenie napięciowe V=>,< 0,1 do 8,5V (krok 0,1V) Czas pobudzenia ok. 1 do 1,5s (zależy od częstotliwości Pobudzenie prądowe I=>,< 0,2 do 17mA (krok 0,1mA) 7XT71) Czas zwłoki T 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Czas odpadu ok. 1 do 1,5s Czasy Współczynnik odpadu RE ok. 1,25 Czas pobudzenia ok. 60ms Współczynnik odpadu QC< 1,2 lub 0,01mAs (warunek działania 1) Błędy Czas pobudzenia ok. 200ms Stopień na wyłączenie (RE, Trip<; ok. 5% lub 0,5kΩ (warunek działania 2) stopień ostrzegawczy RE, Alarm<) przy 0,15µF≤ CE ≤1µF Czas odpadu ok. 60ms do 200ms ok. 10% lub 0,5kΩ Współczynnik odpadu 0,9 lub 1,1 przy 1µF≤ CE ≤3µF Błędy Czas zwłoki T 1% lub 10ms Napięcie 1% wart. nast. lub 0,1V Dopuszczalna pojemność 0,15 do 3µF Prąd 1% wart. nast. lub 0,1mA doziemna wirnika Czas zwłoki T 1% lub 10ms

100% zabezpieczenie doziemne stojana z napięciem 20Hz (ANSI 64G) (100%) Kontrola czasu rozruchu silnika (ANSI 48)

Zakresy nastawcze Zakresy nastawcze Prąd rozruchu IStart max/IN 1,0 do 16 (krok 0,01) Stopień ostrzegawczy RSEF< 20 do 500Ω (krok 1Ω)

Pobudzenie od prądu rozruchu 0,6 do 10 (krok 0,01) Stopień na wyłączenie RSEF<< 10 do 300Ω (krok 1Ω) IStart, pickup/IN Stopień prądowy doziemny ISEF> 0,02 do 1,5A (krok 0,01A) Dopuszczalny czas rozruchu 1,0 do 180s (krok 0,1s) Czas zwłoki T 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. TStart max Kontrola generatora 20Hz Dopuszczalny czas dla 0,5 do 120s (krok 0,1s) lub niezdef. V20Hz 0,3 do 15V (krok 0,1V) zablokowanego wirnika TBlocking I20Hz 5 do 40mA (krok 1mA) Czasy Zależnie od nastawień Kąt korekcji -60° do +60° (krok 1°) Współczynnik odpadu ok. 0,95 Czasy Błędy Czas pobudzenia RSEF<, RSEF<< ≤1,3s Próg prądowy 1% wart. nast. lub 1% prądu IN Czas pobudzenia ISEF> ≤250ms Czas zwłoki T 5% lub 30ms Czas odpadu RSEF<, RSEF<< ≤0,8s Czas odpadu ISEF> ≤120ms

Współczynnik odpadu ok. 1,2 do 1,7 Błędy Rezystancja (RSEF) ok. 5% lub 2Ω Stopień prądowy doziemny (ISEF<) 3% lub 3mA Czas zwłoki T 1% lub 10ms


11


Dane techniczne

Blokada rozruchu silnika ANSI 66, 49 Rotor Kontrola obwodu wyłączającego (ANSI 74TC) Zakresy nastawcze Liczba kontrolowanych obwodów wył. 1 Prąd rozruchu silnika IStart max/IN 3,0 do 10,0 (krok 0,01) Dopuszczalny start rozruchu 3,0 do 120,0s (krok 0,1s) TStart max Mierzone wielkości ruchowe Czas korekcji temperatury 0 do 60,0min (krok 0,1min) Opis Pierwotne, wtórne lub względne (%) wirnika TEquali. Prądy IL1,S1; IL2,S1; IL3,S1; IL1,S2; IL2,S2; IL3,S2; Minimalny czas blokady 0,2 do 120,0min (krok 0,1min)

IEE1; IEE2; I1; I2 rozruchu TRestart, min Błąd 0,2% wartości mierzonej Dopuszczalna ilość rozruchów 1 do 4 lub ±10mA ± 1 cyfra ze stanu ciepłego nW Prądy różnicowe IDiffL1; IDiffL2; IDiffL3; IRestL1; IRestL2; Różnica pomiędzy rozruchem 1 do 2 IRestL3 ciepłym, a zimnym nK-nW Błędy 0,1% wartości mierzonej lub Zakres stałych czasowych 1,0 do 100,0 ±10mA ± 1 cyfra (rozruch i zatrzymywanie)

Błędy Kąty fazowe prądów ϕIL1,S1; ϕIL2,S1; ϕIL3,S1; ϕIL1,S2; ϕIL2,S2; Czas zwłoki T 1% lub 0,1ms ϕIL3,S2;

Błąd <0,5° Napięcia VL1; VL2; VL3; VE; VL12; VL23; VL31; Kontrola prędkości zmian częstotliwości (ANSI 81R) V1; V2

Zakresy nastawcze Błąd 0,2% wartości mierzonej Liczba kroków, 4 lub ±0,2V ± 1 cyfra wybierane +df/dt; -df/dt Impedancja R, X Wartość rozruchowa df/dt 0,2 do 10Hz/s (krok 0,1Hz/s) Błąd 1% Czas zwłoki T 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Moc S; P; Q Blokada podnapięciowa V1< 10 do 125V (krok 0,1V)

Błąd 1% wartości mierzonej lub ±0,25% SN Czasy

Kąt fazowy ϕ Czas pobudzenia df/dt ok. 200ms Błąd <0,1° Czas odpadu df/dt ok. 200ms Współczynnik mocy cosϕ (p.f.) Współczynnik odpadu df/dt ok. 0,95 lub 0,1Hz/s Błąd 1% ± 1 cyfra Współczynnik odpadu V< ok. 1,05 Częstotliwość f Błędy Błąd 10mHz (przy V>0,5VN; Prędkość zmian częstotliwości ok. 0,1Hz/s przy V>0,5VN 40Hz< f <65Hz) Blokada podnapięciowa 1% wart. nast. lub 0,5V

Czas zwłoki T 1% lub 10ms Przewzbudzenie V/f; Błąd 1% Pomiar temperatury ΘL1; ΘL2; ΘL3; ΘI2; ΘV/f; RTD

Kontrola skoku wektorów (napięcie) Błąd 5% Zakresy nastawcze Stopień ∆ϕ 0,5° do 15° (krok 0,1°)

Pamięć maks./min. Czas zwłoki T 0 do 60s (krok 0,01s) lub niezdef. Blokada podnapięciowa V1< 10 do 125V (krok 0,1V) Pamięć Wartości mierzone z czasem i datą Błędy Zerowanie ręczne Przez wejście binarne Skok wektorów 0,3° przy V>0,5VN Z klawiatury Blokada podnapięciowa 1% wart. nast. lub 0,5V Komunikacyjnie Czas zwłoki T 1% lub 10ms Wielkości Składowa zgodna napięcia V1

Składowa zgodna prądu I1 Podłączenie modułów do pomiaru temperatury (RTD) przez złącze szeregowe (ANSI 38)

1 Moc czynna P Moc bierna Q

Ilość złączy pomiarowych 6 lub 12 Częstotliwość f
1 Napięcie doziemne VE(3rd harm.) Progi temperaturowe 40 do 250°C lub 100 do 480°F
(krok 1°C lub 1°F) Pomiary energii Typy RTD T100; Ni100, Ni 120 Pomiar w czterech ćwiartkach WP+; WP-; WQ+; WQ- Błąd 1%

Wykonywanie zewnętrznych rozkazów wyłączenia Liczba wykonywanych rozkazów 4



Dane techniczne

Rejestracja zakłóceń Liczba zapisów zakłóceniowych Maks. 8 zapisów Wartości chwilowe Maks. 5s Czas przechowywania Zależny od częstotliwości pracy Odstępy między próbkami (np. 1,25ms przy 50Hz; 1,04ms przy 60Hz) Kanały νL1, νL2, νL3, νE; iL1,S1, iL2,S1, iL3,S1, iEE1; iL1,S2, iL2,S2, iL3,S2, iEE2; TD1; TD2; TD3 Wartości skuteczne Okres przechowywania Maks. 80s Odstępy między próbkami Ustalony (20ms przy 50Hz; 16,67ms przy 60Hz) Kanały V1, VE, I1, I2, IEE1, IEE2, P, Q, ϕ, R, X, f-fn

Funkcje dodatkowe Dziennik zdarzeń Przechowywanie zdarzeń z ostatnich 8 zakłóceń Rozmiar bufora maks. 600 zdarzeń Rozdzielczość czasowa 1ms Sygnały ruchowe Maks. 200 wskazań Rozdzielczość czasowa 1ms Odmierzanie czasu Do 6 cyfr dziesiętnych (kryterium: próg prądowy) Statystyki łączeniowe Liczba łączeń Sumaryczny prąd wyłączony dla każdej fazy

Zgodność z wymogami Unii Europejskiej Produkt jest zgodny z wytycznymi Rady Unii Europejskiej ds. koordynacji za-gadnień związanych z kompatybilnością elektromagnetyczną (dyrektywa EMC 89/336/EEC) oraz zastosowaniem sprzętu elektrycznego dla wyspecyfikowa-nych zakresów napięć (dyrektywa w sprawie niskich napięć 73/23 EEC) w państwach członkowskich Unii. Urządzenie zostało zaprojektowane zgodnie z międzynarodowymi normami IEC 60255 i normą niemiecką DIN 57435/Część 303 (nawiązująca do VDE 0435/Część 303). Urządzenie jest przeznaczone do pracy w środowisku przemysłowym zgodnie ze standardami EMC. Zgodność z tymi normami została potwierdzona testami przeprowadzonymi przez Siemens AG wg art. 10 wytycznej dot. zgodności ze standardami ogól-nymi EN 50081-2 i EN 50082-2 dla dyrektywy EMC i standardami EN 60255-6 dla dyrektywy w sprawie niskich napięć.


11


Dane zamówieniowe

Opis Numer zamówieniowy Kod zam.

Wielofunkcyjny przekaźnik zabezpieczeniowy 7UM62 - - 0 generatorów, silników i transformatorów 7UM62

Obudowa, wejścia i wyjścia binarne Obudowa 1/2 19”; 7 BI, 12 BO, 1 zestyk inf. o stanie pracy urządzenia

Obudowa 1/2 19”; 15 BI, 20 BO, 1 zestyk inf. o stanie pracy urządzenia

Przekładnik prądowy: IN 1A

5A

Napięcie pomocnicze (źródło zasilania, poziomy napięciowe) 24 do 48V DC, próg napięciowy dla wejścia binarnego 17V

60 do 125V DC1), próg napięciowy dla wejścia binarnego 17V

110 do 250V DC1), 115/230V AC, próg napięciowy dla wejścia binarnego 73V

Wersja urządzenia Obudowa natablicowa, zaciski dwurzędowe na górze i dole

Obudowa zatablicowa, zaciski wtykowe (złącze 2/3-pinowe)

Obudowa zatabl., zaciski śrubowe (połączenie bezpośrednie/ końcówki montażowe oczkowe)

Domyślne ustawienia regionalne / funkcje / język Region DE, 50Hz, charakterystyki IEC, język niemiecki (może być zmieniany)

Region Świat, 50/60Hz, charakterystyki IEC/ANSI, język angielski (UK) (może być zmieniany)

Region US, 60Hz, charakterystyki ANSI, język angielski (US) (może być zmieniany)

Złącze systemowe (Port B) z tyłu urządzenia Bez portu systemowego



Protokół IEC, światłowód 820nm, złącze ST

Wyjście analogowe 2 x 0 do 20mA

Inne protokoły- Port B

PROFIBUS-DP Slave, elektryczny RS485

PROFIBUS-DP Slave, światłowód 820nm, podwójny pierścień, złącze ST*

MODBUS, elektryczny RS485

MODBUS, światłowód 820nm, złącze ST*

15

2

4

5

B

D

E

A

B

C

0

1

2

3

7

L OE

L OD

L OB

L OA

12

9

9

9

9 1
1

* Nie z pozycją 9=B; jeżeli

9=”B”, prosimy zamawiać urządzenie 7UM62 z portem RS485 i oddzielny konwerter światłowodowy.

1) Zmiana pomiędzy dwoma za-kresami napięcia pomocniczego może być dokonana przy po-mocy zworek.

⋅

Tylko Port C (złącze serwisowe) DIGSI 4 / modem, elektryczny RS232

DIGSI 4 / modem, moduł RTD, elektryczny RS485

Port C (złącze serwisowe) i Port D (dodatkowe złącze)

Port C (złącze serwisowe) DIGSI 4 / modem, elektryczny RS232

DIGSI 4 / modem, moduł RTD, elektryczny RS485

Port D (złącze dodatkowe) Moduł RTD, światłowód 820nm, złącze ST

Moduł RTD, elektryczny RS485

Wyjścia analogowe 2 x 0 do 20mA

Kontynuacja na stronie 11/61

1

2

9 M

12

A

F

K


Dane zamówieniowe

Opis Numer zamówieniowy

Wielofunkcyjny przekaźnik zabezpieczeniowy 7UM62 - - 0 generatorów, silników i transformatorów 7UM62 Funkcje pomiarowe Bez rozszerzonych funkcji pomiarowych Wartości min./maks., pomiary energii

Funkcje1)

Generator Podstawowy Generator Standardowy Generator Pełny

Silnik asynchroniczny

Transformator Funkcje dodatkowe1)

Bez funkcji dodatkowych

Czułe zabezpieczenie doziemne wirnika i 100% zabezpieczenie doziemne stojana

Odłączenie od systemu (df/dt i skok wektorów)

Akcesoria

Opis Numer zam.

DIGSI4 Oprogramowanie do konfiguracji i eksploatacji przekaźników zabezpieczeniowych firmy Siemens, pracujące w środowisku MS Windows (wersja Windows 95 lub wyższa), załączone przykłady urządzeń, Comtrade Viewer i podręcznik w wersji elektronicznej, jak również podręcznik w wersji drukowanej „Getting started” oraz kable połączeniowe (miedziane). Basis Pełna wersja z licencją dla 10 komputerów, na płycie CD-ROM (autoryzacja przez numer seryjny) 7XS5400-0AA00 Demo Wersja demo na płycie CD-ROM 7XS5401-0AA00

Professional Pełna wersja: DIGSI4 Basis i dodatkowo SIGRA (analizator zakłóceń) CFC Editor (edytor logiki), Display Editor (edytor wyświetlacza domyślnego i sterowniczego) i DIGSI4 Remote (zdalne operacje) 7XS5402-0AA00

SIGRA

(zasadniczo zawarty w DIGSI Professional, ale może być zamawiany oddzielnie) Oprogramowanie do wizualizacji graficznej, analizy i oceny zarejestrowanych zakłóceń. Może być również używany do rejestracji zakłóceń z urządzeń

3 0

B A

F C

H

BA

E

innych wytwórców (format Comtrade), pracujący w środowisku MS Windows 95/98/ME/NT/2000. Zawiera przykłady, podręcznik w wersji elektronicznej i licencję dla 10 komputerów. Autoryzacja przez numer seryjny. Na płycie CD-ROM. 7XS5410-0AA00

Kable połączeniowe

(zawarte w DIGSI4, ale mogą być zamawiane oddzielnie) Pomiędzy PC / notebookiem / laptopem (złącze 9-pinowe), a przekaźnikiem zabezpieczeniowym (złącze 25-pinowe) 7XV5100-2 Pomiędzy PC / notebookiem / laptopem (złącze 9-pinowe), a przekaźnikiem zabezpieczeniowym (złącze 9-pinowe) 7XV5100-4

Jednostka sprzęgająca do zabezp. ziemnozwarciowego wirnika 7XR6100-0CA00

Rezystor szeregowy do zabezp. ziemnozwarciowego wirnika 3PP1336-0DZ-013002

Dzielnik napięcia (10:1, 20:1) 3PP1326-0BZ-012009

1) Dokładniejsza informacja o funkcjach w Tabeli 11/3 na stronie 11/33.

Dzielnik napięcia (5:1, 5:2) 3PP1336-1CZ-013001


11


Akcesoria

Opis Numer zam.

Generator 20Hz 7XT3300-0CA00

Filtr pasmowy 20Hz 7XT3400-0CA00

Przekładnik prądowy (400A / 5A) 4NC1225-2CK20

Jednostka kontrolna dla zabezpieczenia ziemnozwarciowego wirnika (0,5 do 4Hz) 7XT7100-0EA00

Rezystor dla zabezpieczenia ziemnozwarciowego wirnika z nap. 1 do 3Hz 7XR6004-0CA00

Urządzenie do pomiaru temperatury (moduł RTD) 24 do 60V AC/DC 7XV5662-2AD10 90 do 240V AC/DC 7XV5662-5AD10

Instrukcja obsługi do 7UM62 C53000-G1176-C149-1

Opis Numer zam. Ilość w opakow. Dostawca Rys. Złącze 2-pinowe C73334-A1-C35-1 1 Siemens 11/60 3-pinowe C73334-A1-C36-1 1 Siemens 11/61 Złącze CI2 0,5 do 1mm2 0-827039-1 4000 AMP1)

zaciskane 0-827396-1 1 AMP1)

CI2 1 do 2,5mm2 0-827040-1 4000 AMP1)

0-827397-1 1 AMP1)

Typ II+ 0,75 do 1,5mm2 0-163083-7 4000 AMP1)

0-163084-7 1 AMP1)

Zaciskarka do Typu III+ 0-539635-1 1 AMP1) i dopasowane żeńskie 0-539668-2 AMP1) do CI2 0-734372-1 1 AMP1) i dopasowane żeńskie 1-734387-1 AMP1) Szyna montażowa C73165-A63-D200-1 1 Siemens 11/59 Zwory Do obwodów prądowych C73334-A1-C33-1 1 Siemens 11/62 Do innych obwodów C73334-A1-C34-1 1 Siemens 11/63 Pokrywa bezpieczeństwa duża C73334-A1-C31-1 1 Siemens do zacisków mała C73334-A1-C32-1 1 Siemens

Lokalny przedstawiciel Siemensa poinformuje 1) AMP Deutschland GmbH o najbliższym dostawcy. Amperestr. 7-11 63225 Langen Germany

Rys. 11/59 Szyna monta-żowa dla modułów 19”



Rys. 11/63 Zwora do obwodów napięciowych i sygnalizacy- jnych

Rys. 11/62 Zwora do obwodów prądowych

1
1 Tel.: +49 6103 709-0 Fax.: +49 6103 709-223


Schemat połączeń



IRIG B / DCF77


IEC 60870-5-103 PROFIBUS-DP MODBUS RTU

Złącze serwisowe

Temp. szeregowe lub 2x20mA

Zasilanie


(Rozr.)

(optyczny tylko IEC)

(patrz in-strukcja)

Obudowa natablicowa

Obudowa zatablicowa


11


Schemat połączeń

1

Obudowa natablicowa

Obudowa zatablicowa


(Rozr.)


Zasilanie

1



IRIG B / DCF77


(patrz in-strukcja)


Złącze serwisowe




Schemat połączeń


Obudowa natablicowa

Obudowa zatablicowa


IRIG B / DCF77



Złącze serwisowe


Zasilanie

Zestyk inf. o stanie pracy urządzenia (NZ lub NO zworką)(Rozr.)


(patrz in-strukcja)


11


Schemat połączeń

1

Obudowa natablicowa

Obudowa zatablicowa


Zasilanie


(Rozr.)

1




IRIG B / DCF77



Złącze serwisowe


(patrz in-strukcja)

S:SIEMENS IN ARBEITSIP 2001ENInhaltInhalt en · SIPROTEC 4 7UM62 Wielofunkcyjne zabezpieczenie...

Documents

Transcript of S:SIEMENS IN ARBEITSIP 2001ENInhaltInhalt en · SIPROTEC 4 7UM62 Wielofunkcyjne zabezpieczenie...