Sistema de Testes e Ensaios de Proteção OMICRON
Adimarco Representações e Serviços Ltda Rio de Janeiro SETEMBRO – 2005
SISTEMA DE TESTE E ENSAIOS DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Setembro / 2005
Sistema de Teste e Ensaios de Proteção OMICRON Todos os direitos de reprodução são reservados Adimarco Representações e Serviços LTDA DESIGNADO PARA USO INTERNO.
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Sistema deTeste e Ensaios de Proteção OMICRON
SISTEMA DE TESTE E ENSAIOS DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte I: Conceitos e Definições
Cap 01 : A Adimarco Representações e Serviços LTDA Resumo Este texto apresenta a Adimarco Representação e Serviços LTDA. Sua relação com a Omicron eletronics e suas atividades.
1. A ADIMARCO A Adimarco Representações e Serviços LTDA. atua desde 1988 com o firme compromisso de levar até o cliente o que de melhor existe quanto à implementação de soluções de alta tecnologia e custos adequados. Para tal, realiza uma rigorosa seleção de suas representadas de forma a garantir seu padrão de excelência, tanto no fornecimento de equipamentos quanto na prestação de serviços. A Adimarco opera em dois segmentos distintos: Aviação e Setor Elétrico, sendo para o segundo figura como uma das grandes parceiras de empresas do setor elétrico nacional e empresas prestadoras de serviços com a representação distribuição exclusiva da OMICRON Eletronics no Brasil.
A OMICRON Eletronics é uma companhia internacional que desenvolve, fabrica e vende equipamentos de testes com a mais sofisticada tecnologia para a realização dos mais avançados testes de proteções elétricas, medidores de energia e transdutores utilizados em sistemas elétricos. Combinando inovação, avançadas tecnologias e um software com soluções criativas a OMICRON alcançou o status de líder mundial nesse nicho de mercado. Contando com uma equipe de profissionais altamente qualificados, com larga experiência no mercado, complementados com consultores de renome nacional e internacional, e aliado aos equipamentos de última geração, a Adimarco cumpre sua missão básica de oferecer serviços com um alto padrão de qualidade e confiabilidade. Este sistema de trabalho permite uma ampla capacitação técnica de prestação de serviços e consultorias
Figura 2 – Prestação de serviço Adimarco – Qualidade e Alta Tecnologia 1.1. Figura 1 – Omicron – Inovação, avançadas tecnologias e soluções criativas.
Recursos Materiais
Testes e ensaios em relés de proteção são realizados utilizando-se a mala de teste de relés OMICRON CMC 256-6 EP (Precisão Estendida). A precisão extremamente alta dos amplificadores
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CAP 01: A Adimarco Representações e Serviços LTDA
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIOS DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte I: Conceitos e Definições
de tensão e corrente da CMC 256-6 EP ideal para a calibração e teste dos mais novos relés e medidores de energia (classe acima de 0.2S de acordo com a norma IEC687, 0 .. 300V trifásico); as características adicionais da CMC 256-6 EP provêm uma solução completa para desenvolvimento e aplicações especiais, tais como: testes de tipo, testes de aceitação, calibração de dispositivos, ou teste de performance de produtos.
Teste e ensaios em equipamentos de subestação são realizados com sistema de teste primário multifuncional para comissionamento e Manutenção de Subestações – CPC 100 – o único sistema mundial que permite o teste automatizado de transformadores de potencia, TC’s, TP’s, teste de resistência entre outros. Fornece mais de 800 A e 2000 V. Possui um PC integrado. A rotina do software testa grande parte dos equipamentos da subestação, criando automaticamente relatórios configuráveis. O design compacto (29 Kg) e o software inovador poupam tempo de teste e minimiza o custo de transporte. Correntes e tensões analógicas podem ser medidas com uma precisão muito alta. O medidor de O troca automaticamente de faixa de µO para kO permitindo uma grande variedade de aplicações. Medição de resistência de aterramento. O teste em equipamentos não convencionais como bobinas Rogowski ou sensores de corrente completam o espectro de testes.
Figura 3 – Prestação de serviço Adimarco – utilização de sistemas de teste OMICRON Quando se realizam testes ponta a ponta dos esquemas de proteção de linhas, são necessárias várias partidas simultaneamente. A CMGPS é uma unidade baseada em sincronização GPS que e usada com os equipamentos de teste CMC. O CMGPS recebe os sinais dos satélites do sistema de posicionamento global (GPS) e proporciona uma saída no tempo especificado pelo usuário. Este sinal de clock é usado como entrada de trigger para a partida da unidade CMC. O CMGPS foi desenvolvido para cumprir os requisitos de testes de campo, porque o receptor de GPS normal tem algumas desvantagens (tamanho, peso, funcionamento complicado).
Figura 5 – Teste e ensaios em equipamentos de subestação 1.2.
Áreas de Atuação
Manutenção Preventiva, teste e ensaios em relés de proteção; Ø Comissionamento de novas instalações Ø
Figura 4 – CMGPS OMICRON
Ø
Teste de aceitação em painéis de controle e proteção
Ø
Calibração de medidores e transdutores
Ø
Testes ponta transmissão
a
ponta
em
linhas
de
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIOS DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte I: Conceitos e Definições
Aplicação de arquivos de faltas com eventos transitórios que contêm sinais analógicos de tensões e correntes simultaneamente nas duas pontas da LT, sincronizada via GPS. Ø Medidas de baixa resistência µΩ (contatos, conectores “buswire”); §
Ø
Teste e ensaio em Equipamentos: Transformadores de Corrente indutivos (TC) § Corrente secundária com magnitude e ângulo (erro de ângulo do TC) § Relação de transformação com erro em valor percentual § Polaridade nos terminais do TC § Burden em VA e fator de potência (cos ϕ) § Tensão secundaria em magnitude e ângulo § Curva de excitação do TC § Resistência do enrolamento § Determinação do escoamento da corrente fluindo através do isolamento q Transformadores de Potencial indutivos (TP) § Relação de transformação com erro em valor percentual § Polaridade nos terminais do TPC § Burden em VA do secundário e fator de potência (cos ϕ) § Corrente secundaria em magnitude e ângulo § Resistência do enrolamento § Determinação do escoamento da corrente fluindo através do isolamento q Transformadores de Potencial Capacitivos (TPC) § Relação de transformação com erro em valor percentual § Polaridade nos terminais do TPC § Burden em VA do secundário e fator de potência (cos ϕ) § Valores de Impedâncias internas co TPC (R, L e C); § Corrente secundaria em magnitude e ângulo q Transformadores de Potência § Relação de transformação (por Tap)
q
§ §
Resistências e Continuidade do LTC Resistência de enrolamento
2. A OMICRON ELETRONICS OMICRON eletronics é uma companhia internacional que provê soluções inovadoras para testes primários e secundários. Combinando inovação, tecnologia de ponta, e soluções criativas de software, A OMICRON tem conseguido o status de líder mundial dentro deste nicho de mercado. Com vendas em mais de 100 países, escritórios na Europa, Estados Unidos e Ásia, e uma rede mundial de distribuidores e representantes, a OMICRON tem verdadeiramente construído uma reputação como fornecedor da mais alta qualidade. Os testes automatizados e a capacidade de documentação das soluções de teste OMICRON são importantes benefícios à luz das mudanças das condições de mercado, resultando em organizações reestruturadas que requerem “fazer mais com menos”. Hoje, os produtos OMICRON giram em torno de conceitos de testes que provê soluções para muitos desafios criados por estas tendências competitivas de mercado. A integração de um hardware leve e confiável com um software flexível e amigável se chama OMICRON Test Universe. Serviços na área de Consultoria, comissionamento, teste de relés e treinamento, faz com que a OMICRON tenha uma gama completa de produtos. A especialização dos testes em sistemas elétricos de potência junto com uma liderança visionária permite a OMICRON continuar com desenvolvimentos inovadores de seu sistema de testes para satisfazer às novas necessidades que os clientes necessitam para o século XXI.
3. CURSOS ADIMARCO O curso de utilização da caixa de teste OMICRON é fundamental para habilitar os usuários a um conhecimento pleno e melhor aproveitamento do equipamento e de seu software. O material didático é preparado por equipe especializada, com larga experiência no setor elétrico, visando abordar os aspectos da instalação e equipamentos do cliente, utilizando-
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIOS DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte I: Conceitos e Definições
se os procedimentos de testes nos relés indicados pelo cliente como base do material apresentado no curso. Para tal, o cliente deve disponibilizar, não só a documentação técnica, mas também os equipamentos necessários.
Os cursos são estruturados segundo a necessidade do cliente ou já preparados como nossos cursos de catálogo, entre eles: § Sistema digital de teste de proteção de sistemas elétricos § Proteção de sistemas elétricos – testes e ensaios § Proteção de Máquinas elétricas § Proteção de linhas de transmissão § Proteção de transformadores § Manutenção de equipamentos elétricos
4. CONTATOS ADIMARCO Representações e Serviços Ltda. Av das Américas 500 - Bloco 21 - Sala 336 Barra da Tijuca 22640-100- Rio de Janeiro - RJ – BRASIL
Figura 6 – Aulas expositivas e testes práticos Após o curso, os participantes do curso estarão aptos a utilizar com desenvoltura o equipamento. Além dos cursos de utilização da caixa de teste OMICRON, a Adimarco oferece vários cursos, sempre visando oferecer ao cliente soluções a custos adequados.
Eng Marcelo Paulino Departamento Técnico-Comercial Ph: 55 21 2494 7140 Fax:55 21 2494 7141 email:
[email protected]
Figura 7 – Aulas práticas in company
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIOS DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte I: Conceitos e Definições
Cap 02 : Característica de Hardware Resumo Este capítulo descreve as características dos equipamentos OMICRON, mostrando os diferentes tipos de hardware associado a cada modelo.
1. CARACTERÍSTICAS GERAIS A linha CMC da OMICRON consiste de equipamento de teste trifásico para qualquer tipo de proteção elétrica (21, 24, 25, 27, 32, 37, 46, 47, 50, 51, 55, 59, 60, 62, 67, 68, 76, 78, 79, 81, 85, 86, 87g e 87gt, 92), controlado por um microcomputador. Possui conversor Digital / Analógico de 16 bits. O amplificador de tensão é autoprotegido contra curto-circuito e sobrecarga e o amplificador de corrente é protegido contra a abertura intencional da corrente ou sobrecarga. O equipamento é digital assim como sua própria calibração. Possui um autocheque da calibração para não necessitar de padrão externo de referência. 1.1.
CMC 156
O equipamento possui um peso de aproximadamente 9.8 Kg, e seus hardwares contem os seguintes elementos: § §
§
§
§ §
Uma seção de geração de sinal que provê doze canais independentes Uma seção de amplificação com três amplificadores de tensão e três de corrente, Uma seção de temporização numérica de alta precisão com dez entradas binárias para detecção de seqüência de contatos Uma seção de medição analógica com duas entradas analógicas para a medição de sinais de transdutores Quatro relés de saída Circuitaria completa de controle de sistema
Figura 1 – Equipamento CMC156 A geração de sinais é executada digitalmente (Tecnologia DSP). A conversão D/A de 16-bit resulta em um sinal de alta qualidade inclusive para pequenas amplitudes. Em adição as seis saídas da seção de amplificação, seis canais independentes com baixo nível de sinal estão disponíveis na parte traseira da unidade. Eles podem ser usados para controlar amplificadores externos, para aplicações que necessitem mais que três fases de tensões ou correntes. Por exemplo, o teste em proteções diferenciais, ou aplicações que necessitem de correntes, tensões e potências de saída maiores que as disponíveis na CMC156. Os sinais de baixo nível podem também ser usados para o teste de equipamentos que tenham entradas de baixo nível, tais como adaptadores de fibra ótica. 1.2.
CMC 256
O equipamento CMC 256 é disponível em duas versões. CMC 256-6 com seis fases com saída de corrente de 6 x 12.5 A e com três fases CMC 256-3 com saída de corrente de 3 x 25 A. Comparando à CMC 156, a CMC 256 oferece as seguintes características adicionais: - Saída de Tensão de 0 a 300 V: Para testes em relés de proteção que necessitem de altas tensões (acima de 600 V fase-terra) na industria, medidores e transdutores de medição.
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CAP 02 : Característica de Hardware
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIOS DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte I: Conceitos e Definições
- Quatro controles independentes da tensão de saída 0 a 300 V: Por exemplo, para o teste conveniente de dispositivos de sincronismo ou geradores com tensão residual - Saída de Correntes 6 x 12,5 A ou 3 x 25 A: Alta potência para o teste de relés eletromecânicos sem o amplificador adicional. Seis correntes de saída (CMC 256-6); permite o teste na proteção diferencial de transformadores de dois enrolamentos sem o adicional amplificador externo de corrente. - Fonte DC independente (0 a 264V, 50 W): Por exemplo, para Relé de potência. - Entrada de medida analógica: (com o opcional EnerLyzer) Suprindo todas as dez entradas binárias com funções de medidas analógicas para tensões acima de 600 V e correntes (utilizando clamps de corrente). Amplitude, freqüência, fase, medição de potência, gravação e analise dos sinais transitórios, trigger de eventos, etc.
1-fase AC (L-L) DC (L-N)
1 x 0 ... 250 V 1 x 0 ... ± 125 V
Potência 3-fases AC (L-N) 1-fase AC (L-N) 1-fase AC (L-L) AC (L-N) Resolução Precisão Distorção (THD+N) gar.)
3 x 50 VA até 125 V 1 x 100 VA até 125 V 1 x 100 VA até 250 V 1 x 90 W até ± 125 V 6 mV 1 Current Set I>1 Time Delay I>1 TMS I>1 Time Dial I>1 Reset Char I>1 tRESET I>2 Function I>2 Current Set
3. CONFIGURAÇÃO DO TESTE
Ajuste IEC VInverse 500 mA 0s 1 DT 0s DT 1,5 x In A
3.1.
0s
Objeto a ser testado
Conforme descrito no capítulo 08, são preenchidos os dados do objeto a ser testado.
Figura 1 – Objeto sob teste : © ADIMARCO Representações e Serviços LTDA
CAP 18: Modelo de Teste – Relé Micom P343 (50/51)
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Figura 2– Dispositivo de Proteção
Figura 3 – Definição da Característica
4. TESTE PRONTO
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CAP 18: Modelo de Teste – Relé Micom P343 (50/51)
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Figura 4 – Teste a ser realizado
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CAP 18: Modelo de Teste – Relé Micom P343 (50/51)
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Cap 19 : Modelo de Teste Relé ZIV - ZLS (50/51) Resumo Este texto mostra passo a passo a montagem dos procedimentos de teste da função sobrecorrente (50/51) do relé ZIV.
è
Alavanca de Tempo = 0,6
è
Curva - IEC (VI)
è
Ipickup = 1 A
2. CONSTRUÇÃO CARACTERÍSTICA
1. AJUSTES E CÁLCULOS Neste caso a elaboração dos cálculos e a apresentação dos ajustes são relativamente simples, sendo eles:
DA
CURVA
Utilizando o software Overcurrent, são apresentadas as telas de configuração do teste, relativas ao primeiro passo da Lei de OHM. É configurada a tela Ajuste do Dispositivo, com os dados nominais do sistema e a descrição do equipamento ser testado.
Tabela 1 – Configuração das saídas do relé
Figura 1 – tela de parametrização do relé
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CAP 19: Modelo de Teste – Relé ZIV ZLS (50/51)
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Figura 2 – tela de Ajustes do Dispositivo Na tela Protection Device são as características do dispositivo de proteção, como as tolerâncias de tempo e corrente, o grupo de falta a ser testado, bem como a direcionalidade do sistema de proteção.
São definidos os parâmetros do grupo de falta com as correntes de pickup e o dial de tempo.
Figura 3 – tela do Dispositivo de Proteção
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CAP 19: Modelo de Teste – Relé ZIV ZLS (50/51)
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Para a definição da curva tempo-corrente, parametrizando a atuação do relé, utilza-se a opção Curva Pré Definida – IEC Muito Inversa. Definida a curva, segundo a parametrização do relé a ser testado, no caso a
curva IEC VI (muito inversa), e de posse da tabela dos pontos de tempos correspondente a corrente aplicada, os dados são inseridos no software.
Figura 4 – Opções de características IEC
Figura 5 – Definição de característica
3. AJUSTES DO TESTE São definidos os intervalos para aplicação dos pontos de teste sobre a curva tempocorrente, definida no item anterior. A tela Add Multiple mostra que deve-se definir o intervalo de teste, ou seja, os valores iniciais e finais do intervalo e o passo de aplicação dos pontos dentre do intervalo definido.
Figura 6 – Definições dos pontos de teste
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CAP 19: Modelo de Teste – Relé ZIV ZLS (50/51)
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Automaticamente o software indica o número total dos pontos a serem testados. Quanto o operador aciona Add to Table, tais pontos são plotados na tela de teste.
Assim, a figura 7 mostra a tela de teste pronta para executa-lo.
Figura 7 – Tela de teste
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CAP 19: Modelo de Teste – Relé ZIV ZLS (50/51)
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Cap 20 : Modelo de Teste Relé Beckwith M3425A (51N) Resumo Este texto mostra passo a passo a montagem dos procedimentos de teste da função sobrecorrente (51N) do relé – Relé Beckwith M3425A.
1. CONCEITUAÇÃO É utilizada para a proteção de faltas à terra. A família de curvas abaixo obedecem a norma IEC Very Inverse..
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CAP 20: Modelo de Teste – Relé Beckwith M3425A (51N)
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
2. AJUSTES
3. TESTES
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CAP 20: Modelo de Teste – Relé Beckwith M3425A (51N)
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Tabela mostrando a avaliação dos pontos testados
Teste executado sob a característica gráfica da função 51N
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CAP 20: Modelo de Teste – Relé Beckwith M3425A (51N)
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Cap 21 : Modelo de Teste Relé SIEMENS 7SA611 (21) RESUMO Este texto mostra passo a passo à montagem dos procedimentos de teste da função distância (21) do relé 7SA611
1. CONEXÕES É mostrado o diagrama de conexões do relé 7SA611.
Figura 2 – Característica d relé 7SA611 2.1.
Parametrização do Relé
2.1.1. Zona 1 Figura 1 – Diagrama de conexões
2. CONSTRUÇÃO DA CURVA CARACTERÍSTICA Utilizando o software Advanced Distance, são apresentadas as telas de configuração do teste, relativas ao primeiro passo da Lei de OHM. A característica parametrizada dos ajustes de zona no relé 7SA611 é mostrada na figura 2, a seguir.
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CAP 21: Modelo de Teste – Relé SIEMENS 7SA611 (21)
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
2.1.2. Zona 2
2.1.3. Zona 3
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CAP 21: Modelo de Teste – Relé SIEMENS 7SA611 (21)
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
2.1.4. Zona 4
2.1.5. Zona 4 extendida
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CAP 21: Modelo de Teste – Relé SIEMENS 7SA611 (21)
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
2.2.
Ajustes do Dispositivo
É configurada a tela “Ajustes do Dispositivo”, com os dados nominais do sistema e a descrição do equipamento ser testado. As zonas de proteção são configuradas segundo os procedimentos apresentados no capítulo 9, com
os dados parametrizados na ordem de ajuste do relé. A ordem de ajuste mostrada neste capítulo figura apenas como exemplo didático. Através das ferramentas para ajustes de zona e edição da característica da função 21, o testador pode facilmente modifica-las.
Figura 3 – Ajustes do dispositivo : © ADIMARCO Representações e Serviços LTDA
CAP 21: Modelo de Teste – Relé SIEMENS 7SA611 (21)
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
2.3.
Configuração de Hardware
Zona 1 Fase-Terra
Zona 2 Fase-Fase
2.4.
Montagem da Curva Característica
Zona 1 Fase-Fase
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CAP 21: Modelo de Teste – Relé SIEMENS 7SA611 (21)
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Zona 2 Fase-Terra
Zona 4 Fase-Fase
Zona 3 Fase-Fase
ona 4 Fase-Terra
Zona 3 Fase-Terra
Zona Estendida Fase-Fase
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CAP 21: Modelo de Teste – Relé SIEMENS 7SA611 (21)
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Zona Estendida Fase-Terra
2.5.
Montagem das linhas de Teste
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CAP 21: Modelo de Teste – Relé SIEMENS 7SA611 (21)
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Cap 22 : Modelo de Teste SEL 321 (21) Resumo Este texto mostra um exemplo de montagem da curva característica para o teste da função distancia (21) do relé SEL 321
1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS
faltas, e pode ser configurada segundo as características de proteção de zona escolhidas pelo usuário. Assim mostramos como exemplo a montagem de algumas zonas de proteção da função 21 do relé SEL321 segundo descrito no capítulo 09.
A proteção de distância pode ser habilitada ou desabilitada para todos os tipos de
Figura 1 – Ajuste do Dispositivo : © ADIMARCO Representações e Serviços LTDA
CAP 22: Modelo de Teste – SEL 321 (21)
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
2. CARACTERÍSTICA DE ZONA 1 FASE-TERRA - QUADRILATERAL Z1ANG = 86,52 RG! = 4
Z1ANG = 86,52 Z1MAG = 3,96
Figura 2 - Característica de Zona 1 Fase-Terra - Quadrilateral
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CAP 22: Modelo de Teste – SEL 321 (21)
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
3. CARACTERÍSTICA DE ZONA 1 FASE-TERRA - MHO Z1MG = 3,96
Z1ANG = 86,52
Figura 2 - Característica de Zona 1 Fase-Terra – MHO
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CAP 22: Modelo de Teste – SEL 321 (21)
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
4. CARACTERÍSTICA SEL 321 – FUNÇÃO 21
Figura 3 Característica SEL 321 – função 21
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CAP 22: Modelo de Teste – SEL 321 (21)
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Cap 23 : Modelo de Teste Relé Micom P437 (21) Resumo Este texto mostra passo a passo a montagem dos procedimentos de teste da função distância (21) do relé Micom P437.
Veremos neste capitulo a conceituação da função distância para o rele P437. Mostraremos também a utilização do software de comunicação e a respectiva parametrazação da função para o ensaio com a mala OMICRON.
1. CARACTERÍSTICA DE OPERAÇÃO DO RELE
Figura 1 – Caracteristica de operação
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CAP 23: Modelo de Teste – Relé Micom P437 (21)
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Figura 2 – Elementos da caracteristica de operação
Figura 3 – Parametrização e ajustes do rele (1)
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CAP 23: Modelo de Teste – Relé Micom P437 (21)
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Figura 4 – Parametrização e ajustes do rele (2)
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CAP 23: Modelo de Teste – Relé Micom P437 (21)
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Figura 5 – Parametrização e ajustes do rele (3)
2. CONSTRUÇÃO CARACTERÍSTICA
DA
CURVA
É configurada a tela Ajuste do Dispositivo, com os dados nominais do sistema e a descrição do equipamento ser testado.
Utilizando o software Distance, são apresentadas as telas de configuração do teste, relativas ao primeiro passo da Lei de OHM. : © ADIMARCO Representações e Serviços LTDA
CAP 23: Modelo de Teste – Relé Micom P437 (21)
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Figura 3 – Característica de operação do relé ZONA 1 FASE-FASE
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CAP 23: Modelo de Teste – Relé Micom P437 (21)
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ZONA 1 FASE-TERRA
ZONA 2 FASE-FASE
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CAP 23: Modelo de Teste – Relé Micom P437 (21)
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
ZONA 2 FASE-TERRA
ZONA 3 FASE-FASE
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CAP 23: Modelo de Teste – Relé Micom P437 (21)
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
ZONA 3 FASE-TERRA
3.
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CAP 23: Modelo de Teste – Relé Micom P437 (21)
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Cap 24 : Modelo de Teste Relé SEL587 (87) Resumo
1. AJUSTES E CÁLCULOS
Este texto mostra passo a passo a montagem dos procedimentos de teste da função diferencial de fase (87) do relé SEL587.
Os ajustes e cálculos da parametrização do SEL587 são apresentados no anexo.
2. CONEXÕES E ESQUEMAS DO RELÉ
Figura 1 – Painel de conexões do relé SEL587
Figura 2 – Diagrama de ligação
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Figura 3 – Diagrama lógico do relé
3. MONTAGEM DA CURVA CARACTERÍSTICA
Figura 4 – Característica de operação do relé
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Start Point1 Ibias = 0 Idiff = 0,3 End Point1 Ibias = 1,2 Idiff = 0,3
Figura 5 – Característica de operação do relé 3.1.
Primeiro Ramo Figura 6 – Primeiro Ramo da característica de operação do relé
0,25 = CD / OC 0,25 = 0,3 / OC => OC = 1,2 IBIAS1 = 1,2
Figura 7 – Construção do primeiro ramo 3.2.
Segundo Ramo
0,25 = AB / OB => 0,25 = AB / 3
AB = 0,75 => Idiff2 = 0,75 Start Point2 Ibias = 1,2
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CAP 24: Modelo de Teste – Relé SEL 587 (87)
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Idiff = 0,3 End Point2 Ibias = 3 Idiff = 0,75
Figura 8 – Segundo Ramo da característica de operação do relé
Figura 9 – Construção do segundo ramo 3.3 – Terceiro Ramo 0,75 = (4 – 0,75) / (IBIAS3 - 3) IBIAS3 = 7,33 Logo, Start Point3
Ibias = 3 Idiff = 0,75 End Point3 Ibias = 7,33 Idiff = 4
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Figura 10 – Construção do terceiro ramo
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Cap 25 : Modelo de Teste Relé SIEMENS 7UT512 (87) 1126 Processing of zero sequence current of wind. 2 Ioelimination
RESUMO Este texto mostra passo a passo a montagem dos procedimentos de teste da função diferencial de fase (87) do relé 7UT512.
1. AJUSTES E CÁLCULOS Os ajustes e cálculos da parametrização do Relé 7UT512 são apresentados anexos.
2. MONTAGEM CARACTERÍSTICA 2.1.
DA
CURVA
Ajustes
Settings Parameter set A 1100 TRANSFORMER DATA 1102 Rated voltage of winding 1 of transformer 138.0 kV 1103 Rated apparent power of winding 1 40.0 MVA 1104 Primary rated current of CT winding 1 300 A 1105 Starpoint formation of CT winding 1 Towards transformer 1106 Processing of zero sequence current of wind. 1 Without 1121 Vector group numeral of winding 2 1 1122 Rated voltage of winding 2 of transformer 13.8 kV 1123 Rated apparent power of winding 2 40.0 MVA 1124 Primary rated current of CT winding 2 2500 A 1125 Starpoint formation of CT winding 2 Towards transformer
1600 TRANSFORMER DIFFERENTIAL PROTECTION DATA 1601 State of differential protection on 1603 Pick-up value of differential current 0.20 I/InTr 1604 Pick-up value of high set trip 8.0 I/InTr 1606 Slope 1 of tripping characteristic 0.25 1607 Base point 2 for slope 2 of tripping charact. 2.5 I/InTr 1608 Slope 2 of tripping characteristic 0.50 1610 State of 2nd harmonic restraint on 1611 2nd harmonic contend in the different. current 15 % 1612 Time for cross-blocking with 2nd harmonic 2 *1P 1613 Choice a further (n-th) harmonic restraint 5th harmonic 1614 n-th harmonic contend in the differen. current 30 % 1615 Active time for cross-blocking with n-th harm. 2 *1P 1616 Limit IDIFFmax of n-th harmonic restraint 1.5 I/InTr 1617 Max. blocking time at CT saturation 8 *1P 1618 Min. restr. current for blocking at CT satur. 7.00 I/InTr 1625 Trip time delay of diff. current stage IDIFF> 0.00 s 1626 Trip time delay of diff. current stage IDIFF>> 0.00 s 1627 Reset delay after trip has been initiated 0.10 s 2100 BACK-UP OVERCURRENT PROTECTION 2101 State of back-up overcurrent protection on 2103 Pick-up value for high current stage I>> 30.00 I/In 2104 Delay time for I>> TI>> +* s 2111 Overcurrent time stage characteristic Normal inverse 2112 Pick-up value of overcurrent time stage I> 30.00 I/In 2113 Delay time for I> TI> +* s 2114 Pick-up value of overcurrent time stage Ip 1.44 I/In 2115 Time multiplier for Ip (inverse time IDMT) Tp 1.30 s 2116 Method of RMS calculation for IDMT Without harmonics 2118 Reset delay after trip has been initiated 0.10 s 2121 Effective stage after manual closing of CB Ineffective 2900 MEASURED VALUE SUPERVISION 2903 Symmetry threshold for current monitoring 0.50 I/In 2904 Symmetry factor for current monitoring 0.50
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CAP 25: Modelo de Teste – Relé SIEMENS 7UT512 (87)
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Figura 1 – Painel de conexões do relé SEL587
3. MONTAGEM DA CURVA CARACTERÍSTICA
Figura 2 – Curva de Slopes – 7UT512
3.1.
Primeiro Ramo
Idiff = 0,2 (1603) Ponto Final1 Ibias = 0,8 Idiff = 0,2
Ponto Inicial1 Ibias = 0
0,25 = AB / OB Ibias1 = 0,2 / 0,25 Ibias1 = 0,8
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CAP 25: Modelo de Teste – Relé SIEMENS 7UT512 (87)
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
3.2.
Segundo Ramo
8 – 0,25 x Ibias2 = 9 Ibias2 = 5 Idiff2 = 1,25 Logo: Ponto Inicial2 Ibias = 0,8 Idiff = 0,2 (1603) Ponto Final2 Ibias = 5 Idiff = 1,25
0,5 = 8 / (Ibias3 – 2,5) Ibias3 = 18,5
3.3.
Terceiro Ramo
Ponto Inicial3 Ibias = 5 Idiff = 1,25 Ponto Final3 Ibias = 18,5 Idiff = 8 (1604) 0,25 = Idiff2 / Ibias2 (1) 0,5 = (8 – Idiff2) / (18,5 – Ibias2) (2) 8 – Idiff2 = 9,25 – 0,5 Ibias2 De (1) Temos Idiff2 = 0,25 x Ibias2 Substituindo, Temos
Resumindo:
1 2 3
Idiff PInicial 0,2 0,2 1,25
Pfinal 0,2 1,25 8
Ibias Pinicial 0 0,8 5
Pfinal 0,8 5 18,5
Tabela 1 – Resumo Utilizando o software Omicron Test Universe, módulo Advanced Diferential, temos :
Segundo Ramo
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Segundo Ramo
Terceiro Ramo
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
4. MONTAGEM DA CARACTERÍSTICA DE RESTRIÇÃO HARMÔNICA 4.1.
4.2.
Quinto Harmônico
Segundo Harmônico
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Cap 26 : Funções Especiais de Proteção: SWITCH ONTO FAULT Relé SEL321 Resumo Este texto apresenta um exemplo de teste da função SOTF em um relé SEL 321
A lógica de SOTF (Switch Onto Fault) permite especificar elementos para Trip por um tempo ajustável após o fechamento do Disjuntor. Esses elementos são especificados na variável lógica chamada MTO.
1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS
Figura 1 – Lógica de SOTF em um relé SEL321 Temos duas maneiras de trabalhar com essa função : ENCLO = Y Após o fechamento do disjuntor, a saída SOTFE é imediatamente ativada, essa saída permanece nessa condição pelo tempo ajustado por SOTFD. EN52A = Y Nesse caso, quando o disjuntor for aberto, depois de decorrido o tempo ajustado em 52AEND, a saída SOFTE é ativada. Essa saída permanece nessa condição pelo tempo ajustado por SOTFD.
2. REALIZAÇÃO DO TESTE Para o teste desta função criamos dois estados : No primeiro estado simulamos o disjuntor aberto (saída binária 1 desativada), e tensões e correntes ajustadas em 0V e 0A respectivamente. No segundo estado simulamos o fechamento do disjuntor (saída binária 1) ativada e tensões e correntes com valores nominais. Este sinal é injetado no relé e colhidas as informações de sua atuação. A figura 2 mostra configuração dos estados e a figura 3 mostra a oscilografia do teste realizado.
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CAP 26: Funções Especiais de Proteção: SWITCH ONTO FAULT
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Figura 2 – Construção dos estados para teste da Lógica de SOTF
Figura 2 – Resultado de teste da Lógica de SOTF 2.1. §
§
Análise dos resultados No instante da abertura do disjuntor, o sinal SOTFE foi imediatamente ativado.
No instante do fechamento do disjuntor, o sinal de SOTFE permanece por 522 ms, aproximadamente 30 ciclos (ajuste de SOTFD).
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CAP 26: Funções Especiais de Proteção: SWITCH ONTO FAULT
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Cap 27 : Funções Especiais de Proteção: STUB – Relé SEL321 Resumo
a)
Este texto apresenta um exemplo de teste da função SOTF em um relé SEL 321
1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS A função STUB protege o trecho do barramento, caso a seccionadora de linha estiver aberta. Essa lógica é definida na variável lógica MTU. M1P + Z1G + Y + 67N1 + 51NT + 3P59 + 50M*LP1 +\ Z2G*LP2 + M2P*LP2 + W*!SPTE + ECTTT*LP1
2. REALIZAÇÃO DO TESTE
No primeiro, simulamos a seccionadora de linha fechada e aplicamos um valor de corrente superior ao ajuste da unidade 50M.
b) No segundo, simulamos a abertura da seccionadora de linha, e aplicamos um valor de corrente inferior ao ajuste de 50M. c)
No terceiro estado, simulamos a seccionadora de linha aberta e aplicamos um valor de corrente superior ao ajuste da unidade 50M.
A figura 2 mostra configuração dos estados e a figura 3 mostra a oscilografia do teste realizado.
Para o teste desta função utilizamos o State Sequencer da OMICRON e criamos três estados :
Figura 1 – Construção dos estados para teste da Lógica de STUB
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CAP 27: Funções Especiais de Proteção: STUB – Relé SEL321
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Figura 2 – Resultado de teste da Lógica de STUB 2.1. §
Análise dos resultados
§
Nos dois primeiros estado não houve saída de trip, como era de se esperar.
No terceiro estado, todas condições necessária à ativação da lógica de STUB foram satisfeitas.
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CAP 27: Funções Especiais de Proteção: STUB – Relé SEL321
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Cap 28 : Funções Especiais de Proteção: OUT OF STEP Resumo Este texto apresenta um exemplo de teste da função Out of Step – OOS – em um relé SEL 321
1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS A característica retangular usa impedância de seqüência positiva e supervisão de sobrecorrente.
Quando a impedância permanece entre as zonas 5 e 6 por um tempo superior que OSBD, a lógica do relé, bloqueia o trip por até dois segundos. A característica OOS não afeta a proteção de falta à terra. É montada a característica quadrilateral exemplificando a característica OOS, mostradas na figura 1 e 2 a seguir.
Figura 1 – Característica quadrilateral da função OOS - interior
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CAP 28: Funções Especiais de Proteção: Out of Step
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Figura 2 – Característica quadrilateral da função OOS - exterior
2. REALIZAÇÃO DO TESTE Para o teste desta função utilizamos o State Sequencer da OMICRON e criamos três estados.
No primeiro estado, permanece fora da característica um tempo de 500 ms. No segundo estado, permanece entre a zona 6 e a tempo superior a dois segundos.
a impedância de oscilação por a impedância zona 7 por um
Figura 2 – Resultado de teste da Lógica de OOS : © ADIMARCO Representações e Serviços LTDA
CAP 28: Funções Especiais de Proteção: Out of Step
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SISTEMA DE TESTE E ENSAIO DE PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS OMICRON Parte IV: Configurações de Teste
Figura 2 – Resultado de teste da Lógica de OOS
2.1.
Análise dos resultados
Podemos observar que a saída OSB (Bloqueio por oscilação) apareceu após 50.10 ms,
sendo desativada após dois segundos de permanência da impedância entre a zona 5 e zona 6.
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CAP 28: Funções Especiais de Proteção: Out of Step
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