Objetivo: Realizar testes de modo a comprovar a atuação do sinal de trip dentro do tempo ajustado para proteção de falha de disjuntor.

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1 Tutorial de Teste Tipo de Equipamento: Relé de Proteção Marca: Siemens Modelo: 7UM Funções: 50BF ou RBRF Breaker Failure ou Falha do Disjuntor Ferramenta Utilizada: CE-6006 Objetivo: Realizar testes de modo a comprovar a atuação do sinal de trip dentro do tempo ajustado para proteção de falha de disjuntor. Controle de Versão: Versão Descrições Data Autor 1.3 Adicionado sumário e 15/02/2012 M. R. C. tabela de equivalência 1.4 Adicionado logotipo na primeira página 17/06/2014 M.R.C. 1

2 Sumário 1. Conexão do relé ao CE-600X Fonte Auxiliar Bobinas de Corrente e Tensão Entradas Binárias Saída Binária Comunicação com o relé 7UM Parametrização do relé 7UM Device Configuration Masking I/O Power System Data Power System Generator/Motor CT s VT s Setting Group A Power System Data Impedance Protection General Zone Power swing Overvoltage Protection BF Breaker Failure Ajustes do software Sequenc Abrindo o software Configurando os Ajustes Valores de Referência Configurações de Hardware Estrutura do teste para falha do disjuntor utilizando critério de corrente Criando a primeira sequência Criando a segunda sequência Ajustes dos gráficos Ajustes da avaliação do tempo Inicializando teste

3 6.6 Resultado final Estrutura do teste para falha do disjuntor utilizando critério do status do disjuntor Criando a primeira sequência Criando a segunda sequência Ajustes dos gráficos Ajustes da avaliação do tempo Inicializando teste Resultado final Relatório APÊNDICE A A.1 Designações de terminais A.2 Ajustes A.3 Lista Informações A.4 Dados Técnicos APÊNDICE B

4 Termo de Responsabilidade INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS As informações contidas nesse tutorial são constantemente verificadas. Entretanto, diferenças na descrição não podem ser completamente excluídas; desta forma, a CONPROVE se exime de qualquer responsabilidade, quanto a erros ou omissões contidos nas informações transmitidas. Sugestões para aperfeiçoamento desse material são bem vindas, bastando o usuário entrar em contato através do suporte@conprove.com.br. O tutorial contém conhecimentos obtidos dos recursos e dados técnicos no momento em que foi escrito. Portanto a CONPROVE reserva-se o direito de executar alterações nesse documento sem aviso prévio. Este documento tem como objetivo ser apenas um guia, o manual do equipamento a ser testado deve ser sempre consultado. ATENÇÃO! O equipamento gera valores de correntes e tensões elevadas durante sua operação. O uso indevido do equipamento pode acarretar em danos materiais e físicos. Somente pessoas com qualificação adequada devem manusear o instrumento. Observa-se que o usuário deve possuir treinamento satisfatório quanto aos procedimentos de manutenção, um bom conhecimento do equipamento a ser testado e ainda estar ciente das normas e regulamentos de segurança. Copyright Copyright CONPROVE. Todos os direitos reservados. A divulgação, reprodução total ou parcial do seu conteúdo, não está autorizada, a não ser que sejam expressamente permitidos. As violações são passíveis de sansões por leis. 4

5 Sequência para testes do relé 7UM no software Sequenc 1. Conexão do relé ao CE-600X No apêndice A mostram-se as designações dos terminais do relé. 1.1 Fonte Auxiliar Ligue o positivo (borne vermelho) da Fonte Aux. Vdc ao pino F1 (U H +) do relé e o negativo (borne preto) da Fonte Aux Vdc ao pino F2 (U H -) do relé. Figura Bobinas de Corrente e Tensão Ligue os canais de corrente I4, I5 e I6 do CE-6006 aos pinos Q1, Q3 e Q5 do relé respectivamente. Ligue os três comuns do CE-6006 ao pino Q2 ou à Q2, Q3 e Q4 caso os três comuns não estejam curto-circuitados, formando então a ligação para as bobinas de corrente. Da mesma maneira, para estabelecer a conexão das bobinas de tensão, ligue os canais de tensão V1, V2 e V3 aos pinos R15, R17 e R18 do relé respectivamente, ligando os três comuns ao pino R16. Figura 2 5

6 1.3 Entradas Binárias Ligue as Entradas Binárias do CE-6006 às saídas binárias do relé. BI1 ao pino R1 e seu comum ao pino R5. BI2 ao pino R2 e seu comum ao pino R5. BI3 ao pino R3 e seu comum ao pino R Saída Binária Figura 3 Ligue o BO1 ao positivo da fonte de alimentação. O comum de BO1 ao pino F5 e o negativo da fonte de alimentação ao pino F10. A saída binária 1 representa o status do disjuntor. Figura 4 6

7 2. Comunicação com o relé 7UM INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Primeiramente abre-se o DIGSI e liga-se um cabo ethernet (ou serial) do notebook com o relé. Em seguida clica-se duas vezes no ícone do software. Figura 5 Ao abrir o programa, seleciona-se a subestação que contenha o relé em questão (7UM). Após selecionado o relé, clique com o botão direito e selecione a opção Open Object e depois selecione o modo de conexão, conforme é apresentado nas figuras seguintes. Figura 6 3. Parametrização do relé 7UM Figura Device Configuration Após ter sido estabelecida a conexão, acesse os ajustes gerais do relé através de um duplo clique com o botão esquerdo em Settings repita a operação para Device Configuration. 7

8 Figura 8 Na tela Functional Scope desabilite todas as funções deixando apenas 21 Impedance Protection, 59 Overvoltage Protection e a 50BF Breaker Failure Protection ajustada para Side 2. Nesse tutorial será utilizado o trip geral (sendo que a função responsável pelo TRIP pode ser a 21 ou 59). As figuras seguintes mostram esses ajustes. Figura 9 8

9 Figura Masking I/O O próximo passo é ajustar a saída do relé. Para acessar esses parâmetros efetue um duplo clique com o botão esquerdo em Masking I/O (Configuration Matrix) conforme ilustrado na próxima figura. Figura 11 9

10 Ajuste a entrada BI1 sendo status do disjuntor >Break Contact como nível alto (H), dessa maneira quando houver tensão significa que o contato do 52 está fechado.ajuste a saída BO1 como sinal de trip de falha do disjuntor, a BO2 como trip da função distância e a BO3 como trip da função de sobretensão. Associe os Leds 1,2 3 respectivamente a essas funções. Por fim realize o ajuste em destaque para que o relé entenda que a inicialização da falha do disjuntor está sendo devido a trips internos. Figura Power System Data 1 Efetua-se um duplo clique em Power System Data 1 para acessar os ajustes do sistema. Figura 13 Aqueles ajustes destacados em vermelho necessitam de uma atenção especial. Primeiramente mostram-se os dados gerais do sistema, em seguida os dados do gerador ou motor e as relações de transformação dos TCs e TPs. 10

11 3.4 Power System Na aba Power System configura-se a frequência e sequência de fase. Figura Generator/Motor Na aba Generator/Motor ajusta-se a tensão primária e a potência aparente nominal. Figura 15 11

12 3.6 CT s Na figura abaixo mostra-se a relação de transformação do transformador de corrente. Figura VT s Nesta aba é realizado o ajuste da relação de transformação do transformador de potencial. Figura 17 12

13 3.8 Setting Group A Nesta opção ajustam-se as funções de impedância, sobretensão e de falha do disjuntor. Figura 18 Com um duplo clique na opção Power System Data 2. Figura 19 13

14 3.9 Power System Data 2 Escolha o equipamento protegido. INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Figura Impedance Protection Nesse campo ajustam-se o pick-up da detecção da falta assim como os valores de impedância da zona e seus tempos de atuação General Habilite a função 21 e para o valor de pick-up ajuste 12 amperes Figura 21 14

15 3.12 Zone Nessa aba ajustam-se os valores de cada zona assim como o tempo de atuação. Nesse tutorial a simulação das faltas concentra-se na zona Power swing Essa função não será utilizada. Figura 22 Figura 23 15

16 Overvoltage Protection Nesse campo ativa-se a função e ajusta-se o valor do pick-up de sobretensão e a sua temporização. Figura BF Breaker Failure O campo do endereço 7002 é extremamente importante. Nesse tutorial será utilizada a opção abaixo de inicialização da função ao receber um sinal interno de uma de suas saídas binárias. Entretanto, existem duas outras opções, que são OFF -deve receber um ou dois sinais externos para sua inicialização e CFC -utiliza uma lógica qualquer definida pelo usuário. Com o exemplo explicado nesse tutorial o usuário será capaz de adaptá-lo para as outras duas possibilidades. Figura 25 16

17 4. Ajustes do software Sequenc INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS 4.1 Abrindo o software Na pasta CE-600X Aplicativos dê um duplo clique no ícone do software Sequenc. Figura Configurando os Ajustes Para acessar essa tela basta ir ao menu editar e na opção Ajustes como é mostrado abaixo. Figura 27 Após abrir a tela de Ajustes, preencha as Informações Gerais do teste como demonstra a figura abaixo. Nesta tela informam-se dados a respeito do dispositivo testado, local da instalação e o responsável. Sendo bastante prático para confecção do relatório. Figura 28 17

18 4.3 Valores de Referência Na tela abaixo são ajustados os valores de frequência, sequência de fase, tensões primárias e secundárias, as correntes primárias e secundárias do sistema. Figura 29 Lembrando que o usuário pode utilizar a aba Notas & Obs. para adicionar detalhes a respeito do teste por exemplo. Na aba Figuras Explicativas pode inserir até três figuras que tenham alguma relevância ao teste. 5. Configurações de Hardware Clique no ícone ilustrado abaixo ou utilize o atalho Ctrl + h. Figura 30 Clicando no ícone da figura anterior abre-se uma tela onde deve ser ajustada a configuração dos canais de geração e a tensão da fonte de alimentação auxiliar. 18

19 Figura 31 OBS: Para o trip efetivo da função de falha de disjuntor existe uma lógica OR (OU) entre duas situações: i) Após a inicialização da função 50BF a corrente permanece acima do valor definido durante um tempo maior que o ajustado. ii) Após a inicialização da função 50BF o estado do disjuntor permanece fechado acima do tempo ajustado. 6. Estrutura do teste para falha do disjuntor utilizando critério de corrente Para realmente ocorrer o trip da função 50BF é necessário que exista uma corrente acima de 1,0A e que permaneça por no mínimo 250ms. 19

20 6.1 Criando a primeira sequência INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Nesse primeiro teste a corrente indicará que houve falha no disjuntor. Pois mesmo depois de ocorrido o trip da função 21(responsável pela inicialização da função 50BF) a corrente ainda permanece. Abra o software Sequenc e insira uma nova sequência. Mude o nome Seq. 001 para Pré-falta. Insira os valores nominais equilibrados de tensão e corrente. Figura 32 Na aba BO, GO e Avanço ajuste os valores da seguinte maneira. Figura Criando a segunda sequência Insira uma nova sequência e altere o nome de Seq002 para Falta + Falha do Disjuntor. Ajuste os valores de tensões para 6 volts equilibrado e as correntes para 15 ampères equilibrado. Isso garante uma atuação pela primeira zona. 20

21 Figura 34 Na aba BO, GO e Avanço ajuste os valores da seguinte maneira. Figura 35 Selecione as BI1 e BI2 para que seus gráficos sejam mostrados. Ao lado de B1 e B2 (parte gráfica) escreva TRIP_50BF e TRIP_21. Figura 36 21

22 6.3 Ajustes dos gráficos INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Clique com o botão direito do mouse em cima de um dos gráficos da figura anterior e deixe somente os seguintes gráficos habilitados: 6.4 Ajustes da avaliação do tempo Figura 37 Duas avaliações são necessárias a primeira avalia o tempo de atuação da função 50BF e a segunda o tempo para atuação da impedância. Para isso na aba Tempo substitua Aval. 1 por Temp_50BF. Figura 38 Em Início, selecione: Entr. Binária Entrada Binária 2 (BI2) = _/ˉ. Momento do trip da função de impedância e também o momento da inicialização da função de falha de disjuntor. Figura 39 Em Fim, selecione: Ent. Binária Entrada Binária 1 (BI1) = _/ˉ. Esse é o momento do trip da função de falha do disjuntor. 22

23 Figura 40 Para Tnominal coloque 250ms e para Tdesvio utilize 3ms. Figura 41 Para inserir uma segunda avaliação clique no botão em destaque. Figura 42 Substitua Aval. 2 por Temp_21. Em Início, selecione: Sequência Falta + Falha do Disjuntor. Esse é o momento do início da falta. Figura 43 Em Fim, selecione: Entr. Binária Entrada Binária 2 (BI2) = _/ˉ. Momento do trip da função de impedância. Figura 44 23

24 Para Tnominal coloque 100ms e para Tdesvio + 50ms. 6.5 Inicializando teste Figura 45 A próxima figura mostra uma visão geral do teste. Figura 46 Utilize o comando alt +g para iniciar a geração ou clique no botão destacado na figura anterior. 6.6 Resultado final 24

25 Figura 47 Percebe-se que o tempo de atuação da função 21 assim como a 50BF estão dentro das faixas de tempo toleradas. Desta forma, é confirmado o perfeito funcionamento de ambas as funções. Observe que neste teste o contato dos disjuntores fica o tempo inteiro aberto de modo que é o monitoramento da corrente responsável pelo TRIP da falha do disjuntor. 7. Estrutura do teste para falha do disjuntor utilizando critério do status do disjuntor O ponto principal desse teste é de que a inicialização da função da falha do disjuntor é feita pelo TRIP na saída binária 12 do relé. Para realmente ocorrer o trip da função 50BF é necessário que o status do disjuntor permaneça fechado por no mínimo 250ms após a inicialização da falha do disjuntor. 7.1 Criando a primeira sequência Nesse segundo teste o status do disjuntor indicará que houve falha no disjuntor. Pois mesmo depois de ocorrido o trip da função 59 o disjuntor continua fechado. Abra o software Sequenc e insira uma nova sequência. Mude o nome Seq. 001 para Préfalta. Insira os valores nominais equilibrados de tensão e corrente. 25

26 Figura 48 Na aba BO, GO e Avanço ajuste os valores da seguinte maneira. 7.2 Criando a segunda sequência Figura 49 Insira uma nova sequência e altere o nome de Seq002 para Falta + Falha 52. Ajuste os valores de tensões para 75 volts equilibrado e as correntes para qualquer valor menor que 1 ampère, nesse caso 500ms ampères equilibrados. Figura 50 Na aba BO, GO e Avanço ajuste os valores da seguinte maneira. 26

27 Figura 51 Selecione as BI1 e BI3 para que seus gráficos sejam mostrados. Ao lado de B1 e B3 (parte gráfica) escreva TRIP_50BF e TRIP_ Ajustes dos gráficos Figura 52 Clique com o botão direito do mouse em cima de um dos gráficos da figura anterior e deixe somente os seguintes gráficos habilitados: 27

28 7.4 Ajustes da avaliação do tempo Figura 53 Duas avaliações são necessárias a primeira avalia o tempo de atuação da função 50BF e a segunda o tempo para atuação da sobretensão. Para isso na aba Tempo substitua Aval. 1 por Temp50BF. Figura 54 Em Início, selecione: Entr. Binária Entrada Binária 3 (BI3) = _/ˉ. Momento do trip da função de sobretensão e também o momento da inicialização da função de falha de disjuntor Figura 55 Em Fim, selecione: Ent. Binária Entrada Binária 1 (BI1) = _/ˉ. Esse é o momento do trip da função de falha do disjuntor. Figura 56 28

29 Para Tnominal coloque 250ms e para Tdesvio + 3ms. Figura 57 Para inserir uma segunda avaliação clique no botão em destaque. Figura 58 Substitua Aval. 2 por Temp_59. Em Início, selecione: Sequência Falta + Falha do Disjuntor. Esse é o momento do início da falta. Figura 59 Em Fim, selecione: Entr. Binária Entrada Binária 2 (BI2) = _/ˉ. Momento do trip da função de sobretensão. Para Tnominal coloque 1s e para Tdesvio + 50ms. 7.5 Inicializando teste Figura 60 A próxima figura mostra uma visão geral do teste. 29

30 Figura 61 Utilize o comando alt +g para iniciar a geração ou clique no botão destacado na figura anterior. 7.6 Resultado final Figura 62 30

31 8. Relatório INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Percebe-se que o tempo de atuação da função 59 assim como a 50BF estão dentro da faixa de tento tolerada. Como a corrente na falta estava menor do que ajuste percebe-se que foi o estado do disjuntor que permitiu o trip da falha do disjuntor. Confirma-se assim o perfeito funcionamento das funções. Ao final do teste pode-se solicitar um relatório automático, basta clicar no ícone ilustrado abaixo ou utilizar o atalho Ctrl + R. Figura 63 Ao solicitar o relatório abre-se uma tela onde o usuário escolhe as informações que devem ser mostradas no relatório. Figura 64 Figura 65 31

32 APÊNDICE A INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS A.1 Designações de terminais Figura 66 32

33 A.2 Ajustes INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Tabela 1 A.3 Lista Informações Tabela 2 A.4 Dados Técnicos Tabela 3 Faixas de Ajustes/ Incrementos 33

34 Tabela 4 - Tempos Tabela 5 - Tolerâncias Tabela 6 Variáveis de Influência para Valores de Pick-up APÊNDICE B Equivalência de parâmetros do software e o relé em teste. Software Sequenc Tabela 7 Siemens 7UM Parâmetro Figura Parâmetro Figura Temp_50BF 46 50BF TRIP Timer 25 Temp_ Impedance Zone Z1 Time Delay 22 Temp Time Delay 24 34