Objetivo: Teste do tempo de bloqueio da partida do motor, seja ele um tempo calculado pelo relé ou parametrizado no software DIGSI.

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1 Tutorial de Teste Tipo de Equipamento: Relé de Proteção Marca: Siemens Modelo: 7SJ Função: 66 ou PMRI Proteção para motores de inibição de partida. Ferramenta Utilizada: CE-6006/CE-6003 Objetivo: Teste do tempo de bloqueio da partida do motor, seja ele um tempo calculado pelo relé ou parametrizado no software DIGSI. Controle de Versão: Versão Descrições Data Autor Revisor 1.3 Versão Inicial 04/07/2014 A.C.S. G.S.S 1

2 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. 2

3 Sumário 1. Conexão do relé ao CE-600X Fonte Auxiliar Bobinas de Corrente Entradas Binárias Comunicação com o relé 7SJ Parametrização do relé 7SJ Device Configurations Masking I/O Power System Data Power System CT s Setting Group A /66 Motor Protection General Ajustes do software Sequenc Abrindo o Sequenc Configurando os Ajustes Valores de Referência Configurações de Hardware Estrutura do teste para a função 66 (jogging block ou inibição de repartida) Partida a quente com tempo de repartida calculado pelo relé Primeira sequência de eventos: Primeira repartida Segunda repartida Verificação da carga térmica e cálculo do tempo Avaliação do tempo de bloqueio entre as partidas Iniciando a geração Partida a quente com tempo parametrizado Primeira sequência de eventos: Primeira repartida Segunda repartida Avaliação do tempo de bloqueio entre as partidas

4 6.2.5 Iniciando a geração Partida a frio com tempo de repartida calculado pelo relé: Primeira repartida Segunda repartida Verificação da carga térmica e cálculo do tempo Avaliação do tempo de bloqueio entre as partidas Iniciando a geração Partida a frio com tempo parametrizado Primeira sequência de eventos: Primeira repartida Segunda repartida Avaliação do tempo de bloqueio entre as partidas Iniciando a geração Relatório APÊNDICE A A.1 Designações dos terminais A.2 Dados técnicos APÊNDICE B

5 1. Conexão do relé ao CE-600X 1.1 Fonte Auxiliar INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Sequência para testes de relé 7SJ no software Sequenc Ligue o positivo (borne vermelho) da Fonte Aux. Vdc ao pino H+ (F1) do relé, ligue o negativo (borne preto) da Fonte Aux Vdc ao pino H- (F2) do relé. 1.2 Bobinas de Corrente Figura 1 Ligue os canais de corrente I1, I2 e I3 do CE-6006 aos pinos Q1, Q3 e Q5 do relé respectivamente, se os comuns do relé estiverem curto-circuitados basta ligar os comuns dos canais da mala a esse ponto, caso contrário ligue os três comuns do CE aos pinos Q2, Q4 e Q6 do relé. Figura 2 5

6 1.3 Entradas Binárias INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Ligue as Entradas Binárias do CE-6006 às saídas binárias do relé. BI1 ao pino F7 e seu comum ao pino F6; 2. Comunicação com o relé 7SJ Figura 3 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 4 Ao abrir o programa, seleciona-se a subestação que contenha o relé em questão (7SJ). Depois de 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 5 6

7 3. Parametrização do relé 7SJ 3.1 Device Configurations Figura 6 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. Figura 7 Na tela Functional Scope desabilite todas as funções deixando apenas a função 66 startup counter for motor habilitada. Isso facilita o teste já que impede a utilização do sinal de trip de outras funções. Após os ajustes clique em OK. 7

8 Figura Masking I/O O próximo passo é ajustar as saídas binárias 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 9 8

9 O sinal de trip da função 66 será direcionado para a binária de saída BO1 do relé, Para facilitar o monitoramento desse teste o led 1 foi designado para essa função. Deve ser usada a opção U que significa Unlatched, ou seja, o relé atua e no momento que cessa o problema, automaticamente retorna ao estado inicial da binária. Caso o usuário escolha a opção L Latched o relé atua e permanece atuado mesmo que o problema tenha se extinguido. (Essa opção não é indicada para o teste). 3.3 Power System Data 1 Figura 10 Continuando os ajustes efetue um duplo clique em Power System Data Power System Figura 11 Na aba Power System configura-se a frequência do sistema, a sequência de fase e para onde o fechamento da estrela dos TC s esta sendo feita, ou seja, na direção do barramento ou na direção da linha. 9

10 Figura CT s Nessa aba inserem-se os valores nominais de primário e secundário dos transformadores de corrente de fase e de terra. Figura 13 10

11 3.4 Setting Group A INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Nesta opção encontram-se os ajustes das proteções /66 Motor Protection Figura 14 Nessa opção ajusta-se a opção da função de inibição de repartida (jogging block). Figura 15 11

12 3.5.1 General INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS O endereço 4301 ativa a função de inibição de repartidas (jogging block). Figura Nesse campo configuram-se os valores (em ordem respectiva com a figura 17, a seguir) de relação de corrente de partida/corrente nominal, tempo de partida, tempo de equalização (tempo necessário para que após o desligamento, a diferença de temperatura entre as diferentes partes da máquina fique igual a zero, ou seja, o motor possua uma única temperatura), corrente nominal, número máximo de partidas a quente, diferença entre partidas a frio e partida a quente, constante de tempo de religamento para o motor parado, constante de tempo de religamento para o motor funcionando (abaixo da corrente nominal), tempo mínimo para o religamento. O relé calcula o tempo de religamento, caso ele seja menor que o tempo mínimo para o religamento então ele opta por esse ajuste. Figura 17 12

13 O próximo passo é enviar as alterações. Para isso clique no ícone destacado a seguir: Figura 18 Em seguida insira a senha (Padrão da SIEMENS: ) e clique em OK. Figura Ajustes do software Sequenc 4.1 Abrindo o Sequenc Na pasta CE-600X Aplicativos dê um duplo clique no ícone do software Sequenc. 4.2 Configurando os Ajustes Figura 20 Para acessar essa tela basta ir ao menu editar e na opção Ajustes como é mostrado abaixo. Figura 21 13

14 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 de modo a facilitar confecção do relatório. 4.3 Valores de Referência Figura 22 Na tela abaixo são ajustados os valores de frequência, sequência de fase, tensões primárias e secundárias, as correntes primárias e secundárias do sistema. Figura 23 14

15 Caso o usuário perceba a necessidade pode inserir comentários na aba Nota & Obs e ainda alguma figura na aba Figuras Explicativa. 5. Configurações de Hardware Clique no ícone ilustrado abaixo ou utilize o atalho Ctrl + H. Figura 24 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. Figura 25 15

16 6. Estrutura do teste para a função 66 (jogging block ou inibição de repartida) A ideia aqui é fazer 4 testes: Partida a quente com tempo parametrizado, partida a quente com tempo calculado pelo relé, partida a frio com tempo parametrizado e partida a frio com o tempo calculado pelo relé. Os tempos de religamento parametrizados são para casos onde o perfil térmico do rotor (parte mais afetada em uma partida) não é levado em consideração, já no caso onde esse é tempo é calculado pelo relé, é aplicada a seguinte fórmula: Onde: T nivelamento tempo necessário para equalizar as diferentes temperaturas que existem no rotor (ajuste 4304). K τ fator de prolongamento do tempo que depende do estado do motor. Se ele estiver parado sem ventilação é uma constante maior (ajuste 4308), se estiver rodando com uma corrente abaixo da nominal esse valor diminui (ajuste 4309). τ r Constante de tempo do rotor calculada da seguinte maneira: ϴ pre perfil térmico no momento da paralisação do motor. n cold e n warm número de partidas permitidas a frio e número de partidas permitidas a quente. Para testar esse tempo é necessário fazer os cálculos utilizando as fórmulas acima, porém existe um parâmetro acima que não é nem fornecido pelo fabricante e nem é um valor típico. É o perfil térmico após o desligamento do motor, para obtermos esse dado será necessário realizar o teste abaixo, executá-lo e fazer a leitura no painel do relé. Depois de obtido esse parâmetro, retorne na fórmula, parametrize esse valor e encontre o tempo que o relé calcula. Depois de realizar os cálculos, retorne para o teste e realize a avaliação de tempo. O relé compara esse tempo calculado com o tempo parametrizado no endereço 4310 e a repartida do motor ficará bloqueada pelo maior tempo. 16

17 6.1 Partida a quente com tempo de repartida calculado pelo relé Primeira sequência de eventos: O teste de partida a quente consiste em aplicar inicialmente uma situação de partida e uma situação de regime nominal com o intuito de fazer o relé entender que o motor já possui uma carga térmica. Em seguida aplica-se uma situação de partida, uma situação de desligamento rápido, uma nova partida e finalizando com um desligamento. A ideia é aplicar o seguinte perfil térmico: Figura 26 17

18 Para inserir uma sequência clique no ícone destacado a seguir: Figura 27 Altere o nome Seq001 para Partida 01 e ajuste os valores abaixo de corrente no modo equilibrado. Figura 28 Entre na aba BO, GO e Avanço e ajuste o tempo para 10 s. Figura 29 18

19 Insira uma nova sequência e altere o nome para REG. NOMINAL 01. Nesse caso deve-se ajustar um valor de corrente nominal. Nesse caso iremos utilizar o valor 5 A por 50 segundos Primeira repartida Figura 30 O próximo passo é inserir duas sequências para a primeira repartida. Para isso basta copiar a primeira sequência e alterar o nome para Repartida 01 e criar uma nova sequência com o nome de PARADA 01 com um valor de corrente de 0A e um tempo de 5 segundos. Para copiar uma sequência clique naquela desejada (na figura abaixo Partida 01) e em seguida no ícone destacado. Figura 31 A figura a seguir mostra as sequências para a primeira repartida. 19

20 6.1.3 Segunda repartida Figura 32 Repetindo o mesmo processo do item ajusta-se a sequência de eventos para a segunda repartida, só que agora com um tempo de repartida de 60 segundos. Habilite a BI1 para visualizar sua operação e ajuste um nome de Block Start. Figura 33 20

21 6.1.4 Verificação da carga térmica e cálculo do tempo No próprio relé pressione o botão Menu -> Measurements -> Thermal Meter. Execute o teste montado acima através do atalho Alt + G. Observe o dado ϴ rotor e anote o valor no momento do trip, conforme figura abaixo: Figura 34 Com o valor da capacidade térmica no momento do desligamento do motor, basta aplicar os valores na fórmula descrita no início do item 6: Avaliação do tempo de bloqueio entre as partidas Na aba Tempo crie avaliações para análise dos tempos de partida e repartida. Substitua Aval. 1 por BLOQ. 01. Figura 35 Em Ignorar Antes, selecione: Sequência REPARTIDA

22 Figura 36 Em Início, selecione: Ent. Binária BI01 ( ) Figura 37 Em Fim", selecione: Ent. Binária BI01 ( ) Figura 38 Em Tempo nominal entre com o valor de 46 segundos. As tolerâncias abaixo são encontradas no Apêndice A Iniciando a geração Figura 39 Comece a geração através do atalho Alt + G. Após o término do teste pode-se visualizar que o tempo encontrado esta dentro da tolerância. 22

23 Figura Partida a quente com tempo parametrizado Primeira sequência de eventos: Nesse teste parametriza-se um tempo maior que 46 segundos (tempo calculado pelo relé) no ajuste de endereço O valor escolhido foi de 1 minuto, conforme figura abaixo: Figura 41 23

24 O teste de partida a quente consiste em aplicar inicialmente uma situação de partida e uma situação de regime nominal com o intuito de fazer o relé entender que o motor já possui uma carga térmica. Em seguida aplica-se uma situação de partida, uma situação de desligamento rápido, uma nova partida e finalizando com um desligamento. A ideia é aplicar o seguinte perfil térmico: Figura 42 Para inserir uma sequência clique no ícone destacado a seguir: Figura 43 Altere o nome Seq001 para Partida 01 e ajuste os valores abaixo de corrente no modo equilibrado. 24

25 Figura 44 Entre na aba BO, GO e Avanço e ajuste o tempo para 10 s. Figura 45 Insira uma nova sequência e altere o nome para REG. NOMINAL 01. Nesse caso deve-se ajustar um valor de corrente nominal. Nesse caso iremos utilizar o valor 5 A por 50 segundos. Figura 46 Figura 47 25

26 6.2.2 Primeira repartida INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS O próximo passo é inserir duas sequências para a primeira repartida. Para isso basta copiar a primeira sequência e alterar o nome para Repartida 01 e criar uma nova sequência com o nome de PARADA 01 com um valor de corrente de 0A e um tempo de 5 segundos. Para copiar uma sequência clique naquela desejada (na figura abaixo Partida 01) e em seguida no ícone destacado. Figura 48 A figura a seguir mostra as sequências para a primeira repartida. Figura 49 26

27 6.2.3 Segunda repartida INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Repetindo o mesmo processo do item ajusta-se a sequência de eventos para a segunda repartida, só que agora com um tempo de repartida de 60 segundos. Habilite a BI1 para visualizar sua operação e ajuste um nome de Block Start. Figura Avaliação do tempo de bloqueio entre as partidas Na aba Tempo crie avaliações para análise dos tempos de partida e repartida. Substitua Aval. 1 por BLOQ. 01. Figura 51 Em Ignorar Antes, selecione: Sequência REPARTIDA

28 Figura 52 Em Início, selecione: Ent. Binária BI01 ( ) Figura 53 Em Fim", selecione: Ent. Binária BI01 ( ) Figura 54 Em Tempo nominal entre com o valor de 60 segundos. As tolerâncias abaixo são encontradas no Apêndice A. Figura 55 28

29 6.2.5 Iniciando a geração INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Comece a geração através do atalho Alt + G. Após o término do teste pode-se visualizar que o tempo encontrado esta dentro da tolerância. Figura Partida a frio com tempo de repartida calculado pelo relé: O teste consiste basicamente em aplicar uma situação de partida, uma situação de regime nominal e em seguida uma parada. Isso será feito três vezes. A ideia é aplicar o seguinte perfil térmico: Figura 57 29

30 Para inserir uma sequência clique no ícone destacado a seguir: Figura 58 Altere o nome Seq001 para Partida 01 e ajuste os valores abaixo de corrente no modo equilibrado. Figura 59 Entre na aba BO, GO e Avanço e ajuste o tempo para 10 s. Figura 60 30

31 Insira uma nova sequência e altere o nome para REG. NOMINAL 01. Nesse caso deve-se ajustar um valor de corrente nominal. Nesse caso iremos utilizar o valor 5 A por 60 segundos. Figura 61 Figura 62 Insira uma nova sequência e altere o nome para PARADA 01. Nesse caso deve-se ajustar um valor de corrente igual a zero por um tempo de 10,0 segundos. Figura 63 Figura 64 31

32 6.3.1 Primeira repartida INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS O próximo passo é inserir as três sequências para a primeira repartida. Para isso basta copiar as três primeiras sequências e alterar o nome para REPARTIDA 01, REG. NOMINAL 02 e PARADA 02. Para copiar uma sequência clique naquela desejada (na figura abaixo Partida 01) e em seguida no ícone destacado. Figura 65 A figura a seguir mostra as sequências para a primeira repartida. Figura 66 32

33 6.3.2 Segunda repartida INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Repetindo o mesmo processo ajusta-se a sequência de eventos para a segunda repartida com um tempo de REG. NOMINAL 03 de 10 segundos e uma PARADA 03 de 70 segundos. Habilite a BI1 para visualizar sua operação e ajuste um nome de Block Start. Figura Verificação da carga térmica e cálculo do tempo No próprio relé pressione o botão Menu -> Measurements -> Thermal Meter. Execute o teste montado acima através do atalho Alt + G. Observe o dado ϴ rotor e anote o valor no momento do trip, conforme figura abaixo: Figura 68 33

34 Com o valor da capacidade térmica no momento do desligamento do motor, basta aplicar os valores na fórmula descrita no início do item 6: Avaliação do tempo de bloqueio entre as partidas Na aba Tempo crie avaliações para análise dos tempos de partida e repartida. Substitua Aval. 1 por BLOQ. 01. Figura 69 Em Ignorar Antes, selecione: Sequência PARADA 03. Figura 70 Em Início, selecione: Ent. Binária BI01 ( ) Figura 71 34

35 Em Fim", selecione: Ent. Binária BI01 ( ) Figura 72 Em Tempo nominal entre com o valor de 34,89 segundos. As tolerâncias abaixo são encontradas no Apêndice A Iniciando a geração Figura 73 Comece a geração através do atalho Alt + G. Após o término do teste pode-se visualizar que o tempo encontrado esta dentro da tolerância. Figura 74 35

36 6.4 Partida a frio com tempo parametrizado Primeira sequência de eventos: Nesse teste parametriza-se um tempo maior que 34,89 segundos (tempo calculado pelo relé) no ajuste de endereço O valor escolhido foi de 1 minuto, conforme figura abaixo: Figura 75 O teste consiste basicamente em aplicar uma situação de partida, uma situação de regime nominal e em seguida uma parada. Isso será feito três vezes. A ideia é aplicar o seguinte perfil térmico: Figura 76 Para inserir uma sequência clique no ícone destacado a seguir: 36

37 Figura 77 Altere o nome Seq001 para Partida 01 e ajuste os valores abaixo de corrente no modo equilibrado. Figura 78 Entre na aba BO, GO e Avanço e ajuste o tempo para 10 s. Figura 79 37

38 Insira uma nova sequência e altere o nome para REG. NOMINAL 01. Nesse caso deve-se ajustar um valor de corrente nominal. Nesse caso iremos utilizar o valor 5 A por 60 segundos. Figura 80 Figura 81 Insira uma nova sequência e altere o nome para PARADA 01. Nesse caso deve-se ajustar um valor de corrente igual a zero por um tempo de 10,0 segundos. Figura 82 Figura 83 38

39 6.4.2 Primeira repartida INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS O próximo passo é inserir as três sequências para a primeira repartida. Para isso basta copiar as três primeiras sequências e alterar o nome para REPARTIDA 01, REG. NOMINAL 02 e PARADA 02. Para copiar uma sequência clique naquela desejada (na figura abaixo Partida 01) e em seguida no ícone destacado. Figura 84 A figura a seguir mostra as sequências para a primeira repartida. Figura 85 39

40 6.4.3 Segunda repartida INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Repetindo o mesmo processo ajusta-se a sequência de eventos para a segunda repartida com um tempo de REG. NOMINAL 03 de 10 segundos e uma PARADA 03 de 70 segundos. Habilite a BI1 para visualizar sua operação e ajuste um nome de Block Start. Figura Avaliação do tempo de bloqueio entre as partidas Na aba Tempo crie avaliações para análise dos tempos de partida e repartida. Substitua Aval. 1 por BLOQ. 01. Figura 87 40

41 Em Ignorar Antes, selecione: Sequência PARADA 03. Figura 88 Em Início, selecione: Ent. Binária BI01 ( ) Figura 89 Em Fim", selecione: Ent. Binária BI01 ( ) Figura 90 Em Tempo nominal entre com o valor de 60 segundos. As tolerâncias abaixo são encontradas no Apêndice A. Figura 91 41

42 6.4.5 Iniciando a geração INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Comece a geração através do atalho Alt + G. Após o término do teste pode-se visualizar que o tempo encontrado esta dentro da tolerância. Figura Relatório Ao final do teste pode-se solicitar um relatório automático, basta clicar no ícone ilustrado abaixo ou utilizar o atalho Ctrl + R. Figura 93 Ao solicitar o relatório abre-se uma tela onde o usuário escolhe as informações que devem ser mostradas no relatório. 42

43 Figura 94 Figura 95 43

44 APÊNDICE A INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS A.1 Designações dos terminais Figura 96 44

45 A.2 Dados técnicos INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS 45

46 APÊNDICE B INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Equivalência de parâmetros do software e o relé em teste. Software Sequenc Tabela 1 Relé Siemens 7SJ Parâmetro Figura Parâmetro Figura BLOQ Minimum Restart Inhibit Time 17 BLOQ Minimum Restart Inhibit Time 17 46