Objetivo: Teste de pickup/dropout do elemento temporizado levantamento da curva temporizada, teste de pickup/dropout dos elementos instantâneos.

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1 Tutorial de Teste Tipo de Equipamento: Relé de Proteção Marca: Siemens Modelo: 7SJ Função: 46 ou PIOC- Sobrecorrente Instantâneo e PTOC - Sobrecorrente Temporizado Ferramenta Utilizada: CE-6006 ou CE 6003 Objetivo: Teste de pickup/dropout do elemento temporizado levantamento da curva temporizada, teste de pickup/dropout dos elementos instantâneos. Controle de Versão: Versão Descrições Data Autor 1.3 Adicionado sumário e 14/02/2012 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 Entradas Binárias Comunicação com o relé 7SJ Parametrização do relé 7SJ Device Configurations Masking I/O Power System Data Power System Setting Group A General TOC Ajustes do software Manual Abrindo o Manual Configurando os Ajustes Valores de Referência Configurações de Hardware Estrutura do teste para a função Tela Principal Tela sobrecorrente Teste do pick-up do elemento temporizado Teste do pick-up do elemento instantâneo Teste do pick-up do elemento instantâneo Teste de pontos da curva Teste de pontos do Instantâneo 1 e Teste do dropout do elemento temporizado Teste do dropout do elemento instantâneo Teste do dropout do elemento instantâneo Relatório APÊNDICE A A.1 Designações dos terminais

3 A.2 Dados técnicos APÊNDICE B APÊNDICE C

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 1. Conexão do relé ao CE-600X INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Sequência para testes de relé 7SJ no software Manual 1.1 Fonte Auxiliar 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. Figura Bobinas de Corrente Ligue os canais de corrente I1, I2 e I3 do CE-600X aos pinos Q1, Q3 e Q5 do relé respectivamente, se os comuns do relé estiverem curto circuitados basta ligar os comuns dos canais a esse ponto, caso contrário ligue os três comuns do CE-6006 aos pinos Q2, Q4 e Q6 do relé. Figura 2 5

6 1.3 Entradas Binárias Ligue as Entradas Binárias do CE-6006 às saídas binárias do relé. - BI1 ao pino F5 e seu comum ao pino F6; - BI2 ao pino F7 e seu comum ao pino F8; - BI3 ao pino F9 e seu comum ao pino F9; - BI4 ao pino F11 e seu comum ao pino F10; 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 Figura Device Configurations 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 46 habilitada na opção Time Overcurrent Curve IEC. 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 pick-up da função 46-1 será direcionado para a binária de saída BO1 do relé, já o pick-up do 46-2 para BO2, o trip do 46 para BO3 e o pick-up da curva temporizada para BO4. Para facilitar o monitoramente desse teste os leds 1, 2, 3 e 4 foram designados para essas funções da mesma maneira que as binárias. 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). Figura Power System Data 1 Continuando os ajustes efetue um duplo clique em Power System Data 1. Aqueles ajustes destacados em vermelho necessitam de uma atenção especial de modo que se os ajustes não forem feitos corretamente os resultados podem apresentar inconsistência ou até mesmo não funcionar. Figura 11 9

10 3.4 Power System Nessa aba ajusta-se a frequência nominal e a sequência de fase. Figura 12 Os ajustes nas abas CT s e Breaker não interferem nesse teste. 3.5 Setting Group A Nesta opção ajusta-se a função de desbalanço de corrente. Figura 13 10

11 A única opção que deve ser ajustada é a 46 Negative Sequence (Time Overcurrent). Figura General Nesta opção ativa-se a função 46 e ajuste o tempo de drop-out. Figura 15 11

12 INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Aqui se ajuste os valores de pick-up e temporização dos elementos 46-1 e Figura TOC Nesta aba ajusta-se o tipo de curva, o pick-up e o dial de tempo da curva temporizada. 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 = ) e clique em OK. 4. Ajustes do software Manual Figura Abrindo o Manual Na pasta CE-600X Aplicativos dê um duplo clique no ícone do software Manual. Figura Configurando os Ajustes Para acessar essa tela basta ir ao menu editar e na opção Ajustes como é mostrado abaixo. Figura 21 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 13

14 testado, local da instalação e o responsável. Sendo bastante prático para confecção do relatório. Figura 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 23 Caso o usuário perceba a necessidade pode inserir comentários na aba Nota & Obs e ainda alguma figura na aba Figuras Explicativa. 14

15 5. Configurações de Hardware INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS 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. 6. Estrutura do teste para a função Tela Principal Figura 25 Primeiramente clique na aba Sobrecorrente para que os dados ajustados no relé sejam configurados no software. Em seguida na opção de corrente I habilite um canal de corrente como referência nesse caso foi escolhido I1. Somente após a escolha do canal é que os campos para ajuste da função 46 ficam ativos. 15

16 Figura Tela sobrecorrente Para a função de desbalanço de corrente temporizada ajustam-se os seguintes valores: Tabela 1 Dial Tempo 0,5 Curva Temp. IEC NI Temp (Pkp Esperado) 1 Temp (Drp Esperado) 1 Um detalhe importante é a atuação do pick-up que é 1,1 do valor ajustado (apêndice A), nesse caso espera-se que ocorra o pick-up em 1,1 x 1= 1,1A, (No software Manual ajustase o valor de 1A). No caso do drop-out ajusta-se 90% do valor do pick-up, ou seja, 0,9 x 1,1 =1A. 16

17 Figura 27 O próximo ajuste define-se os valores dos instantâneos 1 e 2. Apesar do elemento 2 estar ajustado com valor zero no relé deve-se parametrizar um valor diferente de zero no software Manual. Para os elementos instantâneos o drop out possui um fator de 95%. Tabela 2 Pkp Esperado (A) Drp Esperado (A) T Esperado Instantâneo 1 10,00 9,50 400ms Instantâneo 2 15,00 14,25 40ms 17

18 Figura 28 No campo Simulação ajusta-se o tipo de falta nesse caso I2 ainda devem-se ajustar as tolerâncias de corrente e tempo tanto relativas como absoluta. Os dados das tolerâncias mostrados a seguir foram retirados do apêndice. Observe que a tolerância relativa de corrente é a soma dos 3% garantidos pelo fabricante os 10% do valor de pick-up do elemento temporizado. Figura 29 18

19 6.3 Teste do pick-up do elemento temporizado Escolha a opção trifásico equilibrado ACB que nesse caso simula uma corrente de sequência negativa pura e insira um valor inicial de 1,00 para as três correntes, utilize como interface de parada a Binária de Entrada 4 (BI4) e habilite uma rampa com incremento de 10mA. Sempre quando se testa um valor de pick-up parte de um valor mais baixo do que aquele previsto como nominal. Em seguida incrementa-se o valor da corrente até ocorrer à parada do cronômetro. Obs: Existe outra maneira de injetar sequência negativa mostrada no Apêndice-C Figura 30 Para criar uma rampa clique no botão em destaque na cor verde da figura anterior. 19

20 Figura 31 Após clicar em OK comece a geração clicando no ícone abaixo ou através do atalho Alt + G. Figura 32 Após a atuação clique no ícone em destaque para capturar o ponto testado. A figura mostra o ponto depois de capturado. Figura 33 20

21 Nesse caso o pick-up encontrado é de 1,08 dentro da faixa de erro dado pelo fabricante. 6.4 Teste do pick-up do elemento instantâneo 1 Escolha a opção trifásico equilibrado ACB e insira um valor inicial de 9,5A para as três correntes, utilize como interface de parada a Binária de Entrada 1 (BI1) e habilite uma rampa com incremento de 100mA. Após a atuação capture o ponto clicando no ícone em destaque. Figura 34 O valor do pick-up encontrado é o mesmo daquele ajustado. 6.5 Teste do pick-up do elemento instantâneo 2 Escolha a opção trifásico equilibrado ACB e insira um valor inicial de 14,5A para as três correntes, utilize como interface de parada a Binária de Entrada 2 (BI2) e habilite uma rampa com incremento de 100mA. Após a atuação capture o ponto clicando no ícone em destaque. A figura a seguir mostra o ponto já capturado. 21

22 Figura 35 O valor do pick-up encontrado é o mesmo daquele ajustado. 6.6 Teste de pontos da curva Nesse caso escolhem-se múltiplos do pick-up do elemento temporizado como valores de corrente a serem testados. O primeiro ponto é o múltiplo 2, ponto inicial da curva. Como o pick-up é 1,0A o primeiro ponto a ser testado será 2A. Nesse caso deve-se retirar a rampa, mudar a Binária de Entrada para a BI3, esperar a atuação e laçar o ponto clicando no ícone em destaque. 22

23 Figura 36 Repetindo o processo com os múltiplos 4, 6 e 8 se chega a figura a seguir: Figura 37 23

24 O usuário possui a liberdade de testar quantos pontos julgar necessário. Entretanto 4 pontos são mais do que suficientes para comprovar o dial de tempo, o tipo e a norma da curva. 6.7 Teste de pontos do Instantâneo 1 e 2 Para testar o tempo de atuação dos elementos instantâneos 1 e 2 aplicam-se correntes com valores acima do pick-up de cada função. Deve-se manter a binária 3 como interface de parada. A figura a seguir mostra o ponto 12,5 já capturado e o ponto 17,5A ainda não capturado. Figura 38 Clicando no item tabela e na aba Ixt encontram-se os valores de corrente e tempo capturados, a faixa de tempo permitida e a aprovação final dos pontos testados. 24

25 Figura Teste do dropout do elemento temporizado Escolha a opção trifásico equilibrado ACB e insira um valor inicial de 1,1 para as três correntes, utilize como interface de parada a Binária de Entrada 4 (BI4) e habilite uma rampa com decremento de -10mA. Sempre quando se testa um valor de dropout parte-se de um valor mais alto do que aquele ajustado como pick-up. Lembre-se de bloquear a primeira atuação pois o teste visa sair de uma condição de atuação para uma condição de não atuação, portanto, ao iniciar a geração haverá uma atuação da binária que deverá ser desconsiderada pela mala de testes. 25

26 Figura 40 Em seguida clica-se no ícone rampa para ajustar o decremento com valor de -10mA. Figura 41 26

27 Após clicar em OK inicie a geração clicando no ícone abaixo ou utilizando o atalho Alt + G. Figura 42 Após a atuação clique no ícone em destaque para capturar o ponto testado. Figura 43 O valor encontrado é o mesmo do ajuste nominal. 6.9 Teste do dropout do elemento instantâneo 1 Escolha a opção trifásico equilibrado ACB e insira um valor inicial de 10,1A para as três correntes, utilize como interface de parada a Binária de Entrada 1 (BI1), bloqueie a primeira atuação e habilite uma rampa com decremento de -100mA. Após a atuação capture o ponto clicando no ícone em destaque. 27

28 Figura 44 Através da figura anterior comprova-se que o dropout encontrado foi de 9,50A sendo exatamente o valor previsto Teste do dropout do elemento instantâneo 2 Escolha a opção trifásico equilibrado e insira um valor inicial de 15,1A para as três correntes, utilize como interface de parada a Binária de Entrada 2 (BI2), bloqueie a primeira atuação e habilite uma rampa com decremento de -100mA. Após a atuação capture o ponto clicando no ícone em destaque. 28

29 Figura 45 Da figura anterior comprova-se que o dropout de 14,40A apresenta um erro que está contemplado pelas suas tolerâncias. Clicando no item tabela na aba Pkp/Drp encontram-se os valores de pick-up e dropout esperados e capturados assim como os erros absolutos e os erros relativos. 29

30 Figura Relatório Após a realização de qualquer teste os relatórios ficam disponíveis, e a sua visualização é feita a partir do botão ou pelo menu Opções -> Relatório ou simplesmente pelo atalho Ctrl + R. A apresentação do relatório é totalmente configurável em relação aos dados apresentados como pode ser visualizado na figura a seguir. Figura 47 30

31 Ao definir os dados do relatório, o mesmo é apresentado e existe tanto a opção de imprimi-lo quanto à opção de salvá-lo, bastado para isso clicar no botão. O relatório será salvo com a extensão.rtf que é compatível com o Microsoft Office Word. Figura 48 31

32 APÊNDICE A INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS A.1 Designações dos terminais A.2 Dados técnicos Figura 49 32

33 APÊNDICE B Equivalência de parâmetros do software e o relé em teste. Software Manual Tabela 3 Relé Siemens 7SJ Parâmetro Figura Parâmetro Figura Dial de Tempo TOC Time Dial 17 Curva Temp 27 IEC Curve 17 Temp TOC Pickup 17 Instantâneo Pickup 16 t Esperado Time Dial 16 Instantâneo Pickup 16 t Esperado Time Dial 16 33

34 APÊNDICE C INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Altere a configuração do canal para 3 tensões e 3 correntes. Utilize os canais I4, I5 e I6 e seus comuns para fazer a geração de corrente. Figura 50 Existe outra maneira do usuário testar uma sequência negativa basta utilizar a calculadora. Com essa opção escolhem-se os valores de sequência negativa, positiva e zero a serem gerados que a calculadora transforma para correntes de fase. Para isso clique na figura mostrada abaixo. Figura 51 O próximo passo é escolher a opção componente simétrica. 34

35 Figura 52 Escolha os valores das sequências, por exemplo, uma sequencia negativa com 3A e valores quaisquer para corrente positiva e zero: Figura 53 Ao clicar em Enviar Dados P/ Geração => as correntes nas fases são calculadas automaticamente. Dessa maneira pode-se testar o múltiplo 3 da sequência negativa. 35

36 Figura 54 Escolhendo o canal I- como referencia a interface de parada BI3 e utilizando o comando Alt + G testa-se o múltiplo 3 da corrente. A figura mostra o ponto já capturado. Outros pontos podem ser testados dessa forma. Figura 55 36