SEL-487B RELÉ DIFERENCIAL DE BARRAS E FALHA DE DISJUNTOR

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1 SEL-487B RELÉ DIFERENCIAL DE BARRAS E FALHA DE DISJUNTOR

2 PROTEÇÃO DE BARRAS AVANÇADA COM PROTEÇÃO DE DISJUNTOR INTEGRADA NÚMEROS ANSI/ACRÔNIMOS E FUNÇÕES 5 Sobrecorrente 51 Sobrecorrente Temporizado 87 Diferencial de Corrente 16SEC Segurança de Acesso (Serial, Ethernet) 27/59 Sobretensão/Subtensão 5BF Sobrecorrente de Falha do Disjuntor 85 RIO Comunicações SEL Mirrored Bits DFR Relatórios de Evento HMI Interface do Operador LGC Equações de Controle SELogic Expandidas MET Medição de Alta Precisão RTU Unidade Terminal Remota (UTR) SER Registrador Sequencial de Eventos Zona Disjuntor de Interligação BF 5BF 5BF 5BF 5BF 5BF 5BF Zona PT FUNÇÕES ADICIONAIS SBM Monitor das Baterias da Subestação 87 Zona 1 87 Zona 2 1 Cobre ou Fibra Ótica 16 S EC MET RTU SBM SER 4 2 Ethernet1 1 IRIG-B 85 RIO DFR IHM LGC RELÉ SEL-487B

3 CARACTERÍSTICAS E BENEFÍCIOS O SEL-487B É UMA SOLUÇÃO AVANÇADA PARA A PROTEÇÃO DIFERENCIAL DE SISTEMAS DE BARRAS COM ATÉ 21 TERMINAIS. Proteção Proteja sistemas de barras com até 21 terminais (21 TCs por relé, 6 TCs com um esquema de três relés), 6 zonas de proteção e zonas de verificação ( check zones ) independentes. (Para mais informações sobre a cobertura de sistemas de barras maiores, contate seu representante local da SEL). Para otimizar a segurança da proteção, cada zona de verificação supervisiona uma fase determinada do sistema, e um algoritmo patenteado de detecção de TC aberto bloqueia potenciais operações incorretas durante condições de TC aberto ou curtocircuitado. Os elementos de corrente direcional e diferencial fornecem maior segurança e detecção rápida de faltas. Reduza os custos de proteção com uma proteção contra falha do disjuntor incorporada. Flexibilidade Utilize TCs com relações diferentes e TCs não dedicados com o Relé Diferencial de Barras e Falha do Disjuntor SEL-487B. Elimine a fiação complexa usando relações de TC que diferem por um fator de até 1:1. Obtenha vantagens dos mesmos TCs para proteção diferencial, medição, proteção de retaguarda e outras funções. Automação e Controle Reduza os custos de projeto e simplifique a fiação de interligação usando múltiplas portas e protocolos de comunicação. Os controles do operador configuráveis e a nomenclatura simplificada de variáveis adicionam mais capacidades às equações de controle SELogic. Monitoramento e Medição Proporcione medição e monitoramento precisos e oportunos dos sinais de barramentos, alimentadores e subestações. As correntes dos terminais, estados de disjuntores e chaves seccionadoras, níveis de tensão cc da subestação e a tensão trifásica são continuamente monitorados e atualizados. Segurança Aprimorada Indique a configuração do relé, quem o acessa, e em qual nível de acesso, com os bits de alarme programáveis. O Relé 487B fornece várias opções de portas de I/Os (mostrada a versão 9U).

4 PROTEÇÃO PROTEÇÃO DIFERENCIAL O SEL-487B inclui seis elementos diferenciais de corrente independentes, cada um deles fornecendo: Tempos rápidos de operação para todas as faltas na barra Segurança para faltas externas com alta saturação de TC Segurança com a presença da corrente de decaimento ( subsidence current ) Alta sensibilidade para faltas na barra Atraso mínimo para faltas que evoluem de externas para internas Supervisão do TC Para cada zona, os elementos diferenciais de corrente sensíveis detectam a corrente diferencial resultante de um elemento diferencial que não esteja devidamente equilibrado (ex.: relações erradas do TC). Se essas condições persistirem por mais tempo do que uma temporização especificada pelo usuário, o elemento ativa um alarme que pode ser usado para gerar um alarme externo e/ou bloquear a zona. Elemento de Tensão Supervisione o trip do diferencial de corrente dentro do relé usando elementos de tensão. Três elementos de tensão separados consistem de dois níveis de elementos de subtensão e sobretensão de fase e dois níveis de elementos de sobretensão de sequência-negativa e zero para cada uma das três grandezas de tensão analógicas medidas. Corrente (amperes) Operação do elemento diferencial em menos de um ciclo para faltas internas, incluindo o fechamento do contato de alta velocidade. Supervisão do TC Entrada de Corrente I 1 Entrada de Corrente I 21 Início da Falta IO1 IO2 Detecção de Falta Interna Tempo I OP Elemento Diferencial Slope 2 Slope 1 Falta Externa Lógica de Detecção de Falta (<1 ciclo) I RT Falta Interna Corrente (amperes) O elemento diferencial permanece seguro para faltas externas com saturação do TC. Saída de Trip IO1 IO2 Detecção de Falta Interna Tempo (Sem Operação de Elemento Diferencial) Slope de Operação de Alta Segurança Slope de Operação Padrão Zona de Restrição As faltas externas são detectadas por elementos direcionais internos ao relé. Quando uma falta externa é detectada, o relé entra no modo de alta segurança e seleciona dinamicamente uma inclinação ( slope ) mais alta para os elementos diferenciais, tornando-os mais seguros durante a falta. Elementos de Sobrecorrente Escolha entre dez curvas de sobrecorrente para cada entrada de corrente. Cada elemento de sobrecorrente temporizado controlado por torque possui duas características de reset. Há também um nível de elementos instantâneos e de tempo definido disponíveis para cada entrada de corrente. 4

5 DETECÇÃO DE FALHA DO DISJUNTOR O SEL-487B inclui, para cada terminal, proteção completa contra falha de disjuntor, incluindo retrip. A falha interna do disjuntor é determinada por esquemas de proteção pré-definidos que permitem diferentes tipos de sinais de trip e condições de fluxo de corrente. As entradas do dispositivo de falha externa do disjuntor podem ser substituídas pelos esquemas de falha interna do disjuntor, fornecendo ao mesmo tempo respostas individuais ou idênticas para cada condição de falha do disjuntor. 5 Detecção de Fase Aberta -5 Detecção de Fase Aberta -1 Amperes -15 Decaimento ( subsidence ) Dropout de Sobrecorrente Tradicional,2,4,6,8,1,12,14,16,18,2 Offset de Tempo: Segundos A lógica de detecção de polo aberto de alta velocidade detecta condições de polo aberto em menos de.75 ciclo, reduzindo os tempos de coordenação de falha do disjuntor. 5

6 FLEXIBILIDADE CONFIGURAÇÃO DINÂMICA DE ZONAS O SEL-487B designa dinamicamente as correntes de entrada para os corretos elementos diferenciais sem a necessidade de relés auxiliares adicionais. Conecte as entradas digitais dos contatos auxiliares do disjuntor e das chaves seccionadoras do barramento diretamente ao relé. As equações de controle SELogic e a lógica de seleção de zonas vão designar corretamente as correntes para os elementos diferenciais, mesmo para arranjos de barras complexos como mostrado (exemplo superior). North Helium Zona 1 DS2 Zona 2 East Argon Boron DS1 Lithium Zona Silício Krypton South DS Zona 4 West Neon Sodium ZONE BUS PROTECTION Rinadel Station Terminals in Protection Zone 1 HELIUM SILICON Bus Zones in Protection Zone 1 NORTH Terminals in Protection Zone 2 BORON ARGON Bus Zones in Protection Zone 2 EAST Terminals in Protection Zone SILICON KRYPTON Bus Zones in Protection Zone SOUTH Terminals in Protection Zone 4 SODIUM NEON Bus Zones in Protection Zone 4 WEST LITHIUM Observe que o SEL-487B inclui automaticamente as correntes da Zona 4 na Zona quando a Chave Seccionadora DS está fechada (exemplo inferior). North Zona 1 DS1 DS2 Zona 2 East Zona Silício South DS West ZONE BUS PROTECTION Rinadel Station Terminals in Protection Zone 1 HELIUM SILICON Bus Zones in Protection Zone 1 NORTH Terminals in Protection Zone 2 BORON ARGON LITHIUM Bus Zones in Protection Zone 2 EAST Terminals in Protection Zone SILICON KRYPTON SODIUM NEON Bus Zones in Protection Zone SOUTH WEST Bus Zones in Protection Zone 4 Helium Argon Boron Lithium Krypton Neon Sodium LÓGICA AVANÇADA DE DETECÇÃO DE TC ABERTO A lógica patenteada de detecção de TC aberto aumenta a segurança do elemento diferencial de corrente. Isso garante que as zonas de barra do diferencial de corrente não operem incorretamente devido a terminais que não possam ser medidos adequadamente. Esta lógica avançada, quando implantada, bloqueia operações incorretas do elemento diferencial que podem ocorrer em condições de TC aberto ou curto circuitado. A lógica de detecção do TC monitora os terminais do TC em cada zona de barra, detectando quando há defeito de um TC envolvido na proteção. Software acselerator acselerator QuickSet SEL-5 Desenvolva ajustes para o SEL-487B e configurações de barramento trabalhando offline com o acselerator QuickSet. O sistema verifica automaticamente os ajustes inter-relacionados e destaca aqueles que estão fora das faixas de ajuste. Os ajustes criados offline podem ser transferidos para o SEL-487B usando um link de comunicação com o PC. Editor Gráfico de Lógicas (GLE) Simplifique o processo de configuração do seu SEL-487B usando o GLE ( Graphical Logic Editor ) no acselerator QuickSet. O GLE permite a visualização gráfica de suas equações SELogic, de forma que seus arquivos de ajustes possam ser documentados para facilitar a validação e o comissionamento. Converta as equações de controle SELogic existentes em diagramas de fácil leitura e salve-os com os seus ajustes no QuickSet. 6

7 TRÊS ZONAS DE VERIFICAÇÃO INDEPENDENTES SUPERVISIONAM ATÉ SEIS ZONAS DE BARRA DO DIFERENCIAL Em layouts de barramentos complexos, o SEL-487B usa o status dos contatos auxiliares das seccionadoras para definir as zonas de barramento do diferencial de corrente e supervisiona essas zonas fase por fase com o recurso independente da zona de verificação ( check zone ) para evitar operação indevida devido à discrepância. 52 Zona SEL-487B Zona de Verificação Zona Características Principais da Zona de Verificação Propicia uma supervisão segura para as zonas de barra Supervisiona as zonas de barra fase por fase, independentemente do status da seccionadora do terminal Processa a própria lógica independentemente de todas as zonas de barra Adequada a uma ampla variedade de aplicações e filosofias de proteção, com ajustes independentes de pickup e slope TR 1 TR 2 FD 1 FD 2 Zona 1 Zona 2 Zona de Verificação Este exemplo ilustra um único Relé SEL-487B protegendo um sistema com duas zonas de barra trifásicas e aumentando a segurança através da aplicação de uma zona de verificação por fase. FD Aplicação da Proteção de Barras com Três Relés Para Até 21 Terminais Configure uma zona de verificação para cada fase, abrangendo todos os terminais da subestação (exceto os disjuntores de seccionamento e acoplamento de barras), independentemente do status do contato auxiliar da seccionadora. INTEGRAÇÃO COM REDES ETHERNET Use os Relés SEL-487B com Ethernet diretamente em uma rede local ou através de um processador de comunicações da SEL. Use DNP LAN/WAN ou Modbus TCP para enviar rapidamente informações através de suas redes. Forneça informações para as pessoas certas e obtenha um melhor desempenho do sistema. Transfira dados usando Ethernet de alta velocidade para rápidas atualizações e upload de arquivos via IHM. Use aplicativos Telnet populares para facilitar a comunicação do terminal com relés SEL e outros dispositivos. Combine a tecnologia IEC 6185, uma rede Ethernet e o SEL-487B para obter o desempenho global mais rápido dos relés compatíveis com IEC 6185 para automação e controle de subestações. Acesse informações básicas do relé através de uma rede Ethernet padrão com o servidor web incorporado. Visualize o status do relé, relatórios do Registrador Sequencial de Eventos (SER: Sequential Events Recorder ), as informações de medição e os ajustes. O acesso ao servidor web requer uma senha do relé e é limitado à visualização das informações somente para leitura. Simplifique a fiação e a instalação recebendo um sinal de tempo através das redes Ethernet existentes. O SNTP realiza um backup adequado para obter maior precisão na sincronização de tempo IRIG-B. Suporta perfeitamente o modo failover para comunicações Ethernet com o Protocolo de Redundância Paralela (PRP: Parallel Redundancy Protocol ), que permite a redundância das redes de comunicação através de duas redes de área local (LANs) idênticas, porém separadas. SEL-421 SEL-55 SEL-2725 SEL-5 SEL-421 SEL-451 Configuração da rede Ethernet típica. SEL-487B 7

8 AUTOMAÇÃO E CONTROLE DISPLAY E CONTROLES AVANÇADOS PARA AUTOMAÇÃO E INTEGRAÇÃO DE SUBESTAÇÃO DA PRÓXIMA GERAÇÃO Elimine as tradicionais chaves de controle do painel com 2 pontos de controle locais. Ajuste, apague ou ative os pontos de controle locais através do display e dos botões de pressão programáveis do painel frontal. Programe os pontos de controle locais para implantação do seu esquema de controle através das equações de controle SELogic. Elimine a fiação entre a UTR e o relé com 2 pontos de controle remotos. Ajuste, apague ou ative os pontos de controle remotos via comandos da porta serial. Incorpore os pontos de controle remotos em seu esquema de controle via equações de controle SELogic. Use os pontos de controle remotos para operações de controle tipo SCADA, tais como trip e seleção de grupo. A lógica de controle do SEL-487B pode substituir: Tradicionais chaves de controle do painel Fiação entre o relé e a UTR Tradicionais relés de selo Tradicionais lâmpadas de sinalização do painel Medidores de painel 8

9 IHM DO PAINEL FRONTAL Melhore a eficiência e simplifique a instalação com uma IHM incorporada, LEDs de sinalização e botões de pressão do operador. 1 2 O LCD rotativo gira automaticamente entre telas personalizadas com medições, alarmes e sumário de eventos, e telas pré-configuradas com grandezas de linha fundamentais. O LCD exibe os últimos 2 dos 1 eventos com estampa de tempo do SER. 4 Teclado amigável propicia simplicidade de navegação e parametrização dos pontos de ajuste. LEDs de sinalização programáveis com etiquetas personalizáveis pelo usuário indicam o estado do relé e várias condições de trip, e fornecem informações rápidas e simples para ajudar despachantes e equipes de linha. 5 Botões de pressão programáveis com etiquetas configuráveis pelo usuário substituem as tradicionais chaves do painel e de controle dos disjuntores Opções da IHM do Painel Frontal Opção de IHM Botões de Pressão LEDs Compatível com 7U Compatível com 9U Padrão 8 16 Sim Sim Aprimorada 12* 24* Sim Sim *LEDs Tricolores IHM aprimorada do painel frontal está mostrada acima Indicação de status do disjuntor. Chave de controle de serviço. 9

10 MONITORAMENTO E MEDIÇÃO SIMPLIFIQUE OS TESTES DO SISTEMA E A ANÁLISE PÓS-FALTA A capacidade de emissão de relatórios de eventos do SEL-487B auxilia na compreensão até das mais complexas operações do esquema de proteção. Elimine o registrador externo e os requisitos de medição com o SER e os relatórios de evento COMTRADE binário e oscilográfico. SER Obtenha uma ampla perspectiva da operação dos elementos do relé com o SER no SEL-487B. Os itens que disparam uma entrada do SER são selecionáveis e podem incluir até 25 pontos de monitoramento, tais como entrada/saída, mudança de estado, pickup/dropout do elemento e outros. O SER do relé armazena os últimos 1 eventos, que estão disponíveis através do comando do SER. Os últimos 2 eventos também podem ser vistos no LCD do painel frontal. O Software acselerator Analytic Assistant SEL-561 auxilia na comparação de relatórios de eventos de múltiplos relés, aumentando as capacidades analíticas desta potente ferramenta. ACESSE INFORMAÇÕES ÚTEIS As grandezas de medição incluem as magnitudes da tensão e corrente primária e secundária, e os ângulos de cada terminal. As informações da zona exibem a tensão e corrente primária ou secundária de cada terminal. A polaridade de cada TC e as zonas de barramento em cada uma das zonas de proteção da subestação também são incluídas. A medição do diferencial mostra as correntes de operação e restrição de cada zona, assim como a corrente de referência. O monitoramento das baterias fornece os limites de advertência e alarme que podem ser monitorados com o Processador de Comunicações SEL-22 e com o Controlador de Automação em Tempo Real (RTAC: Real-Time Automation Controller ) SEL-5. Dispare mensagens via display local, telefone, pager ou outros dispositivos. Esta ilustração exibe a segurança durante uma falta externa com saturação do TC. O SEL-487B armazena dados de eventos brutos e filtrados de alta resolução em memória não volátil com a taxa de amostragem efetiva máxima de 8 amostras/segundo. Os ajustes do relé são anexados no final de cada relatório. Esta ilustração exibe a segurança durante uma condução de pararaios MOV ( Metal Oxide Varistor ). Os disparos internos ou externos selecionados pelo usuário podem ser usados para gerar relatórios de eventos oscilográficos que incluem informações sobre tensão, corrente e status dos elementos. 1

11 ESPECIFICAÇÕES GERAIS Entradas de Tensão CA ( no total) Entradas de Corrente CA (21 no total) Características Nominais da Fonte de Alimentação Especificações do Monitor do Sistema de Baterias CC da Subestação V contínuos nos terminais (conecte qualquer tensão até Vca) 6 Vca por 1 segundos Burden.5 67 V 5 A nominal 15 A contínuos, 5 A por 1 segundo, linear até 1 A simétricos, 5 A por 1 segundo, 125 A por 1 ciclo Burden.5 5 A 1 A nominal A contínuos, 1 A por 1 segundo, linear até 2 A simétricos, 1 A por 1 segundo, 25 A por 1 ciclo Burden.1 1 A 125/25 Vcc ou 12/24 Vca Faixa 85 Vcc ou Vca 48/125 Vcc ou 12 Vca Faixa 8 14 Vcc ou Vca 24/48 Vcc Faixa 18 6 Vcc Faixa de operação 5 Vcc Taxa de amostragem da entrada 2 khz Taxa de processamento 1/6 ciclo Tempo máximo de operação 1.5 segundo (elemento DC1R) 1.5 ciclo (todos os elementos, exceto o DC1R) Faixa de Ajuste Ajustes CC OFF, 15 Vcc, degraus de 1 Vcc Ajuste de ripple CA 1 Vca, degraus de 1 Vca Precisão Precisão de pickup ±1%, ±2 Vcc (DC1RP) ±%, ±2 Vcc (todos os elementos, exceto o DC1RP) Portas de Comunicação Seriais portas EIA-22 no painel traseiro e 1 porta no painel frontal Comandos SEL ASCII, SEL Fast Messages, DNP Velocidade dos dados seriais 576 bps Opções de Comunicações Ethernet Fornece os protocolos IEC 6185, DNP LAN/WAN, FTP, PRP e Telnet, e recursos do servidor web Opções de mídia para conexão Ethernet: Rede de par trançado 1/1BASE-T Rede de fibra ótica 1/1BASE-FX Precisão da Medição Todas as precisões de medição são baseadas em uma temperatura ambiente de 2 C e frequência nominal. Medição diferencial instantânea por zona (estado de regime) I OP, I RT ±5.%, ±.2 I NOM Medição instantânea por fase (estado de regime) V 1, V 2, e V ±.1% (.5 ) V ±2.5% (5.5) V ±.5 (.5 ) V ±1 (5.5) V I 1, I 2,, I 21 Modelo de 5 A 5 A nominais ±.2% mais ±4 ma (.5 1 A s) Modelo de 1 A 1 A nominal ±.2% mais ±,8 ma (.1 2 A s) Relatórios de Evento/Oscilografia Memória volátil segundos de relatórios de evento back-to-back com amostragem de 8 khz Memória não volátil No mínimo 5 relatórios de evento com uma duração de segundos com amostragem de 8 khz Resolução 4 e 12 amostras/ciclo Duração segundos (dependendo do ajuste LER) Sumário do Evento Armazenamento 1 sumários Registrador Sequencial de Eventos Eventos Sequenciais Armazenamento do registrador 1 entradas Elementos de disparo 25 pontos de monitoramento Taxa de processamento de proteção 12 amostras por ciclo Opções de Chassi O chassi 9U suporta até 4 placas de I/Os opcionais O chassi 7U suporta até 2 placas de I/Os opcionais 11

12 TORNANDO A ENERGIA ELÉTRICA MAIS SEGURA, MAIS CONFIÁVEL E MAIS ECONÔMICA SCHWEITZER ENGINEERING LABORATORIES, INC. Telefone: atendimento@selinc.com Web: por Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. PF M 1 G A R A N T U anos N D I A I A L