Objetivo: Teste da curva do elemento de sobrecarga

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1 Tutorial de Teste Tipo de Equipamento: Relé de Proteção Marca: Siemens Modelo: 7UM Função: 49 ou PTTR - Sobrecarga Térmica Ferramenta Utilizada: CE-6003 ou CE-6006 Objetivo: Teste da curva do elemento de sobrecarga Controle de Versão: Versão Descrições Data Autor 1.3 Adicionado sumário e 14/02/2012 M.R.C. tabela de equivalência 1.4 Corrigido cálculo do 15/02/2013 M.R.C. fator k 1.5 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 Saídas Binárias Comunicação com o relé 7UM Parametrização do relé 7UM Device Configurations Masking I/O Power System Data Power System Generator/Motor CT s VT s Setting Group A Power System Data Thermal Overload / Thermal Overload / Temp. Input 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 Inserindo nova Curva Teste de pontos da curva Relatório APÊNDICE A A.1 Designações de terminais A.2 Dados Técnicos APÊNDICE B APÊNDICE C

3 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. 3

4 Sequência para testes do relé 7UM no software Manual 1. Conexão do relé ao CE-600X No apêndice A mostram-se as designações dos terminais do relé. No apêndice B existe uma breve teoria sobre a função 40 e como realizar os cálculos dos parâmetros 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 Ligue os canais de corrente I1, I2 e I3 do CE-6006 aos pinos Q1, Q3 e Q5 do relé respectivamente, e os três comuns do CE-6006 aos pinos Q2, Q4 e Q6. Caso os três últimos pinos estejam curto circuitados basta ligar a um ponto comum do relé formando então a ligação para as bobinas de corrente. Figura 2 4

5 1.3 Entradas Binárias Ligue a entrada Binária do CE-6006 à saída binária do relé, BI1 ao pino R1 e o seu comum a R5 dessa maneira monitora-se o sinal de trip enviado pelo relé. 1.4 Saídas Binárias Figura 3 Ligue a saída binária do CE-6006 à entrada binária do relé molhando-a. BO1 ao pino vermelho da fonte auxiliar, o seu comum ao pino F5 e o comum da fonte auxiliar ao pino F10 do relé. Com isso envia-se um comando para o relé reiniciar a memória da sua réplica da curva térmica. Figura 4 5

6 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 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. 6

7 Figura 8 Na tela Functional Scope desabilite todas as funções deixando apenas a função 49 Thermal Overload Protection habilitada. Isso evita que trips de outras funções interfiram no teste. Após os ajustes clique em OK. Figura 9 7

8 3.2 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 10 Designa-se a saída binária BO1 para o envio do trip da função 49 e o led 1 para auxiliar a visualização. Ambos ajustados como U, ou seja, durante a falta o relé atua e cessado o problema o relé estabelece o estado inicial de sua binária. Para entrada binária BI1 ajusta-se a opção H, ou seja, quando houver tensão a função térmica reinicia. Figura 11 8

9 3.3 Power System Data 1 Efetua-se um duplo clique em Power System Data 1 para acessar os ajustes do sistema. Figura 12 Primeiramente mostram-se os dados gerais do sistema, em seguida os dados do gerador ou motor e por fim as relações de transformação tanto dos TC s como dos TP s. 3.4 Power System Na aba Power System configura-se a frequência e sequência de fase. Figura 13 9

10 3.5 Generator/Motor Na aba Generator/Motor ajusta-se a tensão primária e a potência aparente nominal. Figura CT s Nesta aba é realizado o ajuste da corrente nominal e da relação de transformação do transformador de corrente. Para a função de sobrecarga a corrente monitorada é aquela do lado 2. Figura 15 10

11 3.7 VT s Nesta aba é realizado o ajuste da relação de transformação do transformador de potencial. Figura Setting Group A Nesta opção escolhe-se o tipo de equipamento protegido e o ajuste da função de sobrecarga cujos cálculos estão no apêndice B. Figura 17 11

12 Com um duplo clique na opção Power System Data 2. Figura Power System Data 2 Escolha o equipamento protegido. Figura 19 12

13 Thermal Overload / 49 O próximo passo é ativar a função 49, escolher o fator K, a constante de tempo e a corrente máxima até onde a curva térmica é utilizada. Nesse caso valores acima de 20A irão atuar sempre com o mesmo valor. Figura Thermal Overload / Temp. Input Aqui se escolhe a temperatura relacionada com a corrente nominal e se será utilizado um RTD ou modbus para monitorar a temperatura ambiente ou de refrigeração, nesse teste não existe esse monitoramento. Figura 21 13

14 4. Ajustes do software Manual INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS 4.1 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 23 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 24 14

15 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 25 Caso o usuário perceba a necessidade pode inserir comentários na aba Nota & Obs e ainda alguma figura na aba Figuras Explicativas. 5. Configurações de Hardware Clique no ícone ilustrado abaixo ou utilize o atalho Ctrl + h. Figura 26 Clicando no ícone da figura anterior abre-se uma tela onde deve ser ajustada a configuração dos canais de geração, a tensão da fonte de alimentação auxiliar, o estado inicial das saídas binárias e como é realizada a atuação das entradas binárias. 15

16 Figura Estrutura do teste para a função 49 Utiliza-se a aba de sobrecorrente para averiguar a curva de sobrecarga. Entretanto devese inserir a curva térmica. Os próximos passos mostram como inserir essa curva a partir dos dados do Apêndice C. 6.1 Tela Principal Primeiramente clique na aba Sobrecorrente para que os dados ajustados no relé sejam configurados no software. Em seguida na aba 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 ficam ativos. 16

17 6.2 Tela Inserindo nova Curva Figura 28 Clique na flecha do campo Curva Temp e em seguida selecione a opção Outra : 17

18 Figura 29 Em seguida clique em Nova Curva e escolha a opção Definido pelo I2T. Figura 30 18

19 Em seguida escolha um nome para curva nesse caso foi 7UM Curva Térmica. O próximo passo é inserir as constantes A, P e Q conforme mostrado no Apêndice C. Confirma a mensagem a seguir: Figura 31 Figura 32 Na próxima tela selecione a curva criada e clique em OK. Figura 33 19

20 OBS: Existe outra maneira de inserir os pontos através da imagem da curva. Para entender como esse processo é feito consulte o seguinte tutorial: brecarga_ce600x.pdf 6.3 Teste de pontos da curva Ajuste o múltiplo mínimo da corrente de pick-up para desenhar a curva igual a 1,1, o dial de tempo para 1 e o pick-up do relé para 5,36A, pois é igual ao valor 1,1*[483 / (500/5)]. A tolerância relativa para a corrente é 2% e a absoluta 50mA. A tolerância relativa de tempo da sobrecarga é igual a 5% e a absoluta igual a 50ms. Esses valores foram retirados do apêndice A. Lembrando que a interface de parada do cronometro é a BI1. Figura 34 Antes de testar o primeiro ponto vamos inicializar a curva térmica para isso altere a BO1 para fechada (destacado em verde na figura anterior). Em seguida inicie a geração clicando no ícone abaixo ou através do atalho Alt + G. 20

21 Figura 35 Gere por aproximadamente 1 segundo e pare a geração. Esse processo é suficiente para reiniciar a memória da curva térmica. Em seguida retorne a BO1 para aberto e selecione a opção sequência de fase Trifásica Equilibrada ABC, o primeiro ponto testado será o múltiplo 1,5, ou seja, 8,04A. Figura 36 Clique no botão destacado para capturar o ponto. O passo seguinte é testar o múltiplo 2, ou seja, 10,72 A. OBS: Antes de cada ponto ser testado altere BO1 para fechado, efetue a geração por aproximadamente 1s e retorne a BO1 para aberto e efetue o teste normalmente. Os próximos pontos testados foram os múltiplos 2,5 (13,40A); 3 (16,08A) e 3,5(18,76A). Lembrando que entre um ponto e outro foi reiniciado a memória da curva térmica. 21

22 Figura 37 Caso o usuário queira testar múltiplos mais elevados pode-se fazer uma nova combinação dos canais de corrente permitindo que até o múltiplo 7,5 possa ser testado trifasicamente. A figura a seguir mostra o esquema de ligação: Figura 38 22

23 7. Relatório INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Ao final do teste pode-se solicitar um relatório automático, basta clicar no ícone ilustrado abaixo ou utilizar o atalho Ctrl + R. Figura 39 Ao solicitar o relatório abre-se uma tela onde o usuário escolhe as informações que devem ser mostradas no relatório. Figura 40 Figura 41 23

24 APÊNDICE A INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS A.1 Designações de terminais Figura 42 24

25 A.2 Dados Técnicos INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS 25

26 26

27 APÊNDICE B INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Equivalência de parâmetros do software e o relé em teste. Software Manual Tabela 1 Relé Siemens 7UM Parâmetro Figura Parâmetro Figura A Time Constant 20 P 31 ver Apêndice C - Q 31 ver Apêndice C - Temp 34 ver Apêndice C - 27

28 APÊNDICE C INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Dados: S = 5,27MVA; V= 6,3KV; RTC= (500/5) = 100; Constante de Tempo (τ) = 100 s Cálculos A corrente máxima contínua permissível termicamente (I Max ) nesse exemplo vale 555,0A (dado pelo fabricante do equipamento protegido). Logo o fator K é igual a O pick-up da função 49: Sabendo que a curva térmica é dada por: 28

29 Para esse tutorial a Corrente de pré-carga (I pre ) é igual à zero. Deve-se utilizar a curva do software Manual I2T sendo que sua fórmula é: Sabendo que ; ou seja, o próprio múltiplo; Par que ambas as equações fiquem iguais ajusta-se: A= 100 segundos; P= 2 ; Q= 1; 29