Funções: 50BF Breaker Failure ou Falha do Disjuntor

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1 Tutorial de Teste Tipo de Equipamento: Relé de Proteção Marca: SCHWEITZER (SEL) Modelo: 421 Funções: 50BF 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 tabela de 18/01/2012 M.R.C. equivalência 1.4 Adicionado logotipo na primeira página 17/06/2014 M.R.C. 1

2 Sumário 1. Conexão com o CE Fonte Auxiliar Bobinas de Tensão e Corrente Entradas Binárias Saídas Binárias Comunicação com o relé SEL Parametrização do relé SEL General Global Settings Breaker Line Configuration Relay Configuration Phase Instantaneous/Define-Time Overcurrent Pole Open Detection Breaker 1 Failure Logic Main Board Ajustes do software Sequenc: Abrindo o Sequenc Configurando os Ajustes Valores de Referência Configurações de Hardware Estrutura do teste para a função de falha do disjuntor com correntes de falta Criando sequência de eventos Inserindo a primeira sequência: Pré-Falta Inserindo segunda sequência: Falta Inserindo terceira sequência: Pós-Falta Habilitar as entradas binárias Avaliação do tempo de atuação Iniciando a Geração Estrutura do teste para a função de falha do disjuntor com correntes neutro Criando sequência de eventos Iniciando a Geração Estrutura do teste para a função de falha do disjuntor com correntes nulas e contato do disjuntor fechado

3 10.1. Criando sequência de eventos Iniciando a Geração Relatório APÊNDICE A A.1 Designações de terminais A.2 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 1. Conexão com o CE-6006 INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Sequência para testes do relé SEL 421 no software Sequenc 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 29 no terminal do relé e o negativo (borne preto) da Fonte Aux Vdc ao pino 30 do terminal do relé. Figura Bobinas de Tensão e Corrente Para estabelecer a conexão das bobinas de tensão, ligue os canais de tensão V1, V2 e V3 aos pinos 13, 15 e 17 do terminal Z do relé e conecte os comuns dos canais de tensões aos pinos 14, 16 e 18 do terminal Z do relé. As bobinas de Tensão utilizadas do relé são VAY, VBY e VCY. Para os canais de corrente I4, I5 e I6 realize as ligações com os pinos 1, 3 e 5 do terminal Z do relé e os comuns aos pinos 2, 4 e 6. Observando que as bobinas de corrente utilizadas são IWA, IWB e IWC. Figura 2 5

6 1.3 Entradas Binárias Ligue as Entradas Binárias do CE-6006 às saídas binárias do relé. BI1 ao pino 07 e seu comum ao pino 08. BI2 ao pino 09 e seu comum ao pino 10. A figura a seguir mostra o detalhe dessa ligação. Figura Saídas Binárias Molhe a Saída Binária do CE-6006 para enviar tensão ao relé. As entradas do relé são aquelas do campo 100 A. BO1 ao positivo da fonte vdc, seu comum ao pino 20 do relé e o comum da fonte vdc ao pino 21 do relé. Essa ligação é responsável por indicar o estado do disjuntor. Figura 4 6

7 2. Comunicação com o relé SEL 421 INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Primeiramente abre-se o AcSELerator QuickSet 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 Para realizar a leitura dos ajustes do relé clique no ícone destacado a seguir. Escolha as funções a serem lidas e em seguida clique em Ok. Figura 6 Figura 7 7

8 Caso o usuário opte por ler todas as funções certo tempo será exigido. 3. Parametrização do relé SEL 421 O relé da SEL possui quatro maneiras distintas de identificar a falha de disjuntor. Falha da interrupção das correntes devido a uma falta. Corrente residual ou nenhuma corrente. Nessa situação ajusta-se uma corrente de neutro e verifica-se o estado do disjuntor. Falha de interrupção de corrente de carga. Falha do disjuntor devido a um Flashover. Esse tutorial apresenta o teste para as duas primeiras situações, fica como desafio o usuário elaborar um teste para as outras duas situações General Global Settings Após a comunicação ser efetivada clique em Global e em seguida General Global Settings. Nessa aba ajustam-se os valores nominais de frequência (60 Hz) e sequência de fase (ABC). Para esse exemplo utiliza-se apenas 1 disjuntor já que o relé permite a monitoração de dois. Figura 8 8

9 3.2. Breaker 1 Clique em Breaker Monitor (no sinal de + ) e em Breaker 1. Nesse campo ajusta-se que o disjuntor é tripolar e a entrada binária no relé responsável pela monitoração do contado do disjuntor é a IN101. Figura Line Configuration Clique em Group 1 (no sinal de + ), Set 1 (no sinal de + e em Line Configuration. Dessa maneira visualizam-se os ajustes das relações de transformação dos TPs e TCs, a impedância de sequência positiva da linha (8,00 88 Ω) e a impedância de sequência zero. 9

10 Figura Relay Configuration Nessa tela ajustam-se quais funções estão ativas. É de fundamental importância que o usuário desabilite as funções que não irão ser testadas de maneira a evitar falsas atuações. Nesse exemplo, habilita-se a função de sobrecorrente e a função de falha do disjuntor. Figura 11 10

11 Figura Phase Instantaneous/Define-Time Overcurrent Nesse campo ajusta-se o valor do pick-up do elemento instantâneo para 15A. Figura 13 11

12 3.6. Pole Open Detection Nesse campo ajusta-se o modo como é monitorada a abertura do polo se por tensão ou por contato. Figura Breaker 1 Failure Logic Nessa aba ajustam-se os parâmetros da função de falha de disjuntor. A seguir uma breve explicação dos principais ajustes e o valor utilizado. 50FP1: Esse campo define o valor do pick-up da corrente para que ocorra uma situação de falha do disjuntor. Nesse exemplo seu valor é igual a 9 A. BFPU1: Tempo para que ocorra o trip da falha do disjuntor ajustado para 20 ciclos. BFI3P1: Inicialização da função falha do disjuntor tripolar. Seu ajuste está com o relay word bit igual a 3PT, ou seja, trip tripolar. Nesse tutorial utilizase apenas a função de sobrecorrente para inicializar, entretanto se a proteção de distância estive-se habilitada e ocorre-se uma falta trifásica, ela também iria inicializar a falha do disjuntor tripolar. ENCBF1: Habilita-se a opção de monitoração de corrente de neutro conjuntamente com o estado do disjuntor. 50RP1: O valor da corrente de pick-up de neutro ajustado para 1A. NPU1: Tempo para que ocorra trip de falha do disjuntor devido a corrente de neutro e pelo estado do disjuntor sendo seu valor ajustado para 25 ciclos. BFIN1: relay Word bit que monitora o estado do disjuntor. Nesse caso 52AA1. 12

13 BFTR1: Trip da função de falha de disjuntor devido a duas opções: FBF1(Devido a corrente de fase maior que 9A) ou NBF1 (Devido a corrente de neutro maior que 1 ou estado do disjuntor fechado). Figura 15 Figura 16 13

14 Figura Main Board Clique em Outputs e em seguida em Main Board para escolher qual saída será responsável pelo envio dos sinais de trip. Nesse caso utiliza-se a OUT 104 para trip devido à falta trifásica (3PT) e a OUT 105 para o trip de falha de disjuntor (BFTRIP1). Figura 18 14

15 Após realizar todos os ajustes envie essas modificações para o relé. A próxima figura mostra as opções que foram modificadas. Para enviar as mudanças 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. Figura Configurando os Ajustes Acesse a tela de Ajustes através do menu Editar. 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 testado, local da instalação e o responsável, sendo bastante prático para confecção do relatório. 15

16 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 16

17 Caso seja necessário o pode inserir comentários na aba Nota & Obs e ainda inserir 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, a tensão da fonte de alimentação auxiliar, o estado inicial das saídas binárias e o modo de atuação das entradas binárias. Figura 25 17

18 6. Estrutura do teste para a função de falha do disjuntor com correntes de falta 6.1. Criando sequência de eventos O teste consiste basicamente em aplicar uma situação pré-falta com condições nominais, uma falta trifásica e outra situação de pós falta onde a corrente ainda permanece acima do ajuste 50FP1. O relé da SEL utiliza como unidade de tempo os ciclos elétricos, para facilitar os ajustes altera-se a medição de tempo do software Sequenc de tempo para ciclos. Basta clicar no ícone destacado abaixo. Figura Inserindo a primeira sequência: Pré-Falta. Clicando no ícone ilustrado a seguir a primeira sequência é criada. Figura 27 Altere o nome Seq. 001 para Pré-falta e insira os valores nominais de tensão e corrente equilibrados. Figura 28 Na aba BO, GO e Avanço ajuste o valor do tempo para 60 ciclos. Nesse teste não é necessário modificar o estado do disjuntor representado por BO1, pois o relé parte do princípio de que quando existe corrente o disjuntor está fechado. 18

19 6.3. Inserindo segunda sequência: Falta Figura 29 Clique novamente no ícone da figura 27 e altere o nome Seq. 002 para Falta e insira um valor de corrente maior que 15A para que a função de sobrecorrente atue. Nesse caso utilizou-se 16A e 10V equilibrados para simular uma falta trifásica. Figura 30 Na aba BO, GO e Avanço ajuste o valor do tempo para 6 ciclos. Figura 31 19

20 6.4. Inserindo terceira sequência: Pós-Falta Clique novamente no ícone da figura 27 e altere o nome Seq. 003 para Pós-Falta e insira um valor de corrente maior que 9A para que a função falha do disjuntor devido a corrente de falta possa atuar. Nesse caso utilizou-se 10A e 5V equilibrados para simular uma falha no disjuntor. Figura 32 Na aba BO, GO e Avanço ajuste o valor do tempo para maior que 20 ciclos (tempo para atuação da falha de disjuntor). O tempo utilizado foi de 50 ciclos. Figura 33 A figura a seguir mostra como ficou a estrutura de teste após inserir as três sequências anteriores. 20

21 6.5. Habilitar as entradas binárias Figura 34 O próximo passo é habilitar as entradas binárias BI1 e BI2 para que se visualizem seus estados. Para isso clique no campo ao lado de cada uma (destacado em verde na figura anterior). Em seguida insira o nome em cada binária, para a BI1 use Trip_50 e para a BI2 Trip_50BF. Figura 35 21

22 6.6. Avaliação do tempo de atuação INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Na aba Tempo crie uma avaliação para análise do tempo de atuação da falha do disjuntor, altere Aval. 1 por Temp.50BF. Figura 36 Em Ignorar Antes, selecione: Sequência Pré-Falta. Figura 37 Em Início, selecione: Ent. Binária Entrada Binária 1 (BI1) = _/ˉ. Esse é o momento do trip da função de sobrecorrente. Figura 38 Em Fim", selecione: Entr. Binária Entrada Binária 2 (BI2) = _/ˉ. Momento do trip da falha do disjuntor. Figura 39 Em Tempo nominal entre com o valor de tempo esperado para o trip da falha do disjuntor mais tolerâncias. 22

23 Figura Iniciando a Geração Comece a geração através do atalho Alt + g ou pelo ícone. Após o término do teste pode-se visualizar as formas de ondas, as atuações das funções de sobrecorrente e de falha do disjuntor. Figura 41 De acordo com a figura anterior percebe-se que o tempo do trip da falha do disjuntor está dentro da faixa prevista e, portanto o teste está aprovado. 8. Estrutura do teste para a função de falha do disjuntor com correntes neutro 8.1. Criando sequência de eventos O teste consiste basicamente em aplicar uma situação pré-falta com condições nominais, uma falta trifásica e outra situação de pós falta onde a corrente de neutro é maior que o ajuste 50RP1. Para isso clique no ícone destacado. 23

24 Figura 42 Realizando o passo anterior podem-se editar as três sequências. Duas modificações devem ser feitas. As correntes nas três fases na Pós-Falta devem ser alteras para (2,00 0 A) e o tempo nominal da atuação da falha do disjuntor para 25 ciclos. 9. Iniciando a Geração Figura 43 Antes de começar a geração reinicie o relé clicando no botão ilustrado: Figura 44 Comece a geração através do atalho Alt + g ou pelo ícone. Após o término do teste pode-se visualizar as formas de ondas, as atuações das funções de sobrecorrente e de falha do disjuntor. 24

25 Figura 45 De acordo com a figura anterior percebe-se que o tempo do trip da falha do disjuntor está dentro da faixa prevista e, portanto o teste está aprovado. 10. Estrutura do teste para a função de falha do disjuntor com correntes nulas e contato do disjuntor fechado Criando sequência de eventos O teste consiste basicamente em aplicar uma situação pré-falta com condições nominais, uma falta trifásica e outra situação de pós falta onde a corrente é nula, entretanto simula-se que o contato do disjuntor está fechado. Para isso clique no ícone destacado. Figura 46 Realizando o passo anterior podem-se editar as três sequências. Duas modificações devem ser feitas. As correntes nas três fases na Pós-Falta devem ser alteras para (0 0 A) e o estado da BO1 alterado para fechado nas três sequências. 25

26 Figura Iniciando a Geração Figura 48 Antes de começar a geração reinicie o relé clicando no botão ilustrado: Figura 49 Comece a geração através do atalho Alt + g ou pelo ícone. Após o término do teste pode-se visualizar as formas de ondas, as atuações das funções de sobrecorrente e de falha do disjuntor. 26

27 12. Relatório Figura 50 De acordo com a figura anterior percebe-se que o tempo do trip da falha do disjuntor está dentro da faixa prevista e, portanto o teste está aprovado. Ao final do teste pode-se solicitar um relatório automático, basta clicar no ícone ilustrado abaixo ou utilizar o atalho Ctrl + R. Figura 51 Ao solicitar o relatório abre-se uma tela onde o usuário escolhe as informações que devem ser mostradas no relatório. 27

28 Figura 52 Figura 53 28

29 APÊNDICE A A.1 Designações de terminais A.2 Dados Técnicos Figura 54 Figura 55 29

30 APÊNDICE B INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Equivalência de parâmetros do software e o relé em teste. Tabela 1 Software Sequenc Relé SEL 421 Parâmetro Figura Parâmetro Figura Tempo 50BF 40 BFPU1 - Breaker Failure Time Delay Bk1 15 Tempo 50BF 43 NPU1 No Current Breaker Failure Delay Bk