INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Tutorial de Teste. Funções: 50 ou PIOC sobrecorrente instantâneo e 51 ou PTOC sobrecorrente temporizado

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1 Tutorial de Teste Tipo de Equipamento: Relé de Proteção Marca: SCHWEITZER (SEL) Modelo: 421 Funções: 50 ou PIOC sobrecorrente instantâneo e 51 ou PTOC sobrecorrente temporizado Ferramenta Utilizada: CE-6006 Objetivo: Teste de pickup do temporizado das unidades de Fase (51), levantamento da curva temporizada, teste de pickup do instantâneo das unidades de fase (50) Controle de Versão: Versão Descrições Data Autor 1.3 Adicionado sumário e 08/02/2012 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 SEL Parametrização do relé SEL General Global Settings Relay Configuration Enables Phase Instantaneous / Define Time Overcurrent Selectable Operating Quantity Inverse-Time Overcurrent Main Board Ajustes do software Manual Abrindo o Manual Configurando os Ajustes Valores de Referência Configurações de Hardware Estrutura do teste para a função 50/ 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 Relatório APÊNDICE A A.1 Designações de terminais A.2 Dados Técnicos APÊNDICE B

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 SEL 421 no software Manual 1. Conexão do relé ao CE-600X No apêndice A-1 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 Corrente Para estabelecer a conexão das bobinas de corrente, ligue os canais de corrente I1 e I2, I3 e I4, I5 e I6 aos pinos 1, 3 e 5 do terminal Z do relé e conecte os comuns dos canais de corrente aos pinos 2, 4 e 6 do terminal Z do relé. As bobinas de corrente utilizadas do relé são IWA, IWB e IWC. Utilizando dois canais para cada bobina de corrente aumenta-se o limite máximo de geração de corrente para 40A. Figura 2 4

5 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; BI3 ao pino 12 e seu comum ao pino 13; BI4 ao pino 15 e seu comum ao pino 16. A figura a seguir mostra os detalhes dessas ligações. 2. Comunicação com o relé SEL 421 Figura 3 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 4 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. 5

6 Figura 5 3. Parametrização do relé SEL 421 Figura General Global Settings Após a leitura dos dados do relé clique em Global e em seguida General Global Settings. Nessa aba ajustam-se os valores nominais de frequência e sequência de fase. 6

7 Figura Relay Configuration Enables Clique em Group 1 (no sinal de + ), Set 1 (no sinal de + e em Relay Configuration. Dessa maneira visualizam-se as funções de proteção sendo que todas devem ser desabilitadas com exceção da função instantânea e da temporizada de sobrecorrente. O SEL 421 permite que se trabalhe com até 4 instantâneos, nesse tutorial utiliza-se apenas dois. A curva temporizada trabalha independentemente para cada fase, nesse teste utilizam-se os ajustes iguais para as três fases. Figura 8 7

8 3.3 Phase Instantaneous / Define Time Overcurrent Clique no sinal de + ao lado de Relay Configuration em seguida em Phase Instantaneous / Define Time Overcurrent. Nesse campo ajusta-se o valor do instantâneo 1 para 30A com tempo de atuação de 10 ciclos e o instantâneo 2 para 35A com tempo de atuação de zero ciclos. Figura Selectable Operating Quantity Inverse-Time Overcurrent Nessa opção ajusta-se o pickup do elemento temporizado, o dial de tempo e o tipo de curva. Salienta-se que as 3 curvas possuem o mesmo e a única diferença refere-se a fase monitorada. Sendo IA, IB e IC para as curvas 1,2 e 3 respectivamente. A tabela a seguir mostra os valores dos ajustes: Tabela 1 Corrente de Pickup 5A Norma da Curva IEC Tipo de Curva C1 = Normal Inversa Dial de tempo 0,5 8

9 Figura 10 Figura 11 9

10 3.5 Main Board Clicando em Outputs e em seguida em Main Board pode-se designar os trips das funções para cada saída utilizando RelayWord Bits. As saídas foram associadas da seguinte maneira: pickup do instantâneo 1; pickup do instantâneo 2; trip da curva temporizada; pickup do elemento temporizado. Figura 12 Após realizar todos os ajustes clique no ícone em destaque em verde da figura anterior para enviar as modificações para o relé. A próxima figura mostra as opções que foram modificadas. Para enviar as mudanças clique em OK. Figura 13 10

11 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 15 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 16 11

12 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 17 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 18 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. 12

13 Figura 19 13

14 6. Estrutura do teste para a função 50/51 INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS 6.1 Tela Principal Primeiramente clique na aba Sobrecorrente para que os dados ajustados no relé sejam configurados no software. Em seguida ao lado de corrente I habilite um canal de corrente par ser testado nesse caso foi escolhido I3-4p para a fase B. As outras fases também podem ser testadas bastando modificar o canal. Somente após a escolha do canal é que os campos para ajuste das funções 50/51 ficam ativos. Figura Tela Sobrecorrente Para a função de sobrecorrente temporizada ajustam-se os seguintes valores: Tabela 2 Dial Tempo 0,5 Curva Temp. IEC NI Temp (Pkp Esperado) 5 14

15 Figura 21 O próximo ajuste é inserir os valores do instantâneo 1 e 2. Tabela 3 Pkp Esperado (A) T Esperado Instantâneo ms (10cliclos) Instantâneo ms (0 ciclos) 15

16 Obs: Na prática esses tempos sofrem um atraso devido ao processamento do relé. Figura 22 No campo Simulação ajusta-se o tipo de falta nesse caso fase B Terra, além de ajustar as tolerâncias de corrente e de tempo tanto relativas quanto absoluta. Os dados mostrados a seguir foram retirados do apêndice A. Figura Teste do pick-up do elemento temporizado Escolha a opção independente e insira um valor inicial de 4,9A para a corrente no canal I1-2p, utilize como interface de parada a Binária de Entrada 1 (BI1) e habilite uma rampa com incremento de 10mA. Sempre quando se testa um valor de pick-up inicia-se de um 16

17 valor abaixo do que aquele previsto como nominal. Em seguida incrementa-se o valor da corrente até ocorrer à parada do cronômetro. Figura 24 Para criar uma rampa clique no botão em destaque na cor verde da figura anterior. Figura 25 17

18 Após clicar em OK comece a geração clicando no ícone abaixo ou através do atalho Alt + G. Figura 26 Após a atuação clique no ícone em destaque para capturar o ponto testado. Figura 27 Nesse caso o pickup encontrado foi de 5A, que foi exatamente o valor ajustado no relé. 6.4 Teste do pick-up do elemento instantâneo 1 Escolha a opção independente e insira um valor inicial de 29,9A para a corrente no canal I3-4p, utilize como interface de parada a Binária de Entrada 1 (BI1) e habilite uma rampa com incremento de 10mA. Após a atuação capture o ponto clicando no ícone em destaque na cor vermelha. Para facilitar a comparação configure o software Manual para que mostre o tempo de atuação em ciclos bastando clicar no ícone destacado na cor verde. 18

19 Figura 28 O valor do pick-up encontrado foi de 30,02A, que se encontra dentro da faixa de erro. O tempo de atuação encontrado foi de 10,84 ciclos, sendo que os 0,84 ciclos a mais englobam o tempo de processamento dos sinais do relé. Os resultados estão dentro da margem de erro de acordo com as tolerâncias do IED. 6.5 Teste do pick-up do elemento instantâneo 2 Escolha a opção independente e insira um valor inicial de 34,95A para a corrente da fase B, utilize como interface de parada a Binária de Entrada 2 (BI2) e habilite uma rampa com incremento de 10mA. Após a atuação capture o ponto clicando no ícone em destaque. A figura a seguir mostra o ponto já capturado. 19

20 Figura 29 O valor do pick-up encontrado foi de 35,02A que se encontra dentro da faixa de erro. Aqui o tempo de atuação encontrado foi de 1,25 ciclos sendo que esse valor engloba o tempo de processamento dos sinais do relé. Os resultados se encontram dentro da margem de erro de acordo com as tolerâncias do IED. 6.6 Teste de pontos da curva Nesse caso escolhem-se múltiplos do pickup do elemento temporizado como valores de corrente a serem testados. O primeiro ponto testado foi o múltiplo 2, localizado no início da curva. Como o pickup é 5A o valor de corrente primeiro ponto a testado foi de 10A. 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. 20

21 Figura 30 Repetindo o processo e escolhendo os múltiplos, 3, 4 e 5 e capturando-os após a atuação chega-se a seguinte figura. Figura 31 21

22 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, a norma e o tipo da curva. 6.7 Teste de pontos do Instantâneo 1 e 2 Caso haja necessidade, podem-se testar pontos com valores de corrente acima daqueles ajustados para os elementos instantâneos. Para demonstrar foi testado um ponto para o instantâneo 2 com o valor de 38A. Deve-se modificar a binária de acordo com cada função. A figura a seguir mostra o ponto para a corrente de 38A já capturado. Figura 32 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. 22

23 Figura 33 Clicando na aba Pkp/Drp observam-se os valores esperados, capturados, erros relativos e absolutos para os testes de pick-up assim como a aprovação final dos pontos testados. Figura 34 23

24 7. Relatório Ao final do teste pode-se solicitar um relatório automático, basta clicar no ícone ilustrado abaixo ou utilizar o atalho Ctrl + R. Figura 35 Ao solicitar o relatório abre-se uma tela onde o usuário escolhe as informações que devem ser mostradas no relatório. Figura 36 Figura 37 24

25 APÊNDICE A INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS A.1 Designações de terminais Figura 38 25

26 A.2 Dados Técnicos INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS 26

27 APÊNDICE B INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Equivalência de parâmetros do software e o relé em teste. Tabela 4 Software Manual Relé SEL 421 Parâmetro Figura Parâmetro Figura Dial de 21 51S1TD 51S1 Inverse Time Overcurrent Time 10 Tempo Dial Curva Temp 21 51S1C 51S1 Inverse Time Overcurrent Curve 10 Temp 21 51S1P 51S1 Overcurrent Pickup 10 Instantâneo P1P Level 1 Pickup 09 t Esperado 22 67P1D Level 1 Time Delay 09 Instantâneo P2P Level 2 Pickup 09 t Esperado 22 67P2D Level 2 Time Delay 09 27