Objetivo: Levantar a curva de sobreexcitação (volts / hertz)

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1 Tutorial de Teste Tipo de Equipamento: Relé de Proteção Marca: GE Modelo: 745 Função: 24 ou PVPH Volts / Hertz Ferramenta Utilizada: CE-6006 & CE-6003 Objetivo: Levantar a curva de sobreexcitação (volts / hertz) Controle de Versão: Versão Descrições Data Autor 1.3 Versão inicial 06/05/2014 A.C.S. 1

2 Sumário 1. Conexão do relé ao CE-600X Fonte Auxiliar Bobinas de Corrente Entradas Binárias Comunicação com o relé Parametrização do relé AC Inputs Voltage Input Volts-per-Hertz Volts-per-hertz Habilitando sinal de pickup: Ajustes do software VoltsPHz Abrindo o software Configurando os Ajustes Valores de Referência Ajustes Volts/Hertz Tela Volts/Hertz > Ajustes Proteção Sobreexcitação (Volts / Hertz) Configuração dos Testes Configuração de Hardware Teste de Tempo Teste de Busca Teste de Percurso Relatório APÊNDICE A A.1 Designações dos 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 Sequencia para testes do relé GE-745 no software VoltsPHz 1. Conexão do relé ao CE-600X 1.1 Fonte Auxiliar Ligue o positivo (borne vermelho) da Fonte Aux. Vdc ao pino H12 do relé e o negativo (borne preto) da Fonte Aux Vdc ao pino H11 do relé. 1.2 Bobinas de Tensão Figura 1 Ligue o canal de tensão V1 do CE-600X ao pino C11 do relé, ligue também o comum do CE-600X ao pino C12. Figura 2 4

5 1.3 Entradas Binárias Ligue as Entradas Binárias do CE-600X às saídas binárias do relé: BI1 ao pino E2 e seu comum ao pino F2; BI2 ao pino E3 e seu comum ao pino F3. 2. Comunicação com o relé 745 Figura 3 Antes de iniciar o teste do relé 745, abra o software EnerVista e baixe o software da série UR, caso já tenha clique diretamente em: Figura 4 No software EnerVista UR clique em Quick Connect. Figura 5 5

6 Em seguida clique em Connect e escolha a porta que esta sendo utilizada e o baud rate lido no relé. Nesse caso COM5 e Figura 6 A figura a seguir mostra a mensagem após a conexão. 3. Parametrização do relé 745 Figura AC Inputs Após ter sido estabelecida a conexão, clique nos sinais de + ao lado de New Site > 745 Quick Connect > Settings > System Setup e efetue um duplo clique em Transformer, nela ajuste os valores frequência nominal do sistema, sequência de fase, conexão do primário/secundário bem como sua defasagem angular e habilite a opção Frequency Tracking. Se alterar algum dado, clique em Save para enviar para o relé. Figura 8 6

7 3.2 Voltage Input INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Nesse campo ajusta-se a tensão nominal do lado secundário do transformador de potencial, o tipo de ligação do TP e a relação de transformação do TP. Figura Volts-per-Hertz 1 Clique no sinal de + ao lado de Elements > Overexcitation e realize um duplo clique em Volts-per-hertz 1. Nessa opção ajustam-se o valor do pick-up, o dial de tempo da curva, a mínima tensão para operação e a forma da curva. Lembrando que 1xVT é igual a 115V. A saída binária é escolhida nessa janela, será Relay 2. Para a função temporizada configuram-se os seguintes ajustes: Tabela 1 Subfrequência Pick-up 1,05 V/Hz Dial de Tempo 10 segundos Modelo de curva Inv Curve 1 Figura 10 7

8 3.4 Volts-per-hertz 2 INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Clique no sinal de + ao lado de Elements > Overexcitation e realize um duplo clique em Volts-per-hertz 2. Nessa opção ajustam-se o valor do pick-up, o tempo de operação, a mínima tensão para operação e a forma da curva (tempo definido). Lembrando que 1xVT é igual a 115V. A saída binária é escolhida nessa janela, será Relay 2. Tabela 2 Pick-up Tempo de atuação Sobrefrequência 1,6 V/Hz 0,250 segundos 3.5 Habilitando sinal de pickup: Figura 11 Clique no sinal de + ao lado de Output > Output Relays e realize um duplo clique em Relay 3. Nessa opção direciona-se a saída por lógica 1 (Output 3 Flexlogic 1) para o sinal de pickup da função Volts-per-hertz 1. Figura 12 8

9 4. Ajustes do software VoltsPHz INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS 4.1 Abrindo o software Na pasta CE-600X Aplicativos dê um duplo clique no ícone do VoltsPHz. 4.2 Configurando os Ajustes Figura 13 Ao abrir o software à tela de "Ajustes" irá se abrir automaticamente (caso a opção Abrir Parâmetros ao Inicializar no menu Editar estiver selecionada). Caso contrário, para acessá-la, basta ir ao menu Editar e na opção Ajustes como é mostrado abaixo. Figura 14 Após abrir a tela de Ajustes, preencha as Informações Gerais do teste (selecionando a opção Geral ) como demonstra a figura abaixo. Nesta tela informam-se dados a respeito do dispositivo testado, local da instalação e o responsável, representando grande praticidade na confecção do relatório. Figura 15 9

10 4.3 Valores de Referência INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Na tela abaixo são ajustados os valores de frequência, sequência de fase, tensões primárias e secundárias, as correntes primárias e secundárias do sistema. Nesse teste será usada uma tensão de fase-fase de 115 Volts. Figura 16 Caso o usuário perceba a necessidade pode inserir comentários na aba Nota & Obs e ainda alguma figura na aba Figuras Explicativas. 5. Ajustes Volts/Hertz 5.1 Tela Volts/Hertz > Ajustes Proteção Sobreexcitação (Volts / Hertz) Nessa aba devem-se inserir os dados da curva de sobreexcitação. Para isso clica-se no Tipo da Curva 1. Em seguida escolhe-se a opção Outra. As figuras a seguir mostram esse processo. 10

11 Figura 17 Antes de inserir os pontos cabe aqui uma observação importante. Note que na figura abaixo a fórmula que dita as curvas tem o seu múltiplo baseado em um valor de V/Hz dividido por um pickup pré-estabelecido nos ajustes do relé. Figura 18 11

12 Já o software VoltsPHZ baseia o seu cálculo de múltiplo dividindo V/Hz pela relação Vn/fn. Portanto, temos que manipular a equação do relé (1), para que se torne a equação (2): (1) (2) Para solucionar esse problema, incluímos um multiplicador K na fórmula (2) acima de maneira que exista um valor para o qual as curvas regidas pelo relé sejam adaptadas para o software da mala. Em uma primeira análise por comparação é concluído que K = (Pickup)/(Vn/fn). De posse dessa constante, basta desenvolver a equação (2) resultando nas equações (3) e (4) abaixo: (3) (4) Lembrando que as constantes D e Pickup são ajustes do relé e que as formulações acima só se enquadram para o conjunto de fórmulas Curve Inv 1. Por fim, basta gerar pontos de T x V/f no Excel e jogá-los no software VoltsPHZ. Escolha um nome para a curva, nesse caso CURVA TABELA, na opção Tipo escolha Pontos Definidos pelo Usuário e em Dial de Referência utilize o valor 1, insira os valores obtidos. Figura 19 12

13 Para a curva 2 deve-se ajustar o Tipo para tempo definido, o valor de pickup para 1,6 e o tempo para 0,250 segundos. Existem ainda os campos de limites de tensão e frequência. Deve- se configurar também as tolerância de tempo, tensão e frequência, cujos ajustes devem ser feitos de acordo com o manual do fabricante do relé mostrado no apêndice A. 6. Configuração dos Testes Figura 20 Na aba Configurações dos Testes deve-se fazer o correto direcionamento dos canais de geração de tensão e a interface de parada do cronômetro. A entrada binária responsável pela parada do cronometro devido ao trip da função 24 é a BI1, para a interface do pickup utilizamos a binária 2 BI2. Nesse teste é importante habilitar uma pré-simulação com valores de tensão nominal equilibrada. Isso garante que o relé faça medidas corretas de frequência. No campo Sobretempo de Espera Curva Temporizada ajuste o valor de 5,0 segundos. 13

14 7. Configuração de Hardware Figura 21 Figura 22 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. Figura 23 14

15 8. Teste de Tempo INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS No teste de tempo escolhe tensão ou frequência constante, neste caso foi escolhida uma frequência constante de 60Hz e múltiplos de tensão/frequência iniciando em 1,10 até 1,95 com um passo de 50m. Para inserir essas linhas facilmente utiliza-se o campo Sequência ajustando os seguintes parâmetros. Figura 24 Foi inserida outra sequência mantendo a tensão constante em 150 volts fase-fase e múltiplos de tensão/frequência iniciando em 1,15 até 1,90 com um passo de 95m. Para os dois ajustes as linhas testadas são as mesmas, contudo, na primeira sequência a tensão é variável e na segunda, a frequência. 15

16 Figura 25 O passo seguinte é iniciar a geração através do botão figura abaixo mostra o resultado final do teste. ou pelo atalho Alt + g. A Figura 26 16

17 9. Teste de Busca INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Para o teste de busca será necessário fazer uma alteração no valor de tensão fase-fase devido ao fato de que o relé calcula o pickup de uma maneira diferente da mala. Considere a equação (1) como sendo a maneira que o relé calcula seu pickup e a equação (2) a maneira que o software VoltsPHZ calcula: (1) (2) Isolando na equação (1) e substituindo na equação (2) chegamos à equação (3) abaixo: (3) Existem dois caminhos nessa equação. O primeiro seria alterar o pickup do software aplicando os valores na equação acima, porém o teste ficaria limitado pois determinados valores de pickup do relé não seriam possíveis de testar visto que o software só aceita valores de pickup acima de 1. O segundo caminho seria ajustar o mesmo valor de pickup do relé no software alterando a tensão nominal fase-fase do VoltsPHZ fazendo com que a equação ficasse da seguinte maneira: Nesse tutorial a segunda alternativa será adotada. Abra a janela de ajustes e altere o valor que está em 115 V para 103,923. Figura 27 17

18 O teste de busca encontra os limites entre a região de não operação e operação. Para este teste, utiliza-se a opção de Sequência. Para frequência constante utilize frequência inicial 40,00Hz e final 70,00Hz com passo de 5,00Hz. Em seguida clique em Confirmar. Figura 28 Confirme e clique novamente em Sequência e altere o modo de teste para tensão constante. Utilize tensão inicial de 75,00V e final 125,00V com passo de 5,00V. Figura 29 18

19 Após clicar em Confirma os seguintes pontos estão prontos para serem testados. Figura 30 O passo seguinte é iniciar a geração através do botão figura abaixo mostra o resultado final do teste. ou pelo atalho Alt + G. A Figura 31 19

20 10. Teste de Percurso INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Nesse pode-se variar no tempo os valores de tensão e frequência. Diferentemente do que acontece no Teste de Tempo ou Busca onde uma grandeza era mantida fixa e a outra variava. Para o teste de percurso escolhe-se um valor de tensão e frequência inicial e final. O tempo de aplicação do percurso pode ser definido através da variação da frequência no tempo, ou a variação de tensão no tempo, ou o tempo. A figura a seguir mostra os valores escolhidos. Figura 32 O passo seguinte é iniciar a geração através do botão figura abaixo mostra o resultado final do teste. ou pelo atalho Alt + g. A 20

21 Figura Relatório Ao final do teste pode ser requerido o relatório, basta clicar no ícone ilustrado abaixo ou utilizar o atalho Ctrl + R. Figura 34 Ao solicitar o relatório abre-se uma tela onde o usuário escolhe as informações que devem ser mostradas no relatório. Figura 35 21

22 Figura 36 22

23 APÊNDICE A INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS A.1 Designações dos terminais 23

24 A.2 Dados técnicos INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS 24

25 APÊNDICE B INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Equivalência de parâmetros do software e o relé em teste. Tabela 3 Software VoltsPHz Relé GE 745 Parâmetro Figura Parâmetro Figura Dial 20 Volts-per-hertz 1 delay 10 Pickup_Curva 1 20 Volts-per-hertz 1 pickup 10 Pickup_Curva 2 20 Volts-per-hertz 1 pickup 11 Tempo_Curva 2 20 Volts-per-hertz 1 delay 11 25