Tutorial de Teste Tipo de Equipamento: Relé de Proteção Marca: Siemens Modelo: 7SA Função: 27 ou PTUV Subtensão & 59 ou PTOV Sobretensão Ferramenta Utilizada: CE-6006 Objetivo: Teste do pick-up e tempo de atuação dos elementos de Subtensão e Sobretensão utilizando o software Rampa Controle de Versão: Versão Descrições Data Autor 1.3 Adicionado sumário e 13/02/2012 M.R.C tabela de equivalência 1.4 Adicionado logotipo na primeira página 16/06/2014 M.R.C. 1
Sumário 1. Conexão do relé ao CE-6006... 5 1.1 Fonte Auxiliar... 5 1.2 Bobinas de Tensões e Correntes... 5 1.3 Entradas Binárias... 6 2. Comunicação com o relé 7SA... 6 3. Parametrização do relé 7SA... 7 3.1 Device Configurations... 7 3.2 Masking I/O... 8 3.3 Power System Data 1... 9 3.4 Power System... 10 3.5 Breaker... 11 3.6 Setting Group A... 11 3.7 27/59 Under/Over Voltage... 12 3.8 59 Vph-gnd... 12 3.9 27 Vph-gnd... 13 4. Ajustes do software Rampa... 13 4.1 Abrindo o software... 13 4.2 Configurando os Ajustes... 13 4.3 Valores de Referência... 14 5. Configurações de Hardware... 15 6. Estrutura do teste para as funções 59/27... 16 6.1 Tela Principal 59-1... 17 6.2 Tela para incrementação 59-1... 17 6.3 Tela principal 59-2... 18 6.4 Tela para incrementação 59-2... 19 6.5 Tela principal 27-1... 19 6.6 Tela para incrementação 29-1... 20 6.7 Tela principal 27-2... 21 6.8 Tela para incrementação 29-2... 21 6.9 Avaliação dos pick-ups... 22 6.10 Ajustando gráficos... 23 6.11 Análise do tempo... 24 6.12 Inserindo marcação... 25 2
6.13 Avaliação do tempo... 26 7. Relatório... 27 APÊNDICE A... 29 A.1 Designações de terminais... 29 A.2 Dados Técnicos... 30 APÊNDICE B... 31 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 email 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
1. Conexão do relé ao CE-6006 INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Sequência para testes do relé 7SA no software Rampa 1.1 Fonte Auxiliar Ligue o positivo (borne vermelho) da Fonte Aux. Vdc ao pino F1 do relé e o negativo (borne preto) da Fonte Aux Vdc ao pino F2 do relé. Figura 1 1.2 Bobinas de Tensões e Correntes Ligue os canais de tensão V1, V2 e V3 do CE-6006 aos pinos R15, R17 e R18 do relé respectivamente, ligue os três comuns do CE-6006 ao pino R16. Para os canais de corrente ligue I4, I5 e I6 nos pinos Q1, Q3 e Q5, ligue os comuns das correntes aos pinos Q2, Q4 e Q6. Figura 2 5
1.3 Entradas Binárias Ligue as Entradas Binárias do CE-6006 às saídas binárias do relé: BI1 ao pino R1 e o seu comum a R4; BI2 ao pino R2; 2. Comunicação com o relé 7SA Figura 3 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 4 Ao abrir o programa, seleciona-se a subestação que contenha o relé em questão (7SA). 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 5 6
3. Parametrização do relé 7SA Figura 6 3.1 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 Configurations. Figura 7 Na tela Functional Scope desabilite todas as funções deixando apenas a função 27, 29Under/Overvoltage Protection habilitada. Isso facilita o teste de maneira a impedir a possibilidade da atuação de outras funções. Após os ajustes clique em OK. 7
Figura 8 3.2 Masking I/O O próximo passo é ajustar as saídas e entradas binárias 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 9 8
Utiliza-se a saída binária BO1 para enviar o trip dos dois estágios da função de sobretensão. Para os dois estágios da função de subtensão utiliza-se a BO2. Para facilitar o monitoramento do teste designa-se o LED1 para a função 59 e o LED2 para a função 27. Figura 10 3.3 Power System Data 1 Retornando aos ajustes efetue um duplo clique em Power System Data 1 para acessar os ajustes do sistema. Figura 11 Aqueles ajustes destacados em vermelho necessitam de uma atenção especial de modo que se algo for esquecido o teste pode apresentar resultados inconsistentes ou até mesmo não funcionar. 9
3.4 Power System Figura 12 Na aba Power System configura-se a frequência e sequência de fase. Figura 13 10
3.5 Breaker Nessa aba podem-se manter os ajustes padrões. Figura 14 3.6 Setting Group A Nesta opção encontram-se os ajustes das funções de subtensão e sobretensão. Figura 15 11
Os ajustes encontrados na opção Power System 2 são irrelevantes para esse teste. Figura 16 3.7 27/59 Under/Over Voltage O usuário pode monitorar tensões de fase-terra, fase-fase, sequência positiva, sequência negativa e sequência zero. Nesse tutorial mostra-se um teste utilizando tensões fase-terra sendo que os outros tipos de tensões são testados de maneira análoga. 3.8 59 Vph-gnd Os valores de pick-up e tempo de operação dos dois estágios da função de sobretensão são mostrados abaixo. Figura 17 12
3.9 27 Vph-gnd Os valores de pick-up e tempo de operação dos dois estágios da função de subtensão são mostrados abaixo. Um detalhe importante é que a função de subtensão monitora a corrente, portanto para que ocorra o trip de subtensão, a tensão deve estar abaixo do pick-up configurado e deve existir uma corrente. 4. Ajustes do software Rampa Figura 18 4.1 Abrindo o software Na pasta CE-600X Aplicativos dê um duplo clique no ícone do software Rampa. Figura 19 4.2 Configurando os Ajustes Para acessar essa tela basta ir ao menu editar e na opção Ajustes como é mostrado abaixo. Figura 20 13
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 21 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. 14
5. Configurações de Hardware Figura 22 Clique no ícone ilustrado abaixo ou utilize o atalho Ctrl + h. Figura 23 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. 15
6. Estrutura do teste para as funções 59/27 Figura 24 Clique no botão destacado para inserir as 4 sequências de teste. Figura 25 16
6.1 Tela Principal 59-1 INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Na primeira sequência configura-se uma situação para verificar a sobretensão do elemento 59-1 cujo ajuste está em 85 volts e e tempo de atuação em 2 segundos. No lugar de Seq 001 escreva Sobretensão 59-1. Em seguida clique no botão em destaque da figura a seguir: 6.2 Tela para incrementação 59-1 Figura 26 Nesta tela no campo Tipo escolha a opção Módulos, em seguida selecione a opção pulsada e para Modo escolha a opção Trif. Eq. ABC. As tensões iniciais são 84,75V e as finais 85,5V equilibradas. O incremento deve ser ajustado para 250mV. No campo Tempo Geração a Cada Incr. o usuário deve configurar um tempo sempre maior do que o tempo de atuação. Nesse caso foi escolhido 2,3 segundos. Já o Tempo Reset foi ajustado como 0,1 segundos. Os valores de reset são configurados como nulos. 17
6.3 Tela principal 59-2 Figura 27 Na segunda sequência configura-se uma situação para verificar a sobretensão do elemento 59-2 cujo ajuste está em 100 volts e tempo de atuação em 1 segundo. No lugar de Seq 002 escreva Sobretensão 59-2. Em seguida clique no botão em destaque da figura a seguir: Figura 28 18
6.4 Tela para incrementação 59-2 INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS No campo Tipo ajuste a opção Módulos em seguida selecione a opção pulsada e para Modo escolha a opção Trif. Eq. ABC. As tensões iniciais são 99,75V e as finais 100,5V nominais equilibradas. O incremento deve ser ajustado para 250mV. No campo Tempo Geração a Cada Incr. o usuário deve configurar um tempo sempre maior do que o tempo de atuação. Nesse caso foi escolhido 1,3 segundos. Já o Tempo Reset foi ajustado como 0,1 segundos. Os valores de reset são configurados como nulos. Figura 29 6.5 Tela principal 27-1 Na terceira sequência configura-se uma situação para verificar a subtensão do elemento 27-1 cujo ajuste está em 30 volts e e tempo de atuação em 2 segundos. No lugar de Seq 003 escreva Subtensão 27-1. Em seguida clique no botão em destaque da figura a seguir: 19
6.6 Tela para incrementação 29-1 Figura 30 No campo Tipo ajuste a opção Módulos em seguida selecione a opção pulsada e para Modo escolha a opção Trif. Eq. ABC. As tensões iniciais são 30,2V e as finais 29,9V nominais equilibradas. As correntes iniciais são 1A sem incremento. O incremento da tensão deve ser ajustado para -100mV. No campo Tempo Geração a Cada Incr. o usuário deve configurar um tempo sempre maior do que o tempo de atuação. Nesse caso foi escolhido 2,3 segundos. Já o Tempo Reset foi ajustado como 0,1 segundos. Os valores de reset de tensão são configurados como 66,4V (nominal) e de corrente nulo. Figura 31 20
6.7 Tela principal 27-2 INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Na quarta sequência configura-se uma situação para verificar a subtensão do elemento 27-2 cujo ajuste está em 10 volts e tempo de atuação em 1 segundo. No lugar de Seq 004 escreva Subtensão 27-2. Em seguida clique no botão em destaque da figura a seguir: 6.8 Tela para incrementação 29-2 Figura 32 No campo Tipo ajuste a opção Módulos em seguida selecione a opção pulsada e para Modo escolha a opção Trif. Eq. ABC. As tensões iniciais são 10,2V e as finais 9,9V nominais equilibradas. As correntes iniciais são 1A sem incremento. O incremento da tensão deve ser ajustado para -100mV. No campo Tempo Geração a Cada Incr. o usuário deve configurar um tempo sempre maior do que o tempo de atuação. Nesse caso foi escolhido 2,3 segundos. Já o Tempo Reset foi ajustado como 0,1 segundos. Os valores de reset de tensão são configurados como 66,4V (nominal) e de corrente são iguais à zero. 21
Figura 33 6.9 Avaliação dos pick-ups Clicando no campo Amplitude pode-se configurar 4 avaliações de pick-up da seguinte forma. Figura 34 22
No lugar de Aval.1 escreva 59-1, em Rampa selecione Sobretensão 59-1 para Condição ajuste Ent. Binária > BI1 = _/ˉ para Saída ajuste V1, no próximo campo 85V e em ambos os desvios 1V. Figura 35 Clicando no ícone destacado na cor verde da figura anterior insere-se mais 3 avaliações. A configuração deve ser feita de maneira similar a primeira avaliação. 6.10 Ajustando gráficos Figura 36 Clique com o botão direito do mouse sobre o gráfico de tensão por tempo. Clique em visualizar e deixe apenas as opções Graf. Analog.01, "Graf. Entradas Binárias e Cursores" habilitados. Figura 37 23
O próximo passo é selecionar as binárias BI1 e BI2. Em seguida utilize o comando Alt + g para iniciar a geração. A próxima figura mostra o resultado final. Figura 38 De acordo com a figura final percebe-se que o valor de pick-up está dentro da tolerância fornecida pelo fabricante. 6.11 Análise do tempo Após a realização do primeiro teste, é possível inserir marcações de modo a fazer a avaliação do tempo de atuação. Basicamente deve-se marcar o valor da tensão onde ocorre a primeira atuação da binária para cada sequência. Para as quatro sequências percebe-se que a atuação ocorre no terceiro incremento ou decremento. Portanto encontra-se o tempo nessas situações. Na primeira sequência efetua-se um zoom de modo a verificar o instante de tempo para realizar a marcação. Para isso clique com o botão esquerdo e arraste a região desejada. Para retirar o zoom basta realizar um duplo clique no gráfico. A figura a seguir mostra o tempo para o primeiro caso para encontrar o valor exato utilize os cursores. 24
Figura 39 De acordo com a figura anterior conclui-se que o tempo onde se deve ser feito a marcação_1 é em 4,9 segundos. Repetindo o procedimento anterior para as outras sequências chega-se a marcação_2 em 12,6 segundos a marcação_3 em 20,3 segundos e a marcação_4 em 28 segundos. 6.12 Inserindo marcação Para inserir a marcação clique no ícone destacado na cor verde da figura anterior reeditar teste. O próximo passo é clicar com o botão direito do mouse e escolher a opção Marcações. Figura 40 25
Ajustes as quatro primeiras marcações para os valores citados anteriormente. Figura 41 Ao clicar em Ok as marcações são mostradas no gráfico. Para avaliar o tempo clique no ícone destacado. 6.13 Avaliação do tempo Figura 42 Clicando no ícone anterior é possível fazer a analise do tempo. Altere o nome Aval. 1 para 59-1_Tempo na opção Ignorar antes escolha Sequência > Sobretensão 59-1 na opção Inicio escolha Marcações > Marc1 na opção Fim escolha Ent. Binária > BI1 = _/ˉ. Em tempo nominal ajuste 2 segundos com desvios de 40ms. A figura a seguir mostra esses ajustes. 26
Figura 43 Clicando no ícone destacado em verde se adiciona mais 3 avaliações sendo seus ajustes similares aqueles feito na primeira avaliação. Figura 44 Utilize o comando Alt + g para iniciar a geração. A próxima figura mostra o resultado final. Figura 45 7. Relatório Ao final de cada teste pode ser requerido o relatório, basta clicar no ícone ilustrado abaixo ou utilizar o atalho Ctrl + R. 27
Figura 46 Ao solicitar o relatório abre-se uma tela onde o usuário escolhe as informações que devem ser mostradas no relatório. Figura 47 Figura 48 28
APÊNDICE A A.1 Designações de terminais 29
A.2 Dados Técnicos INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Tabela 1 Tabela 2 30
APÊNDICE B INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Equivalência de parâmetros do software e o relé em teste. Software Rampa Tabela 3 Relé Siemens 7SA Parâmetro Figura Parâmetro Figura 59-1_pkp 35 59-1 Pickup Overvoltage 17 59-2_pkp 36 59-2 Pickup Overvoltage 17 27-1_pkp 36 27-1 Pickup Undervoltage 18 27-2_pkp 36 27-2 Pickup Undervoltage 18 59-1_tempo 43 59-1 Time Delay 17 59-2_tempo 44 59-2 Time Delay 17 27-1_tempo 44 27-1 Time Delay 18 27-2_tempo 44 27-2 Time Delay 18 31