Tutorial de Teste Tipo de Equipamento: Relé de Proteção Marca: Schweitzer (SEL) Modelo: 487E Função: 87 ou PDIF-1 Diferencial Percentual Ferramenta Utilizada: CE-6006, CE-6710, CE-7012 ou CE-7024 Objetivo: Teste de Ponto e Levantamento da Característica de Slope. Controle de Versão: Versão Descrições Data Autor Revisor 1.0 Versão inicial 31/10/2016 A.C.S. M.R.C. 1
Sumário 1. Conexão do relé ao CE-6006... 5 1.1 Fonte Auxiliar... 5 1.2 Bobinas de Corrente... 5 1.3 Entrada Binária... 6 2. Comunicação com o relé SEL 487E... 6 3. Parametrização do relé SEL 487E... 7 3.1 General Global Settings... 7 3.2 Relay Configuration... 7 3.3 Current Transformer Data... 9 3.4 Differential Element Configuration and Data... 9 3.5 Main Board... 11 4. Ajustes do software Diferenc... 12 4.1 Abrindo o Diferenc... 12 4.2 Configurando os Ajustes... 13 4.3 Sistema... 14 5. Ajuste Diferencial... 15 5.1 Tela Diferencial > Equipamento Protegido/TCs... 15 5.2 Dados do Equipamento Protegido / TC s... 15 5.3 Dados da Proteção... 15 5.4 Ajustando a Proteção Diferencial:... 16 5.5 Definição do Slope... 18 6. Configuração dos Testes... 18 7. Teste de Configuração... 19 8. Testes para Slope 1... 21 9. Teste de Ponto para Slope 1... 21 10. Teste de Busca para o Slope 1... 22 11. Testes para Slope 2... 23 12. Teste de Ponto para Slope 2... 26 13. Teste de Busca para o Slope 2... 27 14. Relatório... 28 APÊNDICE A... 29 A.1 Designações de terminais... 29 A.2 Dados técnicos... 29 2
APÊNDICE B... 30 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 de relé 487E no software Diferenc 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 Z29 no terminal do relé e o negativo (borne preto) da Fonte Aux Vdc ao pino Z30 do terminal do relé. 1.2 Bobinas de Corrente Figura 1 Para estabelecer a conexão das bobinas de corrente, ligue os canais I1, I2 e I3 com os pinos Y01, Y03 e Y05 do terminal do relé e os comuns aos pinos Y02, Y04 e Y06. OBS: Esses pinos são do módulo S, não confundir com o módulo Y. Ligue os canais I4, I5 e I6 com os pinos Y07, Y09 e Y11 do terminal do relé e os comuns aos pinos Y08, Y10 e Y12. OBS: Esses pinos são do módulo T, não confundir com o módulo Y. Figura 2 5
1.3 Entrada Binária INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Ligue a entrada binária do CE-6006 à saída binária do relé: BI1 ao pino A07 e seu comum ao pino A08. A figura a seguir mostra o detalhe dessa ligação. 2. Comunicação com o relé SEL 487E Figura 3 Primeiramente abre-se o AcSELerator QuickSet e liga-se um cabo 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. Figura 5 6
Figura 6 Após a leitura, os ajustes do relé e do software AcSELerator serão iguais. 3. Parametrização do relé SEL 487E 3.1 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 e sequência de fase. 3.2 Relay Configuration Figura 7 Clique no sinal de + em Group 1 e em Set 1. Em seguida clique em Relay Configuration, nessa tela ajusta-se quais módulos de corrente estão ativos dentre 5 possíveis (nesse exemplo utilizam-se os módulos S e T ). Ajustam-se ainda os módulos de tensões e quais funções estão ativas. Para facilitar o teste apenas a função 87 está habilitada. 7
Figura 8 Figura 9 8
3.3 Current Transformer Data INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Nesse campo ajustam-se as relações de transformações dos transformadores de corrente e o tipo de ligação. Figura 10 3.4 Differential Element Configuration and Data Nesse campo ajustam-se as matrizes de compensação, os dados nominais do transformador de potência, o elemento diferencial percentual e o instantâneo, os slopes (inclinações) e os valores de restrições de harmônicas. Figura 11 9
Figura 12 Figura 13 10
3.5 Main Board INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Clique no sinal de + ao lado de Outputs e em seguida em Main Board para designar as saídas de trips com as saídas binárias. Figura 14 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 15 11
4. Ajustes do software Diferenc INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS 4.1 Abrindo o Diferenc Clique no ícone do gerenciador de aplicativos CTC. Figura 16 Efetue um duplo clique no ícone do software Diferenc. Figura 17 12
4.2 Configurando os Ajustes Figura 18 Ao abrir o software a tela de Ajustes abrirá automaticamente (desde que a opção Abrir Ajustes ao Iniciar encontrado no menu Opções Software esteja selecionada). Caso contrário clique diretamente no ícone Ajustes. Figura 19 Dentro da tela de Ajustes preencha a aba Inform. Gerais com dados do dispositivo testado, local da instalação e o responsável. Isso facilita a elaboração relatório sendo que essa aba será a primeira a ser mostrada. 13
Figura 20 4.3 Sistema Na tela a seguir dentro da sub aba Nominais são configurados os valores de frequência, sequencia de fase, tensões primárias e secundárias, correntes primárias e secundárias, relações de transformação de TP s e TC s. Existe ainda duas sub abas Impedância e Fonte cujos dados não são relevantes para esse teste. Figura 21 14
Existem outras abas onde o usuário pode inserir notas e observações, figuras explicativas, pode criar um check list dos procedimentos para realização de teste e ainda criar um esquema com toda a pinagem das ligações entre mala de teste e o equipamento de teste. 5. Ajuste Diferencial 5.1 Tela Diferencial > Equipamento Protegido/TCs Nessa aba deve-se informar o equipamento protegido, o número de enrolamentos, tensões nominais, potências nominais, as conexões, as correntes primárias e secundárias dos TCs principais e as correntes dos TCs auxiliares caso haja necessidade. Neste teste utilizam-se os ajustes para um relé que está protegendo um gerador. Entretanto é possível testar além da proteção diferencial de geradores, as proteções de transformadores, barra, motor e linha. Para proteção de transformadores existe a possibilidade de testes em até quatro enrolamentos de forma automática 5.2 Dados do Equipamento Protegido / TC s Tabela 1 Campos de preenchimento no Diferenc Valores dos ajustes do relé Número de Enrolamentos 2 Equipamento Protegido Transformador Tensão Primária (Enr. 1) 110,00 KV Potência Primária (Enr. 1) 38,00MVA Tensão Secundária (Enr. 2) 11,00K Potência Secundária (Enr. 2) 38,00MVA Conexão TC1 Y Conexão TC2 Y RTC 1 200 / 1 RTC 2 2000 / 1 5.3 Dados da Proteção Tabela 2 Campos de preenchimento no Diferenc Valores dos ajustes do relé Pickup do Diferencial (87-1) 0,6 In Tempo do Diferencial 40 ms Pickup do Instantâneo (87-2) 5 In Tempo do Instantâneo 40 ms Defasamento angular entre enrolamentos 330 Slope 1 30 % Slope 2 60 % 15
Obs: o relé altera do slope 1 para o slope 2 em situações de falta externa onde pode ocorrer saturação do Transformador de Corrente, portanto deve-se realizar dois testes distintos: um para o slope 1 e outro para o slope 2. 5.4 Ajustando a Proteção Diferencial: Figura 22 O padrão inicial para entrada de dados é definido como Usuário, dessa forma, todos os outros ajustes, tais como TAP, compensação de defasamento, correção de mismatch, tipo da corrente de medição, enrolamento de referência para cálculos e opção de eliminação de sequência zero são habilitados para que o usuário possa, de acordo com o relé, realizar o ajuste corretamente (Configuração Livre). Este método permite ao usuário testar qualquer tipo de relé diferencial, porém exige um conhecimento maior do relé. Para facilitar a entrada de dados, os ajustes de alguns relés já foram padronizados. Ao selecionar um dos relés da lista, apenas os ajustes parametrizáveis serão habilitados, escolha a opção SEL 487. 16
Figura 23 Figura 24 17
5.5 Definição do Slope INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Ao selecionar a opção para entrada de dados SEL 487, as opções para entrada de dados do Slope também se apresentam conforme os padrões do relé. Deixe desabilitada a opção para o teste do slope 2. 6. Configuração dos Testes Figura 25 Na aba de configurações o importante é o correto direcionamento dos canais de geração e a seleção da interface de parada do cronômetro para BI1. Habilite uma préfalta com valores nominais com tempo de 1,2s caso isso não ocorra automaticamente. OBS: Um ajuste importantíssimo é a opção Tempo Espera p/ Operação tanto no Teste de Ponto como no Teste de Busca deve ser parametrizado com o valor de 100ms. Qualquer valor diferente pode prejudicar os testes. 18
Figura 26 7. Teste de Configuração O objetivo geral do teste de configuração é verificar se os ajustes do relé e os ajustes parametrizados no software estão compatíveis, já que o software visa simular o comportamento do relé. Clique na aba Detalhes do Relé (Diagrama) para visualizar o resultado esperado. Utilize os pontos conforme os dados abaixo: - Entrada de Dados: Idif e Irest - Idif: 1In - Irest: 2In - Local da Fonte: Enr. 1 - Local do Curto: Enr. 2 - Tipo de Falta CT 19
Figura 27 Ao iniciar o teste o usuário deverá entrar com os valores de corrente diferencial e restrição lidos no relé que deverão ser iguais aos valores calculados no software. Para visualizar os valores medidos pelo relé escolha a opção Human Machine Interface e escolha a opção Differential Metering no software AcSELerator. Ao entrar com os dados, o software irá realizar a comparação automática dos dados. Figura 28 20
A figura a seguir mostra o resultado final após a avaliação. 8. Testes para Slope 1 9. Teste de Ponto para Slope 1 Figura 29 Para o teste de ponto, basta clicar com o botão direito do mouse no gráfico dentro da aba Teste de Ponto e selecionar a opção Adicionar Ponto de Teste e confirmar através do botão Confirmar. Escolha entre os três tipos de falta: Fase-Terra, Fase- Fase e Trifásica. Figura 30 21
Ao iniciar o teste todos os pontos serão testados sequencialmente e o status irá se atualizar automaticamente. A figura a seguir mostra o resultado final. 10. Teste de Busca para o Slope 1 Figura 31 Para o teste de busca, basta clicar com o botão direito do mouse no gráfico dentro da aba Teste de Busca e selecionar a opção Adicionar Linha de Busca e confirmar através do botão Confirmar. Figura 32 22
Existe também outra maneira de se adicionar linhas de teste, através da adição de uma sequência de busca. Para isso, basta clicar no botão Sequência e selecionar a corrente de restrição inicial e final da busca e o passo entre elas. Ao iniciar o teste todos os pontos serão testados sequencialmente e o status irá se atualizar automaticamente. A figura a seguir mostra o resultado final. 11. Testes para Slope 2 Figura 33 Para testar esse slope existe uma condição especial de pré-falta para que o relé detecte uma falta externa e altere de forma automática o slope 1 para o slope 2. Essa pré-falta é criada de forma automática pelo software Diferenc. Devido a maneira adaptativa do comportamento dos Slopes, NÃO é possível realizar o teste das duas características ao mesmo tempo, sendo assim, se faz necessário a criação de outro arquivo para o teste do Slope 2. Após a criação de um novo arquivo clique no ícone Ajustes e habilite a opção destacada. 23
Figura 34 Em seguida clique no ícone da SEL e faça o seguinte ajuste: Figura 35 Ao realizar o procedimento das duas figuras anteriores um novo ícone da SEL aparece no software Diferenc. 24
Figura 36 Ao clicar no ícone destacado da figura anterior obtém acesso a figura abaixo. Nela é possível visualizar a região (rachurada) onde deve ser inserida a pré-falta para o perfeito funcionamento do relé. Esse ponto é calculado automaticamente, porém pode ser inserido manualmente. Outro detalhe são os Relays Word Bits que alteram o seu status de acordo com a pré falta inserida. Caso seja realizada uma falta monofásica ou bifásica basta verificar se o Status da(s) fase(s) correspondente(s) esteja(m) OK. Além de estar dentro da região rachurada o ponto deve atender a outros requisitos. Para maiores detalhes consulte o manual do fabricante do relé. Figura 37 25
12. Teste de Ponto para Slope 2 INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Para o teste de ponto, basta clicar com o botão direito do mouse no gráfico dentro da aba Teste de Ponto e selecionar a opção Adicionar Ponto de Teste e valide através do botão Confirmar. Escolha entre os três tipos de falta: Fase-Terra, Fase- Fase e Trifásica. Figura 38 Ao iniciar o teste todos os pontos serão testados sequencialmente e o status irá se atualizar automaticamente. A figura a seguir mostra o resultado final. Figura 39 26
13. Teste de Busca para o Slope 2 INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Para o teste de busca, basta clicar com o botão direito do mouse no gráfico dentro da aba Teste de Busca e selecionar a opção Adicionar Linha de Busca e confirmar através do botão Confirmar. Figura 40 Existe também outra maneira de se adicionar linhas de teste, através da adição de uma sequência de busca. Para isso, basta clicar no botão Sequência e selecionar a corrente de restrição inicial e final da busca e o passo entre elas. Ao iniciar o teste todos os pontos serão testados sequencialmente e o status irá se atualizar automaticamente. A figura a seguir mostra o resultado final. Figura 41 27
14. Relatório INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Após finalizar o teste clique no ícone destacado na figura anterior ou através do comando Ctrl +R para chamar a tela de pré-configuração do relatório. Escolha a língua desejada assim como as opções que devem fazer parte do relatório. Figura 42 Figura 43 28
APÊNDICE A INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS A.1 Designações de terminais A.2 Dados técnicos Figura 44 Figura 45 29
APÊNDICE B INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS Equivalência de parâmetros do software e o relé em teste. Software Diferenc Tabela 3 Relé SEL 487E Parâmetro Figura Parâmetro Figura Tensão (Enr. 1) 22 VTERMS Terminal S Nominal Line-to-Line 12 Voltage (KV) Tensão (Enr. 2) 22 VTERMT Terminal T Nominal Line-to-Line 12 Voltage (KV) Potência (Enr. 1 e 2) 22 MVA Enter Transformer Maximum MVA 11 Rating (MVA) Ip Primária (Enr. 1) 22 CTRS Current Transformer Ratio for 10 Terminal S Ip Primária (Enr. 2) 22 CTRT Current Transformer Ratio for 10 Terminal T Is Secundária (Enr. 1) 22 Corrente Nominal no secundário de - acordo com RTC =1 Is Secundária (Enr. 2) 22 Corrente Nominal no secundário de - acordo com RTC =1 Ajuste do Diferencial 24 O87P Differential Element Operating 12 (pkp) Current Pickup (p. u.) Ajuste do 24 U87P Unrestrained Element Current 13 Instantâneo (pkp) Pickup (p. u.) Enr. 1 (CTC) 24 TSCTC Terminal S CT Connection 11 Compensation Enr. 2 (CTC) 24 TTCTC Terminal T CT Connection 11 Compensation Slope 1 25 SLP1 Slope 1 Setting (%) 12 Slope 2 25 SLP2 Slope 2 Setting (%) 12 30