FIELD OVERCURRENT RELAY

boletim

You Can Trust

VR9032A

F

IELD

O

VERCURRENT

R

ELAY

VR9032A

BOLETIM 222A

V 3

Field Overcurrent Relay

O VR9032A é um relê da família VR90XX, desen-volvido para inte-grar sistemas de excitação de moto-res síncronos e geradores. Este tipo de máqui-na, necessita um sistema de excita-ção para manter a tensão e/ou Fator de Potência em Geradores e para manter o Fator de Potência e sincro-nização em Moto-res Síncronos. Na possibilidade de uma falha no sis-tema de excitação que resulte num aumento anormal na corrente de campo pode ocor-rer instabilidade violenta no siste-ma de geradores ou que o fator de Ângulo Polar de Motores Síncro-nos fique excessi-vamente adiantado. Uma falha no cir-cuito de campo como espiras em curto também pode gerar esta condi-ção se a Excitatriz não operar a cor-rente constante. Neste caso a exci-tação real pode ser menor que a re-querida ocasiona-do desincroniza-ção em motores e motorização em geradores. Este relê, portanto é uma importante adição à sistemas de excitação.

VR9032A

• Duas funções distintas: Proteção de sobrecorrente e leitura de corrente True RMS. • Duas escalas de entrada selecioná-veis. • Quatro faixas de retardo de atuação. • 15 faixas seleci-onáveis de nível de trip (10% a 150 %). • Saída de sinal de 0 a 5 VCC True RMS proporcional à corrente de cam-po. • Botões de “Tes-te” e “Reset”. • Indicações de “ON”, “Armed” e “Tripped” por Leds (Energizado, Arma-do e TripaArma-do). • Caixa DIN pa-drão, para trilhos ou fixação por parafu-sos. • A l i m e n t a ç ã o 110 VCA ou 220 VCA definida no pedido. • Saída de sinal de tensão proporcio-nal ao F. de P. para medição.

O VR9032A é um membro da família de re-lês de baixo custo e de funções dedicadas para aplicações em sistemas de controle e proteção de motores síncronos e gerado-res.

Ao contrário de relês multi-função, o uso de diversos relês com funções dedicadas permite a escolha somente das funções requeridas com a diminuição da complexi-dade. Adicionalmente, em caso de falha de um dos relês do sistema, o mesmo pode ser localmente substituído ou retirado do sis-tema por “By Pass” para operação emergencial.

O VR9032A é um relê que se destina à pro-teção contra sobrecorrente de campo em Motores Síncronos e Geradores.

O circuito de entrada ou sensing de cor-rente possui um circuito True RMS calibra-do a LASER, já que a forma de onda da corrente medida, normalmente controlada por tiristores, possui componentes de har-mônicas e forma de onda não definida. Adicionalmente fornece uma saída de ten-são de 0 a 5 VCC para leitura da corrente de campo com a mesma precisão do circuito TRMS.

O sinal de entrada é proveniente de um Shunt ligado no circuito de excitação. Este Shunt pode ser de 60 mV ou 100 mV selecionável ou outra escala se solicitado no pedido.

Uma gama de seleção de 15 níveis de trip de 10% a 150% da nominal estabelecida pelo Shunt, permite a sua adaptação em qual-quer sistema.

O retardo de atuação pode ser selecionado em quatro níveis ( 1, 5, 10 e 15 segundos)

facilitando o seu uso em motores síncro-nos que possuem Excitatriz com modo de Fator de Potência constante a qual em caso de aumento abrupto de carga aumenta pro-porcionalmente a excitação para manter o Fator de Potência no valor pré ajustado. Um sinal de “Disable” (Desabilitação) a con-tato seco normalmente aberto permite que opcionalmente o relê somente seja ativado após a partida de motores com nível de cor-rente de excitação inicial maior que a nomi-nal para sincronização segura.

V 4

C

ARACTERÍSTICAS

:

O VR9032A Field Overcurrent Relay possui as seguintes características prin-cipais:

• Construção: em caixa DIM para uso em trilho ou com parafusos.

• Alimentação: 110 VCA ou 220 VCA (-30% / +15%) / 3 VA (selecionada no pe-dido).

• Faixas Selecionáveis de Sensing (B18 / B19): 60 mV ou 100 mV ou sob pedido. • Sobreescala admissível de Sensing (B18 e B19): 500%.

• Faixas de Seleção de Temporização de

Trip: 1, 5, 10 e 15 Segundos.

• Relê de Saída (Trip): Contatos secos

SPDT (NA, Comum, NF) para até 2A / 250VCA ou 0,5A / 50 VCC.

• Funções Selecionáveis por DIPs Fron-tais: Nivel de trip, Temporização na

atu-ação e escala de Sensing .

• Impedância de Entrada de Sensing: 10

K ohms.

• Sinal de Saída (proporcional a corren-te de campo): 0 a 5 VCC / 15 mA Máximo. • Indicação Luminosa por LEDs:

“Power”, “Armed”, “Tripped”.

• Sinal de “Disable”: A contato seco,

compliância 12 VCC, corrente 10 mA, com foto acoplador.

• Fator de Crista admissível para o

si-nal de entrada (“Sensing”): 7.

• Precisão do sinal de saída: melhor que

0,5%.

• Linearidade do sinal de saída: melhor

que 0,2%.

P

ROCEDIMENTOSNO

S

TART

U

P:

S

ELEÇÃODE

N

IVELDE

T

RIP

.

S

ELEÇÃODE

R

ETARDODE

A

TUAÇÃO

.

S

ELEÇÃODE

E

SCALADEENTRADA

.

1- O relê já vem ajustado de fábrica para as escalas selecionáveis, níveis de atuação selecionáveis e temporização selecionável (Veja Tabelas).

2- Cheque a fiação, de acordo com o esque-ma de exemplo ao lado, etiqueta colada no corpo do relê e esquema de aplicação do usuário. Evite utilizar o contato de desabilitação (B3 / B4) deixando os bornes correspondentes abertos. Só utilize esta função se estritamente necessário pois um erro no circuito de habilitação pode inibir a atuação do relê. Dê especial importância à polaridade do circuito de “Sensing” e “Shunt”.

3- O sinal de “Sensing” proveniente do shunt no circuito de campo é relativamente imune a ruídos devido a sua baixa impedância porém é aconselhável utilizar fios blindados.

4- O sinal de saída de tensão, de 0 a 5 VCC pode suprir até 15 mA para um CLP ou me-didor digital ou analógico. Caso queira uti-lize um cabo blindado com a malha conectada ao borne B7.

5- Selecione utilizando as tabelas ao lado e coladas no corpo do relê, a escala de entra-da, nível de Trip e retardo, conforme reque-rido.

6- Após a excitação da máquina cheque os LEDs frontais. Deve indicar “ON” e “Armed”. “ON” indica simplesmente que o relê está alimentado e “Armed” significa que o relê está ativo e pronto para tripar em caso de sobrecorrente.

7- Cheque o sinal de saída de tensão e veri-fique se o mesmo esta compatível com a corrente de campo medida por outros mei-os no sistema. Pode-se por exemplo utilizar um multímetro digital “True RMS” para medir a tensão sobre o Shunt. Atenção: Se o multímetro não tiver a inscrição True RMS, não utilize-o para este fim já que o erro do mesmo será alto caso a fórma de onda não seja plana no shunt. Esta checagem é im-portante pois pode detectar um inversão de polaridade no circuito de Shunt.

S4 S3 S 2 S1 S /% O F F O F F O F F O F F 1 5 0 O F F O F F O F F O N 1 4 0 O F F O F F O N O F F 1 3 0 O F F O F F O N O N 1 2 0 O F F O N O F F O F F 1 1 0 O F F O N O F F O N 1 0 0 O F F O N O N O F F 9 0 O F F O N O N O N 8 0 O N O F F O F F O F F 7 0 O N O F F O F F O N 6 0 O N O F F O N O F F 5 0 O N O F F O N O N 4 0 O N O N O F F O F F 3 0 O N O N O F F O N 2 0 O N O N O N O F F 1 0 O N O N O N O N 0 S 5 S 6 SE G . O F F O F F 1 O F F O N 5 O N O F F 1 0 O N O N 1 5 S8 S7 SC AL E O F F O F F — O F F O N 6 0 m V O N O F F — O N O N 1 0 0 m V

VR9032A

BOLETIM 222A

V 5

Teoria de Operação:

Motores Síncronos trabalham como o nome indica, sincronizados com a rede, ou seja o escorregamento é zero. Seus pólos do rotor giram sincronizados com os pólos do cam-po girante do estator. A excitação do motor influi diretamente no ângulo polar, alteran-do o Fator de Potência da máquina. No caso de geradores uma excitação fora da especificação altera a tensão no caso de máquinas operando em modo singelo ou o equilíbrio das cargas reativas do sistema, provocando motorização no caso de má-quinas operando em paralelo. Uma monito-ração da corrente de campo pode evitar danos graves ao sistema. Um aumento da corrente de campo acima do especificado pode ser ocasionado por falha na Excitatriz ou para falha na bobina de campo. O relê VR9032A monitora a corrente de ex-citação indiretamente, pela tensão produzi-da em um Shunt colocado em série com o circuito de campo.

A corrente de excitação provoca uma que-da de tensão no Shunt, a qual é amplificaque-da por um amplificador interno ao relê, poste-riormente sendo convertida para uma ten-são CC por um circuito integrado True RMS calibrado a laser, de alta precisão, o que reflete o valor RMS da corrente de campo qualquer que seja sua forma de onda e acei-tando fatores de crista de até 7.

Esta tensão é comparada com um nível de

E

XEMPLODE

A

PLICAÇÃO

(S

IMPLIFI

-CADA

):

O esquema ao lado mostra as ligações básicas do relê que é bastante simples. O Shunt deve ter escala adequada IN/60 mV ou IN/ 100 mV sendo que IN é a cor-rente nominal de excitação da máquina. Note que a saída positiva da Excitatriz, estabelece o lado positivo do Shunt o qual deve ser ligado ao borne 18. Se o Shunt estiver colocado na saída negativa da Ex-citatriz, as polaridades se invertem. É con-dição mandatória que no borne 18 entre a tensão positiva do shunt e no borne 19 a tensão negativa do mesmo.

O sinal de 0 a 5 VCC proporcional a cor-rente pode ser direcionado a um CLP ou medidor analógico ou digital.

Evite passar os mesmos próximos a cir-cuitos de potência para evitar indução. Caso queira utilize um cabo blindado com a malha conectada ao borne 7.

A tensão de alimentação de 110 VCA ou 220 VCA é definida no pedido. Cheque no rótulo colado no relê a tensão de ali-mentação correta do mesmo.

T S O R IP IG N A L U T P U T OU T+ R E T U R N OU T+ 0 T O 5 V C C OU T RE T U R N T R IP N .O . N .C . DIS A B L E FIE L D M / G O T O R E N E R A T O R P 1 2 3 H A S E S S 6 0 A 1 00 0 A H U N T M O R M V R 9 032 A F O R IE L D V E RCURRE NT E L AY S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 SET PO IN T TI M E SCA L E E X C IT E R

referência pré selecionado pelo usuário, em 15 faixas de 10 a 150%.

Caso a tensão medida ultrapasse a referên-cia por um tempo maior do que o seleciona-do pelo usuário, ocorrerá a indicação de falha e o acionamento do relê de saída, cujos contatos podem ser roteados para um CLP ou para o disjuntor principal da máquina. O contato “Disable” deve ser usado com cautela, já que como o nome indica o mes-mo inibe a atuação do relê. Somente deve ser usado em casos especiais, durante a partida ou excitação inicial em alguns siste-mas.

V 6

O

UTLINE

:

125 mm 100 mm V R 90 32 A S 4 S 3 S 2 S 1 % 0 0 0 0 1 50 0 0 0 1 1 40 0 0 1 0 1 30 0 0 1 1 1 20 0 1 0 0 11 0 0 1 0 1 1 00 0 1 1 0 90 0 1 1 1 80 1 0 0 0 70 1 0 0 1 60 1 0 1 0 50 1 0 1 1 40 1 1 0 0 3 0 1 1 0 1 20 1 1 1 0 10 1 1 1 1 0 S E T P O IN T S 6 S 5 T 0 0 1s 0 1 5s 1 0 1 0s 1 1 1 5s T IM E S 8 S 7 S C A L E 0 0 0 1 60 m V 1 0 1 1 1 00 m V S C A L E 0 1 : 110 VA C P O W E R 0 2 : 110 VA C P O W E R 0 3 : N .O . IN H IB IT C O N TA C T 0 4 : C O M M O N I N H I B IT 0 5 : N O T U S E D 0 6 : + 5 V C C O U T P U T 0 7 : 5 V C R E T U R N . 0 8 : N .C . T R IP R E L AY 0 9 : C O M M O N T R IP R E L AY 1 0 : N .O . T R IP R E L AY 11 : N O T U S E D 1 2 : N O T U S E D 1 3 : N O T U S E D 1 4 : N O T U S E D 1 5 : N O T U S E D 1 6 : N O T U S E D 1 7 : N O T U S E D 1 8 : S H U N T + 1 9 : S H U N T -2 0 : S H IE L D V R 90 32 A 75 mm A R M E D O N TR IP P E D S 1 S 2 S 3 S 4 S 5 S 6 S 7 S 8 VR 9032A FIE LD OV E R C UR R E N T RE LA Y T E S T R E S E T S E T P O IN T TIM E S C A L E

M

ANUAL

DO

U

SUÁRIO

:

Este boletim pode acompanhar um equi-pamento comprado. Neste caso é anexa-da uma folha de customização, contendo os dados relativos ao tipo específico com-prado, bem como informações úteis para o futuro, como número de pedido, data de compra, número de série e outros da-dos, aém das condições de fornecimento e folha com os termos de garantia padrão VARIX ou garantia negociada, mais ou-tras informações adicionais que se julgar necessário, como condições de instalação, perfazendo o manual do usuário. Deste modo é de bom alvitre guardar o manual em lugar seguro.

A

PLICAÇÃO

:

O usuário deve entender perfeitamente as características, limitações e proteções an-tes de especificar e aplicar qualquer equi-pamento.

Entre os aspectos mais importantes res-saltamos os seguintes: correntes máximas, cuidados com ruídos eletromagnéticos ou ripple nos sinais, que possam interferir com os mesmos e principalmente enten-der perfeitamente as características de operação do equipamento.

O desenhos de aplicação deste boletim é fornecidos como exemplo. Por causa das muitas variáveis envolvidas na aplicação dos equipamentos, cabe ao usuário o cor-reto dimensionamento e esquema de apli-cação. A Varix pode fornecer toda a en-genharia necessária bem como equipamen-tos compleequipamen-tos e sistemas.

O

UTROS

P

RODUTOS

V

ARIX

:

Excitatrizes Estáticas e AVRs:

A VARIX possui um linha completa de Ex-citatrizes Estáticas para motores e gerado-res, com dezenas de modelos de servoreguladores e AVRs.

Além de componentes a VARIX fornece também sistemas completos de excitação.

Retificadores de Grande Porte:

Controlados, refrigerados a ar ou à água, até 100.000 Ampéres.

Controladores de Potência:

Monofásicos, Bifásicos e Trifásicos, até 2000 Ampéres, PWM ou Ângulo de Fase.

Contatores de Estado Sólido e Chaves Es-t á Es-t i c a s :

Monofásicos, Bifásicos e Trifásicos até 2000 Ampéres, para alta frequência de ma-nobra.

Soft Starters:

Até 1200 Ampéres nominais, com todos os recursos disponíveis usualmente, como Partida Suave, Parada Suave, Energy Ssaver, Booster, Brake e diversas proteções.

Chopper para motores CC:

Aplicáveis em pontes rolantes, monovias, carros de transporte, etc.

Chopper para motores de anéis:

Substitui os vários bancos de resistências do rotor e propicia controle linear.

Relês de proteção para motores e gera-dores:

Linha de baixo custo, em caixas DIM, apre-sentando ótima confiabilidade e facilidade de aplicação.

Transmissores de Sinais para RTD e Termopares:

Compactos e encapsulados, com saída 4 a 20 mA verdadeiro, a dois fios, sem neces-sidade de alimentação separada.

Crowbar e Supressores de Transientes ativos:

Aplicáveis em excitação de motores e ge-radores.

Sistemas Integrados e Soluções Comple-tas:

Para qualquer tipo de aplicação industrial.

E X E M P L O :

VR 9 0 3 2 A1 /1 : Alim e ntaç ão 1 1 0 VC A, E s c ala de

E ntrada: N o rm al (6 0 m V / 1 0 0 m V) Se le c io nave l. C O D IG O D E E N C O M E N D A IN P U T SC AL E B 1 = 6 0 /1 0 0 m V 2 = O TH E R - TYP E

V R 9 0 3 2 A / X / X

B A P O W E R SU P P L Y A 1 = 1 1 0 VC A 2 = 2 2 0 VC A 3 = O TH E R -TYP E

Rua Phellipe Zaidan Maluf 1501 - Distrito Industrial Unileste

Piracicaba - SP - CEP13.422.190 - Phone: (55) (19) 3424.4000 - Fax: (55) (19) 3424.4001

www.varix.com.br e-mail: i n f o @ v a r i x . c o m . b r

Varix Electronics USA:

10001 NW 50 Th Street - Bldg. 102-A Fort Lauderdale - Florida - 33351

Tool Free: 1-800-238 6696 - Phone: (954) 572 5535 - Fax: (954) 572 0331

• EXCITATRIZES ESTÁTICASPARA GERADORES.

• EXCITATRIZES ESTÁTICASPARA MOTORES SÍNCRONOS.

• AVRS -AUTOMATIC VOLTAGE REGULATORS.

• SOFT STARTERSPARA MOTORES.

• CONTROLADORESDE POTÊNCIA. • CESS - CONTATORESDE ESTADO SÓLIDO.

• RETIFICADORES CONTROLADOSATÉ 150.000 A.

• CHOPPERSPARA MOTORES.

• RELÊSDE PROTEÇÃOPARA SISTEMASDE EXCITAÇÃO.

• RELÊDIGITALDESUPERVISÃODEDISJUNTORES. • TRANSMISSORESE TRANSDUTORES.

• CONTROL BOXPARA MOTORES SÍNCRONOS.

• CROWBARPARA MOTORES SÍNCRONOS.

• CROWBARPARA PROTEÇÃOCONTRA TRANSIÊNTES.

• EQUIPAMENTOSDE TESTE AUTOMÁTICO. • EQUIPAMENTOS ESPECIAIS.

Sistema de Qualidade Certificado ISO 9002