Parametrização do relé SEL-849 Usando Lógica de Ajuste de Fábrica e Dados de Placa do Motor

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Parametrização do relé SEL-849 Usando

Lógica de Ajuste de Fábrica e Dados de Placa

do Motor

Alan Saldivar

I

NTRODUÇÃO

O Relé Inteligente SEL-849 oferece proteção de sobrecarga para motores de baixa tensão baseada nas curvas das classes de trip IEC ou NEMA (National Electrical Manufacturers Association). A proteção de motores de baixa tensão inclui proteção de sobrecarga térmica, desbalanço de corrente e reversão de fases.

Este guia de aplicação demonstra como parametrizar corretamente a proteção e validar a operação de um motor compressor de 25 HP através do SEL-849 usando lógica de ajuste de fábrica e valores dos dados da placa de identificação do motor. A Figura 1 mostra um compressor de ar usado como exemplo e o motor IEC conectado ao mesmo.

Figura 1 Compressor de Ar (esquerda) e Motor (direita)

D

IAGRAMA DE

C

ONEXÃO

P

ARA

U

TILIZAÇÃO DA

L

ÓGICA DE

A

JUSTE DE

F

ÁBRICA A Figura 2 detalha a lógica de saída de um dispositivo de partida (“starter”) não-reversa com tensão plena (“full-voltage nonreversing” – FVNR), o qual é ajustado de acordo com as designações de I/Os default de fábrica. Para obter mais informações sobre a lógica de ajuste de fábrica , consulte o Apêndice A.

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Figura 2 Diagrama dos Sistemas AC/DC com as Designações das I/Os Default de Fábrica para um FVNR

D

ADOS DE

P

LACA

T

ÍPICOS DO

M

OTOR

As normas “NEMA MG 1 Motors and Generators” e IEC 60034 exigem que os seguintes dados típicos sejam incluídos na placa de identificação de um motor:

• Tipo de fabricante e especificação da carcaça (“frame”) • Potência de saída em HP

• Classe do tempo de partida • Classe de temperatura • Elevação de temperatura

• Revoluções por minuto (rpm) para carga nominal • Frequência

• Número de fases • Tensão

• Corrente a plena carga (“Full-Load Amperes” – FLA) • Letra do código do rotor travado

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Os dados do sistema e do motor obtidos na placa de identificação do motor usado na Figura 1 foram inseridos na Tabela 1. Observe que, além de coletar os dados da placa de identificação, o usuário pode precisar consultar o catálogo (data sheet) do motor ou contatar o fabricante do motor para obter os dados em falta visando ajustar corretamente o relé.

Tabela 1 Valores dos Dados de Placa do Motor e Dados do Sistema Dados do Sistema Configuração ou Valor

dos Dados de Placa Ação

Frequência Nominal 60 Hz Verificar com os ajustes básicos default Rotação de Fases ABC Verificar com os ajustes básicos default

FLA 64 A Ajustar Fator de Serviço 1.25 Ajustar Classe de Trip 5-IEC Ajustar Tensão Nominal da Linha 200 V Ajustar

Conexão das Tensões de Fase Wye (Estrela) Verificar com os ajustes básicos default

D

ADOS DOS

A

JUSTES

B

ÁSICOS

Certifique-se que os ajustes básicos do relé sejam compatíveis com aqueles dos dados da placa de identificação do motor. Isso pode ser verificado no servidor web incorporado ao SEL-849

(consulte o Apêndice B para obter mais informações). Os dados do motor usados para ajustar o relé consistem dos seguintes ajustes básicos:

• Corrente a plena carga (FLA) • Fator de serviço (SF)

• Tensão (V)

• Classe de trip (NEMA ou IEC)

Os ajustes básicos default do relé são os seguintes: • Frequência nominal: 60 Hz

• Rotação de fases: ABC • Classe de trip: 10-NEMA

• Conexão das tensões de fase: WYE (estrela) • Tipo de partida: FVNR

Os ajustes básicos podem variar dependendo da aplicação e dos dados de placa do motor. Este guia de aplicação assume uma aplicação típica da proteção de um motor de baixa tensão com uma partida FVNR, sistema de rotação ABC 60 Hz, conexão estrela (“wye”) e classe de trip 5-IEC. Consulte o Apêndice A para obter as curvas das classes de trip, as quais podem ser trocadas de acordo com as características do motor.

Após comparar os valores dos dados da placa de identificação com os ajustes default no servidor web incorporado, introduza quaisquer valores que sejam diferentes entre os ajustes default e os

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dados de placa nos ajustes do servidor web. A próxima seção fornece detalhes sobre como introduzir esses valores.

C

ONFIGURE OS

A

JUSTES

B

ÁSICOS DA

P

ROTEÇÃO DO

M

OTOR PARA UM

SEL-849

Esta seção mostra como conectar e ajustar o SEL-849 para fornecer proteção de sobrecarga básica.

Step 1

Conecte o computador e o relé usando um cabo Ethernet. Verifique o diodo emissor de luz (LED) para confirmar o status da conectividade.

Step 2

Ligue ambos o computador e o relé.

Step 3

Abra um navegador da Internet e digite o endereço do Protocolo Internet (IP) default do SEL-849 (169.254.0.1) na barra de endereço URL (ver Figura 3).

Figura 3 Endereço IP do SEL-849

Step 4

Selecione 2AC: View and Change no Access Level Tab, digite o password default OTTER no campo ACC Password e TAIL no campo 2AC Password, e clique em Login (ver Figura 4). Obs: recomenda-se mudar os passwords padrão.

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Step 5

No menu localizado no lado esquerdo da página, selecione Settings > Protection > Basic Settings (ver Figura 5).

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Step 6

Configure os ajustes básicos usando os valores registrados na Tabela 1, e verifique se os ajustes básicos default restantes são compatíveis com os valores dos dados da placa de identificação do motor (ver Figura 6).

Figura 6 Ajustes Básicos

Step 7

Certifique-se que Factory Logic seja ajustado em Y (ver Figura 7).

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Step 8

Verifique os novos ajustes, e clique em Submit Changes na parte inferior da página. O SEL-849 está agora configurado para uma proteção de motor básica.

T

ESTES DA

O

PERAÇÃO DO

M

OTOR

Após configurar o SEL-849 e partir o motor, é importante testar a configuração para confirmar se o motor partiu corretamente baseado nos ajustes do motor e do sistema. As etapas (“Steps”) seguintes mostram como extrair um relatório da partida do motor (“motor start report” – MSR) e como visualizá-lo no software ACSELERATOR QuickSet® SEL-5030 para confirmar se o motor atingiu um estado de regime. Isso determinará se o motor está operando normalmente.

Step 1

No servidor web incorporado ao SEL-849, selecione Reports > Motor Start no menu localizado no lado esquerdo da tela. Em seguida, clique no MSR desejado (ver Figura 8) e salve-o em uma localização conhecida.

Figura 8 Relatório da Partida do Motor no Servidor Web Incorporado ao SEL-849

Step 2

Abra o ACSELERATOR QuickSet. Selecione Tools > Open Motor Start Report File (ver Figura 9).

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Figura 9 Menu de Ferramentas do ACSELERATOR QuickSet

Step 3

Selecione o arquivo na localização onde o MSR foi salvo na Etapa 1 (Step 1).

Step 4

Analise o arquivo do MSR (uma partida normal do motor deve ser similar à Figura 10).

Figura 10 Relatório da Partida do Motor

C

ONCLUSÃO

Este guia de aplicação demonstra como ajustar o SEL-849 para proteção de motores de baixa tensão usando a lógica de ajuste de fábrica e os valores dos dados da placa de identificação do motor através do servidor web incorporado ao SEL-849; para o exemplo, foi usado um motor de velocidade única, 25 HP (18.5 kW), para diversos propósitos. Aplicações típicas para o tipo de motor usado neste guia de aplicação incluem ventiladores, bombas, esteiras transportadoras levemente carregadas e máquinas operatrizes que requerem partida normal e torque de operação. No exemplo deste guia de aplicação, o motor opera um compressor.

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A

PÊNDICE

A

Lógica de Trip

As afirmações da lógica seguinte contêm as funções Booleanas OR (“OU”) e AND (“E”) que fazem com que a equação de trip atue como um conjunto de elementos de trip em paralelo: TR:= MOTOR AND (49T OR SPDSTR OR SMTRIP OR 46UBT OR LOSSTRIP OR JAMTRIP OR PTCTRIP OR 50N1T OR 50N2T) OR 47T OR TRX

Esta lógica de trip e saída é usada neste guia de aplicação e é um default do SEL-849. Consulte o Manual de Instruções do SEL-849 para obter mais detalhes e a definição de cada elemento lógico da equação de trip e saída.

Notas dos Motores IEC e NEMA

A Tabela 2 e a Tabela 3 mostram os diferentes tipos de classificações de trip por sobrecarga da IEC e NEMA para a configuração do SEL-849. O ajuste tem que ser introduzido pelo usuário de acordo com as características específicas do motor.

Tabela 2 Classificação de Trip por Sobrecarga da NEMA

Classe Descrição

10-NEMA

Para proteção de motores de bombas submersíveis, motores de refrigeração hermeticamente fechados, e assim por diante. Dá trip em menos de 10

segundos para 6 vezes a corrente a plena carga.

20-NEMA Para proteção de motores padrão. Dá trip em menos de 20 segundos para 6 vezes a corrente a plena carga.

30-NEMA Tempo de trip máximo de 30 segundos para 6 vezes a corrente a plena carga.

Tabela 3 Classificação de Trip por Sobrecarga da IEC

Classe Descrição

5-IEC Tempo de trip máximo de 5 segundos para 7.2 vezes a corrente a plena carga. 10-IEC Tempo de trip máximo de 10 segundos para 7.2 vezes a corrente a plena carga. 20-IEC Tempo de trip máximo de 20 segundos para 7.2 vezes a corrente a plena carga.

A Figura 11 e a Figura 12 exibem interpretações gráficas dos diferentes tipos de classificações de trip por sobrecarga IEC e NEMA para a configuração do SEL-849.

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T e m p o d e T ri p e m S e g u n d o s

1. Tempo de Trip para: rotor frio e estator quente

2. Ajustes do Relé:

Fator de serviço = 1.15 Lógica de fábrica = Y

Classe de Trip = (ver as curvas)

Classe de Trip NEMA 30 20 10 30 20 10 1 100 1,000 10,000 1.00 6.0 10.00 100.00

Múltiplos da Corrente à Plena Carga (FLA)

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Figura 12 Limites de Sobrecarga Térmica para as Curvas 5, 10, 20 e 30 das Classes de Trip da IEC A característica das classes de trip do motor é dependente do projeto do motor. Consulte a Tabela 2 e a Tabela 3 para obter uma explicação mais detalhada das características das classes de trip baseadas na lógica default de fábrica.

Para mais informações, consulte os seguintes guias: • NEMA MG 1

• NEMA Part ICS 2-222 • IEC 60034

A

PÊNDICE

B

Tela da Fundamental do Servidor Web Incorporado

A opção Fundamental no menu do Meter (Figura 13) exibe as seguintes informações do medidor:

• Corrente de fase em tempo real • Tensões de fase e linha

• Corrente de sequência-zero

• Valor calculado da capacidade térmica usada (“Thermal Capacity Used” – TCU) porcentual do estator e rotor

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Figura 13 Captura da Tela de Medição da Fundamental

Janela de Controle do SEL-849

A opção de controle (“Control”) do menu principal do servidor web incorporado é uma interface homem-máquina (IHM) virtual que exibe o status dos LEDs do relé e permite efetuar os controles de partida (“Start”) e parada (“Stop”) e o reset das sinalizações (“Target Reset”) do relé.

Certifique-se que o controle esteja no modo REMOTE (“REMOTO”) para permitir os comandos START (“PARTIDA”) e STOP (“PARADA”) do motor (ver Figura 14).

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Figura 14 Tela de Controle da IHM

S

UPORTE

T

ÉCNICO

SEL

Em caso de dúvida ou comentário, por favor entre em contato com: SEL - Schweitzer Engineering Laboratories, Comercial Ltda. Suporte Técnico SEL Hot-Line: (19) 3515-2010