Função: 66 ou PMRI Proteção para motores de inibição de partida. Ferramenta Utilizada: CE-6003, CE-6006, CE-6706, CE-6710, CE-7012 ou CE-7024

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INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS

Rua Visconde de Ouro Preto, 77 - Bairro Custódio Pereira - Uberlândia – MG - CEP 38405-202

Tutorial de Teste

Tipo de Equipamento: Relé de Proteção

Marca: Siemens

Modelo: 7SJ

Função: 66 ou PMRI

– Proteção para motores de inibição de

partida.

Ferramenta Utilizada: CE-6003, CE-6006, CE-6706, CE-6710,

CE-7012 ou CE-7024

Objetivo: Teste do tempo de bloqueio da partida do motor, seja

ele um tempo calculado pelo relé ou parametrizado no software

DIGSI.

Controle de Versão:

Versão Descrições Data Autor Revisor

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Termo de Responsabilidade

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

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Sumário

1. Conexão do relé ao CE-600X ... 5

1.1 Fonte Auxiliar ... 5

1.2 Bobinas de Corrente ... 5

1.3 Entrada Binária ... 6

2. Comunicação com o relé 7SJ ... 6

3. Parametrização do relé 7SJ ... 7

3.1 Device Configurations ... 7

3.2 Masking I/O ... 8

3.3 Power System Data 1 ... 9

3.4 Power System ... 9

3.5 CT’s ... 10

3.6 Breaker ... 11

3.7 Setting Group A ... 11

3.8 48-66 Motorprotection ... 12

4. Ajustes do software Sequenc ... 14

4.1 Abrindo o Sequenc ... 14 4.2 Configurando os Ajustes ... 15 4.3 Sistema ... 16 5. Configurações de Hardware ... 17 6. Direcionamento de Canais ... 17 7. Restauração do Layout ... 18

8. Estrutura do teste para a função 66 (jogging block ou inibição de repartida) ... 19

8.1 Criando Sequências de Partida e Regime Nominal: ... 20

8.2 Primeira repartida ... 23

8.3 Segunda repartida ... 24

8.3.1 Verificação da carga térmica e cálculo do tempo ... 24

8.4 Avaliação do tempo de bloqueio entre as partidas ... 25

8.4.1 Iniciando a geração ... 25

8.5 Partida a quente com tempo parametrizado ... 26

8.5.1 Primeira sequência de eventos: ... 26

8.6 Partida a frio com tempo de repartida calculado pelo relé: ... 28

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8.6.2 Segunda repartida ... 29

8.6.3 Verificação da carga térmica e cálculo do tempo ... 30

8.6.4 Avaliação do tempo de bloqueio entre as partidas ... 31

8.7 Partida a frio com tempo parametrizado ... 32

8.7.1 Primeira sequência de eventos: ... 32

9. Relatório ... 34

APÊNDICE A ... 35

A.1 Designações dos terminais ... 35

A.2 Dados técnicos ... 36

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Sequência para testes de relé 7SJ no software Sequenc

1. Conexão do relé ao CE-600X

No apêndice A mostram-se as designações dos terminais do relé.

1.1 Fonte Auxiliar

Ligue o positivo (borne vermelho) da Fonte Aux. Vdc ao pino H+ (F1) do relé, ligue o negativo (borne preto) da Fonte Aux Vdc ao pino H- (F2) do relé.

Figura 1

1.2 Bobinas de Corrente

Ligue os canais de corrente I1, I2 e I3 do CE-6006 aos pinos Q1, Q3 e Q5 do relé respectivamente, se os comuns do relé estiverem curto-circuitados basta ligar os comuns dos canais da mala a esse ponto, caso contrário ligue os três comuns do CE-6006 aos pinos Q2, Q4 e Q6 do relé.

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1.3 Entrada Binária

Ligue a entrada binária do CE-6006 à saída binária do relé.

 BI1 ao pino F7 e seu comum ao pino F6;

Figura 3

2. Comunicação com o relé 7SJ

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 (“7SJ”). Depois de 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.

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Figura 6

3. Parametrização do relé 7SJ

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

Configuration”.

Figura 7

Na tela “Functional Scope” desabilite todas as funções deixando apenas a função

“66 startup counter for motor” habilitada. Isso facilita o teste já que impede a

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Figura 8

3.2 Masking I/O

O próximo passo é ajustar as saídas 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

O sinal de trip da função 66 será direcionado para a binária de saída “BO1” do relé. Para facilitar o monitoramento desse teste o led 1 foi designado para essa função. Deve ser usada a opção “U” que significa “Unlatched”, ou seja, o relé atua e no momento que cessa o problema, automaticamente retorna ao estado inicial da binária.

(9)

Caso o usuário escolha a opção “L”ou“Latched” o relé atua e permanece atuado mesmo que o problema tenha se extinguido. (Essa opção não é indicada para o teste).

Figura 10

3.3 Power System Data 1

Efetua-se um duplo clique em “Power System Data 1” para acessar os ajustes do sistema.

Figura 11

Primeiramente mostram-se os dados gerais do sistema, em seguida as relações de transformação tanto dos TC’s como dos TP’s e por fim dados sobre o disjuntor.

3.4 Power System

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Figura 12

3.5 CT’s

Nesta aba é realizado o ajuste da corrente nominal e da relação de transformação do transformador de corrente.

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3.6 Breaker

Nesta aba são realizados ajustes relacionados ao disjuntor. O principal é a corrente mínima para considerar ele como sendo fechado.

Figura 14

3.7 Setting Group A

Nesta opção escolhe-se o tipo de equipamento protegido ou o item onde estão os ajustes da função de desbalanço de corrente

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3.8 48-66 Motorprotection

Nesse campo configuram-se os valores (em ordem respectiva com a figura) de relação de corrente de partida/corrente nominal, tempo de partida, tempo de equalização (tempo necessário para que após o desligamento, a diferença de temperatura entre as diferentes partes da máquina fique igual a zero, ou seja, o motor possua uma única temperatura), corrente nominal, número máximo de partidas a quente, diferença entre partidas a frio e partida a quente, constante de tempo de religamento para o motor parado, constante de tempo de religamento para o motor funcionando (abaixo da corrente nominal), tempo mínimo para o religamento. (o relé calcula um tempo de religamento, caso ele seja menor que esse tempo mínimo então ele opta por esse ajuste)

Figura 16

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Figura 17

Em seguida insira a senha e clique em “OK”.

Obs.: Senha padrão da Siemens para todos os relés é 000000)

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4. Ajustes do software Sequenc

4.1 Abrindo o Sequenc

Clique no ícone do gerenciador de aplicativos CTC.

Figura 19

Efetue um clique no ícone do software Sequenc.

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Figura 21

4.2 Configurando os Ajustes

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 22

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 do relatório sendo que essa aba será a primeira a ser mostrada.

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Figura 23

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 TPs e TCs. Existe ainda duas sub abas

“Impedância” e “Fonte” cujos dados não são relevantes para esse teste.

Figura 24

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.

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5. Configurações de Hardware

No menu “Início” clique no botão “Config Hrd.” para configurar a fonte de alimentação, estipular a configuração dos canais de gerações e o método de parada das binárias de entrada.

Figura 25

6. Direcionamento de Canais

Após realizar a configuração do hardware clique no ícone destacado para associar os canais criados com os nós de modo automático. Escolha para isso a opção “Básico”.

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7. Restauração do Layout

Devido a grande flexibilidade que o software apresenta permitindo que o usuário escolha quais janelas sejam apresentadas e em qual posição, utiliza-se o comando para restaurar as configurações padrões. Clique no botão “Layout” e em seguida em

“Recriar Gráficos” repita o processo clicando em “Layout” e em “Restaurar Layout”. No decorrer do teste são excluídas as janelas que não são relevantes.

Figura 27

A seguir é mostrada a estrutura padrão após os comandos anteriores.

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8. Estrutura do teste para a função 66 (jogging block ou inibição de repartida)

A ideia aqui é fazer 4 testes: Partida a quente com tempo parametrizado, partida a quente com tempo calculado pelo relé, partida a frio com tempo parametrizado e partida a frio com o tempo calculado pelo relé.

Os tempos de religamento parametrizados são para casos onde o perfil térmico do rotor (parte mais afetada em uma partida) não é levado em consideração, já no caso onde esse é tempo é calculado pelo relé, é aplicada a seguinte fórmula:

Onde:

Tnivelamento – tempo necessário para equalizar as diferentes temperaturas que existem no rotor (ajuste 4304).

Kτ – fator de prolongamento do tempo que depende do estado do motor. Se ele estiver parado sem ventilação é uma constante maior (ajuste 4308), se estiver rodando com uma corrente abaixo da nominal esse valor diminui (ajuste 4309).

τr – Constante de tempo do rotor calculada a da seguinte maneira:

ϴpre – perfil térmico no momento da paralisação do motor.

ncold e nwarm – número de partidas permitidas a frio e número de partidas permitidas a quente.

Para testar esse tempo é necessário fazer os cálculos utilizando as fórmulas acima, porém existe um parâmetro acima que não é nem fornecido pelo fabricante e nem é um valor típico. É o perfil térmico após o desligamento do motor, para obtermos esse dado será necessário montar o teste abaixo, executá-lo e fazer a leitura no painel do relé. Após obtido esse parâmetro, retorne na fórmula, jogue esse valor e encontre o tempo que o relé calcula, após feito os cálculos, retorne para o teste e realize a avaliação de tempo.

O relé compara esse tempo calculado com o tempo parametrizado no endereço 4310 e a repartida do motor ficará bloqueada pelo maior tempo.

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8.1 Criando Sequências de Partida e Regime Nominal:

O teste de partida a quente consiste em aplicar inicialmente uma situação de partida e uma situação de regime nominal com o intuito de fazer o relé entender que o motor já possui uma carga térmica. Em seguida aplica-se uma situação de partida, uma situação de desligamento rápido, uma nova partida e finalizando com um desligamento. A ideia é aplicar o seguinte perfil térmico:

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Adicione duas sequências clicando no botão destacado a seguir e depois de um duplo clique na aba “Sequência”.

Figura 30

Figura 31

Clique na opção “N01” destacado em vermelho da figura anterior e maximize o tamanho da janela para facilitar a visualização. Mude o nome “Seq. 001” para

“Partida 01”. Insira valores equilibrados de corrente de 20,0A garantindo uma

situação de partida. Ajuste um tempo de 8,0 segundos. Mude o nome “Seq. 002” para

“Reg. Nominal”. Insira valores equilibrados de corrente de 5,0 A garantindo uma

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Figura 32

Restaure o “Layout” conforme descrito no item 7.

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8.2 Primeira repartida

O próximo passo é inserir as duas sequências para a primeira repartida. Para isso basta copiar as duas primeiras sequências e alterar o nome para “Repartida 01” e “Parada 01”. Um detalhe importante é zerar as correntes na sequência “Parada 01” e alterar o tempo para 5 segundos. Para copiar uma sequência clique naquela desejada (na figura abaixo Partida 01) e em seguida no ícone destacado.

Figura 34

A figura a seguir mostra as sequências para a primeira repartida.

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8.3 Segunda repartida

Repetindo o mesmo processo do item 8.3 ajusta-se a sequência de eventos para a segunda repartida, só que agora com um tempo de repartida de 60 segundos.

Figura 36

8.3.1 Verificação da carga térmica e cálculo do tempo

No próprio relé pressione o botão “Menu” -> “Measurements” -> “Thermal Meter”. Execute o teste montado acima através do atalho “Alt + G”. Observe o dado “ϴR/ ϴRmax” e anote o valor logo no momento ANTERIOR (Led aceso) do trip,

conforme figura abaixo:

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Com o valor da capacidade térmica no momento do desligamento do motor (78 %), basta aplicar os valores na fórmula descrita no início do item 6:

𝑇_{𝑟𝑒𝑙𝑖𝑔𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜} = 𝑇_{𝑒𝑞𝑢𝑎𝑙} + 𝐾_𝜏. 𝜏_𝑟. ln⁡[𝛳𝑝𝑟𝑒. 𝑛𝑐𝑜𝑙𝑑 𝑛_{𝑐𝑜𝑙𝑑} − 1] 𝑇_{𝑟𝑒𝑙𝑖𝑔𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜} = 𝑇_{𝑒𝑞𝑢𝑎𝑙} + 𝐾_𝜏. [𝑡_{𝑠𝑡𝑎𝑟𝑡}. 𝑛_{𝑐𝑜𝑙𝑑} − 𝑛_{𝑤𝑎𝑟𝑚} 𝑥𝐼_𝑝2_{]. ln⁡[}𝛳𝑝𝑟𝑒. 𝑛𝑐𝑜𝑙𝑑 𝑛_{𝑐𝑜𝑙𝑑} − 1] 𝑇_{𝑟𝑒𝑙𝑖𝑔𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜} = 0 + 1. [10. 3 − 2 𝑥42_{]. ln⁡[}0,78𝑥3 3 − 1] 𝑇_{𝑟𝑒𝑙𝑖𝑔𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜} = 25,120 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜𝑠

8.4 Avaliação do tempo de bloqueio entre as partidas

Dê um duplo clique na aba avaliações, conforme destacado na figura anterior de vermelho. Já existe uma avaliação adicionada. Observe na figura a seleção de sinais nas colunas “Ignorar Antes”, “Iniciar”, “Fim”, “Tnominal” e “Tdesvio”. Note que a avaliação de tempo irá avaliar o tempo de bloqueio para próximas tentativas de repartidas.

Figura 38

8.4.1 Iniciando a geração

Comece a geração através do atalho “Alt + G”. Após o término do teste pode-se visualizar que o tempo encontrado esta dentro da tolerância.

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Figura 39

8.5 Partida a quente com tempo parametrizado

8.5.1 Primeira sequência de eventos:

Nesse teste parametriza-se um tempo maior que 54,0 segundos (tempo calculado pelo relé) no ajuste de endereço “6610”. O valor escolhido foi de 1 minutos, conforme figura abaixo:

Figura 40

Repita o mesmo teste do item 8.1, se atentando para aumentar o tempo de “PARADA

02” para mais de 60 segundos (1 minuto). Lembre-se também de alterar a avaliação.

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Figura 41

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8.6 Partida a frio com tempo de repartida calculado pelo relé:

O teste consiste basicamente em aplicar uma situação de partida, uma situação de regime nominal e em seguida uma parada. Isso será feito três vezes. A ideia é aplicar o seguinte perfil térmico:

Figura 43

Repita os mesmos procedimentos do item 8.1, porém altere os valores das sequências de acordo com a figura a seguir:

Figura 44

8.6.1 Primeira repartida

O próximo passo é inserir as três sequências para a primeira repartida. Para isso basta copiar as três primeiras sequências e alterar o nome para “REPARTIDA 01”, “REG. NOMINAL 02”

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e “PARADA 02”. Para copiar uma sequência clique naquela desejada (na figura abaixo Partida 01) e em seguida no ícone destacado.

Figura 45

A figura a seguir mostra as sequências para a primeira repartida.

Figura 46

8.6.2 Segunda repartida

Repetindo o mesmo processo ajusta-se a sequência de eventos para a segunda repartida com um tempo de “REG. NOMINAL 03” de 10 segundos e uma “PARADA

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Figura 47

8.6.3 Verificação da carga térmica e cálculo do tempo

No próprio relé pressione o botão “Menu” -> “Measurements” -> “Thermal Meter”. Execute o teste montado acima através do atalho “Alt + G”. Observe o dado “ϴR/ ϴRmax” e anote o valor no momento do trip, conforme figura abaixo:

Figura 48

Com o valor da capacidade térmica no momento do desligamento do motor, basta aplicar os valores na fórmula descrita no início do item 6:

𝑇_{𝑟𝑒𝑙𝑖𝑔𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜} = 𝑇_{𝑒𝑞𝑢𝑎𝑙} + 𝐾_𝜏. 𝜏_𝑟. ln⁡[𝛳𝑝𝑟𝑒. 𝑛𝑐𝑜𝑙𝑑 𝑛_{𝑐𝑜𝑙𝑑} − 1]

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𝑇_{𝑟𝑒𝑙𝑖𝑔𝑎𝑚𝑒𝑛 𝑡𝑜} = 𝑇_{𝑒𝑞𝑢𝑎𝑙} + 𝐾_𝜏. [𝑡_{𝑠𝑡𝑎𝑟𝑡}. 𝑛_{𝑐𝑜𝑙𝑑} − 𝑛_{𝑤𝑎𝑟𝑚} 𝑥𝐼𝑝2]. ln⁡[ 𝛳_𝑝𝑟𝑒. 𝑛_{𝑐𝑜𝑙𝑑} 𝑛_{𝑐𝑜𝑙𝑑} − 1] 𝑇𝑟𝑒𝑙𝑖𝑔𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 0 + 0,9. [10. 3 − 2 𝑥42]. ln⁡[ 0,74𝑥3 3 − 1] 𝑇𝑟𝑒𝑙𝑖𝑔𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 15,027 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜𝑠

8.6.4 Avaliação do tempo de bloqueio entre as partidas

Dê um duplo clique na aba avaliações, conforme destacado na figura anterior de vermelho. Já existe uma avaliação adicionada. Observe na figura a seleção de sinais nas colunas “Ignorar Antes”, “Iniciar”, “Fim”, “Tnominal” e “Tdesvio”. Note que a avaliação de tempo irá avaliar o tempo de bloqueio para próximas tentativas de repartidas.

Figura 49

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8.7 Partida a frio com tempo parametrizado

8.7.1 Primeira sequência de eventos:

Nesse teste parametriza-se um tempo maior que 15 segundos (tempo calculado pelo relé) no ajuste de endereço “6610”. O valor escolhido foi de 1 minuto, conforme figura abaixo:

Figura 51

O teste consiste basicamente em aplicar uma situação de partida, uma situação de regime nominal e em seguida uma parada. Isso será feito três vezes. A ideia é aplicar o seguinte perfil térmico:

Figura 52

Repita o mesmo teste do item 8.1, se atentando para aumentar o tempo de “PARADA

02” para mais de 60 segundos. Lembre-se também de alterar a avaliação. Troque “T Nominal” para 60 segundos.

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Figura 53

(34)

9. Relatório

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 55

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APÊNDICE A

A.1 Designações dos terminais

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(37)

APÊNDICE B

Equivalência de parâmetros do software e o relé em teste.

Tabela 1

Software Sequenc Relé Siemens 7SJ

Parâmetro Figura Parâmetro Figura Aval.1 41 Minimum Restart Inhibit Time 40 Aval.1 53 Minimum Restart Inhibit Time 51