Relé SEL-487B Sistema de Automação, Controle e Proteção de Barramentos e Falha de Disjuntor

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Relé SEL-487B

Sistema de Automação, Controle e Proteção

de Barramentos e Falha de Disjuntor

O Relé SEL-487B fornece proteção diferencial de barras por corrente, proteção de falha de disjuntor e proteção de sobrecorrente de retaguarda. Ele é configurável em aplicações com três relés ou aplicações com um único relé. O relé possui 18 entradas analógicas de corrente e 3 entradas analógicas de tensão. Para barras com no máximo seis terminais, use um SEL-487B numa aplicação com um único relé. Para barras com até 18 terminais, use três relés SEL-487B numa aplicação com três relés; cada relé possui até 6 zonas dedicadas de proteção.

Características e Benefícios Principais

¾ A proteção diferencial de barramentos opera em menos de um ciclo para aumentar as margens de estabilidade do sistema e reduzir os danos aos equipamentos.

¾ Seleção de zonas flexível e seis zonas diferenciais propiciam proteção para aplicações em barras múltiplas. ¾ Elementos diferenciais de alta sensibilidade detectam TCs abertos e curto-circuitados para funções de

alarme e/ou bloqueio.

¾ A proteção diferencial aceita relações de TC com diferenças de até 10 vezes (maior RTC/menor RTC) sem TCs auxiliares.

¾ A proteção diferencial é segura para faltas externas com requisitos mínimos dos TCs.

¾ A proteção de falha de disjuntor para cada terminal integra a proteção de barras e de falha de disjuntor. ¾ Elementos de sobrecorrente instantâneo e de tempo-inverso fornecem proteção de retaguarda para cada

terminal.

¾ Elementos de subtensão e sobretensão de seqüência-negativa e seqüência-zero podem fornecer supervisão para o elemento diferencial.

¾ Interconecte com sistemas de automação usando os protocolos IEC 61850 ou DNP3 diretamente ou o DNP3 através de um Processador de Comunicação SEL-2030 ou SEL-2032. Use o protocolo FTP para coleta de

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Data Sheet SEL-487B Schweitzer Engineering Laboratories

Diagrama Funcional Simplificado

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Funções de Proteção

Adquira a versão do SEL-487B com chassis 9U para equipar o relé com um máximo de quatro placas de interface. Com quatro placas de interface, o relé tem um total de 103 entradas (72 entradas comuns e 31 entradas independentes) e 40 saídas (24 saídas de alta velocidade e interrupção de correntes elevadas e 16 saídas convencionais). Adquira a versão do SEL-487B com chassis 7U para equipar o relé com um máximo de duas placas de interface. Com duas placas de interface, o relé tem um total de 55 entradas (36 entradas comuns e 19 entradas independentes) e 24 saídas (12 saídas de alta velocidade para interrupção de correntes elevadas e 12 saídas convencionais).

Ambas as opções dos chassis 7U e 9U do SEL-487B contêm 18 entradas de corrente e 3 entradas de tensão.

Com a flexibilidade das equações de controle

SELOGIC expandidas, não é necessário o uso de

relés auxiliares externos na configuração do relé para arranjos de barramentos muito complexos. O SEL-487B propicia proteção para toda a subestação usando até seis zonas da proteção diferencial, algoritmos avançados para seleção de zonas, e proteção de sobrecorrente e de falha de disjuntor por terminal.

Configuração Dinâmica de Zonas

O SEL-487B designa dinamicamente as correntes de entrada para os corretos elementos diferenciais sem necessidade de relés auxiliares. Conecte as entradas digitais dos contatos auxiliares das chaves seccionadoras do barramento diretamente no relé.

As equações de controle SELOGIC e a lógica de

seleção de zonas vão designar corretamente as correntes para os elementos diferenciais, mesmo nos arranjos complexos de barras, conforme mostrado na Figura 2.

As informações da configuração do barramento, como uma função do estado das chaves seccionadoras, são rapidamente disponibilizadas. A

Figura 3 detalha a resposta do relé para o comando

ZONE, mostrando os terminais e as zonas determinadas das barras para cada zona de proteção.

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Figura 3: Resultado do Comando ZONE, Mostrando a Configuração das Zonas de Proteção Conforme Indicado pelas Posições das Chaves Seccionadoras

Figura 4: Arranjo do Barramento com a Chave Seccionadora DS2 Fechada; a Nova Zona 1 que Inclui as Zonas das Barras North e East

Figura 5: Resultado do Comando ZONE, Mostrando a Configuração das Zonas de Proteção Após a Zona 1 Juntar-se com a Zona 2

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O fechamento da seccionadora DS2 reúne a Zona 1 com a Zona 2, formando uma única zona. A nova configuração das zonas de proteção está mostrada na Figura 4. Nesse agrupamento de zonas, a Zona 1 inclui as zonas das barras North e

East. A Figura 5 mostra a nova Zona 1 que inclui

as zonas das barras North e East.

Lógica de Seleção de Zonas

A proteção de barramentos requer a designação de valores corretos das correntes para os elementos diferenciais apropriados como uma função das condições definidas pelo usuário. Para isso, o SEL-487B utiliza um processo de duas etapas: ¾ Avalia as condições definidas pelo usuário. ¾ Designa as correntes para o elemento

diferencial da zona apropriada.

As condições para designação das correntes variam de simples a complexas. Uma condição simples seria uma declaração do tipo “sempre incluir este terminal nos cálculos diferenciais”. Uma declaração de uma condição mais complexa poderia ser “se a Chave Seccionadora 2 estiver fechada e a chave seccionadora de transferência estiver aberta”.

As equações de controle SELOGIC fornecem o

mecanismo através do qual o usuário vai introduzir as condições de designação das correntes para os elementos diferenciais quando essas condições forem atendidas. Quando uma equação de controle SELOGIC torna-se verdadeira

(ex., a chave seccionadora está fechada), o relé designa dinamicamente a corrente para os elementos diferenciais. Por outro lado, quando uma equação de controle SELOGIC é falsa (a chave

seccionadora está aberta), o relé remove dinamicamente as correntes dos elementos diferenciais. Isso também é válido para a saída de trip: se a equação de controle SELOGIC de um

terminal for falsa, nenhum sinal de trip é emitido para aquele terminal. A Tabela 1 mostra um caso simples, onde o estado da chave seccionadora é a única condição considerada.

Tabela 1: Condições para Inclusão Automática do Terminal

Exemplo da

Condição da Equação Resultado de Controle SELOGIC Considerar o Terminal nos Cálculos da Proteção? Emitir Trip? Seccionadora

está aberta Falsa Não Não

Seccionadora

está fechada Verdadeira Sim Sim

Proteção no Final da Zona (“End-Zone”)

Para ilustrar a flexibilidade das condições definidas pelo usuário através das equações de

controle SELOGIC, considere a facilidade de

implementação da proteção no final da zona com o SEL-487B.

Figura 6: Falta Entre o Disjuntor e o TC

A Figura 6 mostra a falta F1 entre o disjuntor aberto e o TC do alimentador de uma subestação. Esta área é uma zona “morta”, pois nem a proteção do barramento e nem a proteção de linha local pode eliminar essa falta; a extremidade remota do alimentador tem de eliminar essa falta. Uma vez que o disjuntor do alimentador já está aberto, a operação da proteção de barras não tem finalidade; na verdade, a proteção do barramento não tem de operar para essa falta.

Figura 7: A Proteção de Barras Não é Afetada pela Falta F1; Use a Transferência de Trip para Eliminar a Falta

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Incluindo o contato auxiliar do disjuntor em uma das equações de controle SELOGIC (Figura 7), o

valor da equação de controle SELOGIC é falso se o

disjuntor estiver aberto, removendo a corrente dos cálculos do elemento diferencial. Este recurso assegura a estabilidade da proteção do barramento. Ao configurar o sistema de proteção através das equações de controle SELOGIC e canais normais de comunicação, o relé envia um sinal de trip para a extremidade remota do alimentador.

Zona de Verificação (“Check Zone”)

O relé possui a capacidade de configuração de qualquer uma das zonas, independentemente do estado das chaves seccionadoras, formando uma zona de verificação global.

Proteção Diferencial

O SEL-487B possui seis elementos diferenciais de corrente independentes. O tempo de operação para faltas internas é menor do que um ciclo, incluindo o fechamento do contato de saída de alta velocidade. A Figura 8 mostra um exemplo de uma falta interna com a operação do elemento diferencial.

Figura 8: Operação do Elemento Diferencial em Menos de Um Ciclo para Faltas Internas

Cada um dos elementos diferenciais fornece o seguinte:

¾ Atuação rápida para todas as faltas no barramento

¾ Segurança para faltas externas com elevada saturação de TCs

¾ Segurança com a diminuição (“subsidence”) da corrente

¾ Alta sensibilidade para faltas no barramento ¾ Temporização mínima para faltas evolutivas

(de faltas externas para internas)

A Figura 9 mostra o diagrama de blocos de um dos seis elementos de proteção diferencial.

Figura 9: A Lógica de Detecção de Faltas Externas Aumenta a Segurança do Elemento Diferencial

A saturação de TCs é um dos principais fatores a serem considerados na segurança de um relé. Em conseqüência da elevada taxa de amostragem, a lógica de detecção de faltas detecta faltas externas em menos de 2 ms através da comparação da taxa de variação das correntes de operação e restrição. Após a detecção de uma falta externa, o relé passa a operar num modo de alta segurança, durante o qual ele seleciona dinamicamente uma inclinação (“slope”) maior para os elementos diferenciais (ver Figura 9). A Figura 10 mostra uma falta externa com elevada saturação do TC, sem a operação do elemento diferencial.

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Figura 10: O Elemento Diferencial Não Opera para uma Falta Externa com Elevada Saturação do TC

Supervisão dos TCs

Para cada zona, elementos diferenciais de corrente de alta sensibilidade detectam a corrente diferencial resultante das condições de TCs abertos ou curto-circuitados. Se a condição persistir por um tempo maior do que o especificado pelo usuário, o elemento gera um alarme. Ajuste o temporizador de alarme para gerar um alarme e/ou bloquear a zona.

Elementos de Tensão

Os elementos de tensão possuem dois níveis de elementos de subtensão (27) e sobretensão (59) de fase e dois níveis de elementos de sobretensão de seqüência-negativa (59Q) e seqüência-zero (59N), baseados num grupo de três grandezas de tensões analógicas. A Tabela 2 apresenta um sumário dos elementos de tensão.

Tabela 2: Elementos de Tensão

Elemento Grandeza Níveis

Subtensão Fase Dois níveis

Sobretensão Fase, seqüência-zero e seqüência-negativa

Dois níveis

Proteção de Falha de Disjuntor

O SEL-487B incorpora a função abrangente de proteção de falha de disjuntor, incluindo retrip, para cada um dos 18 terminais. Tendo em vista que algumas aplicações requerem proteção de falha de disjuntor externo, ajuste o SEL-487B para falha de disjuntor externo e conecte a entrada de qualquer relé de falha de disjuntor externo no SEL-487B; qualquer terminal pode ser ajustado para proteção de falha de disjuntor interno ou externo.

Figura 11: A Detecção de Fase Aberta Reduz o Tempo de Coordenação do Esquema de Falha de Disjuntor.

A lógica de detecção de pólo aberto de alta velocidade detecta as condições de pólo aberto em menos de 0,75 ciclo para reduzir os tempos de coordenação da proteção da função de falha de disjuntor, conforme mostrado na Figura 11.

Elementos de Sobrecorrente

Escolha entre 10 curvas de sobrecorrente temporizadas (Tabela 3) para cada uma das 18 entradas de corrente. Cada um dos elementos de sobrecorrente temporizados controlados por torque tem duas características de reset. Uma delas reseta os elementos se a corrente cair abaixo do valor de pickup e assim permanecer durante um ciclo, enquanto a outra emula a característica de reset de um relé com disco de indução eletromecânico. Cada terminal inclui também elementos de sobrecorrente instantâneo e tempo-definido. Esses elementos de sobrecorrente estão resumidos na

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Tabela 3: Curvas de Sobrecorrente Temporizadas

US IEC

Moderadamente Inversa Normal Inversa

Inversa Muito Inversa

Muito Inversa Extremamente Inversa

Extremamente Inversa Tempo-Longo Inversa Tempo-Curto Inversa Tempo-Curto Inversa Tabela 4: Elementos de Sobrecorrente por Terminal

Elemento Grandeza Níveis

Sobrecorrente Instantâneo Fase Um nível Sobrecorrente de

Tempo-Definido Fase Um nível

Monitoração do Estado das Chaves

Seccionadoras

A Figura 12 mostra a relação entre os contatos de abertura e fechamento da chave seccionadora. Durante a operação de fechamento

(“open-to-close”), o contato 89b tem de abrir (a chave

seccionadora está FECHADA) durante a zona de transição, antes do início do arco do contato principal. O contato 89a tem de fechar nessa zona de transição.

Figura 12: Requisitos dos Contatos Auxiliares das Chaves Seccionadoras para a Lógica de Seleção de Zonas; Não é Necessário Nenhum Chaveamento de TCs

Durante a operação de abertura (“close-to-open”), o contato 89b tem de fechar durante a zona de transição, depois da extinção do arco do contato principal (a chave seccionadora está ABERTA), conforme mostrado na Figura 12. O contato 89a tem de abrir nessa zona de transição.

A Tabela 5 mostra as quatro combinações possíveis dos contatos auxiliares da chave seccionadora e como o relé interpreta cada combinação.

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Tabela 5: Estado da Chave Seccionadora em Função dos Contatos Auxiliares

89a 89b Interpretação do Estado da 89 pelo Relé 0 0 fechada 0 1 aberta 1 0 fechada 1 1 fechada

Configurações do Disjuntor de

Interligação

As Figura 13, Figura 14 e Figura 15 mostram três esquemas para o disjuntor de interligação:

¾ Dois TCs configurados em sobreposição (“overlap”) (Figura 13)

¾ Um único TC com dois núcleos configurados em sobreposição (“overlap”) (Figura 14) ¾ Dois TCs configurados com um elemento

diferencial através do disjuntor (Figura 15) Configure qualquer um desses esquemas sem usar relés auxiliares externos. A Figura 13 e a Figura

14 mostram também o fechamento do disjuntor de

interligação sobre uma falta existente, F1. O Relé SEL-487B inclui a lógica do disjuntor de interligação para evitar a perda de ambas as zonas para essa falta.

Figura 13: Dois TCs Configurados em “Overlap”

Figura 14: Um Único TC com Dois Núcleos Configurados em “Overlap”

Configure uma das zonas diferenciais como uma proteção diferencial através do disjuntor de interligação. Esse arranjo tem as seguintes vantagens:

¾ Ambas as zonas principais são seguras para uma falta entre o disjuntor de interligação e o TC.

¾ Somente uma zona principal gera o trip para uma falta entre o disjuntor de interligação e o TC (diferente do caso de ambas as zonas principais com o arranjo de superposição do disjuntor de interligação).

Figura 1

5:

Dois TCs Configurados para Conexão de um Elemento Diferencial Através do Disjuntor

Seis Grupos de Ajustes Independentes

Aumentam a Flexibilidade de Operação

O relé armazena seis grupos de ajustes. Selecione o grupo ativo através de uma entrada de controle, comando ou outras condições programáveis. Use esses grupos de ajuste para cobrir uma ampla faixa de contingências de proteção e controle.

Os grupos de ajustes selecionáveis tornam o Relé SEL-487B ideal para aplicações que necessitem alterações freqüentes de ajustes e para adaptar a proteção às alterações das condições do sistema. Ao selecionar um grupo, também são selecionados os ajustes das lógicas. Programe a lógica do grupo para adaptar os ajustes às diferentes condições de

operação tais como manutenção da subestação,

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Aplicações

A Figura 16 mostra uma subestação com seções de barra dupla e disjuntor de interligação de barras. Use um único SEL-487B para esta aplicação.

Em subestações com configuração do barramento do tipo disjuntor e meio e seis ou menos conexões para cada barramento, use um SEL-487B para cada barramento conforme mostrado na Figura 17.

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Figura 17: Dois Relés SEL-487B Protegendo os Dois Barramentos numa Configuração do Barramento do Tipo Disjuntor e Meio

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Em subestações com 7 a 18 terminais (Figura 18), use três Relés SEL-487B separados e execute a fiação das entradas analógicas de corrente das fases A, B e C separadamente em cada relé. Dessa forma, cada uma das 18 entradas de corrente analógicas de cada relé mede somente 1 fase, com 6 zonas de proteção dedicadas disponíveis. Cada relé opera de forma independente; a única comunicação entre os relés é a tecnologia de comunicação MIRRORED BITS® e o IRIG-B. Nesta

aplicação, o operador tem completa flexibilidade, pois qualquer chave seccionadora pode ser

fechada a qualquer instante sem comprometer a proteção do barramento. Isso é possível pois o relé computa dinamicamente a réplica das conexões da subestação através do algoritmo patenteado de seleção de zonas.

A Figura 18 mostra um layout de barramento com 2 barramentos principais e uma barra de transferência, 1 disjuntor de acoplamento de barras e 17 terminais.

Figura 18: Três Relés SEL-487B Protegendo 2 Barramentos Principais e um Barramento de Transferência, 1 Disjuntor de Acoplamento de Barras e 17 Terminais

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Otimize o seu SEL-487B protegendo ambos os barramentos de AT e BT com três relés. A Figura

19 mostra dois barramentos de AT e dois

barramentos de BT. Usando quatro zonas para os quatro barramentos (dois AT e dois BT), ainda deixa duas zonas disponíveis que podem ser

configuradas como zonas de verificação global, uma para o barramento de AT e uma para o barramento de BT.

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Automação, Comunicação e Sincronização de

Tempo

Sincronização de Tempo

Para sincronizar os relés numa aplicação com três relés, use os conectores exclusivos IRIG-B IN e OUT, instalados em cada relé para o sinal IRIG-B. Consultando as conexões para uma Fonte Externa na Figura 20, conecte o sinal do IRIG-B ao conector IN do Relé A para atualizar o horário. Conecte o conector OUT do Relé A ao conector IN do Relé B para atualizar o horário do Relé B. Uma conexão similar entre o Relé B e o Relé C atualiza o horário do Relé C. Na ausência de um sinal externo IRIG-B, conecte os relés conforme mostrado nas conexões para uma Fonte Interna na

Figura 20. Conectados dessa maneira, o Relé B e

o Relé C estão sincronizados com o relógio interno do Relé A. Os relatórios de evento que forem gerados por esses diferentes relés têm as estampas de tempo registradas com precisão dentro da faixa de 10 µs um do outro.

Figura 20: Sincronização dos Tempos dos Relés SEL-487B Com ou Sem uma Fonte de Sincronização de Tempo Externa

Automação

Recursos de Integração e

Lógicas de Controle Flexíveis

Use a lógica de controle do SEL-487B para substituir o seguinte:

¾ As tradicionais chaves do painel de controle ¾ A fiação entre o relé e a Unidade Terminal

Remota (UTR)

¾ Os tradicionais relés de selo biestáveis (“latching relays”)

¾ As tradicionais lâmpadas de sinalização do painel

Elimine as tradicionais chaves de controle do painel, substituindo-as por 32 pontos de controle local. Ajuste, apague ou ative os pontos de controle local através do display e dos botões de pressão do painel frontal. Programe os pontos de controle local para implementar seu esquema de controle através das equações de controle SELOGIC. Use os mesmos pontos de controle local

para funções como “retirar um terminal de serviço para testes”.

Elimine a fiação entre o relé e a UTR através de 96 pontos de controle remoto. Ajuste, apague ou ative os pontos de controle remoto via comandos da porta serial. Incorpore os pontos de controle remoto ao seu esquema de controle através das equações de controle SELOGIC. Use os pontos de

controle remoto para operações de controle do tipo SCADA (ex.: abertura, seleção do grupo de ajustes).

Substitua os tradicionais relés de selo biestáveis, usados em funções como “habilitar o controle remoto”, por 32 pontos de controle de selo. Programe as condições de selo e de reset do selo com as equações de controle SELOGIC. Ative ou desative os pontos de controle de selo através das entradas de controle, pontos de controle remoto, pontos de controle local, ou qualquer condição lógica programável. O relé mantém o estado dos pontos de controle biestáveis quando é energizado após um período de interrupção de energia.

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Substitua as tradicionais chaves e lâmpadas de sinalização do painel por 16 LEDs de sinalização que requerem reset e 8 botões de pressão programáveis com LEDs. Defina mensagens personalizadas para reportar as condições do relé ou do sistema de potência no LCD. Controle quais as mensagens a serem exibidas via equações de

controle SELOGIC, conduzindo a tela do LCD

através de qualquer ponto lógico do relé.

Equações de Controle SEL

OGIC

com Recursos Expandidos e “Apelidos”

As equações de controle SELOGIC expandidas

(Tabela 6) colocam a lógica do relé nas mãos do engenheiro de proteção. Especifique as entradas do relé para se adaptarem a sua aplicação, combine logicamente os elementos selecionados do relé para várias funções de controle e designe as saídas para suas funções lógicas. Programar as

equações de controle SELOGIC consiste em

combinar os elementos, entradas e saídas do relé através dos operadores das equações de controle SELOGIC.Qualquer uma das variáveis internas do

relé (“Relay Word bits”) pode ser usada nessas equações. Para aplicações complexas ou exclusivas, essas funções das equações de controle

SELOGIC expandidas propiciam maior

flexibilidade. Acrescente funções de controle

programáveis aos seus sistemas de proteção e automação. Novas funções e recursos possibilitam o uso de valores analógicos no estabelecimento de uma lógica condicional. Use o novo recurso de designação de apelidos (“aliases”) para determinar nomes mais significativos para as variáveis do relé. Isso facilita a leitura da programação personalizada. Use até 200 apelidos para renomear qualquer grandeza digital ou analógica. A seguir, um exemplo de possíveis aplicações das equações de controle SELOGIC usando os apelidos:

=>>SET T <Enter> 1: PMV01,THETA

(designe o apelido “THETA” para a variável matemática PMV01)

2: PMV02,TAN

(designe o apelido “TAN” para a variável matemática PMV02)

=>>SET L <Enter>

1: # CALCULATE THE TANGENT OF THETA

2: TAN:=SIN(THETA)/COS(THETA) (use os apelidos na equação)

Tabela 6: Operadores das Equações de Controle Expandidas SELOGIC

Tipo de Operador Operadores Comentários

Disparo por Mudança

de Estado R_TRIG, F_TRIG Opera com a mudança do estado de uma função interna.

Funções Matemáticas SQRT, LN, EXP, COS, SIN, ABS,

ACOS, ASIN, CEIL, FLOOR, LOG

Combine essas funções para calcular outras funções trigonométricas, isto é,

TAN: = SIN(THETA)/COS(THETA).

Aritmética *, /, +, - Utiliza as funções matemáticas tradicionais

para grandezas analógicas em uma equação facilmente programável.

Comparação <, >, <=, >=, =, < > Compara os valores das grandezas analógicas

com valores limites predefinidos, ou compara uns com os outros.

Booleana AND, OR, NOT Combina as variáveis e inverte o estado das

variáveis.

Controle de Precedência ( ) Possibilita até 14 arranjos de parênteses.

Comentário # Fornece fácil documentação da lógica de

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Software

AC

SEL

ERATOR

QuickSet

SEL-5030

Use o Software ACSELERATOR® QuickSet

SEL-5030 para desenvolver ajustes e configurações de barramento off-line. O sistema verifica automaticamente os ajustes inter-relacionados e ilumina os ajustes que estiverem “fora da faixa”. Os ajustes criados off-line podem ser transferidos usando um link de comunicação via PC com o SEL-487B. O relé converte os relatórios de evento em oscilogramas, incluindo diagramas fasoriais e atuação dos elementos com coordenação de tempo. A interface do

ACSELERATOR QuickSet suporta os sistemas

operacionais Windows®_{95, 98, 2000, XP, ME e}

Windows NT®_.

Comunicação M

IRRORED

B

ITS

A tecnologia de comunicação MIRRORED BITS, patenteada pela SEL, possibilita a comunicação

digital bidirecional entre relés. A Figura 21 mostra dois Relés SEL-487B com a tecnologia de

comunicação MIRRORED BITS, usando os

Transceptores de Fibra Óptica SEL-2815. No SEL-487B, a comunicação MIRRORED BITS pode

operar simultaneamente em quaisquer duas portas seriais. Essa tecnologia de comunicação digital bidirecional cria saídas adicionais (MIRRORED

BITS transmitidos) e entradas adicionais

(MIRRORED BITS recebidos) para cada porta serial

operando no modo de comunicação MIRRORED

BITS.

As informações transmitidas podem incluir dados digitais, analógicos e virtuais dos terminais. O terminal virtual possibilita o acesso do operador

aos relés remotos através do relé local. Esse

protocolo MIRRORED BITS pode ser usado para transmitir informações entre as subestações, melhorando a coordenação e obtendo tempos de abertura mais rápidos.

Figura 21: A Comunicação Integrada Propicia Proteção, Monitoração e Controle Confiáveis, Assim como o Acesso em um Terminal a Ambos os Relés Através de uma Conexão

Recursos para Comunicação

O SEL-487B oferece os seguintes recursos para comunicação:

¾ Quatro portas seriais EIA-232 independentes. ¾ Acesso total às informações do histórico de

eventos, estado do relé e da medição a partir das portas de comunicação.

¾ Alteração dos ajustes e do grupo de ajustes com controle através de password.

¾ Recursos para interface com o sistema SCADA, incluindo FTP, IEC 61850, DNP3 LAN/WAN (via cartão Ethernet opcional, montado internamente), e DNP 3.00 Nível 2 Escravo (via porta serial).

O relé não requer software especial de comunicação. Necessita-se apenas de terminais ASCII, terminais de impressão ou um computador com emulação para terminal e uma porta serial de comunicação. A Tabela 7 apresenta uma sinopse dos protocolos de comunicação do SEL-487B.

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Cartão Ethernet

O SEL-487B incorpora os recursos de comunicação Ethernet via cartão Ethernet opcional. Esse cartão é instalado diretamente no relé. Use as aplicações Telnet para facilidade na comunicação dos terminais com relés SEL e outros dispositivos. Efetue a transferência de dados em alta velocidade (10 Mbps ou 100 Mbps) para o carregamento rápido dos arquivos. O cartão Ethernet comunica-se através de aplicações FTP para facilitar e agilizar a transferência de arquivos. Escolha as opções dos meios de conexão da Ethernet para as conexões principal e standby: ¾ Rede tipo 10/100BASE-T (Par trançado) ¾ Rede tipo 10BASE-FL (Fibra óptica) ¾ Rede tipo 100BASE FX (Fibra óptica)

Efetue comunicações através das mensagens GOOSE e Nós Lógicos (“Logical Nodes”) via IEC 61850, ou DNP3 LAN/WAN.

A opção DNP3 LAN/WAN provê o SEL-487B com funcionalidade DNP3 Nível 2 escravo para uso via Ethernet. Mapas de dados DNP3 personalizados podem ser configurados para uso com DNP3 mestres específicos.

Comunicação IEC 61850 via Ethernet

O protocolo de comunicação IEC 61850 via Ethernet propicia interoperabilidade entre os dispositivos inteligentes de uma subestação. Usando o IEC 61850, os Nós Lógicos possibilitam uma padronização das interconexões dos dispositivos inteligentes de diferentes fabricantes para monitoração e controle da subestação. Reduza a fiação entre dispositivos de diferentes fabricantes e simplifique a lógica de operação usando o IEC 61850. Elimine as Unidades Terminais Remotas (UTRs) do sistema efetuando a transferência dos dados das informações de monitoração e controle provenientes dos dispositivos inteligentes diretamente para os dispositivos “clientes” do sistema SCADA remoto.

O SEL-487B pode ser adquirido com o protocolo IEC 61850 incorporado, operando na rede Ethernet 100 Mbps. Use o protocolo IEC 61850 via Ethernet para funções de monitoração e controle do relé, incluindo: ¾ Até 24 mensagens GOOSE de entrada. As

mensagens GOOSE de entrada podem ser usadas

para comandar até 128 bits de controle do relé com latência <3 ms entre os dispositivos. Essas mensagens fornecem entradas de controle binárias para o relé para monitoração e funções de controle e proteção de alta velocidade.

¾ Até 8 mensagens GOOSE de saída. As mensagens GOOSE de saída podem ser configuradas para dados analógicos ou lógica Booleana. Os dados da lógica Booleana são fornecidos com latência <3 ms entre os dispositivos. Use as mensagens GOOSE de saída para monitoração e controle em alta velocidade de disjuntores, chaves e outros dispositivos externos.

¾ Servidor de Dados do IEC 61850. O SEL-487B equipado com o protocolo IEC 61850 incorporado, operando via Ethernet, fornece os dados de acordo com os objetos dos nós lógicos predefinidos. Até seis associações de “clientes” simultâneos são suportadas por cada relé. Relay

Word bits relevantes e aplicáveis são

disponibilizados nos dados dos nós lógicos, de forma que os estados dos elementos, entradas e saídas do relé, ou equações SELOGIC, podem ser monitorados através do servidor de dados do IEC 61850 fornecido com o relé.

Use o software ACSELERATOR Architect SEL-5032

para gerenciar e configurar os dados dos nós lógicos de todos os dispositivos com IEC 61850 conectados à rede. Esse software baseado no Microsoft Windows propicia telas de fácil utilização para identificação e associação dos dados entre os nós lógicos da rede IEC 61850, usando os arquivos CID (“Configured IED Description”) em conformidade com IEC 61850. Os arquivos CID são usados pelo software ACSELERATOR

Architect para descrever os dados que serão

fornecidos pelos nós lógicos do IEC 61850 de cada relé.

Telnet e FTP

Adquira o SEL-487B com cartão de comunicação Ethernet e use os protocolos incorporados Telnet e FTP (“File Transfer Protocol”), que são padronizados e fornecidos juntamente com o cartão de comunicação Ethernet para melhorar o sistema de comunicação do relé. Use o Telnet para acessar remotamente os ajustes, relatórios de evento e medição do relé através da interface ASCII. Transfira os arquivos dos ajustes para o relé, e do relé, via porta Ethernet de alta velocidade, usando o FTP.

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Tabela 7: Protocolos Abertos de Comunicação

Tipo Descrição

ASCII Comandos em linguagem simples para comunicação homem-máquina. Use para

medição, ajustes, estado da autodiagnose, relatórios de evento e outras funções. ASCII Comprimido

(“Compressed ASCII”)

Relatórios de dados em caracteres ASCII delimitados por vírgula. Permite a um dispositivo externo obter dados do relé em um formato apropriado que importa diretamente para um programa de base de dados e planilha eletrônica. Os dados são protegidos por verificação de soma (“checksum”).

“Extended SEL Fast

Meter”, “SEL Fast Operate” e “SEL Fast SER”

Protocolo binário para comunicação máquina-máquina. Atualiza rapidamente os processadores de comunicação SEL, RTUs e outros dispositivos da subestação com informações de medição, estados dos elementos, entradas e saídas do relé, estampas de tempo (“time-tags”), comandos de abrir e fechar, e sumários dos relatórios de evento. Os dados são protegidos por verificação de soma.

YModem Suporte para leitura dos arquivos de eventos, ajustes e oscilografia. DNP 3.00 Nível 2

Escravo Opcional (“DNP3 Level 2 Slave”)

Protocolo de Rede Distribuída com remapeamento de pontos. Inclui acesso aos dados de medição, elementos de proteção, contatos I/O, sinalizações, SER, relatórios dos sumários de eventos do relé e grupos de ajuste.

MIRRORED BITS Protocolo SEL para troca de informações digitais e analógicas entre os relés SEL e

para uso como conexão de terminal de baixa velocidade.

Telnet e FTP Opcional Disponível com o cartão Ethernet opcional. Use Telnet para estabelecer uma conexão terminal-relé através da Ethernet. Use FTP para transferir arquivos para o relé, e do relé, através da Ethernet.

IEC 61850 Norma internacional, baseada na Ethernet, para interoperabilidade entre dispositivos

inteligentes de uma subestação.

Recursos Adicionais

Display do Painel Frontal

Uma visão de perto do painel frontal do Relé SEL-487B está mostrada na Figura 22 e Figura 23. O painel frontal inclui a tela do LCD de 128 x 128 pixels (76,2 mm x 76,2 mm ou 3" x 3"), 18 LEDs de sinalização e 8 botões de pressão para controle direto das ações com LEDs de sinalização das funções de controle local. As identificações dos botões de pressão e das sinalizações podem ser personalizadas pelo usuário usando as etiquetas tipo “slide-in”, cuja substituição é extremamente fácil.

Figura 22: Botões de Pressão e Display do Painel Frontal

(19)

Figura 23: Etiquetas Configuráveis, Controles e Sinalizações Programáveis para Aplicações Personalizadas

O display de cristal líquido (LCD) exibe as informações dos eventos, medição, ajustes e estado da autodiagnose do relé. O LCD é controlado pelos botões de pressão de navegação (Figura 22), mensagens automáticas geradas pelo relé e pontos do display programáveis pelo usuário. O display circular faz a varredura procurando por qualquer ponto ativo do display (que não esteja “em branco”). Se não houver nenhum ponto ativo, o relé faz a varredura através dos displays das grandezas diferenciais de operação e restrição, dos terminais de cada zona habilitada e dos valores primários de tensão e corrente. Cada tela de exibição permanece por 5 segundos antes que a varredura continue. Qualquer mensagem gerada pelo relé em função de uma condição de alarme tem precedência sobre o display circular.

LEDs de Sinalização de Estado e Trip

O SEL-487B possui 24 LEDs programáveis para indicação de estado e trip, assim como 8 botões de pressão programáveis para controle de ações diretas no painel frontal. Essas sinalizações são mostradas na Figura 23 e detalhadas na Tabela 8. Tabela 8: Descrição dos LEDs de Sinalização Default de Fábrica

LEDs Função

87 (DIFF) Trip do elemento diferencial BKR FAIL Trip da proteção de falha de

disjuntor

ZONE 1 A falta estava na Zona 1

LEDs Função

50 Trip do elemento de

sobrecorrente instantâneo

51 Trip do elemento de

sobrecorrente temporizado CT ALARM Alarme do transformador de

corrente

87 BLOCKED Elemento diferencial bloqueado

TOS Qualquer terminal fora de

serviço

89 IN PROG Operação da chave seccionadora em andamento 89 ALARM A chave seccionadora falhou

para completar a operação PT ALARM Alarme do transformador de

potencial

Etiquetas Configuráveis do Painel

Frontal

Personalize o painel frontal do SEL-487B para atender às suas necessidades. Use as equações de controle SELOGIC e as etiquetas configuráveis tipo “slide-in” do painel frontal para alterar a função e a identificação dos LEDs de sinalização, botões de pressão de controle do operador e LEDs dos botões de pressão. O conjunto de etiquetas em branco tipo “slide-in” é fornecido com o SEL-487B. As funções são facilmente configuráveis através do software ACSELERATOR QuickSet. As

etiquetas podem ser impressas numa impressora a laser usando os modelos fornecidos com o relé ou escritas à mão nas etiquetas em branco fornecidas com o relé.

Entradas e Saídas de Controle

O modelo básico do SEL-487B (somente placa principal) possui cinco entradas independentes e duas comuns, e cinco saídas padrão Tipo A e três saídas padrão Tipo C, conforme detalhado na

(20)

Acrescente até quatro placas de interface com as seguintes entradas/saídas (I/O) adicionais por placa de interface:

¾ 6 entradas independentes

¾ 18 entradas comuns (em 2 grupos de 9) ¾ 6 saídas Tipo A de alta velocidade para

interrupção de correntes elevadas ¾ 2 contatos de saída padrão Tipo A

O relé é disponibilizado nos chassis 9U ou 7U. O chassis 9U suporta até quatro placas de interface INT4; a opção do chassis 7U suporta até duas placas de interface INT4. Especifique as entradas de controle para estado dos contatos auxiliares das chaves seccionadoras e para estado dos contatos auxiliares dos disjuntores. Ajuste separadamente o tempo de repique (“debounce”) das entradas para cada entrada ou como um grupo. Cada saída de controle é programável através das equações de controle SELOGIC.

Monitoração e Medição

Acesse várias informações importantes no relé através das funções de medição. As grandezas medidas incluem os ângulos e as magnitudes das correntes e tensões primárias e secundárias fundamentais de cada terminal. As grandezas secundárias também incluem a relação dos TPs e a relação dos TCs de cada terminal. As informações das zonas mostram as magnitudes e os ângulos das correntes e tensões primárias de cada terminal e também incluem a polaridade de cada TC e as zonas das barras de cada uma das zonas de proteção da subestação. As mesmas informações referentes às grandezas secundárias são disponibilizadas e incluem a relação e a polaridade dos TCs. A medição do diferencial mostra as correntes de operação e restrição de cada zona bem como a corrente de referência.

Tabela 9: Recursos Flexíveis de Medição e Ampla Tela do Display Eliminam a Necessidade de Instrumentos no Painel

Recursos Descrição

V01, V02, V03 Magnitude e ângulo da tensão de fase fundamental em valores primários e secundários

I01, I02,...,I18 Magnitude e ângulo da corrente de fase fundamental em valores primários e secundários I0P, IRT, IREF Correntes de operação e restrição

para cada zona e corrente de referência

Zonas das Barras da Zona de Proteção n

Nomes das zonas das barras da Zona de Proteção n

(onde n = 1 a 6)

PTR, CTR Relação do TP e relação do TC para cada Terminal

POL Polaridade de cada TC

Relatórios de Evento

e Registrador Seqüencial de Eventos

(SER)

Os recursos dos Relatórios de Evento (oscilografia) e do Registrador Seqüencial de Eventos (“Sequential Events Recorder” – SER) simplificam a análise pós-falta e melhoram a compreensão das operações de esquemas de proteção simples e complexos. Eles também ajudam nos testes e na solução de problemas dos ajustes do relé e dos esquemas de proteção.

Oscilografia e Relatórios de Evento

Em resposta aos ajustes dos disparos (“triggers”) internos ou externos selecionados pelo usuário, as informações de tensão, corrente e estado dos elementos contidas em cada relatório de evento confirmam o desempenho do relé, do esquema e do sistema para cada falta. O relé armazena até 20 eventos com duração de 15 ciclos, a uma taxa de 24 amostras por ciclo. Os relatórios são armazenados em memória não volátil. Os ajustes operacionais do relé no instante do evento são anexados em cada relatório de evento.

Cada SEL-487B fornece relatórios de evento para serem analisados através de softwares tal como o SEL-5601 Analytic Assistant. Para subestações com mais de seis terminais, a proteção do barramento requer três Relés SEL-487B. Para faltas polifásicas numa aplicação com três relés, precisamos dos relatórios de evento dos diversos relés para efetuar a análise pós-falta. Com o software SEL-5601, você pode exibir os eventos de até três relés diferentes em uma janela, tornando a análise da falta mais fácil e mais consistente. Tendo em vista que as estampas de tempo dos eventos dos diversos relés estão associadas aos respectivos relógios individuais,

(21)

certifique-se de sincronizar os três Relés SEL-487B (ver Figura 20). A Figura 25 mostra a tela do software SEL-5601 com três eventos selecionados.

Figura 25: Tela do Software Após a Leitura de um Evento a Partir de Três Relés Diferentes

Selecione as informações de interesse de cada evento e combine essa seleção em uma única janela. A Figura 26 apresenta, em uma janela, a combinação da corrente da fase A (Relé 1), corrente da fase B (Relé 2) e corrente da fase C (Relé 3) do disjuntor de interligação.

Figura 26: Informações Provenientes de Três Relés Combinadas em uma Única Janela

Sumários dos Eventos

Cada vez que o relé gera um relatório de evento padrão, ele também gera um Sumário do Evento correspondente, que é uma descrição concisa de um evento, incluindo as seguintes informações: ¾ Identificação do relé/terminal

¾ Data e hora do evento ¾ Tipo do evento ¾ Número do evento

¾ Fonte de sincronização de tempo ¾ Grupo de ajustes ativo

¾ Sinalizações ocorridas durante a falta

¾ Magnitudes e ângulos das correntes de cada terminal

¾ Magnitudes e ângulos das tensões ¾ Terminais onde houve trip para esta falta ¾ Zonas das barras da Zona de Proteção n

(n = 1 – 6)

Com um ajuste apropriado, o relé envia automaticamente um Sumário do Evento em texto ASCII, para uma ou mais portas seriais, cada vez que houver o disparo de um relatório de evento.

Registrador Seqüencial de Eventos

(SER)

Use este recurso para obter uma ampla perspectiva da operação dos elementos do relé. Os itens que disparam uma entrada do SER são selecionáveis e podem incluir até 250 pontos de monitoração tais como mudança de estado das entradas/saídas e pickup/dropout dos elementos. O SER do relé armazena os últimos 1.000 eventos.

Monitoração das Baterias da

Subestação para Garantia

de Qualidade da Alimentação DC

O SEL-487B mede e reporta a tensão das baterias da subestação para um sistema de baterias. O relé fornece alarme, controle e detecção dual de terra para uma bateria e carregador. O monitor de baterias inclui valores limites para advertência e alarme que podem ser monitorados através do Processador de Comunicações SEL-2030 para gerar mensagens, efetuar chamadas telefônicas ou outras ações. A tensão DC medida é exibida no display METER via porta serial de comunicação, no LCD e no Relatório de Evento. Use os dados do relatório de evento para obter uma tela com a oscilografia da tensão das baterias. Monitore a queda da tensão das baterias da subestação durante o trip, fechamento e outras operações de controle

.

(22)

Guia para Especificação

O relé microprocessado deverá possuir funções de proteção, monitoração, controle e automação. Deverão também ser incluídas as funções de autodiagnose do relé. Os requisitos específicos são os seguintes:

¾ Proteção Diferencial. O relé deverá possuir seis elementos diferenciais de corrente de baixa impedância.

¾ Elemento Direcional. O relé deverá incluir elementos direcionais comparadores de fase para cada zona.

¾ Zona de Verificação (“Check Zone”). O relé deverá possuir a capacidade de configurar qualquer uma das zonas diferenciais como uma zona de verificação global.

¾ Entradas Analógicas. O relé deverá aceitar 18 entradas de corrente e 3 entradas de tensão. ¾ Entradas do Transformador de Corrente. O relé deverá aceitar TCs de classes diferentes e com relações diferentes de até 10 vezes. As grandezas de medição deverão ser efetuadas numa base de fase segregada e não a partir do somatório dos TCs.

¾ Requisitos Mínimos dos TCs. O relé requer TCs primários que possam reproduzir a corrente primária sem saturação por pelo menos 2 ms após o início de uma falta externa.

¾ Alarme do Transformador de Corrente. O relé deverá incluir um elemento em cada zona para detecção das condições de TC aberto ou curto-circuitado.

¾ Entradas Digitais. Com todas as placas de interface opcionais instaladas, o relé deverá aceitar um total de 103 entradas e fornecer 40 contatos de saída.

¾ Saídas. O relé deverá possuir 40 saídas das quais 18 têm de ser próprias para interrupção de correntes elevadas.

¾ Proteção de Falha do Disjuntor. O relé deverá incluir a função de proteção de falha de disjuntor interno com funções de retrip para cada um dos terminais, mas deverá também ser selecionável para aceitar a proteção de falha de disjuntor externo.

¾ Proteção de Sobrecorrente. O relé deverá possuir ambos os elementos de sobrecorrente instantâneo e temporizado para cada uma das 18 entradas de corrente. Deverá possuir capacidade de controle de torque para os elementos de sobrecorrente de tempo-inverso. ¾ Elementos de Tensão. O relé deverá incluir

três elementos de subtensão e sobretensão de fase, bem como elementos de sobretensão de seqüência-zero e seqüência-negativa.

¾ Proteção no Final da Zona (“End-Zone”). O relé deverá possuir a capacidade de propiciar proteção para uma falta entre o disjuntor aberto e o TC.

¾ Faltas Externas. O relé deverá detectar uma falta externa e passar a operar no modo de alta segurança, mas não deve bloquear a proteção diferencial em nenhuma situação.

¾ Réplica Dinâmica do Barramento. O relé deverá, sem relés auxiliares, usar os contatos das chaves seccionadoras para criar uma réplica da conexão do barramento, com o objetivo de designar as correntes dos terminais para os elementos diferenciais apropriados.

¾ Chaveamento do Transformador de Corrente. Nenhum chaveamento de TCs deverá ser permitido.

¾ Monitor das Chaves Seccionadoras. O relé deverá incluir uma lógica de monitoração das operações de abertura e fechamento de até 48 chaves seccionadoras (isoladoras) e fornecer alarmes individuais para cada uma delas. ¾ Lógica de Segurança do Disjuntor de

Interligação. O relé deverá incluir uma lógica para garantir a segurança da zona “sem falta” quando o disjuntor de interligação for fechado sobre uma falta.

¾ Configuração do Disjuntor de Interligação. O relé deverá, sem nenhuma fiação adicional, permitir que o disjuntor de acoplamento seja configurado em qualquer uma das seguintes configurações: um TC de um lado em superposição (“overlap”), TCs em ambos os lados em superposição, ou TCs em ambos os lados configurados para conexão de um elemento diferencial através do disjuntor.

(23)

¾ Relés Auxiliares. O relé não deverá precisar de relés auxiliares. Todas as configurações e lógicas deverão ser efetuadas através do software do relé.

¾ Relatórios de Evento. O relé deverá armazenar em memória não volátil pelo menos dez relatórios de evento com duração de 30 ciclos, registrados com uma taxa de amostragem de 24 amostras por ciclo. ¾ Registrador Seqüencial de Eventos. O relé

deverá incluir um Registrador Seqüencial de Eventos (SER) que armazene as últimas 1.000 entradas de, pelo menos, 250 pontos monitorados.

¾ Monitor das Baterias da Subestação. O relé deverá medir e registrar a tensão das baterias da subestação e propiciar detecção de terra dual. Deverá possuir dois conjuntos selecionáveis de parâmetros limite para as funções de alarme e controle.

¾ Comunicação Digital Entre Relés. O relé deverá transmitir e receber elementos lógicos, bem como os dados dos terminais analógicos e virtuais, através de cada uma das duas portas de comunicação dedicadas para comunicação entre relés.

¾ Comunicação IEC 61850 via Ethernet. O relé deverá propiciar a comunicação em conformidade com o protocolo IEC 61850. A capacidade do IEC 61850 deverá incluir a transmissão de mensagens GOOSE e pontos dos dados dos nós lógicos definidos.

¾ Automação. O relé deverá possuir 32 chaves de controle local, 96 chaves de controle remoto, 32 chaves biestáveis (de selo) e mensagens programáveis no display em conjunto com o display local do painel do relé. O relé deverá ser capaz de exibir mensagens personalizadas.

¾ Lógica do Relé. O relé deverá incluir funções lógicas programáveis para uma grande variedade de esquemas de proteção, monitoração e controle configuráveis pelo usuário. A lógica deverá ter capacidade de usar os elementos do relé, funções matemáticas, funções de comparação e funções da lógica Booleana.

¾ Terminais de Comunicação. O relé deverá permitir a comunicação a partir de qualquer terminal ASCII, sem software proprietário. ¾ IRIG-B. O relé deverá incluir uma porta de

interface para entrada do sinal demodulado de sincronização de tempo IRIG-B. Os relés deverão gerar um sinal de sincronização de tempo para fornecer um sinal de sincronização para outros relés.

¾ Meio Ambiente. O relé deverá ser apropriado para operar continuamente em temperaturas na faixa de –40ºC até +85ºC.

(24)

Diagramas dos Painéis Frontal e Traseiro

Figura 27: Diagrama do Painel Frontal, Chassis 9U, Opção para Montagem em Painel Mostrando o Painel Frontal com LCD, Botões de Pressão para Navegação, LEDs, Reset e Botões de Pressão Programáveis

(25)

(26)

(27)

Dimensões do Relé

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Especificações

Especificações Gerais

Fonte de Alimentação

Opção: 125/250 Vdc ou 120/230 Vac Faixa DC: 85 – 300 Vdc Carga DC: < 35 W Faixa AC: 85 – 264 Vac Carga AC: < 180 VA @ fp = 0,2 Freqüência Nominal: 50/60 Hz Faixa: 30 – 120 Hz Opção: 48/125 Vdc ou 120 Vac Faixa DC: 38 – 140 Vdc Carga DC: < 35 W Faixa AC: 85 – 140 Vac Carga AC: < 170 VA @ fp = 0,2 Freqüência Nominal: 50/60 Hz Faixa: 30 – 120 Hz Opção: 24/48 Vdc Faixa DC: 18 – 60 Vdc Carga DC: < 35 W

Temperatura de Operação

-40° a +85°C (-40° a +185°F)

Nota: O contraste do LCD fica prejudicado para temperaturas

abaixo de -20°C e acima de +70ºC.

Umidade

5% a 95% sem condensação

Peso (Máximo)

Unidade Rack 9U: 19,1 kg (42 lbs) Unidade Rack 7U: 16,1 kg (35 lbs)

Entradas de Corrente AC

(Circuitos Secundários)

Nota: Os transformadores de corrente são Categoria de

Medição II

5 A Nominal 15 A contínuos,

linear até 100 A simétricos 500 A por 1 segundo, 1.250 A por 1 ciclo

Burden: 0,27 VA @ 5 A 2,51 VA @ 15 A 1 A Nominal 3 A contínuos,

linear até 20 A simétricos, 100 A por 1 segundo, 250 A por 1 ciclo

Burden: 0,13 VA @ 1 A 1,31 VA @ 3 A

Entradas de Tensão AC

300 V contínuos nos terminais

(conecte qualquer tensão até 300 Vac) 600 Vac por 10 segundos

Burden: 0,03 VA @ 67 V 0,06 VA @ 120 V 0,8 VA @ 300 V

Saídas de Controle

Placa Principal: 5 Tipo A e 3 Tipo C Placas de Interface: 2 Tipo A padrão

6 Tipo A de alta velocidade para interrupção de correntes elevadas Padrão: Fechamento: 30 A Carregamento: 6 A contínuos @ 70ºC 4 A contínuos @ 85ºC Nominal p/ 1 s: 50 A Proteção MOV

(tensão máxima): 250 Vac, 330 Vdc Tempo de

Pickup/Dropout: 6 ms, carga resistiva Taxa de Atualização: 1/12 de ciclo Capacidade de Interrupção (10.000 operações):

48 V 0,50 A L/R = 40 ms 125 V 0,30 A L/R = 40 ms 250 V 0,20 A L/R = 40 ms Capacidade Cíclica (2,5 ciclos/segundo):

48 V 0,50 A L/R = 40 ms 125 V 0,30 A L/R = 40 ms 250 V 0,20 A L/R = 40 ms Interrupção de Correntes Elevadas em Alta Velocidade:

Fechamento: 30 A Carregamento: 6 A contínuos @ 70ºC

4 A contínuos @ 85ºC Nominal p/ 1 s: 50 A

Proteção MOV

(tensão máxima): 250 Vac, 330 Vdc Tempo de Pickup: 10 µs, carga resistiva Tempo de Dropout: 8 ms, carga resistiva Taxa de Atualização: 1/12 de ciclo Capacidade de Interrupção (10.000 operações):

48 V 10,0 A L/R = 40 ms 125 V 10,0 A L/R = 40 ms 250 V 10,0 A L/R = 20 ms Capacidade Cíclica (4 ciclos em 1 segundo, seguidos de 2

minutos de desligamento para dissipação térmica) 48 V 10,0 A L/R = 40 ms 125 V 10,0 A L/R = 40 ms 250 V 10,0 A L/R = 20 ms

Nota: Conforme IEC 60255-23 (1994), usando o método de

avaliação simplificado.

Nota: Características nominais de fechamento conforme

IEEE®_{C37.90 – 1989.}

Entradas Isoladas Opticamente

Placa Principal: (para uso com sinais

DC)

5 entradas com terminais não compartilhados

2 entradas com terminais compartilhados

Placa de Interface INT4: 6 entradas com terminais não compartilhados

18 entradas com terminais compartilhados (2 grupos de 9 entradas, com cada grupo compartilhando um terminal) Opções de Tensão: 24 V padrão

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Valores Limites DC 24 Vdc: Pickup 15,0 – 30,0 Vdc 48 Vdc: Pickup 38,4 – 60,0 Vdc; Dropout < 28,8 Vdc 110 Vdc: Pickup 88,0 – 132,0 Vdc; Dropout < 66,0 Vdc 125 Vdc: Pickup 105 – 150 Vdc; Dropout < 75 Vdc 220 Vdc: Pickup 176 – 264 Vdc; Dropout < 132 Vdc 250 Vdc: Pickup 200 – 300 Vdc; Dropout < 150 Vdc Valores Limites AC (Valores nominais atendem somente

quando forem usados os ajustes recomendados das entradas de controle—ver Tabela 2.1 do SEL-487B User’s Guide) 24 Vac: Pickup 12,3 – 30,0 Vac 48 Vac: Pickup 31,4 – 60,0 Vac;

Dropout < 20,3 Vac 110 Vac: Pickup 71,9 – 132,0 Vac;

Dropout < 46,6 Vac 125 Vac: Pickup 85,8 – 150,0 Vac;

Dropout < 53,0 Vac 220 Vac: Pickup 143,8 – 264 Vac;

Dropout < 93,2 Vac 250 Vac: Pickup 163,3 – 300 Vac

Dropout < 106 Vac Corrente Consumida: 5 mA com tensão nominal

8 mA para a opção 110 V Taxa de Amostragem: 24 amostras por ciclo

Freqüência e Rotação

Freqüência do Sistema: 50/60 Hz Rotação de Fases: ABC ou ACB

Portas de Comunicação

EIA-232: 1 Frontal e 3 Traseiras Velocidade dos Dados

Seriais: 300 – 57.600 bps

Slot do Cartão de Comunicação para o cartão Ethernet

opcional

Fibra Óptica (opcional)

Opções de Compra:

Modo: Multi Mono Comprimento de Onda

(nm): 820 1300

Fonte: LED LED Tipo de Conector: ST ST

Pot. Mín. TX (dBm): -15,8 -19 Pot. Máx. TX (dBm): 12 -14 Sens. RX (dBm): -34,4 -32 Ganho Sistema (dB): 5 13

Entrada de Sincronização de Tempo IRIG

Código de tempo demodulado IRIG-B Tensão Nominal: 5 Vdc + 10% Tensão Máxima: 8 Vdc Impedância da Entrada: 333 ohms Distância entre relés para

cabo com capacitância

de 28 pF/ft: 90 m (300 ft)

Saída de Sincronização de Tempo IRIG

Capacidade de aceitar um terminal de 300 ohms com atraso na propagação < 200 ns

Conexões dos Terminais

Torque de Fixação dos Terminais com Parafusos Traseiros, Terminal Circular # 8

Mínimo: 1,0 Nm (9 in-lb) Máximo: 2,0 Nm (18 in-lb)

Terminais do usuário e cabo de cobre trançado devem ter característica nominal de temperatura mínima de 105ºC. Terminais circulares são recomendados.

Isolação e Dimensões dos Cabos

As dimensões dos cabos para conexões do neutro (aterramento), da corrente, tensão e contatos são especificadas de acordo com os blocos de terminais e correntes de carga esperadas. Você pode usar a tabela a seguir como um guia de seleção das dimensões dos cabos:

Tipo de Conexão Dimensão Mín.

do Cabo Dimensão Máx. do Cabo Conexão do Neutro (Aterramento) 18 AWG (0,8 mm2₎ _{(2,5 mm}14 AWG 2₎ Conexão de

Corrente (1,5 mm16 AWG 2₎ 12 AWG _{(4 mm}2₎

Conexão de

Potencial (Tensão) (0,8 mm18 AWG 2₎ _{(2,5 mm}14 AWG 2₎

Contatos I/O 18 AWG

(0,8 mm2₎ _{(2,5 mm}14 AWG 2₎

Outra Conexão 18 AWG

(0,8 mm2₎ _{(2,5 mm}14 AWG 2₎

Use o cabo com isolação de espessura 0,4 mm nas conexões de alta tensão para permitir o contato entre cabos adjacentes. Se possível, use cabos isolados de 0,4 mm para todas as conexões.

Testes de Tipo

Compatibilidade Eletromagnética (EMC)

Emissões Eletromagnéticas: IEC 60255-25 (2000)

Imunidade/Compatibilidade Eletromagnética

Imunidade à RF Conduzida: IEC 61000-4-6 (1996), 10 V rms IEC 60255-22-6 (2001), 10 V rms Interferência de RF na

Telefonia Digital: ENV 50204: 1995, 10 V/m a 900 MHz e 1,89 GHz Descarga Eletrostática: IEC 60255-22-2 (1996),

Níveis 1, 2, 3, 4 IEC 61000-4-2 (1995), Níveis 1, 2, 3, 4 IEEE C37.90.3-2001 Níveis 2, 4, 8 kV contatos; 4, 8, 15 kV ar Distúrbio / Transitório Rápido: IEC 61000-4-4 (1995), IEC 60255-22-4 (2002), 4 kV a 2,5 e 5 kHz Imunidade ao Campo Magnético: IEC 61000-4-8 (1993) 850 A/m por 3 segundos IEC 61000-4-9 (1993) 850 A/m Imunidade da Fonte de Alimentação: IEC 61000-4-11 (1994), 5 ciclos IEC 60255-11 (1979)

(30)

Data Sheet SEL-487B Schweitzer Engineering Laboratories Radiofreqüência Irradiada: IEC 60255-22-3 (2002) IEC 61000-4-3 (1998) 10 V/m IEEE C37.90.2–1995, 35 V/m

Imunidade a Surtos: IEC 60255-22-5 (2002), IEC 61000-4-5 (1995),

1 kV linha-linha, 2 kV linha-terra Resistência a Surtos: IEC 60255-22-1 (1988),

2,5 kV modo comum/pico, 2,5 kV modo diferencial/pico IEEE C37.90.1–1989, 3 kV oscilante, 5 kV transitório rápido IEEE C37.90.1–2002, 2,5 kV oscilante, 4 kV transitório rápido

Ambientais

Frio: IEC 60068-2-1 (1990) [EN 60068-2-1: 1993], Test Ad; 16 h @ -40ºC Calor Seco: IEC 60068-2-2 (1974)

[EN 60068-2-2: 1993], Test Bd; 16 h @ +85ºC Calor Úmido, Cíclico: IEC 60068-2-30 (1980),

Test Db; 55ºC, 6 ciclos, 95% de umidade Penetração de Objetos: IEC 60529 (1989), IP30 Vibração: IEC 60255-21-1 (1988), Classe 1 IEC 60255-21-2 (1988), Classe 1 IEC 60255-21-3 (1993), Classe 2

Segurança

Suportabilidade Dielétrica: IEC 60255-5 (2000), IEEE C37.90 – 1989,

2.500 Vac nas entradas e saídas de controle, e entradas analógicas; 3.100 Vdc na fonte de alimentação;

Impulso: IEC 60255-5 (2000), 0,5 J, 5 kV Resistência da Isolação: IEC 60255-5 (2000),

Resistência @ 500 V > 1 min Resistência 10 MΩ – 100 MΩ Segurança dos Dispositivos a Laser LED Classe 1 (cartão Ethernet opcional): IEC 60825-1: 1993 + A1:1997 + A2:2001, ANSI Z136.1 – 1993, Classe 1 ANSI Z136.2 – 1988, Grupo de Serviço 1

Certificações

Emissões: EN 50263: 1999

ISO: O relé é projetado e fabricado de acordo com o programa de certificado de qualidade ISO-9001.

Segurança do Produto: IEC 60255-6 (1988) [EN 60255-6: 1994] IEC 61010

UL: 3111-1

CSA: IEC C22.2 Nº 1010-1

Relatórios de Evento

Duração Máxima: 10 eventos de 30 ciclos ou 20 eventos de 15 ciclos Resolução: 4, 12 e 24 amostras por ciclo

Sumário dos Eventos

Armazenamento: 100 sumários

Registrador Seqüencial de Eventos

Armazenamento do Registrador Seqüencial

de Eventos: 1.000 entradas

Elementos de Disparo: 250 pontos de monitoração Taxa de Processamento: 24 amostras por ciclo

Especificações de Processamento

Entradas de Corrente e Tensão AC

24 amostras por ciclo, filtro analógico passa-baixas de 3 dB com freqüência de corte de 646 Hz, ±5%.

Filtragem Digital

Coseno de 1 ciclo após filtragem analógica passa-baixas.

Processamento de Proteção e Controle

12 vezes por ciclo do sistema de potência.

Pontos de Controle

32 bits remotos 32 bits de controle local

32 bits de controle de selo (biestáveis) na lógica de proteção. 32 bits de controle de selo (biestáveis) na lógica de automação.

Faixas e Precisões do Pickup

dos Elementos do Relé

Elementos Diferenciais

Número de Zonas: 6 Número de Terminais:

Aplicação com três relés: 18 Aplicação com um relé: 6 Inclinação (“Slope”) 1 Faixa de Ajuste: 15 – 90% Precisão: ±5% ±0,02 • INOM Inclinação (“Slope”) 2 Faixa de Ajuste: 50 – 90% Precisão: ±5% ±0,02 • INOM

Elemento Diferencial de Supervisão

Quantidade: 6 Faixa de Ajuste: 0,10 – 4,00 pu Precisão: ±5% ±0,02 • INOM

Supervisão do Limite de Corrente Incremental de

Operação e Restrição

Faixa de Ajuste: 0,1 – 10,0 pu Precisão: ±5% ±0,02 • INOM

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Alarme do Diferencial de Corrente de Alta

Sensibilidade

Quantidade: 6 Faixa de Ajuste: 0,05 – 1,00 pu Precisão: ±5% ±0,02 • INOM

Faixa de Ajuste do Temporizador: 50 – 6.000 ciclos

Elementos de Sobrecorrente

Instantâneo/Tempo-Definido

Faixa de Ajuste da Corrente de Fase:

Modelo 5 A: OFF, 0,25 – 100,00 A secundários, degraus de 0,01 A

Modelo 1 A: OFF, 0,05 – 20,00 A secundários, degraus de 0,01 A Precisão (Regime): Modelo 5 A: ±0,05 A, ±3% do ajuste Modelo 1 A: ±0,01 A, ±3% do ajuste Sobrealcance Transitório: < 5% do ajuste Faixa de Ajuste dos

Temporizadores: 0,00 – 99.999,00 ciclos, degraus de 1/6 de ciclo Precisão dos

Temporizadores: ±0,1% dos ajustes ± 1/6 de ciclo Tempo Máximo de

Operação: 1,5 ciclo

Elementos de Sobrecorrente Temporizados

Faixa de Pickup: Modelo 5 A: 0,5 – 16,0 A secundários, degraus de 0,01 A Modelo 1 A: 0,1 – 3,2 A secundários, degraus de 0,01 A Precisão (Regime): Modelo 5 A: ±0,05 A, ±3% do ajuste Modelo 1 A: ±0,01 A, ±3% do ajuste Faixa do Dial de Tempo:

US: IEC:

0,5 – 15,00, degraus de 0,01 0,05 – 1,00, degraus de 0,01 Precisão das Curvas

de Temporização: ±1,50 ciclo, ±4% dos tempos das curvas (para correntes entre 2 e 30 vezes o valor de pickup) Reset: 1 ciclo de potência ou tempo de

Emulação de Reset Eletromecânico

Elementos de Sub/Sobretensão (27, 59)

Taxa de

Processamento: 1/12 de ciclo Sub/Sobretensão de Fase (2 Níveis/Fase)

Faixa de Ajuste: 1,0 – 200 VLN, degraus de 0,1

Precisão: ±5% do ajuste, ±0,5 V Sobrealcance

Transitório: < 5% do pickup Tempo Máximo

de Atuação: 1,5 ciclo

Elementos de Sobretensão de Seqüência-Zero e Seqüência-Negativa

Faixa de Ajuste: 1,0 – 200 V, degraus de 0,1 Precisão: ±5% do ajuste, ±1 V Sobrealcance Transitório: < 5% do ajuste Tempo Máximo de Atuação: 1,5 ciclo

Sobrecorrente Instantâneo da

Função de Falha de Disjuntor

Faixa de Ajuste: Modelo 5 A: 0,5 – 50,0 A, degraus de 0,01 A Modelo 1 A: 0,1 – 10,0 A, degraus de 0,01 A Precisão: Modelo 5 A: ±0,05 A, ±3% do ajuste Modelo 1 A: ±0,01 A, ±3% do ajuste Sobrealcance Transitório: < 5% do ajuste Tempo Máximo de Pickup: 1,5 ciclo Tempo Máximo de Reset: < 1 ciclo Faixa de Ajuste dos

Temporizadores: 0 – 6.000 ciclos, degraus de 1/12 de ciclo (BFPUnn, RTPUnn) 0 – 1.000 ciclos, degraus de 1/12 de ciclo (BFISPnn, BFIDOnn) Precisão da

Temporização: 1/12 de ciclo, ±0,1% do ajuste

Monitor das Chaves Seccionadoras

Quantidade: 48 Faixa de Ajuste dos

Temporizadores: 0,00 – 99.999,00 ciclos, degraus de 1 ciclo

Monitor do Estado dos Disjuntores

Quantidade: 18

Lógica de Segurança do Disjuntor de

Acoplamento

Quantidade: 4 Faixa de Ajuste dos

Temporizadores: 0 – 1.000,00 ciclos, degraus de 1/12 de ciclo

Temporizadores das Entradas de Controle

Faixa de Ajuste:

Pickup: 0,00 – 1 ciclo Dropout: 0,00 – 1 ciclo

Especificação do Monitor do Sistema

DC de Baterias da Subestação

Faixa de Operação: 0 – 350 Vdc Taxa de Amostragem das

Entradas: 24 amostras por ciclo Taxa de Processamento: 1/6 de ciclo Tempo Máximo de

Operação: ≤1,5 segundo (elemento DC1R) ≤1,5 ciclo (todos os elementos, exceto o DC1R) Faixa de Ajuste Ajustes DC: OFF, 15 – 300 Vdc, degraus de 1 Vdc Ajuste da Ondulação

(“Ripple”) AC: 1– 300 Vac, degraus de 1 Vac Precisão

Precisão do Pickup: ±10%, ±2 Vdc (DC1RP) ±3%, ±2 Vdc (todos os elementos, exceto o DC1RP)

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Precisão da Medição

Todas as precisões das medições são baseadas na temperatura ambiente de 20ºC e freqüência nominal.

Instantânea

Medição Diferencial por Zona (Regime) IOP, IRT: ±3,0%, ± 0,02 • INOM

Medição Instantânea por Fase (Regime) V01, V02 e V03: >30 V ± 1%

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