Proteção de redes elétricas. Sepam série 80. Medições e proteções. Manual de utilização 2009

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Sepam série 80

Medições e proteções

Manual de utilização

Proteção de redes elétricas

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Instruções de segurança

Mensagens e símbolos de segurança

Leia atentamente estas instruções e examine o equipamento para familiarizar-se com o dispositivo antes de instalar, operar ou realizar serviços de manutenção. As mensagens especiais abaixo podem aparecer na documentação ou no produto. Elas advertem de perigos potenciais ou chamam sua atenção sobre informações que possam esclarecer ou simplificar um procedimento.

Risco de choques elétricos

A presença de um destes símbolos em uma etiqueta de segurança “Danger” (Perigo) ou “Warning” (Aviso) colada em um equipamento, indica que a existência de risco de choques elétricos, podendo ocasionar morte ou lesões corporais, se as instruções não forem respeitadas.

Símbolo ANSI Símbolo IEC

Alerta de segurança

Este símbolo é o alerta de segurança.

E serve para alertar o usuário sobre riscos de ferimentos às pessoas e convidá-lo a consultar a documentação. Todas as instruções de segurança da documentação que possui este símbolo devem ser respeitadas, para evitar situações que possam levar a ferimentos ou a morte.

Mensagens de segurança

PERIGO

PERIGO indica uma situação perigosa que provoca morte, ferimentos graves ou danos materiais.

AVISO

AVISO indica uma situação que apresenta riscos, que podem provocar a morte, ferimentos graves ou danos materiais.

ATENÇÃO

ATENÇÃO indica uma situação potencialmente perigosa e que pode causar lesões corporais ou danos materiais.

Notas importantes

Reserva de responsabilidade

A manutenção do equipamento elétrico somente deve ser efetuado por pessoal qualificado. A Schneider Electric não assume qualquer responsabilidade por eventuais conseqüências decorrentes da utilização desta documentação. Este documento não tem o objetivo de servir de guia para as pessoas sem formação.

Funcionamento do equipamento

O usuário tem a responsabilidade de verificar se as características nominais do equipamento convêm à sua aplicação. O usuário tem a responsabilidade de conhecer as instruções de operação e as instruções de instalação antes de colocar em operação ou realizar manutenção. O não respeito a estas exigências pode afetar o bom funcionamento do equipamento e constituir em perigo às pessoas e aos bens.

Aterramento de proteção

O usuário é responsável pela conformidade de todas as normas e de todos os códigos elétricos internacionais e nacionais em vigor relativos ao aterramento de proteção de qualquer dispositivo.

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1

2

3

4 Conteúdo geral

Introdução

Funções de medição

Funções de proteção

(4)

(5)

1 Introdução

Conteúdo

Panorama das aplicações

4 Apresentação 6

Arquitetura modular

7 Tabela de escolha

8 Características técnicas

10

(6)

4

1 Gama Sepam

Panorama das aplicações

A gama de relés de proteção Sepam é

adaptada a todas as aplicações de proteção

das redes de média tensão de distribuição

de energia pública ou industrial.

A gama é composta de 3 séries de relés,

com ajustes crescentes de performance:

b Sepam série 20, para as aplicações

simples

b Sepam série 40, para as aplicações

exigentes

b Sepam série 80, para as aplicações

personalizadas.

Todas as informações relativas à gama

Sepam são apresentadas nos seguintes

documentos:

b catálogo Sepam,

referência SEPED303005BR

b manual de utilização Sepam série 20,

referência PCRED301005BR

b manual de utilização Sepam série 40,

referência PCRED301006BR

b manual de utilização das funções

Sepam série 80,

referência SEPED303001BR

b manual de utilização de comunicação

Modbus Sepam série 80,

referência SEPED303002BR

b manual de operação Sepam série 80,

referência SEPED303003BR

b manual de utilização de comunicação

DNP3 Sepam,

referência SEPED305001BR

b manual de utilização de comunicação

IEC 60870-5-103 Sepam,

referência SEPED305002BR

b manual do usuário de comunicação

IEC 61850 Sepam,

referência SEPED306024BR.

Sepam série 20

Para as aplicações simples

Características b 10 entradas lógicas b 8 saídas a relé

b 1 porta de comunicação b 8 entradas para sensores de temperatura.

Sepam série 40

Para as aplicações exigentes

Características b 10 entradas lógicas b 8 saídas a relé b editor de equações lógicas b 1 porta de comunicação b 16 entradas para sensores de temperatura.

Sepam série 80

Para as aplicações personalizadas Características b 42 entradas lógicas b 23 saídas a relé b editor de equações lógicas b 2 portas de comunicação para arquitetura multimestre ou redundante b 16 entradas para sensores de temperatura b cartucho de memória removível com parâmetros e regulagens para retorno rápido de serviço após a substituição

b bateria para armazenamento dos históricos e da oscilograﬁa b Interface Homem-máquina mnemônica para o comando local do equipamento com total segurança

b software de programação Logipam opcional, para programar funções especíﬁcas.

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1 Gama Sepam

Panorama das aplicações

Proteções

Aplicações

Básicas Específicas Subestação Barramentos Transformador Motor Gerador Capacitor

Proteções de corrente

_S20

_T20

_M20

Falha do disjuntor

_S23

_T23

Proteções de tensão e freqüência

B21

Desacoplamento por variação de freqüência

B22

Proteções de corrente, tensão e freqüência

S40

T40

G40

Direcional de fuga à terra

S41

M41

Direcional de fuga à terra e sobrecorrente de fase

S42

T42

Proteções de corrente, tensão e freqüência

S80

B80

S81

T81

M81

e sobrecorrente de fase

S82

T82

G82

Desacoplamento por variação de freqüência

S84

Proteções de corrente, tensão e freqüência Diferencial de transformador ou unidade do transformador-máquina

T87

M88

G88

Diferencial máquina

M87

G87

Proteções de corrente, tensão e freqüência Proteções de tensão e freqüência de 2 barramentos

B83

Proteções de corrente, tensão e freqüência Desbalanço do banco de capacitores

C86

(8)

6

1 Introdução

Apresentação

A gama de relés de proteção Sepam foi

projetada para operação de máquinas e

redes de distribuição elétrica nas

instalações industriais e subestações dos

distribuidores de energia, para todos os

ajustes de tensão.

A gama é composta de três famílias

b Sepam série 20

b Sepam série 40

b Sepam série 80

para atender a todas as necessidades,

da mais simples à mais completa.

Sepam série 80, soluções inteligentes para

aplicações personalizadas

Especialmente projetado para atender aos clientes mais exigentes dos grandes setores industriais, o Sepam série 80 é composto de soluções testadas para a distribuição elétrica e a proteção das máquinas.

Características principais

b proteção das redes em malha fechada ou com entradas em paralelo por proteção direcional e seletividade lógica

b proteção contra fuga à terra por proteção direcional adaptada a todos os sistemas de aterramento do neutro impedante, isolado ou compensado

b proteção completa dos transformadores e unidades máquina-transformador v proteção diferencial sensível e estável devido a um sistema de restrição à rede de neutros

v associada a todas as funções de proteção de segurança necessárias b proteção completa dos motores e geradores

v contra falhas internas:

- proteção diferencial da máquina, sensível e estável, com restrição na partida e na perda dos sensores

- perda de excitação, fuga à terra no estator etc.

v contra as falhas ligadas à rede ou ao processo: perda de sincronismo, controle da velocidade, energização acidental etc.

b check de sincronismo entre 2 redes a acoplar

b medição da taxa de distorção de harmônicos, em corrente e em tensão, para avaliar a qualidade da energia da rede

b 42 entradas / 23 saídas para garantir o controle integral do equipamento b Interface Homem-máquina mnemônica para o controle local dos equipamentos b software SFT2841 de conﬁguração e operação, ferramenta simples e completa, indispensável para o usuário do Sepam:

v modo guiado para os ajustes das proteções e dos parâmetros v informações completas na colocação em operação

v administração e diagnóstico a distância do equipamento em operação b editor de equações lógicas integrado ao software SFT2841, para adaptar as funções de controle predeﬁnidas

b software SFT2885 de programação (Logipam) opcional, para programar funções de controle e monitoramento especíﬁcas

b 2 portas de comunicação, para integração do Sepam em 2 redes diferentes ou em arquiteturas redundantes

b cartão de memória removível para instalação rápida após substituição de uma uniadde básica defeituosa

b bateria de backup para conservação dos históricos de dados e oscilograﬁa.

Sepam série 80 com IHM avancada integrada.

Guia de escolha

A família Sepam série 80 é composta de 16 tipos para propor a solução adaptada exatamente para cada aplicação.

Proteções específicas disponíveis

Aplicações

Subestação Transfor-mador

Motor Gerador Barramento Capacitor

S80 B80

Direcional de fuga à terra S81 T81 M81

Direcional de sobrecorrente de fase e fuga à terra S82 T82 G82

Controle das 3 tensões de fase nos 2 barramentos B83

Taxa de variação de freqüência df/dt Rocof S84

Desbalanço do capacitor C86

Diferencial do transformador ou máquina T87 M87 G87

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1 Introdução

Arquitetura modular

Flexibilidade e possibilidade de atualização

Para adaptar-se às mais diversas situações, e permitir a atualização futura da insta-lação, é possível aprimorar as funções do Sepam, a qualquer momento, adicionando módulos opcionais.

1 Unidade básica com diferentes tipos de Interface Homem-máquina (IHM): b IHM mnemônica integrada b IHM avançada integrada ou remota

2 Parâmetros e ajustes memorizados no cartão de memória removível.

3 42 entradas lógicas e 23 saídas a relé com 3 módulos opcionais de 14 entradas e 6 saídas.

4 2 portas de comunicação independentes b conexão direta à rede RS 485 a 2 fios, RS 485 a 4 fios ou fibra ótica

b conexão à rede Ethernet TCP/IP via servidor Ethernet PowerLogic (Transparent ReadyTM_).

5 Tratamento de 16 sensores de temperaturas, Pt100, Ni100 ou Ni120.

6 1 saída analógica de baixo ajuste, 0-10 mA, 4-20 mA ou 0-20 mA.

7 Módulo de check de sincronismo

8 Softwares:

b conﬁguração do Sepam, ajuste das proteções e adaptação das funções predeﬁnidas

b operação local ou a distância da instalação b programação de funções especíﬁcas (Logipam) b recuperação e visualização dos registros de distúrbios.

Facilidade de instalação

b unidade básica compacta e leve

b integração do Sepam facilitada por suas capacidades de adaptação: v tensão de alimentação universal do Sepam e de suas entradas lógicas: 24 a 250 V CC

v correntes de fase medidas indiferentemente por transformadores de corrente 1 A ou 5 A ou por sensores do tipo LPCT

v corrente residual calculada ou medida por diferentes montagens, escolha em função da necessidade

b módulos remotos comuns a todos os Sepam e simples de instalar: v montagem em trilho DIN

v conexão à unidade básica Sepam através de cabos pré-fabricados.

Ajuda na colocação em operação

b implementação das funções predefinidas por simples configuração b software de configuração em PC SFT2841 comum a todos os Sepam,

amigável e poderoso, para dispor de todas as possibilidades oferecidas pelo Sepam.

Utilização intuitiva

b Interface Homem-máquina avançada integrada ou remota, para ser instalada no local mais confortável para o operador

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8

1 Introdução

Tabela de escolha

Subestação Transformador Motor Gerador Barramento Cap.

Proteções

Código

ANSI

S80 S81 S82 S84 T81 T82 T87 M81 M87 M88 G82 G87 G88 B80 B83 C86

Sobrecorrente de fase (1) _50/51 ₈ ₈ ₈ ₈ ₈ ₈ ₈ ₈ ₈ ₈ ₈ ₈ ₈ ₈ ₈ ₈

Fuga à terra / Fuga à terra sensível (1)

50N/51N 50G/51G

8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8

Falha do disjuntor 50BF 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Desbalanço/corrente seq. negativa 46 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Sobrecarga térmica cabo 49RMS 2 2 2

Sobrecarga térmica máquina (1) _49RMS ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂

Sobrecarga térmica capacitor 49RMS 2

Desbalanço do capacitor 51C 8

Diferencial de fuga à terra restrita 64REF 2 2 2 2 2

Diferencial do transformador (2 enrolamentos)

87T 1 1 1

Diferencial da máquina 87M 1 1

Direcional de sobrecorrente de fase (1)₆₇ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂

Direcional de fuga à terra (1) _67N/67NC ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂

Direcional de sobrepotência ativa 32P 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Direcional de sobrepotência reativa 32Q 1 1 1 1 1 1

Direcional de subpotência ativa 37P 2 2

Subcorrente de fase 37 1 1 1

Partida longa, rotor bloqueado 48/51LR 1 1 1

Partidas por hora 66 1 1 1

Perda de excitação do campo (subimpedância)

40 1 1 1 1 1 1

Perda de sincronismo 78PS 1 1 1 1 1 1

Sobrevelocidade (2 ajustes) (2) ₁₂ _v _v _v _v _v _v

Subvelocidade (2 ajustes) (2) ₁₄ _v _v _v _v _v _v

Sobrecorrente com restrição de tensão 50V/51V 2 2 2

Subimpedância 21B 1 1 1

Energização acidental 50/27 1 1 1

Subtensão residual de 3ª harmônica/ 100% fuga à terra do estator

27TN/64G2 64G

2 2 2

Sobrefluxo (V / Hz) 24 2 2 2 2

Subtensão (fase-fase ou fase-neutro) 27 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4

Subtensão de seqüência positiva 27D 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Subtensão remanente 27R 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Sobretensão

(fase-fase ou fase-neutro)

59 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4

Deslocamento de tensão do neutro 59N 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Sobretensão de seqüência negativa 47 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Sobrefreqüência 81H 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Subfreqüência 81L 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4

Taxa de variação de freqüência 81R 2

Religamento (4 ciclos) (2) ₇₉ _v _v _v _v Termostato / Buchholz (2) _26/63 _v _v _v _v _v _v _v Monitoramento de temperatura (16 sensores) (3) 38/49T v v v v v v v v v v Check de sincronismo (4) ₂₅ _v _v _v _v _v _v _v _v _v _v _v _v

Controle e monitoramento

Controle do disjuntor / contator 94/69 v v v v v v v v v v v v v v v v

Transferência automática de

fontes (ATS) (2) v v v v v v v v v v v v

Rejeição de carga / religamento

automático b b b

Desexcitação b b b

Parada grupo gerador b b b

Controle do banco de capacitores (2) _v

Seletividade lógica (2) ₆₈ _v _v _v _v _v _v _v _v _v _v _v _v _v _v _v _v

Bloqueio / reconhecimento 86 b b b b b b b b b b b b b b b b

Sinalização 30 b b b b b b b b b b b b b b b b

Mudança do grupo de ajustes b b b b b b b b b b b b b b b b

Adaptação por equações lógicas b b b b b b b b b b b b b b b b

Programação por Logipam (linguagem Ladder) v v v v v v v v v v v v v v v v

Os números indicam a quantidade de funções de proteção disponíveis. b básico, v opcional.

(1) Função de proteção dispõe de 2 conjuntos de ajustes.

(2) Segundo a configuração e os opcionais dos módulos de entradas/saídas MES120. (3) Com módulos opcionais de entradas temperatura MET148-2.

(11)

1 Introdução

Tabela de escolha

Subestação Transformador Motor Gerador Barramento Cap.

Medições

S80 S81 S82 S84 T81 T82 T87 M81 M87 M88 G82 G87 G88 B80 B83 C86

Corrente de fase RMS I1,I2,I3 Corrente residual medida I0, calculada I0Σ Demanda de corrente I1, I2, I3

Demanda máxima de corrente IM1,IM2,IM3

b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b

Corrente residual medida I'0 b b b b b b b b b b b b b b

Tensão U21, U32, U13, V1, V2, V3 Tensão residual V0

Tensão seq. positiva Vd/direção de rotação Tensão seqüência negativa Vi

Freqüência b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b Potência ativa P, P1, P2, P3 Potência reativa Q, Q1, Q2, Q3 Potência aparente S, S1, S2, S3 Demanda máxima de potência PM, QM Fator de potência b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b

Energia ativa e reativa calculada (± W.h, ± var.h) b b b b b b b b b b b b b b b b

Energia ativa e reativa por contagem

de pulsos (2) _{(± W.h, ± var.h)} v v v v v v v v v v v v v v v v

Corrente de fase RMS I'1,I'2,I'3

Corrente residual calculada I'0Σ bb bb bb bb bb

Tensão U’21, V’1 e freqüência b

Tensões U’21, U’32, U’13, V’1, V’2, V’3, V’d, V’i e freqüência Tensão residual V’0 b b Temperatura (16 sensores) (3) _v _v _v _v _v _v _v _v _v _v Velocidade de rotação (2) _v _v _v _v _v _v

Tensão no ponto neutro Vnt b b b b b b

Diagnóstico da rede e da máquina

Contexto de trip

Corrente de trip TripI1, TripI2, TripI3 bb bb bb bb bb bb bb bb bb bb bb bb bb bb bb bb

Contadores de trips por falta de fase e fuga à terra b b b b b b b b b b b b b b b b

Taxa de desbalanço / corrente seq. negativa Ii b b b b b b b b b b b b b b b b

Taxa de distorção de harmônico da corrente

e da tensão Ithd, Uthd b b b b b b b b b b b b b b b b

Defasagem angular ϕ0, ϕ'0, ϕ0Σ

Defasagem angular ϕ1, ϕ2, ϕ3 bb bb bb bb bb bb bb bb bb bb bb bb bb bb bb bb

Oscilografia b b b b b b b b b b b b b b b b

Capacidade térmica utilizada b b b b b b b b b b b b b

Tempo de espera restante antes do trip por sobrecarga

Tempo de espera após o trip por sobrecarga

b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b Contador de horas de funcionamento /

tempo de operação

b b b b b b b b b b

Corrente e tempo de partida b b b

Tempo de inibição da partida

Número de partidas antes da inibição bb bb bb

Taxa de desbalanço / corrente seq. negativa I'i b b b b b

Corrente diferencial Idiff1, Idiff2, Idiff3 Corrente de restrição It1, It2, It3

Defasagem angular θ entre correntes I e I’

b b b b b b b b b b b b b b b Impedâncias aparentes de seqüência positiva Zd

e entre fases Z21, Z32, Z13 bb bb bb bb bb bb bb bb bb bb bb bb bb bb bb bb

Tensão de 3ª harmônica, ponto neutro ou residual b b b

Desvio em amplitude, freqüência e fase das tensões

comparadas para check de sincronismo (4) v v v v v v v v v v v v

Capacitância e correntes de desbalanço do capacitor b

Diagnóstico do disjuntor Código

ANSI

Supervisão TC / TP 60/60FL b b b b b b b b b b b b b b b b

Supervisão circuito de trip (2) ₇₄ _v _v _v _v _v _v _v _v _v _v _v _v _v _v _v _v

Supervisão da alimentação auxiliar b b b b b b b b b b b b b b b b

Corrente acumulada de curto b b b b b b b b b b b b b b b b

Número de operações, tempo de operação, tempo de

carregamento da mola, número de extrações disjuntor(2) v v v v v v v v v v v v v v v v

(12)

10

1 Introdução

Características técnicas

Peso

Unidade básica com IHM avançada Unidade básica com IHM mnemônica

Peso mínimo (unidade básica sem MES120) 2,4 kg 3,0 kg

Peso máximo (unidade básica com 3 MES120) 4,0 kg 4,6 kg

Entradas sensores

Entradas de corrente de fase TC 1 A ou 5 A

Impedância de entrada < 0,02 Ω

Consumo < 0,002 VA (TC 1 A)

< 0,5 VA (TC 5 A)

Suportabilidade térmica permanente 4 In

Sobrecarga 1 segundo 100 In

Entradas de tensão Fase Residual

Impedância de entrada > 100 kΩ > 100 kΩ

Consumo < 0,015 VA (TP 100 V) < 0,015 VA (TP 100 V)

Suportabilidade térmica permanente 240 V 240 V

Sobrecarga 1 segundo 480 V 480 V

Isolação das entradas para outros grupos isolados

Reforçada Reforçada

Saídas a relé

Saídas a relé de controle, contatos O1 a O4 e 0x01 (1)

Tensão CC 24/48 V CC 127 V CC 220 V CC

CA (47,5 a 63 Hz) 100 a 240 V CA

Corrente suportada continuamente 8 A 8 A 8 A 8 A

Capacidade de interrupção Carga resistiva 8 A / 4 A 0,7 A 0,3 A

Carga L/R < 20 ms 6 A / 2 A 0,5 A 0,2 A

Carga L/R < 40 ms 4 A / 1 A 0,2 A 0,1 A

Carga resistiva 8 A

Carga cos ϕ > 0,3 5 A

Capacidade de fechamento < 15 A durante 200 ms

Reforçada

Saída a relé de sinalização O5 e Ox02 a Ox06

Tensão CC 24/48 V CC 127 V CC 220 V CC

CA (47,5 a 63 Hz) 100 a 240 V CA

Corrente suportada continuamente 2 A 2 A 2 A 2 A

Capacidade de interrupção Carga L/R < 20 ms 2 A / 1 A 0,5 A 0,15 A

Carga cos ϕ > 0,3 1 A

Reforçada

Alimentação

Tensão 24 a 250 V CC -20% / +10%

Consumo máximo < 16 W

Corrente de chamada < 10 A 10 ms

Taxa de ondulação aceitável 12%

Perda de tensão aceitável 100 ms

Bateria

Formato 1/2 AA de lítio 3,6 V

Garantia 10 anos Sepam energizado

8 anos Sepam desenergizado (1) Saídas a relé conforme a norma C37.90 cláusula 6.7, nível 30 A, 200 ms, 2000 operações.

(13)

1 Introdução

Características ambientais

Compatibilidade eletromagnética

Norma

Ajuste / Classe

Valor

Testes de emissão

Emissão de distúrbios de campos IEC 60255-25

EN 55022 A

Emissão de distúrbios conduzidos IEC 60255-25

EN 55022 A

Testes de imunidade – Distúrbios irradiados

Imunidade aos campos irradiados IEC 60255-22-3 10 V/m; 80 MHz - 1 GHz

IEC 61000-4-3 III 10 V/m; 80 MHz - 2 GHz

ANSI C37.90.2 35 V/m; 25 MHz - 1 GHz

Descarga eletrostática IEC 60255-22-2 8 kV ar; 6 kV contato

ANSI C37.90.3 8 kV ar; 4 kV contato

Imunidade aos campos magnéticos na freqüência da rede IEC 61000-4-8 4 30 A/m (permanente) - 300 A/m (1-3 s)

Testes de imunidade – Distúrbios conduzidos

Imunidade aos distúrbios de radiofreqüência conduzidos IEC 60255-22-6 III 10 V

Transientes elétricos rápidos IEC 60255-22-4 A e B 4 kV; 2,5 kHz / 2 kV; 5 kHz

IEC 61000-4-4 IV 4 kV; 2,5 kHz

ANSI C37.90.1 4 kV; 2,5 kHz

Onda oscilatória amortecida a 1 MHz IEC 60255-22-1 2,5 kV MC; 1 kV MD

ANSI C37.90.1 2,5 kV; 2,5 kV

Ondas de impulso IEC 61000-4-5 III 2 kV MC; 1 kV MD

Interrupções de tensão IEC 60255-11 100% durante 100 ms

Robustez mecânica

Norma

Ajuste / Classe

Valor

Energizado

Vibrações IEC 60255-21-1 2 1 Gn; 10 Hz - 150 Hz

IEC 60068-2-6 Fc 2 Hz - 13,2 Hz; a = ±1 mm

Choques IEC 60255-21-2 2 10 Gn / 11 ms

Abalos sísmicos IEC 60255-21-3 2 2 Gn horizontal

1 Gn vertical

Desenergizado

Vibrações IEC 60255-21-1 2 2 Gn; 10 Hz - 150 Hz

Choques IEC 60255-21-2 2 27 Gn / 11 ms

Trepidações IEC 60255-21-2 2 20 Gn / 16 ms

Suportabilidade climática

Norma

Ajuste / Classe

Valor

Na operação

Exposição ao frio IEC 60068-2-1 Ad -25°C

Exposição ao calor seco IEC 60068-2-2 Bd +70°C

Exposição contínua ao calor úmido IEC 60068-2-78 Cab 10 dias; 93% UR; 40°C

Névoa salina IEC 60068-2-52 Kb/2 6 dias

Influência da corrosão/teste 2 gás IEC 60068-2-60 21 dias; 75% UR; 25°C;

0,5 ppm H2S; 1 ppm SO2

Influência da corrosão/teste 4 gás IEC 60068-2-60 21 dias; 75% UR; 25°C;

0,01 ppm H2S; 0,2 ppm SO2; 0,2 ppm NO2; 0,01 ppm Cl2

Na estocagem (3)

Variação de temperatura com taxa de variação especificada IEC 60068-2-14 Nb -25°C a +70°C; 5°C/min

Exposição ao frio IEC 60068-2-1 Ab -25°C

Exposição ao calor seco IEC 60068-2-2 Bb +70°C

Exposição contínua ao calor úmido IEC 60068-2-78 Cab 56 dias; 93% UR; 40°C

IEC 60068-2-30 Db 6 dias; 95% UR; 55°C

Segurança

Norma

Ajuste / Classe

Valor

Testes de segurança do invólucro

Estanqueidade no painel frontal IEC 60529 IP52 Outras faces IP20

NEMA Tipo 12

Suportabilidade ao fogo IEC 60695-2-11 650°C com fio incandescente

Testes de segurança elétrica

Onda de impulso 1,2/50 µs IEC 60255-5 5 kV(1)

Rigidez dielétrica na freqüência industrial IEC 60255-5 2 kV 1mn(2)

ANSI C37.90 1 kV 1 min (saída de sinalização)

1,5 kV 1 min (saída de controle)

(14)

12

(15)

2 Funções de medição

Conteúdo

Entradas dos sensores

15 Parâmetros iniciais

16 Características 17

Processamento dos sinais medidos

19 Corrente de fase

Corrente residual

21 Demanda de corrente e demanda máxima de corrente

22 Tensão fase-fase

23 Tensão fase-neutro

24 Tensão residual

Tensão no ponto neutro

25 Tensão de seqüência positiva

26 Tensão de seqüência negativa

27 Freqüência 28

Potências ativa, reativa e aparente

29 Demanda máxima de potência ativa e reativa

Fator de potência

31 Energia ativa e reativa

32 Temperatura 33

Velocidade de rotação

34 Diagrama fasorial

35 Contexto de trip

Corrente de trip

36 Número de trips por sobrecorrente de fase

Número de trips por fuga à terra

37 Taxa de desbalanço / corrente de seqüência negativa

38 Distorção harmônica total de corrente

Distorção harmônica total de tensão

39 Defasagem angular

40 Oscilografia 41

Check de sincronismo: comparação das tensões

e contexto de não sincronismo

42 Capacidade térmica utilizada

Constante de tempo de resfriamento

43 Tempo de operação antes do trip

Tempo de espera após o trip

44

(16)

14

2 Funções de medição

Conteúdo

Defasagem da corrente de fase

48 Impedância de seqüência positiva aparente

Impedância entre fases aparente

49 Tensão de 3ª harmônica no ponto neutro

Tensão de 3ª harmônica residual

50 Capacitância 51

Corrente de desbalanço do capacitor

52 Supervisão TP

53 Código ANSI 60FL

Supervisão TC

55 Código ANSI 60

Supervisão dos circuitos de trip e de fechamento

56 Código ANSI 74

Supervisão dos circuitos de fechamento

e dos comandos de abertura e fechamento

57 Código ANSI 74

Supervisão da alimentação auxiliar

58 Corrente acumulada de curto

Número de operações

59 Tempo de operação

Tempo de carregamento da mola

60

(17)

2 Funções de medição

Entradas dos sensores

O Sepam série 80 possui entradas analógicas, que são conectadas aos sensores de medição requeridos para a aplicação:

b as entradas analógicas principais, disponíveis em todos os tipos de Sepam série 80:

v 3 entradas de corrente de fase l1, l2, l3 v 1 entrada de corrente residual l0 v 3 entradas de tensão de fase V1, V2, V3 v 1 entrada de tensão residual V0

b as entradas analógicas adicionais, que dependem do tipo de Sepam: v 3 entradas de corrente de fase adicionais l’1, l’2, l’3

v 1 entrada de corrente residual adicional l’0

v 3 entradas de tensão de fase adicionais V’1, V’2, V’3 v 1 entrada de tensão residual adicional V’0.

A tabela abaixo indica as entradas analógicas disponíveis em função do tipo de Sepam série 80.

Entradas dos sensores do Sepam G88.

S80, S81,

S82, S84

T81, T82,

M81, G82

T87, M87,

M88, G87,

G88

B80

B83

C86

Entradas de corrente de fase Canais principais l1, l2, l3 l1, l2, l3 l1, l2, l3 l1, l2, l3 l1, l2, l3 l1, l2, l3

Canais adicionais l’1, l’2, l’3

Entradas de corrente residual Canal principal l0 l0 l0 l0 l0 l0

Canal adicional l’0 l’0 l’0 l’0

Entradas de corrente de desbalanço para estágio de banco de capacitores

l’1, l’2, l’3, l’0

Entradas de tensão de fase Canais principais V1, V2, V3 ou U21, U32 V1, V2, V3 ou U21, U32 V1, V2, V3 ou U21, U32 V1, V2, V3 ou U21, U32 V1, V2, V3 ou U21, U32 V1, V2, V3 ou U21, U32

Canais adicionais V’1 ou U’21 V’1, V’2, V’3

ou U’21, U’32

Entradas de tensão residual Canal principal V0 V0 V0 V0 (1) _V0 _V0

Canal adicional V’0

Entradas de temperatura (no módulo MET148-2)

T1 a T16 T1 a T16 T1 a T16

Nota: por extensão, uma medição (corrente ou tensão) adicional é um valor medido por canal analógico adicional. (1) Disponível com tensão de fase U21, U32.

(18)

16

2 Funções de medição

Parâmetros iniciais

Os parâmetros iniciais definem as características dos sensores de medição conectados ao Sepam e determinam a performance das funções de medição e proteção utilizadas. São acessíveis através das abas “Características iniciais”, “Supervisão TC-TP” e “Características especiais” do software de configuração e de operação SFT2841.

Parâmetros iniciais

Seleção

Valor

In, I'n Corrente de fase nominal (corrente primária do sensor)

2 ou 3 TC 1 A / 5 A 1 A a 6250 A

3 sensores LPCT 25 A a 3150 A (1)

I’n Ajuste do sensor, corrente de desbalanço (aplicação capacitor)

TC 1 A / 2 A / 5 A 1 A a 30 A

Ib Corrente de base, corresponde à potência nominal do equipamento

0,2 a 1,3 In

I'b Corrente de base nos canais adicionais (não ajustável)

Aplicações com transformador I'b= Ib x Un1/Un2

Outras aplicações I'b = Ib

In0, I'n0 Corrente residual nominal Soma das 3 correntes de fase Ver In(I'n) corrente de fase nominal

Toróide CSH120 ou CSH200 Ajuste 2 A ou 20 A

TC 1 A/5 A + toróide CSH30 1 A a 6250 A

Toróide + ACE990

(a relação do toróide 1/n deve ser semelhante a 50y n y 1500)

Segundo corrente a ser monitorada e a utilização de ACE990

Unp, U’np

Tensão fase-fase nominal primária (Vnp: tensão

fase-neutro nominal primária Vnp = Unp/3) 220 V a 250 kV

Uns, U’ns

Tensão fase-fase nominal secundária 3 TP: V1, V2, V3 90 a 230 V

2 TP: U21, U32 90 a 120 V

1 TP: U21 90 a 120 V

1 TP: V1 90 a 230 V

Uns0, U’ns0

Tensão secundária para uma tensão primária

Unp/3 Uns/3 ou Uns/3

Vntp Tensão primária do transformador de tensão no ponto neutro (aplicação gerador)

220 V a 250 kV

Vnts Tensão secundária do transformador de tensão no ponto neutro (aplicação gerador)

57,7 V a 133 V

fn Freqüência nominal 50 Hz ou 60 Hz

Seqüência das fases 1-2-3 ou 1-3-2

Período de integração (para demanda de corrente e demanda máxima de corrente e de potência)

5, 10, 15, 30, 60 min

Medição da energia por pulso Incrementa a energia ativa 0,1 kWh a 5 MWh

Incrementa a energia reativa 0,1 kvarh a 5 Mvarh

P Potência nominal do transformador 100 kVA a 999 MVA

Un1 Tensão nominal enrolamento 1 (lado canal principal: I)

220 V a 220 kV

Un2 Tensão nominal enrolamento 2 (lado canal adicional: I')

220 V a 440 kV

In1 Corrente nominal enrolamento 1 (não ajustável) In1 = P/(3.Un1)

In2 Corrente nominal enrolamento 2 (não ajustável) In2 = P/(3.Un2)

Defasagem fasorial 0 a 11

Ωn Velocidade nominal (motor, gerador) 100 a 3600 rpm

R Número de pulsos / volta (para ganho de velocidade) 1 a 1800 (Ωn x R/60 y 1500)

Ajuste de velocidade zero 5 a 20% de Ωn

Número de estágios de banco de capacitores 1 a 4

Conexão dos estágios de banco de capacitores Estrela / Triângulo

Seqüência de estágios Estágio 1 1

Estágio 2 1, 2

Estágio 3 1, 2, 3, 4

Estágio 4 1, 2, 3, 4, 6, 8

(19)

2 Funções de medição

Características

Funções

Faixa de medição

Precisão

(1)

_{MSA141 Memorização}

Medições

Corrente de fase 0,02 a 40 In ±0,5% b

Corrente residual Calculada 0,005 a 40 In ±1% b

Medida 0,005 a 20 In0 ±1% b

Demanda de corrente 0,02 a 40 In ±0,5%

Demanda máxima de corrente 0,02 a 40 In ±0,5% v

Tensão fase-fase Canais principais (U) 0,05 a 1,2 Unp ±0,5% b

Canais adicionais (U’) 0,05 a 1,2 Unp ±1%

Tensão fase-neutro Canais principais (V) 0,05 a 1,2 Vnp ±0,5% b

Canais adicionais (V’) 0,05 a 1,2 Vnp ±1%

Tensão residual 0,015 a 3 Vnp ±1%

Tensão no ponto neutro 0,015 a 3 Vntp ±1%

Tensão seq. positiva 0,05 a 1,2 Vnp ±2%

Tensão seq. negativa 0,05 a 1,2 Vnp ±2%

Freqüência Canais principais (f) 25 a 65 Hz ±0,01 Hz b

Canais adicionais (f’) 45 a 55 Hz (fn = 50 Hz) 55 a 65 Hz (fn = 60 Hz)

±0,05 Hz

Potência ativa (total ou por fase) 0,008 Sn a 999 MW ±1% b

Potência reativa (total ou por fase) 0,008 Sn a 999 Mvar ±1% b

Potência aparente (total ou por fase) 0,008 Sn a 999 MVA ±1% b

Demanda máxima de potência ativa 0,008 Sn a 999 MW ±1% v

Demanda máxima de potência reativa 0,008 Sn a 999 Mvar ±1% v

Fator de potência -1 a +1 (CAP/IND) ±0,01 b

Energia ativa calculada 0 a 2,1.108_MW.h _{±1% ±1 dígito} _{v v}

Energia reativa calculada 0 a 2,1.108_Mvar.h _{±1% ±1 dígito} _{v v}

Temperatura -30 a +200°C ou -22 a +392°F ±1°C de +20 a +140°C b

Velocidade de rotação 0 a 7200 rpm ±1 rpm

Assistente de diagnóstico da rede

Contexto de trip v

Corrente de trip 0,02 a 40 In ±5% v

Número de trips 0 a 65535 - v v

Taxa de desbalanço / corrente seq. negativa 1 a 500% de Ib ±2%

Taxa de distorção harmônico em corrente 0 a 100% ±1%

Taxa de distorção harmônico em tensão 0 a 100% ±1%

Defasagem angular ϕ0 (entre V0 e I0) 0 a 359° ±2°

Defasagem angular ϕ1, ϕ2, ϕ3 (entre V e I) 0 a 359° ±2°

Oscilografia v

Diferença de amplitude 0 a 1,2 Usync1 ±1%

Taxa de variação de freqüência 0 a 10 Hz ±0,5 Hz

Diferença de fase 0 a 359° ±2°

Contexto de não sincronismo v

b disponível em módulo de saída analógica MSA141, segundo a configuração v v memorizado na interrupção da alimentação auxiliar, mesmo sem a bateria v memorizado na interrupção da alimentação auxiliar devido à bateria. (1) Precisões típicas, ver detalhes nas páginas seguintes.

(20)

18

2 Funções de medição

Características

Funções

Faixa de medição

Precisão

(1)

_{MSA141 Memorização}

Assistente de diagnóstico da máquina

Capacidade térmica utilizada 0 a 800%

(100% para I fase = Ib)

±1% b v v

Tempo de operação restante antes do trip por sobrecarga 0 a 999 min ±1 min

Tempo de espera após trip por sobrecarga 0 a 999 min ±1 min

Contador de horas de funcionamento / tempo de operação 0 a 65535 horas ±1% ou ±0,5 h v v

Corrente de partida 1,2 Ib a 40 In ±5% v

Tempo de partida 0 a 300 s ±300 ms v

Número de partidas antes da inibição 0 a 60

-Tempo de inibição da partida 0 a 360 min ±1 min

Corrente diferencial 0,015 a 40 In ±1%

Corrente de restrição 0,015 a 40 In ±1%

Defasagem angular θ1, θ2, θ3 (entre I e I') 0 a 359° ±2°

Impedância aparente Zd, Z21, Z32, Z13 0 a 200 kΩ ±5%

Tensão de 3ª harmônica, ponto neutro 0,2 a 30% de Vnp ±1%

Tensão de 3ª harmônica, residual 0,2 a 90% de Vnp ±1%

Capacitância 0 a 30 F ±5%

Corrente de desbalanço do capacitor 0,02 a 40 I’n ±5%

Assistente de diagnóstico do disjuntor

Corrente acumulada de curto 0 a 65535 kA2 _±10% _{v v}

Número de operações 0 a 4.109 _- _{v v}

Tempo de operação 20 a 100ms ±1 ms v v

Tempo de carregamento da mola 1 a 20 s ±0,5 s v v

Número de extrações 0 a 65535 - v v

b disponível em módulo de saída analógica MSA141, segundo a configuração v memorizado na interrupção da alimentação auxiliar, mesmo sem a bateria v memorizado na interrupção da alimentação auxiliar devido à bateria. (1) Precisões típicas, ver detalhes nas páginas seguintes.

(21)

2 Funções de medição

Processamento dos sinais medidos

Grandezas físicas medidas

O Sepam mede as seguintes grandezas físicas: b correntes de fase (3I)

b corrente residual (I0) b tensões de fase (3V) b tensão residual (V0).

Cada sinal físico medido é tratado pelo Sepam para dispor de todas as grandezas necessárias às funções de medição, de diagnóstico e de proteção.

As tabelas abaixo indicam, para cada função, o tipo de grandeza utilizada, elaborado a partir dos sinais físicos medidos, com:

b RMS = valor RMS até o harmônico 13

b H1 = componente 50 Hz ou 60 Hz da fundamental

b ΣH1 = soma fasorial dos componentes da fundamental das três fases b H3 = componente de 3ª harmônica

b ΣH3 = soma fasorial dos componentes de 3ª harmônica das três fases.

Grandezas elaboradas pelo Sepam a partir dos sinais físicos medidos.

Grandezas utilizadas pelas funções

de medição e de diagnóstico

3I

I0

3V

V0

Medições RMS H1 ΣH1 H1 RMS H1 ΣH1 ΣH3 H1 H3

Corrente de fase RMS I1,I2,I3 b

Corrente residual calculada I0Σ b

Demanda de corrente I1, I2, I3 b

Demanda máxima de corrente IM1,IM2,IM3 b

Correntes residuais medidas I0, I'0 b

Tensão U21, U32, U13, V1, V2, V3, U’21, U’32, U’13, V’1, V2’, V’3 b

Tensão residual V0 v v

Tensão seq. positiva Vd / direção de rotação b

Tensão seq. negativa Vi b

Freqüência f b

Potência ativa P, P1, P2, P3 b b

Potência reativa Q, Q1, Q2, Q3 b b

Potência aparente S, S1, S2, S3 b b

Demanda máxima de potência PM, QM b b

Fator de potência b b

Energia ativa e reativa calculada (± W.h, ± var.h) b b

Corrente de fase RMS I'1,I'2,I'3 b

Corrente residual calculada I'0Σ b

Tensão no ponto neutro Vnt b

Diagnóstico da rede e da máquina

Corrente de trip TripI1, TripI2, TripI3 b

Taxa de desbalanço / corrente seq. negativa Ii b

Taxa de distorção harmônica da corrente Ithd b b

Taxa de distorção harmônica da tensão Uthd b b

Defasagem angular ϕ0, ϕ'0, ϕ0Σ b b v v

Defasagem angular ϕ1, ϕ2, ϕ3 b b

Capacidade térmica utilizada b

Taxa de desbalanço / corrente seq. negativa I'i b

Corrente diferencial Idiff1, Idiff2, Idiff3 b

Corrente de restrição It1, It2, It3 b

Ângulo entre corrente I e I' b

(22)

20

2 Funções de medição

Processamento dos sinais medidos

Grandezas utilizadas pelas funções de

proteção

3I

I0

3V

V0

Proteções Cód. ANSI RMS H1 ΣH1 H1 RMS H1 ΣH1 ΣH3 H1 H3 Sobrecorrente de fase 50/51 b Fuga à terra Terra sensível 50N/51N 50G/51G v v Falha do disjuntor 50BF b

Desbalanço / corrente de seqüência negativa 46 b

Sobrecarga térmica 49RMS b

Sobrecarga térmica na máquina 49RMS b

Sobrecarga térmica nos capacitores 49RMS b

Desbalanço no banco de capacitores 51C b

Diferencial de fuga à terra restrita 64REF b b

Diferencial do transformador (2 enrolamentos) 87T b

Diferencial da máquina 87M b

Direcional de sobrecorrente de fase 67 b b

Direcional de fuga à terra 67N/67NC v v v v

Direcional de sobrepotência ativa 32P b b

Direcional de sobrepotência reativa 32Q b b

Direcional de subpotência ativa 37P b b

Subcorrente de fase 37 b

Partida longa, rotor bloqueado 48/51LR b

Partidas por hora 66 b

Perda de excitação (subimpedância) 40 b b

Perda de sincronismo 78 PS b b

Sobrecorrente com restrição de tensão 50V/51V b b

Subimpedância 21B b b

Energização acidental 50/27 b b

Subtensão de 3ª harmônica / 100% fuga à terra do estator

27TN/64G2

64G v b

Sobrefluxo (V/Hz) 24 b

Subtensão seq. positiva 27D b

Subtensão remanente 27R b

Subtensão (fase-fase ou fase-neutro) 27 b

Sobretensão (fase-fase ou fase-neutro 59 b

Deslocamento de tensão de neutro 59N v v

Sobretensão de seqüência negativa 47 b

Sobrefreqüência 81H b

Subfreqüência 81L b

Variação de freqüência por tempo 81R b

b básico

v segundo os sensores de medição conectados.

Seqüência das fases

A direção de rotação das 3 fases da rede é 1-2-3 ou 1-3-2, o comando de sucessão das fases em rotação na direção trigonométrica.

A direção de rotação das fases deve ser configurada para obter um cálculo correto dos componentes simétricos (Vd, Vi, V0Σ, Id, Ii, I0Σ).

Direção de rotação das fases 1-2-3.

(23)

2 Funções de medição

Corrente de fase

Corrente residual

Corrente de fase

Funcionamento

Esta função fornece o valor eﬁcaz das correntes de fases: b I1: corrente de fase 1

b I2: corrente de fase 2 canais principais b I3: corrente de fase 3

b I’1: corrente de fase 1

b I’2: corrente de fase 2 canais adicionais b I’3: corrente de fase 3

Baseia-se na medição da corrente RMS e considera os harmônicos até 13ª ordem. Diferentes tipos de sensores podem ser utilizados para medir a corrente de fase: b transformadores de corrente 1 A ou 5 A

b sensores de corrente tipo LPCT (Low Power Current Transducer).

Leitura

Estas medições são acessíveis:

b pelo display do Sepam utilizando a tecla b na tela de um PC com o software SFT2841 b pela comunicação

b por conversor analógico com a opção MSA141.

Características

Faixa de medição 0,02 a 40 In (1) Unidade A ou kA Resolução 0,1 A Precisão ±0,5% típico (2) ±1% de 0,3 a 1,5 In ±2% de 0,1 a 0,3 In

Formato do display 3 dígitos significativos

Período de atualização 1 segundo (típico)

(1) In corrente nominal definida no ajuste dos parâmetros iniciais. (2) A In, nas condições de referência (IEC 60255-6).

Corrente residual

Funcionamento

Esta função fornece o valor eﬁcaz da corrente residual. Baseia-se na medição da fundamental.

Em função do tipo de Sepam e dos sensores conectados, 4 valores de corrente residual são disponíveis:

b 2 correntes residuais I0Σ e I’0Σ, calculadas pela soma fasorial das 3 correntes de fase

b 2 correntes residuais I0 e I’0 medidas.

Diferentes tipos de sensores podem ser utilizados para medir a corrente residual: b toróide especíﬁco CSH120 ou CSH200

b transformador de corrente clássico 1 A ou 5 A com adaptador toroidal CSH30 b toróide qualquer com adaptador ACE990.

Leitura

Características

Faixa de medição I0Σ ou I’0Σ 0,005 a 40 In(1)

I0 ou I’0 medida por toróide CSH Ajuste In0 = 2 A 0,005 a 20 In0 (1)

In0 = 20 A 0,005 a 20 In0 (1)

I0 ou I’0 medida por toróide com ACE990 0,005 a 20 In0 (1)

I0 ou I’0 medida por TC com adaptador CSH30 0,005 a 20 In0 (1)

Unidade A ou kA

}

(24)

22

2 Funções de medição

Demanda de corrente e

demanda máxima de corrente

Funcionamento

As demandas de corrente e as demandas máximas de corrente são calculadas a partir das 3 correntes de fases I1, I2 e I3:

b a demanda de corrente é calculada em um período de 5 a 60 minutos conﬁgurável b a demanda máxima de corrente é o maior valor da demanda de corrente e permite conhecer a corrente absorvida durante os picos de carga.

As demandas máximas de corrente podem retornar a zero. Elas são memorizadas na interrupção da alimentação.

Leitura

b pelo display do Sepam utilizando a tecla b na tela de um PC com o software SFT2841 b pela comunicação.

Reset

b pressione a tecla do display de Sepam quando uma demanda máxima de corrente for visualizada

b pelo comando “clear” do software SFT2841 b pela comunicação (TC4).

Características

Faixa de medição 0,02 a 40 In (1) Unidade A ou kA Resolução 0,1 A Precisão ±0,5% típico (2) ±1% de 0,3 a 1,5 In ±2% de 0,1 a 0,3 In

Período de integração 5, 10, 15, 30, 60 min

(1) In, corrente nominal definida no ajuste dos parâmetros iniciais. (2) A In, nas condições de referência (IEC 60255-6).

Equivalências TS/TC para cada protocolo

Modbus DNP3 IEC 60870-5-103 IEC 61850

TC Binary Output ASDU, FUN, INF LN.DO.DA

TC4 BO12 - MSTA1.RsMaxA.ctlVal

(25)

2 Funções de medição

Tensão fase-fase

Funcionamento

Esta função fornece o valor eﬁcaz da fundamental 50 Hz ou 60 Hz: b das tensões fase-fase principais:

v , tensão entre as fases 2 e 1 v , tensão entre as fases 3 e 2 v , tensão entre as fases 1 e 3. b das tensões fase-fase adicionais:

v , tensão entre as fases 2 e 1 v , tensão entre as fases 3 e 2 v , tensão entre as fases 1 e 3.

Leitura

Características

Rede 1-2-3: tensões fase-neutro e fase-fase.

Rede 1-3-2: tensões fase-neutro e fase-fase.

Faixa de medição 0,05 a 1,2 Unp (1)

Unidade V ou kV

Resolução 1 V

Precisão ±0,5% típico (2)_{canais principais}

±1% típico(2)_{canais adicionais}

±1% de 0,5 a 1,2 Unp ±2% de 0,06 a 0,5 Unp Formato do display 3 dígitos significativos Período de atualização 1 segundo (típico)

(1) Unp, tensão nominal primária definida no ajuste dos parâmetros iniciais. (2) A Unp, nas condições de referência (IEC 60255-6).

U21=V1–V2 ( ) U32=V2–V3 ( ) U13=V3–V1 ( ) U

′

21=V

′

1–V

′

2 ( ) U

′

32=V

′

2–V

′

3 ( ) U

′

13=V

′

3–V

′

1 ( )

(26)

24

2 Funções de medição

Tensão fase-neutro

Funcionamento

Esta função fornece o valor eﬁcaz da fundamental 50 Hz ou 60 Hz: b das tensões fase-neutro principais V1, V2, V3 medidas nas fases 1, 2 e 3 b das tensões fase-neutro adicionais V’1, V’2, e V’3 medidas nas fases 1, 2, e 3.

Leitura

Características

Faixa de medição 0,05 a 1,2 Vnp (1)

Unidade V ou kV

Resolução 1 V

Precisão ±0,5% típico (2)_{canais principais}

±1% típico(2)_{canais adicionais}

±1% de 0,5 a 1,2 Vnp ±2% de 0,06 a 0,5 Vnp Formato do display 3 dígitos significativos Período de atualização 1 segundo (típico) (1) Vnp: tensão fase-neutro nominal primária (Vnp = Unp/3). (2) A Vnp, nas condições de referência (IEC 60255-6).

(27)

2 Funções de medição

Tensão residual

Tensão no ponto neutro

Tensão residual

Funcionamento

Esta função fornece o valor: b da tensão residual principal b da tensão residual adicional O valor da tensão residual é:

b medido através de um TP em estrela/triângulo aberto b calculada por soma interna das 3 tensões de fase.

Baseia-se na medição da fundamental 50 Hz ou 60 Hz das tensões.

Leitura

Esta medição é acessível:

Características

Faixa de medição 0,015 a 3 Vnp (1) Unidade V ou kV Resolução 1 V Precisão ±1% de 0,5 a 3 Vnp ±2% de 0,05 a 0,5 Vnp ±5% de 0,02 a 0,05 Vnp

(1) Vnp: tensão fase-neutro nominal primária (Vnp = Unp/3).

Tensão no ponto neutro

Funcionamento

Esta função fornece o valor da tensão Vnt, medida no ponto neutro de um gerador ou de um motor pelo TP dedicado:

Leitura

Características

Faixa de medição 0,015 Vnp a 3 Vntp (1) Unidade V ou kV Resolução 1 V Precisão ±1% de 0,5 a 3 Vntp ±2% de 0,05 a 0,5 Vntp ±5% de 0,02 a 0,05 Vntp

(1) Vntp: tensão primária do transformador de ponto neutro.

V0= V1+V2+V3 V

′

0= V

′

1+V

′

2+V

′

3

(28)

26

2 Funções de medição

Tensão de seqüência positiva

Funcionamento

Esta função calcula o valor da tensão de seqüência positiva principal Vd: b pelas 3 tensões fase-neutro principais:

v direção de rotação das fases 1-2-3:

v direção de rotação das fases 1-3-2: b ou pelas 2 tensões fase-fase principais: v direção de rotação das fases 1-2-3:

com

A tensão de seqüência positiva adicional V’d é calculada da mesma maneira: b pelas 3 tensões fase-neutro adicionais V’1, V’2 e V’3

b ou pelas 2 tensões fase-fase adicionais U’21 e U’32.

Leitura

Características

Faixa de medição 0,05 a 1,2 Vnp (1) Unidade V ou kV Resolução 1 V Precisão ±2% a Vnp

Vd 1 3 ---×(V1+aV2+a2V3) = Vd 1 3 ---×(V1+a2V2+aV3) = Vd 1 3 ---×(U21–a2U32) = Vd 1 3 ---×(U21–aU32) = a e j2π 3 ---=

(29)

2 Funções de medição

Tensão de seqüência negativa

Funcionamento

Esta função calcula o valor da tensão de seqüência negativa principal Vi: b pelas 3 tensões fase-neutro principais:

v direção de rotação das fases 1-3-2: b ou pelas 2 tensões fase-fase principais: v direção de rotação das fases 1-2-3:

com

A tensão de seqüência negativa adicional V’i é calculada da mesma maneira: b pelas 3 tensões fase-neutro adicionais V’1, V’2 e V’3

b ou pelas 2 tensões fase-fase adicionais U’21 e U’32.

Leitura

Características

Faixa de medição 0,05 a 1,2 Vnp (1) Unidade V ou kV Resolução 1 V Precisão ±2% a Vnp

Vi 1 3 ---×(V1+a2V2+aV3) = Vi 1 3 ---×(V1+aV2+a2V3) = Vi 1 3 ---×(U21–aU32) = Vi 1 3 ---×(U21–a2U32) = a e j2π 3 ---=

(30)

28

2 Funções de medição

Freqüência

Funcionamento

Esta função fornece o valor da freqüência f. A freqüência f é medida:

b a partir de U21 ou V1, se uma única tensão fase-fase estiver conectada no Sepam b a partir da tensão de seqüência positiva nos outros casos.

A freqüência f não será medida se:

b a tensão U21 (ou V1) ou a tensão de seqüência positiva Vd for menor que 40% de Un

b a freqüência f estiver fora da faixa de medição.

A medição da freqüência f’ é calculada seguindo o mesmo princípio a partir de V’d ou U’21 ou V’1

Leitura

Características

Canais principais Freqüência nominal fn 50 Hz, 60 Hz Faixa 25 a 65 Hz Resolução(1) _{0,01 Hz} Precisão (2) _{±0,01 Hz}

Canais adicionais Freqüência nominal fn 50 Hz, 60 Hz Faixa 45 a 55 Hz (fn = 50 Hz) 55 a 65 Hz (fn = 60 Hz) Resolução(1) _{0,01 Hz} Precisão (2) _{±0,05 Hz}

(1) No SFT2841.

(31)

2 Funções de medição

Potências ativa, reativa e aparente

Funcionamento

As potências são calculadas a partir das correntes de fases I1, I2 e I3: b potência ativa = 3.U.I cos ϕ

b potência reativa = 3.U.I.sin ϕ b potência aparente = 3.U.I.

Em função dos sensores conectados, o cálculo das potências baseia-se no método dos 2 ou 3 wattímetros (ver tabela abaixo).

O método dos 2 wattímetros é preciso na ausência de corrente residual, e não é aplicável se o neutro for distribuído.

O método dos 3 wattímetros permite o cálculo exato das potências trifásicas e fase a fase em todos os casos, com neutro distribuído ou não.

Conexão dos canais de tensão

Conexão dos canais de corrente principais

Método de cálculo de P, Q, S Potência por fase P1, P2, P3 Q1, Q2, Q3 S1, S2, S3

3 V I1, I2, I3 3 wattímetros Disponível

I1, I3 2 wattímetros Indisponível

U32, U21 + V0 I1, I2, I3 3 wattímetros Disponível

I1, I3 2 wattímetros Indisponível

U32, U21 sem V0 I1, I2, I3 ou I1, I3 2 wattímetros Indisponível

U21 I1, I2, I3 ou I1, I3 2 wattímetros

A rede é considerada equilibrada em tensão

Indisponível

V1 I1, I2, I3 ou I1, I3 Sem cálculo P1, Q1, S1 somente

Cálculo das potências

b pelo método dos 3 wattímetros:

b pelo método dos 2 wattímetros:

b .

Por convenção, considera-se que: b pelo circuito alimentador (1)_:

v uma potência exportada pelo barramento é positiva v uma potência fornecida ao barramento é negativa.

b pelo circuito de entrada (1)_:

v uma potência fornecida ao barramento é positiva v uma potência exportada pelo barramento é negativa.

(1) Escolha a ser ajustada nos parâmetros iniciais.

P = V1 I1cos(V1 I1, )+V2 I2cos(V2 I2, )+V3 I3cos(V3 I3, ) Q = V1 I1sin(V1 I1, )+V2 I2sin(V2 I2, )+V3 I3sin(V3 I3, )

P = U21 I1cos(U21 I1, )–U32 I3cos(U32 I3, ) Q = U21 I1sin(U21 I1, )–U32 I3sin(U32 I3, )

S = P2+Q2

+ direção do fluxo

(32)

30

2 Funções de medição

Potências ativa, reativa e aparente

Leitura

Características

Potência ativa P, P1, P2, P3 Potência reativa Q, Q1, Q2, Q3 Potência aparente S, S1, S2, S3

Faixa de medição ±(0,8% Sn aa 999 MW) (1) _{±(0,8% Sn a 999 Mvar)} (1) _{0,8% Sn a 999 MVA} (1)

Unidade kW, MW kvar, Mvar kVA, MVA

Resolução 0,1 kW 0,1 kvar 0,1 kVA

Precisão ±1% de 0,3 a 1,5 Sn (2) ±3% de 0,1 a 0,3 Sn (2) ±1% de 0,3 a 1,5 Sn (3) ±3% de 0,1 a 0,3 Sn (3) ±1% de 0,3 a 1,5 Sn ±3% de 0,1 a 0,3 Sn Formato do display 3 dígitos significativos 3 dígitos significativos 3 dígitos significativos

Período de atualização 1 segundo (típico) 1 segundo (típico) 1 segundo (típico)

(1) Sn = 3Unp.In.

(2) A In, Unp, cos ϕ > 0,8 nas condições de referência (IEC 60255-6). (3) A In, Unp, cos ϕ < 0,6 nas condições de referência (IEC 60255-6).

(33)

2 Funções de medição

Demanda máxima de potência

ativa e reativa

Fator de potência (cos

ϕ)

Demanda máxima de potência ativa e reativa

Funcionamento

Esta função fornece o maior valor médio da demanda ativa ou reativa depois do último reset.

Estes valores são atualizados após cada “período de integração”, período ajustável de 5 a 60 min (período comum com os picos de demanda de corrente de fase). Estes valores são memorizados em caso de interrupção da alimentação.

Leitura

Reset

b pela tecla do display do Sepam, se uma demanda for visualizada b pelo comando “clear” do software SFT2841

b pela comunicação (TC5).

Características

Potência ativa Potência reativa

Faixa de medição ±(1,5% Sn a 999 MW) (1) _{±(1,5% Sn a 999 Mvar)} (1)

Unidade kW, MW kvar, Mvar

Resolução 0,1 kW 0,1 kvar

Precisão ±1%, típico (2) _{±1% típico} (3)

Formato do display 3 dígitos significativos 3 dígitos significativos Período de integração 5, 10, 15, 30, 60 min 5, 10, 15, 30, 60 min (1) Sn = 3Unp.In.

(2) A In, Unp, cos ϕ > 0,8 nas condições de referência (IEC 60255-6). (3) A In, Unp, cos ϕ < 0,6 nas condições de referência (IEC 60255-6).

Equivalências TS/TC para cada protocolo

Modbus DNP3 IEC 60870-5-103 IEC 61850

TC Binary Output ASDU, FUN, INF LN.DO.DA

TC5 BO14 - MSTA1.RsMaxPwr.ctlVal

Fator de potência (cos

ϕ)

Funcionamento

O fator de potência é definido por: .

Ele expressa a defasagem angular entre as correntes de fases e as tensões fase-neutro.

Os sinais + e -, assim como as indicações IND (indutiva) e CAP (capacitiva) indicam a direção do fluxo da energia, como também a natureza das cargas.

Leitura

Características

Faixa de medição -1 a 1 IND/CAP

Resolução 0,01

Precisão (1) _{0,01 típico}

(1) A In, Unp, cos ϕ > 0,8 nas condições de referência (IEC 60255-6). clear

ϕ

(34)

32

2 Funções de medição

Energia ativa e reativa

Energia ativa e reativa calculada

Funcionamento

Esta função fornece os valores de energia ativa e reativa, calculados a partir das tensões e da correntes I1, I2, I3:

b uma medição para a energia que transita em uma direção b uma medição para a energia que transita na direção oposta. Baseia-se na medição da fundamental.

Estas medições são memorizadas em caso de interrupção da alimentação.

Leitura

Características

Energia ativa Energia reativa

Capacidade de medição 0 a 2,1 108_MW.h _{0 a 2,1 10}8_Mvar.h

Unidade MW.h Mvar.h

Resolução 0,1 MW.h 0,1 Mvar.h

Precisão ±1% típico (1) _{±1% típico} (1)

Formato do display 10 dígitos significativos 10 dígitos significativos (1) A In, Unp, cos ϕ > 0,8 nas condições de referência (IEC 60255-6).

Energia ativa e reativa por medição de pulso

Funcionamento

Esta função permite a medição da energia através das entradas lógicas. Um incremento de energia é associado a cada entrada (a ajustar nos parâmetros iniciais). A cada pulso de entrada, o incremento é adicionado à medição. 4 entradas e 4 medições são disponíveis:

b energia ativa positiva e negativa b energia reativa positiva e negativa.

Estas medições são memorizadas em caso de interrupção da alimentação.

Leitura

b na tela de um PC com o software SFT2841 b pela comunicação.

Características

Energia ativa Energia reativa

Capacidade de medição 0 a 2,1 108_MW.h _{0 a 2,1 10}8_Mvar.h

Unidade MW.h Mvar.h

Resolução 0,1 MW.h 0,1 Mvar.h

Formato do display 10 dígitos significativos 10 dígitos significativos

Incremento 0,1 kW.h a 5 MW 0,1 kvar.h a 5 Mvar.h