REJ 525 - VF servis

Kombinovaná nadproudová
a zemní ochrana
REJ 525
1MRS 751205-MBG CZ
Str. 1
Vydáno: červen 1999
České vydání: 9.2.2000
Stav: nový dokument
Data mohou být změněna bez předchozího oznámení
Charakteristické vlastnosti
Třífázový nadproudový stupeň s nízkým nastavením
s časově nezávislou charakteristikou nebo
s inverzně závislou charakteristikou (IDMT)
•
Dva přepínací signalizační výstupní kontakty
•
Čtyři měřicí proudové vstupy
•
Třífázový
nadproudový
stupeň
s
vysokým
nastavením s mžikovou nebo časově nezávislou
charakteristikou
•
Galvanicky izolovaný binární vstup se širokým
rozsahem vstupního napětí
•
•
Nesměrový zemní stupeň s nízkým nastavením
s časově
nezávislou
charakteristikou
nebo
s inverzně závislou charakteristikou (IDMT)
Funkce výstupních kontaktů snadno
vatelná pro požadované užití
•
Optický PC konektor pro obousměrnou datovou
komunikaci (na čelním panelu) a konektor RS-485
pro komunikaci se systémem (na zadním panelu)
•
Nepřetržitá samočinná kontrola HW a SW vybavení.
Při vyhodnocení trvalé poruchy jsou všechny stupně
a všechny výstupy ochran blokovány
•
Uživatelem volitelná jmenovitá frekvence 50/60 Hz
•
konfiguro-
•
Nesměrový zemní stupeň s vysokým nastavením
s mžikovou nebo časově nezávislou charakteristikou
•
Jednotka ochrany při selhání vypínače (CBFP)
•
Systém ovládání MMI s alfanumerickým
displejem a ovládacími tlačítky
•
Poruchový zapisovač
•
•
Uživatelem volitelné heslo pro chránění systému
ovládání MMI
Nastavené hodnoty ochrany lze modifikovat přes
rozhraní MMI nebo pomocí osobního počítače
(software k dispozici zdarma)
•
Zobrazení primárních hodnot
•
Hodnoty nastavení jsou uloženy v energeticky
nezávislé paměti
•
Dva zapínací výkonové výstupní kontakty
LCD
Aplikace
Kombinovaná nadproudová a zemní ochrana REJ 525 je
sekundární relé, které je připojené k proudovým transformátorům chráněného objektu. Jednotka třífázové
nadproudové ochrany a jednotka zemní ochrany
nepřetržitě měří fázové proudy a nulový proud chráněného objektu. Při detekci poruchy dojde v souladu
s aplikačním návrhem a aplikační konfigurací funkcí
ochrany k popudům, k vypnutí vypínače, k aktivaci
výstražných hlášení (alarmů) a k záznamu dat poruchy.
Ochranné funkce jsou navzájem nezávislé a mají své
vlastní skupiny nastavených hodnot a vlastní záznam
dat..
REJ 525
1MRS 751205-MBG CZ
Strana 2
Kombinovaná nadproudová
a zemní ochrana
ABB Automation
Provedení
Ochrana sestává z nadproudových stupňů s nízkým
a vysokým nastavením, ze zemní ochrany s nízkým
a vysokým nastavením a ochrany při selhání vypínače.
Dále ochrana zahrnuje systém ovládání MMI, systém
samočinné kontroly a poruchový zapisovač.
Jednotka nadproudové ochrany
Jestliže fázové proudy překročí nastavenou popudovou
hodnotu proudu stupně s nízkým nastavením I>, je
spuštěna jednotka nadproudové ochrany, která po
přednastaveném čase ~55ms aktivuje popudový signál.
Nadproudový stupeň zapůsobí po uplynutí nastaveného
času při časově nezávislé charakteristice nebo po
uplynutí vypočteného času v případě závislé
charakteristiky. Stejným způsobem je spuštěna jednotka
nadproudové ochrany u stupně s vysokým nastavením
I>>. Při překročení nastavené popudové hodnoty proudu
jednotka aktivuje popudový signál po přednastaveném
čase ~30ms. Jednotka nadproudové ochrany působí
(vypíná) po uplynutí nastaveného vypínacího času.
Stupeň s nízkým nastavením jednotky nadproudové
ochrany může mít zvolenou časově nezávislou
charakteristiku nebo časově závislou charakteristiku
s definovaným minimálním časem (IDMT). Při navolené
charakteristice IDMT je k dispozici šest skupin křivek
závislosti čas/proud. Čtyři skupiny odpovídají normám BS
142 a IEC 255 a nazývají se „normálně závislá“, „velmi
závislá“, „extrémně závislá“ a „dlouhodobě závislá“. Dvě
doplňkové skupiny inverzně závislých časových křivek se
nazývají křivky „RI“ a „RD“.
Funkci se závislým časovým zpožděním u stupně I> lze
blokovat při popudu stupně I>>. V tomto případě je
vypínací čas určen nastavením času u stupně I>>.
Pokud není stupeň I>> využitý, lze ho zcela vyřadit
z činnosti. Tento stav je na displeji indikován třemi
pomlčkami “---“ anebo hodnotou “999”, jestliže je
nastavená hodnota popudového proudu odečítána
prostřednictvím sériové komunikace.
Nastavenou popudovou hodnotu I>>/In stupně I>> lze při
zapnutí (tj. připojení chráněného objektu k síti)
automaticky zdvojnásobit. Proto je možné popudovou
hodnotu nadproudového stupně I>> nastavit pod úroveň
zapínacího proudu objektu. Proces zapnutí je definován
jako situace, kdy fázový proud vzroste z hodnoty
0,12 x I> na hodnotu nad 1,5 x I> za čas kratší než
60 ms. Proces zapnutí je považován za ukončený při
poklesu proudu pod hodnotu 1,25 x I>.
Jednotka zemní ochrany
Jakmile zemní proud překročí nastavenou popudovou
hodnotu proudu stupně s nízkým nastavením I0>, je
spuštěna
jednotka
zemní
ochrany,
která
po
přednastaveném čase ~60 ms aktivuje popudový signál.
Zemní stupeň zapůsobí po uplynutí nastaveného času při
časově nezávislé charakteristice nebo po uplynutí
vypočteného času v případě závislé charakteristiky.
Stejným způsobem je spuštěna jednotka zemní ochrany
u stupně s vysokým nastavením I0>>. Při překročení
nastavené popudové hodnoty proudu jednotka aktivuje
popudový signál po přednastaveném čase ~40 ms.
Jednotka zemní ochrany působí (vypíná) po uplynutí
nastaveného vypínacího času.
Stupeň s nízkým nastavením jednotky zemní ochrany
může mít zvolenou časově nezávislou charakteristiku
nebo časově závislou charakteristiku s definovaným
minimálním časem (IDMT). Při navolené charakteristice
IDMT je k dispozici šest skupin křivek závislosti
čas/proud. Čtyři skupiny odpovídají normám BS 142
a IEC 255 a nazývají se „normálně závislá“, „velmi
závislá“, „extrémně závislá“ a „dlouhodobě závislá“. Dvě
doplňkové skupiny inverzně závislých časových křivek se
nazývají křivky „RI“ a „RD“.
Funkci se závislým časovým zpožděním u stupně Io> lze
blokovat při popudu stupně Io>>.V tomto případě je
vypínací čas určen nastavením času u stupně Io>>.
Pokud není stupeň Io>> využitý, lze ho zcela vyřadit
z činnosti. Tento stav je na displeji indikován třemi
pomlčkami “---“ anebo hodnotou “999”, jestliže je
nastavená hodnota popudového proudu odečítána
prostřednictvím sériové komunikace.
Nastavenou popudovou hodnotu Io>>/In stupně Io>> lze
při zapnutí (tj. připojení chráněného objektu k síti)
automaticky zdvojnásobit. Proto je možné popudovou
hodnotu nadproudového stupně Io>> nastavit pod úroveň
zapínacího proudu objektu. Proces zapnutí je definován
jako situace, kdy fázový proud vzroste z hodnoty
0,12 x Io> na hodnotu nad 1,5 x Io> za čas kratší než
60 ms. Proces zapnutí je považován za ukončený při
poklesu proudu pod hodnotu 1,25 x Io>.
REJ 525
1MRS 751205-MBG CZ
Strana 3
Kombinovaná nadproudová
a zemní ochrana
ABB Automation
Ochrana při selhání vypínače
Možnosti komunikace
Ochrana je vybavena funkcí působící při selhání
vypínače (CBFP). Pokud nedošlo v nastaveném čase
0,1…1 s k odstranění poruchy vyšle jednotka CBFP po
proběhnutí tohoto času vypínací signál prostřednictvím
výstupu PO2. Normálně jednotka CBFP ovládá nadřazený vypínač. Může být také využita pro vypínání
prostřednictvím záložního vypínacího okruhu stejného
vypínače, je-li vypínač vybaven dvěma vypínacími
cívkami. Ochrana při selhání vypínače je aktivována
softwarovým přepínačem.
Ochrana se připojuje k optické sběrnice SPA pomocí
9-pólového miniaturního konektoru X2 typu D umístěného na zadním panelu ochrany a k modulu pro připojení
ke sběrnici typu RER 103 nebo SPA-ZC 17. Konektory
optokabelů jsou zasunuty do konektorů Rx (přijímač) a Tx
(vysílač) optického modulu. Optokabely slouží ke spojení
ochran navzájem a ke spojení s komunikační jednotkou
na úrovni rozvodny, např. SRIO 1000M.
Poruchový zapisovač
Ochrana je vybavena interním poruchovým zapisovačem,
který zaznamenává okamžité hodnoty, interní logické
signály a externí řídící signály. Poruchový zapisovač lze
nastavit takovým způsobem, že je aktivován (spuštěn)
působením ochranných stupňů nebo externím vypínacím
signálem, náběžnou i sestupnou hranou.
Modul MMI
Systém ovládání MMI je vybaven šesti tlačítky a alfanumerickým displejem LCD s 2 x 16 znaky. Tlačítka jsou
určena pro pohyb ve struktuře menu a ke vložení hodnot
nastavení.
Funkce samočinné kontroly
Ochrana je vybavena rozsáhlým systémem samočinné
kontroly. Systém průběžně vyhodnocuje poruchové
situace a uživateli poskytuje informaci o existující poruše
prostřednictvím LED diody na panelu MMI.
Když je systémem samočinné kontroly vyhodnocena
interní porucha ochrany, začne blikat zelená LED dioda,
indikátor stavu provozní připravenosti. Současně dojde
k odpadu relé systému samočinné kontroly a na displeji
se zobrazí poruchový kód. Poruchový kód je číslo, které
identifikuje typ poruchy.
Data z ochrany jako jsou události, vstupní data, hodnoty
nastavení a zaznamenané informace lze číst
prostřednictvím optického PC – rozhraní. Ke komunikaci
s ochranou se užívá protokol sběrnice SPA, rychlost
přenosu dat 4,8 nebo 9,6 kbps. Pro připojení k počítači je
nutný specifický optický kabel typu 1MKC950001-1.
Napájení
Aby ochrana mohla spolehlivě fungovat, potřebuje
zabezpečenou dodávku pomocného napětí. Vestavěný
zdroj dodává napětí potřebná pro funkci ochrany.
Napájecí modul je galvanicky oddělený. Zelený indikátor
„READY“ na čelním panelu svítí, pokud je napájecí modul
v činnosti.
Jmenovitá napájecí napětí:
Napájení st, rozsah 80…265 V st,
jmenovité hodnoty 110/ 120/ 220/ 240 V
Napájení ss, rozsah 38…265 V ss,
jmenovité hodnoty 48/ 60/ 110/ 125/ 220 V
Primární strana napájecího modulu je jištěna pomalou
pojistkou F1, umístěnou na tištěném spoji modulu.
Pojistka má hodnotu 2,5 A.
Kombinovaná nadproudová
a zemní ochrana
REJ 525
1MRS 751205-MBG CZ
Strana 4
ABB Automation
Technické údaje
Tabulka 1: Budící vstupy
Jmenovitý proud In
Tepelná odolnost
trvalá
po dobu 1 s
Dynamický proud půl periody
Impedance vstupu
Jmenovitá frekvence fn
0,2 A
1A
1,5 A
4A
20 A
100 A
50 A
250 A
< 750 mΩ
< 100 mΩ
50 Hz / 60 Hz ± 5 Hz
5A
20 A
500 A
1250 A
< 20 mΩ
Tabulka 2: Rozsahy měření
Proudy měřené na fázích L1, L2 a L3 jako násobky jmenovitých napájecích
proudů
Proud zemního spojení jako násobek jmenovitého napájecího proudu In
0…50 x In
0…8 x In
Tabulka 3: Zatížitelnost výstupních kontaktů (PO1 a PO2)
Svorky
Jmenovité napětí
Trvalé zatížení
Přetížení po dobu 0,5 s
Přetížení po dobu 3 s
Vypínací schopnost pro ss proud, při časové konstantě L/R ≤ 40 ms, při
ovládacím napětí 48/ 110/ 220 V ss
X2, 1/3-4, X2, 1/5-6
250 V st/ss
5A
30 A
15 A
5 A/ 3 A / 1 A
Materiál kontaktů
AgCdO2
Tabulka 4: Zatížitelnost signálních kontaktů a kontaktu samočinné kontroly (SO1, SO2 a IRF)
Svorky
Jmenovité napětí
Trvalé zatížení
Přetížení po dobu 0,5 s
Přetížení po dobu 3 s
Vypínací schopnost pro ss proud, při časové konstantě L/R ≤ 40 ms, při
ovládacím napětí 48/ 110/ 220 V ss
Materiál kontaktů
X2, 1/7-8-9, X2, 1/10-11-12, X2, 1/13-1415
250 V st/ss
5A
10 A
8A
1A/ 0,25 A/ 0,15 A
AgCdO2
Tabulka 5: Externí binární vstup
Úroveň externího řídícího jmenovitého napětí
Provozní rozsah
Obvyklý proud vstupního obvodu
Un = 24/ 48/ 60/ 110/ 220 V ss
18…265 V ss
2…25 mA
Tabulka 6: Pomocné napájecí napětí
Jmenovité napětí
Provozní napětí
Spotřeba
Un = 110/ 120/ 220/ 240 V st
Un = 48/ 60/ 110/ 125/ 220 V ss
80…265 V st
38…265 V ss
4…10 W
Tabulka 7: Datová komunikace
Druh přenosu
Protokol
Volitelná přenosová rychlost
Optokabel pro připojení
Sériový port na zadním panelu
Sériová optická sběrnice
SPA bus
4,8 nebo 9,6 kbps
1MKC 950001-1
RS485
REJ 525
1MRS 751205-MBG CZ
Strana 5
Kombinovaná nadproudová
a zemní ochrana
ABB Automation
Tabulka 8: Napěťové testy*
Napěťový test izolace dle IEC 60255-5
Test napěťovým pulzem dle IEC 60255-5
Izolační odpor dle IEC 60255-5
2,0 kV, 50 Hz, 1 min.
5 kV, 1,2/50 µs, 0,5 J
>100 MΩ, 500 V ss
Tabulka 9: Testy elektromagnetické kompatibility
Testy elektromagnetické odolnosti EMC odpovídají požadavkům všeobecné normy EN 50082-2
1 MHz interferenční test,
Společný režim
2,5 kV
třída III (IEC 60255-22)
Diferenciální režim
1,0 kV
Elektrostatický vybíjecí test, třída III
Kontaktní výboj
6 kV
(IEC 61000-4-2)
Vzdušný výboj
8 kV
Testy rušení rádiovou frekvencí
Vodivé spojení, společný režim
10 V (ef. hodn.),
(IEC 61000-4-6)
f = 150 kHz….80 MHz
Vyzařovaná frekvence, amplitudová
10 V/m (ef. hodn.),
modulace (IEC 61000-4-3)
f = 80…1000 MHz
Vyzařovaná frekvence, impulsní modulace
10 V/m, f = 900 MHz
(ENV 50204)
Vyzařovaná modulace, test přenosným
f = 77,2 MHz, P = 6 W;
vysílačem (IEC 60255-22-3, metoda C)
f = 172,25 MHz, P = 5 W
Testy rychlého přechodového rušení St/ss porty
4 kV
(IEC 60255-22-4 a IEC 61000-4-4)
Binární kontakty
2 kV
Test odolnosti proti napěťovému
Napájení, st/ss porty
4 kV, společný režim
rázu (IEC 61000-4-5)
2 kV, diferenciální režim
I/O porty ( vstupy/výstupy)
2 kV, společný režim
1 kV, diferenciální režim
Test elektromagnetického vyzařoVodivé spojení, vyzařování RF (hlavní
EN 55011, třída A
vání (EN 55011 a EN 50081-2)
přívodní svorkovnice)
Vyzařování, vyzařování RF
EN 55011, třída A
Osvědčení CE
V souladu se směrnicí EMC 89/336/EEC a směrnicí LV 73/23/EEC
Tabulka 10: Zkoušky mechanické odolnosti
Vibrační test (60255—21-1)
Test nárazem (IEC 60255-21-2)
Třída I
Třída I
Tabulka 11: Testy pracovního prostředí
Testy odolnosti vůči klimatickým
podmínkám
Test v suchém a chladném prostředí
Test v suchém a horkém prostředí
Test ve vlhkém a horkém prostředí
Stupeň krytí dle IEC 529 u montáže na panel
Hmotnost ochrany
Dle IEC 60068-2-1
Dle IEC 60068-2-2
Dle IEC 60068-2-30
IP54
3,3 kg
Kombinovaná nadproudová
a zemní ochrana
REJ 525
1MRS 751205-MBG CZ
Strana 6
ABB Automation
Blokové schéma
L1
L2
L3
-
0
PC
-
I
Rx
O
-
+
IRF
X2.1 17 18
1
13 14 15
2
SO1
PO2
10 11 12
7 8 9
5 6
PO1
3 4
+
Serial
port
-
+
Optical
PC-interface
1A
5A
1A
5A
1A
5A
0.2 A
1A
+
~
+
SO2
RER 103
X1.1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1MKC950001-1
Uaux ~
BI
Tx
1MRS090701
+
+
+
1
IRF
5 SGB1
START
SGR1
X
X
2
1
TRIP
SGR2
4
3
X
X
START
SGR3
X
X
2
1
Blokování stupně I>> TRIP
SGR4
4
3
X
X
Io>
START
SGR5
X
X
2
1
Blokování stupně Io> TRIP
SGR6
4
3
X
X
SGR7
X
X
2
1
SGR8
4
3
X
X
3I>
Blokování stupně I>
REJ 525 THREE PHASE OVERCURRENT
AND EARTH-FAULT CURRENT
CONFIGURATION
3I>>
6 SGB1
7 SGB1
8 SGB1
START
Io>>
Blokování stupně Io>> TRIP
x = Nastavení z výroby
1 SGB1
2 SGB1
3 SGB1
RESET INDIKÁTORU
I/O
RESET OCHRANY A IND.
RESET HODNOT
V PAMĚTI
ConD1_525
Obr. 1 Schéma zapojení kombinované nadproudové a zemní ochrany. Zbytkový proud je měřen součtovým
průvlekovým měničem
L1
L2
L3
0
-
PC
-
I
1
Rx
O
+
IRF
X2.1 17 18
1
13 14 15
2
SO2
SO1
PO2
10 11 12
7 8 9
5 6
PO1
3 4
+
+
Serial
port
+
Optical
PC-interface
1A
5A
1A
5A
1A
5A
0.2 A
1A
+
~
RER 103
X1.1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1MKC950001-1
Uaux ~
BI
Tx
1MRS090701
+
+
IRF
5 SGB1
START
SGR1
x
x
2
1
TRIP
SGR2
4
3
x
x
START
SGR3
x
x
2
1
Blokování stupně I>> TRIP
SGR4
4
3
x
x
Io>
START
SGR5
x
x
2
1
Blokování stupně Io> TRIP
SGR6
4
3
x
x
SGR7
x
x
2
1
SGR8
4
3
x
x
3I>
Blokování stupně I>
3I>>
REJ 525 THREE PHASE OVERCURRENT
AND EARTH-FAULT CURRENT
CONFIGURATION
6 SGB1
7 SGB1
8 SGB1
1 SGB1
2 SGB1
3 SGB1
START
Io>>
Blokování stupně Io>> TRIP
RESET INDIKÁTORŮ
x = Nastavení z výroby
RESET OCHRANY A IND.
I/O
RESET HODNOT
V PAMĚTI
ConD2_525
Obr. 2 Schéma zapojení kombinované nadproudové a zemní ochrany. Zbytkový proud je měřen metodou součtového
zapojení fázových proudových transformátorů
REJ 525
1MRS 751205-MBG CZ
Strana 7
Kombinovaná nadproudová
a zemní ochrana
ABB Automation
Objednávka
Objednací číslo identifikuje hardware, jak je popsáno
dále.
Toto číslo - označení ochrany, je umístěné na čelním
panelu.
REJ525 A 412 B A A
Typ analogového rozhraní
A: přizpůsobovací transformátory
Rozsah vstupních napětí binárního vstupu
A: rozsah vstupních napětí
Ur = 24/48/60/110/220 V ss
Pomocné napětí napájecího modulu
B: Ur = 110/120/220/240 V st; 48/60/110/125/220 V ss
Číslo hardware
Revize
Kombinovaná nadproudová a zemní ochrana
V objednávce, prosím, uveďte:
Požadavek
1. Množství a typové označení
2. Objednací číslo
3. Spojovací optokabel
4. Nástroje pro nastavení ochrany a simulaci činnosti
Příklad
REJ 525, 5 ks
REJ 525A 412-BAA
1 ks (1 MKC 950001-1)
1 ks (software pro REJ)
Objednací čísla
Spojovací optokabel
Nástroje pro nastavení ochrany a simulaci činnosti
1 MKC 950001-1
Software pro REJ
Reference
Další materiály
REJ 525 Kombinovaná nadproudová a zemní ochrana/ Technický
referenční manuál
Manuál operátora
1 MRS 750941-MUM-CZ
1 MRS 750144-MUM-CZ
1MRS 751205-MBG CZ
ABB Substation Automation Oy
P.O.BOX 699
FIN-65 101 VAASA
Finland
Tel.: +358 10 224 000
Fax: +358 10 224 1094
ABB Energo s.r.o.
Automation
Komenského 821
541 70 TRUTNOV
Česká republika
Tel.: 0439/808 111
Fax: 0439/808 501