SIPROTEC 4 7SJ62 Wielofunkcyjny Przekaźnik Zabezpieczeniowy

Transkrypt

1 Zabezpieczenie nadprądowe / 7SJ62 SIPROTEC 4 7SJ62 Wielofunkcyjny Przekaźnik Zabezpieczeniowy Przegląd funkcji: Opis Przekaźniki SIPROTEC 4 7SJ62 mogą być stosowane jako zabezpieczenia liniowe w sieciach WN lub SN z punktem gwiazdowym izolowanym, uziemionym bezpośrednio lub przez małą rezystancję, jak również w sieciach kompensowanych. Urządzenia te mogą również pełnić funkcję zabezpieczenia silników asynchronicznych dowolnych mocy. Ponadto urządzenia SIPROTEC 4 7SJ62 są wyposażone we wszystkie funkcje niezbędne dla zabezpieczenia rezerwowego transformatora, dla którego zabezpieczeniem podstawowym jest przekaźnik różnicowoprądowy. Przekaźnik umożliwia wykonywanie operacji odłącznikiem. Wbudowana programowalna logika (CFC) pozwala użytkownikowi na definiowanie jego własnych funkcji, np. różnego rodzaju blokad. Użytkownik może również tworzyć własne sygnalizacje i komunikaty. Wbudowane interfejsy komunikacyjne pozwalają na łączenie urządzeń z nowoczesnymi stacyjnymi systemami sterowania i nadzoru. Rys. /63 Wielofunkcyjny przekaźnik zabezpieczeniowy SIPROTEC 7SJ62 Funkcje zabezpieczeniowe Zabezp. nadprądowe zwłoczne (o charakterystyce czasowej zależnej od prądu, niezależnej lub definiowanej przez użytkownika) Zabezp. nadpr. zwłoczne kierunkowe (charakt. zależna/niezależna/def. przez użytk.) Czuła detekcja zwarcia doziemnego kierunkowa/bezkierunkowa Napięcie 3U 0 Zabezpieczenie od zwarć doziemnych przerywanych Tłumienie udarów prądowych Zabezpieczenie silników - Kontrola podprądowa - Kontrola czasu rozruchu - Blokada rozruchu - Zablokowany wirnik Zabezpieczenie od przeciążeń Kontrola temperaturowa Zabezpieczenie pod-/nadnapięciowe Zabezpieczenie pod-/nadczęstotliwościowe Automatyka LRW Zabezpieczenie od składowej przeciwnej Kontrola kierunku wirowania faz Automatyka SPZ Lokalizacja zwarcia Blokada zamknięcia wyłącznika Funkcje sterownicze/progr. logika Rozkazy sterownicze dla wyłącznika i odłączników Obsługa z klawiatury, przez wejścia binarne, DIGSI 4 lub system SCADA Logika programowana przez użytkownika przy pomocy CFC (np. blokady) Funkcje kontrolne Pomiary wielkości ruchowych V, I, f Liczniki energii W p, W q Pomiar czasu działania Znacznik slave Kontrola obwodu wyłączającego Kontrola stanu bezpiecznika 8 oscylograficznych rejestracji zakłóceń Interfejsy komunikacyjne Interfejs systemowy - Protokół IEC PROFIBUS-FMS / -DP - DNP 3.0 / MODBUS RTU Interfejs serwisowy dla DIGSI 4 (modem)/detekcja temperatury (RTD-box) Interfejs na płycie czołowej dla DIGSI 4 Synchronizacja czasu przez IRIG B/DCF77 Sprzęt 4 wejścia prądowe 3 wejścia napięciowe 8/11 wejść binarnych 8/6 przekaźników wyjściowych Siemens SIP 2003 / 71

2 Zabezpieczenie nadprądowe / 7SJ62 Zastosowanie Szyny zbiorcze Sterowanie zdalne/lokalne Polecenia/sygn. zwrotne Kontrola obw. wyłączającego Blokada Logika CFC Interfejs thermo-box Wartości pomiarowe Wartości zadane, Wartości średnie, Rejestracja min/maks Licznik energii: obliczenia lub na podst. impulsów A, V, W,Var, wsp. mocy, Hz Napięcie, częstotliwość Moduły komunikacyjne RS232/48/światł. Rejestracja zakłóceń Zabezpieczenie silników Temp. łożyska Zablok. wirnik Czas rozruchu Blokada rozr. Lokaliz. zwarć Kierunkowe Kontrola kierunku wirowania faz Tłum. udarów Przeryw. zw. doz. Automatyka LRW Kier. czuła deteckja zwarć doziemnych SPZ Rys. /64 Schemat funkcjonalny Urządzenia SIPROTEC 4 są przekaźnikami cyfrowymi, które posiadają zarówno funkcje nadzoru, jak i sterowania. Umożliwiają one efektywną obsługę systemu elektroenergetycznego i w związku z tym dużą niezawodność dostaw energii dla odbiorców. Sterowanie lokalne zostało zaprojektowane z myślą o ergonomii użytkowania, czego efektem jest duży, czytelny wyświetlacz ciekłokrystaliczny. Sterowanie Zintegrowane funkcje sterowania pozwalają na wykonywanie operacji odłącznikami (sterowanie elektryczne/silnikowe) lub wyłącznikami. Sterowanie odbywa się lokalnie z klawiatury panelu operatorskiego, przez wejścia binarne lub przy pomocy programu DIGSI. Możliwe jest również sterowanie przez system nadzoru i sterowania (np. SICAM). Urządzenie jest wyposażone w pełen zestaw funkcji sterowniczych. Programowalna logika Zawarte w urządzeniu elementy logiczne pozwalają użytkownikowi na definiowanie (przy pomocy graficznego interfejsu użytkownika) jego własnych funkcji automatyki, np. różnego rodzaju blokad. Może on również definiować własne sygnalizacje. Zabezpieczenie linii Urządzenia 7SJ62 mogą być stosowane jako zabezpieczenia liniowe w sieciach WN lub SN z punktem gwiazdowym izolowanym, uziemionym bezpośrednio lub przez małą rezystancję, jak również w sieciach kompensowanych. Zabezpieczenie silników Przekaźnik 7SJ62 może być stosowany do zabezpieczania silników asynchronicznych dowolnych mocy. Zabezpieczenie transformatorów Urządzenia 7SJ62 są wyposażone we wszystkie funkcje niezbędne dla zabezpieczenia rezerwowego transformatora, dla którego zabezpieczeniem podstawowym jest przekaźnik różnicowy. Tłumienie udarów prądowych skutecznie zapobiega działaniu zabezpieczenia podczas przepływu prądu magnesującego, występującego przy załączaniu transformatora. Zabezpieczenie rezerwowe Przekaźnik 7SJ62 może być stosowany jako zabezpieczenia rezerwowe Wartości licznikowe Duża ilość mierzonych wielkości, pomiar wartości granicznych oraz wartości licznikowe pozwalają na usprawnienie nadzoru nad systemem oraz ułatwiają eksploatację. / 72 Siemens SIP 2003

3 Zabezpieczenie nadprądowe / 7SJ62 Zastosowanie Nr ANSI IEC Funkcje zabezpieczeniowe 0, 0N I>, I>> I E >, I E >> Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne o charakterystyce niezależnej (międzyfazowe/doziemne) 1, 1N I p, I Ep Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne o charakterystyce zależnej (międzyfazowe/doziemne) 67, 67N I dir >, I dir >>, I p dir I Edir >, I Edir >>, I Ep dir Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne kierunkowe (zależne/niezależne, międzyf./doziemne) Zabezpieczenie kierunkowe porównawcze 67Ns/0Ns I EE >, I EE >>, I EEp Czułe zabezpieczenie ziemnozwarciowe kierunkowe/bezkierunkowe 47 Następstwo faz 64 V E > Napięcie 3U 0 I IE > Przerywane zwarcia doziemne 0BF Automatyka LRW 79 SPZ 46 I 2 > Zabezpieczenie od asymetrii (od składowej przeciwnej) 49 ϑ> Zabezpieczenie od przeciążeń 48 Kontrola czasu rozruchu 14 Detekcja zablokowanego wirnika 66/68 Blokada samorozruchu 37 I< Kontrola podprądowa 38 Kontrola temperatury (np. temperatura łożyska) przez zewnętrzne urządzenie 27,9 V<, V> Zabezpieczenie podnapięciowe/nadnapięciowe 81O/U f>, f< Zabezpieczenie nadczęstotliwościowe/podczęstotliwościowe 21FL Lokalizator zwarć Konstrukcja Techniki łączenia oraz zalety zastosowanej obudowy Przekaźniki 7SJ62 są montowane w obudowach o szerokości 1/3 w systemie modułowym 19-calowym. Oznacza to, że poprzednie modele urządzeń mogą być bez problemu wymieniane na nowe. Wysokość urządzeń jest niezależna od szerokości i wynosi 244mm dla obudów zatablicowych oraz 266mm dla obudów natablicowych. Mogą być podłączane przewody z zamontowanymi końcówkami oczkowymi lub bez nich. Dla obudowy do montażu natablicowego, moduły przyłączeniowe w postaci złączy śrubowych są umieszczone na górze i na dole obudowy. Interfejsy komunikacyjne zainstalowane są na dole obudowy, do której nachylone są pod pewnym kątem, ułatwiając w ten sposób dostęp. Rys. /6 Zaciski śrubowe- widok z tyłu Siemens SIP 2003 / 73

4 Zabezpieczenie nadprądowe / 7SJ62 Funkcje zabezpieczeniowe Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne (ANSI 0, 0N, 1, 1N) Funkcja ta oparta jest na pomiarze prądów w każdej z trzech faz oraz w przewodzie zerowym (cztery przetworniki). Wykorzystane są dwa elementy nadprądowe zwłoczne niezależne (DMT) dla prądów fazowych i dla prądu zerowego. Wartości rozruchowe oraz czasy zwłoki mogą być nastawiane w szerokim zakresie. Ponadto może być uaktywniona charakterystyka nadprądowa zależna (IDMTL). Dostępne charakterystyki zależne Rys. /66 Zabezpiecenie nadprądowe zwłoczne niezależne Rys. /67 Zabezpiecenie nadprądowe zwłoczne zależne Charakterystyki zgodne z ANSI/IEE IEC Zależna Krótko zależna Długo zależna Umiarkowanie zależna Bardzo zależna Ekstremalnie zależna Zależna z częścią niezależną Charakterystyki powrotu Dla łatwiejszej koordynacji czasowej z przekaźnikami elektromechanicznymi, można korzystać z charakterystyk powrotu, zgodnych z normami ANSI C oraz IEC /BS 142. Jeżeli są wykorzystywane charakterystyki powrotu (emulacja dyskowa), proces odpadu rozpoczyna się po zaniku prądu zwarciowego. Taki proces odpadu odpowiada ruchowi wstecznemu tarczy Ferrarisa przekaźnika elektromechanicznego (stąd: emulacja dyskowa). Definiowanie charakterystyk użytkownika Zamiast korzystać ze zdefiniowanych wstępnie charakterystyk czasowych zgodnych z ANSI, użytkownik może zdefiniować własne charakterystyki działania, niezależnie dla członów fazowych i członu doziemnego. Tak utworzona charakterystyka może składać się maksymalnie z 20 punktów, które są zapisywane w postaci współrzędnych czas/prąd lub w postaci graficznej w programie DIGSI 4. Udary prądowe Jeżeli podczas załączania transformatora w prądzie zostanie wykryta druga harmoniczna, blokowane są wyłączenia od stopni I>, I p, I dir > oraz I p dir dla standardu IEC (człony 0-1, 1,67-1 oraz67toc w standardzie ANSI). Ustawienia dynamiczne dla ponownego pojawienia się napięcia Nastawione wartości rozruchowe oraz czasy działania dla funkcji nadprądowych kierunkowych i bezkierunkowych mogą być zmieniane przez wejście binarne lub zegar wewnętrzny. / 74 Siemens SIP 2003

5 Zabezpieczenie nadprądowe / 7SJ62 Funkcje zabezpieczeniowe Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne kierunkowe (ANSI 67, 67N) Kierunkowość członów fazowych i doziemnych w 7SJ62 jest realizowana niezależnie. Funkcje kierunkowe dla zwarć międzyfazowych i doziemnych nakładane są na człony nadprądowe bezkierunkowe. Progi rozruchowe i czasy zwłoki są nastawiane dla każdego z tych członów niezależnie. Jako opcja, mogą być zastosowane charakterystyki kierunkowe zależne (IDMTL). Kąt charakterystyki rozruchowej może być zmieniany w przedziale ±4 stopni. Zabezpieczenia nadprądowe kierunkowe zapamiętują napięcie z dwóch ostatnich okresów przed zwarciem. Dzięki temu możliwe jest ustalenie kierunkowości nawet przy zwarciach bliskich. W przypadku załączenia na zwarcie, przy napięciu na przekładnikach zbyt niskim do określenia kierunkowości, pobierane jest napięcie z pamięci przekaźnika. Jeżeli w pamięci nie zostały zapisane żadne napięcia, wyłączenie następuje zgodnie ze schematem koordynacyjnym. (Czułe) zabezpieczenie kierunkowe ziemnozwarciowe (ANSI 64, 67Ns, 67N) W sieciach kompensowanych i z izolowanym punktem gwiazdowym, kierunek przepływu prądu zwarcia doziemnego jest wyznaczany ze składowej zerowej prądu I 0 oraz składowej zerowej napięcia U 0. Dla sieci izolowanych szacowana jest składowa bierna prądu, a dla sieci kompensowanychskładowa czynna prądu lub rezystancyjny prąd resztkowy. Dla szczególnych warunków pracy sieci, np. uziemionej przez dużą rezystancję z pojemnościowym prądem zwarcia doziemnego lub uziemionej przez małą rezystancję z prądem indukcyjnym, charakterystyka zadziałania może być obracana o ±4 stopni. Dla detekcji kierunku zwarcia mogą być zastosowane dwa rodzaje działania: wyłączenie lub tylko sygnalizacja. Zabezpieczenie to posiada następujące funkcje: Wyłączenie przez napięcie przesunięcia V E. Dwa człony bezzwłoczne lub jeden bezzwłoczny i jeden z charakterystyką zdefiniowaną przez użytkownika. Każdy człon może być ustawiony jako: "do przodu", "do tyłu" lub jako bezkierunkowy. Funkcja może również pracować w trybie bez podwyższonej czułości, pełniąc funkcję dodatkowego zabezpieczenia zwarciowego. do tyłu wsp. mocy cos ϕ korekta = +1 do tyłu indukcyjny pojemnościowy Var (Czuła) detekcja zwarć doziemnych (ANSI 0Ns, 1Ns/0N, 1N) Dla sieci uziemionych przez dużą rezystancję, prąd 3I 0 powinien być podawany do czułego przetwornika wejściowego z przekładnika Ferrantiego. Prąd zerowy jest również obliczany z prądów fazowych, tak więc zabezpieczenie ziemnozwarciowe pracuje prawidłowo nawet przy nasyceniu prze kładnika prądowego. Funkcja może również pracować w trybie bez podwyższonej czułości, pełniąc funkcję dodatkowego zabezpieczenia zwarciowego. do przodu W 67Ns kierunkowy do przodu Rys. /68 Charakterystyka kierunkowa zabezpieczenia nadprądowego zwłocznego kierunkowego Rys. /69 Wyznaczanie kierunkowości na podstawie pomiaru cos ϕ dla sieci kompensowanej Zabezpieczenie od zwarć doziemnych przerywanych Zwarcia doziemne przerywane mogą pojawić się w wyniku osłabienia izolacji kabla lub po przedostaniu się wody do mufy kablowej. Mogą one samoczynnie zaniknąć lub mogą rozwinąć się do postaci pełnego zwarcia. Podczas chwilowych przepływów prądu ziemnozwarciowego, rezystor punktu gwiazdowego w sieci kompensowanej może ulec przeciążeniu cieplnemu. Ze względu na to, że impulsy prądu zwarciowego mogą być w niektórych przypadkach bardzo krótkie, zabezpieczenie ziemnozwarciowe działające według normalnych kryteriów mogłoby takiego zwarcia nie wykryć. Selektywność działania zabezpieczenia podczas zwarć przerywanych zapewniona została przez sumowanie czasu trwania poszczególnych impulsów i wystawianie rozkazu wyłączenia po przekroczeniu przez otrzymaną w ten sposób wartość pewnego nastawionego progu. Dla potrzeb wartości rozruchowej I IE > brana jest pod uwagę wartość skuteczna prądu w odniesieniu do jednego okresu przebiegu. Siemens SIP 2003 / 7

6 Zabezpieczenie nadprądowe / 7SJ62 Funkcje zabezpieczeniowe Zabezpieczenie porównawcze kierunkowe (sprzężenie krzyżowe) Jest stosowane do zabezpieczania linii dwustronnie zasilanych, jeżeli wymagane jest bezzwłoczne wyłączenie,tzn. z pominięciem stopniowania czasowego. Zastosowanie tego typu zabezpieczenia jest możliwe w przypadku, gdy odległość między stacjami jest niewielka i można między nimi zastosować oddzielne łącze do przesyłu informacji. Oprócz zabezpieczenia porównawczego kierunkowego, stosowane są na takich liniach zabezpieczenia nadprądowe zwłoczne kierunkowe stopniowane czasowo, pełniące funkcję selektywnych zabezpieczeń rezerwowych. Przy pracy przekaźników w pierścieniu, automatycznie wykrywana jest przerwa w torze transmisyjnym. Rezerwa wyłącznikowa (ANSI 0BF) Jeżeli po wysłaniu impulsu na wyłączenie nie następuje otwarcie obwodu, w którym wystąpiło zwarcie, układ rezerwy wyłącznikowej może powtórnie wysłać rozkaz wyłączenia. Wyłącznik zostaje uznany za uszkodzony, jeżeli po tym rozkazie wyłączenia prąd dalej płynie w zwartym obwodzie. Jako opcja, możliwe jest wykorzystanie informacji o stanie położenia wyłącznika, uzyskanych z wejść binarnych. Zabezpieczenie od asymetrii (Zabezpieczenie od składowej przeciwnej)(ansi 46) Zwarcia wysokorezystancyjne dwufazowe na linii oraz zwarcia jednofazowe po dolnej stronie transformatora (np. dla grupy połączeń Dy) są eliminowane przez dwuczłonowe zabezpieczenie od asymetrii, oparte na pomiarze składowej przeciwnej prądu. Stanowi ono zabezpieczenie rezerwowe dla zwarć wysokorezystancyjnych za transformatorem. Do detekcji asymetrii obciążenia obliczany jest stosunek składowej przeciwnej prądu do prądu znamionowego. Stacja A Szyny Szyna blokująca Stacja B Szyny Pobudz. Pobudz. Rys. /70 Zabezpieczenie porównawcze kierunkowe Automatyka SPZ (ANSI79) Użytkownik może zdefiniować wielokrotne załączanie przez układ SPZ oraz blokadę tego układu, jeżeli zwarcie nie ustąpiło do chwili ostatniego zaprogramowanego załączenia. Dostępne są następujące funkcje: 3-fazowy SPZ dla wszystkich rodzajów zwarć Oddzielne nastawienia dla zwarć międzyfazowych i doziemnych Wielokrotny SPZ, jeden cykl szybki (RAR) i do dziewięciu cykli powolnych (DAR) Pobudzenie automatyki SPZ od wybranych rozkazów wyłączenia (np. 46, 0, 1,67) Blokowanie SPZ-u przez wejście binarne Pobudzenie SPZ-u z zewnątrz lub przez programowaną logikę CFC Blokowanie członów kierunkowych i bezkierunkowych lub pomijanie ich czasów zwłoki dla wybranych cykli SPZ Uaktywnianie dynamicznych nastaw członów kierunkowych i bezkierunkowych w zależności od gotowości SPZ-u Zabezpieczenie przeciążeniowe cieplne (ANSI 49) Do zabezpieczania linii kablowych i transformatorów może być zastosowane zabezpieczenie od przeciążeń cieplnych z wbudowanym elementem ostrzegawczym dla przyrostów prądu i temperatury. Temperatura jest obliczana na podstawie modelu ciała jednorodnego (zgodnie z IEC 602-8), który uwzględnia zarówno energię pobraną, jak również straty wydzielone w postaci ciepła. Temperatura jest obliczana w sposób ciągły, co pozwala uwzględnić wstępne obciążenie oraz bieżące zmiany obciążenia. Stacja C Szyny Dla zabezpieczenia cieplnego silnika (szczególnie stojana), wprowadzana jest dodatkowa stała czasowa. Przekaźnik może dzięki temu właściwie obliczać przyrosty temperatury dla silnika w ruchu i po zatrzymaniu. Temperatura otoczenia lub temperatura czynnika chłodzącego mogą być mierzone przy pomocy zewnętrznego miernika temperatury (thermo-box). Jeżeli temperatura otoczenia ulega zmianom, może to być automatycznie uwzględniane w nastawach modelu cieplnego funkcji przeciążeniowej. Jeżeli zewnętrzna temperatura nie jest mierzona, przyjmowana jest jej stała wartość. Czas wyłączenia t jest obliczany dla prądu o stałej wartości zgodnie z poniższą formułą. Zabezpieczenie przeciążeniowe bez wstępnego obciążenia: 2 I ln k Inom t = τ th 2 I 1 k Inom Zabezpieczenie przeciążeniowe ze wstępnym obciążeniem: Stacja D Szyny Sygnał blokowania Człon bezkierunkowy Człon kierunkowy (67) 2 2 I Ipre k Inom k Inom t = τ th ln 2 I 1 k Inom t -czas zwłoki od chwili rozpoznania stanu przeciążenia τ th -cieplna stała czasowa I pre -wstępny prąd obciążenia I -prąd przeciążenia k -współczynnik k (zg. z IEC 602-8) ln -logarytm naturalny I nom -prąd znamionowy / 76 Siemens SIP 2003

7 Zabezpieczenie nadprądowe / 7SJ62 Funkcje zabezpieczeniowe Zabezpieczenie silników Kontrola czasu rozruchu (ANSI 48) Kontrola czasu rozruchu chroni silnik przed skutkami zbyt długich rozruchów, jakie mogą nastąpić na skutek zbyt dużego momentu hamującego przyłożonego do wału, obniżonego napięcia lub zablokowanego wirnika. Temperatura wirnika jest obliczana na podstawie prądu stojana. Czas zwłoki jest obliczany z następującej zależności: Maksymalna dopuszczalna temperatura wirnika Charakterystyka temperaturowa części czołowej uzwojeń pozostałej części uzwojeń Istart ttrip = tstart max I rms dla I rms >I start, wsp. powrotu I nom I start wynosi ok t TRIP - czas zwłoki I start - prąd rozruchu silnika t start max - maksymalny dopusczalny czas rozruchu I rms - wartość skuteczna płynącego prądu Rys. /71 Rozruch Silnik w ruchu Model cieplny Czas stygnięcia Rozruch Silnik w ruchu Czas stygnięcia Rozruch Silnik w ruchu Czas stygnięcia Jeżeli czas działania jest wyznaczony zgodnie z powyższą zależnością, prawidłowo zostaną uwzględnione również takie czynniki, jak obniżone napięcie (oraz obniżony prąd rozruchu) lub wydłużony rozruch. Stan zablokowania wirnika jest rozpoznawany przez czujnik prędkości, który, jeśli zaistnieje taka sytuacja, wysyła sygnał na wejście binarne przekaźnika. W efekcie następuje wyłączenie, zgodnie z charakterystyką zależną. I A - Prąd rozruchu silnika t Amax - Maksymalny czas roruchu przy prądzie I A I pickup - Wartość rozruchowa funkcji Kontrola temperatury (ANSI 38) Do kontroli temperatury, zabezpieczenie 7SJ62 może wykorzystywać do 2 zewnętrznych jednostek pomiarowych, obsługujących w sumie do 12 czujników temperatury. Rozmieszczenie tych czujników w różnych częściach zabezpieczanych silników, generatorów lub transformatorów umożliwia kontrolę ich stanu cieplnego. Dodatkowo możliwa jest sygnalizacja przekroczenia temperatury granicznej w łożyskach maszyn wirujących. Dane z czujników są wprowadzane do przekaźnika zabezpieczeniowego poprzez jedną lub dwie jednostki pomiarowe (thermo boxes) (patrz Akcesoria, strona /100). Zabezpieczenie od asymetrii prądów (ANSI 46) (Zabezpieczenie od składowej przeciwnej) Zabezpieczenie od asymetrii prądów (składowej przeciwnej) rozpoznaje zanik jedej z faz lub asymetrię obciążenia na podstawie asymetrii prądów w sieci. Zabezpiecza ono przed niedozwolonym wzrostem temperatury wirnika. Asymetria sieci jest rozpoznawana na podstawie stosunku wartości składowej przeciwnej prądu do wartości prądu znamionowego. Rys. /72 Blokada rozruchu (ANSI 66/86) Jeżeli silnik jest poddawany zbyt częstym rozruchom w niewielkim przedziale czasu, może nastąpić przegrzanie wirnika, szczególnie jego uzwojeń w części czołowej. Temperatura wirnika jest obliczana na podstawie prądu stojana. Wykres temperatury jest pokazana na wykresie powyżej. Przekaźnik zezwala na rozruch silnika tylko wtedy, gdy wirnik posiada odpowiednie rezerwy temperatury do wykonania pełnego rozruchu. Rozruch awaryjny Funkcja ta pozwala na odstawienie blokady rozruchu przez wejście binarne. W czasie, gdy wejście to jest pobudzone, obraz cieplny wirnika jest zablokowany. Możliwe jest również wyzerowanie zapamiętanego obrazu cieplnego. Kontrola podprądowa (ANSI 37) Funkcja ta pozwala na wykrycie nagłego zmniejszenia wartości prądu spowodowanego np. zmniejszeniem obciążenia silnika. Sytuacja taka może prowadzić do uszkodzenia wału silnika, pracy pomp bez obciążenia lub uszkodzenia wentylatora. Siemens SIP 2003 / 77

8 Zabezpieczenie nadprądowe / 7SJ62 Funkcje zabezpieczeniowe / Funkcje Zabezpieczenie nadnapięciowe (ANSI 9) Zabezpieczenie nadnapięciowe, składające się z dwóch członów, chroni urządzenia przed pracą w warunkach podwyższonego napięcia w sieci. Możliwe są połączenia jedno- lub trójfazowe. Zabezpieczenie podnapięciowe (ANSI 27) Dwuczłonowe zabezpieczenie podnapięciowe stanowi ochronę przed skutkami niebezpiecznych spadków napięcia. Zabezpieczenie w takich wypadkach wyłącza generatory lub silniki z sieci, aby uniknąć pracy przy obniżonym napięciu lub ewentualnej utraty synchronizmu. Właściwe warunki pracy urządzeń elektrycznych najlepiej jest oceniać na podstawie wartości składowych zgodnych. Funkcja podnapięciowa działa prawidłowo w szerokim zakresie częstotliwości (4 do, do 6Hz) 1). Funkcja jest aktywna nawet dla częstotliwości spoza tego zakresu, przyjmowany jest jedynie większy współczynnik bezpieczeństwa. Zabezpieczenie to można dzięki temu stosować również dla hamujących silników, dla których następuje spadek częstotliwości. Możliwe są połączenia jedno- lub trójfazowe. Regionalizacja Urządzenia 7SJ62 serii SIPROTEC 4 mogą być dostarczone w różnych wersjach, w zależności od regionu. Użytkownik zamawia tylko niezbędne funkcje, które są dostosowywane do wymogów technicznych specyficznych dla danego regionu. Zabezpieczenie częstotliwościowe (ANSI 81 O/U) Zabezpieczenie częstotliwościowe może być zastosowane w wersji nadczęstotliwościowej lub podczęstotliwościowej. Maszyny elektryczne i części systemu są chronione przed skutkami niepożądanych zmian prędkości. Gdy częstotliwość zmniejszy się do określonej wartości, zabezpieczenie może wyłączyć część obciążenia. Zabezpieczenie częstotliwościowe może pracować w szerokim zakresie częstotliwość (4 do, do 6Hz) 1). W jego skład wchodzą cztery człony (ustawiane jako nadczęstotliwościowe lub podczęstotliwościowe), z których każdy może pracować z innym czasem zwłoki. Zabezpieczenie częstotliwościowe może być blokowane przez człon podnapięciowy lub sygnałem z wejścia binarnego. Funkcje użytkownika (ANSI 32, 1V, itd.) Stosując moduł CFC w połączeniu z wielkościami pomiarowymi, użytkownik może definiować własne funkcje, dla których czas działania nie jest krytycznym czynnikiem. Typowe zastosowania obejmują zabezpieczenie od przepływu mocy zwrotnej, zabezpieczenie nadprądowe kontrolowane napięciowo, kontrolę kąta fazowego lub wykrywanie składowej zerowej napięcia. Lokalizator zwarć (ANSI 21FC) Lokalizator zwarć wyznacza odległość do miejsca zwarcia lub reaktancję pętli zwarciowej. Odległość jest podawana w kilometrach lub milach. Tłumienie udarów prądowych Zabezpieczenie może być blokowane przy dużej zawartości drugiej harmonicznej prądu, co ma miejsce w przypadku początkowego prądu magnesowania transformatora. Blokowane są wtedy człony kierunkowe i bezkierunkowe. Eksploatacja W urządzeniach serii SIPROTEC 4 eksploatacja została bardzo ułatwiona dzięki współpracy z programem DIGSI 4. W programie tym użytkownik może odczytywać stan każdego z wejść binarnych oraz ustawiać stan na każdym z wyjść binarnych. Sterowanie łącznikami (wyłącznikami, odłącznikami) może być sprawdzane przy użyciu funkcji sterownika polowego. Analogowe wartości pomiarowe prezentowane są w szerokim zakresie w postaci ruchowych wartości pomiarowych. Transmisja komunikatów wysyłanych ze sterownika może być wstrzymana w czasie testowania, aby zapobiec otrzymywaniu zbędnych danych przez dyspozytora. Wszystkie sygnalizacje otrzymane w trakcie sprawdzeń mogą być wysłane do systemu nadzoru i sterowania ze znakiem "testowe". Funkcje sterowania i automatyki Sterowanie Oprócz podstawowych funkcji zabezpieczeniowych, jako dodatkowe w urządzeniach SIPROTEC 4 zostały zaimplementowane również wszystkie funkcje sterowania i nadzoru, niezbędne do obsługi stacji SN i WN. Głównym zastosowaniem tych funkcji jest zapewnienie skutecznej i pewnej kontroli procesów łączeniowych oraz innych procesów. Stan urządzeń pierwotnych lub wtórnych odczytywany jest z zestyków pomocniczych tych urządzeń. Pobrane sygnały są następnie podawane na wejścia binarne jednostek 7SJ62. Taka procedura umożliwia odczyt i odwzorowanie stanów otwarcia i zamknięcia wyłącznika, jego stany awaryjne oraz położenia pośrednie zestyków głównych lub pomocniczych. Sterowanie łącznikiem może się odbywać przez: - zintegrowany panel operatorski, - wejścia binarne, - system nadzoru i sterowania stacji, - program DIGSI 4. Automatyzacja / logika definiowana przez użytkownika Dzięki zastosowaniu wstępnie zdefiniowanych elementów logicznych w połączeniu z graficznym interfejsem CFC, użytkownik ma możliwość projektowania nowych funkcji logicznych, ułatwiających automatyzację procesów zachodzących na stacji. Funkcje te mogą być uruchamiane klawiszami funkcyjnymi, przez wejście binarne lub interfejs komunikacyjny. Wybór rodzaju sterowania Rodzaj sterowania jest ustawiany odpowiednimi parametrami, przez łącze lub przez przełącznik blokowany kluczem (dostępny w niektórych urządzeniach). Jeśli klucz jest ustawiony w pozycji "LOCAL", aktywne jest tylko sterowanie lokalne. Możliwe są następujące stany położenia przełącznika: LOCAL, program DIGSI PC, REMOTE. Każda operacja łączeniowa oraz zmiana stanu łącznika są zapisywane w pamięci wskaźnika stanu. Przechowywane są tam dane dotyczące źródła rozkazu sterowniczego, rodzaju łącznika, powodu (łączenie operacyjne/nieoperacyjne) oraz efektu wykonanego łączenia. Przetwarzanie poleceń Dostępny jest pełen zestaw funkcji związanych z przetwarzaniem poleceń. Są wśród nich m.in.: sterowanie jedno- lub dwubitowe z potwierdzeniem zwrotnym lub bez niego, wyszukany monitoring sprzętu i oprogramowania sterowniczego, kontrola procesów zewnętrznych, kontrola sterowania z użyciem funkcji takich jak nadzorowanie czasu wykonywania lub automatyczne kasowanie rozkazu po wystawieniu go na wyjście. Typowe zastosowania obejmują: pojedyncze lub podwójne rozkazy z użyciem 1,1+1 wspólnego lub 2 zestyków sterowniczych, definiowane przez użytkownika blokady w polu, kolejność czynności łączeniowych obejmujących kilka łączników, np. wyłącznika, odłączników i uziemników, wyzwalanie operacji sterowniczych, sygnalizacji lub alarmów na podstawie bieżących informacji. 1) Zakresy 4 do oraz do 6Hz są dostępne dla f N =0/60Hz / 78 Siemens SIP 2003

9 Zabezpieczenie nadprądowe / 7SJ62 Funkcje zabezpieczeniowe / Funkcje Ustalanie potwierdzeń sterowań Stany łączników i położenie przełącznika zaczepów transformatora są otrzymywane dzięki sprzężeniu zwrotnemu. Odpowiednie wejścia binarne są w tym celu przyporządkowane poprzez funkcje logiczne do odpowiednich wyjść sterowniczych. Urządzenie może dzięki temu rozróżnić, czy zmiana stanu na wejściu binarnym jest wynikiem działania użytkownika, czy też nastąpiła zmiana nieoperacyjna (stan pośredni). Eliminowanie drgań zestyków Funkcja ta porównuje, czy w określonym przedziale czasu liczba zmian stanów wejścia binarnego nie przekracza zadanej przez użytkownika liczby. Jeżeli tak się stanie, wejście jest blokowane na pewien czas, dzięki czemu nie występuje niepotrzebne zapełnianie listy zdarzeń. Czas filtrowania Wszystkie wejścia binarne mogą być poddane filtrowaniu czasowemu (wstrzymywanie sygnalizacji). Filtrowanie sygnalizacji i czas zwłoki Sygnalizacje mogą być filtrowane lub opóźniane. Filtrowanie służy tłumieniu krótkotrwałych zmian potencjału na wejściach binarnych. Stan jest uznawany za trwały, jeżeli napięcie na wejściu nie ulegnie zmianie w określonym przedziale czasu. W przypadku czasu zwłoki, urządzenie odczytuje stan wejścia binarnego dopiero po pewnym czasie, pod warunkiem, że wejście to w dalszym ciągu jest pobudzone. Tworzenie sygnałów Na podstawie sygnałów pobieranych z zewnątrz, w urządzeniu mogą być tworzone nowe sygnały i polecenia. Mogą ponadto być definiowane sygnały zbiorcze. Służy to ograniczeniu ilości informacji przekazywanej do systemu sterowania i nadzoru. Blokada transmisji W czasie wykonywania prac w polu może zostać uaktywniona blokada transmisji, zapobiegająca w danej chwili przesyłowi informacji do centrum sterowania. Testowanie W czasie prac rozruchowych, wszystkie sygnały mogą być przesłne w celach testowych do automatycznego systemu kontroli. Rozdzielnice polowe wysoko/średnionapięciowe Wszystkie urządzenia zostały zaprojektowane zgodnie z wymogami norm dla zastosowań w rozdzielniach wysokich/średnich napięć. Zastosowanie tych urządzeń eliminuje konieczność stosowania zewnętrznych przyrządów pomiarowych (np. amperomierzy, woltomierzy, częstotliwościomierzy, przetworników pomiarowych itp.) oraz dodatkowych elementów sterowniczych. Mierzone wartości Ze zmierzonych wartości chwilowych prądu i napięcia obliczane są wartości skuteczne tych wielkości, współczynnik mocy, częstotliwość, moc czynna i bierna. Urządzenie pozwala na pomiar następujących wielkości: Prądy I L1, I L2, I L3, I E, I EE (67Ns) Napięcia V L1, V L2, V L3, V L1L2, V L2L3, V L3L1 Składowe symetryczne I 1, I 2, 3I 0, V 1, V 2, V 0, Moc czynna, bierna, pozorna P, Q, S (P, Q: całkowita i z podziałem na fazy) Współczynnik mocy (cosϕ) (dla wszystkich faz i z podziałem na fazy) Częstotliwość Energia ±kwh, ±kvar, przepływ mocy w kierunku szyn lub przeciwnym Wartości maksymalne, minimalne i średnie napięć i prądów Licznik czasu działania Średnia temperatura dla funkcji przeciążeniowej Kontrola wartości granicznych Wartości graniczne są kontrolowane przez programowalną logikę w module CFC. Możliwe jest powiązanie z tymi wartościami konkretnych działań. Tłumienie zera W pewnych przedziałach wartości mierzonych, oscylujących w pobliżu zera,, przebieg jest tłumiony w celu wyeliminowania zbędnych reakcji zabezpieczenia. Wartości licznikowe Dla potrzeb funkcji wewnętrznych, wartość energii może być obliczana na podstawie mierzonych wartości prądu i napięcia. Jeżeli do pomiaru stosowane jest urządzenie zewnętrzne, wyposażone w wyjście impulsowe, podłączenie tego wyjścia do wejścia binarnego jednostki SIPROTEC 4 pozwala na wykorzystywanie impulsów pomiarowych do obliczenia energii. Wartości licznikowe są wyświetlane lokalnie w urządzeniu oraz są przekazywane do centrum dyspozytorskiego. Rozróżniana jest energia czynna i bierna, dodatnia i ujemna. Rys. /73 Rozdzielnica NXAir (z izolacją powietrzną) Siemens SIP 2003 / 79

10 Zabezpieczenie nadprądowe / 7SJ62 Komunikacja Pod względem komunikacji, szczególny nacisk został położony na elastyczność konfiguracji, bezpieczeństwo danych oraz zastosowanie standardów rozpowszechnionych w dziedzinie automatyki elektroenergetycznej. Koncepcja modułów komunikacyjnych z jednej strony pozwala na wymienność modułów, a z drugiej strony jest otwarta na przyszłe standardy (np. Industrial Ethernet). Interfejs do połączeń lokalnych z PC Umieszczony na płycie czołowej port PC umożliwia szybki dostęp do parametrów, statusu urządzenia oraz danych zakłóceniowych. Współpracę komputera z przekaźnikiem umożliwia program DIGSI 4. Jest on szczególnie przydatny w procesie rozruchu i testowania przekaźnika. Złącza na tylnej ścianie urządzenia Z tyłu przekaźnika zainstalowane są dwa moduły komunikacyjne, zawierające opcjonalne wyposażenie dodatkowe, ułatwiające przyszłe modernizacje. Zastosowane interfejsy gwarantują spełnienie wymagań stawianych przez najpopularniejsze protokoły komunikacyjne (IEC 60870, PROFIBUS, DIGSI) oraz interfejsy komunikacyjne (elektryczny i optyczny). Interfejsy zostały zaprojektowane do następujących zastosowań: Rozbudowa 1) : Moduły do każdego typu komunikacji Moduły komunikacyjne są dostosowane do wszystkich urządzeń serii SIPROTEC 4. Pozwala to na stosowanie, bez żadnych zewnętrznych konwerterów, różnych interfejsów (elektrycznych i optycznych) oraz protokołów (IEC , PROFIBUS-FMS/DP, MODBUS RTU, DNP 3.0, Ethernet 2), DIGSI itd.). Architektura bezpiecznej szyny Nadrzędna jednostka kontrolna Złącze serwisowe Dzięki interfejsowi RS48 i programowi DIGSI 4 możliwe jest efektywne centralne komunikowanie się z wieloma przekaźnikami zabezpieczeniowymi. Połączenie modemowe umożliwia zdalne wykonywanie operacji. Przez ten interfejs odbywa się również komunikacja z miernikami temperatury (thermo boxes). Złącze systemowe Stosowane do komunikacji z systemem sterowania i nadzoru. Zgodne z różnymi protokołami komunikacyjnymi i rodzajami interfejsów, w zależności od zainstalowanego modułu. Szyna RS48 Użycie skrętki jako medium transmisyjnego znacznie ogranicza wpływ zakłóceń elektromagnetycznych na przesył danych. Uszkodzenie jednego z urządzeń w systemie nie wpływa na ciągłość pracy całości. Podwójny pierścień światłowodowy Łącza światłowodowe są całkowicie odporne na zakłócenia elektromagnetyczne. Uszkodzenie połączenia pomiędzy dwiema jednostkami nie przerywa pracy całego systemu. Komunikacja z uszkodzoną jednostką jest niemożliwa. Uszkodzenie pojedynczego urządzenia końcowego nie wpływa na pracę pozostałej części systemu zabezpieczeniowego. Protokół IEC IEC jest znormalizowanym protokołem przeznaczonym do efektywnej komunikacji w zabezpieczanej strefie. Jest to standard międzynarodowy, akceptowany przez wielu producentów sprzętu zabezpieczeniowego. PROFIBUS-FMS Profibus-FMS jest międzynarodowym znormalizowanym systemem komunikacyjnym (EN 0170). Jest stosowany przez setki producentów sprzętu na całym świecie i implementowany w ponad zastosowań. Połączenie z programowanym sterownikiem SIMATIC S/S7 zrealizowane jest na zasadzie przesyłania danych (np. rejestracji zakłóceń, wartości pomiarowych lub informacji sterowniczych) przez system automatyki SICAM lub przez magistralę PROFIBUS-DP. Rys. /74 IEC sieć promieniowa typu RS232 oparta na przewodach miedzianych lub światłowodowych OLM 1) 1) Optical Link Module (opt. moduł łączeniowy) Rys. /7 Struktura szyny: sieć światłowodowa w układzie podwójnego pierścienia Rys. /76 Struktura szyny: RS48 z przewodami miedzianymi 1) W przypadku obudowy do montażu natablicowego, patrz informacja na stronie /99 2) W trakcie opracowywania / 80 Siemens SIP 2003

11 Zabezpieczenie nadprądowe / 7SJ62 Komunikacja PROFIBUS-DP PROFIBUS-DP jest komunikacyjnym standardem przemysłowym, uznawanym przez wielu producentów urządzeń PLC i zabezpieczeń. MODBUS RTU MODBUS RTU jest komunikacyjnym standardem przemysłowym uznawanym przez wielu producentów urządzeń PLC i zabezpieczeń. DNP 3.0 DNP 3.0 (Distributed Network Protocol v.3) jest opartym na przesyle wiadomości protokołem komunikacyjnym. Urządzenia SIPROTEC 4 są całkowicie zgodne na poziomie 1 i 2 z protokołem DNP 3.0. Protokół ten jest uznawany przez wielu producentów sprzętu zabezpieczeniowego. Ethernet / IEC ) Standard Ethernet IEC 6180 przeznaczony jest do komunikacji w zakresie automatyki elektroenergetycznej. W chwili obecnej trwają prace nad opracowaniem tego protokołu. Z chwilą zakończenia tych prac, wszystkie urządzenia SIPROTEC 4 będą miały możliwość komunikacji w standardzie Ethernet. Rozbudowa posiadanych urządzeń będzie polegała na prostym zainstalowaniu modułu Ethernet. Rozwiązania systemowe SIPROTEC 4 jest specjalnie zaprojektowany do współpracy z systemami automatyki, opartymi na standardzie SIMATIC. Obsługa danych przy pomocy oprogramowania oraz komunikacja są mocnymi stronami połączenia SICAM i SIPROTEC 4. Rozbudowane narzędzia inżynierskie (SICAM plus TOOLS na bazie STEP7 i SICAM WinCC) ułatwiają pracę z systemem SICAM. Jednostki SIPROTEC 4 są optymalnie dopasowane do pracy w systemach SICAM SAS oraz SICAM PCC. Jednostki SIPROTEC 4 współpracują z systemem SICAM w trzech zasadniczych płaszczyznach: Zarządzanie danymi Architektura oprogramowania Komunikacja Sterowanie i kontrola Szyna stacyjna RS48 Rys. /79 Rozwiązanie systemowe/komunikacja Interfejs telesterowania do systemu dyspozytorskiego np. IEC ) DIGSI 4 (Obsługa lokalna) Rys. /77 Moduł komunikacyjny do połączenia elektrycznego Rys. /78 Moduł komunikacyjny, podwójny pierścień światłowodowy System automatyki (np. SIMATIC) Konwerter RS48 / światłowód Konwerter światłowód / RS232 Modem Synchronizacja czasu DCF77, GPS Modem DIGSI 4 Telesterowanie przez modem 1) W trakcie opracowywania Siemens SIP 2003 / 81

12 Zabezpieczenie nadprądowe / 7SJ62 Typowe połączenia Przyłączanie przekładników prądowych i napięciowych Połączenia standardowe Dla sieci z uziemionym punktem gwiazdowym, prąd ziemnozwarciowy jest uzyskiwany w obwodzie prądu zerowego z prądów fazowych. Rys. /80 Obwód prądu zerowego bez członu kierunkowego Rys. /81 Czuła detekcja prądu doziemnego bez członu kierunkowego Rys. /82 Obwód prądu zerowego z członem kierunkowym / 82 Siemens SIP 2003

13 Zabezpieczenie nadprądowe / 7SJ62 Typowe połączenia Połączenia dla sieci kompensowanych Na rysunku obok przedstawiony został schemat połączeń, w którym do przekaźnika doprowadzone są dwa napięcia międzyfazowe, napięcie V E z przekładników napięciowych o uzwojeniach wtórnych połączonych w otwarty trójkąt oraz prąd zerowy z przekładnika Ferrantiego. Układ taki zapewnia maksymalną czułość dla kierunkowej detekcji zwarć doziemnych, w związku z czym jest on wymagany dla sieci kompensowanych. Rys. /83 przedstawia schemat połączeń, pozwalający na uzyskanie podwyższonej czułości dla zwarć doziemnych. Rys. /83 Czuła kierunkowa detekcja zwarć doziemnych z członem kierunkowym fazowym Rys. /84 Czuła kierunkowa detekcja zwarć doziemnych Połączenia tylko dla sieci kompensowanych lub z izolowanym punktem gwiazdowym Jeżeli nie jest konieczna kierunkowa detekcja zwarć doziemnych, liczbę przekładników prądowych zainstalowanych w linii można ograniczyć do dwóch. Układ taki nie wyklucza zastosowania zabezpieczenia kierunkowego od zwarć międzyfazowych. Rys. /8 Sieci kompensowane lub z izolowanym punktem gwiazdowym Siemens SIP 2003 / 83

14 Zabezpieczenie nadprądowe / 7SJ62 Typowe zastosowania Typ sieci Funkcja Połączenie prądowe Połączenie napięciowe Sieć uziemiona (uziemiona przez małą rezystancję) Sieć uziemiona (uziemiona przez małą rezystancję) Sieci izolowane lub kompensowane Sieć uziemiona (uziemiona przez małą rezystancję) Sieci izolowane lub kompensowane z możliwymi transformatorami Sieć uziemiona (uziemiona przez małą rezystancję) Sieci izolowane Sieci kompensowane Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne fazowe/doziemne bezkierunkowe Czułe zabezpieczenie ziemnozwarciowe Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne fazowe bezkierunkowe Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne fazowe kierunkowe Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne fazowe kierunkowe Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne ziemnozwarciowe kierunkowe Czułe zabezpieczenie ziemnozwarciowe z pomiarem sinϕ Zabezpieczenie ziemnozwarciowe z pomiarem cosϕ Obwód prądu zerowego, wymagane przekładniki prądowe w 3 fazach, możliwy przekładnik Ferrantiego Wymagany przekładnik Ferrantiego Obwód prądu zerowego, możliwość zastosowania trzech lub dwóch przekładników w przewodach fazowych Obwód prądu zerowego z trzema przekładnikavi prądowymi Obwód prądu zerowego z trzema lub dwoma przekładnikami prądowymi Wymagany obwód prądu zerowego z trzema przekład ni karni prądowymi, możliwy przekładnik Ferrantiego Obwód prądu zerowego jeżeli prąd doziemny > 0,0 I N (po stronie wtórnej), w przeciwnym wypadku wymagany przekładnik Ferrantiego Wymagany przekładnik Ferrantiego Napięcia międzyfazowe lub fazowe Napięcia międzyfazowe lub fazowe Wymagane napięcia fazowe 3 napięcia fazowe lub uzwojenia połączone w otwarty trójkąt Wymagane połączenie uzwojeń wtórnych w otwarty trójkąt Podłączenie wyłącznika Wyzwalacze podnapięciowe Wyzwalacze podnapięciowe są stosowane do automatycznego wyłączania silników wysokiego napięcia. Przykład: brak stałego napięcia sterowniczego, w związku z czym niemożliwe staje się sterowanie napędem wyłącznika. Wyłączenie automatyczne następuje w chwili, gdy napięcie na cewce pomiarowej przekaźnika spadnie poniżej dolnego progu wyłączenia. Na Rys. /86 wyłączenie następuje na skutek otwarcia zestyków odwzorowujących stan pracy przekaźnika. Może to nastąpić w wypadku uszkodzenia przekaźnika zabezpieczeniowego lub zwarcia cewki wyłączającej wyłącznika przy uszkodzeniu w sieci. Wyłączenie awaryjne Załącz 281 Cewka załączająca Załącz 281 Zestyki stanu pracy * patrz przypis Cewka wyłącz. Wyzwalanie podnapięciowe Wyłącz ANSI 0,1 Rys. /86 Wyzwalacz podnapięciowy z zestykami wykonawczymi (0, 1) Szyny * zamknięte, gdy przekaźnik pracuje prawidłowo / 84 Siemens SIP 2003

15 Zabezpieczenie nadprądowe / 7SJ62 Typowe zastosowania Na Rys. /87 pokazano sytuację, w której wyłączenie następuje na skutek zaniku napięcia pomocniczego i przerwy w obwodzie wyłączającym w wyniku uszkodzenia w sieci. Jeżeli uszkodzeniu ulegnie przekaźnik zabezpieczeniowy, obwód wyłączający jest również przerywany w wyniku odpadu zestyku podtrzymywanego przez logikę wewnętrzną. Kontrola obwodu wyłączającego (ANSI 74TC) Jedno lub dwa wejścia binarne mogą być wykorzystane do kontroli ciągłości obwodów wyłączających (cewka wyłączająca wyłącznika wraz z przewodami). W przypadku przerwy w tym obwodzie pojawia się sygnał alarmowy. Blokada (ANSI 86) Wszystkie wyjścia binarne mogą być podtrzymywane tak, jak diody LED i tak, jak one kasowane przyciskiem. Stan blokady jest podtrzymywany również przy zaniku napięcia zasilającego. Ponowne zamknięcie wyłącznika może nastąpić tylko po skasowniu blokady. Wyłączenie awaryjne Załącz 281 Cewka załączająca Załącz 281 Cewka wyłącz. Wyzwalanie podnapięciowe Negator z logiki CFC Wyłącz ANSI 0,1 Zestyki wyłączające zamykają się, gdy nie ma zakłóceń w systemie Szyny Rys. /87 Wyłączenie podnapięciowe z zestykiem blokującym (sygnał wyłączenia 0 jest negowany) Cewka wyłącz. Wył. 11 Zał. 281 Cewka załącz. Załącz 281 7SJ6 Szyny Rys. /88 Kontrola obwodu wyłączającego przez 2 wejścia binarne Sygnalizacja zadziałań 11* Wyłączenie ogólne 281* Rozkaz zamknięcia 682* Kontrola obw. wyłączającego: przekaźnik wyłączający 683* Kontrola obw. wyłączającego: zestyki pomocn. wyłącznika 2a otwarty, gdy wył jest otw. 2b otwarty, gdy wył. jest zamknięty BI Wejście binarne Zestyki wyłączają Wyłączn BI1 BI2 ik ce otwarte zamkn. H L otwarte otwarty H H zamknięte zamkn. L L zamknięte otwarty L H Szyny Cewka wyłącz. Wył. 11 Zał. 281 Cewka załącz. Załącz 281 7SJ6 Sygnalizacja zadziałań 11* Wyłączenie ogólne 281* Rozkaz zamknięcia 682* Kontrola obw. wyłączającego: przekaźnik wyłączający 2a otwarty, gdy wył jest otw. 2b otwarty, gdy wył. jest zamknięty BI Wejście binarne Zestyki Wyłącznik BI1 wyłączające otwarte zamkn. H otwarte otwarty H zamknięte zamkn. L zamknięte otwarty L Rys. /89 Kontrola obwodu wyłączającego przez 1 wejścia binarne Siemens SIP 2003 / 8

16 Zabezpieczenie nadprądowe / 7SJ62 Dane techniczne Obwody pomiarowe Częstotliwość znamionowa Przekładnik prądowy Prąd znamionowy I N Opcja: czuła detekcja zw. doziemnych Pobór mocy dla I N =1A Pobór mocy dla I N =A Dla czułej deteckji zwarć doziemnych dla 1A Przeciążalność Cieplna (skuteczna) Dynamiczna (wartość szczytowa) W obwodach prądowych ziemnozwarciowych dla wejścia wysokoczułego Cieplna (skuteczna) Dynamiczna (wartość szczytowa) Przekładniki napięciowe Napięcie znamionowe V nom Pobór mocy przy V nom =100V Przeciążalność obwodów napięciowych (napięcie fazowe) Cieplna (skuteczna) Napięcie pomocnicze 0/60Hz 1 lub A I EE <1,6A <0,0VA na fazę <0,3VA na fazę ok. 0,0VA 100 I N przez 1s 30 I N przez 10s 4 I N ciągle 20 I N (półokres) 300A przez 1s 100A przez 10s 1A ciągle 70A (półokres) 100V do 22V <0,3VA na fazę 230V ciągle Napięcie pomocnicze z wbudowanej przetwornicy DC 24/48V 60/12V 110/20V Znamionowe napięcie pomocnicze V aux AC 11/230V Dopuszczalny uchyb V aux DC 19-8V 48-10V V AC V V Tętnienia (wart. międzyszczytowa) 12% Pobór mocy Niepobudzony Pobudzony Czas podtrzymania podczas zakłócenia w obw. nap. pomocn. Wejścia binarne Ok. 3-4W Ok. 7-9W 0ms dla V aux 110V DC 20ms dla V aux 24V DC 200ms dla 11V/230V AC Wersja 7SJ621 7SJ622 Ilość 8 11 Zakres napięciowy Próg pobudzenia nastawiany zworkami 24-20V DC Próg pobudzenia 19V DC 88V DC Dla znamionowego napięcia sterowniczego 24/48/60/ 110/12/ 110/12V 220/20V DC Czas reakcji/odpadu Ok. 3, Pobór mocy dla wejścia pobudzonego 1,8mA (niezależnie od napięcia pracy) Wyjścia binarne/wyjścia sterownicze Wersja 7SJ621 7SJ622 Przekaźnik sterownicze/sygnalizacyjne 8 6 Zestyki na jeden przekaźnik sterowniczy/sygnalizacyjny Zdolność łączeniowa Napięcie łączeniowe Dopuszczalny prąd Zestyk stanu pracy urządzenia Zdolność łączeniowa Napięcie łączeniowe Dopuszczalny prąd Próby elektryczne Wyszczególnienie Standardy Próby izolacji Standardy Zwierna Rozwierna Zwierna Rozwierna Próba napięciowa (próba 100%) Wszystkie obwody z wyjątkiem napięcia pomocniczego, RS48/RS232 oraz synchronizacji czasu Napięcie pomocnicze Porty komunikacyjne i synchronizacja czasu Próby udarowe (test typu) Wszystkie obwody z wyjątkiem portów komunikacyjnych oraz synchronizacji czasu, klasa III 1NO / typ A (Dwa zestyki ustawiane zworkami jako NZ / typ B) 1000 W/VA 30 W/VA / 40W rezystancyjna / 2W przy L/R 0ms 20V DC A ciągle 30A przez 0,s prądu zwieranego, 2000 cykli łączeniowych 1 zestyk przełączany / typ C 30 W/VA 20 W/VA / 2W przy L/R 0ms 20V DC A ciągle 30A przez 0,2s prądu zwieranego, 2000 cykli łączeniowych IEC602 ANSI C37.90, ANSI C , ANSI C , UL 08 IEC602-; ANSI/IEEE C ,kV (wart. skut.), 0Hz / 60Hz 3,kV DC 00V AC Podatność na zakłócenia elektromagnetyczne Test typu Standardy Próby wysokoczęstotliwościowe IEC , klasa III i VDE 043 część 303, klasa III Wyładowania elektrostatyczne IEC , klasa IV EN , klasa IV Pole elektromagnetyczne o częstotl. radiowej, bez modulacji IEC (raport) klasa III kv (wart. szczyt.) 1,2/0µs; 0,J 3 impulsy dodatnie i 3 ujemne w odstępach s IEC 602-6, IEC (normy urządzeń) EN (specyfikacja ogólna) DIN 743 część 303 2,kV (wart. szczyt.); 1MHz; τ=1ms; 400 impulsów na s; czas trwania testu 2s 8kV wył. przez zestyki, 1kV wył. przez powietrze; obie polaryzacje; 10pF; R i =330Ω 10V/m; 27 do 00MHz / 86 Siemens SIP 2003

17 Zabezpieczenie nadprądowe / 7SJ62 Dane techniczne Pole elektromagnetyczne o częstotl. radiowej, modulacja amplitudowa IEC , klasa III Pole elektromagnetyczne o częstotl. radiowej, modulacja impulsowa IEC / ENV 0204; klasa III Zakłócenia szybkozmienne, impulsy IEC i IEC , klasa IV Udary o dużej energii IEC , klasa III Napięcie pomocnicze Wejścia / wyjścia binarne Modulowana amplitudowo w.cz. w linii IEC , klasa III Pole magn. o częstotl. przemysłowej IEC , klasa IV IEC Odporność na zakłócenia oscylacyjne ANSI/IEEE C Odporność na zakłócenia szybkozmienne ANSI/IEEE C Zakłócenia elektromagn. promieniowe ANSI/IEEE C Drgania tłumione IEC 60694, IEC Emisja zakłóceń elektromagnetycznych Test typu Standard Zakłócenia od przewodów, tylko napięcie pomocnicze IEC/CISPR22 Natężenie pola o częstotliwości radiowej IEC/CISPR11 10V/m; 80 do 1000MHz 80% AM; 1kHz 10V/m; 900MHz; częstotliwość impulsów 200Hz; wsp. wypełnienia 0% 4kV; /0ns; khz; długość imp.=1ms; częstotl. impulsów 300ms; obie polaryzacje; R i =0Ω; czas testu 1min. Pom. obwodami: 2kV; 12Ω, 9µF Pom. zestykami: 1kV; 2Ω, 18µF Pom. obwodami: 2kV; 42Ω, 0,µF Pom. zestykami: 1kV; 42Ω, 0,µF 10V; 10kHz do 80MHz; 80% AM; 1kHz 30A/m; 0Hz, ciągłe 300A/m przez 3s; 0Hz 0,mT; 0Hz 2, do 3kV (wart. szczyt.), 1 do 1,MHz przeb. tłumiony; 0 pulsów na s; czas trwania 2s; R i =10 do 200Ω 4 do kv; 10/10ns; 0 pulsów na s; obie polaryzacje; czas trwania 2s; R i =80Ω 3V/m 1) ; 2 do 1000MHz modulacja amplitudowa i impulsowa 2,kV (wart. szczyt.), zmienna polaryzacja) 100kHz, 1MHz, 10MHz i 0MHz, R i =200Ω EN 0081-* (specyfik. ogólna) 10kHz do 30MHz klasa graniczna B 30 do 1000MHz klasa graniczna B Jednostki z oddzielnym panelem operatora spełniają wymagania klasy B tylko po montażu w metalowej rozdzielnicy Drgania sejsmiczne IEC , klasa 1 IEC W czasie transportu Sinusoidalne 1 do 8Hz: amplituda ±3,mm (oś pozioma) 1 do 8Hz: amplituda ±1,mm (oś pionowa) 8 do 3Hz: przyspieszenie 1g (oś pozioma) 8 do 3Hz: przyspieszenie 0,g (oś pionowa) zmiana częstotl. 1 oktawa/min. 1 cykl w 3 prostopadłych osiach Standardy IEC i IEC Wibracje IEC , klasa 2 IEC Wstrząsy IEC , klasa 1 IEC Wstrząsy ciągłe IEC , klasa 1 IEC Narażenia klimatyczne Temperatury Testowany zgodnie z IEC i 2, test Bd przez 16 godz Dopuszczalna okresowo temperatura pracy, testowana przez 96 godz. Zalecana temperatura pracy wg IEC (Czyteloność wyświetlacza może być gorsza w temp. pow. + C/ +131 F) - Temperatura dopuszczalna w trakcie magazynowania - Temperatura dopuszczalna w trakcie transportu Wilgotność Sinusoidalne do 8Hz: amplituda ±7,mm; 8 do 10Hz: przyspieszenie 2g zmiana częstotl. 1 oktawa/min. 20 cykli w 3 prostopadłych osiach Półsinusoidalne przysp. 1g, czas trwania 11ms 3 wstrząsy w obu kier. dla 3 osi Półsinusoidalne przysp. 10g, czas trwania 16ms 1000 wstrząsów w obu kierunkach dla 3 osi -2 C do +8 C / -13 F do +18 F Standardy IEC Dopuszczalna wilgotność Zaleca się chronienie urządzeń przed bezpośrednim nasłonecznieniem oraz przed pracą przy zmianach temp. powodujących skraplanie się pary wodnej. -20 C do +70 C/ -4 F do +18 F - C do + C/ +2 F do +131 F -2 C do + C/ -13 F do +131 F -2 C do +70 C/ -13 F do +18 F Średnia roczna wilgotność względna 7%; w ciągu 30 dni w roku do 9%; skraplanie się pary wodnej niedozwolone! Próby narażeń mechanicznych Wibracje, wstrząsy i drgania sejsmiczne - Podczas pracy Standardy IEC i IEC Wibracje IEC , klasa 2 IEC Wstrząsy IEC , klasa 1 IEC Sinusoidalne 10 do 60Hz: amplituda ±0,07mm 60 do 10Hz: przyspieszenie 1g zmiana częstotl. 1 oktawa/min. 20 cykli w 3 prostopadłych osiach Półsinusoidalne przysp. g, czas trwania 11ms; 3 wstrząsy w obu kier. dla 3 osi Połączenia (śrubowe) - Zaciski prądowe Końcówki motażowe oczkowe Średnica przewodu Połączenie bezpośrednie Średnica przewodu - Zaciski napięciowe Końcówki motażowe oczkowe Średnica przewodu Połączenie bezpośrednie Średnica przewodu W max =12mm; d 1 =mm 2,6-6,6mm 2 (AWG 14-10) Drut, elastyczne wyprowadzenia, koszulka izolacyjna 2,6-3,3mm 2 (AWG 14-12) W max =10mm; d 1 =4mm 1,0-2,6mm 2 (AWG 16-14) Drut, elastyczne wyprowadzenia, koszulka izolacyjna 0, 2,6mm 2 (AWG 20-14) 1) Na żądanie Siemens SIP 2003 / 87