Trójfazowe Zabezpieczenie Nadprądowe i Ziemnozwarciowe MiCOM P122C. Instrukcja obsługi

Trójfazowe Zabezpieczenie Nadprądowe i Ziemnozwarciowe MiCOM P122C Instrukcja obsługi

1 OPIS PANELU CZOŁOWEGO 3 2 OBSŁUGA PRZEKAŹNIKA 5 2.1 Kontrola hasła... 5 2.2 Zakresy nastaw... 6 2.3 Przyciski funkcyjne... 6 2.4 Układ menu... 7 2.5 Sygnalizacja alarmowa... 8 3 FUNKCJE ZABEZPIECZENIOWE 9 3.1 Zabezpieczenie nadprądowe fazowe i ziemnozwarciowe... 9 3.1.1 Reset czasu... 10 3.1.2 Zabezpieczenie prostownikowe... 11 3.1.3 Charakterystyka Laborelec zabezpieczenia ziemnozwarciowego... 12 3.2 Zabezpieczenie przeciąŝeniowe... 13 3.2.1 Charakterystyka prądowo-czasowa... 13 3.3 Zabezpieczenie od asymetrii zasilania i zaniku fazy... 15 3.4 Zabezpieczenie podprądowe... 15 4 FUNKCJE KONTROLNO-DIAGNOSTYCZNE 16 4.1 Komenda wyłączająca... 16 4.2 Podtrzymanie działania przekaźników... 16 4.3 Lokalna rezerwa wyłącznikowa: LRW... 16 4.4 Załączenie wyłącznika na zwarcie... 17 4.5 Grupa nastaw... 17 4.6 Zimny rozruch... 18 4.7 Logika blokowania... 18 4.8 Schemat selektywnej logiki... 18 4.9 Kontrola wyłącznika... 19 4.9.1 Kontrola ciągłości obwodu wyłącznika... 20 4.10 Kontrola obwodów prądowych... 22 4.11 Układ testowania... 22 5 REJESTRACJA 23 5.1 Rejestracja zdarzeń... 23 5.2 Rejestracja wyłączeń... 23 5.3 Rejestracja zakłóceń... 24 6 KOMUNIKACJA 26 6.1 Komunikacja lokalna... 26 6.2 Komunikacja zdalna... 26 6.3 MiCOM S&R-Modbus... 26 7 DANE TECHNICZNE 28 7.1 Dane ogólne... 28 7.2 Testy zewnętrzne... 28 7.3 Wejścia i wyjścia... 30 7.4 Zasilanie pomocnicze... 31 7.5 Interfejsy komunikacyjne... 31 7.6 Typowe dane charakterystyczne... 32 7.7 Odchylenia wartości roboczych... 32 7.8 Parametry funkcji zabezpieczeniowych... 33 7.9 Parametry funkcji kontrolnych i automatyk... 34 7.10 Pomiary wielkości analogowych... 35 7.11 Rejestracja... 35 8 MONTAś 36 9 SCHEMAT PRZYŁĄCZEŃ ZEWNĘTRZNYCH 39 2

1 OPIS PANELU CZOŁOWEGO Panel czołowy MiCOM P122C umoŝliwia wprowadzanie nastaw, odczyt mierzonych wartości i sygnalizacji oraz obsługę przekaźnika. Wyświetlacz ciekłokrystaliczny 2 x 16 znaków Diody ze stale przypisanymi funkcjami Przyciski sygnalizacji alarmowej (odczyt, kasowanie) Diody programowalne Przyciski nawigacyjne Port RS 232 Przyciski funkcyjne Tabliczka znamionowa Rys. 1 Panel czołowy MiCOM P122C Na przednim panelu znajdują się: ciekłokrystaliczny wyświetlacz LCD 2x16 znaków 11-przyciskowa klawiatura membranowa, w skład której wchodzą: klawisze manipulacyjne, klawisz ENTER, klawisz czytania sygnalizacji alarmowej, klawisz zatwierdzania sygnalizacji alarmowej oraz kontroli sprawności diod LED, 4 klawisze funkcyjne F1, F2, F3, F4 8 diod LED: 4 przypisane na stałe do kluczowych funkcji, 4 programowalne przez uŝytkownika 3

Na panelu przednim znajdują się takŝe: tabliczka znamionowa oraz 9-pinowy Ŝeński port RS232 do komunikacji lokalnej 4 diody LED znajdujące się po lewej stronie panelu czołowego mają na stałe przyporządkowane funkcje. Opis diody Kolor Uwagi TRIP ALARM WARNING HEALTHY czerwony Ŝółty Ŝółty zielony Dioda zostaje pobudzona kiedy przekaźnik generuje sygnał wyłączający. Skasowanie diody moŝliwe jest po ustaniu przyczyny pobudzenia i po wciśnięciu klawiszy oraz. Dioda TRIP pobudzana jest równocześnie z zadziałaniem wyjścia przekaźnikowego RL1 Dioda zostaje pobudzona w przypadku zadziałania zabezpieczeń lub automatyk skonfigurowanych na działanie sygnalizacji ostrzegawczej Up. Do momentu potwierdzenia zdarzenia przez obsługę dioda świeci światłem pulsującym. Po wciśnięciu klawiszy oraz zaczyna świecić światłem ciągłym, aŝ do zaniku przyczyny pobudzenia. Dioda jest związana z alarmami wewnętrznymi MiCOM P122C. Świecenie się diody oznacza, Ŝe nastąpiło wewnętrzne uszkodzenie przekaźnika. W przypadku wykrycia uszkodzenia pośredniego (np. uszkodzenie komunikacji) dioda LED świeci się stale, jeŝeli uszkodzenie jest powaŝne (uszkodzenie płyty procesora lub wejść / wyjść) dioda LED pulsuje. Dioda WARNING moŝe zostać wygaszona tylko automatycznie przez urządzenie po dokonanej naprawie lub w przypadku zaniku uszkodzenia. Dioda świeci się w przypadku poprawnej pracy przekaźnika. Gaśnie po wykryciu przez MiCOM P122C dowolnego uszkodzenia w warstwie sprzętowej lub programowej. Stan tej diody odzwierciedlony jest poprzez połoŝenie zestyków przekaźnika watchdog na listwie zaciskowej. Pozostałym 4 diodom (LED 5 do LED 8) moŝna przypisać funkcje spośród kilkunastu dostępnych w menu. 4

2 OBSŁUGA PRZEKAŹNIKA Menu przekaźnika MiCOM P122C jest zorganizowane w postaci kolumn zawierających kilka lub kilkanaście komórek. KaŜdej komórce przyporządkowana jest oddzielna informacja odpowiednia do charakteru danej kolumny. MoŜe to być informacja tylko do odczytu, a moŝe to być edytowalna wartość np. nastawy progowej zabezpieczenia. Przeglądanie kolumn menu odbywa się poprzez naciskanie klawiszy lub na poziomie komórki nagłówka z opisem danej kolumny. Komórka nagłówka zawsze opisana jest DUśYMI LITERAMI. Przeglądanie poszczególnych komórek kolumny moŝliwe jest dzięki klawiszom (w dół) oraz (w górę). W celu przyspieszenia przeglądania poszczególnych komórek naleŝy dany klawisz ( ) wcisnąć i przytrzymać. Aby powrócić do ekranu domyślnego naleŝy na poziomie komórek nagłówków kolumn wcisnąć klawisz. Ekran alarmów / Ekran domyślny PARAMETRY KONFIGURACJA KONTR.AUTOMATYKI... Podmenu Podmenu Podmenu Podmenu Rys. 2 Organizacja menu MiCOM P122C Ekran domyślny Po zasileniu przekaźnika na czas ok. 2 sekund inicjowane są testy programowe i sprzętowe i w przypadku pomyślnego wyniku testu - wyświetlony zostaje ekran domyślny, który konfigurowany jest przez uŝytkownika menu KONFIGURACJA / WYBOR KONFIG., komórka Wyswietlacz. KaŜdorazowo po upływie 15 minut od czasu ostatniej manipulacji na klawiaturze, przekaźnik powraca do ustawionego wcześniej ekranu domyślnego, a tryb edycji danych, jeśli taki był wcześniej wprowadzony wygasa. W przypadku wystąpienia zakłócenia, na wyświetlaczu pojawia się ekran z przyczyną tego zakłócenia. Do momentu ustania przyczyny pobudzenia i skasowania komunikatu przez obsługę (zdalnie lub lokalnie) ekran alarmu będzie miał zawsze wyŝszy priorytet nad ekranem domyślnym. 2.1 Kontrola hasła Dostęp do większości informacji dotyczących konfiguracji przekaźnika zabezpieczony jest hasłem. Hasło składa się z 4 alfanumerycznych znaków. Hasłem fabrycznym jest AAAA. Hasło moŝe być modyfikowane przez uŝytkownika. Dostęp do niego znajduje się w menu KONFIGURACJA / NASTAWY OGÓLNE w komórce Haslo. W przypadku utraty hasła dostęp do modyfikacji nastaw jest zablokowany. JeŜeli to się wydarzy, naleŝy skontaktować się z producentem (AREVA T&D Sp. z o.o.) oraz podać numer seryjny przekaźnika, aby otrzymać odpowiednie hasło. NiezaleŜne hasło ustawiane w komórce Haslo F3,F4 w menu KONFIGURACJA / NASTAWY OGÓLNE zabezpiecza dostęp do klawiszy funkcyjnych F3 i F4. 5

Wprowadzenie hasła Instrukcja obsługi P122C W przypadku konieczności modyfikacji danych konfiguracyjnych przekaźnika lub potrzeby dostępu do czynności manipulacyjnych (np. kasowanie liczników) naleŝy wprowadzić hasło. W tym celu w menu KONFIGURACJA / NASTAWY OGÓLNE naleŝy przejść do komórki: Haslo **** Hasło składa się z liter od A do Z. Hasło wprowadza się litera po literze przy uŝyciu klawiszy oraz (do tyłu i do przodu alfabetu). Migający kursor informuje o miejscu, w którym litera hasła będzie modyfikowana. Po wybraniu kaŝdej litery naleŝy nacisnąć klawisz, aby wprowadzić następną literę. Po wpisaniu hasła naleŝy nacisnąć klawisz, aby je potwierdzić. JeŜeli hasło jest prawidłowe, na wyświetlaczu pojawi się napis HASLO OK. i moŝliwy będzie dostęp do edycji danych; w innym przypadku na wyświetlaczu pojawi się napis ZLE HASLO. W przypadku wpisania poprawnego hasła w prawym dolnym rogu pojawi się litera P informująca, Ŝe aktywny jest tryb edycji nastaw. W przypadku rezygnacji z wprowadzenia hasła naleŝy wcisnąć klawisz. UWAGA: W czasie kiedy hasło jest wprowadzone, zmiany nastaw poprzez port RS 232 lub RS 485 nie są moŝliwe. Modyfikacja parametrów Przed próbą modyfikacji parametrów menu naleŝy wprowadzić hasło, a następnie przejść do komórki, której wartość ma być zmieniona. Po wciśnięciu klawisza migający kursor zachęci do modyfikacji wybranego parametru. Do zmiany wartości słuŝą klawisze oraz. Po zakończeniu wprowadzania nastaw naleŝy potwierdzić modyfikacje klawiszem. Klawiszem rezygnuje się z zapisania wprowadzonych zmian. 2.2 Zakresy nastaw W opisie wybranych parametrów menu podano zakres ich nastawy uwzględniając wartość minimalną, fabryczną oraz maksymalną oraz krok nastawy. Wartość fabryczna jest podkreślona. Na przykład zakres nastawy przekładni prądowej fazowej strony górnej: Zakres: 1 1000 9999 A; krok 1 A (minimalna nastawa - 1 A, maksymalna nastawa - 9999 A, nastawa fabryczna - 1000 A). 2.3 Przyciski funkcyjne Przyciski F1 oraz F2 mają stale przyporządkowaną funkcję, której uŝytkownik zmienić nie moŝe. Naciśnięcie przycisku F1 powoduje automatyczne przejście do menu POMIARY 1. Naciśnięcie przycisku F2 powoduje automatyczne przejście do menu REJESTRATOR / ZAPIS ZAKL Przyciski F3 i F4 mogą być przypisane do funkcji wyłączenia (przekaźnik RL1), do pozostałych przekaźników lub do programowalnych równań logicznych AND. Dostęp do tych przycisków chroniony jest niezaleŝnym hasłem ustawianym w menu KONFIGURACJA / NASTAWY OGÓLNE. Po wciśnięciu przycisku F3 lub F4 generowany jest impuls długości 200 ms. 6

2.4 Układ menu Kolumna Opis PARAMETRY Stan wejść / wyjść, edycja hasła KONFIGURACJA Kolumna podzielona na 8 podmenu NASTAWY OGOLNE Wartości przekładni, wybór trybu pracy, hasła WYSWIETLACZ Konfiguracja wyświetlacza i sposobu kasowania sygnalizacji WEJSCIA Programowanie wejść cyfrowych KONF. WEJSC Konfiguracja sposobu działania wejść cyfrowych POM.WYJ.PRZEK. Programowanie pomocniczych przekaźników wyjściowych TRYB WYJSC Konfiguracja sposobu działania wyjść przekaźnikowych PODTRZYMANIE PRZEK. Konfiguracja podtrzymania przekaźników od RL2 do RL7 po zaniku przyczyny pobudzenia DIODA 5 Konfiguracja wielkości pobudzającej diodę LED nr 5 DIODA 6 Konfiguracja wielkości pobudzającej diodę LED nr 6 DIODA 7 Konfiguracja wielkości pobudzającej diodę LED nr 7 DIODA 8 Konfiguracja wielkości pobudzającej diodę LED nr 8 KOMUNIKACJA Konfiguracja parametrów związanych ze zdalną komunikacją REJ.PRZEB.ZAKL. Konfiguracja rejestratora zakłóceń FUNKCJE GLOWNE Funkcje logiki i automatyki KOMENDA WYLACZ. Programowanie przekaźnika wyłączającego RL1 PODTRZYMANIE WYL. Konfiguracja funkcji podtrzymywanych po zaniku przyczyny pobudzenia dla przekaźnika RL1 LRW Konfiguracja LRW ZALACZ NA ZWARCIE Konfiguracja funkcji załączenia na zwarcie GRUPA NASTAW Konfiguracja grup nastaw funkcji zabezpieczeniowych ZIMNY ROZRUCH Konfiguracja funkcji zimnego rozruchu LOG.BLOKOWANIA 1 Konfiguracja funkcji logiki blokowania dla grupy nr 1 LOG.BLOKOWANIA 2 Konfiguracja funkcji logiki blokowania dla grupy nr 2 WYB.LOGIKI 1 Konfiguracja funkcji wydłuŝenia czasu zwłoki funkcji zabezp. 1 WYB.LOGIKI 2 Konfiguracja funkcji wydłuŝenia czasu zwłoki funkcji zabezp. 2 KONTR.WYLACZNIKA Konfiguracja funkcji kontroli wyłącznika (czas działania, liczba łączeń, prądy kumulowane) USZK.PRZEWODU Konfiguracja funkcji kontroli obwodów pomiarowych prądowych ZABEZPIECZ. G1 Funkcje zabezpieczeniowe podzielone na klika podgrup [50/51]FAZOWE Konfiguracja zabezpieczenia nadprądowego zwarciowego ZWARC. [50N/51N] ZABEZP. Konfiguracja zabezpieczenia nadprądowego ziemnozwarciowego ZIEMN. [46] ASYMETRIA Konfiguracja zabezpieczenia od asymetrii zasilania [49]PRZECIAZENIE Konfiguracja zabezpieczenia przeciąŝeniowego CIEPLNE [37] PODPRADOWE Konfiguracja zabezpieczenia podprądowego ZABEZPIECZ. G2 jak dla kolumny ZABEZPIECZ. G1 POMIARY Wartości prądów oraz częstotliwość STATYSTYKI WYL Statystyki wyłączeń przez poszczególne zabezpieczenia KONTROLA/TESTY Sterownie wyłącznikiem, tryb testu, pobudzenie rejestratora REJESTRATOR Konfiguracja funkcji rejestrowanych ZAPIS ZAKL. Odczyt rejestratora zakłóceń (wyłączenia) BEZZWLOCZNE Odczyt rejestratora zakłóceń (pobudzenia) DIAGNOSTYKA WYL Odczyt wielkości kontroli wyłącznika (prądy kumulowane, czas łączeń) 7

2.5 Sygnalizacja alarmowa Sygnalizacja alarmowa pobudzana jest w dwóch przypadkach: w wyniku zakłóceń elektrycznych (pobudzenia i zadziałania zabezpieczeń i automatyk) w wyniku uszkodzenia sprzętu MiCOM P122C lub błędnego działania oprogramowania. Nieprawidłowy stan pracy przekaźnika MiCOM P122C sygnalizowany jest poprzez wyświetlenie ekranu: ALARMY i migającą diodę ALARM. Ekran ten będzie widoczny tak długo, aŝ alarm lub zakłócenie nie zostanie potwierdzone i skasowane. Potwierdzenie sygnalizacji alarmowej polega na wciśnięciu klawisza w chwili, gdy wyświetlany jest ekran ALARMY Spowoduje to wyświetlenie pierwszego ekranu sygnalizacji alarmowej. W przypadku gdy przyczyn pobudzenia sygnalizacji jest więcej niŝ jedna, moŝna je kolejno przeglądać wciskając kaŝdorazowo klawisz. Po obejrzeniu ostatniego ekranu dioda ALARM przestanie pulsować i zacznie świecić światłem ciągłym, a na wyświetlaczu pojawi się ekran: KAS.WSZ.ALARMOW Aby skasować sygnalizację alarmową naleŝy wcisnąć klawisz. W przypadku, gdy przyczyna alarmu ustała wciśnięcie klawisza spowoduje zgaszenie diody ALARM lub diody TRIP (jeśli przyczyną pobudzenia sygnalizacji było wyłączenie), odwzbudzenie przekaźnika sygnalizacyjnego, (jeśli taki został przyporządkowany do danego zdarzenia) oraz powrót menu do ekranu domyślnego. W przypadku sygnalizacji alarmowej związanej z uszkodzeniem sprzętu, jej skasowanie jest niemoŝliwe do chwili zaniku przyczyny. Dla tego przypadku pobudzona zostaje dioda WARNING. 8

3 FUNKCJE ZABEZPIECZENIOWE 3.1 Zabezpieczenie nadprądowe fazowe i ziemnozwarciowe Zarówno zabezpieczenie fazowe, jak i ziemnozwarciowe zrealizowane jest jako trójstopniowe zabezpieczenie zwłoczne. Na rysunku nr 3 przedstawiona jest logika powiązana z zabezpieczeniem nadprądowym fazowym. Pobudzenie I> Max I> Blok. ti> & & IDMT / DT Wyłączenie ti> Pobudzenie I>> Max I>> Blok. ti>> & & IDMT / DT Wyłączenie ti>> Pobudzenie I>>> Max I>>> Blok. ti>>> & & IDMT / DT Wyłączenie ti>>> Logika blokowania Rys. 3 Logika działania zabezpieczenia nadprądowego PowyŜsza logika działania dotyczy równieŝ zabezpieczenia ziemnozwarciowego Io>, Io>> oraz Io>>>. Blokowanie zwłoki czasowej poszczególnych stopni aktywne jest tak długo, jak długo sygnał blokujący jest w stanie wysokim. W momencie przekroczenia przez wartość mierzoną nastawionego progu działania danego stopnia pobudzony zostanie przekaźnik pomocniczy (jeśli został wcześniej przyporządkowany) i aktywowana zwłoka czasowa. Zwłoka ta moŝe być blokowana zewnętrznym sygnałem podanym na wejście cyfrowe. Zastosowanie logiki blokowania omówione jest dokładniej w kolejnych rozdziałach. Zabezpieczenie nadprądowe fazowe i ziemnozwarciowe moŝe być konfigurowane jako niezaleŝne DMT i zaleŝne IDMT. W przypadku wyboru charakterystyki niezaleŝnej od wartości prądu, czas działania określony jest nastawioną zwłoką czasową powiększoną o czas własny działania przekaźników pomocniczych (ok. 20 30 ms) oraz czas związany z detekcją zakłócenia (max. 20 ms dla 50 Hz). 9

Pierwszy stopień zabezpieczenia nadprądowego moŝe być równieŝ nastawiony jako zaleŝny, gdzie czas zwłoki określony jest zaleŝnością matematyczną odpowiednią dla danego standardu spośród 12 dostępnych: K t = T + L α I 1 I > 1 gdzie: t czas działania T współczynnik I prąd zmierzony I>1 prąd nastawiony α stała K stała L stała dla charakterystyk ANSI/IEEE (dla krzywych IEC L=0) Rodzaj charakterystyki Standard K α L Short Time Inverse ALSTOM 0.05 0.04 0 Standard Inverse IEC 0.14 0.02 0 Very Inverse IEC 13.5 1 0 Extremely Inverse IEC 80 2 0 Long Time Inverse IEC 120 1 0 Moderately Inverse IEEE 0.0515 0.02 0.114 Very Inverse IEEE 19.61 2 0.491 Extremely Inverse IEEE 28.2 2 0.1217 Inverse C08 5.95 2 0.18 Short Time Inverse C02 0.0239 0.02 0.0169 Rectiefier ALSTOM 45900 5,6 0 Krzywa elektromechaniczna (RI) określona jest zaleŝnością: 1 t = K 0.339 0.236 I / I > 1 gdzie K jest współczynnikiem nastawianym w granicach 0.05 10 ze skokiem 0.05. ZaleŜność powyŝsza jest właściwa dla zachowanego warunku: 1.1 (I/I>1) 20. 3.1.1 Reset czasu Pierwsze fazowe i ziemnozwarciowe stopnie nadprądowe są wyposaŝone w układ czasowy posiadający dodatkową funkcje t Reset, który moŝe być nastawiony na określoną wartość czasu lub na charakterystykę odwrotnoczasową (tylko krzywa IEEE/ANSI). MoŜe to mieć zastosowanie w określonych aplikacjach, np. przy stopniowaniu elektromechanicznych przekaźników nadprądowych z zawartymi w nich zwłokami z czasem powrotu. Inna moŝliwa sytuacja występuje wtedy, gdy układ czasowy, posiadający dodatkową funkcję uŝyty jest do zmniejszenia czasu usunięcia zakłócenia występującego w sposób przerywany. Na przykład to moŝe zdarzyć się w kablach z izolacją z tworzywa sztucznego. W tej aplikacji jest moŝliwe, Ŝe energia zwarcia roztopi i rozszczelni izolację kabla, tym samym gasząc zwarcie. Powtarzanie się tego procesu daje w następstwie pulsowanie prądu, przy czym zwiększa się czas trwania i maleją przerwy pomiędzy impulsami, aŝ do trwałego wystąpienia zakłócenia. 10

Gdy czas powrotu przekaźnika nadprądowego jest minimalny, P122C będzie resetowane i nie będzie moŝliwe wyłączenie, aŝ do momentu trwałego wystąpienia zakłócenia. Przez uŝycie dodatkowej funkcji Reset czasu zabezpieczenie połączy impulsy prądu zwarciowego, tym samym redukując czas usunięcia zakłócenia. Czas resetu t Reset z charakterystyki IDMT: Wzór matematyczny, odpowiedni dla pięciu krzywych, jest następujący: t = T K ( 1 ( I / Is) * α gdzie: t = czas resetu K = współczynnik (zobacz tabela) I = wartość mierzonego prądu Is = wartość zaprogramowanego progu pobudzenia (wartość pobudzenia) α = współczynnik (zobacz tabela) L = współczynnik ANSI/IEEE (zero dla krzywej IEC) T = mnoŝnik czasu resetu (Rtms) pomiędzy 0,025 i 3,2 ) Typ krzywej Standard Współczynnik K Współczynnik α Short Time Inverse C02 2,26 2 Moderately Inverse ANSI/IEEE 4,85 2 Long Time Inverse C08 5,95 2 Very Inverse ANSI/IEEE 21,6 2 Extremely Inverse ANSI/IEEE 29,1 2 3.1.2 Zabezpieczenie prostownikowe Przekształtniki diodowe wymagają zastosowania zabezpieczeń nadprądowych zwłocznych o specyficznej charakterystyce prądowo-czasowej. W przekaźniku MiCOM P122C wykorzystano charakterystykę odwzorowującą III i VI klasę obciąŝalności prądowej. Klasa III Klasa VI 150% przeciąŝenie przez 2 minuty 150% przeciąŝenie przez 2 godziny 200% przeciąŝenie przez 10 sekund. 300% przeciąŝenie przez 1 minutę 11

Typowe obciąŝenie graniczne przekształtników diodowych Charakterystyka zabezpieczenia Czas wyłączenia [s] Zabezpieczenie nadprądowe bezzwłoczne Typowy obszar obciąŝenia Krotność prądu Rys. 4 Charakterystyka prostownikowa Typowe nastawy współczynnika TMS wynoszą: instalacje przemysłowe i podstacje trakcyjne o małej obciąŝalności III klasa TMS= 0,025 instalacje przemysłowe i podstacje trakcyjne o duŝej obciąŝalności VI klasa TMS= 1,365 3.1.3 Charakterystyka Laborelec zabezpieczenia ziemnozwarciowego Charakterystyka Laborelec moŝe być wybrana dla pierwszego i drugiego stopnia zabezpieczenia ziemnozwarciowego. UŜytkownik moŝe wybrać jedną spośród 3 dostępnych krzywych opisanych formułą: t = ai + b gdzie: t czas działania a,b współczynnik I prąd ziemnozwarciowy (pomiędzy 1 i 40 A) Rodzaj charakterystyki a b Laborelec 1-0,0897 4,0897 Laborelec 2-0,0897 4,5897 Laborelec 3-0,0897 5,0897 Aby móc zastosować charakterystyki Laborelec przekaźnik musi spełniać następujące wymagania: 12

zakres pomiarowy prądu Io musi wynosić 0,01 do 8 Ion znamionowy prąd strony wtórnej przekładnika prądowego = 1 A przekładnia przekładnika Ferrantiego = 20/1 3.2 Zabezpieczenie przeciąŝeniowe P122C wyposaŝony jest w zabezpieczenie przeciąŝeniowe mające na celu skuteczną ochronę zabezpieczanych obiektów przed przegrzaniem i zniszczeniem izolacji wskutek jej zwiększonej temperatury. Dwustopniowe zabezpieczenie przeciąŝeniowe oparte jest o pomiar prądów fazowych i zrealizowane jako zwłoczne. Zwłoka czasowa obliczana jest na podstawie modelu cieplnego. Wartość obciąŝenia cieplnego kabli lub transformatorów jest funkcją kwadratu prądu obciąŝenia. Do obliczeń przyjmowana jest maksymalna wartość prądu w danej fazie. Do prawidłowego skonfigurowania tego zabezpieczenia niezbędne jest określenie prądu cieplnego, który jest wartością znamionowego prądu obciąŝenia przeliczonego na stronę wtórną przekładników energetycznych oraz znajomość stałej czasowej nagrzewania zabezpieczanego obiektu. Sygnalizacja ostrzegawcza uruchamiana jest po przekroczeniu przez obciąŝenie cieplne nastawionej wartości obciąŝenia alarmowego (komórka <Θ Alarm>). Wartość tą moŝna w menu załączyć lub odstawić. Po osiągnięciu przez model cieplny nastawionej wartości obciąŝenia cieplnego <Θ / OW> nastąpi wyłączenie chronionego urządzenia. PowyŜsze wartości obciąŝeń cieplnych określone są jako procentowa część obciąŝenia znamionowego. 3.2.1 Charakterystyka prądowo-czasowa Charakterystyka prądowo-czasowa opisana jest zaleŝnością: Charakterystyka prądowo-czasowa opisana jest zaleŝnością: gdzie: t Te In Imax k IΘ> Θp Θwył Im ax k * IΘ > t = Te*ln 2 Im ax k * IΘ > 2 Θp 100 2 2 Θwył 100 czas do wyłączenia w minutach stała czasowa nagrzewania w minutach logarytm naturalny prąd maksymalnego obciąŝenia współczynnik bezpieczeństwa nastawiona wartość progowa początkowe obciąŝenie cieplne obciąŝenie wyłączenia (Θ / OW) Przykład obliczeniowy: k = 1,05 Θp = 0 % IΘ> = 0,8 In Θwył = 120 % Imax = 1,6 In Te = 40 min t = 40* ln 1,6 1,05* 0,8 1,6 1,05* 0,8 2 2 2 ( 1,905 ) ( 1,905 ) 2 ( 1,2 ) 2 0 2 120 100 t = 40* ln = 20,22 min 2 Czas wyłączenia zaleŝy nie tylko od aktualnej wartości płynącego prądu obciąŝenia, ale takŝe od wartości prądu jaki płynął w kontrolowanym obwodzie przed przeciąŝeniem (stan zimny i gorący ). 13

Początkowy cieplny: stan A - 0 % B - 30 % C - 50 % D - 70 % E - 90 % Czas do wyłączenia w [s] Krotność prądu rozruchowego Rys. 9 Przykładowe krzywe charakterystyki cieplnej dla nastawionych parametrów: Te = 10 min k = 1,1 Rys. 5 Charakterystyki przeciąŝeniowe Typowe wartości stałych czasowych podane są w poniŝszych tabelach. Jednostką stałej czasowej jest minuta. Kable w izolacji papierowej i polwinitowej Przekrój [mm 2 ] 6-11 kv 22 kv 40 kv 25 50 10 15 40 70 120 15 25 40 150 25 40 40 185 25 40 60 240 40 40 60 300 40 60 60 14

Inne obiekty Instrukcja obsługi P122C Stała czasowa Uwagi Suchy transformator 40 60 90 Moc < 400 kva Moc 400 800 kva Dławik powietrzny 40 Bateria kondensatorów 10 Linia napowietrzna 10 Przekrój 100 mm 2 Cu lub 150 mm 2 Al Szyny zbiorcze 60 3.3 Zabezpieczenie od asymetrii zasilania i zaniku fazy Składowa przeciwna prądu generowana jest zawsze, gdy następuje niesymetria napięć fazowych. Taki stan ma miejsce w przypadku nierównomiernego obciąŝenia, podczas zaniku jednej fazy lub doziemienia fazy. Wykorzystanie zabezpieczenia od asymetrii zasilania: W niektórych aplikacjach prąd składowej zerowej moŝe być nie wykryty np. dla zabezpieczeń nadprądowych ziemnozwarciowych w układach z transformatorem o konfiguracji trójkąt-gwiazda, po stronie gwiazdy. W takich układach składowa przeciwna prądu indukowana jest po obu stronach uzwojeń transformatora. W przypadku zabezpieczania maszyn wirujących zabezpieczonych bezpiecznikami, przerwa w jednej fazie spowodowana zadziałaniem bezpiecznika indukuje prąd obciąŝenia o 100% zawartości składowej przeciwnej. Powoduje to gwałtowne nagrzewanie zabezpieczanego urządzenia. W tym przypadku zabezpieczenie od asymetrii zasilania skutecznie rezerwuje pracę zabezpieczenia przeciąŝeniowego. Ze względu na powyŝsze uwagi, waŝne jest umiejętne dobranie czasu zwłoki. W praktyce zabezpieczenie to rezerwuje pracę innych zabezpieczeń opartych o pomiar prądu lub stanowi autonomiczny element sygnalizacji alarmowej. MiCOM P122C umoŝliwia nastawę zabezpieczenia od asymetrii zasilania z charakterystyką zarówno niezaleŝną, jak i zaleŝną (dotyczy wyłącznie pierwszego stopnia Is2>). Wybór charakterystyk oraz sposób obliczania czasu zwłoki jest identyczny jak w przypadku zabezpieczeń nadprądowych. 3.4 Zabezpieczenie podprądowe Zabezpieczenie podprądowe oparte jest o pomiar wartości maksymalnej prądu obciąŝenia w dowolnej fazie, które porównywane jest na bieŝąco z wartością progową. W przypadku przekroczenia nastawy progowej pobudzany jest bezzwłocznie przekaźnik wyjściowy. Zabezpieczenie podprądowe aktywne jest tylko jeśli aktywne jest wejście binarne z przypisaną funkcją WYLzam wyłącznik zamknięty. 15

4 FUNKCJE KONTROLNO-DIAGNOSTYCZNE 4.1 Komenda wyłączająca Wszystkie sygnały mające za zadanie wyłączenie wyłącznika powinny być konfigurowane w menu FUNKCJE GŁÓWNE / Wylaczenia/OW. Menu to dotyczy wyłączania przekaźnika RL1, którego działanie powoduje aktywację dodatkowych funkcji logicznych: zliczanie wyłączeń menu DIAGNOSTYKA WYLACZEN podtrzymanie styków menu PODTRZYMANIA/POD uruchomienie funkcji diagnostycznych menu KONTR.WYLACZNIKA pobudzenie diody TRIP na panelu przednim 4.2 Podtrzymanie działania przekaźników W niektórych przypadkach zachodzi potrzeba podtrzymania styków przekaźników po ustąpieniu przyczyny. W menu FUNKCJE GŁÓWNE / PODTRZYMANIA/POD konfiguruje się wybraną funkcję zabezpieczeniową, po zadziałaniu której styki przekaźnika RL1 mają być podtrzymane. 4.3 Lokalna rezerwa wyłącznikowa: LRW LRW załączony Wyłączenie tlrw Sygnał tlrw Pobudzenie z wejścia cyfrow. LRW I< L1 LRW I< L2 LRW I< L3 Rys. 6 Algorytm działania LRW Zabezpieczenie lokalnej rezerwy wyłącznikowej zawarte w obu przekaźnikach MiCOM P126 i P127 jest wykonane według poniŝszego opisu. Kiedy rozkaz wyłączenia jest dany przez przekaźnik wyjściowy RL1, rozpoczyna się odmierzanie zwłoki czasowej t LRW. Rozkaz wyłączenia moŝe być wygenerowany od zabezpieczenia, od wejścia logicznego, czy zdalnej komendy przez układ do komunikacji. W przypadku pobudzenia przekaźnika RL1, MiCOM monitoruje i porównuje sygnał prądowy kaŝdej fazy z zakresem strefy progu pob. podprądowego. Wartość tego progu ustawiana jest w komórce I< LRW. Jeśli po upływie tego czasu wartość prądu zmierzonego w dowolnej fazie będzie nadal większa 16

od nastawionej (wyłącznik lub jeden z jego biegunów nie został skutecznie otwarty) generowany jest sygnał tlrw. MoŜliwe jest blokowanie zabezpieczeń bezzwłocznych I> oraz Io> po wysłaniu sygnału tlrw. Funkcja ta zwiększa elastyczność przy wykrywaniu i eliminowaniu zakłóceń. 4.4 Załączenie wyłącznika na zwarcie MoŜe się zdarzyć, Ŝe wyłącznik jest załączany na warunki zakłóceniowe (załączenie na zwarcie). Wówczas wymagane jest jego bezzwłoczne wyłączenie z pominięciem nastawionych zwłok czasowych dla pobudzonego kryterium nadprądowego. Funkcja załączenia na zwarcie zainicjowana jest po próbie ręcznego załączenia wyłącznika poprzez wejście cyfrowe z przypisana etykietą Man.Zal lub poprzez komendę systemową (Modbus, IEC 60870). Po załączeniu wyłącznika uruchamiana jest zwłoka czasowa tznzw o nastawialnej wartości od 0 do 500 ms, w której sprawdzany jest warunek pobudzenia jednej z funkcji nadprądowej I>, I>>, I>>> lub Ogólnego pobudzenia. Wybór rodzaju funkcji zabezpieczeniowej, której pobudzenie generuje bezzwłocznie sygnał wyłączenia określa kolejna komórka menu. 4.5 Grupa nastaw P122C wyposaŝony jest w 2 niezaleŝne grupy nastaw funkcji zabezpieczeniowych. Przełączanie się pomiędzy nimi moŝe następować dynamicznie w trakcie działania urządzenia. Zmiana grup nastaw zablokowana jest programowo w następujących przypadkach: pobudzone zabezpieczenia nadprądowe fazowe (I>, I>>, I>>>) lub ziemnozwarciowe (Io>, Io>>, Io>>>) pobudzone zabezpieczenia od asymetrii zasilania (Is2>, Is2>>) pobudzone zabezpieczenia napięciowe (U<, U>) pobudzone zabezpieczenie podprądowe (I<) aktywna funkcja zimnego rozruchu pobudzona funkcja Ponowny Rozruch (utrzymujący się spadek napięcia) Dostępne są 3 tryby konfiguracji zmiany grupy nastaw (Zmiana Grupy Tryb): Impuls, Poziom lub Poziom 2. Impuls Zmiana grupy nastaw następuje poprzez podanie sygnału na wejście binarne z przypisaną funkcją Zm.Grupy. lub zmianę parametru menu Grupa Nastaw. Zmiana tego parametru moŝe być dokonana ręcznie z menu, poprzez interfejs RS232 lub zdalnie poprzez RS485, przy czym priorytet ma operacja na wejściu binarnym. Przy sterowaniu poprzez wejście binarne podanie na nie napięcia powoduje zmianę grupy nastaw z 1-ej na 2-gą, a zdjęcie tego napięcia powrót do nastaw grupy 1-ej. Oczywiście działanie takie jest właściwe dla trybu działania danego wejścia wysoki. Poziom Zmiana grupy nastaw moŝliwa jest wyłącznie dzięki aktywacji wejścia binarnego z przypisaną funkcją Zm.Grupy. Sekwencja przełączeń wygląda następująco: stan logiczny wejścia = 0 : aktywna grupa ZABEZPIECZENIA 1 stan logiczny wejścia = 1 : aktywna grupa ZABEZPIECZENIA 2 Jeśli do wejścia binarnego nie przyporządkowano funkcji Zm.Grupy automatycznie uaktywniana jest grupa nastaw nr 1. 17

Poziom 2 Zmiana grupy nastaw kontrolowana jest poprzez 2 wejścia binarne z przypisanymi funkcjami Grupa 1 oraz Grupa 2 lub zmianę parametru menu Grupa Nastaw. Jeśli po sprawdzeniu przez P122C konfiguracji wejść binarnych okaŝe się, Ŝe nie są one przypisane do funkcji Grupa 1 oraz Grupa 2 następuje zmiana grupy nastaw zgodnie z parametrem menu Grupa Nastaw. P122C sprawdza dodatkowo, czy sygnały wejść binarnych nie powielają się tzn. czy w danej chwili sygnały nie przyjmują wartości logicznej 1. Jeśli tak, aktywna pozostaje grupa nastaw sprzed zmiany (zanim pojawiła się druga 1 ). W przypadku jeśli obydwa sygnały wejść binarnych przyjmą wartość logicznego 0 uruchamiana jest zwłoka czasowa tpodtrzym. Przez ten czas sprawdzany jest warunek pojawienia się sygnału logicznego 1 na drugim wejściu binarnym. Jeśli sygnał taki pojawi się następuje przełączenie grupy nastaw, jeśli nie aktywna pozostaje grupa nastaw ustawiona w komórce Grupa Nastaw. RównieŜ parametr Grupa Nastaw jest nadrzędny w sytuacji, gdy po zasileniu P122C napięciem pomocniczym Ŝaden sygnał na 2 wejściach binarnych nie przyjmie wartości 1 przez czas tpodtrzym. Jeśli parametr Czas Podtrzym ustawiony będzie na wartość Nie parametr tpodtrzm. przyjmuje wartość nieskończoną. 4.6 Zimny rozruch Funkcja zimnego rozruchu polega na chwilowym zwiększeniu wartości nastaw progowych wybranych zabezpieczeń, które mogą być niewystarczające w niektórych przypadkach pracy systemu: np. podczas rozruchu zimnego silnika lub przy załączeniu transformatora. PodwyŜszeniu wartości nastaw progowych mogą podlegać wszystkie 3 stopnie zabezpieczeń nadprądowych: fazowych i ziemnozwarciowych, zabezpieczenie od asymetrii zasilania oraz zabezpieczenie przeciąŝeniowe. W menu nastawia się krotność nastaw podstawowych Zimny Rozruch Poziom oraz czas, w którym podwyŝszone nastawy będą obowiązywały Zimny Rozruch tzr. Czas ten inicjowany moŝe być w 3 przypadkach konfigurowanych w komórce Detekcja ZR: przez pobudzenie dedykowanego wejścia cyfrowego z przypisaną funkcją Zim.Rozr. (opcja Wej.Log) po przekroczeniu nastawionej w komórce I> ZR wartości progowej prądu przy nastawionej opcji kryterium prądowego I przy pobudzeniu obu powyŝszych wartości jednocześnie (logiczne AND ) opcja Wej + I Po upływie czasu tzr wszystkie nastawy powrócą do wartości nominalnych. 4.7 Logika blokowania Funkcja ta umoŝliwia zablokowanie działania wybranych stopni funkcji zabezpieczeniowych. Aby uaktywnić tą funkcję naleŝy w kolumnie Log.Blokowania 1 dla pierwszej grupy nastaw lub Log.Blokowania 2 dla drugiej grupy nastaw wybrać dany stopień zabezpieczenia i przypisać jednemu z wejść cyfrowych funkcję Blok.Log1 lub Blok.Log2. Działanie wybranego zabezpieczenia nadprądowego zostanie zablokowane od chwili pobudzenia tego wejścia cyfrowego do chwili gdy sygnał na tym wejściu zaniknie. 4.8 Schemat selektywnej logiki PoniŜszy rysunek opisuje zastosowanie nie kaskadowego schematu zabezpieczenia i uŝytego zamknięcia zestyków w przekaźnikach posobnych do kierunku działania, które blokują działanie przekaźników przeciwsobnych do kierunku działania. W przypadku selektywnej logiki nadprądowej zamknięcie zestyków jest uŝyte do zwiększenia zwłok czasowych dla przekaźników przeciwsobnych do kierunku działania zamiast ich blokowania. 18

To zapewnia alternatywne zbliŝenie się do osiągnięcia nie kaskadowego typu schematu nadprądowego. To moŝe być bardziej korzystne niŝ blokowanie układu nadprądowego. A B C Rys. 7 Typowy schemat logiczny Funkcja selektywnej logiki nadprądowej chwilowo podnosi nastawy opóźnienia czasowego dla drugiego i trzeciego stopnia fazowego nadprądowego. Logika ta jest pobudzana przez odpowiednie wejście logiczne (Logika Wyboru 1 lub Logika Wyboru 2) wybrane w menu KONFIGURACJA / WEJSCIA. Aby dać czas na zamknięcie zestyku inicjującego zmiany nastaw, czas nastawiania dla drugiego i trzeciego stopnia powinien zawierać nominalne opóźnienie. Wskazówki dla minimalnej nastawy czasowej są identyczne jak dla schematu blokowania nadprądowego. Opóźnienia czasowe t Wyb 1 i t Wyb 2 są nastawiane niezaleŝnie w zakresie od 0 do 150 s. 4.9 Kontrola wyłącznika MiCOM P226 posiada szereg funkcji mających za zadanie diagnostykę poprawnej pracy wyłącznika. Wczesne ostrzeganie zmniejsza ryzyko awarii obwodu wykonawczego i przyczynia się do ekonomicznego tworzenia harmonogramu przeglądów wyłączników zainstalowanych w polach wraz z przekaźnikami MiCOM P226. W kolumnie FUNKCJE GŁÓWNE / Kontr.Wylacznika zestawiono 4 funkcje diagnostyczne: Kontrola czasu własnego wyłącznika : otwarcia Kontr. Wyl.WYL. oraz zamknięcia Kontr. Zal.WYL Starzejące się napędy wyłączników powodują zwiększenie czasu trwania operacji wyłączania. Poprzez kontrolę tego czasu w komórce Czas Wyl.WYL i Czas Zal.WYL istnieje moŝliwość ciągłego monitorowania stanu napędu wyłącznika. Kontrola całkowitej liczby zadziałań wyłącznika. Funkcja ta dotyczy przede wszystkim wyłączników olejowych, w których zbyt duŝa liczba wyłączeń moŝe powodować obniŝenie ich wytrzymałości dielektrycznej. Po przekroczeniu dopuszczalnej liczby wyłączeń nastawianej w komórce Wyl.WYL.Alarm pobudzona zostanie sygnalizacja ostrzegawcza. Kontrola sumy prądów wyłączonych SAmpery (n). Po załączeniu tej funkcji przekaźnik sumował będzie wartości prądów wyłączonych przez poszczególne bieguny wyłącznika. Wartości te dotyczą zarówno prądów roboczych, jak i zwarciowych. Po przekroczeniu w dowolnej fazie nastawionej wartości SAmpery (n) pobudzona zostanie sygnalizacja ostrzegawcza. MoŜliwa jest do wyboru konfiguracja wykładnika progu sumy prądów kumulowanych umoŝliwiając zliczanie tych prądów równieŝ w kwadracie.. Kontrola ciągłości obwodu wyłącznika Kontr.Obw.WYL. 19

4.9.1 Kontrola ciągłości obwodu wyłącznika W zaleŝności od napięcia pomocniczego oraz impedancji cewki wyłącznika istnieją róŝne metody nastawiania tej funkcji. Aby uaktywnić funkcję naleŝy do wejścia binarnego przypisać opcję Kontr.Obw i włączyć to wejście w obwód cewki wyłącznika. Z chwilą zaniku sygnału napięciowego na wejściu rozpoczyna się odmierzanie czasu zwłoki Czas Operac.Wyl., po upływie którego wysyłany jest sygnał Uszkodzenie obwodu wyłącznika. Funkcja ta jest zablokowana w czasie wysyłania komendy otwarcia wyłącznika lub kiedy przekaźnik RL1 jest podtrzymany po zadziałaniu. Wejście binarne Kontr.Obw Przekaźnik RL1 aktywny tow Uszkodzony obwód wyłącznika Rys. 8 Warunki działania układu kontroli ciągłości obwodu wyłącznika Konfiguracja z rezystorem włączonym szeregowo w obwód cewki wyłącznika W układzie tym wejście binarne podłączone jest równolegle do wyjścia przekaźnikowego RL1, a w obwodzie styków pomocniczych wyłącznika (sygnalizacja stanu otwartego) włączony jest wysokooporowy rezystor. Aplikacja taka umoŝliwia kontrolę ciągłości obwodu wyłącznika zarówno przy wyłączniku załączonym, jak i otwartym. P122C P122C UH UBE Q0 Q0-S1 Q0-Y0 K1 U2 R napięcie pomocnicze spadek napięcia na wejściu binarnym wyłącznik styki pomocnicze A = wył. otwarty E = wył. zamknięty cewka wyłaczająca przekaźnik RL1 wejście binarne rezystor Uwaga: Pozycja wyłącznika - zamknięty Rys. 9 Rezystor włączony w szereg z cewką wyłącznika 20

Jeśli nie jest generowany sygnał wyłączający poprzez przekaźnik RL1 i wyłącznik jest zamknięty, kontrolowany obwód zamyka się poprzez wejście binarne i cewkę wyłącznika, jeśli wyłącznik jest otwarty, kontrolowany obwód zamyka się poprzez wejście binarne, rezystor i cewkę wyłącznika. Wartość rezystora zaleŝy od wartości napięcia pomocniczego oraz impedancji cewki wyłącznika. Przy obliczeniach wartości rezystora uwzględnia się jego maksymalną i minimalną rezystancję. Kiedy przekaźnik RL1 jest pobudzony i wyłącznik jest zamknięty (zwarte styki S1A) prąd przepływający przez rezystor powinien być na tyle mały, aby nie spowodować pobudzenia cewki wyłącznika. Minimalna rezystancja rezystora obliczana jest z zaleŝności: R min = R C * (U H U C max ) / U C max gdzie: R C - rezystancja cewki wyłączającej U H - napięcie pomocnicze U C max - maks. napięcie cewki wyłączającej (zwykle 10 % napięcia znamionowego) Kiedy przekaźnik RL1 nie jest pobudzony, a wyłącznik jest zamknięty (zwarte styki S1A), w obliczeniach maksymalnej rezystancji naleŝy uwzględnić minimalne napięcie i minimalny prąd, które spowodują pobudzenie wejścia binarnego. R max = [(U H U BE ) / I BE ] - R C gdzie: U H U BE I BE R C - napięcie pomocnicze - min. napięcie niezbędne do pobudzenia wejścia binarnego (16 V dla P122C) - min. prąd niezbędny do pobudzenia wejścia binarnego (36 ma dla P122C) - rezystancja cewki wyłączającej Wartość rezystancji rezystora oblicza się z zaleŝności: R = (R min + R max ) / 2 przy czym musi być uwzględniony szereg zgodny ze standardami E12 (±10 %) lub E24 (±5 %). Moc rezystora (w watach) obliczana jest z zaleŝności: Przykład U H = 60 V U C max = 6 V R C = 23 Ω P R = R * [U H / (R + R C )] 2 R min = 23 Ω * (60 V 6 V) / 6 V R max = [(60 V 16 V) / 0.036 A] - 23 Ω = 207 Ω = 1199 Ω R = (207 Ω + 1199 Ω) / 2 = 703 Ω (zgodnie z E24 R = 680 Ω) P R = 680 Ω * [60 V / (680 Ω + 23 Ω)] 2 = 5W 21

4.10 Kontrola obwodów prądowych Układ kontroli obwodów napięciowych aktywny jest jeśli spełnione są warunki: prąd w dowolnej fazie przekracza wartość 0,05 Inom nie jest generowany sygnał ogólnego pobudzenia Opiera się na monitorowaniu róŝnicy mierzonych prądów zgodnie z poniŝszą zaleŝnością: [(I max I min ) / I max ] tirozn gdzie I max jest największą, a I min najmniejszą wartością prądu w danej chwili. Aby odstroić się od stanów przejściowych próg działania funkcji tirozn filtrowany jest poprzez zwłokę czasową tirozn. 4.11 Układ testowania W MiCOM P122C na bieŝąco przeprowadzane są testy: wejść, wyjść, magistrali sygnałowej, pamięci SRAM, EPROM, wyświetlacza LCD itp. W przypadku stwierdzenia jakichkolwiek błędów działania, gaśnie zielona dioda poprawności działania HEALTHY i pobudzony zostaje przekaźnik watchdog. 22

5 REJESTRACJA Rejestracja podzielona jest na 4 bufory: rejestracja zdarzeń, wyłączeń, zakłóceń oraz rejestracja prądu rozruchowego. Pamięć wszystkich 4 rejestrów podtrzymywana jest za pomocą baterii. W przypadku zaniku napięcia zasilającego, bateria zabezpiecza przed utratą zarejestrowanych zdarzeń i zakłóceń. Czas pracy baterii w nominalnych warunkach atmosferycznych wynosi ok. 10 lat. 5.1 Rejestracja zdarzeń Zdarzenia zapisywane są do nieulotnej pamięci z dokładnością 1 ms. Maksymalna liczba zapisanych zdarzeń wynosi 75. Rejestrator zdarzeń pracuje w buforze kołowym, co oznacza, Ŝe jeśli liczba ta przekroczy 75 zdarzeń najstarsze zdarzenie jest tracone i zastępowane jest najnowszym. Za zdarzenie uwaŝane są: zmiana stanu wyjścia pomocniczego zmiana stanu wejścia cyfrowego pobudzenie / zadziałanie funkcji zabezpieczeniowej pobudzenie sygnalizacji ostrzegawczej zmiana nastaw funkcji zabezpieczeniowych grupy 1 lub 2 konfiguracyjnych związanych z komunikacją, przekładniami itp. rejestratora zakłóceń modyfikacja hasła Zdarzenia moŝna przeglądać lokalnie poprzez port RS232 za pomocą oprogramowania pomocniczego S&R-Modbus lub zdalnie poprzez port RS485. KaŜde zdarzenie zawiera datę i czas wystąpienia oraz rodzaj zdarzenia. 5.2 Rejestracja wyłączeń Rejestracja dotyczy wszystkich nieoperacyjnych wyłączeń spowodowanych zadziałaniem funkcji zabezpieczeniowych przekaźnika. Wyłączenia zapisywane są do nieulotnej pamięci z dokładnością 1 ms. Maksymalna liczba zapisanych wyłączeń wynosi 5. Rejestrator pracuje w buforze kołowym, co oznacza, Ŝe jeśli liczba wyłączeń przekroczy 5 najstarsze zdarzenie związane z wyłączeniem jest tracone i zastępowane jest najnowszym. Zakłócenia moŝna przeglądać w menu w kolumnie REJESTRATOR / ZAPIS ZAKL., lokalnie poprzez port RS232 za pomocą oprogramowania pomocniczego S&R-Modbus lub zdalnie poprzez port RS485. W celu odczytania zakłócenia z poziomu menu naleŝy w komórce Liczba Zakl. nacisnąć klawisz, klawiszami lub ustawić numer zakłócenia, które ma być odczytane i ponownie zatwierdzić wybór klawiszem. Zakłócenie o numerze 5 jest najnowsze. Klawiszem przegląda się kolejne komórki dotyczące danego zdarzenia: data i czas grupa nastaw, dla której wystąpiło zakłócenie przyczyna amplitudy prądów w poszczególnych fazach 23

5.3 Rejestracja zakłóceń MiCOM P122C pozwala na zarejestrowanie w pamięci nieulotnej do 8 przebiegów, kaŝdy wielkości 2,5 s. Podobnie jak w przypadku pozostałych rejestratorów, rejestrator zakłóceń pracuje w buforze kołowym, co oznacza, Ŝe jeśli liczba zakłóceń przekroczy 8 najstarszy przebieg zastępowany jest najnowszym. Konfiguracji rejestratora zakłóceń dokonuje się w kolumnie KONFIGURACJA / REJ.PRZEB.ZAKL. W kolejnych komórkach nastawia się czas rejestracji przebiegu przed i po wystąpieniu zakłócenia oraz przyczynę wyzwalania. W kaŝdym przebiegu rejestruje się wartości: 3 prądów fazowych prądu ziemnozwarciowego napięcia U 31 częstotliwości Okno: max. 2500 ms Czas-przed Czas-po Wyzwolenie rejestratora Rys. 10 Konfiguracja rejestratora zakłóceń Całkowity czas trwania zapisu jest kombinacją parametrów Czas-Przed i Czas-Po: jeśli np. dla nastawy fabrycznej Czas-Przed = 100 ms nastawa Czas-Po wynosi 2.0 s oznacza to, Ŝe całkowity czas zapisu zakłócenia wynosić będzie 2.1 s. Przyczyny wyzwalania rejestratora: Start Rej_Ogolne Pobudz. Rejestrator jest wyzwalany przez sygnał ogólnego pobudzenia. Start Rej_Inne Pobudz. Rejestrator jest wyzwalany przez następujące sygnały: równania logiczne AND pobudzenie kxiref, pobudzenie U<, U> i Umin (kontrola napięcia) pobudzenie Io>, Io>> pobudzenie Is2>, Is2>> zadziałanie ti< Start Rej od Wylacz. Rejestrator jest wyzwalany przez sygnał wyłączenia (sygnały przyporządkowane do funkcji KOMENDA WYLACZ). Odczyt zarejestrowanych w pamięci przebiegów moŝliwy jest wyłącznie lokalnie poprzez port RS232 za pomocą oprogramowania pomocniczego S&R-Modbus lub zdalnie poprzez port RS485. UWAGA: Jeśli konfiguracja czasu przed i po zwarciu odpowiada całkowitemu czasowi większemu niŝ 2,5 sek. - czas po zwarciu jest automatycznie redukowany. 24

Rejestrator moŝna wyzwolić z klawiatury w menu KONTROLA/TESTY w komórce Pob.Rejestratora Dane rejestratora zakłóceń moŝna skasować w menu KONTROLA/TESTY w komórce Kasowanie Ogolne Dane zapisane w nieulotnej pamięci są dostępne przez 1 rok od momentu wyłączenia napięcia zasilania pomocniczego. Dane przebiegów zakłóceń są zapisywane w formacie COMTRADE. 25

6 KOMUNIKACJA Z przekaźnikiem MiCOM P122C moŝna się komunikować lokalnie poprzez port RS232 umieszczony na panelu czołowym oraz zdalnie poprzez port RS485 dostępny z tyłu przekaźnika. 6.1 Komunikacja lokalna Konfiguracja połączenia oraz schemat kabla łączeniowego przedstawia poniŝszy rysunek. Rys.11 Konfiguracja połączenia w trybie lokalnym Port RS232 wykonany jest jako 9-pinowe złącze Ŝeńskie D-Sub. Przeznaczony jest do komunikacji z komputerem typu laptop w trybie asynchronicznym zgodnie z wymaganiami normy IEC 870. Ze względu na mogące wystąpić zniekształcenia podczas transmisji danych, długość kabla połączeniowego nie powinna przekraczać 15 m. Aby umoŝliwić komunikacją pomiędzy MiCOM P122C, a komputerem lokalnym, obydwie stacje końcowe muszą być jednakowo skonfigurowane. MiCOM P122C posiada następujące fabryczne parametry komunikacyjne: prędkość transmisji 19200 bitów/s adres 1 format 11 bitów - 1 bit startu, 8 bitów danych, 1 bit parzystości, 1 bit stopu Do komunikacji lokalnej z MiCOM P122C dedykowane jest oprogramowanie S&R-Modbus. 6.2 Komunikacja zdalna UŜytkownik ma moŝliwość wyboru spośród 2 dostępnych protokółów transmisji zastosowanych w MiCOM P122C: Modbus oraz IEC 60870-5-103. Działanie obu protokołów oparte jest na zasadzie nadrzędności/podległości (master/slave). Tak więc przekaźnik zawsze będzie urządzeniem typu slave i zawsze będzie reagować po otrzymaniu sygnału przez nadrzędne urządzenie do konkretnego zabezpieczenia lub przy podaniu sygnału globalnego. 6.3 MiCOM S&R-Modbus MiCOM S&R-Modbus jest programem słuŝącym do komunikacji z przekaźnikami serii MiCOM zarówno lokalnej, jak i zdalnej. Jest kompatybilny z systemem Windows 95, 98, 2000 oraz NT. Pakiet ten składa się z następujących plików wykonawczych: Monitoring - kontrola wielkości mierzonych 26

Set_Modbus - konfiguracja nastaw, odczyt rejestratorów, sterowanie wyłącznikiem, kasowanie liczników EView - przeglądarka zakłóceń Program Monitoring umoŝliwia kontrolę wszystkich wielkości mierzonych przez przekaźnik w trybie on-line. Dodatkowo wyświetlane są stany wszystkich liczników oraz stan wejść cyfrowych i wyjść przekaźnikowych. Częstotliwość odświeŝania ekranu nastawia się po wybraniu opcji Odswiezanie/Odstep czasu. Dzięki programowi Set_Modbus moŝna zdalnie dokonać zmiany nastaw, dokonać operacji łączeniowych wyłącznikiem lub odczytać zawartość rejestratorów. Moduł ten moŝe pracować w dwóch trybach: off-line i on-line. W trybie off-line moŝna dokonać modyfikacji nastaw funkcji kontrolno-pomiarowych i zabezpieczeniowych oraz przeglądać zapisane na dysku pliki z rejestratora zdarzeń. W trybie on-line, po nawiązaniu łączności z przekaźnikiem ( Urzadzenie/Otworz polaczenie ), moŝna dodatkowo sterować wyłącznikiem ( Wylacznik ). kasować liczniki ( Kasowanie licznikow ) oraz potwierdzać sygnalizację alarmową ( Potwierdzenia ). Po wybraniu pliku domyślnego w trybie off-line lub po odczycie nastaw z przekaźnika w trybie on-line pojawi się okno dialogowe, w którym wyświetlone będzie drzewo menu wszystkich dostępnych funkcji. Aby zmienić daną nastawę naleŝy poprzez kliknięcie myszką rozwinąć podmenu i po dokonaniu edycji wybranej wartości wybrać opcję Urzadzenie/Wyslij do.... Odczyt zarejestrowanych w pamięci zdarzeń lub przebiegów zakłóceń moŝliwy jest po nawiązaniu komunikacji z przekaźnikiem ( Urzadzenie/Otworz polaczenie ) i wybraniu odpowiednio opcji: Urzadzenie/Odczytaj/Zdarzenia lub Urzadzenie/Odczytaj/Zaklocenia. W przypadku rejestratora zakłóceń o braku dostępnych przebiegów program poinformuje stosownym komunikatem, w przeciwnym przypadku pojawi się okno dialogowe, w którym przedstawione będą wszystkie zarejestrowane przez przekaźnik zakłócenia. Przebiegi zapisywane są w standardzie COMTRADE, umoŝliwiającym przeglądanie ich na róŝnego typu przeglądarkach obsługujących ten format. Po zaznaczeniu danego przebiegu naleŝy wcisnąć klawisz Zapisz i zapisać plik do wybranego katalogu. Do przeglądania przebiegów moŝna uŝyć programu EView. Program EView umoŝliwia analizę zarejestrowanych przebiegów zakłóceniowych w postaci graficznej. Dzięki sposobowi zapisu tych danych w standardzie COMTRADE, do przeglądania zakłóceń moŝna posłuŝyć się dowolną przeglądarką obsługującą ten format. 27

7 DANE TECHNICZNE 7.1 Dane ogólne Konstrukcja Obudowa do montaŝu natablicowego odpowiednia do instalacji na ścianie lub obudowa do montaŝu zatablicowego odpowiednia dla szaf 19" i pulpitów sterowniczych. Pozycja instalacji Pionowa ± 30 o Stopień ochrony IP 51 wg DIN VDE 0470 i EN 60529 lub IEC 529 CięŜar około 4 kg Zaciski Interfejs PC (X6) Złącze DIN 41652, typ D-Sub, 9-pinowe. Interfejs komunikacyjny Światłowody (X7 i X8): interfejs światłowodowy F-SMA wg IEC 874-2 lub DIN 47258 lub IEC 874-2 dla światłowodu plastykowego lub BFOC-(ST )- interfejs 2.5 wg DIN 47254-1 lub IEC 874-10 dla szklanego lub Przewody (X9): zaciski śrubowe M2 dla przewodów elastycznych o przekrojach do 1.5 mm 2 Opcjonalne wejścia Zaciski śrubowe M2, Wejścia i wyjścia Zaciski śrubowe M4, samocentrujące z ochroną kabla dla przekrojów przewodów 0.2 do 6 mm 2 7.2 Testy zewnętrzne Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) Tłumienie interferencji Wg IEC 55022 lub IEC CISPR 22, Klasa A Test impulsu zakłócającego 1 MHz Wg IEC 255 Cz. 22-1 lub IEC 60255-22-1, Klasa III Napięcie probiercze równoległe:...2.5kv Testowe napięcie róŝnicowe:...1.0kv Czas trwania testu:...> 2s Impedancja źródła:... 200 Ω Odporność na wyładowania elektrostatyczne Wg EN 60255-22-2 lub IEC 60255-22-2, poziom testu 3 Wyładowanie stykowe, Pojedyncze wyładowania:...> 10 Czas wytrzymania:...> 5s Napięcie probiercze:...6 kv i 8 kv Generator testowy:... 50 do 100 MΩ, 150 pf / 330 Ω Odporność na energię promieniowania elektromagnetycznego Wg EN 61000-4-3 i DINV 50204, poziom testu 3 Odległość do testowanego urządzenia (ze wszystkich stron):...> 1m NatęŜenie pola testowego, częstotliwość 80 do 1000 MHz...10 V/m i 30 V/m Test przy uŝyciu AM:...1 khz / 80% Pojedynczy test przy 900MHz:... AM 200Hz / 100% Wymagania dot. szybkich przebiegów nieustalonych lub impulsów Wg IEC 60255-22-4 Czas narastania jednego impulsu:...5 ns 28

Czas trwania impulsu (50% wartości):...50ns Amplituda:...4 kv Czas trwania impulsu:...15 ms Okres impulsu:... 300 ms Częstotliwość impulsu:...2.5 khz Impedancja źródła:...50 Ω Test odporności na przepięcia Wg EN 61000-4-5 lub IEC 61000-4-5, poziom testu 4 Testowanie obwodów zasilających, linii eksploatowanych niesymetrycznie / symetrycznie Dla obwodu otwartego czas fali czołowej / czas spadku do połowy wartości: napięcia. 1.2 / 50 µs Prąd zwarcia, czas fali czołowej / czas spadku do połowy wart.:... 8/20 µs Amplituda:...4 / 2 kv Częstotliwość impulsów:...> 5/min Impedancja źródła:... 12 / 42 Ω Odporność na zakłócenia indukowane w przewodzenie przez pola częstotliwości radiowych Wg EN 61000-4-6 lub IEC 61000-4-6, poziom testu 3 Napięcie testowe zakłócające:... 10V Częstotliwość...150 khz do 80 MHz Odporność na pola magnetyczne o częstotliwości sieciowej Wg EN 61000-4-8 lub IEC 61000-4-8, poziom 4 i 5 Częstotliwość:... 50 Hz NatęŜenie pola testowego:... 30 A/m. Składowa przemienna (pulsacja) w zasilaniu pomocniczym DC Wg IEC 255-11:...12% Izolacja Test napięciowy Wg IEC 255-5 lub EN 61010 2 kv AC,...60 s W próbie napięciowej wejść zasilających musi być uŝyte napięcie stałe (2.8 kv DC). Próbie napięciowej nie podlega interfejs PC. Test wytrzymałości na napięcie impulsowe Wg IEC 255-5 Czas narastania impulsu:...1.2 µs Czas do połowy wartości:...50 µs Wartość piku:... 5kV Impedancja źródła:... 500 Ω Trwałość mechaniczna Test wibracyjny Wg EN 60255-21-1 lub IEC 255-21-1, Klasa ostrości testu 1 Zakres częstotliwości w eksploatacji:... 10 do 60 Hz, 0.035 mm...60 do 150 Hz, 0.5 g Zakres częstotliwości podczas transportu:...10 do 150 Hz, 1 g Reakcja na wstrząsy i próba wytrzymałości, próba rzucania Wg EN 60255-21-2 lub IEC 255-21-2, Klasa ostrości testu...1 Przyśpieszenie:...5 g/15 g Trwanie impulsu:...11 ms 29