Katalog aplikacji zabezpieczeń

Automatyka i Systemy Elektroenergetyczne Katalog aplikacji zabezpieczeń Energetyka przemysłowa Zeszyt 1 Zabezpieczenie obiektów linia - transformator SN na bazie MiCOM Px10, Px20 www.schneider-energy.pl

SPIS TREŚCI 1 Konfiguracja sprzętowa... 2 1.1 Konfiguracja podstawowa... 2 1.2 Rodzaje obudowy i listwy zaciskowej... 2 1.3 Wejścia cyfrowe... 4 1.3.1 Tryb działania wejść cyfrowych... 4 1.4 Wyjścia przekaźnikowe... 4 1.4.1 Tryb działania przekaźników wyjściowych... 4 1.4.2 Przekaźnik wyłączający RL1 oraz RL2 w zabezpieczeniach MiCOM Px10... 4 1.4.3 Przekaźnik wyłączający RL1 w zabezpieczeniach MiCOM Px20... 4 1.4.4 Przekaźnik watchdog MiCOM Px10 i Px20... 5 2 Zestawienie funkcji zabezpieczeniowych i sterowniczych... 5 3 Zestawienie funkcji pomiarowych... 6 4 Cieplne stałe czasowe dla zabezpieczenia przeciążeniowego [49]... 6 5 Schematy podłączeń zewnętrznych... 8 6 Wymagane zabezpieczenia obiektu linia-transformator... 19 7 Zabezpieczenia serii MiCOM do ochrony obiektu linia transformator... 21 7.1 Propozycja wykorzystania funkcji zabezpieczeniowych MiCOM w aplikacji linia transformator.. 21 7.2 Aplikacje zabezpieczeń serii MiCOM Px10... 22 7.2.1 Aplikacja do sterowania wyłącznikiem... 22 7.2.2 Aplikacja do sterowania stycznikiem... 24 7.2.3 Współpraca z szyną Aw i Up... 26 7.2.4 Funkcje zabezpieczeniowe i automatyki... 28 8 Aplikacje zabezpieczeń serii MiCOM dla obiektu linia transformator... 30 8.1 Aplikacja MiCOM P122 dla obiektu linia-transformator bez współpracy z komputerowym systemem nadzoru... 30 8.1.1 Schemat ideowy MiCOM P122... 30 8.1.2 Konfiguracja przekaźnika MiCOM P122... 35 8.1.3 Tabela konfiguracji wejść dwustanowych... 35 8.1.4 Tabela konfiguracji wyjść przekaźnikowych... 37 8.1.5 Tabela konfiguracji diod LED... 38 8.1.6 Konfiguracja funkcji diagnostycznych wyłącznika... 39 8.2 Aplikacja MiCOM P123 dla obiektu linia-transformator ze współpracą z komputerowym systemem nadzoru... 40 8.2.1 Schemat ideowy MiCOM P123... 40 8.2.2 Konfiguracja przekaźnika MiCOM P123... 44 8.2.3 Tabela konfiguracji wejść dwustanowych... 44 8.2.4 Tabela konfiguracji wyjść przekaźnikowych.... 45 8.2.5 Tabela konfiguracji diod LED... 47 8.3 Aplikacja MiCOM P123 dla obiektu linia transformator bez współpracy z komputerowym systemem nadzoru... 48 8.3.1 Schemat ideowy MiCOM P123... 48 8.3.2 Konfiguracja przekaźnika MiCOM P123... 52 8.3.3 Tabela konfiguracji wejść dwustanowych... 52 8.3.4 Tabela konfiguracji wyjść przekaźnikowych... 54 8.3.5 Tabela konfiguracji diod LED. Diody D1 D4 nie są programowalne... 55 8.4 Aplikacja MiCOM P127 dla obiektu linia-transformator w układzie z komputerowym systemem nadzoru... 56 8.4.1 Schemat ideowy aplikacji dla MiCOM P127... 56 8.4.2 Konfiguracja przekaźnika MiCOM P127... 60 8.4.3 Tabela konfiguracji wejść dwustanowych... 60 8.4.4 Tabela konfiguracji wyjść przekaźnikowych... 62 8.4.5 Tabela konfiguracji diod LED... 64 9 Załączniki... 66 1 1

1 Konfiguracja sprzętowa 1.1 Konfiguracja podstawowa Przekaźniki serii Px10 i Px20 maja budowę kompaktową, co oznacza, że na etapie zamówienia należy ściśle określić warstwę sprzętową odpowiednio do danej aplikacji, w której mają być zastosowane. Zabezpieczenie P111E nh B P111E nh L P111E nh E P116 P120 P121 P122 P123 P125 P126 P127 wejścia cyfrowe 4 8 6 2 2 3 5 4 7-7 - 12 wyjścia przekaźnikowe 3 3 5 6 4 4 6 8 6 8 8 Watchdog 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Wejścia pomiarowe prądowe 1 lub 5A 4 4 4 4 1 4 4 4 1 4 4 wejścia pomiarowe napięciowe 1 1 1 1 3 dwa wysokoczułe przekładniki prądowe 1A lub 5A (diagnostyka jakości energii) Zasilanie zabezpieczenia z przekładników prądowych Wyjście zasobnikowe dla czułej cewki napięciowej 12-24Vdc/0,1J lub MiTOP Elektromagnetyczny wskaźnik zadziałania Synchronizacja czasu (RS485 lub wejście binarne) Synchronizacja czasu IRIG-B Diody swobodnie programowalne 6 6 6 4 4 4 4 4 4 4 Liczba grup nastaw (zmiana poprzez wejście dwustanowe, z klawiatury albo systemu nadzoru. Zmiana może być 2 2 2 2 1 1 2 2 2 2 8 inicjowana poprzez poziom wejścia lub zmianę poziomu) USB (przedni port) RS232 (przedni port) RS485 (tylny port) Modbus IEC60870-5-103 Kbus-Courier DNP3.0 Rejestracja zakłóceń 3s 5s 6s 5x3s 5x3s 5x3s 5x3s 5x3s 5x3s 2 gi RS485 łącze inżynierskie (Modbus) Rejestracja wyłączeń 20 20 20 20 25 25 25 25 25 25 Rejestracja zdarzeń 200 200 200 250 250 250 250 250 250 - standard, - opcja 1.2 Rodzaje obudowy i listwy zaciskowej Urządzenia są dostarczane w następujących typach obudów: P111Enh - obudowa zatablicowa, P116 obudowa zatblicowa (wysuwana z kasety), lub adapter do montażu natablicowego, 20 TE (zatablicowa): P120, P121, P122, P123, P125, 30 TE (zatablicowa): P126, P127. Zabezpieczenia MiCOM serii Px20 oraz MiCOM P116 posiadają pewną funkcjonalność umożliwiającą szybkie wyciągnięcie modułu elektroniki z obudowy, przy jednoczesnym automatycznym zwieraniu obwodów wtórnych przekładników prądowych (rys. 1). Metalową obudowę zabezpieczeń serii Px20 można montować 2 2

na tablicy rozdzielczej lub stojaku. Zabezpieczenia serii MiCOM Px20 posiadają wejścia przekładników prądowych 1A i 5A. Rodzaje listw zaciskowych: MiCOM P111 wyłącznie zaciski wtykowe, MiCOM P116 zaciski prądowe śrubowe ze zwieraniem obwodów prądowych przy rozłączaniu złącza, wejścia/wyjścia zaciski wtykowe (rys. 2), MiCOM Px20 wyłącznie zaciski śrubowe M4 (rys. 3). a) b) rys. 1. Obudowa z automatycznym zwieraniem przekładników prądowych a) MiCOM Px20, b) MiCOM P116 a) b) rys. 2. Listwa zaciskowa MiCOM P116 a) przekaźnik, b) kaseta rys. 3. Listwa zaciskowa MiCOM Px20 a) obudowa 20TE, b) obudowa 30TE 3 3

1.3 Wejścia cyfrowe 1.3.1 Tryb działania wejść cyfrowych Wejścia cyfrowe w przekaźnikach P111Enh i P116 mogą być zasilane napięciem stałym lub przemiennym (w P116 dotyczy tylko opcji zamówieniowej wejść standardowych P116xxxxxxx1xxxxxx: 24-240Vac/dc), W P116 dla standardowych wejść dwustanowych (P116xxxxxxx1xxxxxx) istnieje w menu przekaźnika możliwość wyboru rodzaju napięcia, które pobudza wejścia dwustanowe: ac lub dc lub ac/dc. Dla opcji zamówieniowej wejść DC P116xxxxxxx2xxxxxx (wejścia te nie reagują na napięcie zmienne) istnieje możliwość wyboru progu działania: 110Vdc lub 127Vdc lub 220Vdc ), Wejścia cyfrowe w przekaźnikach Px20 mogą być zasilane napięciem stałym lub przemiennym (wybór w menu). We wszystkich przekaźnikach serii Px10 oraz Px20 możliwe jest zaprogramowanie, czy wejścia cyfrowe pobudzane będą stanem wysokim (podanie napięcia na wejście), czy stanem niskim (brak napięcia na wejściu). Klasycznym przykładem wykorzystania drugiej opcji (brak napięcia na wejściu) jest realizacja układu kontroli zbrojenia napędu, gdzie w wielu przypadkach stanem poprawnym jest podanie napięcia na wejście cyfrowe. 1.4 Wyjścia przekaźnikowe 1.4.1 Tryb działania przekaźników wyjściowych Wszystkie urządzenia serii Px20 posiadają możliwość podtrzymania styków dowolnego przekaźnika pomocniczego po zaniku przyczyny powodującej jego działanie. Dodatkowo wszystkie wyjścia przekaźnikowe posiadają styki przełączne (czynne i bierne), Wyjścia przekaźnikowe w P116: RL1, RL2, RL5, RL6 oraz WD (watchdog) posiadają zestyki przełączne. Pozostałe wyjścia posiadają tylko zestyki zwierne. Jednak każdy przekaźnik może być skonfigurowany z logiką odwrotną: tzn po podłączeniu zasilania pomocniczego zamyka zestyk (pobudza się - czynne), natomiast w przypadku uaktywnieniu funkcji przypisanej do tego przekaźnika: odwzbudza się (zestyki mają pozycję jak przy nie zasilonym P116 patrz schemat przyłączeń zewnętrznych - bierne). Logikę WD ustawia się w kolumnie Konfiguracja/Parametry Ogólne/ Sygnał WD: 0: WD Otwarty lub 1: WD zamknięty (po podłączeniu jakiegokolwiek zasilania do P116) Wyjścia przekaźnikowe w P111Enh: RL1, RL2, oraz WD (watchdog) posiadają zestyki przełączne. Pozostałe wyjścia posiadają tylko zestyki zwierne. Model B i L posiada: RL1, RL2, RL3 oraz WD Model E posiada: RL1, RL2, RL3, RL4, RL5 oraz WD 1.4.2 Przekaźnik wyłączający RL1 oraz RL2 w zabezpieczeniach MiCOM Px10 Nie ma znaczenia jaki przekaźnik wykonawczy będzie przypisany do sterowania cewką załącz albo wyłącz, jednak ze względu na lepsze parametry łączeniowe zestyków w przekaźnikach RL1 i RL2 proponuje się przekaźnik RL1 przypisywać do sterowania na wyłącz, a RL2 do sterowania na załącz. Jeśli potrzebna będzie blokada załączenia, to można na przykład skorzystać z przekaźnika RL3 ustawiając odwrotną logikę działania oraz podtrzymanie zadziałania. Wówczas nie załączy się pola jeśli P111Enh czy P116 nie będzie zasilony czy też nie skasowano jego zadziałania. Zarówno P111Enh jak i P116 jest powiadomiony o tym czy ma zaświecać diodę TRIP, uruchamiać rejestr wyłączenia czy rejestrator zakłóceń, gdyż przy każdym elemencie zabezpieczeniowym definiuje się jego tryb pracy: czy ma być odstawiony, załączony z działaniem na wyłączenie wyłącznika, załączony z generowaniem tylko sygnalizacji (Alarm), załączony z działaniem na wyłączenie ale blokowany po detekcji udaru prądu magnesowania (2 harmoniczna) czy też uruchomiony z podtrzymaniem zadziałania do momentu jego skasowania (np. z klawiatury przycisk C, zdalnie, przez wejście dwustanowe, itp.) 1.4.3 Przekaźnik wyłączający RL1 w zabezpieczeniach MiCOM Px20 We wszystkich urządzeniach przekaźnik RL1 pełni szczególną rolę. Ze względu na dodatkowe powiązania logiczne RL1 powinien być wykorzystany w obwodzie wyłączenia. Pobudzenie przekaźnika RL1 dodatkowo powoduje aktywację funkcji diagnostycznych napędu wyłącznika, pobudza diodę TRIP oraz generuje impuls o minimalnym czasie trwania (nastawa w menu). 4

1.4.4 Przekaźnik watchdog MiCOM Px10 i Px20 Przekaźnik ten pełni funkcję informacyjną o uszkodzeniach sprzętowych przekaźników MiCOM. Ze względu na możliwe krótkotrwałe zaniki napięcia sterowniczego (szczególne w obwodach napięcia przemiennego) przekaźnika watchdog nie należy wykorzystywać w obwodzie wyłączającym. W przypadku awarii MiCOM generowany jest ciągły sygnał napięciowy na cewkę wyłączającą wyłącznika. 2 Zestawienie funkcji zabezpieczeniowych i sterowniczych ANSI Funkcja zabezpieczeniowa P111Enh Model B P111Enh Model L P111Enh Model E P116 P121 P122 P123 P126 P127 67 Nadprądowe kierunkowe 51 Nadprądowe 51N Ziemnozwarciowe nadprądowe 50BF Lokalna rezerwa wyłącznika 50HS Załaczenie na zwarcie 49 Przeciążeniowe 46 Asymetria prądowa 46BC Uszkodzony/zerwany przewód 67N Ziemnozwarciowe kierunkowe 67YN Ziemnozwarciowe admitancyjne 27 Podnapięciowe 59 Nadnapięciowe 59N Nadnapięciowe składowej zerowej 32 Mocowe fazowe kierunkowe 32N Czynnomocowe (P 0, I. 0 cosϕ) 81U/O Częstotliwościowe 81R Częstotliwościowe df/dt 79 SPZ Zabezpieczenie zewnętrzne (ZZ1-4) (ZZ1-4) (ZZ1-4) (ZZ1-2) (ZZ1-3) (ZZ1-5) (ZZ1-7) (ZZ1-12) 74TCS Kontrola obwodu wyłączania 37 Zabezpieczenie podprądowe Logika blokowania zabezpieczeń Zimny rozruch Część wykonawcza SCO i SPZ/SCO 86 Podtrzymanie sygnałów wyjściowych - standard, - opcja Porównanie funkcji dodatkowych zespołów MiCOM P121, 122, 123, 126, 127 przedstawiono w Tabeli 2 załącznika. 5

3 Zestawienie funkcji pomiarowych Pomiary dostępne na wyświetlaczu i poprzez łącze komunikacyjne P111Enh Model B P111Enh Model L P111Enh Model E Pomiar aktualnych wartości prądów fazowych I L1, I L2, I L3 Pomiar aktualnych wartości prądu doziemnego I 0 - Pomiar aktualnych wartości napięć fazowych U L1, U L2, U L3 Pomiar aktualnych wartości napięcia U 0 Pomiar aktualnych wartości prądu składowej zgodnej prądów fazowych Is1 (prąd obciążenia symetrycznego) Pomiar aktualnych wartości prądu składowej przeciwnej prądów fazowych Is2 (prąd asymetrii) Stan aktualny stan obciążenia cieplnego (model cieplny) Pomiar maksymalnej wartości prądów i napięć, zapamiętanych od momentu skasowania (kontrola zwyżek napięć lub/i zapotrzebowania chwilowego na prąd) Pomiar wartości średniej (np. w oknie 15 min) poszczególnych prądów lub/i napięć fazowych Pomiar mocy czynnej, biernej oraz cosϕ Pomiar energii czynnej, biernej, oddawanej, pobieranej (możliwość kasowania licznika przez klawiaturę lub system: RS485) - standard, - opcja P116 P121 P122 P123 P126 P127 4 Cieplne stałe czasowe dla zabezpieczenia przeciążeniowego [49] Typowe wartości cieplnych stałych czasowych (τ) zaprezentowano w tabeli poniżej. Dotyczą one kabli w izolacji z papieru lub polietylenu o różnej powierzchni przekroju i dla różnych zakresów napięć. Jednostką τ jest minuta. przekrój τ [mm 2 [min] τ [min] τ [min] ] dla 6-11kV dla 20kV dla 40kV 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 Dla innych urządzeń: Urządzenie τ [min] ograniczenia transformatory suche 40 <400kVA 60-90 400-800kVA dławiki z rdzeniem powietrznym 40 baterie kondensatorów 10 linie napowietrzne 10 powierzchnia przekroju >100mm 2 dla miedzi lub 150mm2 dla aluminium szyny zbiorcze 60 6 6

Należy pamiętać że zaprezentowane w powyższych tabelach cieplne stałe czasowe są tylko przykładowe. Zawsze należy zwracać się do producentów urządzeń elektroenergetycznych o dokładne informacje dotyczące cipelnych stałych czasowych. Przykład obliczeniowy Charakterystyka czasowo - prądowa zabezpieczenia przeciążeniowego opisana jest następującą zależnością: t = T e Imax k Iθ > ln Imax k Iθ > 2 2 θ p 100 θwył 100 2 2 gdzie: t czas do wyłączenia w minutach, T e stała czasowa nagrzewania w minutach, I max prąd maksymalnego obciążenia, k współczynnik bezpieczeństwa, Iθ> nastawiona wartość progowa, θ p początkowe obciążenie cieplne, θ wył obciążenie przy którym ma nastąpić wyłączenie Zatem jeśli: T e = 40min I max = 1,6I n k = 1,05 Iθ> = 0,8I n θ p = 0% θ wył = 120% t = T e 2 2 I max θ p 1, 6 I n 2 () 0 100 1, 0 5 0, 8 2 2 k Iθ > ( 1,905) () 0 ln I n = = 2 2 2 2 2 2 I 1, 6 120 ( 1,905) ( 1, 2 ) max θ wył I n 100 1, 0 5 0, 8 k Iθ > I n 100 2 = 20,22 min 7 7

5 Schematy podłączeń zewnętrznych a) MiCOM P111Enh i MiCOM P116 Zaciski P111 P111Enh A1 A1 A2 A2 13 A6 14 A8 23 A12 24 A13 S1 C1 S2 C2 T1 C3 T2 C4 Uwagi Uwaga 1 Uwaga 1 Rys. 4. Schemat podłączeń P111Enh Model B w aplikacji trzech przekładników prądowych z przekładnikiem Ferrantiego Rys. 5. Schemat podłączeń P111Enh Model L w aplikacji trzech przekładników prądowych 8 8

Zaciski Uwagi P111 P111Enh A1 A1 A2 A2 13 A6 14 A8 23 A12 24 A13 33 B4 34 B5 41 A9 42 A10 44 A11 S1 T1 C1 C3 S2 T2 C2 C4 Uwaga 1 Uwaga 1 V1 A14 V2 A15 C A16 Rys. 6. Schemat podłączeń P111Enh Model E z opcją sprzętową zabezpieczeń ziemnozwarciowych kierunkowych/admitancyjnych (z U 0) w aplikacji trzech przekładników prądowych i przekładnikiem Ferrantiego Rys. 7. Schemat podłączeń P111Enh Model E w aplikacji trzech przekładników prądowych (3I 0 układ Holmgreena) 9 9

zas. + - + - RS485 P0808PL Rys. 8. Schemat podłączeń P116 w aplikacji z trzema przekładnikami prądowymi (3I 0 układ Holmgreena) Rys. 9. Schemat podłączeń P116 w aplikacji trzech przekładników prądowych z przekładnikiem Ferrantiego 10 10

Rys. 10. Schemat podłączeń P116 w aplikacji dwóch przekładników prądowych z przekładnikiem Ferrantiego Rys. 11. Przykład zasilania P116 za pomocą zasobnika E124 w aplikacji 4 biegunowej (L1-L2-L3-N), wejście 3I 0 zasila P116 11 11

L1 L2 L3 AUX1 AUX2 10 Napięcie pomocnicze (ac lub dc) Napięcie do 300Vdc / 59J VD- VD+ 11 6 2 Z 3Uo ZZ Napięcie pomocnicze (Vx) B1 B2 Wejścia prądowe napięcie pomocnicze Vx A1 Wyjścia energetyczne Pomiar C1 A2 IA + A3 - C2 Pomiar Zasilacz A4 IB + C3 A5 Pomiar - C4 A6 A7 IC IN Wyjścia przekaźnikowe B4 Zasilacz A8 Trip B5 RL1 A9 B3 A10 B7 Pomiar A11 A12 D1 D2 D3 D4 Wejścia dwustanowe L1 L2 RL2 RL3 RL4 B8 B6 B9 B10 B11 B12 D5 D6 D7 D8 L3 L4 RL5 E4 E3 E2 E7 D9 D10 D11 D12 L5 L6 Łącze komunikacyjne RS485 C9 C10 Uwaga: Dla poprawnej pracy RS485 należy do P116 podłączyć RL6 WD E6 E5 E10 E9 E8 Rys. 12. Przykład zasilania P116 za pomocą zasobnika kondensatorowego E124 w aplikacji 4 biegunowej (L1-L2-L3-N), przekładnik Ferrantiego nie zasila P116 12

MiCOM P120/P121 W MiCOM P120 przekładniki prądowe mogą być podłączone tylko do zacisków 47-48 lub 55-56. rys. 13. Schemat podłączeń MiCOM P120/P121 opcja 1, trzy przekładniki fazowe, pomiar I 0 w układzie Holmgreena a) b) rys. 14. Schemat podłączeń MiCOM P121: a) opcja 2 trzy przekładniki fazowe oraz przekładnik ziemnozwarciowy, b) opcja 3 dwa przekładniki fazowe oraz przekładnik ziemnozwarciowy 13

MiCOM P122/P123 rys. 15. Schemat podłączeń MiCOM P122/P123 opcja 1, trzy przekładniki fazowe, pomiar I 0 w układzie Holmgreena a) b) rys. 16. Schemat podłączeń MiCOM P122/P123: a) opcja 2 trzy przekładniki fazowe oraz przekładnik ziemnozwarciowy, b) opcja 3 dwa przekładniki fazowe oraz przekładnik ziemnozwarciowy 14

MiCOM P125 rys. 17. Schemat podłączeń MiCOM P125 15

MiCOM P126 rys. 18. Schemat podłączeń MiCOM P126 opcja 1, trzy przekładniki fazowe, pomiar I 0 w układzie Holmgreena a) b) rys. 19. Schemat podłączeń MiCOM P126: a) opcja 2 trzy przekładniki fazowe oraz przekładnik ziemnozwarciowy, b) opcja 3 dwa przekładniki fazowe oraz przekładnik ziemnozwarciowy 16

MiCOM P127 rys. 20. Schemat podłączeń MiCOM P127 opcja 1, trzy przekładniki fazowe, pomiar I 0 w układzie Holmgreena, trzy napięcia fazowe Przekładniki pomiaru jakości energii mogą być włączone na dowolne dwie fazy (L1-L2, L2-L3, L3-L1). a) b) rys. 21. Schemat podłączeń przekładników prądowych w MiCOM P127 a) opcja 2 trzy przekładniki fazowe oraz przekładnik ziemnozwarciowy, b) opcja 3 dwa przekładniki fazowe oraz przekładnik ziemnozwarciowy 17

a) b) rys. 22. Schemat podłączeń przekładników napięciowych w MiCOM P127 a) opcja 2 pomiar dwóch napięć fazowych i napięcia U 0 (2V pn+u 0), b) opcja 3 pomiar dwóch napięć międzyfazowych i napięcia U 0 (2V pp+u 0) 18

6 Wymagane zabezpieczenia obiektu linia-transformator Zabezpieczenie Przyczyna stosowania Przetężeniowe - Ochrona przed skutkami zwarć międzyfazowych lub doziemnych podwójnych na obiekcie, - zdalna rezerwa zabezpieczeń dla następnego obiektu. Przeciążeniowe - Ochrona przed skutkami przegrzania izolacji (skrócenie czasu życia obiektu; powoduje występowanie zwarć). Zabezpieczenie uwzględnia przegrzanie elementów obiektu przy szybkich zmianach obciążeń. Termiczne Ziemnozwarciowe Przed asymetrią prądową - Ochrona przed skutkami przegrzania. Ochrona przed skutkami doziemień. Wykrycie zwarć dwufazowych oporowych lub zwarć zwojowych transformatora. Wymagania minimalne Wymagane w każdym przypadku. Wymagane, gdy jest możliwe wystąpienie przeciążeń. Działanie na sygnalizację lub w uzasadnionych przypadkach na wyłączenie. Dla mocy powyżej 10MVA zdalna sygnalizacja maksymalnej temperatury. Korzyści Zabezpieczenie podstawowe jest konieczne. - Brak kontroli przeciążenia powoduje skrócenie czasu życia obiektu, które skutkuje występowaniem zwarć. Zabezpieczenie uwzględnia przegrzanie elementów obiektu przy szybkich zmianach obciążeń. - Model cieplny pozwala na odwzorowanie stanu nagrzania transformatora. - Lepsze wykorzystanie własności cieplnych transformatora - działanie wtedy, kiedy potrzeba. Czas zadziałania zabezpieczenia przy nagrzanym transformatorze jest krótszy niż przy zimnym. Obecnie oprócz termometrów, w transformatorach suchych instaluje się czujniki PTC. Uwzględniają one warunki chłodzenia, ale posiadają bezwładność cieplną. Zabezpieczenie jest skuteczne tylko przy wolnych zmianach prądu. Możliwe chwilowe przegrzanie części obiektu. Należy stosować w celu: - Zapewnienie wymogów przeciwporażeniowych, - szybkiej - Zwarcia doziemne generują lokalizacji miejsca przepięcia niszcząc izolację obiektu, zwarcia doziemnego - Zwarcia doziemne - przeradzają się w zwarcia zapewnien podwójne. ia bezpieczeństwa Działanie na wyłącz lub sygnalizację Brak zaleceń. Ograniczenie skutków zwarć międzyzwojowych w transformatorach, które nie powodują dostatecznego wzrostu prądów fazowych dla działania zabezpieczeń nadprądowych (przetężeniowego). Realizacja w MiCOM Nadprądowe bezkierunkowe I> z czasem niezależnym (DT) lub zależnym (IDTM) - mniej popularne, ale mające bardzo pożądane własności (tj. czas wyłączenia zależny od wartości prądu). Podstawową charakterystyką zależną jest SI30xDT. Model cieplny lub 1 stopień zabezpieczenia nadprądowego. Wejście dwustanowe przyjmujące sygnał stykowy. W przypadku PTC wyprowadzonego bezpośrednio należy zastosować RRx-20, a zestyk podłączyć do wejścia dwustanowego. P121-3: Nadprądowe bezkierunkowe trójstopniowe: Io>, Io>>, Io>>>. Sieć izolowana: wykorzystuje się Io>. Sieć uziemiona przez rezystor: Io> oraz Io>>. P126-7: Sieć kompensowana: wykorzystuje się zab. nadprądowe kierunkowe czynnomocowe Io> z DT Sieć izolowana: wykorzystuje się zab. nadprądowe kierunkowe biernomocowe Io> lub bezkierunkowe Sieć uziemiona przez rezystor: nadprądowe kierunkowe czynnomocowe Io> lub/i bezkierunkowe Io> Zabezpieczenie bazujące na składowej przeciwnej Is2> z czasem DT lub IDMT z możliwością ustawienia na wyłączenie lub sygnalizację. 19 19

Zabezpieczenie Przyczyna stosowania Zwarciowe Skrócenie czasu trwania zwarcia. Przepływowe Gazowe Współpraca z zabezpieczeniem szyn Lokalna rezerwa wyłącznikowa Zwarcia na szynach (błędy w operacjach łączeniowych). Wymagania minimalne Zasadniczo wymagane. Dla transformatora o mocy powyżej 7,5MVA lub transformatorów pracujących równolegle, powyżej 2MVA, o mocy łącznej powyżej 10MVA, należy zastosować zabezpieczenie różnicowe. Dla transformatorów olejowych powyżej 4MVA. Dla transformatorów olejowych powyżej 4MVA. Nie wymagane. Nie wymagane. Korzyści - Ograniczenie skutków zwarć i zakłóceń. Im szybszy czas, tym mniej elementów do wymiany. - Zabezpieczenie różnicowe wykrywa także zwarcia międzyzwojowe. Zabezpieczenie stanowi rezerwę dla zabezpieczeń nadprądowych oraz służy do detekcji zwarć międzyzwojowych (tr. olejowe). Detekcja zwarć międzyzwojowych. Zwarcie na szynach. Skutki zależą od mocy zwarciowej rozdzielni. Dla typowych mocy: - poniżej 100ms nie niesie skutków ubocznych, - pomiędzy 100ms a 300ms widoczne ślady zwarcia, - powyżej 300ms - poszczególne elementy systemu uszkodzone, - powyżej 1s bardzo rozległe uszkodzenia (cząstki miedzi rozpylone na rozdzielni). Szybsze wyłączenie zwarć poprzez wyłącznik dopływu, w przypadku uszkodzenia wyłącznika w polu. Rezerwowanie wyłączeń zabezpieczeń zewnętrznych (np. przepływowego). Realizacja w MiCOM Nadprądowe I>> z czasem (DT). Jeżeli jest potrzebne zabezpieczenie różnicowe należy zastosować inny typ przekaźnika. Przyjęcie sygnału dwustanowego do sygnalizacji i równoległego wyłączenia. Realizacja sygnalizacji poprzez wejście dwustanowe. Zestyk pobudzenia zabezpieczenia zwarciowego blokującego zabezpieczenie zwarciowe I>>> w dopływie. Funkcja kontrolująca spadek prądów w 3 fazach po wysłaniu rozkazu wyłączenia poprzez zabezpieczenia. Po przekroczeniu nastawionego czasu (powyżej spodziewanego czasu wyłączania wyłącznika dana katalogowa czasu wyłączania powiększona o margines bezpieczeństwa) następuje wysłanie rozkazu otwarcia wyłącznika w polu dopływu (i sprzęgła jeśli występuje). Uwaga: 1. W poprzednich latach zastosowanie zabezpieczenia zwarciowego wymagało zainstalowania dodatkowego przekaźnika, co zwiększało koszt inwestycji. W technice cyfrowej dodatkowe zabezpieczenie zwarciowe nie jest związane z żadnymi dodatkowymi kosztami, gdyż i tak zwykle w zabezpieczeniach nadprądowych stosuje się co najmniej dwa stopnie. W związku z tym, wymagania przedstawione powyżej, należy traktować tylko jako niezbędne nieprzekraczalne minimum, a nie optymalne rozwiązanie techniczno-ekonomiczne. 2. Przy wymaganiach dotyczących zabezpieczeń należy zauważyć, że skuteczna eliminacja zakłócenia jest możliwa przy posiadaniu selektywnego zabezpieczenia, prawidłowych nastaw oraz skutecznym zadziałaniu wyłącznika. W związku z tym podstawowym wymaganiem stawianym przekaźnikom cyfrowym jest nadzór sprawności działania wyłącznika. Opis metod diagnostyki wyłącznika przedstawiono w Tabeli 1 załącznika. 20 20

7 Zabezpieczenia serii MiCOM do ochrony obiektu linia transformator 7.1 Propozycja wykorzystania funkcji zabezpieczeniowych MiCOM w aplikacji linia transformator Funkcje zabezpieczeniowe P121 P122 P123 P126 P127 Nadprądowe zwarciowe Nadprądowe zwłoczne (przetężeniowe) Nadprądowe przeciążeniowe Nadprądowe ziemnozwarciowe podstawowe I>>>: bezkierunkowe DT I>>: bezkierunkowe DT I>>>: bezkierunkowe DT I>>: bezkierunkowe DT I>: I>: Iθ>: bezkierunkowe DT bezkierunkowe DT Model (lub IDTM) (lub IDTM) I 0>: bezkierunkowe DT Nadprądowe ziemnozwarciowe I 0>>: dodatkowe dla sieci bezkierunkowe DT uziemionej przez rezystor Od asymetrii brak brak I 0>: bezkierunkowe DT I 0>>: bezkierunkowe DT I>>: bezkierunkowe DT I>: bezkierunkowe DT cieplny: alarm (lub/i wyłącz) I 0>: bezkierunkowe DT I 0>>: bezkierunkowe DT Is2> oraz Is2>> dwustopniowe: - Is2> na sygnał z charakterystyką DT (lub IDTM) - Is2>> na wyłącz z charakterystyką DT I>>: bezkierunkowe DT I>: bezkierunkowe DT Iθ>: model cieplny dwustopniowy: alarm (i/lub wyłącz) I 0>: bezkierunkowe kierunkowe DT lub I 0>>: bezkierunkowe DT Is2> oraz Is2>> dwustopniowe: - Is2> na sygnał z charakterystyką DT (lub IDTM) - Is2>> na wyłącz z charakterystyką DT I>>: bezkierunkowe lub kierunkowe DT I>: bezkierunkowe lub kierunkowe DT Iθ>: model cieplny dwustopniowy: alarm (i/lub wyłącz) I 0>: bezkierunkowe lub kierunkowe DT I 0>>: bezkierunkowe DT Is2> oraz Is2>> dwustopniowe: - Is2> na sygnał z charakterystyką DT (lub IDTM) - Is2>> na wyłącz z charakterystyką DT 21 21

7.2 Aplikacje zabezpieczeń serii MiCOM Px10 7.2.1 Aplikacja do sterowania wyłącznikiem Opis aplikacji Przykładowa aplikacja dla przekaźników P111Enh Model E: 1. Wejścia cyfrowe realizują następujące funkcje: L1 - stan wyłącznika zamknięty sygnał ciągły ze styków pomocniczych wyłącznika L3 - otwarcie wyłącznika ze sterownika sygnał impulsowy L4 - zamknięcie wyłącznika ze sterownika sygnał impulsowy L5 - kontrola zbrojenia napędu sygnał ciągły ze styków pomocniczych wyłącznika 2. Sygnał zbrojenia napędu może uwzględniać zwłokę czasową w zakresie 0 do 99 sekund. 3. Wyjścia przekaźnikowe realizują następujące funkcje: WD - watchdog - nieprogramowalny przekaźnik realizujący sygnalizację awarii sprzętowej MiCOM. Po zasileniu urządzenia, przy braku awarii styki A5-A3 zostają zwarte, a styki A5-A4 rozwierają się. W przypadku awarii styki A5-A4 zwierają się. Przekaźnik WD można również zasilić z szyny napięcia sygnalizacyjnego (+) (-). Wówczas będzie on dodatkowo pełnił rolę informacyjną o zaniku napięcia sterowniczego. RL1 - otwarcie wyłącznika sygnał impulsowy o nastawianym czasie trwania impulsu RL2 - zamknięcie wyłącznika sygnał impulsowy o nastawianym czasie trwania impulsu 4. Możliwe jest uzależnienie wysłania komendy załączającej od stanu zazbrojenia napędu. Jeśli w aplikacji wykorzystane są napędy starego typu np. wyłączniki SCJ lub IO należy zmienić fabryczną wartość trwania impulsów sterujących na ok. 400 do 500 ms Do jednego wejścia cyfrowego można przypisać dowolną ilość sygnałów z dostępnej listy Do jednego wyjścia przekaźnikowego można przypisać kilka sygnałów jednocześnie z dostępnej listy (logiczne OR) 22 22

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Stan położenia wyłącznika zamknięty Sterowanie wyłącznik. otwarcie Sterowanie wyłącznik. zamknięcie Kontrola zbrojenia napędu wyłącznika Uszkodz. MiCOM Otwarcie wyłącznika Zamknięcie wyłącznika Zasilanie Uziemienie PWZ St O St Z PZ A14 A15 C1 C3 B5 B6 A5 A8 A11 A12 B1 B3 A1 L1 L2 L3 L4 L5 L6 WD RL1 RL2 RL3 RL4 RL5 Zasilacz A16 A16 C2 C4 B7 B7 A3 A4 A6 A7 A9 A10 A13 B2 B4 A2 K01 Q1 OW ZW Rys. 3. Konfiguracja obwodów wejściowych Rys. i 23. wyjściowych Konfiguracja dla sterowania obwodów wejściowych wyłącznikiem i wyjściowych dla sterowania wyłącznikiem 23 23

7.2.2 Aplikacja do sterowania stycznikiem Opis aplikacji Przykładowa aplikacja dla przekaźnika P111Enh Model E 1. Wejścia cyfrowe realizują następujące funkcje: L1 - stan stycznika zamknięty sygnał ciągły ze styków pomocniczych stycznika L3 - otwarcie stycznika ze sterownika sygnał impulsowy L4 - zamknięcie stycznika ze sterownika sygnał impulsowy 2. Wyjścia przekaźnikowe realizują następujące funkcje: WD - watchdog - nieprogramowalny przekaźnik realizujący sygnalizację awarii sprzętowej MiCOM. Po zasileniu urządzenia, przy braku awarii styki A5-A3 zostają zwarte, a styki A5-A4 rozwierają się. W przypadku awarii styki A5-A4 zwierają się. Przekaźnik WD można również zasilić z szyny napięcia sygnalizacyjnego (+) (-). Wówczas będzie on dodatkowo pełnił rolę informacyjną o zaniku napięcia sterowniczego. RL1 - otwarcie stycznika sygnał impulsowy o nastawianym czasie trwania impulsu RL2 - zamknięcie stycznika sygnał impulsowy o nastawianym czasie trwania impulsu 3. Ponieważ sterowanie ze sterownika ma charakter impulsowy, przekaźnik załączający stycznik musi zostać zaprogramowany tak, aby po zaniku impulsu załączającego (wejście L3 lub komenda systemowa) jego styki pozostały stale zwarte podając w ten sposób ciągle napięcie na cewkę stycznika. 4. Sterowanie na wyłącz przez zabezpieczenia polega na chwilowym przerwaniu ciągłości w obwodzie zasilania cewki wyłącznika. Można to zrealizować poprzez pobudzenie styków biernych przekaźnika RL1 włączonego w szereg w obwód załączania cewki stycznika. Sterowanie na wyłącz poprzez wejście cyfrowe L2 (ze sterownika) powoduje odblokowanie podtrzymania przekaźnika RL2 i tym samym również przerwę w ciągłości w obwodzie zasilania cewki wyłącznika. 24

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Stan położenia stycznika zamknięty Sterowanie stycznikiem otwarcie Sterowanie stycznikiem zamknięcie Uszkodz. MiCOM Otwarcie wyłącznika Zamknięcie stycznika Zasilanie Uziemienie PSZ St O St Z A14 A15 C1 C3 B5 B6 A5 A8 A11 A12 B1 B3 A1 L1 L2 L3 L4 L5 L6 WD RL1 RL2 RL3 RL4 RL5 Zasilacz A16 A16 C2 C4 B7 B7 A3 A4 A6 A7 A9 A10 A13 B2 B4 A2 K01 Q8 Rys. 4. Konfiguracja obwodów wejściowych i wyjściowych dla sterowania stycznikiem 25

7.2.3 Współpraca z szyną Aw i Up Opis aplikacji Przykładowa aplikacja dla przekaźnika P111Enh Model E 1. Wejścia cyfrowe realizują następujące funkcje: L1 - stan wyłącznika zamknięty sygnał ciągły ze styków pomocniczych wyłącznika L3 - otwarcie wyłącznika w obwodzie kontroli krańcówek klap przedziału kablowego (szynowego) sygnał impulsowy L4 - otwarcie wyłącznika w obwodzie kontroli zadziałania zewnętrznych zabezpieczeń sygnał impulsowy L5 - kontrola zbrojenia napędu sygnał ciągły ze styków pomocniczych wyłącznika L6 - kontrola obecności napięcia sygnalizacyjnego sygnał ciągły z szyny (+) 2. Wyjścia przekaźnikowe realizują następujące funkcje: WD - watchdog - nieprogramowalny przekaźnik realizujący sygnalizację awarii sprzętowej MiCOM. Po zasileniu urządzenia, przy braku awarii styki A5-A3 zostają zwarte, a styki A5-A4 rozwierają się. W przypadku awarii styki A5-A4 zwierają się. Przekaźnik WD można również zasilić z szyny napięcia sygnalizacyjnego (+) (-). Wówczas będzie on dodatkowo pełnił rolę informacyjną o zaniku napięcia sterowniczego. RL1 - otwarcie wyłącznika sygnał impulsowy o nastawianym czasie trwania impulsu RL2 - zamknięcie wyłącznika sygnał impulsowy o nastawianym czasie trwania impulsu RL4 - sygnalizacja awaryjnego wyłączenia Aw sygnał impulsowy lub ciągły RL5 - sygnalizacja uprzedzenia o wyłączeniu Up sygnał impulsowy lub ciągły 3. Przekaźnik RL4 pobudzany jest od zadziałania wszystkich załączonych do pracy funkcji zabezpieczeniowych oraz od zadziałania funkcji zewnętrznych (pobudzenia wejść cyfrowych L3 i L4). 4. Przekaźnik RL5 pobudzany jest od zadziałania funkcji zabezpieczeniowych mających na celu wyłącznie charakter ostrzeżenia: (pierwsze stopnie funkcji nadprądowych), funkcji diagnostycznych oraz od pobudzenia wejść cyfrowych L5 i L6. 5. W powyższym układzie zrealizowano funkcję kontroli napięcia sterowniczego poprzez zasilenie przekaźnika watchdog (WD) z napięcia sygnalizacyjnego. 26 26

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Stan położenia wyłącznika zamknięty Krańcówka klapy przedziału klapowego Zadziałanie zabezpiecz. SN Kontrola zbrojenia napędu wyłącznika Kontrola napięcia sygnaliz. (+), (-) Uszkodz. MiCOM Otwarcie wyłącznika Sterowanie wyłącznik. otwarcie Zamknięcie wyłącznika Sterowanie wyłącznik. zamknięcie Sygnaliz. Aw Sygnaliz. Up Zasilanie Uziemienie (+) PWZ PK PSN PZ St O St Z A14 A15 C1 C3 B5 B6 A5 A8 A11 A12 B1 B3 A1 L1 L2 L3 L4 L5 L6 WD RL1 RL2 RL3 RL4 RL5 Zasilacz A16 C2 C4 B7 A3 A4 A6 A7 A9 A10 A13 B2 B4 A2 K01 Q1 OW ZW Aw Up (-) Rys. 24. Konfiguracja obwodów wejściowych i wyjściowych do współpracy z szynami Aw i Up 27 27

7.2.4 Funkcje zabezpieczeniowe i automatyki Opis aplikacji Przykładowa aplikacja dla przekaźnika P111Enh Model E. Wejścia cyfrowe oraz wyjścia przekaźnikowe zasilane są napięciem przemiennym. 1. Wejścia cyfrowe realizują następujące funkcje: L1 - stan wyłącznika zamknięty sygnał ciągły ze styków pomocniczych wyłącznika L2 - kasowanie modelu cieplnego sygnał impulsowy L3 - otwarcie wyłącznika w obwodzie kontroli krańcówek klap przedziału kablowego (szynowego) sygnał impulsowy L4 - blokowanie zabezpieczenia ziemnozwarciowego I 0 od pojawienia się napięcia 3U 0 sygnał ciągły z zewnętrznego przekaźnika podnapięciowego L5 - kontrola zbrojenia napędu sygnał ciągły ze styków pomocniczych wyłącznika 2. Wyjścia przekaźnikowe realizują następujące funkcje: WD - watchdog - nieprogramowalny przekaźnik realizujący sygnalizację awarii sprzętowej MiCOM. Po zasileniu urządzenia, przy braku awarii styki A5-A3 zostają zwarte, a styki A5-A4 rozwierają się. W przypadku awarii styki A5-A4 zwierają się. RL1 - otwarcie wyłącznika sygnał impulsowy o nastawianym czasie trwania impulsu RL2 - zamknięcie wyłącznika sygnał impulsowy o nastawianym czasie trwania impulsu RL3 - blokada zamknięcia wyłącznika sygnał ciągły. RL3 może być przypisany do zabezpieczenia przeciążeniowego. Funkcja ma za zadanie zablokowanie możliwości załączenia wyłącznika po jego wyłączeniu przez zabezpieczenie przeciążeniowe. Zasadniczym celem blokady jest umożliwienie dostatecznego ostygnięcia ochranianego obiektu tak, aby kolejna próba załączenia mogła zakończyć się powodzeniem. RL4 - sygnalizacja awaryjnego wyłączenia Aw sygnał impulsowy lub ciągły RL5 - pobudzenie szyny LRW sygnał impulsowy lub ciągły. Przełącznik PLRW pozwala na dostawienie lub odstawienie automatyki z zewnątrz. Sygnał taki można także wprowadzić na wolne wejście cyfrowe. Przy zachowaniu funkcjonalności blokowania/odblokowania LRW sygnałem zewnętrznym, użytkownik uzyskuje w ten sposób dodatkowe informacje archiwizowane w rejestrze zdarzeń o czynnościach obsługi dotyczących automatyki LRW. 28

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Stan położenia wyłącznika zamknięty Kasowanie modelu cieplnego Krańcówka klapy przedziału klapowego Zadziałanie zabezpiecz. grupowego Io Kontrola zbrojenia napędu wyłącznika Uszkodz. MiCOM Otwarcie wyłącznika Sterowanie wyłącznik. otwarcie Zamknięcie wyłącznika Sterowanie wyłącznik. zamknięcie Blokada załączenia wyłącznika Sygnaliz. Aw Rezerwa lokalna Zasilanie Uziemienie 220 V~ 220 V~ PWZ KAS PK PBIo PZ St O St Z PLRW A14 A15 C1 C3 B5 B6 A5 A8 A11 A12 B1 B3 A1 L1 L2 L3 L4 L5 L6 WD RL1 RL2 RL3 z odwrotną logiką działania RL4 RL5 Zasilacz A16 C2 C4 B7 A3 A4 A6 A7 A9 A10 A13 B2 B4 A2 K01 Q1 Aw OW ZW LRW N Rys. 25. Konfiguracja obwodów wejściowych i wyjściowych do współpracy z niektórymi funkcjami zabezpieczeniowymi i automatykami 29

8 Aplikacje zabezpieczeń serii MiCOM dla obiektu linia transformator 8.1 Aplikacja MiCOM P122 dla obiektu linia-transformator bez współpracy z komputerowym systemem nadzoru 8.1.1 Schemat ideowy MiCOM P122 Zastosowanie: - sieć izolowanym z punktem gwiazdowym lub uziemiona przez rezystor (zabezpieczenie ziemnozwarciowe bezkierunkowe), - pole bez pomiaru mocy i energii w polu, - bez współpracy z komputerowym systemem nadzoru wraz ze sterowaniem poprzez P122, - rejestracja zakłóceń i zdarzeń, - aplikacja z lub bez automatyki LRW i ZS. Opis aplikacji: 1. W aplikacji zaproponowano zespół zabezpieczeń przedstawiony w tabeli w pkt. 2.2. 2. Wyłączenie strony dolnej transformatora odbywa się zawsze po każdym otwarciu wyłącznika (ręczne, z systemu lub od zabezpieczeń) oraz dodatkowo od zabezpieczeń temperaturowych (TK2 i PTC), które nie wyłączają wyłącznika pola, w którym zainstalowano MiCOM. Uwaga: Jeśli wyłączenia mają odbywać się tylko od zabezpieczeń, to podczas konfiguracji RL5 nie należy przyłączać do niego funkcji wyłączenia z systemu oraz zlikwidować połączenie z zestykiem 7-8 przycisku PW (58). 3. Wyłączenia od zabezpieczeń są realizowane poprzez przekaźnik RL2 (OW1). 4. Wyłączenia operacyjne (za pomocą przycisku) są realizowane poprzez cewkę OW2. 5. W aplikacji założono, że zabezpieczenie przepływowe BTII jest rezerwowe w stosunku do Mi-COM. W związku z tym zaproponowano wyłączanie dwutorowe: poprzez H6 oraz MiCOM. Po zadziałaniu zabezpieczeń powodujących wyłączenie wyłącznika następuje blokada załączenia (RL1). Pole można załączyć po skasowaniu diod i sygnalizacji zewnętrznym przyciskiem KAS. Uwaga: Kasowanie blokady wraz z kasowaniem diod jest możliwe również poprzez naciśnięcie przycisku C" na MiCOM. Jeśli dopuszczalne jest kasowanie diod i blokady załączenia poprzez klawiaturę, można wykorzystać wejście L1 do innych celów (np. sygnalizacja BTI). 6. Wraz z zadziałaniem zabezpieczeń następuje pobudzenie przekaźnika sygnalizacyjnego H1, który należy przed załączeniem również skasować. 7. Przekaźniki wykonawcze MiCOM sterujące cewką OW1 oraz OW strony dolnej transformatora skonfigurowano na generowanie impulsu o minimalnym czasie trwania 0.5s. Podobnie skonfigurowano sterowanie cewką załączającą ZW. Uwagi do aplikacji: 1. W aplikacji założono, że MiCOM P122 steruje bezpośrednio wyłącznikiem (bez przekaźników pośredniczących). Powyższe rozwiązanie jest możliwe pod warunkiem, że cewka (charakter indukcyjny) otwierana jest skutecznie przez zestyk pomocniczy wyłącznika (patrz schemat ideowy pozycja 52). Przekaźnik RL2 generuje impuls o czasie trwania definiowanym w menu (w celu ochrony przed otwarciem zestyku RL2 wcześniejszym niż zestyku pomocniczego wyłącznika). W przypadku braku pewności co do jakości działania zestyków pomocniczych wyłącznika (które otwierają obwód cewki wyłącznika; np. częściowa modernizacja pola polegająca na wymianie przekaźnika bez konserwacji lub wymiany wyłącznika), do sterowania cewką wyłącznika zaleca się zastosować dodatkowy przekaźnik pośredniczący o dobrych własnościach rozłączania obwodu indukcyjnego (np. typu Ruc lub RU412 firmy RELPOL, z dwoma zestykami połączonymi w szereg. Powyższe rozwiązanie zapewnia podział gaszonego łuku na dwa zestyki, zwiększając skuteczność rozłączania obwodów indukcyjnych). 2. Przekaźnik RL1 jest w menu programowany poprzez funkcję OW". Przypisanie jakiejkolwiek funkcji do OW" (RL1), wiąże się z realizacją dodatkowych działań: - zaświecenie diody LED D1 Awaryjne wyłączenie" (trip), - uruchomienie funkcji kontrolno diagnostycznych wyłącznika, - wyzwolenie rejestratora zdarzeń i zakłóceń, - generowanie impulsu o minimalnym czasie trwania nastawionym w menu. Stąd do RL1 należy przypisać (poprzez funkcję OW) tylko takie zabezpieczenia, które powodują wyłączenie wyłącznika. W związku z powyższym, jeżeli wyłączenia mają odbywać się także z systemu, nie zaleca się wykorzystywać RL1 do wyłączania cewki wyłącznika. Korzystniej jest wykorzystać RL1 do blokady załączania (patrz schemat aplikacyjny) lub pobudzać nim sygnalizację Awaryjnego Wyłączenia" 30 30

(Aw). 3. Jeżeli jest pożądane generowanie impulsu wyłączającego (o nastawionym w P122 minimalnym czasie trwania) w innych przekaźnikach wykonawczych niż RL1, to należy je przypisać do funkcji OW" (patrz tabela rozdział 4.1.2.2) 4. Na schemacie założono, że przekładniki prądowe fazowe posiadają znamionowy prąd wtórny 5A. Jeżeli prąd znamionowy wtórny w projektowanej aplikacji wynosi 1A, należy wykorzystać inne zaciski przekaźnika, tzn.: faza A: 49-50; faza B: 51-52, faza C: 53-54. 5. Na schemacie założono, że dla realizacji zabezpieczenia ziemnozwarciowego wykorzystano przekładnik Ferrantiego o prądzie znamionowym wtórnym 1A. Jeżeli zabezpieczenie ziemnozwarciowe współpracuje z układem Holmgreena o prądzie znamionowym wtórnym 5A, należy wykorzystać inne zaciski przekaźnika, tzn.: 47-48. 6. W przypadku, gdy w aplikacji nie wykorzystuje się automatyki LRW, obwód cewki przekaźnika H1 należy zasilać z napięcia sygnalizacyjnego: (+), (-). 7. Jako wskaźnik położenia łącznika w polu zastosowano przykładowo WS1 lub WS2 (w zależności od napięcia pomocniczego) firmy Elektrobudowa S.A. 8. Jako przekaźnik sygnalizacyjny zastosowano przekaźnik R140 firmy Schneider Electric Energy Poland sp. z o.o. w Świebodzicach. Szczegółowe dane dotyczące struktury menu oraz opis działania są dostępne w instrukcji obsługi. 31 31

32 32

33 33

34 34

8.1.2 Konfiguracja przekaźnika MiCOM P122 Uwaga: Projekt oparty na zabezpieczeniach cyfrowych poza schematem ideowym połączeń musi zawierać konfigurację zespołu zabezpieczeń. Bez podania konfiguracji nie jest możliwe zrozumienie działania aplikacji ani prawidłowa parametryzacja zespołu zabezpieczeń cyfrowych (nie wiadomo od czego maja być pobudzane przekaźniki wykonawcze, jakie stany wewnętrzne pobudzają diody LED, itp.). Poniżej przedstawiono przykłady tabel konfiguracyjnych, które stanowią propozycją jak najprostszej a zarazem zrozumiałej konfiguracji MiCOM. 8.1.3 Tabela konfiguracji wejść dwustanowych Opis Funkcja w P122 L1 L2 L3 w P122 Odblokowanie podtrzymania przekaźników wyjściowych oraz kasowanie sygnalizacji LED Bl.Pod + Pobudzenie wejścia powoduje odblokowanie podtrzymania wyjść oraz LED Stan położenia wyłącznika otwarty Odwzorowanie dla potrzeb systemu nadzoru oraz określenia czasu WYLotw wyłączania (diagnostyka wył.) Stan położenia wyłącznika zamknięty Odwzorowanie dla potrzeb systemu nadzoru oraz określenia czasu WYLzam wyłączania (diagnostyka wył.) Zewnętrzne uszkodzenie wyłącznika WYL/Aw Realizacja sygnalizacji zewnętrznej detekcji uszkodzenia wyłącznika Pobudzenie wewnętrznego licznika czasu ZZ1 Realizacja powiązania pomiędzy wejściem a wyjściami przekaźnikowymi. ZZ1 +15s Pobudzenie wejścia zaświeca diodę ALARM". Pobudzenie wewnętrznego licznika czasu ZZ2 Realizacja powiązania pomiędzy wejściem a wyjściami przekaźnikowymi. ZZ2 +0s Pobudzenie wejścia zaświeca diodę ALARM". Pobudzenie wewnętrznego licznika czasu ZZ3 ZZ3 Realizacja powiązania pomiędzy wejściem a wyjściami przekaźnikowymi Blokowanie działania wybranych zabezpieczeń (grupa1) Wejście będzie pobudzone dopóty, dopóki wybrane zabezpieczenie Blok.Log1 w grupie 1 będzie blokowane (np. realizacja zabezpieczenia szyn) Blokowanie działania wybranych zabezpieczeń (grupa2) Wejście będzie pobudzone dopóty, dopóki wybrane zabezpieczenie Blok.Log2 w grupie 2 będzie blokowane (np. realizacja zabezpieczenie szyn) Zewnętrzne wyzwolenie rejestratora zakłóceń StartRej Reset diod LED RstLed Skasowanie diod LED Zewnętrzna blokada przekaźnika (poprzez wejście dwustanowe) Maint.M Zimny rozruch Po pobudzeniu wejścia następuje podniesienie nastaw prądowych na czas ustawiony w menu (realizacja odstrojenia się od zwiększonego Zim.Rozr. poboru prądu po załączeniu wyłącznika spowodowanego np. udarem prądu magnesowania) Zmiana opóźnienia wybranych zabezpieczeń w grupie 1 Po pobudzeniu wejścia następuje wydłużenie opóźnienia wybranych w Wyb.Log1 grupie 1 zabezpieczeń do momentu odwzbudzenia wejścia (np. realizacja zmiany opóźnienia po zmianie konfiguracji zasilania) Zmiana opóźnienia wybranych zabezpieczeń w grupie 2 Po pobudzeniu wejścia następuje wydłużenie opóźnienia wybranych w Wyb.Log2 grupie 2 zabezpieczeń do momentu odwzbudzenia wejścia (np. realizacja zmiany opóźnienia po zmianie konfiguracji zasilania) 35 35

Opis Funkcja w P122 w P122 Zmiana grupy nastaw zabezpieczeń Pobudzenie wejścia powoduje przejście na grupę nastaw rezerwowych (grupa 2) Zm.Gr.Nas Uwaga: Zmiana następuje jeśli nie są pobudzone żadne zabezpieczenia Kasowanie modelu cieplnego zabezpieczenia przeciążeniowego Stan wysoki powoduje wyzerowanie stanu obciążenia cieplnego. Funkcja przydatna przy konfiguracji przeciążenia na wyłączenie θ Kasuj włącznika. Wyzerowanie obciążenia cieplnego umożliwienia awaryjnego załączenia transformatora (kosztem jego przegrzania) Pobudzenie automatyki LRW z zabezpieczenia zewnętrznego Przypisanie wejścia do tej funkcji powoduje start odmierzania czasu wyłączania wyłącznika oraz kontrolę spadku prądów poniżej ustawioną PobudzLRW wartość. Funkcja zalecana przy współpracy z zabezpieczeniami przepływowymi transformatora. Kontrola ciągłości obwodu wyłącznika Przypisanie wejścia i odpowiednie podłączenie obwodów zewnętrznych WYL na OW (patrz rozdział 5.10 instrukcji obsługi MICOM P123) umożliwia kontrolę ciągłości obwodu wyłączania (patrz Tabela 1 załącznika) L1 L2 L3 36

8.1.4 Tabela konfiguracji wyjść przekaźnikowych Uwaga: W kolumnie 3 (OW) ustala się, które z zabezpieczeń mają być traktowane jako awaryjnie wyłączające wyłącznik. Przypisanie funkcji do danych zabezpieczeń powoduje start rejestratora zakłóceń, pobudzenie układu LRW, sterowanie diodą Awaryjne wyłączenie". Funkcja w P122 Opis w P122 OW generalne wyłącz RL1 RL2 RL3 RL4 RL5 RL6 Generalny wyłącz od zabezpieczeń Wybór zabezpieczeń w tabeli poniżej OW + + + Pobudzenie zabezpieczenia przetężeniowego I> Zadziałanie zabezpieczenia przetężeniowego ti> + Pobudzenie zabezpieczenia zwarciowego I>> Zadziałanie zabezpieczenia zwarciowego ti>> + + + + Pobudzenie zabezpieczenia odcinającego I>>> + Zadziałanie zabezpieczenia odcinającego ti>>> + + + + Pobudzenie zabezpieczenia ziemnozwarciowego 1 stopnia I 0> Zadziałanie zabezpieczenia ziemnozwarciowego 1 stopnia ti 0> + + + + Pobudzenie zabezpieczenia ziemnozwarciowego 2 stopnia I 0>> Zadziałanie zabezpieczenia ziemnozwarciowego 2 stopnia ti 0>> + + + + Pobudzenie zabezpieczenia ziemnozwarciowego 3 stopnia I 0>>> Zadziałanie zabezpieczenia ziemnozwarciowego 3 stopnia ti 0>>> Zadziałanie zabezpieczenia od asymetrii tis2> + Zadziałanie zabezpieczenia od asymetrii 2 stopień tis2>> + + + + Zadziałanie zabezpieczenia podprądowego ti< Zadziałanie zabezpieczenia przeciążeniowego na ostrzeżenie (model cieplny) Przec.C Up Zadziałanie zabezpieczenia przeciążeniowego na wyłączenie (model cieplny) Przec.C OW Sygnalizacja z modułu z diagnostyki wyłącznika Wyłącznik uszkodzony lub do przeglądu WYL Up + Zadziałanie lokalnej rezerwy wyłącznikowej Brak reakcji wyłącznika po zadziałaniu zabezpieczeń (np. 100ms) WYL Aw Detekcja uszkodzenie toru prądowego aparatury pierwotnej Uszk.Przew. Sterowanie zamykające wyłącznik Z systemu WYL Zam Zadziałanie wewnętrznego licznika czasu ZZ1 (pob. wej. dwustan.) TZZ1 + Zadziałanie wewnętrznego licznika czasu ZZ2 (pob. wej. dwustan.) TZZ2 + + + + Zadziałanie wewnętrznego licznika czasu ZZ3 (pob. wej. dwustan.) TZZ3 Informacja o pracy na drugiej grupie nastaw Atyw.Grupa Zewnętrzne (poprzez RS485) sterowanie 1 Ord. Comm 1 Zewnętrzne (poprzez RS485) sterowanie 2 Ord. Comm 2 Zewnętrzne (poprzez RS485) sterowanie 3 Ord. Comm 3 Zewnętrzne (poprzez RS485) sterowanie 4 Ord. Comm 4 Definiowanie, który z przekaźników wykonawczych ma być podtrzymywany do skasowania ich przez klawiaturę, przypisane wejście Podtrzymania / POD lub komendę z sytemu + 37

8.1.5 Tabela konfiguracji diod LED Diody D1 D4 nie są programowalne. D1 kolor czerwony Awaryjne wyłączenie" (TRIP) od wybranych zabezpieczeń. Wyboru dokonuje się w przy konfiguracji OW generalne wyłącz" (patrz tabela powyżej). Zadziałanie zabezpieczeń przypisanych do powyższej funkcji powoduje zaświecenie diody do momentu skasowania (klawiatura, system lub odpowiednio skonfigurowane wejście) D2 kolor żółty Ostrzeżenie Up" (ALARM). Pobudza się od zabezpieczeń oraz funkcji ustawionych na sygnalizację Up (np. przeciążenie na Up, diagnostyka wyłącznika itd.). D3 kolor żółty Autotest MiCOM" (Warning). Pobudza się w przypadku wykrycia wewnętrznego uszkodzenia w MiCOM przez funkcję autotestu. Dodatkowo jest zaświecana w przypadku problemów z komunikacją na porcie RS485. D4 kolor zielony MiCOM sprawny " (HEALTHY). Dioda świeci w przypadku poprawnej pracy. Funkcja w P122 Opis LED LED LED LED w P122 D5 D6 D7 D8 Pobudzenie zabezpieczenia przetężeniowego I> Zadziałanie zabezpieczenia przetężeniowego ti> + Pobudzenie zabezpieczenia zwarciowego I>> Zadziałanie zabezpieczenia zwarciowego ti>> Pobudzenie zabezpieczenia odcinającego I>>> Zadziałanie zabezpieczenia odcinającego ti>>> Pobudzenie zabezpieczenia ziemnozwarciowego 1 stopień I 0 > Zadziałanie zabezpieczenia ziemnozwarciowego 1 stopień ti 0 > + Pobudzenie zabezpieczenia ziemnozwarciowego 2 stopień I 0 >> Zadziałanie zabezpieczenia ziemnozwarciowego 2 stopień ti 0 >> + Pobudzenie zabezpieczenia ziemnozwarciowego 3 stopień I 0 >>> Zadziałanie zabezpieczenia ziemnozwarciowego 3 stopień ti 0 >>> Zadziałanie zabezpieczenia od asymetrii (składowa przeciwna) tis2> Zadziałanie zabezpieczenia od asymetrii 2 stopień (składowa przeciwna) tis2>> Zadziałanie zabezpieczenia przeciążeniowego na wyłączenie (model cieplny) Przec.C OW Detekcja uszkodzenie toru prądowego aparatury pierwotnej Uszk.Przew. Zadziałanie wewnętrznego licznika czasu ZZ1 (pobudzanego przez wejścia dwustanowe) TZZ1 + Zadziałanie wewnętrznego licznika czasu ZZ2 (pobudzanego przez wejścia dwustanowe) TZZ2 Stan wejścia dwustanowego L1 (dioda) Wejście 1 Stan wejścia dwustanowego L2 (dioda) Wejście 2 + Stan wejścia dwustanowego L3 (dioda) Wejście 3 Pobudzenie automatyki LRW z zabezpieczenia zewnętrznego TLRW 38 38

8.1.6 Konfiguracja funkcji diagnostycznych wyłącznika W celu prawidłowego ustawienia funkcji diagnostycznych niezbędne są informacje dotyczące parametrów wyłącznika. Informacje te należy uzyskać u producenta wyłącznika lub określić na podstawie doświadczenia eksploatacyjnego. Można zawęzić ilość funkcji diagnostycznych jeżeli nie uzyska się parametrów nastawczych dla niektórych funkcji. 5. 1. 2.1 Funkcja diagnostyki wyłącznika w P122 Opis w P122 Należy podać wartość z danych wyłącznika Dana z katalogu powiększona Maksymalny czas otwierania wyłącznika Czas Wyl. WYL o współczynnik bezpieczeństwa Dana z katalogu powiększona Maksymalny czas zamykania wyłącznika Czas Zal. WYL o współczynnik bezpieczeństwa Maksymalna liczba łączeń wyłącznika Zużycie mechaniczne wyłącznika LB Wyl. WYL Dana z katalogu Maksymalny kumulowany prąd wyłączania wyłącznika Σ Ampery (n) Dana z katalogu Maksymalny dopuszczalny Układ lokalne rezerwy wyłącznikowej tlrw czas otwarcia wyłącznika Czas wyłączania wyłącznika przez zabezpieczenia podczas zakłócenia. 39 39