MUPASZ 740 G MUPASZ 741 G

Instytut Tele- i Radiotechniczny WARSZAWA Mikroprocesorowe Urządzenie do Pomiarów, Automatyki, Sterowania i Zabezpieczeń MUPASZ 740 G MUPASZ 741 G Zabezpieczenia i automatyki. Opis działania. Aktualizacja: 2014-02-21 Wersja 1.11 WARSZAWA 2014

2 MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania Zastrzega się prawo zmian w urządzeniu Instytut Tele- i Radiotechniczny Centrum Systemów Teleinformatycznych i Aplikacji Sprzętowych 03-450 Warszawa ul. Ratuszowa 11 tel./ faks: (48-22) 619 45 92 tel./ faks: (48-22) 619 73 14 e-mail: energetyka@itr.org.pl www: www.itr.org.pl

MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania 3 Spis treści 1 Wstęp... 5 2 Opis parametrów powtarzających się w zabezpieczeniach... 5 2.1 Parametr Działanie... 5 2.2 Parametr Stabilizacja... 5 2.3 Parametr Kierunkowość... 5 2.4 Parametr Opcje... 7 2.5 Konfiguracja zdarzeń zapisywanych w dzienniku... 7 3 Ustawienia pola... 8 3.1 Nominały... 8 3.2 CLOCK_CTRL(1) CLOCK_CTRL(7) Układy zegara sterującego... 9 3.3 BREAKER Układ kontroli stanu i sterowania wyłącznikiem / stycznikiem głównym... 9 3.4 SWITCH(1) SWITCH(3) Układ kontroli stanu i sterowania łącznikami... 10 4 Zabezpieczenia... 11 4.1 Zabezpieczenia nadprądowe... 11 4.1.1 I> (1) I> (2) Zabezpieczenia nadprądowe pierwszego stopnia... 11 4.1.2 I>>(1) I>>(2) Zabezpieczenia nadprądowe drugiego stopnia... 12 4.1.3 I>z(1) I>z(2) Zabezpieczenia nadprądowe zależne... 13 4.2 Zabezpieczenia ziemnozwarciowe... 18 4.2.1 I 0>(1) I 0>(2) Zabezpieczenia nadprądowe ziemnozwarciowe... 18 4.2.2 I 0>k (1) I 0>k (2) Zabezpieczenia nadprądowe ziemnozwarciowe kierunkowe... 19 4.2.3 Y 0>(1), Y 0>(2) Zabezpieczenie admitancyjne ziemnozwarciowe... 21 4.3 Zabezpieczenia napięciowe... 23 4.3.1 U>(1) U>(2) Zabezpieczenia nadnapięciowe... 23 4.3.2 U 0>(1) U 0>(2) Zabezpieczenia nadnapięciowe składowej zerowej... 23 4.3.3 U2> Zabezpieczenie nadnapięciowe składowej przeciwnej... 24 4.3.4 U< (1) U< (2) Zabezpieczenia podnapięciowe... 24 4.4 Zabezpieczenia łukowe... 25 4.4.1 Arc(1) Arc(4) Zabezpieczenia łukowe... 25 4.5 Zabezpieczenia silnikowe... 26 4.5.1 ItR> Zabezpieczenie kontrolujące rozruch silnika... 26 4.5.2 NfR> Zabezpieczenie od częstotliwości rozruchów silnika... 28 4.5.3 ItU> Zabezpieczenie od zahamowania wirnika silnika... 30 4.5.4 ItA> Zabezpieczenie od asymetrii zasilania silnika... 30 4.5.5 U123 Zabezpieczenie kontrolujące kolejność wirowania faz napięcia... 32 4.5.6 cos Zabezpieczenie kontrolujące współczynnik mocy... 32 4.5.7 I<(1), I<(2) Zabezpieczenie podprądowe... 33 4.6 Zabezpieczenia technologiczne... 33 4.6.1 Tech (1) Tech(6) Zabezpieczenia technologiczne... 33 4.7 Zabezpieczenia temperaturowe... 34 4.7.1 m> Zabezpieczenie matematyczny model cieplny... 34 4.8 Zabezpieczenia specjalne... 36 4.8.1 I(1), I(2) Zabezpieczenie od przekroczenia prądu skumulowanego wyłącznika / stycznika głównego 36 4.8.2 Br_diag Zabezpieczenie diagnozujące wyłącznik / stycznik główny... 36 4.8.3 COG Układ kontroli ciągłości obwodów gniazd... 37 5 Układy... 37 5.1 OPDZ Układ opóźnienia przyspieszenia działania zabezpieczeń... 37 5.2 Układ do kontroli ciągłości obwodów przekładnika Ferrantiego oraz poprawnego działania zabezpieczeń ziemnozwarciowych... 37 5.3 Algorytm działania układu kontroli ziemnozwarciowej kabla... 40 5.3.1 Ru Kontrola upływności kabla... 40 5.3.2 Próba izolacji doziemnej... 41 5.3.3 Testy manualne prowadzone przez operatorów w polu rozdzielczym... 41 5.3.4 technologiczna od metanometrii... 42 IU_M740G_M741G_PROTECTIONS_AUTOMATIC_11

4 MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania

MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania 5 1 Wstęp W dokumentacji przedstawiono zestawienie parametrów nastawczych oraz opis działania algorytmów, zabezpieczeń i automatyk znajdujących się w urządzeniu. Zabezpieczenia wielokrotne typu I>(1), I>(2), I>(3) są niezależnymi od siebie zabezpieczeniami o tym samym zakresie funkcjonalnym. Zakresy i nastawy fabryczne dla tego typu zabezpieczeń są wspólne. 2 Opis parametrów powtarzających się w zabezpieczeniach 2.1 Parametr Działanie Parametr Działanie dostępny w zabezpieczeniach ustawiany jest z multilisty: Wyłączenie zadziałanie zabezpieczenia powoduje wysłanie sygnału żądającego otwarcia wyłącznika / stycznika głównego zadziałanie zabezpieczenia powoduje pobudzenie sygnalizacji uszkodzenia pola UP zadziałanie zabezpieczenia powoduje ustawienie blokady ponownego zamknięcia wyłącznika / stycznika głównego. Każda z powyższych opcji może być wybrana co oznacza, że zabezpieczenie może działać zarówno na Wyłączenie, Blokadę jak i Sygnalizację. Brak wyboru którejkolwiek z opcji powoduje, że zgłoszona zostanie jedynie informacja o zadziałaniu zabezpieczenia. Informacja ta może zostać przyporządkowana do wyjść dwustanowych, diod sygnalizacyjnych oraz innych rejestrów wyjściowych urządzenia podczas tworzenia schematu logiki działania pola. 2.2 Parametr Stabilizacja Parametr Stabilizacja dostępny w zabezpieczeniach ustawiany jest z monolisty: Brak Stabilizacja napięciem Stabilizacja częstotliwością Działanie zabezpieczeń może być uzależnione od równoczesnej zmiany wartości napięcia lub częstotliwości. Uaktywnienie odpowiedniego parametru wymaga ustawienia wartości rozruchowych Ur [Un], fr [Hz] lub Uor [Unf]. 2.3 Parametr Kierunkowość Parametr Kierunkowość dostępny w zabezpieczeniach ustawiany jest z monolisty: Brak Kierunek w przód Kierunek w tył Uwaga: Poniższy opis działania kierunkowego dotyczy zabezpieczeń zwarciowych. Parametr zapewnia uzależnienie działania zabezpieczeń od kierunku przepływu prądu zwarciowego. Nastawa Kierunek w przód oznacza, że zabezpieczanie nadprądowe od zwarć międzyfazowych jest, gdy punkt zwarciowy znajduje się po stronie odpływu, a zablokowane, gdy punkt zwarciowy znajduje się po stronie szyn zbiorczych. Kryterium oceny kierunku przepływu prądu zwarciowego polega na pomiarze kąta zwarcia φ, to jest kąta fazowego prądu w odniesieniu do napięcia w pętli zwarciowej. Zabezpieczenie nadprądowe ma działać, gdy wartość mierzonego kąta mieści się w granicach 40 ±30, co odpowiada kątowi φ, jaki zwykle występuje podczas zwarć międzyfazowych w sieciach średniego napięcia. Zakres kątów granicznych członu kierunkowego jest odpowiednio szerszy, aby podczas zwarcia pomiar następował przy maksymalnej czułości układu kierunkowego. W przypadku wystąpienia punktu zwarciowego po stronie szyn zbiorczych kąt zwarcia φ zmienia wartość o 180. Nastawa Kierunek w tył odwraca funkcję blokady kierunkowej, która przy tym nastawieniu zezwala na działanie zabezpieczenia nadprądowego, gdy punkt zwarciowy leży po stronie szyn zbiorczych a blokuje go, gdy punkt zwarciowy leży po stronie odpływu. IU_M740G_M741G_PROTECTIONS_AUTOMATIC_11

6 MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania W celu uniknięcia martwej strefy, przy bliskich zwarciach niesymetrycznych, gdy napięcie na pętli zwarciowej spada do wartości bliskich zera, do pomiaru wybierane jest jedno z napięć występujących między fazą zdrową i fazą uczestniczącą w zwarciu. Dzięki temu martwa strefa członu kierunkowego może wystąpić tylko przy bliskim zwarciu symetrycznym, to jest, gdy maleją wszystkie napięcia. Strefę martwą w tym przypadku określa czułość napięciowa układu pomiarowego. Algorytm obliczeniowy wyraża nierówność: 90 < α + αw < 90 α obliczony kąt fazowy między wybranymi do pomiaru prądem zwarcia i napięciem. αw kąt wewnętrzny zależny od rodzaju zwarcia, tak wybrany, aby podczas zwarcia określenie kierunku następowało przy kącie maksymalnej czułości, znacznie różniącym się od kątów granicznych działania członu kierunkowego. φ kąt fazowy między napięciem i prądem wynikający z impedancji pętli zwarciowej. W tabeli 1 przedstawiono prądy i napięcia wybrane do pomiaru kąta α dla wszystkich zwarć międzyfazowych, przyjęte przy tych zwarciach odpowiednie kąty wewnętrzne αw oraz graniczne kąty φ zakresu działania układu. Tab. 1 Rodzaj zwarcia Prąd pobudzenia Wielkości pomiarowe Kąt αw Graniczne kąty φ zwarcia bliskie zwarcia dalekie 1-2 I1 > I1 U23 60-120...+ 60-150...+ 30 2-3 I3 > I3 U12 30-150...+30-120...+ 60 3-1 I3 > i I1 > I3 U12 60-120...+ 60-150...+ 30 1-2 - 3 I1 > i I2 > i I3 > I3 U12 45-135...+ 45 Uwaga: W przypadku braku możliwości identyfikacji zwarcia trójfazowego (gdy brak przekładnika prądowego w fazie 2), pomiar kąta dokonywany jest według algorytmu dla zwarcia 3 1. W tym przypadku kąty graniczne φ wynoszą: 120 i + 60, zarówno dla bliskich jak i dalekich zwarć. +90 αw +180 U12 -φ α I1 U23-90 Rys.2.3.1 Wykres wektorowy dla dalekiego zwarcia 1 2.

MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania 7 2.4 Parametr Opcje Zabezpieczenia zawierają zestaw opcji określający realizację algorytmu działania. Każde z zabezpieczeń ma dostępne wybrane opcje z ogólnej listy: Aktywność aktywność działania zabezpieczenia. Aktywna funkcja OPDZ działanie zabezpieczenia w cyklu OPDZ (Opóźnienia-Przyspieszenia Działania Zabezpieczenia) po zamknięciu wyłącznika / stycznika głównego (patrz opis układu OPDZ). Podtrzymanie blokady aktywowanie opcji powoduje podtrzymanie blokady ponownego zamknięcia wyłącznika / stycznika głównego ustawianej po zadziałaniu zabezpieczenia. Podtrzymanie blokady powoduje, że wymaga ona skasowania po zaniku przyczyny jej ustawienia. Zabezpieczenia które nie posiadają tej opcji, ustawiają blokadę zawsze z podtrzymaniem. Blok. zab. na czas rozruchu zabezpieczenia nadprądowe mogą być blokowane na czas rozruchu silnika. Sygnał blokady wystawiany jest przez zabezpieczenie kontrolujące rozruch silnika (ItR>). Realizacja tej blokady wymaga aktywności zabezpieczenia ItR>. Działanie na podstawie h1 zabezpieczenia mogą działać na podstawie pomiaru wartości skutecznej lub wartości skutecznej pierwszej harmonicznej. Aktywna opcja powoduje, że zabezpieczenia działają na podstawie wartości skutecznej pierwszej harmonicznej. Działanie na podst. Ufaz zabezpieczenia napięciowe mogą działać na podstawie pomiaru wartości skutecznej napięć międzyfazowych lub fazowych. Zabezpieczenia z aktywną opcją działają na podstawie pomiaru wartości skutecznej napięć fazowych. Opcje nie umieszczone na powyższej liście a znajdujące się w parametrach zabezpieczeń lub automatyk są ich indywidualną cechą i zostały opisane w poniższych rozdziałach. 2.5 Konfiguracja zdarzeń zapisywanych w dzienniku Zabezpieczenia, automatyki i układy zawierają zestaw zdarzeń które mogą być zapisane w dzienniku. wybierane są z multilisty dostępnej w każdym algorytmie: informacja o zadziałaniu zabezpieczenia niezależnie od ustawienia parametru Działanie. Żądanie otwarcia wyłącznika informacja o żądaniu otwarcia wyłącznika / stycznika głównego przez zabezpieczenie. informacja o ustawieniu blokady załączenia wyłącznika / stycznika głównego przez zabezpieczenie, automatykę lub układ. - informacja o uruchomieniu sygnalizacji UP przez zabezpieczenie, automatykę lub układ. Pobudzenie informacja o przekroczeniu wartości rozruchowej przez zabezpieczenie. informacja o odwzbudzeniu zabezpieczenia przed zadziałaniem. informacja o aktywacji działania zabezpieczenia, automatyki lub układu. informacja o dezaktywacji działania zabezpieczenia, automatyki lub układu. informacja o odblokowaniu działania zabezpieczenia, automatyki lub układu. informacja o zablokowaniu działania zabezpieczenia, automatyki lub układu. w cyklu OPDZ informacja o zadziałaniu zabezpieczenia w czasie aktywności funkcji OPDZ. Przysp. działania w cyklu SPZ informacja o przyspieszeniu działania zabezpieczenia w cyklu SPZ. Kierunek nieokreślony informacja o zadziałaniu zabezpieczenia przy j opcji Kierunkowość w momencie gdy pomiar kąta był niedostępny z powodu za niskiej wartości napięcia. nie umieszczone na powyższej liście a znajdujące się w parametrach zabezpieczeń lub automatyk są ich indywidualną cechą i zostały opisane w poniższych rozdziałach. IU_M740G_M741G_PROTECTIONS_AUTOMATIC_11

8 MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania 3 Ustawienia pola 3.1 Nominały Parametry nominalne definiują wielkości charakterystyczne dla danego pola oraz sterownika. Un [V] 100.. 36000 co 1 6000 In [A] 10.. 10000 co 1 500 Ib [A] 10.. 10000 co 1 500 [2] In [A] 10.. 10000 co 1 500 [2] Ib [A] 10.. 10000 co 1 500 [2] InT [A] 10.. 10000 co 1 500 Ion [A] 10 Io czułość [A] 0,1 1 0,1 Io przekładnia [A/A] 10.. 250 co 1 100 [2] Ion [A] 10 [2] Io czułość [A] 0,1 1 0,1 [2] Io przekładnia [A/A] 10.. 250 co 1 100 Przekładniki prądowe I1, I2, I3 I1, I3 I1, I2, I3 R1 ZUS [kohm] 0.. 20 co 0,001 10 R2 ZUS [kohm] 0.. 20 co 0,001 10 Un [V] wartość napięcia międzyfazowego znamionowego strony pierwotnej przekładników napięciowych In [A] wartość prądu znamionowego strony pierwotnej przekładników prądowych [strona górnego napięcia transformatora] [2] In [A] wartość prądu znamionowego strony pierwotnej przekładników prądowych [strona dolnego napięcia transformatora] [2] InT [A] wartość prądu znamionowego transformatora [strona dolnego napięcia] Ion [A] wartość znamionowa składowej zerowej prądu obliczana z zależności (Io czułość [A])* (Io przekładnia [A/A]) [2] Ion [A] wartość znamionowa składowej zerowej prądu dla drugiego toru pomiarowego obliczana z zależności (Io' czułość [A])* (Io' przekładnia [A/A]) Ib [A] wartość prądu bazowego określana jako prąd znamionowy silnika lub generatora Wejścia analogowe multilista dostępnych i podłączonych torów pomiarowych Io czułość [A] czułość toru pomiarowego składowej zerowej prądu Io przekładnia [A/A] przekładnia zwojowa przekładnika Ferrantiego lub przekładnia przekładnika prądowego (w przypadku układu Holmgreena) [2] Io czułość [A] czułość drugiego toru pomiarowego składowej zerowej prądu [2] Io przekładnia [A/A] przekładnia zwojowa drugiego przekładnika Ferrantiego Przekładniki prądowe parametr określający ile przekładników prądowych zostało zainstalowanych w polu R1 ZUS [kohm] parametr służący do kompensacji wartości rezystancji w torze 1 przystawki ZUS R2 ZUS [kohm] parametr służący do kompensacji wartości rezystancji w torze 2 przystawki ZUS

MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania 9 3.2 CLOCK_CTRL(1) CLOCK_CTRL(7) Układy zegara sterującego Dni tygodnia Poniedziałek Wtorek Środa Czwartek Piątek Sobota Niedziela Godzina załączenia 0:00.. 24.00 co 0.01 0:00 Godzina wyłączenia 0:00.. 24.00 co 0.01 0:00 Zegar sterujący realizuje cykle załączania i wyłączania według zaprogramowanej godziny i dnia tygodnia, wystawiając lub zdejmując na swoim wyjściu stan aktywny. Wyjście z zegara może być podłączone do wyjścia dwustanowego lub może zostać użyte w logice opracowanej przez użytkownika. Zegary sterujące Clock_ctrl(1) Clock_ctrl(7) pracują i nastawiane są niezależnie. 3.3 BREAKER Układ kontroli stanu i sterowania wyłącznikiem / stycznikiem głównym Opcje Sygnał wyjściowy sterujący Kontrola cewki zamykającej Kontrola cewki otw. 1 Kontrola cewki otw. 2 Kontrola nazbrojenia wył. Kontrola I granicznego Sygnał ciągły Sygnał impulsowy T własny [s] 0.01.. 60.00 co 0.01 0.50 T zbrojenia [s] 0.01.. 60.00 co 0.01 5.00 T aktywności opdz 0.01.. 60.00 co 0.01 5.00 T imp. otw. [s] 0.01.. 60.00 co 0.01 0.50 T imp. zam. [s] 0.01.. 60.00 co 0.01 0.50 T imp. otw. zdalnie [s] 0.01.. 60.00 co 0.01 0.50 T opóźnienia kontroli cewek 0.01.. 60.00 co 0.01 0.50 T blokady kontroli cewek 0.01.. 60.00 co 0.01 0.50 I graniczny [In] 2.00.. 50.00 co 0.01 15.00 Żądanie otwarcia wyłącznika / stycznika głównego zamykań zam. przy otwieraniu Przekr. gr. prądu wył. Samoistne zamknięcie Samoistne otwarcie Brak potwierdzenia otwarcia Brak potwierdzenia zamknięcia Wystawienie sygnału LRW Otwarty Zamknięty Awaria Nazbrojony Brak zbrojenia Uszkodzona cewka zamykająca Uszkodzona cewka otwierająca T własny [s] czas trwania zmiany stanu wyłącznika / stycznika głównego T zbrojenia [s] czas trwania zbrojenia wyłącznika Sygnał impulsowy IU_M740G_M741G_PROTECTIONS_AUTOMATIC_11

10 MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania T aktywności opdz czas trwania aktywności funkcji OPDZ (Opóźnienia-Przyspieszenia Działania Zabezpieczeń) po zamknięciu wyłącznika / stycznika głównego T imp. otw. [s] czas trwania impulsu na otwarcie wyłącznika T imp. zam. [s] czas trwania impulsu na zamknięcie wyłącznika T imp. otw. zdalnie [s] czas trwania impulsu na otwarcie wyłącznika rezerwowego w przypadku kontroli prądu granicznego T opóźnienia kontroli cewek czas przez jaki musi utrzymać się błędny wynik kontroli cewek aby zgłoszony został komunikat o uszkodzeniu cewki sterującej T blokady kontroli cewek czas na jaki blokowana jest kontrola cewek wyłącznika w momencie sterowania wyłącznikiem I graniczny [In] graniczna wartość wyłączalnego prądu stycznika 3.4 SWITCH(1) SWITCH(3) Układ kontroli stanu i sterowania łącznikami Typ łącznika Odłącznik Wózek Odłącznik T imp. otw. [s] 0.01.. 60.00 co 0.01 0.50 T imp. zam. [s] 0.01.. 60.00 co 0.01 0.50 T własny [s] 0.01.. 60.00 co 0.01 5.00 Stan otwarty Stan zamknięty Stan awaria Żądanie otwarcia łącznika Żądanie zamknięcia łącznika T imp. otw. [s] czas trwania impulsu na otwarcie łącznika T imp. zam. [s] czas trwania impulsu na zamknięcie łącznika T własny [s] czas trwania zmiany stanu łącznika W urządzeniu możliwych jest do wykorzystania osiem układów kontroli stanu i sterowania łącznikami. Parametr Typ łącznika określa czy kontroli podlega wózek czy odłącznik. Precyzyjny tekst opisujący łącznik edytowany jest w meny urządzenia w polu Konfiguracja -> Edycja tekstu.

MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania 11 4 Zabezpieczenia 4.1 Zabezpieczenia nadprądowe 4.1.1 I> (1) I> (2) Zabezpieczenia nadprądowe pierwszego stopnia Oznaczenie ANSI: (50/51/67/50V/51V/67V/50F/51F/67F) Opcje Aktywność Aktywna funkcja OPDZ Blok. zab. na czas rozruchu Działanie Stabilizacja Kierunkowość Wyłączenie Brak Stabilizacja napięciem Stabilizacja częstotliwością Brak Kierunek w przód Kierunek w tył Brak Brak Ir [In] 0.01.. 50.00 co 0.01 2.20 Ur [Un] 0.10.. 1.00 co 0.01 0.90 fr [Hz] 45.00.. 51.00 co 0.01 49.50 T [s] 0.00.. 1000.00 co 0.01 1.00 Topdz [s] 0.00.. 10.00 co 0.01 1.00 Żądanie otwarcia wyłącznika / stycznika głównego Pobudzenie w cyklu OPDZ Kierunek nieokreślony Ir [In] prąd rozruchowy nastawiany w stosunku do prądu znamionowego przekładnika prądowego. Ur [Un] napięcie rozruchowe nastawiane w stosunku do międzyfazowego napięcia znamionowego przekładnika napięciowego. Wartość uwzględniana przy ustawieniu parametru Stabilizacja napięciem. fr [Hz] częstotliwość rozruchowa. Wartość uwzględniana przy ustawieniu parametru Stabilizacja częstotliwością. T [s] czas opóźnienia działania zabezpieczenia. Topdz [s] czas opóźnienia działania zabezpieczenia w czasie aktywności funkcji OPDZ (opóźnieniaprzyspieszenia działania zabezpieczenia). Niezależne zabezpieczenia nadmiarowo-prądowe, I>(1), I>(2), reagują na prądy fazowe. Nastawiony czas działania T [s] każdego z zabezpieczeń nie zależy od wartości prądu i jest odmierzany od momentu przekroczenia przez prąd nastawionego progu Ir [In]. Uzależnienie działania każdego z zabezpieczeń od równoczesnego spadku napięcia lub częstotliwości, wymaga uaktywnienia odpowiedniego parametru Stabilizacja napięciem lub Stabilizacja częstotliwością oraz ustawienia wymaganych wartości rozruchowych Ur [Un] lub fr [Hz]. Aktywny parametr Kierunkowość pozwala uzależnić działanie zabezpieczenia od kierunku przepływu prądu zwarciowego. IU_M740G_M741G_PROTECTIONS_AUTOMATIC_11

12 MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania 4.1.2 I>>(1) I>>(2) Zabezpieczenia nadprądowe drugiego stopnia Oznaczenie ANSI: (50/51/67/50V/51V/67V/50F/51F/67F) Opcje Działanie Stabilizacja Kierunkowość Aktywność Aktywna funkcja OPDZ Blok. zab. na czas rozruchu Wyłączenie Brak Stabilizacja napięciem Stabilizacja częstotliwością Brak Kierunek w przód Kierunek w tył Brak Brak Ir [In] 0.01.. 50.00 co 0.01 1.20 Ur [Un] 0.01.. 1.00 co 0.01 0.90 fr [Hz] 45.00.. 51.00 co 0.01 49.50 T [s] 0.00.. 50.00 co 0.01 0.10 Topdz [s] 0.00.. 10.00 co 0.01 1.00 Żądanie otwarcia wyłącznika / stycznika głównego Pobudzenie w cyklu OPDZ Kierunek nieokreślony Ir [In] prąd rozruchowy nastawiany w stosunku do prądu znamionowego przekładnika prądowego. Ur [Un] napięcie rozruchowe nastawiane w stosunku do międzyfazowego napięcia znamionowego przekładnika napięciowego. Wartość uwzględniana przy ustawieniu parametru Stabilizacja napięciem. fr [Hz] częstotliwość rozruchowa. Wartość uwzględniana przy ustawieniu parametru Stabilizacja częstotliwością. Topdz [s] czas opóźnienia działania zabezpieczenia w czasie aktywności funkcji OPDZ (opóźnieniaprzyspieszenia działania zabezpieczenia). Niezależne zabezpieczenia nadmiarowo-prądowe drugiego stopnia, I>>(1), I>>(2), I>>(3), I>>(4), I>>(5) reagują na prądy fazowe. Zabezpieczenia te współpracują z automatyka ZS (patrz opis automatyki ZS). Uzależnienie działania każdego z zabezpieczeń od równoczesnego spadku napięcia lub częstotliwości, wymaga uaktywnienia odpowiedniego parametru Stabilizacja napięciem, lub Stabilizacja częstotliwością oraz ustawienia wymaganych wartości rozruchowych Ur [Un], lub fr [Hz]. Aktywny parametr Kierunkowość pozwala uzależnić działanie zabezpieczenia od kierunku przepływu prądu zwarciowego.

MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania 13 4.1.3 I>z(1) I>z(2) Zabezpieczenia nadprądowe zależne Oznaczenie ANSI: (51/67) Opcje Aktywność Aktywna funkcja OPDZ Blok. zab. na czas rozruchu Działanie Typ charakterystyki Kierunkowość Wyłączenie Stroma Bardzo stroma Zależna IEC Bardzo zależna IEC Ekstremalnie zależna IEC Zal. z wydłużonym czasem IEC Brak Kierunek w przód Kierunek w tył Bardzo stroma Brak Ir [In] 0.01.. 50.00 co 0.01 1.10 T [s] 0.01.. 5.00 co 0.01 1.00 Topdz [s] 0.00.. 10.00 co 0.01 10.00 Żądanie otwarcia wyłącznika / stycznika głównego Pobudzenie w cyklu OPDZ Kierunek nieokreślony Ir [In] prąd rozruchowy nastawiany w stosunku do prądu znamionowego przekładnika prądowego. T [s] nastawiany mnożnik czasu. Tz [s] czas zadziałania zabezpieczenia wynikający z charakterystyki zależnej. Topdz [s] czas opóźnienia działania zabezpieczenia w czasie aktywności funkcji OPDZ (opóźnieniaprzyspieszenia działania zabezpieczenia). Zabezpieczenia nadmiarowo-prądowe o charakterystyce zależnej I>z(1), I>z(2) reagują na prądy fazowe. Czas działania każdego z zabezpieczeń zależy od wartości prądu i nastaw T [s] oraz parametru Typ charakterystyki. Czas jest odmierzany od momentu przekroczenia przez prąd nastawionego progu Ir [In]. Aktywny parametr Kierunkowość pozwala uzależnić działanie zabezpieczenia od kierunku przepływu prądu zwarciowego. IU_M740G_M741G_PROTECTIONS_AUTOMATIC_11

14 MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania Charakterystyki określone są według poniższej zależności: T Z = T I I r 1 gdzie: I - wartość prądu mierzona podczas pobudzenia; T, I r parametry nastawiane;, - definiują rodzaj charakterystyki zgodnie z tabelą: Nastawa - Charakterystyka Nazwa Standard Stroma stroma - 1 9 Bardzo stroma bardzo stroma - 2 99 Zależna IEC zależna (Standard Inverse) IEC 0,02 0,14 Bardzo zależna IEC bardzo zależna (Very Inverse) IEC 1 13,5 Ekstremalnie zależna IEC ekstremalnie zależna (Extremely Inverse) IEC 2 80 Zal. z wydłużonym czasem IEC zależna o wydłużonym czasie (Long Time 1 120 IEC Inverse)

MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania 15 IU_M740G_M741G_PROTECTIONS_AUTOMATIC_11

16 MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania

MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania 17 IU_M740G_M741G_PROTECTIONS_AUTOMATIC_11

18 MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania 4.2 Zabezpieczenia ziemnozwarciowe 4.2.1 I 0 >(1) I 0 >(2) Zabezpieczenia nadprądowe ziemnozwarciowe Oznaczenie ANSI: (50N/51N) Opcje Aktywność Działanie Działanie test Stabilizacja Wyłączenie Wyłączenie Brak Stabilizacja napięciem Ior [Ion] 0.10.. 4.90 co 0.01 1.00 Uor [Unw] 0.01.. 1.00 co 0.01 0.10 T [s] 0.00.. 50.00 co 0.01 0.10 Żądanie otwarcia wyłącznika / stycznika głównego Pobudzenie Stabilizacja napięciem Ior [Ion] prąd rozruchowy nastawiany w stosunku do znamionowej składowej zerowej prądu. Uor [Unw] napięcie rozruchowe nastawiane w stosunku do napięcia znamionowego strony wtórnej przekładników napięciowych połączonych w otwarty trójkąt (100V). Wartość uwzględniana przy ustawieniu parametru Stabilizacja napięciem. T [s] czas opóźnienia działania zabezpieczenia; Niezależne zabezpieczenia nadmiarowo-prądowe I 0>(1), I 0>(2), reagują na składową zerową prądu. Nastawiony czas działania T [s], każdego z zabezpieczeń nie zależy od wartości prądu i jest odmierzany od momentu przekroczenia przez prąd nastawionego progu Ior [Ion]. Uzależnienie działania każdego z zabezpieczeń od równoczesnego wzrostu składowej zerowej napięcia, wymaga uaktywnienia parametru Stabilizacja napięciem, oraz ustawienia wymaganej wartości rozruchowej Uor [Unw].

MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania 19 4.2.2 I 0 >k (1) I 0 >k (2) Zabezpieczenia nadprądowe ziemnozwarciowe kierunkowe Oznaczenie ANSI: (67N) Opcje Aktywność Działanie Wyłączenie Stabilizacja Brak Stabilizacja napięciem Stabilizacja napięciem Iom [Ion] 0.10.. 10.00 co 0.01 1.00 Uor [Unf] 0.01.. 1.00 co 0.01 0.10 [ ] 0.0.. 100.0 co 0.1 90.0 T [s] 0.00.. 50.00 co 0.01 0.10 Żądanie otwarcia wyłącznika / stycznika głównego Pobudzenie Iom [Ion] prąd maksymalnej czułości. Uor [Unw] napięcie rozruchowe nastawiane w stosunku do napięcia znamionowego strony wtórnej przekładników napięciowych połączonych w otwarty trójkąt (100V). Wartość uwzględniana przy ustawieniu parametru Stabilizacja napięciem. [ ] kąt maksymalnej czułości. T [s] czas opóźnienia działania zabezpieczenia; Niezależne zabezpieczenia nadmiarowo-prądowe kierunkowe I 0>k(1), I 0>k(2), działają w oparciu o składową zerową prądu, oraz składową zerową napięcia. Czas działania każdego z zabezpieczeń nie zależy od wartości prądu i jest odmierzany od momentu przekroczenia przez prąd wartości rozruchowej Ir. Wartość prądu Ir zależy od kąta fazowego φ 0 między składową zerową napięcia U 0 i prądu I 0. Prąd Ir obliczany jest ze wzoru: Ir = Iom /cos(φ 0+) φ 0 - kąt fazowy między U 0 i I 0; Poniżej zamieszczono wykres charakterystyk prądowo-fazowych zabezpieczenia I r =f(φ 0) IU_M740G_M741G_PROTECTIONS_AUTOMATIC_11

20 MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania Uzależnienie działania każdego z zabezpieczeń od równoczesnego wzrostu składowej zerowej napięcia, wymaga uaktywnienia parametru Stabilizacja napięciem, oraz ustawienia wymaganej wartości rozruchowej Uor [Unw].

MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania 21 4.2.3 Y 0 >(1), Y 0 >(2) Zabezpieczenie admitancyjne ziemnozwarciowe Oznaczenie ANSI: (21N) Opcje Działanie Działanie test Stabilizacja Kierunkowość Aktywność test zabezpieczenia zdarzenie 1 Wyłączenie Wyłączenie Brak Stabilizacja napięciem Brak Kierunek w przód Kierunek w tył Stabilizacja napięciem Yor [ms] 0.10.. 50.00 co 0.01 25.00 Gor [ms] 0.10.. 50.00 co 0.01 25.00 Bor [ms] 0.10.. 50.00 co 0.01 25.00 Uor [Unw] 0.01.. 1.00 co 0.01 0.10 T [s] 0.00.. 50.00 co 0.01 1.00 T1 [s] 0.00.. 60.00 co 0.01 dla odpływu 1 0,00 dla odpływu 2 10,00 T2[s] 0.00.. 60.00 co 0.01 0.50 Żądanie otwarcia wyłącznika / stycznika głównego Pobudzenie Brak Y 0 admitancja zerowa. G 0 kondunktancja zerowa, G 0 = Re(I 0/U 0). B 0 susceptancja zerowa, B 0 = Im(I 0/U 0). Uor [Unw] napięcie rozruchowe nastawiane w stosunku do napięcia znamionowego strony wtórnej przekładników napięciowych połączonych w otwarty trójkąt (100V). Wartość uwzględniana przy ustawieniu parametru Stabilizacja napięciem. T [s] czas opóźnienia działania zabezpieczenia. Niezależne zabezpieczenie admitancyjne ziemnozwarciowe działa w oparciu o napięcie składowej zerowe U 0, prąd składowej zerowej I 0 oraz kąt φ 0 (U 0, I 0) na podstawie których obliczane są wartości admitancji zerowej I I I Y, kondunktancji zerowej G0 cos 0 oraz susceptancji zerowej B0 sin0. 0 0 0 0 U 0 U 0 U0 Wszystkie wartości odniesione są do strony wtórnej przekładników napięciowego i zerowoprądowego.. Nastawiony czas działania T [s], nie zależy od wartości mierzonej admitancji i jest odmierzany od momentu przekroczenia nastawionego progu Yor [ms], lub Gor[mS], lub Bor [ms]. Jeżeli użytkownik nie chce korzystać z kryterium konduktancyjnego, bądź susceptancyjnego albo żadnego z nich, to powinien nastawić odpowiednio: kondunktancję lub susceptancję na wartość większą od modułu admitancji. modułów kondunktancji oraz susceptancji w zależności od ustawionego parametru Kierunkowość może być bezkierunkowe, kierunkowe w przód lub kierunkowe w tył. Uzależnienie działania każdego z zabezpieczeń od równoczesnego wzrostu napięcia, wymaga uaktywnienia parametru Stabilizacja napięciem, oraz ustawienia wymaganej wartości rozruchowych Uor [Unw]. Poniżej na rysunku 2.2.4.1 przedstawiono przykładowe charakterystyki zabezpieczenia Y 0>. IU_M740G_M741G_PROTECTIONS_AUTOMATIC_11

22 MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania a) B0 Nastawa Y 0r Obszar działania Obszar blokowania G0 b) c) d) B0 B0 B0 Nastawa Y 0r Nastawa Y 0r Nastawa Y 0r Obszar działania Obszar działania Obszar działania Nastawa B 0r Nastawa B 0r Nastawa B 0r Obszar blokowania Obszar blokowania Obszar blokowania G0 G0 G0 e) f) g) Nastawa G 0r Nastawa G 0r Nastawa G 0r B0 B0 B0 Nastawa Y 0r Obszar działania Nastawa Y 0r Obszar działania Nastawa Y 0r Obszar działania Obszar blokowania Obszar blokowania Obszar blokowania G0 G0 G0 Rys. 2.2.4.1 Przykładowe charakterystyki zabezpieczenia Y 0>: a) admitancyjnego, b) admitancyjnosusceptancyjnego bezkierunkowego, c) admitancyjno-susceptancyjnego kierunkowego w przód, d) admitancyjno-susceptancyjnego kierunkowego w tył, e) admitancyjno- konduktancyjnego bezkierunkowego, f) admitancyjno- konduktancyjnego kierunkowego w przód, g) admitancyjno- konduktancyjnego kierunkowego w tył.

MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania 23 4.3 Zabezpieczenia napięciowe 4.3.1 U>(1) U>(2) Zabezpieczenia nadnapięciowe Oznaczenie ANSI: (59) Opcje Aktywność Podtrzymanie blokady Działanie na podst. Ufaz Działanie Wyłączenie Ur [Un] 0.10.. 1.80 co 0.01 1.20 T [s] 0.00.. 50.00 co 0.01 1.00 Żądanie otwarcia wyłącznika / stycznika głównego Pobudzenie Ur [Un] napięcie rozruchowe nastawiane w stosunku do znamionowego napięcia przekładnika. T [s] czas opóźnienia działania zabezpieczenia. Niezależne zabezpieczenia nadnapięciowe o charakterystyce niezależnej U>(1), U>(2) reagują na napięcia międzyfazowe, lub fazowe w zależności od ustawienia parametru Opcje -> Działanie na podst. Ufaz. Nastawiony czas działania T [s] każdego z zabezpieczeń nie zależy od wartości napięcia i jest odmierzany od momentu przekroczenia przez napięcie nastawionego progu Ur [Un]. 4.3.2 U 0 >(1) U 0 >(2) Zabezpieczenia nadnapięciowe składowej zerowej Oznaczenie ANSI: (59N) Opcje Aktywność Podtrzymanie blokady Działanie Wyłączenie Uor [Unw] 0.01.. 1.00 co 0.01 0.10 T [s] 0.00.. 50.00 co 0.01 1.00 Żądanie otwarcia wyłącznika / stycznika głównego Pobudzenie Uor [Unw] napięcie rozruchowe nastawiane w stosunku do napięcia znamionowego strony wtórnej przekładników napięciowych połączonych w otwarty trójkąt (100V). T [s] czas opóźnienia działania zabezpieczenia. IU_M740G_M741G_PROTECTIONS_AUTOMATIC_11

24 MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania Niezależne zabezpieczenia nadnapięciowe Uo>(1), Uo>(2) reagują na napięcie składowej zerowej. Nastawiony czas działania T [s] każdego z zabezpieczeń nie zależy od wartości napięcia i jest odmierzany od momentu przekroczenia przez napięcie nastawionego progu Uor [Unw]. 4.3.3 U2> Zabezpieczenie nadnapięciowe składowej przeciwnej Oznaczenie ANSI: (47) Opcje Aktywność Podtrzymanie blokady Działanie Wyłączenie Ur [Un] 0.01.. 1.00 co 0.01 0.50 T [s] 0.00.. 50.00 co 0.01 1.00 Żądanie otwarcia wyłącznika / stycznika głównego Pobudzenie Ur [Un] napięcie rozruchowe składowej przeciwnej napięcia nastawiane w stosunku do znamionowego napięcia przekładnika. T [s] czas opóźnienia działania zabezpieczenia. Zabezpieczenie nadnapięciowe U 2> reaguje na napięcie składowej przeciwnej. Nastawiony czas działania T [s] zabezpieczenia nie zależy od wartości napięcia i jest odmierzany od momentu przekroczenia przez napięcie nastawionego progu Ur [Un]. 4.3.4 U< (1) U< (2) Zabezpieczenia podnapięciowe Oznaczenie ANSI: (27) Opcje Działanie Aktywność Podtrzymanie blokady Działanie na podst. Ufaz Wyłączenie Ur [Un] 0.01.. 1.00 co 0.01 0.50 T [s] 0.00.. 50.00 co 0.01 1.00 Żądanie otwarcia wyłącznika / stycznika głównego Pobudzenie

MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania 25 Ur [Un] napięcie rozruchowe nastawiane w stosunku do znamionowego napięcia przekładnika. T [s] czas opóźnienia działania zabezpieczenia. Niezależne zabezpieczenia podnapięciowe U<(1), U<(2) reagują na napięcia międzyfazowe, lub fazowe w zależności od ustawienia parametru Opcje -> Działanie na podst. Ufaz. Nastawiony czas działania T [s], każdego z zabezpieczeń nie zależy od wartości napięcia i jest odmierzany od momentu obniżenia się napięcia poniżej nastawionego progu Ur [Un]. 4.4 Zabezpieczenia łukowe 4.4.1 Arc(1) Arc(4) Zabezpieczenia łukowe Oznaczenie ANSI: (50L/27L) Opcje Aktywność Pomiń dod. kryt. przy zał. Działanie Dodatkowe kryterium Brak Wzrost prądu Spadek napięcia Brak Wzrost prądu i spadek nap. Wzrost prądu lub spadek nap. Ir [In] 1.00.. 50.00 co 0.01 2.00 Ur [Un] 0.01.. 1.00 co 0.01 0.80 Żądanie otwarcia wyłącznika / stycznika głównego Ir [In] prąd rozruchowy dodatkowego kryterium prądowego nastawiany w stosunku do znamionowego prądu przekładnika. Wartość uwzględniana przy ustawieniu parametru Dodatkowe kryterium na Wzrost prądu, Wzrost prądu i spadek nap lub Wzrost prądu lub spadek nap.. Ur [Un] napięcie rozruchowe dodatkowego kryterium napięciowego nastawiane w stosunku do znamionowego napięcia przekładnika. Wartość uwzględniana przy ustawieniu parametru Dodatkowe kryterium na Spadek napięcia, Wzrost prądu i spadek nap lub Wzrost prądu lub spadek nap.. Zadaniem zabezpieczenia jest szybkie wyłączenie zwarcia łukowego, które powstało w rozdzielnicy ŚN. Zwarcia łukowe w odróżnieniu od zwarć metalicznych stwarzają znacznie większe zagrożenie dla życia lub zdrowia ludzi znajdujących się w pobliżu oraz powodują znaczne zniszczenia i związane z tym straty materialne. Skrócenie czasu trwania zwarcia łukowego ma zasadniczy wpływ na wymiar występujących zagrożeń i strat. W zabezpieczeniu wykorzystano możliwie najszybsze kryterium identyfikacji zwarcia, jakim jest światło emitowane przez łuk zwarciowy. Urządzenie można wyposażyć w dwa moduły detekcji łuku. Do każdego modułu dołączane są cztery światłowodowe czujniki. W sumie w danym polu do dyspozycji jest maksymalnie osiem czujników łuku, które instalowane są w poszczególnych przedziałach pola (szyn, wyłącznika / stycznika głównego i przyłączy kablowych). Światłowodowe czujniki umieszczone w odpowiednich punktach rozdzielnicy, inicjują pobudzenie zabezpieczenia w czasie nie przekraczającym 10 ms. W celu uniknięcia możliwych, zbędnych wyłączeń, spowodowanych fałszywymi błyskami innych źródeł światła, otwarcie wyłącznika / stycznika głównego przez zabezpieczenie łukoochronne można uzależnić od równoczesnej obniżki napięcia na szynach rozdzielnicy poniżej progu Ur [Un] lub zwiększeniu wartości prądu w danym polu powyżej progu Ir [In]. Wykorzystanie w zabezpieczeniu dodatkowego kryterium powoduje że czas zadziałania zabezpieczenia zwiększa się i nie przekracza 18ms. W celu uzyskania jak najkrótszego czasu zadziałania zabezpieczenia przy załączeniu pola na zwarcie możliwe jest pominięcie dodatkowego kryterium w czasie trwania impulsu zamykającego poprzez ustawienie parametru Opcje - > Pomiń dod. kryt. przy zał.. Zabezpieczenie działa wówczas tylko na podstawie błysku. IU_M740G_M741G_PROTECTIONS_AUTOMATIC_11

26 MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania 4.5 Zabezpieczenia silnikowe 4.5.1 ItR> Zabezpieczenie kontrolujące rozruch silnika Oznaczenie ANSI: (48/51LR) Opcje Aktywność Działanie Wyłączenie T6 [s] 1.00.. 100.00 co 0.01 5.00 Żądanie otwarcia wyłącznika / stycznika głównego Pobudzenie Rozruch bez zamykania wył. Rozruch bez przetężenia Rozruch z przetężeniem Brak prądu silnika T6 nastawiany mnożnik czasu wartość czasu zadziałania przy sześciokrotnym przekroczeniu wartości rozruchowej. Zabezpieczenie kontrolujące rozruch silnika ItR> działa na podstawie prądów fazowych. Czas zadziałania wyraża się wzorem: 36 T t = I I B 6 2 gdzie: I mierzona wartość prądu (największa z trzech prądów fazowych), I B prąd bazowy silnika. Zabezpieczenie rozpoznaje stan pracy silnika na podstawie sekwencji zmian wartości prądu obciążenia: jeżeli prąd w silniku jest mniejszy niż 0,05I B, to znaczy, że silnik jest zatrzymany; jeżeli silnik był w stanie zatrzymania, a następnie prąd wzrósł powyżej 0,05I B nie przekraczając wartości 1,2I B i utrzymał się przez czas dłuższy od 1s, to znaczy, że nastąpił rozruch bez przetężenia zostaje wówczas wygenerowane zdarzenie ItR> rozruch bez przetężenia. w przypadku kiedy silnik był w stanie zatrzymania, a następnie prąd wzrósł powyżej 1,2I B, wówczas zaczyna być odmierzany czas działania t zgodnie z charakterystyką zależną zabezpieczenia, jeżeli wartość prądu spadnie poniżej 1,1I B zanim zadziała zabezpieczenie, to znaczy, że nastąpił rozruch silnika z przetężeniem zostaje wówczas wygenerowane zdarzenie ItR> rozruch z przetężeniem ; stan, w którym po zamknięciu wyłącznika prąd utrzymuje się poniżej 0,05I B, mogący świadczyć o uszkodzeniu silnika, sygnalizowany jest komunikatem: "Brak prądu silnika". Stan taki powoduje zadziałanie zabezpieczenia zgodnie z parametrem Działanie ; jeżeli przy zamkniętym wyłączniku prąd spadnie poniżej 0,05I B, a następnie wzrośnie powyżej tej granicy, to zostanie wygenerowany komunikat "Rozruch bez zamykania wył.".

MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania 27 jeżeli wartość prądu przekraczająca 1,2I B utrzyma się przez czas dłuższy od czasu określonego z charakterystyki zabezpieczenia wówczas zabezpieczenie działa zgodnie z nastawionym parametrem Działanie. Zabezpieczenie nie zostaje pobudzone, jeśli zanik prądu poprzedzający jego narośnięcie trwa krócej niż 0,3 sekundy. Każdy rozruch silnika zapamiętywany jest przez licznik rozruchów wykorzystywany w zabezpieczeniu od skutków nadmiernej liczby kolejnych rozruchów silnika (NfR>). Zabezpieczenie ItR> wystawia sygnał blokujący do innych zabezpieczeń nadprądowych na czas trwania rozruchu silnika. Warunkiem blokady jest ustawienie w tych zabezpieczeniach parametru Opcje -> Blok. zab. na czas rozruchu. Dla ułatwienia na wykresie zamieszczono rodziny charakterystyk zabezpieczenia ItR dla różnych wartości parametru T 6: IU_M740G_M741G_PROTECTIONS_AUTOMATIC_11

28 MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania 4.5.2 NfR> Zabezpieczenie od częstotliwości rozruchów silnika Oznaczenie ANSI: (66) Opcje Aktywność L rozruchów na 1h 1.. 10 co 1 6 L roz. ze st.zim. na 1h 1.. 5 co 1 4 L roz. ze st.nag. na 1h 1.. 5 co 1 2 L rozruchów na 1h dopuszczalna liczba rozruchów silnika na godzinę. L roz. ze st.zim. na 1h dopuszczalna liczba rozruchów silnika ze stanu zimnego na godzinę. L roz. ze st.nag. na 1h dopuszczalna liczba rozruchów silnika ze stanu nagrzanego na godzinę. Zabezpieczenie od częstotliwości rozruchów silnika NfR> działa na podstawie sygnałów logicznych wystawianych przez zabezpieczenie kontrolujące rozruch silnika ItR>, które także musi mieć ustawioną aktywność. Liczba rozruchów ze stanu zimnego nie może być mniejsza od liczby rozruchów ze stanu nagrzanego. Jeżeli kolejny rozruch spowodowałby przekroczenie dopuszczalnej liczby rozruchów, to zabezpieczenie wystawi blokadę załączania. załączania usuwana jest samoczynnie po stwierdzeniu, że następny rozruch nie spowoduje przekroczenia dozwolonej liczby rozruchów. Zabezpieczenie NfR> chroni silnik przed nadmierną liczbą rozruchów średnio w czasie 1 godziny. Dopuszcza jednak w pewnym zakresie dokonywanie rozruchów jeden po drugim. Działanie tego zabezpieczenia polega na kontrolowaniu stanu wewnętrznego licznika rozruchów LR, który rośnie skokowo o 1 przy każdym rozruchu, a maleje płynnie z określonym nachyleniem w okresach między rozruchami. Przykład 1: Nastawiamy dopuszczalną liczbę rozruchów ze stanu zimnego silnika na L roz.ze st.zim. na 1h =5, a ze stanu nagrzanego na L roz. ze st.nag. na 1h =3 i dopuszczalną liczbę rozruchów na godzinę L rozruchów na 1h =6. Następnie wykonujemy jeden po drugim 5 rozruchów. Rozruch szósty nie jest możliwy, gdyż zostałaby przekroczona liczba dopuszczalnych rozruchów w stanie zimnym pkt. A na rys 2.6.2.1. Dopiero po obniżeniu wartości licznika rozruchów poniżej 4 będzie możliwe dokonanie kolejnego rozruchu pkt. B. Jeśli po tym rozruchu wyłącznik / stycznik główny pozostanie zamknięty, to wartość licznika rozruchów LR będzie stopniowo malała do wartości 2 ([ L roz.ze stzim. na 1h ]-[ L roz. ze st.nag. na 1h ]=2) i na tej wartości pozostanie pkt.c. Wartość ta odpowiada stanowi nagrzanemu silnika. Jak widać, z tego stanu można wykonać tylko trzy rozruchy pkt.d do osiągnięcia granicy blokowania rozruchów, co jest zgodne z nastawą L roz. ze st.nag. na 1h =3. Jeśli natomiast wyłącznik / stycznik główny zostanie otwarty, to wartość licznika rozruchów spadnie po odliczonym czasie do 0 (odcinek B-E). Tempo zmniejszania się wartości licznika rozruchów zależy od nastawy dopuszczalnej liczby rozruchów na godzinę L rozruchów na 1h. W powyższym przykładzie wartość licznika rozruchów LR zmniejsza się w tempie 1 co 10 min (1/L).

MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania 29 LR 6 5 4 A B D 3 2 C 1 10 20 30 40 50 60 [min] Rys. 2.6.2.1 Zobrazowany przebieg rozruchów silnika opisany w przykładzie 1. E Przykład 2: Jeśli w stanie nienagrzania dokonamy tylko jednego rozruchu udanego, to licznik LR osiągnie wartość 2, odpowiadającą stanowi nagrzania zgodnie z nastawami jak w Przykładzie 1, stopniowo zwiększając wartość od 1. Tempo narastania wartości LR wynosi również 1/L. LR 6 5 4 3 2 1 10 20 30 40 50 60 [min] E Rys. 2.6.2.2 Zobrazowany przebieg rozruchu silnika opisany w przykładzie 2. IU_M740G_M741G_PROTECTIONS_AUTOMATIC_11

30 MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania 4.5.3 ItU> Zabezpieczenie od zahamowania wirnika silnika Oznaczenie ANSI: (51LR) Opcje Aktywność Blok. zab. na czas rozruchu Działanie na podstawie h1 Działanie Wyłączenie Ir [Ib] 1.00.. 5.00 co 0.01 2.00 T [s] 0.00.. 50.00 co 0.01 1.00 Żądanie otwarcia wyłącznika / stycznika głównego Pobudzenie Ir [Ib] prąd rozruchowy nastawiany w stosunku do prądu bazowego silnika. T [s] czas opóźnienia działania zabezpieczenia. Zabezpieczenie ItU> jest zabezpieczeniem nadprądowym, zwłocznym, niezależnym. Ma na celu ochronę silnika przed skutkami dużych przeciążeń od strony maszyny napędzanej, prowadzących do zahamowań lub w skrajnych przypadkach do utknięcia silnika. Zabezpieczenie ItU> działa na podstawie prądów fazowych. Czas działania zabezpieczenia nie zależy od wartości prądu i odmierzany jest od momentu przekroczenia wartości rozruchowej Ir [Ib]. Nastawiany jest parametrem T [s]. 4.5.4 ItA> Zabezpieczenie od asymetrii zasilania silnika Oznaczenie ANSI: (46) Opcje Aktywność Blok. zab. na czas rozruchu Działanie na podstawie h1 Działanie Wyłączenie Ir [Ib] 0.10.. 1.00 co 0.01 0.80 T2 [s] 1.00.. 50.00 co 0.01 5.00 Żądanie otwarcia wyłącznika / stycznika głównego Pobudzenie Ir [Ib] prąd rozruchowy nastawiany w stosunku do prądu bazowego silnika. T2 nastawiany mnożnik czasu wartość czasu zadziałania przy dwukrotnym przekroczeniu wartości rozruchowej.

MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania 31 Zabezpieczenie od skutków asymetrii zasilania ItA> działa na podstawie maksymalnej różnicy prądów fazowych. Czas działania zabezpieczenia zależy od wartości prądu i nastawy T2 [s]. Odmierzany jest od momentu przekroczenia wartości rozruchowej Ir [Ib]. Czas zadziałania wyraża się wzorem: t = I max I I 3 T r 2 min 2 1 gdzie: I max maksymalna wartość prądu fazowego; I min minimalna wartość prądu fazowego. Poniżej przedstawiono przykładową rodzinę charakterystyk czasowo prądowych zabezpieczenia: IU_M740G_M741G_PROTECTIONS_AUTOMATIC_11

32 MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania 4.5.5 U123 Zabezpieczenie kontrolujące kolejność wirowania faz napięcia Oznaczenie ANSI: (47) Opcje Aktywność Działanie Zabezpieczenie kontrolujące kolejność wirowania faz napięcia U123 działa na podstawie pomiaru kąta pomiędzy napięciami U12 i U32. Pobudzenie zabezpieczenia następuje w momencie gdy mierzony kąt ma wartość ujemną. 4.5.6 cos Zabezpieczenie kontrolujące współczynnik mocy Oznaczenie ANSI: (55) Opcje Aktywność Działanie Wyłączenie Cos Fi 0.10.. 1.00 co 0.01 0.60 T [s] 0.00.. 50.00 co 0.01 1.00 Cos Fi wartość rozruchowa współczynnika mocy. T [s] czas opóźnienia działania zabezpieczenia. Żądanie otwarcia wyłącznika / stycznika głównego Pobudzenie Zabezpieczenie cos Φ działa na podstawie pomiaru współczynnika mocy. Czas działania zabezpieczenia nie zależy od wartości współczynnika mocy i odmierzany jest od momentu spadku cos Φ poniżej wartości rozruchowej Cos Fi. Ustawiany jest parametrem T [s]. Zalecenia do nastawiania parametrów zabezpieczenia Nastawa współczynnika mocy mieści się w zakresie 0.1 do 1. Dokonując wyboru nastawy trzeba wziąć pod uwagę współczynnik cos silnika nieobciążonego oraz cos odpowiadający szacunkowej wartości przy minimalnym obciążeniu. Należy wybrać pośrednią wartość spomiędzy tych dwóch wielkości. Na rysunku poniżej pokazano przykład silnika bardzo przewymiarowanego gdzie bez obciążenia silnika cos wynosi 0,15. Silnik lekko przewymiarowany (bardziej dopasowany- rysunek b) gdzie bez obciążenia cos wynosi 0,25

MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania 33 Nominalne obciążenie Min obciążenie Nominalne obciążenie Min obciążenie Bez obciążenia Zalecany zakres nastaw cos fi Bez obciążenia Zalecany zakres nastaw cos fi 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Rysunek a. Silnik bardzo przewymiarowany 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Rysunek b. Silnik lekko przewymiarowany. W przypadku, gdy powyższe wartości cos nie są znane, nastawy można dokonać w następujący sposób: Nastawić opóźnienie działania zabezpieczenia na 0; Nastawić wartość cos na maximum (1) ustawić zadziałanie zabezpieczenia na sygnalizację UP; Uruchomić silnik i wprowadzić go w stan minimalnego obciążenia; Powoli zmieniać (zmniejszać) wartość cos do zadziałania sygnalizacji UP. Odczytać tę wartość; Jeżeli znamy wartość cos biegu jałowego to wartość nastawcza zabezpieczenia będzie się mieściła pośrodku tej wartości a wartości minimalnego obciążenia; Jeżeli nie jest znana wartość cos biegu jałowego to wartość nastawcza będzie pomniejszona o ok.30% od wartości minimalnego obciążenia. 4.5.7 I<(1), I<(2) Zabezpieczenie podprądowe Oznaczenie ANSI: (37) Opcje Działanie Aktywność Podtrzymanie blokady Działanie na podstawie h1 Wyłączenie Ir [Ib] 0.01.. 1.00 co 0.01 0.50 T [s] 0.00.. 50.00 co 0.01 1.00 Żądanie otwarcia wyłącznika / stycznika głównego Pobudzenie Ir [Ib] prąd rozruchowy nastawiany w stosunku do prądu bazowego silnika. T [s] czas opóźnienia działania zabezpieczenia. Zabezpieczenie podprądowe I< działa na podstawie pomiaru prądów fazowych. Czas działania zabezpieczenia nie zależy od wartości prądu i odmierzany jest od momentu spadku prądu poniżej wartości rozruchowej Ir [In]. Ustawiany jest parametrem T [s]. Zabezpieczenie blokowane jest przy otwartym wyłączniku / styczniku głównym. 4.6 Zabezpieczenia technologiczne 4.6.1 Tech (1) Tech(6) Zabezpieczenia technologiczne Oznaczenie ANSI: (62) IU_M740G_M741G_PROTECTIONS_AUTOMATIC_11

34 MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania Opcje Aktywność Podtrzymanie blokady Działanie Wyłączenie T [s] 0.00.. 60.00 co 0.01 1.00 Żądanie otwarcia wyłącznika / stycznika głównego Pobudzenie T [s] czas opóźnienia działania zabezpieczenia. Zabezpieczenia technologiczne Tech(1) Tech(6) reagują na logiczną 1 na wejściu dwustanowym przypisanym do danego zabezpieczenia. Nastawiony czas działania T [s], każdego z zabezpieczeń odmierzany od momentu podania stanu wysokiego na odpowiednim wejściu. Tekst opisujący dane zabezpieczenie edytowany jest w menu urządzenia w polu Konfiguracja -> Edycja tekstu. Mechanizm ten umożliwia zmianę nazwy zabezpieczenia np. Tech(1) na np. Bucholtz stopień I. 4.7 Zabezpieczenia temperaturowe 4.7.1 m> Zabezpieczenie matematyczny model cieplny Oznaczenie ANSI: (49) Opcje Aktywność nominalna [ C] 0.0.. 120.0 co 0.1 60.0 otoczenia [ C] 0.0.. 40.0 co 0.1 25.0 blokady [ C] 0.0.. 200.0 co 0.1 60.0 sygnalizacji [ C] 0.0.. 200.0 co 0.1 70.0 wyłączenia [ C] 0.0.. 200.0 co 0.1 80.0 Współczynnik k1 0.0.. 1.0 co 0.1 0.5 T1 nagrzewania [min] 1.. 600 co 1 10 T2 nagrzewania [min] 1.. 600 co 1 10 T1 stygnięcia [min] 1.. 600 co 1 10 T2 stygnięcia [min] 1.. 600 co 1 10 Żądanie otwarcia wyłącznika / stycznika głównego Pobudzenie nominalna [ C] znamionowy przyrost temperatury. otoczenia [ C] temperatura otoczenia. blokady [ C] wartość rozruchowa temperatury stopień blokady. sygnalizacji [ C] wartość rozruchowa temperatury stopień sygnalizacji. wyłączenia [ C] wartość rozruchowa temperatury stopień wyłączenia.

MUPASZ 740G, 741G Zabezpieczenia i automatyki - opis działania 35 Współczynnik k1, k2=(1-k1) współczynniki członów cieplnych o różnych stałych czasowych. T1 nagrzewania [min], T2 nagrzewania [min] stałe czasowe nagrzewania. T1 stygnięcia [min], T2 stygnięcia [min] stałe czasowe stygnięcia. Zabezpieczenie cieplne służy do ochrony urządzeń nagrzewających się na skutek przepływu prądu elektrycznego przez ich uzwojenia (silniki, transformatory) przed uszkodzeniami termicznymi. Model cieplny zakłada inercyjne zmiany temperatury. Temperatura obliczana jest na podstawie prądu przy wykorzystaniu dwuinercyjnego modelu cieplnego. Istnieje możliwość kształtowania charakterystyki przez zmiany stałych czasowych nagrzewania i stygnięcia. Zakłada się, że w stanie spoczynku urządzenie dąży do temperatury otoczenia. Zabezpieczenie posiada trzy stopnie działania: Blokady, Sygnalizacji, Wyłączenia. konkretnego stopnia związane jest, z przekroczeniem przez wyliczaną temperaturę, wartości rozruchowej danego stopnia. Poniżej zostały podane zależności, według których obliczana jest temperatura. Podczas nagrzewania temperatura obiektu zmienia się zgodnie z zależnością: = nominalna Analogicznie przebieg stygnięcia opisuje wzór: = I I B 2 1 k1e T -t k e 1nagrzewani a T2 2 -t nagrzewani a otoczenia T1 stygniecia T stygniecia otoczenia 2 z k1e k 2e otoczenia Gdzie: - obliczona temperatura urządzenia; I - bieżący prąd (największy z trzech prądów fazowych). -t -t Sposób działania zabezpieczenia przedstawia poniższy rysunek: Temperatura wył syg bl Uaktywnienie blokady Otwarcie stycznika Zdjęcie blokady Czas Istnieje możliwość skasowania pamięci wewnętrznej zabezpieczenia za pomocą dezaktywowania i ponownego aktywowania tego zabezpieczenia. Wyliczony stopień nagrzania obiektu zostaje skasowany. Uwaga: Nieprzemyślane skasowanie pamięci modelu cieplnego może doprowadzić do uszkodzenia zabezpieczanego obiektu. IU_M740G_M741G_PROTECTIONS_AUTOMATIC_11