REK 510 Ströminjiceringsdon för rotorjordfelsskydd. Bruksanvisning

Transkript

1 REK 510 Bruksanvisning REK 510 X V 100 V 230 V Ordering No: REK 510-AA Uaux = 100/230 Vac Un = 48 V Serial No: fn = 50/60 Hz Uexc = max 600 Vdc

2

3 1MRS Utgiven: Version: B/ REK 510 Rätt till tekniska ändringar utan föregående meddelande förbehålles. Innehåll: 1. Användning Funktionsprincip och anslutningar Tekniska data Montage- och måttritningar Referenser Orderinformation

4 REK 510 1MRS Användning Syftet med et är att detektera jordfel i synkronmotorers magnetiseringskretsar. Under normala driftsförhållanden är fältkretsen för motorns magnetisering isolerad. På grund av vibrationer, överström, igensatt kylmedelsflöde osv kan fältkretsen utsättas för onormal mekanisk eller termisk belastning. Detta kan leda till att isoleringen mellan kretslindningen och rotorjärnet bryts ned på det belastade stället. Ett enstaka jordfel är inte särskilt farligt och orsakar ingen omedelbar skada, eftersom felströmmen är liten på grund av den låga spänningen. Farligare är ett andra jordfel som uppträder som kortslutning mellan varven i rotorlindningen och orsakar allvarlig magnetisk obalans och svåra rotorvibrationer, vilket snart leder till allvarliga skador. Därför är det mycket viktigt att alla slag av bristfällig isolering upptäcks och att maskinen kopplas bort så fort som möjligt. Normalt löser motorn ut efter en kort fördröjningstid. I generatorer med släpringar är rotorns isolationsresistans ibland reducerad på grund av ett koldammslager, som byggs upp av dammet från kolborstarna. Den här produkten ersätter tidigare versioner av ströminjiceringsdonet REK 510 och dess föregångare SPMK 1C40 C2. På REK 510 version D, som började användas 1:a kvartalet 2007, är följande ändringar gjorda jämfört med den första versionen: 1. En ny ingång för en 58 VAC matningsspänning har lagts till. 100 VAC eller 230 VAC kan också användas, som tidigare. 2. Injiceringsspänningens utgångsnivå har ökats från 48 VAC till 100 VAC. 3. En spole för dämpning av övertoner i fältkretsen är nu inbyggd i enheten. 4

5 1MRS REK Funktionsprincip och anslutningar Ströminjiceringsdonet REK 510, som får sin spänning från en säker spänningskälla med 58, 100 eller 230 VAC, 50/60 Hz, ger via sina kopplingskondensatorer en 100 VAC sekundärspänning mellan rotorkretsen och jord. Hjälpväxelspänningen förorsakar att en låg laddningsström I1 flyter genom kopplingskondensatorerna, borstarnas motstånd och läckkapacitansen mellan fältkretsen och jord. Kapacitansen CE mellan fält och jord påverkar i någon mån den resulterande strömmens nivå, som under normala felfria driftsförhållanden är några milliampere. Om ett jordfel uppstår någonstans i fältkretsen, ökar denna ström och kan vid fullt utvecklat jordfel uppgå till 130 ma (felresistans RE = 0, en kopplingskondensator C1 = 2 F används). Den inbyggda strömtransformatorn i REK 510 förstärker denna ström i förhållandet 1:10 till en mätbar nivå, även med reläer som har en nominell ingångsström på 1 A. Ett jordfelsrelä med konstanttidkarakteristik, t ex REF 610 (eller REJ 521) är anslutet för mätning av den här strömmen. Reläet som används bör vara okänsligt för övertoner, eftersom det under felfria driftsförhållanden kan uppträda en betydande mängd övertoner (3:e och 6:e) i strömmen, i synnerhet i system med tyristormagnetisering och roterande maskiner med diodlikriktare. Om maskinterminalen REM 543/5 används, kan ett tvåstegs jordfelsskydd för rotorn skapas genom att använda de icke riktningsberoende funktionsblocken för jordfelsskydd, NEF1Low och NEF1High, inställda på grundfrekvensen. I detta driftläge används digital filtrering för att filtrera bort likströmskomponenter och övertoner, som kan ge falska larm/utlösningar. Se figur 2.-2 för exempel på kurvor uppmätta med varierande värden på läckkapacitanserna mellan fält och jord. En typisk larmnivå för svagt utvecklade jordfel ställs in på en strömnivå som motsvarar en felresistans på 10 kù med en tidsfördröjning på 10 sekunder. Utlösning för fullt utvecklade jordfel ställs in på en strömnivå som motsvarar felresistansen 1 2 kù med 0,5 sekunders fördröjning. Ströminställningsvärdena som motsvarar de felresistanser som erfordras för aktivering kan testas genom att ansluta ett inställbart felsimuleringsmotstånd mellan magnetiseringslindningens poler och jord. Man bör bestämma från fall till fall om endast en kopplingskondensator ska användas eller båda parallellkopplade, med hänsyn tagen till följderna av en eventuell överström vid ett direkt jordfel. 5

6 REK 510 1MRS T 1 I 1 C 1 L+ C 2 SM ~ L- C E R E L 1 T 2 I 2 R m REK 510 I o > t E/F Relay I o >> t Figur 2.-1 Principen för jordfelsskydd med ströminjiceringsdonet. Figur 2.-2 Uppmätt ström vid skyddsfunktionen NEF1Low hos REM545, som funktion av rotorns jordfelsresistans med varierande kapacitansvärden mellan fält och jord, mätkretsresistans Rm = 3,0 Ù, fn = 50 Hz. En av kopplingskondensatorerna används. 6

7 1MRS REK Tekniska data Matningsspänning, område enligt 58, 100 eller 230 V, -20 % +10 %, 50/60 Hz IEC Nominell utgångsspänning 100 V ac Kortslutningsström mellan uttagen 6 eller 7 I 1 = 130 ma; tål varaktig kortslutning och uttag 8, när en av kopplingskondensatorerna används Magnetiseringsspänningshållfasthet mellan 600 V dc uttagen 6 och 7 mot uttag 8 Maximal ström till skyddsrelä (uttag 11 12), I 2 1,3 A när en av kopplingskondensatorerna används Maximal mätkretsresistans (uttag 11 12) R m 3Ω Kopplingskondensatorer 2 x 2 µf Effektförbrukning 15 W Kapslingsklass hos IP 20 enhetens hölje enligt IEC 529 Miljötester och -förhållanden Specificerat drifttemperaturområde IEC -10 C +55 C Transport- och lagringstemperaturområde -40 C +70 C IEC Köldtest enligt IEC C Värmetest enligt IEC C Värme- och fukttest, cykliskt enligt IEC Lagringstemperaturtest enligt IEC Dielektrisk provning +25 C 55 C, RH > 93 %, 6 cykler (12+12-timmars cykel) -40 C +70 C Isolationsprov enligt IEC kv, 50 Hz, 1 min Ingång till utgångar, utgång till utgång och alla till jord Impulstest enligt IEC kv 1.2 µs /50 µs Isolationsresistansmätningar enligt IEC Elektromagnetiska kompatibilitetsprov Högfrekvent (1MHz) provspänning enligt IEC Test av elektrostatisk urladdning enligt IEC , IEC Test av radiofrekventa störningar: Ledningsbundna enligt IEC , IEC Utstrålade, amplitudmodulerade, enligt IEC , IEC Utstrålade, pulsmodulerade, enligt ENV 50204, IEC Snabba (5/50 ns) transienter enligt IEC , IEC >100MΩ, 500 V dc 2.5 kv common mode 1.0 kv differential mode 6 kv urladdning vid kontakt 8 kv urladdning genom luft 10 V (rms), f = 150 khz 0,80 MHz 80 % ampl.mod med 1 khz sinusvåg 10 V/m (rms), f = MHz 80 % ampl.mod med 1 khz sinusvåg 10 V/m, f = 900 MHz, f = 1,89 GHz Rep.frekvens = 200 Hz, driftperiod 50 % 4 kv 7

8 REK 510 1MRS Test av det magnetiska fältet vid nätfrekvens (50 Hz) enligt IEC Immunitet mot stötpulser enligt IEC , IEC Elektromagnetisk emission Ledningsbunden rf-emission EN (EN 55022), EN Utstrålande radiofrekventa störningar EN (EN 55022), EN Mekaniska prov 300 A/m 4 kv common mode 2 kv differential mode Klass A matningsspänningsanslutning Klass A hölje Vibrationsprov IEC Klass 1 Stöttest IEC Klass 1 8

9 1MRS REK Montage- och måttritningar REK_mittapiirros Bredd 140 mm Höjd 266 mm (6U) Djup 257 mm, ytmonterad Enhetens vikt 5,4 kg Enheten levereras i ett hölje av metall, som ska monteras direkt på vägg med fyra M6-skruvar. Externa anslutningar ska utföras enligt kopplingsschemat. Plintarna i plintblock X1 är numrerade nedifrån och uppåt. Skruvanslutningarna är dimensionerade för max en 6 mm² eller två 0,2 1,0 mm² ledare. En separat skyddsledare (2,5 mm²) ska kopplas mellan jordskruven och jordskenan. Ingen lödning behövs. 9

10 REK 510 1MRS Referenser Teknisk referensmanual REF 610 Teknisk referensmanual REJ 521 Teknisk referensmanual REM 54_ 1MRS MRS MRS

11 1MRS REK Orderinformation rotorfelsskydd REK 510REK 510-AA 11

12

13

14

15

16 ABB Oy Distribution Automation Box 699 FI VASA FINLAND Tel Fax MRS SV