SPAJ 131 C Överströmsrelä Bruksanvisning och teknisk beskrivning I n = 1A 5A f n = 50Hz 60Hz 2 5 B I L1 I L2 I L3 I > I >> IRF SPAJ 131 C 80...265V ~ 18...80V U aux I > I n STEP 0.5 1.5 2.5 STEP SPCJ 3C3 REGISTERS 0 0 0 0 1 2 3 4 5 I /I n n ( I > ) n ( I >> ) t / t > [%] t /t >> [%] SGR 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 0.5 t > [ s] k 0.05 1.0 I >> I n 2.5 t >> [ s] 13 0.5 20 SG1 0 1 RESET 0.04 1.0 I > I >> 1 2 3 4 5 6 7 8 1028D RS 421 Ser.No. 1309 SPCJ 3C3
1MRS 750304-MUM SV Utgiven 96-02-19 Uppdaterad 2002-08-14 Upplaga B Granskad MK Godkänd OL SPAJ 131 C Överströmsrelä Rätt till tekniska ändringar förbehålles Innehåll Egenskaper... 2 Användning... 3 Funktionsbeskrivning... 3 Anslutningar... 4 Konfigurering av utgångsreläerna... 6 Funktionsindikatorer... 7 Matnings- och utgångsrelämodul... 7 Tekniska data (uppdaterad 2002-08)... 8 Applikationsexempel... 10 Registrerad information... 17 Provning... 18 Underhåll och reparation... 22 Reservdelar... 22 Beställningsnummer... 22 Beställningsuppgifter... 22 Måttritningar och montage... 23 Den kompletta manualen för överströmsreläet SPAJ 131 C består av följande delmanualer: Överströmsrelä SPAJ 131 C; allmän del Överströmsrelämodul SPCJ 3C3 Allmänna egenskaper hos relämoduler av C-typ 1MRS 750304-MUM SV 1MRS 750305-MUM SV 1MRS 750306-MUM SV Egenskaper Trefasigt överströmsrelä med två funktionssteg, ett lågströmssteg och ett högströmssteg Lågströmssteget kan ges antingen konstanttidkarakteristik eller inverttidkarakteristik Högströmssteget kan ha momentan funktion eller ges konstanttidkarakteristik Vardera funktionssteget kan blockeras med en utifrån påförd styrsignal Fem utgångsreläer av vilka fyra fritt kan konfigureras för önskad funktion Numerisk signalbehandling av all mätinformation Omfattande dubbelriktad datakommunikation mellan relä och överliggande system Flexibla valmöjligheter för inställning av applikationsspecifika funktioner Lokal numerisk presentation av mätströmmar, inställningsvärden, registrerad mätinformation vid reläfunktion etc. Kontinuerlig självövervakning av reläets hårdvara och mjukvara inkluderande autodiagnostisk indikering vid fel. 2
Användning Överströmsreläet SPAJ 131 C är avsett att användas som skydd för linjer och kablar i distributionsnät, där ström- och/eller tidselektiva överströmsskydd används. Överströmsreläet används också som kortslutnings- och tidöverströmsskydd för generatorer och transformatorer. Överströmsreläet är försett med en styringång för externa blockeringssignaler, varför det även kan användas i samlingsskeneskydd av typ blockerat överströmsrelä. Överströmsreläet SPAJ 131 C bildar en integrerad enhet, som omfattar anpassningstransformatorer, två överströmsenheter, matningsdon, lokal presentationsenhet, funktionsindikatorer och utgångsreläer i ett robust aluminiumhölje i kapslingsklass IP 54. Funktionsbeskrivning Överströmsreläet SPAJ 131 C är ett sekundärrelä, som ansluts en-, två- eller trefasigt till det skyddade objektets strömtransformatorer. Överströmsreläet mäter kontinuerligt skyddsobjektets fasströmmar. När ett fel som förorsakar överström uppträder i skyddsobjektet startar skyddsreläet och om felet består beordras utlösning, och larm erhålls. Överströmsreläet kan också samarbeta med ett separat återinkopplingsrelä, om återinkoppling önskas i nätet. När någon av fasströmmarna överstiger inställt startvärde för lågströmssteget I> startar lågströmssteget och startsignal avges. Om felet är bestående och inställd funktionsfördröjning t> vid konstanttidfunktion eller kalkylerad funktionsfördröjning t> vid inverttidfunktion överskrids erhålls funktionssignal. Överströmsreläets högströmssteg I>> fungerar på motsvarande sätt när inställt startvärde och inställd funktionsfördröjning t>> överskrids. Överströmsreläets lågströmssteg I> kan ges antingen konstanttidkarakteristik eller inverttidkarakteristik. Vid inverttidkarakteristik kan fyra inverttidkarakteristikor enligt BS 142 och IEC 60255 väljas. Karakteristikorna har engelska namn efter kurvskarornas branthet enligt följande: "Normal inverse", "Very inverse", "Extremely inverse" och "Long-time inverse". Från de båda funtionsstegen kan startsignaler erhållas som kontaktfunktioner. Startsignalerna kan sedan användas tex. som blockeringssignaler för samarbetande skyddsreläer. Överströmsreläet är försett med en optiskt isolerad styringång, som kan användas för mottagning av en extern styrsignal, som kan användas för blockering av önskat funktionsteg. I L1 Trefasigt lågströmssteg med konstant- eller inverttidkarakteristik 51 Utlösning 1 Utlösning 2 I L2 Trefasigt högströmssteg med momentan funktion eller konstanttidkarakteristik 50 Signal 1 I L3 Blockering av utlösningsfunktionen för respektive överströmssteg Start 1 IRF Blockering Seriekommunikation Serieport Fig. 1. Skyddsfunktioner i överströmsrelä SPAJ 131 C. De omringade siffrorna hänvisar till aktuell skyddsfunktion enligt ANSI (American National Standards Institute). 3
Anslutningar L1 L2 L3 0 - Ι - Ι + Rx Tx + - (~) (~) Uaux 0 + SPA-ZC_ BS IRF START1 SIGNAL1 TRIP2 TRIP1 + 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 61 62 70 71 72 77 78 80 81 68 69 65 66 SERIAL PORT 1A 5A 1A 5A 1A 5A _ E D C B A U3 + - SGR/1 U3 IRF SGR SS1 1 1 1 1 3 2 4 7 5 8 6 SGB 4 5 3I> t >,k TS1 SS2 3I>> t >> TS2 SPAJ 131 C U1 I/O U2 Fig. 2. Anslutningsschema för överströmsrelä SPAJ 131 C U aux Matningsspänning A, B, C, D, E Utgångsreläer IRF Självövervakningssignal BS Blockeringssignal SS1, SS2 Startsignaler TS1, TS2 Utlösningsssignaler SGR Omkopplargrupp för konfigurering av start- och funktionssignaler SGB Omkopplargrupp för konfigurering av blockeringar TRIP1, TRIP2 Utlösningsutgång SIGNAL1 Signal för utlösning START1 Startsignal eller signal för utlösning U1 Trefasig överströmsrelämodul SPCJ 3C3 U2 Matnings- och utgångsrelämodul SPTU 240S1 eller SPTU 48S1 U3 Anslutningsmodul SPTE 3E4 SERIAL PORT Seriesnitt SPA-ZC_ Bussanslutningsmodul Rx, Tx Bussanslutningsmodulens mottagande kontakt Rx och sändande kontakt Tx 4
1 61 Serial Port SPA 2 3 62 65 4 66 5 68 Made in Finland 6 7 8 9 69 80 81 77 70 71 72 78 10 11 B470372 Fig. 3. Plintkonfiguration på baksidan av överströmsrelä SPAJ 131 Specificering av in- och utgångsplintar Plintpar In- eller utgång 1-2 Fasström I L1 (I n = 5 A) 1-3 Fasström I L1 (I n = 1 A) 4-5 Fasström I L2 (I n = 5 A) 4-6 Fasström I L2 (I n = 1 A) 7-8 Fasström I L3 (I n = 5 A) 7-9 Fasström I L3 (I n = 1 A) 10-11 Ingång för extern styrsignal (BS) 61-62 Matningsspänning. Vid användning av likspänningsmatning ansluts den positiva polen till plint 61. 65-66 Utlösningsutgång 1 för stegen I> och I>> (TRIP1) 68-69 Utlösningsutgång 2 för stegen I> och I>> (TRIP2) 80-81 Utgång för signal för utlösning av stegen I> och I>> (SIGNAL1) 77-78 Utgång för signal för utlösning av steg I>>, utgång för startsignal från stegen I> och I>> (START1) 70-71-72 Signalutgång för självövervakningssystemet (IRF). Under normalt drifttill stånd är kontaktintervall 70-71 slutet. Om matningsspänningen försvinner eller ett internt reläfel upptäcks sluts kontaktintervall 71-72. Skyddsjordningsplint Obs! Vid enfasig anslutning av överströmsreläet kan mätströmmen inkopplas så, att samma mätström flyter genom två av överströmsreläets mätingångar. På detta sätt kan man få en kortare funktionstid, speciellt när momentan funktion önskas. Överströmsreläet SPAJ 131 C ansluts till den fiberoptiska SPA-bussen med hjälp av bussanslutningsmodul SPA-ZC 17 eller SPA-ZC21. Bussanslutningsmodulen ansluts till seriesnittet i form av en subminiatyrkontakt av sk. D-typ på reläets ryggpanel. De fiberoptiska kablarna ansluts med snabbkontakter till bussanslutningsmodulens anslutningspunkter Rx (mottagare) och Tx (sändare). 5
Konfigurering av utgångsreläerna Funktionssignalen från överströmssteget I> är fast länkad till utgångsrelä A och från högströmssteget I>> till utgångsrelä B. Med hjälp av omkopplargruppen SGR på reläets frontpanel kan ytterligare följande konfigureringar av utgångsreläerna göras. Om- Funktion Fabriksin- Egen inkopplare ställning ställning SGR/1 = 1 Länkar en extern blockeringssignal till överströmsrelämodulen 1 SGR/2 = 1 Länkar startsignalen från steg I>> till utgångsrelä D 1 SGR/3 = 1 Länkar startsignalen från steg I> till utgångsrelä D 1 SGR/4 = 1 Länkar funktionssignalen från steg I>> till utgångsrelä D 1 SGR/5 = 1 Länkar funktionssignalen från steg I>> till utgångsrelä C 1 SGR/6 = 1 Länkar funktionssignalen från steg I>> till utgångsrelä A 1 SGR/7 = 1 Länkar funktionssignalen från steg I> till utgångsrelä C 1 SGR/8 = 1 Länkar funktionssignalen från steg I> till utgångsrelä B 1 Vid konfigurering av utgångsreläerna kan man beakta att såväl utgångsrelä A som utgångsrelä B har kontakter av starkströmstyp, som är dimensionerade för direkt brytarstyrning. 6
Funktionsindikatorer 1028D I n = 1A 5A 1 2 3 4 5 RS 421 SPAJ 131 C 80...265V ~ 18...80V SPCJ 3C3 REGISTERS 0 0 0 0 I /I n n ( I > ) n ( I >> ) t / t > [%] t /t >> [%] Ser.No. f n = 50Hz 60Hz SGR 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 U aux 2 5 STEP I > I n 0.5 t > [ s] k I >> I n 1309 I L1 I L2 I L3 0.5 0.05 1.0 2.5 t >> [ s] 1.5 13 0.5 2.5 20 0.04 1.0 I > I >> IRF STEP SG1 0 1 RESET I > I >> 1 2 3 4 5 6 7 8 SPCJ 3C3 1. Vardera överströmssteget har sin kombinerade start- och funktionsindikator nere till höger på överströmsrelämodulens frontpanel. Indikatorerna är märkta I> resp. I>> och de tänds med gult ljus för att indikera start för respektive steg och med rött ljus för att indikera funktion. Start- och funktionsindikeringarna kan antingen vara självåtergående eller ha självhållning. Självhållningen, som väljs med omkopplare i omkopplargrupp SG2, betyder att den aktuella indikeringen ligger kvar efter att den tänts, fastän den signal som förorsakade indikeringen återgår. Funktionsindikatorerna återställs med RESET-tryckknappen på överströmsrelämodulens frontpanel. Överströmsreläet är hela tiden funktionsberett oberoende av om indikatorerna kvitterats eller inte. B 2. De gula indikatorerna I L1, I L2 och I L3 ovanför teckenfönstret på relämodulens frontpanel har två funktioner. Vid avläsning av fasströmmarna visar indikatorerna vilken fasström som för tillfället är uppe för visning i teckenfönstret. När teckenfönstret är mörkt och någondera överströmssteget fungerar visar indikatorerna, i vilken fas strömmen överstigit inställt startvärde, sk. fasindikering. Indikatorerna återställs genom att trycka på STEP- eller RESETtryckknappen. 3. Självövervakningssystemets funktionsindikator IRF visar vid rött ljus att skyddsreläets självövervakningssystem upptäckt ett permanent internt reläfel. När ett internt reläfel inträffar vanligen även en autodiagnostisk felkod i relämodulens teckenfönster. Felkoden kan registreras på lämpligt sätt och uppges när översyn beställs. 4. Den gröna indikatorn U aux på reläets systemfrontskylt lyser när en matningsspänning ligger påkopplad och matningsmodulen är intakt. 5. Indikatorn under respektive inställningsratt lyser när rattens inställningsvärde visas i teckenfönstret. 6. Indikatorn för omkopplargrupp SG1 tänds när omkopplargruppens kontrollsumma visas i teckenfönstret. Indikatorerna, inställningsomkopplargrupp SG2 och indikatorerna i samband med inställningarna beskrivs närmare i delmanualen för överströmsrelämodulen SPCJ 3C3. Matnings- och utgångsrelämodul Den kombinerade matnings- och utgångsrelämodulen (U2) sitter bakom överströmsreläets systemfrontskylt. Modulen kan dras ut ur sitt hölje efter att systemfrontskylten avlägsnats. Matnings- och utgångsrelämodulen innehåller ett matningsdon, fyra utgångsreläer, utgångsreläernas styrelektronik och elektroniken för den externa styringången. Matningsdonet är transformatorkopplat, dvs. primärsidan är galvaniskt separerad från sekundärsidan. Primärsidan skyddas med en säkring, F1, som sitter på matningsdonets kretskort. Säkringsstorleken är 1 A (trög). När en matningsspänning ligger påkopplad och matningsdonet är i funktion lyser den gröna indikatorn U aux på överströmsreläets systemfrontskylt. Matnings- och utgångsrelämodulen finns i två varianter, som skiljer sig från varandra endast med avseende på tillåtet matningsspänningsområde: - SPTU 240S1 U aux = 80 265 V ls/vs - SPTU 48S1 U aux = 18 80 V ls Tillåtet matningsspänningsområde för den matnings- och utgångsrelämodul, som reläet försetts med vid leverans, står antecknat på överströmsreläets systemfrontskylt. 7
Tekniska data (uppdaterad 2002-08) Mätingångar Plintpar 1-3, 4-6, 7-9 1-2, 4-5, 7-8 Märkström I n 1 A 5 A Termisk belastbarhet, - kontinuerligt 4 A 20 A - i 10 s tid 25 A 100 A - i 1 s tid 100 A 500 A Dynamisk belastbarhet, halvvågsvärde 250 A 1250 A Ingångsimpedans <100 mω < 20 mω Märkfrekvens f n, enligt beställning 50 Hz eller 60 Hz Kontaktutgångar Manöverkontakter Utgångar 65-66, 68-69 Märkspänning 250 V vs/ls Kontinuerlg belastbarhet 5 A Kopplings- och belastningsström, 0,5 s 30 A Kopplings- och belastningsström, 3 s 15 A Brytförmåga vid likström, när lastens tidskonstant L/R 40 ms vid manöverspänningarna - 48 V ls 1 A - 110 V ls 3 A - 220 V ls 5 A Signalkontakter Utgångar 70-71-72, 77-78, 80-81 Märkspänning 250 V vs/ls Kontinuerlg belastbarhet 5 A Kopplings- och belastningsström, 0,5 s 10 A Kopplings- och belastningsström, 3 s 8 A Brytförmåga vid likström, när lastens tidskonstant L/R 40 ms vid manöverspänningarna - 48 V ls 0,15 A - 110 V ls 0,25 A - 220 V ls 1 A Extern styringång Ingång 10-11 Styrspänningsområde 18 265 V ls eller 80 265 V vs Typisk styrström vid aktiverad ingång 2 20 ma Matningsspänning Matnings- och utgångsrelämodul - typ SPTU 240S1, matningsspänningsområde 80 265 V ls/vs - typ SPTU 48S1, matningsspänningsområde 18 80 V ls Effektförbrukning, reläet i vila/funktion ~4 W/~6 W 8
Överströmsrelämodul SPCJ 3C3 Lågströmssteget I> Startström I> 0,5 2,5 x I n Valbar funktionskarakteristik - konstanttid - funktionsfördröjning t> 0,05 100 s - inverttid - ström/tid kurvor enligt BS 142 och IEC 60255-3 Normal inverse Very inverse Extremely inverse Long-time inverse - tidfaktor k 0,05 1,00 Högströmssteget I>> Startström I>> Funktionsfördröjning t>> 0,5 20 x I n och, oändligt 0,04 100 s Datakommunikation Överföringssätt Fiberoptisk seriebuss Teckenkod ASCII Överföringshastighet 300, 1200, 2400, 4800 eller 9600 Bd Elektrisk/optisk bussanslutningmodul med matning från värdreläet - för optokabel med plastkärna SPA-ZC 21BB - för optokabel med glasfiberkärna SPA-ZC 21MM Elektrisk/optisk bussanslutningmodul med eget matningsdon för extern matning - för optokabel med plastkärna SPA-ZC 17BB - för optokabel med glasfiberkärna SPA-ZC 17MM Isolationsprov *) Isolationsprovspänning enligt IEC 60255-5 Stötprovspänning enligt IEC 60255-5 Isolationsresistans enligt IEC 60255-5 2 kv, 50 Hz, 1 min 5 kv, 1,2/50 µs, 0,5 J >100 MΩ, 500 Vdc Elektromagnetisk kompatibilitet *) Högfrekvent provspänning (1 MHz) enligt IEC 60255-22-1 - längsspänning 2,5 kv - tvärspänning 1,0 kv Statisk urladdning enligt IEC 60255-22-2 och IEC 61000-4-2 - kontakturladdning 6 kv - lufturladdning 8 kv Snabba transienter enligt IEC 60255-22-4 och IEC 61000-4-4 - matningsingångar 4 kv - I/O-ingångar 2 kv Omgivningsförhållanden Specificerat driftstemperaturområde Fukt- och värmebeständighet enligt IEC 60068-2-3 Relativ fuktighet Transport- och lagringstemperatur Höljets kapslingsklass vid infällt montage Reläets vikt inkl. hölje för infällt montage -10 +55 C <95 %, +40 C, 56 dygn/år 93 93 %, +55 C, 6 cykler -40 +70 C IP54 ~3,0 kg *) Proven gäller inte serieporten, som används uteslutande för bussanslutningsmodulen. 9
Applikationsexempel I fig. 4 visas med en principbild hur överströmsreläet SPAJ 131 C kan användas för skydd av distributionsstationer. För överskådlighetens skull har övriga skyddsreläer och annan stationsutrustning utelämnats ur figuren. 3I> 3I>> 110/20 kv 3I> 3I>> Exempel 3 3I> Blockeringssignal Utlösningssignal 20 kv/380 V 3I>> Exempel 2 3I> 3I>> Exempel 1 Fig. 4. Användningen av överströmsreläet SPAJ 131 C som skydd för distributionsstationer. I exempel 1 används överströmsreläet som skydd för ett lågspänningsställverk. Utlösningssignalen har dragits fram till brytaren på fördelningstransformatorns uppspänningssida. I exempel 2 används överströmsreläet som skydd för utgående linje i distributionsställverk på mellanspänningsnivå. I exempel 3 fungerar överströmsreläet som samlingsskeneskydd. Kortslutningsskydden har realiserats med användning av blockeringar mellan efter varandra följande skyddssteg. I ett dylikt skyddssystem ger ett skydd som befinner sig närmare felstället vid start en blockeringssignal till närmast överliggande skydd. Om ingen blockering inkommer fungerar reläet som om felet skulle ligga inom reläets skyddsområde. Samlingsskeneskyddet kan utsträckas fram till krafttransformatorns uppspänningssida, såsom visas i fig.4. 10
Exempel 1. Skydd av utgående matning i industriställverk 0 - - Ι Ι + 0 L1 L2 L3 + Rx Tx + (~) - (~) Uaux SPA-ZC_ U3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 61 62 70 71 72 77 78 80 81 68 69 65 66 1A 5A 1A 5A 1A 5A BS SGR/1 ~ + - U3 IRF E IRF START1 SIGNAL1 TRIP2 TRIP1 + SGR SS1 D C B A 1 1 1 1 3 2 4 7 5 8 6 SERIAL PORT SGB 4 5 3I> t >,k TS1 SS2 3I>> t >> TS2 SPAJ 131 C U1 I/O U2 Fig. 5. Överströmsreläet SPAJ 131 C som skydd för utgående matning i industriställverk. Funktionsomkopplarnas inställningar visas i tabellen på följande sida. Övarströmsreläets lågströmssteg fungerar som överströms- och kortslutningsskydd för lågspänningsställverket och som reservskydd för den utgående linjen från distributionsställverket. Lågströmssteget ställs in så, att det når fram till följande skyddssteg. När lågsströmsstegets inställningsvärde fastställs skall hänsyn tas till att skyddet bör fungera selektivt med säkringarna på de utgående linjerna. Högströmssteget ställs in så att det fungerar vid närkortslutningar. Att förse lågspänningsställverket med ett särskilt skydd är viktigt när det ligger flera fördelningstransformatorer efter samma utgång. Speciellt fel i sådana lågspänningsställverk, som matas av de mindre av flera parallellt liggande transformatorer, förmår ofta inte starta överströmsreläet i distributionsställverkets utgång. Vid bestämning av ströminställningsvärdena behöver hänsyn inte tas till en eventuell osymmetri i mätströmmen. Överströmsreläets mätmetod, topp till topp -metoden, gör att reläets känslighet inte påverkas av en eventuell osymmetri i mätströmmen. 11
Överströmsreläets lågströmssteg kan ges antingen konstanttidkarakteristik eller inverttidkarakteristik. Vid konstanttidkarakteristik är reläets funktionstid oberoende av felströmmens storlek medan den vid inverttidkarakteristik är beroende av felströmmens storlek på ett sådant sätt, att funktionstiden blir desto kortare ju större felströmmen är. Överströmsskyddet fungerar alltså snabbt vid närliggande fel. Tack vare inverttidkarakteristiken leder kortvariga överbelastningar, inkopplingsströmstötar o.dl. inte till obefogade utlösningar. Om säkringarna i nätet har hög märkström är det ur selektivitetssynpunkt sett ändamålsenligt att välja inverttidkarakteristik. Lågströmssteget i överströmsreläet SPAJ 131 C har fyra valbara inverttidkarakteristikor. I nät, där en koordinering med säkringar önskas, kan selektiviteten bäst uppnås med "Extremely inverse" -karakteristiken. Denna karakteristik kan också användas när kortslutningsströmmarna i alla kopplingssituationer är mångdubbelt större än utgångens märkström. När "Extremely inverse" -karakteristiken används tillåter reläet en kortvarig överbelastning av en utgång, tex. vid start av stor motor. I nät, där felströmmens storlek kan variera avsevärt, rekommenderas användningen av "Normal inverse" -karakteristiken. Härvid löser reläet ut förhållandevis snabbt även om felströmmen endast obetydligt överstiger linjens märkström. "Normal inverse" -karakteristiken tillåter inte särskilt stora överbelastningar på linjen. "Very inverse" -karakteristiken är en mellanform mellan "Normal inverse"- och "Extremely inverse" -karateristiken. I kortslutningssituationer är funktionstiden relativt kort, fastän kortslutningsströmmens storlek skulle variera med kopplingssituationerna. Å andra sidan tillåter "Very inverse" -karakteristiken också kortvariga överbelastningar av utgången. Vid val av strömtransformatorer är det skäl att fästa uppmärksamhet vid strömtransformatorernas noggrannhetsgränsfaktor, emedan i synnerhet användningen av momenetanutlösning ställer höga krav på strömtransformatorns förmåga att reproducera stora felströmmar. Omkopplararna i överströmsreläet SPAJ 131 C i exempel 1 kan ställas in på följande sätt: Om- SG1/SPCJ 3C3 SGB/SPCJ 3C3 SGR kopplare 1 0 0 ej i bruk 0 ingen inkommande extremely inverse blockering 2 0 0 ej i bruk 0 ingen I>>-start till relä D 3 1 inverttidkarakteristik 0 ej i bruk 1 I>-start till relä D 4 0 ingen självhållning 0 ingen blockering 0 ingen I>>-utlösning av steg t> till relä D 5 0 ingen I>> dubblering 0 Ingen blockering 0 ingen I>>-utlösning till relä C 6 0 I>> = 2,5 20 x I n 0 ej i bruk 1 I>>-utlösning till relä A 7 0 t>> = 0,04 1 s 0 ej i bruk 1 I>-utlösning till relä C 8 0 0 ej i bruk 0 ingen I>-utlösning till relä B 4 Med de inställningar som överströmsreläet SPAJ 131 C getts i ovanstående tabell erhålls följande utgångsreläfunktioner: Utgångsrelä (plintar) Funktion A (65-66) Brytarutlösning, steg I> och I>> B (68-69) Signal för slutlig utlösning, steg I>> C (80-81) Siganl för slutlig utlösning, steg I> D (77-78) Startsignal, steg I> E (70-71-72) Självövervakningsalarm 12
Exempel 2. Skydd av utgående linje i ett distributionsställverk I II 0 - - Ι Ι + 0 + Rx Tx U3 1A 5A 1A 5A 1A 5A BS SGR/1 + - + (~) - (~) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 61 62 70 71 72 77 78 80 81 68 69 65 66 ~ U3 IRF IRF Uaux E START1 SIGNAL1 TRIP2 TRIP1 + SGR SS1 1) D C B A 1 1 1 1 3 2 4 7 5 8 SPA-ZC_ 6 SERIAL PORT SGB 4 5 3I> t >,k TS1 SS2 3I>> t >> TS2 SPAJ 131 C U1 I/O U2 1) Utgående blockeringssignal till inkommande facks överströmsrelä. Fig. 6. Överströmsreläet SPAJ 131 C som skydd för utgående linje i distributionsställverk. Funktionsomkopplarnas inställningar visas i tabellen på följande sida 13
Högströmssteget fungerar som snabbt kortslutningsskydd för den utgående linjen och lågströmssteget som reservskydd vid fel, som inträffar på fördelningstransformatorns lågspänningssida. Lågströmssteget har givits konstanttidkarakteristik men även inverttidkarakteristik kan användas. De olika inverttidkarakteristikornas egenskaper har beskrivits i exempel 1. Högströmssteget i övertströmsreläet i exempel 2 sänder vid start en blockeringssignal till högströmssteget i det inmatande fackets överströmsrelä. Omkopplararna i överströmsreläet SPAJ 131 C i exempel 2 kan ställas in på följande sätt: Om- SG1/SPCJ 3C3 SGB/SPCJ 3C3 SGR kopplare 1 0 0 ej i bruk 0 ingen inkommande t> = 0,05 1,00 s blockering 2 0 0 ej i bruk 1 I>>-start till relä D 3 0 konstanttid- 0 icke i bruk 0 ingen I>-start till relä D karakteristik 4 0 ingen självhållning 0 ingen blockering 0 ingen I>>-utlösning till relä D 5 0 ingen I>> dubblering 0 ingen blockering 0 ingen I>>-utlösning till av steg t>> relä C 6 0 I>> = 2,5 20 x I n 0 ej i bruk 1 I>>-utlösning till relä A 7 0 t>> = 0,04 1 s 0 ej i bruk 1 I>-utlösning till relä C 8 0 0 ej i bruk 0 ingen I>-utlösning till relä B 0 Med de inställningar som överströmsreläet SPAJ 131 C getts i ovanstående tabell erhålls följande utgångsreläfunktioner: Utgångsrelä (plintar) Funktion A (65-66) Brytarutlösning, steg I> och I>> B (68-69) Signal för slutlig utlösning, steg I>> C (80-81) Siganl för slutlig utlösning, steg I> D (77-78) Startsignal, steg I>>, blockeringssignal till överliggande överströmsrelä E (70-71-72) Självövervakningsalarm 14
Exempel 3. Skydd av inmatande fack och som samlingsskeneskydd 0 - - Ι Ι I II 0 + + Rx Tx U3 1A 5A 1A 5A 1A 5A + (~) Uaux - (~) 1) 2) BS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 61 62 70 71 72 77 78 80 81 68 69 65 66 SGR/1 ~ + - U3 IRF IRF E START1 SIGNAL1 TRIP2 TRIP1 + SGR SS1 D C B A 1 1 1 1 3 2 4 7 5 8 SPA-ZC_ 6 SERIAL PORT SGB 4 5 3I> t >,k TS1 SS2 3I>> t >> TS2 SPAJ 131 C U1 I/O U2 1) Inkommande blockeringssignal från de utgående linjernas överströmsreläer 2) Utgående blockeringssignal till överliggande överströmssrelä Fig. 7. Överströmsreläet SPAJ 131 C som skydd för inmatande fack och som samlingsskeneskydd. Funktionsomkopplarnas inställningar visas i tabellen på följande sida I exemplet i fig. 7 fungerar lågströmssteget som reservskydd för de utgående linjerna och högströmssteget som samlingsskeneskydd. Samlingsskeneskyddets är av typen blockerat överströmsskydd, dvs. samlingsskeneskyddet blockeras av underliggande skydd. Om ett fel ligger på en utgående linje, sänder linjens överströmsrelä en blockeringssignal till inmatande facks överströmsrelä. Om felet däremot ligger på samlingsskenan erhåller inmatande facks relä inga blockeringssignaler och reläet löser ut inmatande facks brytare. På detta sätt kan man nå ca. 100 ms relätider vid samlingsskenekortslutning. På liknande sätt kan blockeringsräckan sträckas vidare upp till överströmsreläet på krafttransformatorns uppspänningssida, se fig. 4. Även utlösningssignalen kan vid behov dras fram från samlingsskeneskyddet till uppspänningssidans brytare. Högströmssteget med sitt breda inställningsområde lämpar sig väl som samlingsskeneskydd. 15
Samlingsskeneskydd som baserar sig på blockeringar kan användas även i sådana fall, där backspänning uppträder på linjen, förutsatt att backströmmens storlek inte överstiger högströmsstegets inställningen för den aktuella linjen. I dessa fall genereras den utgående blockeringssignalen av högströmssteget för den utgående linjens överströmsrelä. Den till plintpar 10-11 inkommande blockeringssignalen länkas till överströmsreläets högströmssteg med hjälp av omkopplare SG1/1 på reläets frontpanel och med omkopplare SGB/5 på överströmsrelämodulens kretskort. Båda omkopplararna skall stå i läge 1 (ON) när högströmssteget skall blockeras. Blockeringskretsen kan enkelt testas med hjälp av relämodulens "Trip- test" -funktion och relämodulens teckenfönster. Det blockerande steget i det överströmsrelä som skall avge en blockering bringas att starta med "Trip- test" -funktionen (se manual "Allmänna egenskaper hos relämoduler av C-typ") och i register 0 för det relä som skall ta emot blockeringen kontrolleras att blockeringen inkommer. I denna applikation till exempel startas den utgående linjens överströmsreläs högströmssteg, signal SS2, varvid siffran längst till höger i samlingsskeneskyddets överströmsrelä register 0 bör få värdet 2, dvs. högströmsstegets funktion blockerad. I exempel 3 har överströmsreläets lågströmssteg konstanttidkarakteristik men även invertidkarakteristik kan användas. Omkopplararna i överströmsreläet SPAJ 131 C i exempel 3 kan ställas in på följande sätt: Om- SG1/SPCJ 3C3 SGB/SPCJ 3C3 SGR kopplare 1 0 0 ej i bruk 1 blockering från utgående t> = 0,05 1,00 s linjer 2 0 0 ej i bruk 1 I>>-start till relä D 3 0 konstanttid- 0 ej i bruk 0 ingen I>-start till relä D karakteristik 4 1 självhållning 0 ingen blockering 0 ingen I>>-utlösning till används av steg t> relä D 5 0 ingen I>> dubblering 1 blockering till 0 ingen I>>-utlösning till steg t>> relä C 6 0 I>> = 2,5 20 x I n 0 ej i bruk 1 I>>-utlösning till relä A 7 0 t>> = 0,04 1 s 0 ej i bruk 1 I>-utlösning till relä C 8 0 0 ej i bruk 0 ingen I>-utlösning till relä B 8 Med de inställningar som överströmsreläet SPAJ 131 C getts i ovanstående tabell erhålls följande utgångsreläfunktioner: Utgångsrelä (plintar) Funktion A (65-66) Brytarutlösning, steg I> och I>> B (68-69) Signal för slutlig utlösning, steg I>> C (80-81) Siganl för slutlig utlösning, steg I> D (77-78) Startsignal, steg I>>, blockeringssignal till överliggande överströmsrelä E (70-71-72) Självövervakningsalarm 16
Registrerad information Den information som finns lagrad i skyddsreläets register kan användas som basunderlag vid analys av nätstörningssituationer och normala driftssituationer. I register 1 finns den största ström som uppmätts i någon av faserna L1, L2 eller L3 lagrad som multipel av märkströmmen I n för använd mätingång. När relämodulen fungerar (beordrar utlösning) lagras strömvärdet vid funktionsögonblicket i registret. Vid varje ny reläfunktion raderas det gamla värdet ur registret, varför detta alltid kommer att innehålla den senaste informationen. Med hjälp av värdet i register 1 kan man se hur nära en inställd startström ligger i förhållande till strömmens storlek i en störningssituation. På motsvarande sätt kan man se hur nära en inställd startström ligger i förhållande till strömmens storlek under normala driftsförhållanden, genom att jämföra värdena som kan avläsas i teckenfönstret med de inställda startströmsvärdena. När en överströmssituation som leder till reläfunktion inträffar, lagras utlösningsögonblickets strömvärde i register 1. På basen av felströmmens storlek kan man bedöma hur nära felstället ligger och om det är fråga om ett två- eller ett trefasigt fel. Vidare visar indikatorerna upptill på relämodulens frontpanel i vilken eller vilka faser strömmen överstigit inställd startnivå. Underregister 1 till register 1 innehåller det strömvärde som uppmättes vid den föregående utlösningen. Endast en ny utlösning kan radera det gamla värdet ur registret. Inkopplingsströmstötarna i nätet är ofta kortvariga men kan ha så stor amplitud, att de får överströmsreläet att starta, varvid inkopplingsströmstötens värde lagras i register 1. Strömmens värde vid den senaste utlösningen finns dock kvar i underregister 1, därifrån det kan läsas ut och anvädas vid felanalys. De i registren lagrade värdena visar direkt felströmmens storleksordning. Om tex. felströmmens värde efter utlösning avläses till 5,0 har den primära felströmmen varit fem gånger märkströmmen för strömtransformatorernas primärsida. Antalet starter för de båda funktionsstegen lagras i register 2 och 3 och denna information ger en viss bild av överströmssituationernas frekvens. Om en given linje behäftats med ett onormalt stort antal starter, kan orsaken tex. vara en störkälla ute på linjen, tex. en skadad isolator, en inkopplingsströmstöt eller ett för lågt inställningsvärde. I register 4 och 5 lagras gångtiden vid senaste start för respektive överströmssteg. Gångtiden visas i procent av inställd funktionsfördröjning vid konstanttidfunktion och av beräknad funktionsfördröjning vid inverttidfunktion. Varje ny start nollställer registret varför registren 4 och 5 alltid innehåller gångtidsvärdet från den senaste starten eller utlösningssituationen. Om ett givet funktionssteg löser ut erhålls värdet 100 [%] i berört register. Med hjälp av gångtiden i register 4 och 5 kan man tex. mäta inkopplingsströmstötarnas längd vid kopplingar i nätet och analysera tidavtrappningsstegens säkerhetsmarginal i samband med en utlösning i nätet. Om tex. värdet i register 4 för inkommande facks överströmsrelä, som fungerar som reservskydd för de utgående linjernas överströmsrelä, visar 75 [%], när överströmsreläet för en av de utgående linjerna löst ut, är säkerhetsmarginalen för selektivitet 25 % i förhållande till utlösningstiden för samlingsskeneskyddets lågströmssteg. 17
Provning Vad beträffar provningen av reläskydd hänvisas i första hand till gällande nationella förordningar och bestämmelser. Provningen får endast utföras av person med tillräcklig elektroteknisk utbildning och erfarenhet under överinseende av ansvarig ledning. Vid arbete i ställverk skall gällande bestämmelser, arbetsinstruktioner och bruksanvisninga följas. Skyddsreläet är försett med ett inbyggt självövervakningssystem IRF, som kontinuerligt övervakar skyddsreläets funktioner och som ger signal, när ett bestående internt fel upptäcks. Enligt tillverkarens rekommendation skall skyddsreläet underkastas sekundärprovning minst en gång vart femte år ifall nationella bestämmelser eller säkerhetsföreskrifter inte föreskriver annat provningsintervall. Förutom sekundärprovningen av skyddsreläet skall provningen omfatta hela skyddsutrustningen, dvs. mättransformatorer, mätkretsar, manöver- och signalkretsar, matningssystem och kommunikationsutrustning. Sekundärprovning I det följande beskrivs hur skyddsreläet kan sekundärprovas. Sekundärprovningen görs med de reläinställningar som gäller för det i fråga varande skyddsreläet under normal drift. Vid behov kan skyddet underkastas en bredare sekundärprovning varvid tex. reläets funktionssteg provas över hela inställningsområdet. Innan provningen av skyddsreläet inleds skall alla reläets inställningar kontrolleras och registreras, för att inställningarna skall kunna återställas efter provningen, ifall de under provningens gång har ställts om. På referenskortet, som medföljer skyddsreläet, finns plats för inskrivning av respektive inställningsvärden. För att sekundärprovningen skall kunna utföras måste reläet frikopplas från sina sekundärkretsar tex. med hjälp av frånkopplingsbara radklämmor. Skyddsreläet kan även vid montage förses med en permanent provningsanordning eller ett provdon, som kommer till användning vid sekundärprovningen. Obs! Strömtransformatorernas sekundärsidor får under inga oständigheter lämnas öppna under provningen, om den anläggningsdel där provningen sker är spänningssatt. Livsfarlig spänning kan uppträda i en öppen strömtransformatorsekundärkrets! När matningsspänning kopplas till ett skyddsrelä, kör den ingående relämodulen igenom ett självövervakningsprogram, som omfattar hela skyddsreläet, förutom anpassningstransformatorerna och utgångsreläernas styrkretsar. Skyddsreläets sekundärprovning utförs med en konventionell reläprovningsutrustning, varvid också anpassningstransformatorerna, utgångskontakterna och reläets funktionsnoggrannheter omfattas av provningen. Sekundärprovningen kan utföras med hjälp av exempelvis följande utrustning: - reglerbar transformator, 0 260 V, 1A - strömtransformator - amperemätare, noggrannhet ±0,5% - stoppur eller annan klocka - matningsspänningsskälla - omkopplare och signallampor - matnings- och mätsladdar - universalmätare Strömtransformatorns sekundärström väljs utgående från märkströmmen, 1 A eller 5 A, för den mätingång som skall provas. För tekniska specifikationer för mätingångarna, se avsnitt "Mätingångar" under kapitel "Tekniska data". 18
+ (~) S2 L1 L2 L3 - (~) START1 SIGNAL1 TRIP2 TRIP1 BS Uaux IRF A STARTSIGNAL FÖR KLOCKA STOPPSIGNAL FÖR KLOCKA L1 N 5 81 68 66 1 23 4 6 7 89 10 11 61 62 70 71 72 77 78 80 69 65 S1 _ 1A 5A 1A 5A 1A 5A D C B A E + - U3 1 1 1 1 SGR/1 U3 SGR 3 2 4 7 5 8 6 IRF SS1 t >,k TS1 3I> SGB SS2 4 5 TS2 t >> 3I>> U1 I/O SPAJ 131 C U2 Fig. 8. Principiell sekundärprovningskoppling för överströmsreläet SPAJ 131 C När provkopplingen är uppkopplad och kontrollerad kan matningsspänningen påkopplas. Provkopplingens riktighet och funktion kan verifieras med en universalmätare. 19
Kontroll av anpassningstransformatorer Kontrollen av anpassningstransformatorerna inne i skyddsreläet utförs separat för respektive fas. Reläet matas med en ren sinusformad provström, varvid det strömvärde som kan avläsas i reläets teckenfönster bör motsvara av det ström- värde som kan avläsas i amperemätaren. Mätningen kan utföras tex. på märkströmsnivå. Observera att reläet visar mätströmmen som multipel av märkströmmen I n för den mätingång, som provströmmen matas till. Kontroll av lågströmssteget Omkopplarna i omkopplargruppen SGR på reläets systemfrontpanel ges före provningen följande inställningar: Omkopplare Ställning 1 1 2 0 3 1 4 0 5 0 6 0 7 1 8 0 Till utgångsreläerna styrs då följande signaler: Utgångsrelä (plintnummer) Funktion A (65-66) I> stegets utlösning B (68-69) (I>> stegets utlösning) C (80-81) Signal för utlösning av steg I> (lampa L3) D (77-78) I> stegets start (lampa L2) E (71-72) Självövervakningslarm (lampa L1) Startfunktionen Provningen utförs enfasigt och enligt provkopplingen i fig. 8. Ifall man önskar kontrollera startfunktionen skilt för respktive fas, upprepas provet fas för fas. Provströmmen höjs långsamt tills reläet startar, varvid lampa L2 tänds och startströmmens värde avläses på amperemätaren. Funktionstiden Konstanttidkarakteristik Vid mätning av funktionstiden ställs provströmmen in på ett värde som är lika med 2 x inställd startström för steget I>. Klockan startas med omkopplaren S1 när den sluts och stoppas med kontakten 65-66, utgångsrelä A. Funktion för utgångsrelä C indikeras av lampa L3 när den tänds. När reläet startar tänds indikatorn I> nere till höger på relämodulens frontpanel med gult ljus och när lågströmssteget fungerar (löser ut) övergår indikeringen i rött ljus. Blockeringsfunktionen Omkopplarna 4 och 5 i omkopplargrupp SGB på relämodulens kretskort ställs i läge 1 (ON). Omkopplare SGR/1 på systemfrontskylten skall likaså stå i läge 1. Blockeringsfunktionen kontrolleras genom att via omkopplare S2 mata en styrspänning på matningsspänningsnivå till ingång 10-11. I början är omkopplaren S2 öppen. Provströmmen höjs så att lågströmssteget I> först startar och sedan löser ut, lampan L3 tänds. Därefter upprepas försöket med omkopplare S2 sluten, varvid reläet skall startar men inte lösa ut. Inverttidkarakteristik Vid inverttidfunktion mäts funktionstiden vid två olika provströmsvärden, tex. 2 x och 10 x inställd startström för steget I>. De erhållna funktionstiderna jämförs med funktionstiderna som kan avläsas i ström/tid kurvorna för ifrågavarande inverttidkarakteristik. 20
Kontroll av högströmssteget Omkopplarna i omkopplargruppen SGR på reläets systemfrontpanel ges före provningen följande inställningar: Omkopplare Ställning 1 1 2 1 3 0 4 0 5 1 6 0 7 0 8 0 Till utgångsreläerna styrs då följande signaler: Provningen utförs på samma sätt som för lågströmssteget I> vid konstanttidfunktion. Vid mätning av funktionstiden stoppas klockan med kontakt 68-69, utgångsrelä B. Obs! Stora provströmmar får inte ligga påkopplade under alltför lång tid, emedan mätledare, kontakter och anpassningstransformatorer har en begränsad strömbelastbarhet, jfr. avsnitt "Mätingångar" i kapitel "Tekniska data". Provströmsledarna bör ha ett tvärsnitt på 4 mm 2. Då kan en 100 A ström matas till en 1 A mätingång i 1 s och till en 5 A mätingång i 10 s. Utgångsrelä (plintnummer) Funktion A (65-66) (I> stegets utlösning) B (68-69) I>> stegets utlösning C (80-81) Signal för utlösning av steg I>> (lampa L3) D (77-78) I>> stegets start (lampa L2) E (71-72) Självövervakningslarm (lampa L1) Provning av självövervakningssystemet IRF Självövervakningssystemet och dess funktionsindikator IRF och utgångrelä E kan provas i den sk. "Trip-Test" -moden, som beskrivs i detalj i delmanualen "Allmänna egenskaper hos relämoduler av C-typ". Funktionen för utgångsreläet E indikeras med lampa L1. 21
Underhåll och reparation När skyddet används under sådana förhållanden som specificerats i avsnitt "Tekniska data" är det praktiskt taget underhållsfritt. Skyddet innehåller inga sådana delar eller komponenter som utsätts för nämnvärt slitage under normala driftsförhållanden. Om omgivningsförhållandena på skyddets uppställningsplats avviker från givna specifikationer, tex. beträffande temperatur eller relativ luftfuktighet eller om atmosfären innehåller damm eller kemiskt aggressiva gaser, bör skyddet granskas visuellt tex. i samband med att reläprovning utförs eller enligt separat underhållsprogram. Den visuella granskningen bör bland annat rikta sig på följande faktorer: - tecken på mekanisk skada på funktionsmoduler, kontaktdon eller hölje. - anhopning av damm innanför locket eller inne i höljet: dammet kan försiktigt blåsas bort med tryckluft. - tecken på oxidation (rost) på anslutningsdon, hölje eller på komponenter inne i skyddet. Om skyddet uppvisar funktionsstörningar eller om självövervakningssystemet upptäckt ett bestående internt fel bör skyddet underkastas en noggrann kontroll. Mindre åtgärder, tex. byte av defekt funktionsmodul kan utföras av operatören. Större ingrepp som inkluderar åtgärder i skyddets elektronik och som innebär kontroll av kalibreringar och ev. omkalibrering bör utföras av tillverkaren eller av honom auktoriserad serviceinstans. Kontakta leverantören för närmare instruktioner. OBS! Se till att du själv är ändamålsenligt jordad när du hanterar utdragna oskyddade relämoduler som innehåller integrerade kretsar. OBS! Skyddsreläer är mätinstrument, som skall hanteras varsamt och skyddas mot fukt, damm och mekaniska stötar speciellt under transport och lagring. Reservdelar Trefasig överströmsrelämodul SPCJ 3C3 Kombinerad matnings- och utgångsrelämodul - U aux = 80 265 V vs/ls SPTU 240S1 - U aux = 18 80 V ls SPTU 48S1 Relähölje inkl. anslutningsmodul SPTK 3E4 Anslutningsmodul SPTE 3E4 Bussanslutningsmodul SPA-ZC17_ eller SPA-ZC21_ Överströmsrelä utan provdon Typ SPAJ 131 C Överströmsrelä inklusive provdon RTXP 18 Typ SPAJ 131 C RS 421 013 -AA, CA, DA, FA RS 421 213 -AA, CA, DA, FA Beställningsnumrets två sista bokstäver indikerar reläets märkfrekvens f n och matningsspänningsområde U aux enligt följande: AA --> CA --> DA --> FA --> f n = 50 Hz och U aux = 80 265 V ls/vs f n = 50 Hz och U aux = 18 80 V ls/vs f n = 60 Hz och U aux = 80 265 V ls/vs f n = 60 Hz och U aux = 18 80 V ls/vs Beställningsnummer Beställningsuppgifter Exempel 1. Antal och typbeteckning 15 st, relä SPAJ 131 C 2. Beställningsnummer RS 421 013 -AA 3. Märkfrekvens f n = 50 Hz 4. Matningsspänning U aux = 110 V ls 5. Tillbehör, antal, typbeteckning 15 st, bussanslutningsmodul SPA-ZC21MM 2 st, glasfiberkabel SPA-ZF MM 100 14 st, glasfiberkabel SPA-ZF MM 5 6. Speciella önskemål 22
Måttritningar och montage 142 30 250 216 186 34 129 ±1 a b 139 ±1 162 136 Panelöppning Förhöjningsram SPA-ZX 111 SPA-ZX 112 SPA-ZX 113 a 176 136 96 b 74 114 154 Fig. 9. Mått- och montageritningar för överströmsrelä SPAJ 131 C Relähöljet är i sitt grundutförande avsett för infällt montage, varvid erforderligt montagedjup är ca. 250 mm varvid även beaktats erforderliga utrymmen för anslutningsledningar och bussanslutningsmodul. Vid behov kan det erforderliga montagedjupet reduceras med hjälp av en distansram. Två varianter av distansramar står till förfogande, dvs. en 40 mm hög distansram typ SPA-ZX 111, en 80 mm hög distansram typ SPA-ZX 112 eller 120 mm hög distansram typ SPA-ZX 113. Vid behov kan reläet förses med ett hölje typ SPA-ZX 115 för utanpåliggande montage. Relähöljet är tllverkad av en robust, extruderad beige aluminiumprofil. Montagekragen, som ligger an mot montagepanelen, är försedd med en gummitätning som ger en täthet motsvarande IP 54 mellan relähölje och montagepanel vid infällt montage. Relähöljet är försett med ett glasklart, UV-stabiliserat polykarbonatlock och försett med en plomberbar fingerskruv. Utmed lockets kant finns en gummitätning, som ger en täthet motsvarande IP 54 mellan lock och relähölje. Vid infällt och halvinfällt montage görs alla anslutningar till skruvkontaktlister på relähöljets baksida. Varje skruvkontakt kan ta emot en max. 6 mm 2 eller två max. 2,5 mm 2 ledare. Till den 9-poliga subminiatyrkontakten av D-typ ansluts bussanslutningsmodulens motkontakt. 23
SPCJ 3C3 Överströmsrelämodul Bruksanvisning och teknisk beskrivning B I > I >> I L1 I L2 I L3 IRF I > I n STEP 0.5 1.5 2.5 STEP 0.5 t > [ s] k 0.05 1.0 I >> I n 2.5 13 20 SG1 0 1 1 2 3 4 5 6 7 8 t >> [ s] 0.5 RESET 0.04 1.0 I > I >> 1309 SPCJ 3C3
1MRS 750305-MUM SV Utgiven 1996-03-18 Uppdaterad 2002-08-27 Upplaga D Granskad MK Godkänd OL SPCJ 3C3 Överströmsrelämodul Rätt till tekniska ändringar förbehålles Innehåll Egenskaper... 2 Funktionsbeskrivning (uppdaterad 1998-06)... 3 Blockschema... 4 Frontpanel... 5 Funktionsindikatorer (uppdaterad 1998-06)... 6 Inställningar... 6 Programmeringsomkopplare (uppdaterad 1998-06)... 7 Mätdata... 9 Registrerad information... 10 Huvudmeny och undermenyer för inställningar och register... 12 Ström-tid karakteristikor (uppdaterad 2002-08)... 13 Tekniska data (uppdaterad 1999-12)... 18 Händelsekoder... 19 Datakommunikationsparametrar (uppdaterad 1999-12)... 20 Felkoder... 23 Egenskaper Trefasigt lågströmssteg I> med konstanttideller inverttidkarakteristik Trefasigt högströmssteg I>> med momentan eller konstanttidkarakteristik Båda funktionsstegen är blockerbara med utifrån påförd blockeringssignal Numerisk presentation av mät- och inställningsvärden samt under funktion registrerade felstorhetsvärden Omfattande dubbelriktad datakommunikation mellan relä och överliggande system Kontinuerlig självövervakning omfattande såväl modulens hårdvara som dess mjukvara 2
Funktionsbeskrivning (uppdaterad 98-06) Överströmsrelämodulen SPCJ 3C3 kan fungera en-, två- eller trefasigt och den innehåller två överströmssteg, dvs. ett lågströmssteg I> och ett högströmssteg I>>. Överströmsstegen startar, om mätströmmen i någon av faserna överstiger inställningsnivån för steg I> resp. I>>. Det steg som startar avger en startsignal SS1 eller SS2 och samtidigt tänds det ifrågavarande stegets startindikator med gult sken. Om överströmssituationen är tillräckligt långvarig, beordrar det steg som startat utlösning genom att avge en utlösningssignal TS1 eller TS2. Det steg som har löst ut indikerar funktion genom att stegets funktionsindikator tänds med rött sken. Funktionsindikatorerna är minnesstyrda och kan programmeras att kvartså även när respektive skydd återgår. Funktionsindikatorn återställs med RESET-tryckknappen eller via SPA-bussen genom användning av kommandot V101 eller V102. Lågströmsstegets I> utlösningsfunktion kan blockeras genom att steget påförs en styrsignal BTS1. På motsvarande sätt kan högströmsstegets I>> utlösningsfunktion blockeras genom att steget påförs en styrsignal BTS2. Styrsignalernas konfiguration för erhållande av önskade blockeringsfunktioner bestäms med omkopplarna i omkopplargrupp SGB på relämodulens kretskort. Lågströmssteget I> kan ges antingen konstanttid- eller inverttidkarakteristik. Valet av funktionskarakteristik sker med omkopplaren SG1/3. Vid konstanttidkarakteristik kan funktionsfördröjningen t> väljas inom något av de tre inställningsområdena som väljs med omkopplarna SG1/1 och SG1/2. Om inverttidkarakteristik skall användas, står fyra olika grader av inversitet till förfogande. Önskad inversitet väljs med omkopplarna SG1/1 och SG1/2. Högströmsstegets funktionsfördröjning t>> är också inställbar. Även här kan funktionsfördröjningen väljas inom tre inställningsområden som väljs med omkopplarna SG1/7 och SG1/8. Normalt är vardera stegets funktionssignal självåtergående. Med omkopplaren SG1/4 kan dock vardera funktionssteget tilldelas självhållning. Härvid förblir utlösningssignalen i aktivt tillstånd efter att steget fungerat, trots att den felsignal, som gav upphov till funktionen, försvunnit. Funktionssteget återställs genom att man samtidigt trycker på STEP- och RESET-tryckknappen eller via SPA-bussen genom användning av kommandot V101 eller V102. Se även tabellen för omkopplargrupp SG3 i kapitel "Programmeringsomkopplare" på s. 9. Högströmsstegets inställningsvärde I>> kan temporärt dubbleras med ett automatiskt förfarande, som träder i kraft när skyddsobjekt kopplas in i nätet, dvs. vid ett sk. starttillstånd. Härigenom kan högströmssteget ges ett inställningsvärde, som är lägre än inkopplingsströmstöten för skyddsobjektet i fråga. Den automatiska dubbleringsfunktionen väljs med omkopplaren SG1/5. Starttillståndet definieras som en situation, där fasströmmarna inom en tidsrymd på 60 ms stiger från ett värde som understiger 0,12 x I> till ett värde som överstiger 3,0 x I>. Starttillståndet upphör, när strömmarna sjunker till en nivå under 2,0 x I>. Högströmssteget kan med omkopplaren SG1/6 ges antingen inställningsområdet 2,5 20 x I n eller området 0,5 4,0 x I n. Om det lägre området väljs, kommer överströmsmodulen att omfatta två i det närmaste identiska funktionssteg. I detta fall kan överströmsmodulen användas som lastbortkopplingsmodul med två strömsteg. Högströmssteget I>> kan helt ställas ur funktion genom att man ger steget inställningen, oändligt. Allmän information Start- och utlösningsindikatorerna på relämodulens frontpanel, utgångssignalerna TS1 och TS2 med självhållning samt registren 1 8 kan kvitteras på följande sätt: Kvittering av start- Kvittering av Radering av och utlösnings- utgångsrelä med registrerade indikatorer självhållning värden RESET x STEP & RESET x x x Parameter V101 x x Parameter V102 x x x STEP & SG3/1 = 1 x STEP & SG3/2 = 1 x x RESET & SG3/3 = 1 x x 3
Blockschema Fig. 1. Blockschema för överströmsmodulen SPCJ 3C3. I L1, I L2, I L3 Mätströmmar BS1, BS2, BS3 Utifrån kommande blockeringssignaler BTS1 Blockeringssignal för utlösningen hos steg I> BTS2 Blockeringssignal för utlösningen hos steg I>> SG1 Programmeringsomkopplargrupp på modulens frontpanel SG2 Programmeringsomkopplargrupp för funktionsindikatorerna SGB Blockerings- och startsignalernas programmeringsomkopplargrupp på modulens kretskort SS1 Startsignal för steg I> TS1 Utlösningssignal för steg I> SS2 Startsignal för steg I>> TS2 Utlösningssignal för steg I>> AR1, AR2 Startsignalerna för återinkopplingsfunktionerna Y Gul indikator, start R Röd indikator, funktion OBS! Alla överströmsmodulens in- och utgångssignaler har inte obetingat ledningsförts till plint hos varje skydd, som använder sig av denna modul. Vilka signaler som ledningsförts till plint framgår av det berörda skyddets anslutningsschema och signalschema. 4
Frontpanel Indikatorer för strömmätningen i fas L1, L2 och L3 Indikator och inställningsratt för I>-stegets startström Indikator och inställningsratt för funktionsfördröjningen t> eller tidfaktorn k för I>-steget Indikator och inställningsratt för I>>-stegets startström Indikator och inställningsratt för I>>-stegets funktionsfördröjning t>> B STEP I > I n 0.5 1309 I L1 I L2 I L3 1.5 0.5 t > [ s] k 0.05 1.0 I >> I n 2.5 t >> [ s] 13 0.5 2.5 20 I > I >> IRF STEP SG1 0 1 RESET 0.04 1.0 I > I >> 1 2 3 4 5 6 7 8 SPCJ 3C3 Förenklad symbol för relämodulen Indikator för självövervakningssystemet Teckenfönster för presentation av mät- och inställningsvärden etc. Avläsningstryckknapp Programmeringsomkopplargrupp SG1 Indikator för programmeringsomkopplargrupperna SG1, SG2 och SG3 Kvitteringstryckknapp Funktionsindikatorer Relämodulens typbeteckning Fig. 2. Överströmsmodulen SPCJ 3C3 sett framifrån. 5