SPAS 8 C Ledningsskyddsrelä Bruksanvisning och teknisk beskrivning f n = 50Hz 60Hz I n = A 5A ( I ) I n = 0,A A ( I 0 ) U n 00V...0V ( U ) U n = 00V/0V/0V ( U 0 ) 5 I > I L U I L U IRF B I > I L U I L U IRF Uo I o ϕ U o I IRF SPAS 8 C 80...65 V ~ 8...80 V U aux OPERATION INDICATORS U U U SPCS D SPCS D SPCS D6 0 0 0 I > Start I > Start U 0b > Start I > Start I > Start U 0b > Trip I > Trip I > Trip I 0 > Start / I >> Start I >> Start U 0 > Start 5 I >> Trip 5 I >> Trip I 0 > Trip / 6 I >>> Start 6 I >>> Start U 0 > Trip 7 I >>> Trip 7 I >>> Trip 5 I 0 > Start / 9 CBFP 9 CBFP U 0 > Start 6 I 0 > Trip / I > [ I n ] t > [ s] k I >> [ I n ] t >> [ s] ϕ b I >>> [ I n ] t >>> [ s] SGF SGB SGR RESET STEP I > [ I n ] t > [ s] k I >> [ I n ] t >> [ s] ϕ b I >>> [ I n ] t >>> [ s] SGF SGB SGR RESET STEP U RESET 0b > [ % ] STEP t b > [ s ] I 0 > [%] U 0 > [%] t > [ s ] I 0 > [%] U 0 > [%] t > [ s ] SGF SGB U 0 > Trip A CBFP TRIP TRIP SGR TRIP 055A RS Ser.No. 0A SPCS D 0B SPCS D 007A SPCS D6
MRS 7507-MUM SV Utgiven 997-0- Uppdaterad 00-0-6 Upplaga C Granskad GL Godkänd LN SPAS 8 C Ledningsskyddsrelä Rätt till tekniska ändringar förbehålles Innehållsförteckning Egenskaper... Användning... Funktionsbeskrivning... Anslutningar (uppdaterad 00-09)... Anslutningar för inkommande och utgående signaler... 6 Signalschema... 7 Funktionsindikatorer... 8 Ingångs-/utgångsmodul... 8 Matningsmodul... 9 Tekniska data (uppdaterad 00-0)... 9 Applikationsexempel (uppdaterad 00-09)... Provning... Underhåll och reparation... Reservdelar... Leveransalternativ... Beställningsnummer... Beställningsuppgifter... Montage och måttritningar... Den kompletta manualen för ledningsskyddsreläet SPAS 8 C innehåller förutom denna allmänna del även följande delmanualer: Riktade överströmsrelämodulerna SPCS D och SPCS D Riktad eller oriktad jordfelsrelämodul SPCS D6 Allmänna egenskaper hos SPC-relämoduler av D-typ MRS 7509-MUM SV MRS 750-MUM SV MRS 750056-MUM SV Egenskaper Riktat överströmsskydd med tre funktionssteg Minneskrets för tillförlitlig riktningsinformation vid närliggande trefasiga fel Känsligt, riktat jordfelsskydd med två steg eller nollpunktsspänningsskydd med tre steg Fem externa styringångar som möjliggör tex. omkoppling mellan huvud- och sekundärinställning Åtta fritt konfigurerbara utgångsreläer samt utgångsreläer för självövervakning och brytartillslag Utlösningskontakter för brytarutlösning Registrering av mätdata, som kan användas för analys av nätets tillstånd Överföring av data via seriekommunikationsbuss Kontinuerlig självövervakning och feldiagnosticering Läsning och skrivning av inställningsvärden via teckenfönstret och tryckknapparna på frontpanelen, via en PC med programvara för konfigurering, eller från högre systemnivåer via kommunikationssystemet. Användning Ledningsskyddsreläet SPAS 8 C är avsett att användas för riktat fasöverströmsskydd, riktat kortslutningsskydd och riktat jordfelsskydd. Reläet används oftast som överströmsskydd och jordfelsskydd för parallella ledningar och i nät med flera inmatningspunkter. Reläet fungerar också som selektivt kortslutningsoch jordfelsskydd för parallella ledningar mellan stationer och som ledningsskydd i sling- och masknät. De riktade reläerna kan dessutom användas för att förhindra den egna generatorn från att mata ut ström på den inkommande linjen efter att strömförsörjningen utifrån brutits.
Funktionsbeskrivning Ledningsskyddsreläet SPAS 8 C är ett sekundärrelä, som ansluts till ström- och spänningstransformatorerna i det nät som skall skyddas. Ledningsskyddsreläet innehåller tre relämoduler: två riktade överströmsrelämoduler typ SPCS D och SPCS D samt en riktad jordfelsrelämodul typ SPCS D6. Riktade överströmsrelämodulerna SPCS D och SPCS D De riktade överströmsrelämodulerna SPCS D och SPCS D är avsedda för en- eller tvåfasigt överströmsskydd. Om båda relämodulerna används tillsammans, fås ett trefasigt riktat överströmsskydd. Varje relämodul har tre överströmssteg: två riktade I>-, I>>-steg och ett oriktat I>>>-steg. Ett överströmssteg startar, då strömmen i någon av faserna överskrider inställningsvärdet för ifrågavarande steg och om riktad funktion valts, skall riktningsvillkoret för funktionen vara uppfyllt. Om steget fortfarande befinner sig i starttillstånd, då funktionsfördröjningen löper ut, löser det ut brytaren. Lågströmssteget I> kan ha inverttid- eller konstanttidkarakteristik, medan de högre strömstegen I>> och I>>> enbart fungerar med konstanttidkarakteristik. Funktionen hos de högre strömstegen kan blockeras med hjälp av programmeringsomkopplarna. Den riktade funktionen hos relämodulen baserar sig på mätning av fasvinkeln mellan fasströmmen och den motsatta huvudspänningen (tex. L och U ). För att säkerställa reläfunktionen vid närliggande trefasiga fel med extremt låg huvudspänning, används en minnesfunktion. Vid plötsliga spänningsbortfall förser minnesfunktionen skyddsalgoritmen med en tilläggsfunktionstid på,5 s för det riktade skyddet efter ett totalt spänningsbortfall (= spänningsnivån under 7 %). Vid brytartillslag mot ett trefasigt fel uppstår en situation där spänningen inte stiger till en sådan nivå att riktningen för strömmen kan bestämmas. I detta läge fungerar steg I>> utan att beakta riktningsvillkoret. Riktad jordfelsrelämodul SPCS D6 Den riktade jordfelsrelämodulen SPCS D6 omfattar två skyddssteg: ett känsligt steg I 0 > och ett grovt steg I 0 >. Startvärdet för frigivningsspänningen U 0b > är samma för både I 0 > och I 0 >. Relämodulen mäter jordströmmen I 0, nollpunktsspänningen U 0 och fasvinkeln mellan dessa. Ett jordfelssteg startar om jordströmmen och nollpunktsspänningen överskrider sina inställningsvärden och fasvinkeln befinner sig inom den angivna funktionssektorn ϕ b ± ϕ. Om dessa villkor är uppfyllda under den inställda funktionsfördröjningen, avger steget en utlösningssignal. Jordfelsrelämodulen SPCS D6 kan också konfigureras att fungera som nollpunktsspänningsrelä med tre skyddssteg. De båda jordströmsstegen ersätts då med två spänningssteg. De tre nollpunktsspänningsstegen mäter samma spänning, men kan ges olika startvärden och funktionsfördröjningar. Brytarfelsskydd Brytarfelsskyddet som finns integrerat i relämodulerna SPCS D, SPCS D och SPCS D6 kan användas som reservutlösningssystem för brytaren. Brytarfelsfunktionen är kopplad till utgångsreläet TS så, ifall utlösningen av den lokala brytaren misslyckas, kan utlösningssignalen TS kopplas till överliggande brytare. Obs! När ledningsskyddsrelä SPAS 8 C ledningsförts enligt anslutningsschemat i Fig., är funktionsriktningen "framåt" för den normala belastningsströmmen. Om reläet är avsett att lösa ut när strömmen börjar flöda i motsatt riktning till den normala belastningsströmmen, skall funktionsriktningen "bakåt" väljas med SGF-omkopplarna.
I Anslutningar (uppdaterad 0-09) SPAS 8 C RRES I/O BS BS U 0 I U (SPCS D6) IRF SS TS SS TS SS TS SS TS RRES I/O BS BS I> TS SS U (SPCS D) SS TS SS I/O IRF RRES BS SS BS I> U (SPCS D) IRF SS TS SS TS U U U I L I L I L U o I O U6 U U5 + - 00 V 00 V 00 V 5 A A 5 A A 5 A A 00/ 0/ 0 V 5 A A ~ X0 6 6 7 9 0 5 6 7 8 9 8 9 5 6 7 X 0 9 8 7 6 5 X0 6 6 X RRES BS BS/ U BS/ U BS/ U - (~) P U aux + (~) S S P n a dn da S S P P Forward N A L L L + + + + + + + + + 5 6 X X X 9 0 X X 7 8 X 5 6 X 5 6 X IRF SS TS SS TS SS TS SS TS + SPA-ZC_ + + I 0-0 - Rx Tx SERIAL PORT (SPA) Fig.. Anslutningsschema för ledningsskyddsreläet SPAS 8 C.
U aux TS TS SS SS IRF BS, BS, RRES U U U U U5 U6 SERIAL PORT SPA-ZC Rx/Tx Matningsspänning Utgångsreläer (av starkströmstyp) Utgångsreläer (signalreläer) Självövervakningssystemets utgångsrelä Styrsignaler Riktad överströmsrelämodul SPCS D Riktad överströmsrelämodul SPCS D Riktad jordfelsrelämodul SPCS D6 In/utgångsmodul Matningsmodul Ingångstransformatormodul Serieport Bussanslutningsmodul Anslutningspunkter för optokablar, Rx = mottagare, Tx = sändare X X0 6 I L 6 U aux Made in Finland = 6 IRF SS SS SS SS TS TS 6 5 0 9 8 7 6 5 Serial Port SPA 5 6 7 8 9 0 5 6 BS/U BS/U BS/U BS RRES TS TS 6 U I L 5 6 6 U 7 7 I L 8 9 U 9 0 5 X I 0 6 8 U 0 7 9 Fig.. Anslutningar hos ledningsskyddsrelä SPAS 8 C. 5
Anslutningar för inkommande och utgående signaler Kontakt- Kontakt- Funktion grupp intervall X0 - Fasström I L (5 A). Överströmsskydd - Fasström I L ( A). Överströmsskydd -5 Fasström I L (5 A). Överströmsskydd -6 Fasström I L ( A). Överströmsskydd 7-8 Fasström I L (5 A). Överströmsskydd 7-9 Fasström I L ( A). Överströmsskydd - Huvudspänning U (00 V). Riktat överströmsskydd. 6-7 Huvudspänning U (00 V). Riktat överströmsskydd. 9-0 Huvudspänning U (00 V). Riktat överströmsskydd. 5-6 Jordström I 0 ( A). Jordfelsskydd. (SPCS D6) 5-7 Jordström I 0 (0, A). Jordfelsskydd. (SPCS D6) 8-9 Nollpunktsspänning U 0 (00 V). Jordfelsskydd. (Märkspänning 0 V- och 0 V- kan även väljas) 6-6 Hjälpspänningsmatning. Likspänningens positiva pol ansluts till plint 6. Matningsspänningsområdet finns angivet på frontskylten. 6 Skyddsjord X - Styrsignal BS/U - Styrsignal BS/U 5-6 Styrsignal BS/U 7-8 Styrsignal BS 9-0 Styrsignal RRES --- Utgångsrelä TS (av starkströmstyp, plintarna och skall kopplas ihop om den dubbelpoliga anslutningen inte används) 5-6 Utgångsrelä TS (av starkströmstyp) X - Utgångsrelä TS (av starkströmstyp) - Utgångsrelä TS (av starkströmstyp) 5-6 Utgångsrelä SS 7-8 Utgångsrelä SS 9-0- Utgångsrelä SS - Utgångsrelä SS -5-6 Utgångsrelä IRF Skyddsreläet kopplas till den fiberoptiska databussen via en bussanslutningsmodul typ SPA- ZC 7 eller SPA-ZC, som ansluts till D- kontakten på reläets baksida. De fiberoptiska kablarna ansluts till motkontakterna Rx och Tx på modulen. Omkopplarna på bussanslutningsmodulen ställs i läge "SPA". 6
Signalschema Fig. illustrerar ledningsskyddsreläets interna signaler samt konfigureringen av dessa. Siffrorna i de små kvadraterna anger vilka omkopplare som skall användas för att förbinda styrsignalerna med de önskade funktionerna och för att konfigurera start- och utlösningssignalerna som önskade utgångssignaler eller startsignaler för återinkoppling. SGB SGB SGB SPCS D (U) SPCS D6 (U) SGB SGB SGB ϕ ϕ Io> Uo> Io> Uo> & & ϕ Uob> I>>> I> I>> SGF/8 Io> / Uo> Io> / Uo> t>>> t> t>> t> t> tb> SGR6 SGR5 SGR SGR SGR SGR SGF SGR SGR SGR SGR SGF SGR SGR SGR SGR SGR SGR SS 7 TS 6 5 SS 8 7 7 5 SS TS TS 5 5 5 5 5 5 SS 8 8 6 SS 6 6 6 6 6 6 TS 7 7 7 7 7 7 SS 8 8 8 8 8 8 TS TS SS TS SS TS SPAS 8 C X 6 5 X X 8 7 X 6 5 X SGB SGB SGB SPCS D (U) ϕ ϕ I>>> I> I>> t>>> t> t>> SGF SGR SGR SGR SGR SGF SGR SGR SGR SGR SGR SGR SS 7 TS 6 5 8 7 7 5 8 8 6 SS TS SS X X 0 9 X IL, IL,IL U,U,U Io Uo BS/U BS/U BS/U BS RRES Checksum SGR () () () (8) 5 (6) 6 () 7 (6) 8 (8) Fig.. Signalschema för ledningsskyddsreläet SPAS 8 C. 7
Funktionsindikatorer f n = 50Hz 60Hz I n = A 5A ( I ) I n = 0,A A ( I 0 ) U n 00V...0V ( U ) U n = 00V/0V/0V ( U 0 ) SPAS 8 C 5. Mätvärden, inställningsvärden samt startoch utlösningsdata indikeras i relämodulernas teckenfönster. Start och utlösning indikeras av den röda funktionskoden till vänster i teckenfönstret. Funktionskoderna förklaras i de enskilda relämodulernas manualer samt på ledningsskyddsreläets systempanel. 80...65 V ~ 8...80 V U aux OPERATION INDICATORS U U U SPCS D SPCS D SPCS D6 0 0 0 I > Start I > Start U 0b > Start I > Start I > Start U 0b > Trip I > Trip I > Trip I 0 > Start / I >> Start I >> Start U 0 > Start 5 I >> Trip 5 I >> Trip I 0 > Trip / 6 I >>> Start 6 I >>> Start U 0 > Trip 7 I >>> Trip 7 I >>> Trip 5 I 0 > Start / 9 CBFP 9 CBFP U 0 > Start 6 I 0 > Trip / U 0 > Trip A CBFP Startindikeringarna kan programmeras så att de kvarstår även då steget återgår. Normalt återgår de startindikerande siffrorna automatiskt, medan utlösningskoderna måste återställas med hjälp av tryckknappen RESET. TRIP-indikatorn nedtill på frontpanelen används för att indikera utlösning. Signalerna BS, BS och RRES kan konfigureras så att de automatiskt återställer utlösningsindikatorerna. En funktionsindikator som lämnats oåterställd påverkar inte relämodulens funktion.. Mät- och inställningsvärden som presenteras i teckenfönstret identifieras med hjälp av de gula LED-indikatorerna på frontpanelen. 055A RS Ser.No. Fig.. Frontpanelen hos ledningsskyddsreläet SPAS 8 C.. Den gröna LED-indikatorn U aux på systempanelen tänds när matningsenheten fungerar.. Ett bestående fel som upptäcks av självövervakningssystemet indikeras av IRF-indikatorn samt en felkod i teckenfönstret hos ifrågavarande relämodul. Felkoden bör alltid antecknas för underlättande av reparation och underhåll. En detaljerad beskrivning av funktionsindikatorerna ges i de enskilda relämodulernas manualer. In/utgångsmodulen In/utgångsmodulen i ledninsskyddsreläet SPAS 8 C är placerad i bakre delen av reläet i samma riktning som moderkortet. För att kunna avlägsna modulen, måste fästskruvarna lösgöras. Vidare måste lockets skyddsjordsledare samt bandkabeln till moderkortet lösgöras. In/utgångsmodulen innehåller utgångsreläerna (8 st + IRF), reläernas styrkretsar, elektronikkretsarna för de fem externa styringångarna och D- kontakten som krävs för seriekommunikationen. In/utgångsmodulens ingångs- och utgångssignaler förbinds med moderkortet med hjälp av en bandkabel. Utgångssignalerna SS SS, TS TS och TS från modulerna styr ett utgångsrelä med samma beteckning. De olika stegens funktion är inte bunden till något speciellt utgångsrelä utan kan programmeras till det utgångsrelä man önskar. Det bör dock noteras att utgångsreläerna TS, TS, TS och TS kan användas för brytarmanövrering. En detaljerad beskrivning av omkopplargruppernas konfiguration ges i de enskilda relämodulernas manualer. De externa styringångarnas funktion väljs med hjälp av relämodulernas omkopplare. Styringångarna kan användas för att blockera ett eller flera skyddssteg, för att återställa skyddsreläer i självhållning, för att välja sekundärinställningar, etc. 8
Matningsmodulen Matningsmodulen bildar de spänningar som relämodulerna och hjälprelämodulen behöver. Matningsmodulen ligger bakom skyddsreläets systempanel och kan dras ut efter det att systempanelen avlägsnats. Matningsmodulen finns i två utföranden: SPGU 0A - märkspänning U n = 0/0/0/0 V vs U n = 0/5/0 V ls - matningssområde U = 80 65 V vs/ls SPGU 8B - märkspänning U n = /8/60 V ls - matningsområde U = 8 80 V ls Matningsområdet hos den matningsmodul som finns monterad i reläet är angivet på reläets systempanel. Matningsmodulen är en transformatorkopplad likspänningsomformare av flyback-typ med primärsidan och sekundärsidan galvaniskt separerade. Primärsidan skyddas med en säkring, F, på modulens kretskort. Säkringen som används i SPGU 0A är A (trög) och den som används i SPGU 8B är A (trög). Den gröna LED-indikatorn U aux på frontpanelen tänds när matningsmodulen är i funktion. Övervakningen av spänningarna som matar elektronikkretsarna finns integrerad i relämodulerna. Om sekundärspänningen avviker mera än 5 % från sitt märkvärde, avger självövervakningssystemet en larmsignal. Tekniska data (uppdaterad 00-0) Mätingångar Märkström I n A 5 A Kontakter X0/- X0/- X0/-6 X0/-5 X0/7-9 X0/7-8 X0/5-7 X0/5-6 Termisk strömbelastbarhet - kontinuerligt A 0 A - under 0 s 5 A 00 A - under s 00 A 500 A Dynamisk belastbarhet - halvvågsvärde 50 A 50 A Ingångsimpedans <00 mω <0 mω Spänningsingångar Märkspänning U n, valbar 00 V (0 V/0 V) Kontakter X0/-, 6-7, 8-9 Kontinuerlig spänningsbelastbarhet x U n Märklast vid U n <0,5 VA Utgångskontakter Utlösningskontakter Kontakter - märkspänning 50 V vs/ls - kontinuerlig strömbelastbarhet 5 A - slutförmåga och belastning i 0,5 s 0 A - slutförmåga och belastning i s 5 A Brytförmåga vid likström när lastens tidskonstant L/R 0 ms vid manöverspänningarna - 0 V ls A - 0 V ls A - 8 V ls 5 A X/5-6,--- X/-, - 9
Signalkontakter Kontakter X/5-6,7-8, 9-0- X/-,-5-6 X/-,- - märkspänning 50 V vs/ls - kontinuerlig strömbelastbarhet 5 A - slutförmåga och belastning i 0,5 s 0 A - slutförmåga och belastning i s 8 A Brytförmåga vid likström när lastens tidskonstant L/R 0 ms vid manöverspänningarna - 0 V ls 0,5 A - 0 V ls 0,5 A - 8 V ls A Externa styringångar Blockering/styrning (BS/U, U, U) - kontakter X/-, -, 5-6 Brytarlägesdata (BS) - kontakt X/7-8 Återinkopplingsstyrning (RRES) - kontakter X/9-0 Extern styrspänning - spänningsområde 8 50 V ls eller 80 50 V vs Strömförbrukning vid aktiverad styringång 0 ma Hjälpspänningsmatning Matningsmoduler och matningsområden: SPGU 0A - märkspänning U n = 0/0/0/0 V vs U n = 0/5/0 V ls - matningssområde U = 80 65 V vs/ls SPGU 8B - märkspänning U n = /8/60 V ls - matningsområde U = 8 80 V ls Effektbehov i vila/under arbete 0 W/5 W Riktade överströmsrelämodulerna SPCS D och SPCS D - se "Tekniska data" i manualen för ifrågavarande modul. Riktad jordfelsrelämodul SPCS D6 - se "Tekniska data" i manualen för ifrågavarande modul. 0
Datakommunikation Överföringssätt Fiberoptisk seriebuss Teckenkod ASCII Valbar överföringshastighet 800 Bd eller 9600 Bd Elektrisk/optisk bussanslutningsmodul med hjälpspänningsmatning från värdreläet - för optokablar med plastkärna SPA-ZC BB - för optokablar med glasfiberkärna SPA-ZC MM Elektrisk/optisk bussanslutningsmodul med hjälpspänningsmatning från värdreläet eller en extern spänningskälla - för optokablar med plastkärna SPA-ZC 7 BB - för optokablar med glasfiberkärna SPA-ZC 7 MM Isolationsprov *) Isolationsprovspänning enligt IEC 6055-5 Stötprovspänning enligt IEC 6055-5 Isolationsresistans enligt IEC 6055-5 kv, 50 Hz, min 5 kv,,/50 µs, 0,5 J >00 MΩ, 500 Vdc EMC-prov CE-märkt och testad enligt EN 5008- EN 5008- Elektromagnetisk kompatibilitet *) Högfrekvent provspänning ( MHz) enligt IEC 6055-- - längsspänning,5 kv - tvärspänning,0 kv Statisk urladdning enligt IEC 6055-- och IEC 6000-- - kontakturladdning 6 kv - lufturladdning 8 kv Snabba transienter enligt IEC 6055-- och IEC 6000-- - matningsingångar kv - I/O-ingångar kv Mekaniskt prov Vibrationsprov (IEC 6055--) klass Slagprov (IEC 6055--) klass Omgivningsförhållanden Drifttemperaturområde -0 +55 C Transport- och lagringstemperaturområde -0 +70 C Temperaturens inverkan på reläets funktionsvärden inom specificerat drifttemperaturområde <0, %/ C Värme- och fukttest, cykliskt enl. IEC 60068--0 +5 55 C, r.h. >9 %, 6 cykler Höljets kapslingsklass vid infällt montage IP 5 Reläets vikt vid fullt bestyckat relä 6 kg *) Proven gäller inte serieporten, som används uteslutande för bussanslutningsmodulen.
-+ Applikationsexempel Exempel. Riktat överströmsoch jordfelsskydd för parallella ledningar och samlingsskenesystem. (uppdaterad 0-09) S S P P FORWARD 0 - CBFP n a A N da dn L L L I 0 + + - I 00 V 00 V 00 V 5 A A 5 A A 5 A A 0/ 0/ 00 V 5 A A X0/ X0/ X0/6 X0/7 X0/9 X0/0 X0/ X0/ X0/ X0/ X0/5 X0/6 X0/7 X0/8 X0/9 X0/8 X0/9 X0/5 X0/6 X0/7 X/0 X/9 X/8 X/7 X/6 X/5 X/ X/ X/ X/ U6 U U U I L I L I L U 0 I 0 U RRES BS BS/U BS/U I / O BS/U SERIAL PORT U aux (~) + - (~) X0/6 X0/6 X0/6 U5 ~ I L, I L U, U I L, I L U, U U (SPCS D) IRF SS SS SS I> TS BS/U TS BS RRES I / O U (SPCS D) IRF SS SS SS I> TS BS/U TS BS RRES U (SPCS D6) BS/U BS RRES U 0 I I / O IRF SS SS SS SS TS TS TS TS I / O X/ X/5 IRF + X/6 SS SS SS SS TS TS TS + + + + + + + X/ X/ Uo-alarm X/9 X/0 X/ Uo-deblock X/7 X/8 OC alarm X/5 X/6 EF alarm X/ X/ CBFP X/ X/ X/5 X/6 EF trip + + SPAS 8 C TS + X/ X/ X/ X/ Fig. 5. Ledningsskyddsrelä SPAS 8 C som skydd för det inmatande facket
Parallella ledningar I anslutningsschemat på föregående sida presenteras ledningsskyddsrelä SPAS 8 C som använts på elstationens inkommande matning. Denna tillämpning kan användas för skydd av parallella ledningar, såsom i Fig. 6. När parallella ledningar används, skall riktade reläer användas vid den mottagande stationen, medan oriktade reläer är tillräckliga som skydd vid den matande stationen. Selektivitet uppnås genom att ställa in de riktade reläerna så att de övervakar in mot ledningen samt genom att ge dem lägre tids- och ströminställningar än de oriktade reläerna. SPAS 8 C SPAS 8 C Eftersom ledningsskyddsrelä SPAS 8 C innehåller tre överströmssteg och en mångsidig jordfelsrelämodul, kan ett relä användas som överströms- och jordfelsskydd för samlingsskenesystem och parallella ledningar. Eventuella likströmskomponenter behöver inte beaktas i strömsinställningen, eftersom asymmetrin inte påverkar känsligheten hos startfunktionerna pga. topp-till-topp -mätningen. Fig. 6. Riktade ledningsskyddsreläer använt för skydd av parallella ledningar Riktade överströmsrelämodulerna SPCS D och SPCS D De riktade överströmsstegen I> ställs in för övervakning in mot ledningen, dvs. stegen ställs in med omkopplarna SGF så att de får motsatt funktionsriktning. När konstanttidfunktion används, skall de riktade överströmsstegen I> ha minst 50 ms kortare funktionstid än de oriktade stegen. Ströminställningarna för de riktade stegen, som fungerar i "backriktningen", skall normalt vara 50 % av ledningens normala belastning. De riktade överströmsstegen I>> används som kortslutningsskydd för samlingsskenesystemet. Vid behov kan det oriktade överströmsteget I>>> även användas som reservskydd för samlingsskenesystemets utgående ledningar. I exempel har konstanttidfunktion använts, men inverttidfunktion kan också användas för överströmssteg I>. Riktad eller oriktad jordfelsrelämodul SPCS D6 I nätet som illustreras i detta exempel, används relämodulen SPCS D6 som jordfelsskydd för samlingsskenesystemet och som reservjordfelsskydd för de utgående ledningarna. Ett jordfel någonstans i det galvaniskt anslutna nätet orsakar nollpunktsspänning. Relämodulens SPCS D6 nollpunktsspänningsskydd mäter denna nollpunktsspänning från spänningstransformatorernas öppna deltakoppling. Relämodulens jordfelssteg U 0b > indikerar om begynnande jordfel. Normalt är nollpunktsspänningen i ett friskt isolerat nät mycket liten, tom. mindre än % av det maximala nollpunktsspänningsvärdet, varvid nollpunktssteget kan ges ett lågt inställningsvärde. Startsignalen för jordfelssteget U 0b > kan användas för att upphäva blockeringen av ledningens jordströmmätande reläer. För att undvika att jordfelsreläet fungerar i onödan under en kortslutning eller när en motor har startat, kan utlösningen av utgående ledningarnas oriktade jordfelsreläer vara blockerad. Om de utgående ledningarna har försetts med riktade jordfelsreläer, behövs ingen separat blockering. Utlösningssignalen för U 0b >-steget används som larmsignal för högohmiga jordfel (jordfel som inte upptäckts av någon annan skyddsenhet). Nollpunktsspänningsstegen U 0 > och U 0 > används för att skydda samlingsskenesystemet och som ett oselektivt reservskydd för ledningens jordfelsskydd. Steg U 0 > kan användas för frånslag av samlingsskenesystemets brytare eller för att frånskilja ledningsdel(ar) som är mest utsatt(a) för fel. Om felet kvarstår trots att steget löst ut, öppnar steg U 0 > den inkommande ledningens brytare slutligt.
I det fall som beskrivs i exempel kan omkopplarna hos ledningsskyddsreläet SPAS 8 C konfigureras på följande sätt: Konfigurering av SPCS D och SPCS D Omkopplar- Seriekomm. Kontroll- Funktion grupp parameter summa SGF S8 00 Konstanttidkarakteristik, brytarfelsskyddet i funktion, I>> riktat SGF S9 0 Autom. återställning av startindikatorerna, I>>> ej i bruk SGB S0 000 Ingen blockering/manövrering via signalen BS SGB S 000 Ingen blockering/manövrering via signalen BS SGB S 000 Ingen blockering/manövrering via signalen RRES SGR S 70 I>- och I>>-utlösning länkas till TS (utlösning) I>- och I>>-utlösning länkas till SS (utlösning) SGR S 8 Utlösningssignalen för steg I>>> har länkats till utgångskontakt SS Konfigurering av SPCS D6 Omkopplar- Seriekomm. Kontroll- Funktion grupp parameter summa SGF S9 8 Har konfigurerats som en nollpunktsspänningsmodul med tre steg. SGF S50 000 U 0 >-stegets återställningstid = 80 ms, märkspänning U 0 = 00 V SGF S5 00 Signalerna TS och TS styr TRIP-indikatorn SGF S5 06 TS startar brytarfelsskyddet SGF5 S5 000 Ingen återinkoppling SGB S5 000 Ingen blockering/manövrering via signalen BS SGB S55 000 Ingen blockering/manövrering via signalen BS SGB S56 000 Ingen blockering/manövrering via signalen RRES SGR S57 00 U 0b >-start länkas till utgångskontakterna SS SGR S58 00 U 0b >utlösning länkas till utgångskontakterna SS SGR S59 000 U 0 >-start länkas inte till utgångskontakterna SGR S60 096 U 0 >-utlösning länkas till utlösningskontakten TS och SS SGR5 S6 000 U 0 >-start länkas inte till utgångskontakterna SGR6 S6 096 U 0 >-utlösning länkas till utlösningskontakterna TS och SS
SGB SGB SGB SPCS D (U) SPCS D6 (U) SGB SGB SGB SGB SGB SGB SPCS D (U) ϕ ϕ ϕ Io> Uo> Io> Uo> & & ϕ ϕ Uob> I>>> I> I>> I>>> I> I>> SGF/8 Io> / Uo> Io> / Uo> t> t>> t>>> t> t>> t>>> t> t> tb> SGR6 SGR5 SGR SGR SGR SGR SGF SGR SGR SGR SGR SGF SGR SGR SGR SGR SGR SGR SGF SGR SGR SGR SGR SGF SGR SGR SGR SGR SGR SGR SS 7 SS 7 TS 6 5 TS 6 5 SS 8 7 7 5 SS 8 7 7 5 TS TS 5 5 5 5 5 5 SS 8 8 6 SS 8 8 6 6 6 6 6 6 6 TS 7 7 7 7 7 7 SS 8 8 8 8 8 8 TS SS TS SS TS SS TS SS TS SPAS 8 C X EF-alarm 6 5 X X CBFP X 0 9 Uo-deblock X TRIP X 8 7 OC-alarm X 6 5 EF-trip Uo-alarm X IL, IL,IL U,U,U Io Uo BS/U BS/U BS/U BS RRES Checksum SGR () () () (8) 5 (6) 6 () 7 (6) 8 (8) Fig. 7. Konfigurering av interna signaler i ledningsskyddsrelä SPAS 8 C, applikationsexempel Obs! Konfigurationen i Fig. 7 är ej förinställd vid leverans av reläet. 5
När omkopplarna ställts in som i Fig. 7, har utgångskontakterna i ledningsskyddsrelä SPAS 8 C följande funktioner: Kontakt Relä Funktion X/- SS Jordfel som upptäcks av det fördröjda larmsteget U 0b > X7- TS Brytarfelsskydd X/9- SS Blockeringssignal till ledningarnas jordfelsreläer X/- TS Brytarens utlösningssignal (inkommande fack) X/7-8 SS Larmsignal, överströmsutlösning X/5-6 TS U 0b >-utlösningssignal för samlingsskenesystemets brytare eller ledningar mest utsatta för fel X/5-6 SS Larmsignal, jordfelsutlösning X/- TS Ej i bruk 6
-+ Exempel Riktat överströmsoch jordfelsskydd för utgående linje, spoljordat nät. (uppdaterad 0-09) CBFP BLOCK A L L L 0 - n a N da dn S S P P P P S S FORWARD I + 0 + - I 00 V 00 V 00 V 5 A A 5 A A 5 A A 0/ 0/ 00 V 5 A A X0/ X0/ X0/6 X0/7 X0/9 X0/0 X0/ X0/ X0/ X0/ X0/5 X0/6 X0/7 X0/8 X0/9 X0/8 X0/9 X0/5 X0/6 X0/7 X/0 X/9 X/8 X/7 X/6 X/5 X/ X/ X/ X/ U6 U U U I L I L I L U 0 I 0 U RRES BS BS/U BS/U I / O BS/U SERIAL PORT (~) + U aux - (~) X0/6 X0/6 X0/6 U5 ~ I L, I L U, U I L, I L U, U U (SPCS D) IRF SS SS SS I> TS BS/U TS BS RRES BS/U BS RRES U (SPCS D6) BS/U BS RRES U 0 I I / O U (SPCS D) IRF SS SS SS I> TS TS I / O IRF SS SS SS SS TS TS TS TS I / O X/ X/5 IRF + X/6 SS SS SS SS TS TS TS + + + + + + + X/ X/ BLOCK X/9 X/0 X/ CBFAIL X/7 X/8 OC alarm X/5 X/6 EF alarm X/ X/ + CBFP X/ X/ X/5 X/6 + + SPAS 8 C TS + X/ X/ X/ X/ Fig. 8. Ledningsskyddsrelä SPAS 8 C som skydd för utgående linje i spoljordat nät 7
Riktad överströmsrelämodul SPCS D och SPCS D Överströmsrelämodulerna SPCD D och SPCS D innehåller tre överströmssteg. Genom att använda alla tre steg och ge varje steg ett eget funktionsvärde och en egen funktionsfördröjning kan man uppnå god selektivitet med korta funktionsfördröjningar. Kortslutningsskyddets funktion är baserat på blockeringar mellan skyddsnivåerna. Detta betyder att när I>>>-steget hos överströmsrelämodulen i den utgående ledningen startar, avger det samtidigt en blockeringssignal till I>>-steget hos överströmsmodulen i den inkommande ledningen. Ifall ingen blockeringssignal erhålls, tolkar överströmsrelämodulen i den inkommande ledningen situationen så att felet ligger inom det egna skyddsområdet och löser ut brytaren. Sålunda är det alltså möjligt att använda en minimifunktionsfördröjning på 0 ms vid fel i samlingsskenesystemet. Överströmssteg I> används som ett riktat steg i "framriktningen". I detta exempel har konstanttidkarakteristik använts, men även inverttidkarakteristik kan användas. Det inställda strömvärdet för steg I> skall sträcka sig fram till nästa skyddssteg. Även överströmssteg I>> används som ett riktat steg med samma riktning som steg I>. Strömvärdet för steg I>> skall ställas in så att det löser ut vid kortslutningar nära stationen. Dessutom används starten av steg I>> för att blockera den inkommande ledningens skydd, om felet ligger på den utgående linjen. Det oriktade överströmsteget I>>> används inte i detta exempel. Överströmssteg I>>> skall användas som reservskydd, när långa funktionstider krävs för de riktade stegen. Stegen I> och I>> kan bestämma riktningen för strömmen ungefär,5 s efter ett totalt spänningsbortfall. Om en utlösningssignal under en felsituation inte fås inom,5 s efter ett spänningsbortfall, utförs utlösningen oriktat av överströmssteg I>>>. Det riktade elementet i varje fasström bestämmer riktningen för strömmen genom att mäta fasskillnaden mellan strömmen och den motsatta huvudspänningen. Eftersom reläet i det här fallet används för att skydda en linje där nätets jordningspunkt är på den matande sidan av reläet, skall den valda basvinkeln vara 0 så som i Fig. 9. No operation U -80 U I L ϕ Forward direction ϕ b =-0 U +80 Fig. 9. Det riktade elementet i fas L ϕ b U Riktad eller oriktad jordfelsrelämodul SPCS D6 I det spoljordade nätet som illustreras i detta exempel, används relämodulen SPCS D6 som riktat jordfelsskydd för de utgående linjerna. Riktade jordfelsreläer rekommenderas också då nätkonfigurationen ofta ändras eller då hög känslighet krävs. Ett riktat jordfelsrelä gör det möjligt att upptäcka jordfel med felresistanser på flera tusen ohm i luftledningar. Känsligheten påverkas inte av att nätet blir större i samband med ändrad nätkonfiguration, eftersom jordfelsströmmen i en felbehäftad linje har motsatt riktning jämfört med jordfelsströmmen i en frisk utgående linje. Basvinkeln i relämodulen SPCS D6 kan inställas på 0, -0, -60 eller -90. Om nätet som skall skyddas är spoljordat eller jordat via ett motstånd, används basvinkeln 0. I ojordade nät väljs basvinkeln -90. Basvinkeln (0 /-90 ) kan också väljas via en yttre manöversignal, BS eller BS, så att den automatiskt bestäms av nätets jordningssituation. När manöverspänningen är ansluten, är basvinkel ϕb = -90. Jordfelsrelämodulens känsliga steg I 0 > måste ges tillräckligt lågt startvärde för att kraven på känslighet enligt säkerhetsföreskrifterna skall uppfyllas. De krav som ställs på snabbheten tillgodoses i första hand genom I 0 >-stegets funktionsfördröjning. 8
I det fall som beskrivs i exempel kan omkopplarna hos ledningsskyddsreläet SPAS 8 C konfigureras på följande sätt: Konfigurering av SPCS D och SPCS D Omkopplar- Seriekomm. Kontroll- Funktion grupp parameter summa SGF S8 00 Konstanttidkarakteristik, brytarfelsskyddet i funktion, I>> riktat SGF S9 0 Autom. återställning av startindikatorerna, I>>> ej i bruk SGB S0 000 Ingen blockering/manövrering via signalen BS SGB S 000 Ingen blockering/manövrering via signalen BS SGB S 000 Ingen blockering/manövrering via signalen RRES SGR S 70 I>-utlösning länkas till TS (utlösning) I>- och I>>-start länkas till utgångskontakt SS I>>-utlösning länkas till TS (utlösning) SGR S 000 Ej i bruk Konfigurering av SPCS D6 Omkopplar- Seriekomm. Kontroll- Funktion grupp parameter summa SGF S9 00 Jordfelsstegen I 0 > och I 0 > fungerar i framåtriktning, basvinkel ϕb = 0. SGF S50 000 I 0 >/U 0 >-stegens återställningstid = 80 ms, märkspänning U 0 = 00 V, ϕ = ±80 SGF S5 008 Signalen TS styr TRIP-indikatorn SGF S5 06 Jordfelsskyddets U 0 -villkor i bruk, TS startar brytarfelsskyddet SGF5 S5 000 Ingen återinkoppling SGB S5 000 Ingen blockering/manövrering via signalen BS SGB S55 000 Ingen blockering/manövrering via signalen BS SGB S56 000 Ingen blockering/manövrering via signalen RRES SGR S57 000 U 0b >-start länkas inte till utgångskontakterna SGR S58 000 U 0b >utlösning länkas inte till utgångskontakterna SGR S59 000 I 0 >-start länkas inte till utgångskontakterna SGR S60 07 I 0 >-utlösning länkas till utlösningskontakten TS och SS SGR5 S6 000 I 0 >-start länkas inte till utgångskontakterna SGR6 S6 07 I 0 >-utlösning länkas till utlösningskontakterna TS och SS 9
SGB SGB SGB SPCS D (U) SPCS D6 (U) SGB SGB SGB ϕ ϕ Io> Uo> Io> Uo> & & ϕ Uob> I>>> I> I>> SGF/8 Io> / Uo> Io> / Uo> t>>> t> t>> t> t> tb> SGR6 SGR5 SGR SGR SGR SGR SGF SGR SGR SGR SGR SGF SGR SGR SGR SGR SGR SGR SS 7 TS 6 5 SS 8 7 7 5 TS 5 5 5 5 5 5 SS 8 8 6 6 6 6 6 6 6 TS 7 7 7 7 7 7 SS 8 8 8 8 8 8 TS TS SS TS SS TS SPAS 8 C X EF-alarm 6 5 X X 8 7 OC-alarm X 6 5 TRIP X SGB SGB SGB SPCS D (U) ϕ ϕ I>>> I> I>> t>>> t> t>> SGF SGR SGR SGR SGR SGF SGR SGR SGR SGR SGR SGR SS 7 TS 6 5 SS 8 7 7 5 TS SS 8 8 6 SS TS SS X CBFP X 0 9 X IL, IL,IL U,U,U Io Uo BS/U BS/U BS/U BS RRES Checksum SGR () () () (8) 5 (6) 6 () 7 (6) 8 (8) Fig. 0. Konfigurering av interna signaler i ledningsskyddsrelä SPAS 8 C, applikationsexempel Obs! Konfigurationen i Fig. 0 är ej förinställd vid leverans av reläet. 0
Provning Reläet bör genomgå regelbunden provning i enlighet med nationella bestämmelser och föreskrifter, enligt relätillverkarens rekommendation vart femte år. Provningen bör helst utföras som primärprovning, vilket omfattar hela skyddskedjan från mättransformatorerna till brytarna. Alternativt kan provningen ske i form av sekundärprov. I detta fall måste reläet frånkopplas under provningen. Det är dock skäl att även kontrollera tillståndet hos signal- och utlösningskretsarna. Obs! Strömtransformatorernas sekundärkretsar får under inga som helst omständigheter vara öppna när reläet frånkopplas eller medan provningen pågår. Provningarna utförs med reläets normala inställningar och mätingångar. Vid behov kan reläet testas även med andra inställningsvärden. Eftersom relämodulernas inställningar varierar beroende på användningsobjekt, ges här endast en allmän beskrivning av provningsförfarandet. Proven kan utföras med normala ström- och spänningsmatningar samt normala instrument för mätning av ström, spänning och tid. Under provningens gång registrerar reläet strömmar, spänningar och reläfunktioner. Om den registrerade informationen används för insamling av information under längre tidsperioder (tex. räkneverk för återinkopplingar), bör dessa register läsas innan provningen påbörjas. Efter provningen nollställs registren. Det kan vara nödvändigt att ändra reläinställningarna under provningen. För att säkerställa att återinställningen av reläet blir korrekt, rekommenderas ett PC-program för avläsning av inställningsvärdena före provningen. Provning av de riktade överströmsrelämodulerna SPCS D och SPCS D Allmänt De skyddssteg som är i användning (I>, I>> och I>>>) provas enligt följande: - startvärde (högströmsstegen för alla tre faser) - starttid - utlösningstid - utlösningsindikering, utgångsreläernas funktion och larm - brytarfelsskydd (CBFP) Startvärde Provningen av de riktade stegen utförs så att strömmen och spänningen matas samtidigt till reläet. För att möjliggöra en reläfunktion, skall fasvinkeln mellan strömmen och spänningen ligga inom den valda funktionssektorn för reläet. Provningen påbörjas med att mata spänning till reläet och sedan provas startvärdet genom att strömmen höjs gradvis, med början från noll, tills reläet startar. Det strömvärde som krävs för start registreras. Värdet bör ligga inom de tillåtna gränserna. För att testa återgångsförhållandet, om så är nödvändigt, höjs strömmen först tills reläet startar och därefter sänks strömmen tills reläet återgår. Vid provning av de högre strömstegen hos reläer med flera skyddssteg kan det uppstå problem med de lägre strömstegen. Det kan då vara nödvändigt att blockera eller fördröja funktionen hos de lägre strömstegen för att provningen skall kunna genomföras. Provningen bör inledas från det högsta strömsteget. Fördelen med denna metod är att de ursprungliga inställningsvärdena måste återinställas, för att provningen skall lyckas. Start- och utlösningstider En ström på,5 gånger stegets inställningsvärde påförs reläet, varvid funktionsfördröjningen, dvs. tiden från det att strömställaren sluts tills dess reläet fungerar, mäts. Funktionsfördröjningen bör ligga inom de tillåtna gränserna, förutom i det fall att den påförda strömmen är lägre än gånger inställningsvärdet. I så fall lägger skyddsalgoritmen ca 0 ms till funktionsfördröjningarna. Vid behov kan inverttidmätningarna utföras med olika matningsspänningar, tex. gånger och 0 gånger inställningsvärdet. Återställningstiden mäts från det att strömställaren öppnats tills dess reläet återgår.
Provning av den riktade jordfelsrelämodulen SPCS D6 Allmänt Provningen av de använda skyddsstegen (U 0b >, U 0 >/I 0 > och U 0 >/I 0 >) omfattar: - startvärde (s) - starttid - utlösningstid - utlösningsindikering, utgångsreläfunktion och larmsignaler - brytarfelsskydd Startvärde U 0b >-stegets startvärde mäts genom en gradvis höjning av spänningen. Spänningen höjs från 0 V tills reläet startar, varvid startvärdet registreras. Det registrerade värdet måste ligga inom de tillåtna toleranserna. Steget U 0 >/I 0 > och U 0 >/I 0 > testas på samma sätt som U 0b >-steget, ifall de används som U 0 - steg. I annat fall matas spänningen och strömmen samtidigt till reläet. Spänningen höjs över sitt inställningsvärde, varefter strömmen höjs tills reläet startar. Startströmmens värde registreras. Sedan höjs strömmen på motsvarande sätt över sitt inställningsvärde varpå spänningen höjs tills reläet startar. Startvärdet registreras. Funktionen hos U 0 >/I 0 >-steget och U 0 >/ I 0 >-steget kan vara riktad eller oriktad. Om ett skyddssteg är riktat, måste fasvinkeln mellan den ström och den spänning som skall påföras reläet vara lika med reläets basvinkel för att reläet skall fungera. Den riktade funktionen kan testas på så sätt att spänningen och strömmen höjs över sina inställningsvärden, varefter fasvinkeln ändras tills dess att reläet startar och återgår. Återgångsförhållandet testas genom att reläet påförs en spänning och en ström som är högre än inställningsvärdena. Därefter minskas strömmen tills reläet återgår. Start- och utlösningstider Reläet påförs en spänning och/eller ström på cirka,5 ggr skyddsstegets inställningsvärde. Därefter mäts funktionsfördröjningen, dvs. tiden från det att strömställaren sluts tills dess att reläet fungerar. Utlösningstiderna bör ligga inom tillåtna gränser, förutom i det fall att den påförda strömmen är mindre än gånger inställningsvärdet. I detta fall sätter skyddsalgoritmen cirka 0 ms till funktionsfördröjningarna. Återställningstiden är tiden från det att strömställaren öppnas tills dess att reläet återgår. Underhåll och reparation Då ledningsskyddsreläet används under de förhållanden som specificeras i "Tekniska data", är det praktiskt taget underhållsfritt. Reläet innehåller inga komponenter som kan utsättas för fysiskt eller elektriskt slitage under normala driftsförhållanden. Om omgivningsförhållandena på uppställningsplatsen avviker från specifikationerna, t.ex. vad beträffar temperatur, luftfuktighet o.dyl., eller om luften innehåller kemiskt aktiva gaser eller damm, bör reläet granskas visuellt i samband med provningen av reläet. Speciell uppmärksamhet bör då fästas vid följande: - tecken på mekanisk skada på relähölje och kontakter - damm inne i reläet; avlägsnas med tryckluft - tecken på korrosion på kontakter, hölje eller inne i reläet Om reläet uppvisar störningar i funktionen eller om funktionsvärdena avviker från de specificerade, rekommenderas en genomgång av reläet. Mindre åtgärder tex. byte av en relämodul, kan utföras av kunden, men alla större reparationer, inklusive ingrepp i elektroniken, måste överlåtas åt tillverkaren. Tillverkaren eller hans närmaste representant står gärna till tjänst med närmare information om kontroll, reparation och omkalibrering av reläet. Skyddsreläet innehåller kretsar som är känsliga för elektrostatisk urladdning. Om det är nödvändigt att avlägsna en relämodul, försäkra dig om att du har samma potential som relämodulen tex. genom att först beröra höljet. Obs! Skyddsreläer är mätinstrument som bör hanteras varsamt samt skyddas mot fukt och mekanisk åverkan, i synnerhet under transport.
Reservdelar Riktad överströmsrelämodul SPCS D Riktad överströmsrelämodul SPCS D Riktad jordfelsrelämodul SPCS D6 Matningsmoduler - U = 80 65 V vs/ls SPGU 0A - U = 8 80 V ls SPGU 8B Ingångs/utgångsmodul SPTR 9B5 Hölje (inklusive anslutningsmodul) SPTK 8B0 Bussanslutningsmodul SPA-ZC 7_ SPA-ZC _ Typ Moduler SPCS SPCS SPCS D D D6 SPAS 8 C Komplett enhet innehållande alla relämoduler x x x SPAS 8 C SPAS 8 C Delvis bestyckad enhet innehållande alla relämoduler förutom jordfelsrelämodulen x x Delvis bestyckad enhet innehållande alla relämoduler förutom överströmsrelämodulen SPCS D x x SPAS 8 C Delvis bestyckad enhet innehållande endast över- x strömsrelämodulen SPCS D Leveransalternativ för ledningsskyddsrelä SPAS 8 C Ledningsskyddsrelä SPAS 8 C utan provdon: SPAS 8 C: RS 00-AA, CA, DA, FA SPAS 8 C: RS 0-AA, CA, DA, FA SPAS 8 C: RS 0-AA, CA, DA, FA SPAS 8 C: RS 0-AA, CA, DA, FA Ledningsskyddsrelä SPAS 8 C med provdon RTXP 8: SPAS 8 C: RS 00-AA, CA, DA, FA SPAS 8 C: RS 0-AA, CA, DA, FA SPAS 8 C: RS 0-AA, CA, DA, FA SPAS 8 C: RS 0-AA, CA, DA, FA De två sista bokstäverna i beställningsnumret anger skyddsreläets märkfrekvens f n och hjälpspänning U aux : AA: f n = 50 Hz och U aux = 80 65 V vs/ls CA: f n = 50 Hz och U aux = 8 80 V ls DA: f n = 60 Hz och U aux = 80 65 V vs/ls FA: f n = 60 Hz och U aux = 8 80 V ls Leveransalternativ Beställningsnummer Beställningsuppgifter Exempel. Antal och typbeteckning 0 st SPAS 8 C. Beställningsnummer RS 00 -AA. Märkfrekvens f n = 50 Hz. Hjälpspänning U aux = 0 V ls 5. Tillbehör 0 st bussanslutningsmoduler SPA-ZC 7 MMA 6. Speciella krav -
Montage- och måttritningar Skyddsreläet är i sitt grundutförande avsett för infällt montage, men med hjälp av förhöjningsramar kan reläet även monteras halvinfällt. Förhöjningsramarna reducerar monteringsdjupet bakom relähöljet: typ SPA-ZX 0 med 0 mm, typ SPA- ZX 0 med 80 mm och typ SPA-ZX 0 med 0 mm. För utanpåliggande montage används ett relähölje av typ SPA-ZX 7, som är försett med frontanslutning. 6 0 9 59 9 6 6 ± a b 9 ± Panelöppning Distansram SPA-ZX 0 SPA-ZX 0 SPA-ZX 0 a 9 79 9 b 7 5 Fig. 6. Måttritning för ledningsskyddsrelä SPAS 8 C. Relähöljet är tillverkat av aluminiumprofil och är beige till färgen. Montagekragen som ligger mot montagepanelen är försedd med en gummitätning som ger en täthet motsvarande IP5 mellan relähöljet och montagepanelen. Det gångsjärnsförsedda locket är tillverkat av genomskinlig, UV-stabiliserad polykarbonatplast och försett med två plomberbara låsskruvar. Gummitätningen längs lockets kanter ger en täthet enligt kapslingsklassen IP5 vid infällt montage. Ingångs- och utgångskretsarna ansluts till skruvanslutningar på reläets baksida. Anslutningsplinten X0 består av skruvanslutningar monterade på baksidan. Anslutningsplintarna X och X är försedda med frånskiljningsbara flerpoliga anslutningar. Hankontakten hos de frånskiljningsbara plintarna är fästad vid I/O-modulen. Honkontakten ingår i leveransen. Honkontakten kan låsas till hankontakten med hjälp av fästtillbehör och skruvar. Mätdata, hjälpspänning och skyddsjord ledningsförs till X0. Anslutningsskruvarna är dimensionerade för en max. 6 mm ledare eller två max.,5 mm ledare. Binära ingångs- och utgångssignaler ansluts till anslutningsplintarna X och X vilkas skruvanslutningar är dimensionerade för en max.,5 mm ledare eller två max. 0,75 mm ledare. Den 9-poliga kontakten av D-typ är avsedd för seriekommunikation. Bussanslutningsmodulerna (SPA-ZC 7, - och -) och de fiberoptiska kablarna som rekommenderas av tillverkaren bör alltid användas för seriekommunikationen.
SPCS D, SPCS D Tvåfasiga riktade överströmsrelämoduler Bruksanvisning och teknisk beskrivning I > I L U I L U IRF [ ] I > I n t > k [ s] [ ] I >> I n RESET STEP t >> [ s] ϕ b I >>> [ I n ] t >>> [ s] SGF SGB SGR TRIP 0A SPCS D
MRS 7509-MUM SV Utgiven 96-05-08 Uppdaterad 99-0- Upplaga B Granskad KJ Godkänd TK Rätt till tekniska ändringar förbehålles SPCS D SPCS D Tvåfasiga riktade överströmsrelämoduler Innehåll Egenskaper... Funktionsbeskrivning... Blockschema... 7 Frontpanel... 8 Funktionsindikatorer... 9 Inställningar... 0 Programmeringsomkopplare (uppdaterad 99-0)... Mätdata... 6 Registrerad information... 6 Huvudmeny och undermenyer för inställningar och register... 8 Ström-/tid -karakteristikor... 0 Tekniska data... 8 Händelsekoder... 9 Fjärröverförd information... 0 Felkoder... 5 Egenskaper Tre överströmssteg Riktat överströmssteg I> med invert- och konstanttidkarakteristik Riktat överströmssteg I>> med inställningsområdet 0,5 0 x I n, kan sättas ur funktion Oriktat överströmssteg I>>> med inställningsområdet 0 x I n, kan sättas ur funktion Minneskrets för tillförlitlig funktion av riktningsmätningen vid närliggande trefasiga fel Numerisk presentation av mät- och inställningsvärden samt i felögonblicket registrerad information. Läsning och skrivning av inställningsvärden med hjälp av teckenfönstret och tryckknapparna på frontpanelen eller med hjälp av ett överliggande system via seriebussen och en fiberoptisk bus Kontinuerlig självövervakning av modulens hårdvara och mjukvara. När ett permanent fel upptäcks, aktiveras IRF-utgångsreläet och de övriga reläfunktionerna blockeras
Funktionsbeskrivning Överströmsenheten De riktade överströmsrelämodulerna SPCS D och SPCS D är avsedda för tvåfasig, riktad funktion. Vardera modulen innehåller två riktade överströmssteg och ett oriktat överströmssteg. Båda modulerna är i det närmaste identiska förutom vad beträffar fasströmmarna och huvudspänningarna, som modulerna mäter. Modul ström och spänning ström och spänning SPCS D I L och U I L och U SPCS D I L och U I L och U När strömmen i ett överströmssteg överskrider det inställda värdet, ges en startsignal och samtidigt indikeras denna start i modulens teckenfönster. Dessutom måste riktningsvillkoret uppfyllas, om riktad funktion valts. Om överströmssituationen kvarstår tills det inställda värdet överskrids, avger steget, som startat, en utlösningssignal och en röd funktionsindikator tänds. Funktionen i överströmsstegen kan blockeras med hjälp av de externa blockeringssignalerna BS, BS eller RRES (BS). Konfigureringen av de externa blockeringssignalerna sker med omkopplargrupperna SGB. Riktat överströmssteg I> Överströmssteget I> kan ges antingen en konstanttid- eller inverttidkarakteristik. Funktionsfördröjningen t> ställs in i sekunder vid konstanttidfunktion. Vid inverttidfunktion finns sex olika funktionskurvor tillgänliga - fyra internationellt standardiserade och två av specialtyp. Omkopplargrupp SGF används för val av funktionskarakteristik och funktionskurva vid inverttidfunktion. Funktionssteget startar, om strömmen i en av faserna överskrider det inställda värdet för steget och fasvinkeln mellan strömmen och basvinkeln ligger inom funktionssektorn ±80 (riktningsvillkor). Inverttidfunktionen för steg I> blockeras när steg I>>> startar. I detta fall bestäms funktionfördröjningen av I>>>-stegets funktionsfördröjning t>>>. Riktat överströmssteg I>> Överströmssteget I>> kan ges konstanttidkarakteristik, funktionen kan vara riktad eller oriktad. När riktad funktion väljs, är start- och utlösningstiderna till viss grad beroende av hur spänningen mäts. Se "Tekniska data" för noggrannare information. Steget kan även ställas ur funktion med omkopplare SGF/5. När steg I>> ställts ur funktion, visas inställningsvärdet som "- - -", vilket betyder att funktionsvärdet är oändligt. Om brytaren är tillslagen vid ett fel, tex. om jordningen inte avlägsnats efter underhåll, kommer det riktade steget I>> att ha oriktad funktion. Villkoren är att båda huvudspänningarna är under 7 %, tex. vid en startsituation, och en av fasströmmarna överskrider det inställda värdet för steg I>>, kommer steget att utföra en oriktad utlösning efter att den inställda funktionsfördröjningen löpt ut. Det inställda strömvärdet för överströmssteg I>> kan dubbleras automatisk, när objektet som skall skyddas, kopplas till nätet. Således kan det inställda strömvärdet för steg I>> vara lägre än inkopplingsströmmen. Den automatiska dubbleringsfunktionen väljs med omkopplare SGF/5. Startsituationen är en situatinon där fasströmmarna stiger från ett värde under 0, x I> till ett värde över,5 x I> på mindre än 60 ms. Startsituationen slutar när strömmarna faller under,5 x I>.
Riktningsfunktionen Bestämningen av strömmens riktning baserar sig på mätning av fasströmmen och den motsatta huvudspänningen, på detta sätt polariseras varje fas i reläet med en spänning som under en felsituation inte nämnvärt påverkas förutom vid närliggande trefasiga fel. Relämodulen är tvåfasig, vilket innebär att det finns två självständiga riktningsfunktioner; en för varje fasström. Ingen funktion -80 U I L ϕ Fram riktning ϕ b -00 ϕ b =-5 U U U ±80 Back riktning +00 +80 Ingen funktion Fig.. Funktionskarakteristik, när basvinkeln ϕ b = -5 Fig. beskriver funktionen hos den riktade funktionen för fas L. Relämodulen mäter fasskillnaden mellan strömmen och spänningen, men fasvinkeln ϕ som visas i teckenfönstret är vinkeln mellan strömmen och basvinkelinställningen ϕ b. På det här sättet är det lätt att se om vinkeln som visas i teckenfönstret ligger inom funktionssektorn eller inte. Om det i teckenfönstret visas en siffra som ligger mellan värdena -80 och +80, ligger fasvinkeln inom funktionssektorn och strömmen flyter i framriktningen. Om fasvinkelvärdet i teckenfönstret ligger mellan 80 och 00 betyder detta att riktningsfunktionen inte kan bestämma riktningen för strömmen. Om fasvinkelvärdet är över 00, flyter strömmen i backriktningen. I de flesta applikationer är basvinkelinställningen -0 eller -5, beroende på hur och var nätet är jordat. De riktade stegen kan med omkopplarna SGF/7 och SGF/8 väljas att fungera antingen i frameller backriktning. Omkopplare SGF/7 används för att ändra funktionsriktningen för överströmssteg I>>, medan omkopplare SGF/8 används för att ändra funktionsriktningen för hela relämodulen; se "Programmeringsomkopplare".
Minnesfunktionen För att säkerställa en tillförlitlig reläfunktion vid närliggande trefasiga fel med extremt låg huvudspänning, används en minnesfunktion för varje riktningsfunktion. Vid plötsliga spänningsbortfall under närliggande trefasiga fel, räknas vinkeln mellan spänningen och strömmen ut på basen av en tänkt spänning. Denna minnesfunktion gör det möjligt för de riktade stegen att lösa ut,5 s efter det totala spänningsbortfallet. Startvillkoret för minnesfunktionen är att spänningen varit över 8 %, och när spänningen för ifrågavarande minnesfunktion faller under 7 % under minst 0 ms, aktiveras minnesfunktionen. När spänningarna igen stiger över 8 %, återgår riktningsfunktionen till normalläget och den uppmätta spänningen används. Normalt kan relämodulen lösa ut, om en strömvektor ligger inom funktionssektorn. Men när minnesfunktionen för båda riktningsfunktionerna är aktiverade (båda spänningarna faller plötsligt under 7 %) skall strömvektorn för de båda riktningsfunktionerna ligga inom funktionssektorn innan utlösning tillåts. Minnesfunktionerna aktiveras för max.,5 s, vilket innebär att om de inställda funktionstiderna är längre än,5 s, skall överströmssteg I>>> användas för att försäkra modulutlösning vid närliggande trefasiga fel. Spänningens frekvens uppför sig onormalt i ett isolerat nät vid en trefasig kortslutning. För att försäkra riktad funktion i dessa situationer, mäts frekvensen kontinuerligt. Oriktat överströmssteg I>>> Det oriktade överströmssteget I>>> kan användas som reservsskydd för de riktade stegen. Det är viktigt att komma ihåg att om den inställda funktionstiden för de riktade stegen överskrider,5 s och spänningen har fallit, löser de riktade stegen inte ut. I sådana fall skall överströmssteg I>>> ställas in så att den utför utlösningen i stället. När det oriktade I>>>-steget startar, blockerar den I>-stegets funktion, om inverttidkarakteristik valts. Denna egenskap förhindrar oselektiva utlösningar vid stora felströmmar, när inverttidkarakteristiken annars skulle lösa ut snabbare än selektivitetsplanen tillåter. Således är utlösningstiden samma som den inställda funktionsfördröjningen t>>> för strömmar större än I>>>. Överströmssteg I>>> kan ställas ur funktion med omkopplare SGF/6, varvid teckenfönstret visar "- - -", vilket indikerar att funktionsvärdet är oändligt. Information om utlösningsriktningen Signalen som informerar om utlösningsriktningen aktiveras, när strömmen har samma riktning som I>-stegets funktionsriktning. Förutom I>-stegets funktion, är ett annat villkor för aktiveringen av utlösningsriktningsinformationen att båda fasströmmarna ligger inom funktionssektorn. För att få en utgångssignal som kontaktinformation bör signalen som informerar om utlösningsriktningen vara länkad till ett utgångsrelä med omkopplare SGF. Brytarfelskyddsenheten Överströmsrelämodul SPCS D/SPCS D är försedd med ett brytarfelsskydd (CBFP), som ger en utlösningssignal TS 0, s efter att utlösningssignal TS aktiverats, om inte felet försvunnit innan dess. Normalt används brytarfelsskyddet för att lösa ut överliggande brytare. Men brytarfelsskyddet kan också användas för att säkra utlösningen av en brytare med två manöverspolar. Styrsignalerna tas från TS till den ena spolen och från TS till den andra spolen. Brytarfelsskyddet kopplas på med omkopplarna SGF/. Inställningen av funktionstiden sker i undermeny 5 i register A. Återställning och utgångsreläer med självhållning Överströmsstegen kan ges en självhållningsfunktion, vilket betyder att funktionsutgången förblir aktiverad, även om signalen som förorsakat funktion försvinner. Utgångsreläerna kan återställas på fem olika sätt: a) med tryckknappen, b) genom att samtidigt trycka in tryckknapparna RESET och PRO- GRAM, c) över SPA-bussen med kommandot V0 eller d) kommandot V0, samt e) via den externa styringången. Då återställning sker enligt a) eller c) bibehålls all data som registrerats, men om återställningen sker enligt b), d) eller e) raderas all information som registrerats vid reläfunktion. 5