Kombinerat differentialströmsoch jordfelsrelä

SPAJ 115 C Kombinerat differentialströmsoch jordfelsrelä Bruksanvisning och teknisk beskrivning I n = 1A 5A ( I o ) I n = 1A 5A ( I o ) f n = 50Hz 60Hz 2 5 B I o I o I I IRF SPAJ 115 C 80...265V ~ 18...80V U aux STEP 2.5 I o > [%] I n 0.5 5.0 STEP SPCJ 2C30 REGISTERS 0 0 0 0 1 2 3 4 5 I o /I n [ %] I o /I n [ %] n ( I o> ) n ( I o> ) t /t o> [ %] SGR 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 20 I o > [%] I n 5.0 40 0.6 t o >[s] k 0.1 1.0 SG1 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 RESET I o > I o > 1304 RS 421 Ser.No. 1411 SPCJ 2C30

1MRS 750497-MUM SV Utgiven 96-07-05 Uppdaterad 2002-08-14 Upplaga B Granskad MK Godkänd OL SPAJ 115 C Kombinerat differentialströms- och jordfelsrelä Rätt till tekniska ändringar förbehålles Innehållsförteckning Egenskaper... 2 Användning... 2 Funktion... 3 Anslutningar... 4 Konfigurering av utgångsreläer... 6 Start- och funktionsindikatorer... 7 Matnings- och utgångsrelämodul... 7 Tekniska data (uppdaterad 2002-08)... 8 Strömtransformatorkrav... 10 Applikationsexempel... 11 Sekundärprovning... 18 Underhåll och service... 22 Utbytesmoduler och reservdelar... 22 Beställningsnummer... 22 Måttritningar och montage... 23 Beställningsuppgifter... 23 Den kompletta manualen för det kombinerade differentialströms- och jordfelsreläet SPAJ 115 C besår av följande delmanualer: Differentialströms- och jordfelsrelä SPAJ 115 C; allmän del Differentialströms- och jordfelsrelämodul SPCJ 2C30 Allmänna egenskaper hos SPC-relämoduler av C-typ med datakommunikation 1MRS 750497-MUM SV 1MRS 750498-MUM SV 1MRS 750306-MUM SV Egenskaper Jordfelsskyddssteg av differentialströmstyp med konstanttidkarakteristik Oriktat, strömmätande jordfelsskyddssteg med konstant- och inverttidkarakteristik Fem utgångsreläer, av vilka fyra kan fritt konfigureras för önskad funktion Flexibel anpassning av jordfelsreläet till aktuell skyddsapplikation Numerisk presentation av reläets inställningsvärden, aktuell mätström, memorerad mätström vid reläfunktion, indikeringar etc. Serieport för anslutning av reläet till överliggande system såsom rapporteringssystem och fjärrkontrollsystem Kontinuerlig självövervakning av reläets hårdvara och mjukvara för bättre systemtillförlitlighet Autodiagnostisk felindikering för säker lokalisering av internt reläfel och för snabb avhjälpning av felet Kraftfullt programmstöd för parametrering och övervakning av reläer och för lagring av reläinställningar Användning Det kombinerade differentialströms- och jordfelsreläet SPAJ 115 C användas som jordfelsskydd för generatorer och transformatorer. Skyddsreläet bildar en helhet som omfattar ett jordströmssteg av differentialströmstyp, ett oriktat jordströmssteg med valbar konstant- eller inverttidkarakteristik samt flexibla tillvalsmöjligheter för konfigurering av utlösnings- och larmsignaler. 2

Funktion Det kombinerade differentialströms- och jordfelsreläet SPAJ 115 C är ett sekundärrelä, som mäter två strömsignaler, dvs. differentialjordströmmen I 0 och jordfelsström I 0. Vid fel avger reläet en larmsignal, löser ut brytaren eller startar eventuella återinkopplingsfunktioner, allt efter hur reläet ställts in och konfigurerats i den aktuella skyddsapplikationen. Differentialströmmen bildas genom en extern koppling av strömtransformatorerna, se t.ex. fig. 2. Det första steget utgör ett differentialströmssteg, som fungerar snabbt och absolut selektivt vid jordfel innanför skyddsområdet, dvs. den anläggningsdel, som begränsas av strömtransformatorerna. Differantialströmsstegets funktion vid fel utanför skyddsområdet kan förhindras med ett stabiliseringsmotstånd. Detta skall installeras i differentialströmkretsen, som sedan seriekopplas med reläets anpassningstransformator, se fig. 2. Differentialströmsstegets funktion vid fel innanför skyddsområdet baserar sig på det faktum, att strömtransformatorns impedans minskar när transformatorn går i mättning. Reaktansen för en fullständigt mättad transformator är lika med noll och impedansen bildas enbart av lindningsresistansen. På grund av stabiliseringsmotståndet i differentialströmskretsen tvingas den ickemättade transformatorns sekundärström att flyta genom den mättade transformatorns sekundärkrets. Differentialströmsstegets startström skall ställas så högt, att steget inte startar vid jordfel utanför skyddsområdet. Då ett fel uppkommer inom skyddsområdet, strävar båda strömtransformatorerna att mata ström till differentialströmskretsen, vilket leder till att differentialströmssteget fungerar. För att resistansen i transformatorernas sekundärkretsar skall bli så liten som möjligt, bör strömmarnas summeringspunkt placeras så nära strömtransformatorerna som möjligt. Det oriktade jordströmssteget I 0 > fungerar som reservskydd för differentialströmssteget I 0. Jordströmssteget I 0 > kan ges konstanttid- eller inverttidkarakteristik. När jordfelsströmmen överstiger det inställda startvärdet I 0 >, startar jordströmssteget. Efter inställd funktionsfördröjning t 0 > vid konstanttidfunktion eller efter en funktionsfördröjning som beror av strömmens storlek vid inverttidfunktion, fungerar jordströmssteget. När inverttidfunktion väljs kan man ytterligare välja mellan fyra ström-tid -kurvskaror. Kurvskarorna enligt BS 142- och IEC 60255-standarderna benämns "Normal inverse-, Very inverse, Extremly inverse och Long time inverse". Vid start avger jordströmssteget I 0 > startsignalerna SS1 eller SS2 som kan tas ut som kontaktfunktioner och användas t.ex. som blockeringssignaler för samverkande skyddsreläer. Jordfelsreläet är försett med en optiskt separerad styringång för utifrån kommande styrsignaler. I differentialströms - och jordfelsreläet SPAJ 115 C används styringången som ingång för en utifrån kommande blockeringssignal. Io MOMENTANT DIFFERENTIALSTRÖMS- JORDFELSSTEG 87N UTLÖSNING 1 UTLÖSNING 2 Io JORDSTRÖMSSTEG MED KONSTANT- ELLER INVERTTIDKARAKTERISTIK 51N SIGNAL 1 BLOCKERING AV ENDERA ELLER VARDERA JORDFELSSTEGET START 1 IRF BLOCKERING SERIEKOMMUNIKATIONSPORT SERIEPORT Fig. 1. Huvudfunktionsblock i differentialströms- och jordfelsrelä SPAJ 115 C. De omringade siffrorna hänför sig till aktuell skyddsfunktion enligt ANSI (American National Standards Institute). 3

Anslutningar L1 L2 L3 0 - I - Ι + 0 + Rx Tx Ru + - (~) (~) Uaux SPA-ZC_ 25 26 27 37 38 39 Rs 10 BS 11 61 62 IRF 70 71 72 START1 SIGNAL1 TRIP2 TRIP1 + 77 78 80 81 68 69 65 66 SERIAL PORT 1A 5A 1A 5A _ E D C B A U3 SGR/1 + - U3 IRF SGR 1 1 1 1 2 4 7 5 8 6 SGB 4 5 Io> 35 ms TS1 SS2 Io> t>,k TS2 SPAJ 115 C U1 I/O U2 Fig. 2. Anslutningsschema för differentialströms- och jordfelsrelä SPAJ 115 C U aux A,B,C,D,E IRF BS SS1, SS2 TS1, TS2 SGR SGB TRIP1, TRIP2 SIGNAL1 START_ U1 U2 U3 Rs Ru SERIAL PORT SPA-ZC_ Rx och Tx Matningsspänning Utgångsreläer Självövervakningssystemets utgångsrelä Inkommande blockeringssignal Startsignaler Utlösningssignaler Omkopplargrupp för konfigurering av funktions- och startsignaler Omkopplargrupp för konfigurering av blockeringssignaler Utlösningssignaler Signal för utlösning Startsignal eller signal för utlösning Differentialströms- och jordfelsrelämodul SPCJ 2C30 Matnings- och utgångsrelämodul SPTU 240S1 eller SPTU 48S1 Anslutningsmodul SPTE 2E17 Stabiliseringsmotstånd för differentialströmskretsen Skyddsvaristor parallellkopplad med differentialströmskretsen Seriesnitt Bussanslutningsmodul Bussanslutningsmodulens mottagarsida Rx och sändarsida Tx 4

25 61 Serial Port SPA 26 27 62 65 37 66 38 68 Made in Finland 39 69 80 81 77 70 71 72 78 10 11 B470703 Fig.3. Plintkonfiguration på baksidan av differentialströms- och jordfelsrelä SPAJ 115 C Anslutningar Plintar Funktionsspecificering 25-26 Jordfelsström I 0 (I n = 5 A) 25-27 Jordfelsström I 0 (I n = 1 A) 37-38 Differentialjordström I 0 (I n =5 A) 37-39 Differentialjordström I 0 (I n =1A) 10-11 Extern blockeringssignal (BS) 61-62 Matningsspänning U aux. Vid likspänningsmatning ansluts matningens positiva pol till anslutningsplint 61. 65-66 Utlösningsutgång 1 för steg I 0 > och I 0 > (TRIP1) 68-69 Utlösningsutgång 2 för steg I 0 > och I 0 > (TRIP2) 80-81 Signal för utlösning av steg I 0 > och I 0 > (SIGNAL 1) 77-78 Signal för utlösning av steg I 0 > (START 1) 70-71-72 Självövervakningssystemets signalrelä. Under normalt tillstånd är kontaktintervallet 70-72 slutet. Kontaktintervallet 71-72 sluts när matningsspänningen försvinner eller när ett permanent internt reläfel upptäcks. Anslutningsskruv för skyddsjord Differentialströms- och jordfelsreläet SPAJ 115 C ansluts till den fiberoptiska SPA-bussen med hjälp av en bussanslutningsmodul SPA-ZC17 eller SPA-ZC 21. Bussanslutningsmodulen ansluts till en subminiatyrkontakt av sk. D-typ på reläets baksida (SERIAL PORT). De fiberoptiska kablarna ansluts med snabbkontakter till bussanslutningsmodulens anslutningskontakter Rx (mottagarsidan) och Tx (sändarsidan). I bussanslutningen finns omkopplare för datakommunikation. Ställ omkopplarna i läge "SPA". 5

Konfigurering av utgångsreläer Differentialströmsstegets ( I 0 >) utlösningssignal TS1 är fast ansluten till utgångsrelä A. Jordströmsstegets (I 0 >) utlösningssignal TS 2 är fast ansluten till utgångsrelä B. Med hjälp av omkopplargrupp SGR på reläets frontpanel kan ytterligare följande konfigureringar göras för utgångsreläerna: Om- Funktion Förin- Kundinkopplare ställning ställning SGR/1 Länkar en inkommande blockeringssignal BS till omkopplargrupp SGB i differentialströms- och jordströmsmodulen 1 SGR/2 Länkar startsignalen SS2 från steg I 0 > till relä D 1 SGR/3 Ej i bruk 1 SGR/4 Länkar funktionssignalen TS2 från steg I 0 > till relä D 1 SGR/5 Länkar funktionssignalen TS2 från steg I 0 > till relä C 1 SGR/6 Länkar funktionssignalen TS2 från steg I 0 > till relä A 1 SGR/7 Länkar funktionssignalen TS1 från steg I 0 > till relä C 1 SGR/8 Länkar funktionssignalen TS1 från steg I 0 > till relä B 1 Utgångsreläerna A och B är dimensionerade för direkt brytarstyrning. Detta möjliggör att man kan använda skilda utlösningsreläer för respektive funktionssteg eller att man kan lösa ut två brytare samtidigt. 6

Start- och funktionsindikatorer I n = 1A 5A ( I o ) I n = 1A 5A ( I o ) f n = 50Hz 60Hz SPAJ 115 C 2 5 B I o I o I I IRF 2. De gula indikatorerna för (I 0 ) och ( I 0 ) ovanför teckenfönstret på relämodulens frontpanel visar, när de tänds, att värdet för aktuell ström för tillfället är uppe för visning i teckenfönstret. 1304 1 2 3 4 5 80...265V ~ 18...80V SPCJ 2C30 REGISTERS 0 0 0 0 I o /I n [ %] I o /I n [ %] n ( I o> ) n ( I o> ) t /t o> [ %] RS 421 Ser.No. SGR 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 U aux STEP 2.5 I o > [%] I n 0.5 5.0 20 I o > [%] I n 5.0 40 t o >[s] k 0.1 1.0 1411 0.6 STEP SG1 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 RESET I o > I o > SPCJ 2C30 1. Vardera funktionssteget ( I 0 > och I 0 >) har sin kombinerade start- och funktionsindikator nere till höger på relämodulens frontpanel. Indikatorn för steg I 0 > tänds med gult ljus för att indikera start och med rött ljus för att indikera funktion. Indikatorn för steg I 0 > tänds endast med rött ljus för att indikera funktion. Start- och funktionsindikeringarna kan antingen vara självåtergående eller ha självhållning. Självhållningen, som väljs med omkopplarna i omkopplargrupp SG2 betyder att den aktuella indikeringen förblir lysande efter att den tänts, fastän den signal som förorsakat indikeringen sjunker under inställningsvärdet. Funktionsindikatorerna återställs med RESETtryckknappen på relämodulens frontpanel. Skyddsreläet är hela tiden funktionsberett oberoende av om indikatorerna återställts eller inte. 3. Självövervakningssystemets funktionsindikator IRF visar vid rött ljus att skyddsreläets självövervakningssystem upptäckt ett permanent internt reläfel. När ett internt reläfel inträffar tänds i de flesta fall även en autodiagnostisk felkod i relämodulens teckenfönster. Felkoden kan registreras på lämpligt sätt och delges vid översyn av reläet. 4. Den gröna indikatorn U aux på reläets systemfrontskylt är tänd när matningsspänningen ligger påkopplad och matningsmodulen fungerar korrekt. 5. Indikatorn under respektive inställningsratt lyser när rattens inställningsvärde är uppe för visning i teckenfönstret. 6. Indikatorn för omkopplargrupp SG1 tänds när omkopplargruppens kontrollsumma är uppe för visning i teckenfönstret. Indikatorerna, mjukvaruomkopplargruppen SG2 och indikatorernas funktion under inställning av skyddsreläet beskrivs närmare i manualen för differentialströms- och jordfelsrelämodul SPCJ 2C30. Matnings- och utgångsrelämodul Den kombinerade matnings- och utgångsrelämodulen (U2) sitter bakom skyddsreläets systemfrontskylt. Modulen kan dras ut ur sitt hölje efter att systemfrontskylten avlägsnats. Matnings- och utgångsrelämodulen innehåller ett matningsdon, utgångsreläer, utgångsreläernas styrelektronik och elektroniken för den externa styringången. Matningsdonet är transformatorkopplat, dvs. primär- och sekundärsidorna är galvaniskt separerade. 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 skyddsreläets 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 skyddsreläet försetts med vid leverans, står antecknat på skyddsreläets systemfrontskylt. 7

Tekniska data (uppdaterad 2002-08) Mätingångar 1 A 5 A Plintpar 25-27, 37-39 25-26, 37-38 Märkspänning I n 1 A 5 A Termisk strömbelastbarhet - kontinuerlig 4 A 20 A - i 10 s 25 A 100 A - i 1 s 100 A 500 A Dynamisk strömbelastbarhet - halvvågsvärde 250 A 1250 A Ingångsimpedans <100 mω <20 mω Märkfrekvens f n, enl. beställning 50 Hz eller 60 Hz Utgångskontakter Utlösningskontakter Plintpar 65-66, 68-69 Märkspänning 250 V vs/ls Kontinuerlig 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 - 220 V ls 1 A - 110 V ls 3 A - 48 V ls 5 A Signalkontakter Plintpar 70-71-72, 77-78, 80-81 Märkspänning 250 V vs/ls Kontinuerlig 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 larmsignalspänningarna - 220 V ls 0,15 A - 110 V ls 0,25 A - 48 V ls 1 A Extern styringång (blockering) Styringång 10-11 Styrspänning 18...265 V ls eller 80...265 V vs Strömförbrukning vid aktiverad styringång 2 20 ma Matningsspänning Matnings- och utgångsrelämodul samt matningsspänningsområde: - modul typ SPTU 240S1 80...265 V vs/ls - modul typ SPTU 48S1 18...80 V ls Effektförbrukning vid vilande/fungerande relä ~4 W/~6 W 8

Differentialströms - och jordfelsrelämodul SPCJ 2C30 Differentialströmssteg I 0 > Inställningsområde Funktionsfördröjning, konstant Jordströmssteg I 0 > Inställningsområde Funktionsfördröjning t 0 > vid konstanttidkaraktäristik Inverttidkarakteristik enligt IEC 60255-3 och BS 142 0,5...5 % x I n 35 ms 5...40 % x I n 0,1...100 s Normal inverse Very inverse Extremly inverse Long-time inverse Tidfaktor k, 0,1...1,00 Datakommunikation Överföringssätt Fiberoptisk seriebuss Teckenkod ASCII Valbar överföringshastighet 300, 1200, 2400, 4800 eller 9600 Bd Elektrisk/optisk bussanslutningsmodul med hjälpspänningsmatning från värdreläet - för optokablar med plastkärna SPA-ZC 21 BB - för optokablar med glasfiberkärna SPA-ZC 21 MM Elektrisk/optisk bussanslutningsmodul med integrerat matningsdon för separt hjälpspänningsmatning - för optokablar med plastkärna SPA-ZC 17 BB - för optokablar med glasfiberkärna SPA-ZC 17 MM 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 Specifierad omgivningstemperatur Värme-och fuktbeständighet enligt IEC 60068-2-3 Relativ fuktighet enligt IEC 60068-2-30 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...95 %, +55 C, 6 cykler -40...+70 C IP54 3,0 kg *) Proven gäller inte serieporten, som används uteslutande för bussanslutningsmodulen. 9

Strömtransformatorkrav Det stabiliserade differentialströmsstegets känslighet och tillförlitlighet är mycket beroende av vilka slags strömtransformatorer man använder. Alla till samma differentialströmskrets hörande strömtransformatorer skall ha samma antal lindningsvarv. I samband med differentialströmsskydd används strömtransformatorer av klass X, varvid kraven som ställs på transformatorerna hänför sig till knäpunktsspänningen och sekundärkretsens resistans. Knäpunktsspänningen är den sekundärspänning, som, när den stiger med 10 %, förorsakar en ökning av magnetiseringsströmmen med 50 %. Vid undersökning av skyddets känslighet skall man dessutom beakta strömtransformatorernas magnetiseringsström och en eventuell ström som flyter genom skyddsvaristorn. För att strömtransformatorerna skall kunna mata den differentialström, som behövs för att reläet skall fungera vid fel inom skyddsområdet och för att funktionstiden skall bli så kort som möjlig, bör knäpunktsspänningen vara ca. 2 gånger större än den stabiliseringsspänning, som behövs vid fel utanför skyddsområdet. Stabiliseringsspänningen U s beräknas med hjälp av följande uttryck: U s = I kmax x (R in + R m ) n där l kmax = maximal ström, vid vilken funktion inte får förekomma, vid fel utanför skyddsområdet R in = resistansen i strömtransformatorns sekundärlindning R m = total ledningsresistans för den längsta mätkretsen, tur och retur n = strömtransformatorns omsättningsförhållande För att strömtransformatorernas knäpunktsspänning inte skall växa för stor, kan strömtransformatorer med en sekundärresistans av samma storleksordning som mätledarnas ledningsresistans användas. Reläets känslighet kan påverkas med ett stabiliseringsmotstånd. Ju större motstånd som väljs desto lägre reläinställningar kan användas och desto känsligare skydd kan erhållas. Reläets känslighet kan beräknas med följande uttryck: l prim = n x (l r + m x l e + l u ) När ett fel uppstår inom skyddsområdet kan spänningen i mätkretsen överstiga mätkretsens isolationsnivå. Detta kan man förhindra genom att en skyddsvaristor ansluts till mätkretsen. Tre typer av skyddvaristorer står till förfogande, se fig 4. Fig. 4. Ström/spänningskurvor för skyddsvaristorer 10 1 Varistor typ 5248 831-D 2 Varistor typ 5248 831-C 3 Varistor typ 5248 831-B

Applikationsexempel Exempel 1. Generatorjordfelsskydd L1 L2 L3 UTLÖSNING AV MAGNETISERING OCH SNABBSTOPP UTLÖSNING AV GENERATOR- BRYTARE Rx Tx Ru I u I r + - (~) (~) Uaux SPA-ZC_ 25 26 27 37 38 39 R s 10 BS 11 61 62 IRF 70 71 72 START1 SIGNAL1 TRIP2 TRIP1 + + 77 78 80 81 68 69 65 66 SERIAL PORT 1A 5A 1A 5A _ E D C B A U3 SGR/1 + - U3 IRF SGR 1 1 1 1 2 4 7 5 8 6 4 5 SGB Io> 35 ms TS1 SS2 Io> t>,k TS2 SPAJ 115 C U1 I/O U2 Fig. 5 Differentialströms- och jordfelsrelä SPAJ 115 C som generatorjordfelsskydd. Inställningarna för omkopplarna visas i tabellen på följande sida. Differentialströmssteget I 0 > fungerar som huvudjordfelsskydd för generatorns statorkrets. Jordströmssteget I 0 > fungerar som jordfelsskydd för samlingsskenan och som reservjordfelsskydd för nätet. Differentialströmsstegets stabilitet vid fel utanför skyddsområdet grundar sig på att en strömtransformators impedans minskar när transformatorn mättas. Reaktansen för en fullständigt mättad strömtransformator är noll och impedansen bildas då enbart av lindningens resistans. Under inverkan av stabiliseringsmotståndet i differentialströmskretsen styrs den omättade strömtransformatorns sekundärström genom den mättade transformatorns sekundärkrets. Differentialströmsstegets funktionsvärde skall ställas så högt, att skyddet inte startar för sådana differentialströmmar, som uppträder vid fel utanför skyddsområdet. Då jordfelet ligger utanför skyddsområdet flyter strömmen genom mättransformatorerna och förorsakar ingen reläfunktion. När jordfelet ligger inom skyddsområdet, matar mättransformatorerna ström till differentialströmssteget och reläet fungerar. I differentialströmsstegets mätkrets krävs ett externt stabiliseringsmotstånd R s, vars uppgift är att hindra att reläet fungerar vid jordfel utanför skyddsområdet. Stabiliseringsmotståndets kortvariga effektbelastbarhet bör vara tillräckligt stor i förhållande till de effekter som förekommer i differentialströmskretsen. Öppna trådlindade motstånd kan rekommenderas. Med skyddsvaristorn, som ligger parallellt med differentialströmskretsen, förhindras att spänningen i differentialströmskretsen överstiger kretsens isolationsnivå. Skyddsvaristorn skall väljas på ett sådant sätt, att strömmen genom varistorn vid stabiliseringsspänning blir så liten som möjligt. 11

Alla strömtransformatorer i ett differentialströmsskydd skall ha samma omsättningsförhållande och antal lindningsvarv. För att strömtransformatorernas sekundärkretsar skall kunna hållas så korta som möjligt, skall summeringen av strömmen göras så nära strömtransformatorerna som möjligt. Differentialskyddskretsens beräkning utförs enligt itereringsprincipen, dvs. man strävar till att kontrollera om de preliminärt valda strömtransformatorerna lämpar sig för aktuell skyddsapplikation. Stabiliseringsspänningen U s, som krävs vid jordfel utanför skyddsområdet, beräknas ur uttrycket : I U s = kmax x (R in + R m ) n där l kmax = maximal ström, vid vilken funktion inte får förekomma, vid fel utanför skyddsområdet. Om felströmmen inte är känd, väljs värdet för en generator till I kmax 6 x I n R in = resistansen i strömtransformatorns sekundärlindning R m = total ledningsresistans för den längsta mätkretsen, tur och retur n = strömtransformatorns omsättningsförhållande, t.ex. n = 2000/5 A = 400 Stabiliseringsspänningen U s får på sin höjd vara hälften av strömtransformatorns knäpunktsspänning U k, för att skyddet skall fungera tillförlitligt vid jordfel inom skyddsområdet. Värdet för den mot stabiliseringsspänningen U s svarande magnetiseringsströmmen I e bestäms antingen direkt ur den magnetiseringskurva som strömtransformatortillverkaren tillhandahåller eller genom att anta att magnetiseringskurvan är lineär för spänningar under knäpunktsspänningsnivå. Stabiliseringsmotståndets värde räknas ur uttrycket: U R s = s I r Vid behov kan inställningsvärdet l r ändras genom att ändra på värdet för R s. Inställningsvärdet l r bör hellst vara större än strömtransformatorernas sammanlagda magnetiseringsström. Välj reläinställning l r m x l e, där m = antalet strömtransformatorer som hör till differentialströmsskyddet. Det mot reläinställningen I r svarande primära strömvärdet erhålls ur uttrycket: l prim = n x (l r + m x l e + l u ) l u = strömmen genom skyddsvaristorn vid stabiliseringsspänningen U s, se fig. 5. 12

Differentialströms- och jordfelsreläet SPAJ 115 C kan ges följande inställningar: Om- SG1/SPCJ 2C30 SGB/SPCJ 2C30 SGR kopplare 1 0 Ej i bruk 0 Ej i bruk 0 Ingen extern blockeringssignal 2 0 Ej i bruk 0 Ej i bruk 0 Ingen I 0 >-startsignal till utgångsrelä D 3 1 Steg I 0 >, självhålln. 0 Ej i bruk 0 Ej i bruk 4 1 Steg I 0 >, självhålln. 0 Ingen block. 1 I 0 >-funktionssignal till av t 0 > utgångsrelä D 5 0 Ej i bruk 0 Ingen block. 0 Ingen I 0 >-funktionssignal till av t 0 > utgångsrelä C 6 1 Inverttid 0 Ej i bruk 0 Ingen I 0 >-funktionssignal till utgångsrelä A 7 0 Normal inverse 0 Ej i bruk 1 I 0 >-funktionssignal till utgångsrelä C 8 1 0 Ej i bruk 1 I 0 >-funktionssignal till utgångsrelä B 172 När differentialströms- och jordfelsreläet SPAJ 115 C ges ovanstående inställningar erhålls följande utgångsreläfunktioner: Utgång Funktion 65-66 Utlösningssignal från differentialströmssteget I 0 >; löser ut magnetiseringsbrytaren och stoppar generatorns drivkälla 68-69 Utlösningssignal från differentialströmssteget I 0 > eller jordströmssteget I 0 >; löser ut generatorbrytaren 80-81 Signal för utlösning av differentialströmssteget I 0 > 77-78 Signal för utlösning av jordströmssteget I 0 > 70-71-72 Signal för självövervakningslarm 13

Exempel 2. Jordfelsskydd för uppspänningssidan av krafttransformator L1 L2 L3 UTLÖSNING AV UPP- SPÄNNINGSSIDANS BRYTARE UTLÖSNING AV NED- SPÄNNINGSSIDANS BRYTARE Rx Tx R u I u I r R s + (~) - (~) Uaux SPA-ZC_ 25 26 27 37 38 39 10 BS 11 61 62 IRF 70 71 72 START1 SIGNAL1 TRIP2 TRIP1 + + 77 78 80 81 68 69 65 66 SERIAL PORT 1A 5A 1A 5A _ E D C B A U3 SGR/1 + - U3 IRF SGR 1 1 1 1 2 4 7 5 8 6 4 5 SGB Io> 35 ms TS1 SS2 Io> t>,k TS2 SPAJ 115 C U1 I/O U2 Fig. 6. Differentialströms- och jordfelsreläet SPAJ 115 C som jordfelsskydd för krafttransformator. Inställningsomkopplarnas lägen visas i följande tabell. Beräkningen sker på samma sätt som i föregående exempel. Ifall den maximala strömmen I kmax vid jordfel utanför skyddsområdet inte är känd, kan strömmen vid transformatorskyddsberäkningar ges värdet 16 x I n. 14

Differentialströms- och jordfelsreläet SPAJ 115 C kan ges följande inställningar: Om- SG1/SPCJ 2C30 SGB/SPCJ 2C30 SGR kopplare 1 0 Ej i bruk 0 Ej i bruk 0 Ingen extern blockeringssignal 2 0 Ej i bruk 0 Ej i bruk 0 Ingen I 0 >-startsignal till utgångsrelä D 3 1 Steg I 0 >, självhålln. 0 Ej i bruk 0 Ej i bruk 4 1 Steg I 0 >, självhålln. 0 Ingen block. 1 I 0 >-funktionssignal till av t 0 > utgångsrelä D 5 0 Ej i bruk 0 Ingen block. 0 Ingen I 0 >-funktionssignal till av t 0 > utgångsrelä C 6 1 Inverttid 0 Ej i bruk 0 Ingen I 0 >-funktionssignal till utgångsrelä A 7 0 0 Ej i bruk 1 I 0 >-funktionssignal till Normal inverse utgångsrelä C 8 1 0 Ej i bruk 1 I 0 >-funktionssignal till utgångsrelä B 172 När differentialströms- och jordfelsreläet SPAJ 115 C ges ovanstående inställningar erhålls följande utgångsreläfunktioner: Utgång Funktion 65-66 Utlösningssignal från differentialströmssteget I 0 >; löser ut nedspänningssidans brytare 68-69 Utlösningssignal från differentialströmssteget I 0 > eller jordströmssteget I 0 >; löser ut uppspänningssidans brytare 80-81 Signal för utlösning av differentialströmssteget I 0 > 77-78 Signal för utlösning av jordströmssteget I 0 > 70-71-72 Signal för självövervakningslarm 15

Exempel 3. Jordströmsskydd för nedspänningssidans transformator L1 L2 L3 UTLÖSNING AV UPP- SPÄNNINGSSIDANS BRYTARE UTLÖSNING AV NED- SPÄNNINGSSIDANS BRYTARE Rx Tx R u I u I r R s + (~) - (~) Uaux SPA-ZC_ 25 26 27 37 38 39 BS *) 10 11 61 62 IRF 70 71 72 START1 SIGNAL1 TRIP2 TRIP1 + + 77 78 80 81 68 69 65 66 SERIAL PORT 1A 5A 1A 5A _ E D C B A U3 SGR/1 + - U3 IRF SGR 1 1 1 1 2 4 7 5 8 6 SGB 4 5 Io> 35 ms TS1 SS2 Io> t>,k TS2 SPAJ 115 C U1 I/O U2 Fig. 7. Differentialströms- och jordfelsreläet SPAJ 115 C som jordfelsskydd för nedspänningssidan av krafttransformatorn. Inställningsomkopplarnas lägen visas i följande tabell. I exemplet ovan används jordströmssteget I 0 > som snabbt jordfelsskydd för inmatande fack och samlingsskenan. Om felet ligger på en utgående ledning, startar ledningens jordfelsrelä och sänder en blockeringssignal till inkommande facks jordfelsrelä. Om jordfel uppstår i inmatande fack eller på samlingsskenan erhålls ingen blockeringssignal och jordströmssteget löser ut. Med omkopplare SGB/5 i differntialströmsrelämodulen SPCJ 2C30 kan de inkommande blockeringssignalerna styras till jordströmssteget I 0 >. 16

Differentialströms- och jordfelsreläet SPAJ 115 C kan ges följande inställningar: Om- SG1/SPCJ 2C30 SGB/SPCJ 2C30 SGR kopplare 1 0 Ej i bruk 0 Ej i bruk 1 Extern blockeringssignal 2 0 Ej i bruk 0 Ej i bruk 0 Ingen I 0 >-startsignal till utgångsrelä D 3 1 Steg I 0 >, självhålln. 0 Ej i bruk 0 Ej i bruk 4 1 Steg I 0 >, självhålln. 0 Ingen block. 1 I 0 >-funktionssignal till av t> utgångsrelä D 5 0 Ej i bruk 1 Block. av t 0 > 0 Ingen I 0 >-funktionssignal till utgångsrelä C 6 0 Konstanttid 0 Ej i bruk 0 Ingen I 0 >-funktionssignal till utgångsrelä A 7 0 0 Ej i bruk 1 I 0 >-funktionssignal till t 0 > = 0,1 1,00 s utgångsrelä C 8 1 0 Ej i bruk 1 I 0 >-funktionssignal till utgångsrelä B 12 När differentialströms- och jordfelsreläet SPAJ 115 C ges ovanstående inställningar erhålls följande utgångsreläfunktioner: Utgång Funktion 65-66 Utlösningssignal från differentialströmssteget I 0 >; löser ut uppspänningssidans brytare 68-69 Utlösningssignal från differentialströmssteget I 0 > eller jordströmssteget I 0 >; löser ut nedspänningssidans brytare 80-81 Signal för utlösning av differentialströmssteget I 0 > 77-78 Signal för utlösning av jordströmssteget I 0 > 70-71-72 Signal för självövervakningslarm 17

Registrerad information och felanalys Information som finns lagrad i reläets register kan användas både för analys av jordfel som inträffat och för undersökning av skyddets funktion. I register 1 lagras den högsta uppmätta differentialströmmen i procent av reläets märkström. Registret uppdateras med ett nytt strömvärde, om: - den uppmätta differentialströmmens värde är högre än det värde som redan finns i registret eller - reläet löser ut. I samband med en utlösning lagras utlösningsögonblickets strömvärde i registret. På basen av det registrerade strömvärdet vid jordfel kan man se hur stor differentialströmmen var. Då man känner till det totala nätets jordström kan man bestämma var jordfelet finns i transformatorn. Med hjälp av register 1 ser man också hur nära reläinställningen ligger i förhållande till det strömvärde, som uppträder vid fel. På motsvarande sätt ser man hur nära inställningsvärdena är de värden som gäller under normal drift, genom att jämföra inställningsvärdena med de strömvärden som reläet visar. I register 2 lagras den högsta uppmätta jordfelsströmmen i procent av reläets märkström. Registret uppdateras med ett nytt strömvärde, om: - den uppmätta jordströmmens värde är högre än det värde som redan finns i registret eller - reläet löser ut. I samband med en utlösning lagras utlösningsögonblickets strömvärde i registret. På basen av det inregistrerade strömvärdet vid jordfel kan man se hur stor jordfelsströmmen var. Då man känner till det totala nätets jordström kan man bestämma jordfelets utbildningsgrad. Med hjälp av register 2 ser man också hur nära reläinställningen ligger i förhållande till det strömvärde, som uppträder vid fel. På motsvarande sätt ser man hur nära inställningsvärdena är de värden som gäller under normal drift genom att jämföra inställningsvärdena med de strömvärden som reläet visar. Register 3 anger antalet funktioner för differentialströmssteget I 0 >. I register 4 lagras information om antalet starter för jordströmssteget. Antalet starter ger en uppfattning om förekomsten av jordfel och fördelningen av dem med hänseende på felresistansnivå. Om speciellt många starter utträder på en ledning kan detta vara ett tecken på ett begynnande jordfel (trasig isolator) eller en störning som lätt kan leda till ett jordfel. Orsaken kan också vara att reläets inställningar är för låga. I motsats till differentialströmssteget, fungerar jordströmssteget också vid fel utanför skyddsområdet. Register 5 anger jordströmsstegets senaste gångtid i procent av den inställda funktionstiden. Vid varje ny start startar räknaren från noll. Om steget löser ut, visar registret värdet 100. Med hjälp av register 5 kan man få reda på hur länge jordfelet lägat på eller hur stor tidsavtrappningens säkerhetsmarginal är vid selektivt skydd. Om t.ex. gångtiden för jordströmssteget, som fungerar som reservskydd för utgående fack visar värdet 75, efter utlösning, har säkerhetsmarginalen för det selektiva skyddet varit 25 % av funktionstiden för jordströmssteget. Registren 1...5 nollställs genom att samtidigt trycka på STEP- och RESET-knappen på reläets frontpanel eller med kommando V102 via seriesnittet. Sekundärprovning Sekundärprovningen skall alltid utföras enligt gällande nationella provningsnormer och säkerhetsbestämmelser. Skyddsreläet är försett med en IRF-funktion som kontinuerligt övervakar reläets funktionsduglighet och ger larm ifall ett permanent internt fel upptäcks. Tillverkaren rekommenderar att sekundärprovning av reläet sker vart femte år. Provningen bör, om det låter sig göras, ske som primärprovning, varvid hela skyddsräckan från mättransformatorer till brytare inkluderas i provningen. I det följande beskrivs sekundärprovningen av reläet med de inställningar som reläet har under normal drift. Vid behov kan en mera omfattande sekundärprovning göras, genom att de olika funktionsstegen provas vid olika inställningsvärden. Emedan omkopplarlägen och inställningar ändå temporärt måste ändras under provningen är det skäl att förvissa sig om att man efter utförd provning kan återställa grundinställningarna. På referenskortet som följer med reläet kan aktuella inställningsvärden skrivas in. För sekundärprovningen måste reläet lösgöras från sina sekundärkretsar antingen med brytbara radklämmor eller med ett för ändamålet premonterat provdon. 18

OBS! Strömtransformatorernas sekundärkretsar får inte öppnas under något skede av provningen. När matningsspänningen ansluts till skyddsreläet utför relämodulen ett självtestningsprogram, som omfattar hela skyddsreläet förutom anpassningstransformatorerna och utgångsreläernas kontakter. Sekundärprovningen utförs med en konventionell reläprovningsutrustning,varvid även anpassningstransformatorer, utgångsreläer och noggrannheter inkluderas i provningen. Ifall lämplig reläprovningsutrustning saknas kan provningen utföras med följande provningstillbehör: - inställbar spänningstransformator 0...260 V, 1 A - strömtransformator - amperemätare (noggrannhet ± 0,5 %) - stoppur eller klocka - likspänningsmatningsdon - omkopplare och märklampor - matnings- och mätsladdar - universalmätare Strömtransformatorns sekundärvärden väljs i enlighet med använd mätingång på reläet, dvs. 1A eller 5A. Beakta också märkströmmen för använd mätingång, när mätsignalen ansluts till reläet, se avsnitt "Mätingångar" i kapitel "Tekniska data", s 8. KLOCKSTART A + (~) Uaux S2 L1 L2 L3 - (~) KLOCKSTOPP BS IRF START1 SIGNAL1 TRIP2 TRIP1 69 68 80 81 78 77 72 71 70 62 61 11 10 25 26 27 37 38 39 C B A D _ 1A 5A E U3 1 1 1 1 + - SGR/1 U3 2 4 7 5 8 6 SGR IRF TS1 35 ms Io> SGB SS2 4 5 L1 N 66 TS2 t>,k Io> U1 I/O SPAJ 115 C U2 65 1A 5A S1 Fig. 8. Principiell sekundärprovningskoppling för differentialströms- och jordfelsreläet SPAJ 115 C Efter att provkretsarna kopplats upp och granskats kan matningsspänningen anslutas. Provkopplingens funktion kan ännu verifieras med hjälp av en universalmätare. 19

Kontroll av anpassningstransformatorerna Mata ren sinusformad ström till reläet och kontrollera att det strömvärde som kan avläsas i reläets teckenfönster motsvarar det värde som amperemätaren visar. Mätningen kan utföras vid t.ex. märkströmsnivå. Kontrollen av anpassningstransformatorerna skall utföras för vardera mätingången skilt för sig. Provning av differenetialströmssteget I 0 > Ställ omkopplarna i omkopplargrupp SGR i följande lägen innan provningen av steg I 0 > påbörjas: Omkopplare Position 1 1 2 0 3-4 0 5 0 6 0 7 1 8 0 När SGR-omkopplarna ställts in som i tabellen ovan erhålls följande utgångsreläfunktioner: Utgångsrelä (plintpar) Funktion A (65-66) Funktionssignal, steg I 0 > B (68-69) Ej i bruk C (80-81) Signal för funktion, steg I 0 > (L3 tänds) D (77-78) Ej i bruk E (71-72) Självövervakningssignal (L1 tänds) Funktionsvärde och -tid Provningen utförs enligt fig. 8. Slut omkopplaren S1 och höj mätströmmen långsamt tills reläet startar (märklampa L3 tänds) och avläs startströmmen på amperemätaren. Ställ provströmmen t.ex. på en nivå lika med 2 x inställd startström för steg I 0 >. Klockan startas med att omkopplare S1 sluts och stoppas med kontaktintervall 65-66, när utgångsrelä A fungerar. När reläet fungerar tänds en röd märklampa I 0 > ner till höger på frontpanelen. Blockeringen Omkopplarna 4 och 5 i omkopplargrupp SGB på jordfelsrelämodulens kretskort ställs i läge 1 (ON). Likaså ställs omkopplare SGR/1 på reläets systemfrontskylt i läge 1. Blockeringsfunktionen kontrolleras genom att en styrspänning på matningsspänningsnivå matas till styringång 10-11 via omkopplare S2. När provströmmen höjs startar reläet normalt (märklampa L2 tänds) men reläfunktion erhålls inte, dvs. märklampa L3 tänds inte. Då strömmen höjs ger reläet ingen utlösningssignal. 20

Provning av jordströmssteget I 0 > Ställ omkopplarna i omkopplargrupp SGR i följande lägen innan provningen av steg I 0 > påbörjas: Omkopplare Position 1 1 2 1 3 0 4 0 5 1 6 0 7 0 8 0 När SGR-omkopplarna ställts in som i tabellen ovan erhålls följande utgångsreläfunktioner: Utgångsrelä (plintpar) Funktion A (65-66) Ej i bruk B (68-69) Funktionsignal, steg I 0 > C (80-81) Signal för funktion, steg I 0 > (L3 tänds) D (77-78) Startsignal, steg I 0 > (L2 tänds) E (71-72) Självövervakningssignal (L1) Startfunktionen Höj provspänningen långsamt tills reläet startar (märklampa L2 tänds) och avläs startströmmen på amperemätaren. Funktionsfördröjningen Konstanttidfunktionen Ställ provströmmen t.ex. på en nivå lika med 2 x inställd startström för steg I 0 >. Klockan startas med att omkopplare S1 sluts och stoppas med kontaktintervall 68-69, när utgångsrelä B fungerar. Inverttidfunktionen Om jordfelssteget har inverttidkarakteristik skall funktionsfördröjningen mätas vid två olika provströmsnivåer, t.ex. 2 x I 0 > och 10 x I 0 >. De erhållna funktionstiderna jämförs med funktionstiderna som kan avläsas ur aktuell ström/tidkurvskara. Provning av självövervakningssystemet Provningen av självövervakningssystemets funktionsindikator IRF och utgångsrelä E kan utföras i den sk. TRIP TEST-moden, som beskrivs i detalj i manualen "Allmänna egenskaper hos relämoduler av C-typ med datakommunikation". Funktion hos utgångsrelä E påvisas med märklampa L1. 21

Underhåll och service När reläet används under sådana förhållanden som specificerats i avsnitt "Tekniska data" är det praktiskt taget underhållsfritt. Reläet innehåller inga sådana delar eller komponenter, som utsätts för nämnvärt slitage under normala driftsförhållanden. Om omgivningsförhållandena på reläets uppställningsplats avviker från givna specifikationer, t.ex. beträffande temperatur eller relativ luftfuktighet eller om atmosfären innehåller damm eller kemiskt aggressiva gaser, bör skyddet granskas visuellt t.ex. i samband med att reläprovning utförs eller enligt ett 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 reläet uppvisar funktionsstörningar eller om självövervakningssystemet upptäckt ett bestående internt fel bör reläet granskas noggrannt. Mindre åtgärder, t.ex. byte av defekt funktionsmodul kan utföras av operatören. Större ingrepp, som inkluderar åtgärder i reläets 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! Skyddsreläer är mätinstrument som skall hanteras varsamt och skyddas mot fukt, damm och mekaniska stötar speciellt under transport och lagring. OBS! Skyddsreläerna innehåller elektroniska kretsar som kan skadas av statisk elektricitet. Se till att du befinner dig på samma potential som reläet genom att vidröra relähöljet, innan du drar ut en relämodul ur sitt hölje. Utbytesmoduler och reservdelar Differentialströms- och jordfelsrelämodul SPCJ 2C30 Matnings- och utgångsrelämodul - U aux = 80...265 V vs/ls SPTU 240 S1 - U aux = 18...80 V ls SPTU 48 S1 Relähölje inkl. I/O-modul SPTK 2E17 I/O-modul SPTE 2E17 Bussanslutningsmodul SPA-ZC 17_ eller SPA-ZC 21_ Beställningsnummer Differentialströms- och jordfelsrelä utan provdon Typ SPAJ 115 C RS 421 012 -AA, CA, DA, FA Differentialströms- och jordfelsrelä inklusive provdon RTXP 18 Typ SPAJ 115 C RS 421 212 -AA, CA, DA, FA Beställningsnumrets två sista bokstäver bestämmer reläets märkfrekvens f n och matningsspänningsområde U aux enligt följande: AA motsvarar CA motsvarar DA motsvarar FA motsvarar f n = 50 Hz och U aux = 80...265 V vs/ls f n = 50 Hz och U aux = 18...80 V ls f n = 60 Hz och U aux = 80...265 V vs/ls f n = 60 Hz och U aux = 18...80 V ls 22

Måttritningar och montage Relähöljet är i sitt grundutförande avsett för infällt montage. Erforderligt montagedjup är ca. 270 mm, varvid även beaktats erforderliga utrymmen för anslutningsledningar och bussanslutningsmodul. Vid behov kan det erforderliga montagedjupet reduceras med hjälp av en 40 mm hög distansram typ SPA-ZX 111, av en 80 mm hög distansram typ SPA-ZX 112, eller av en 120 mm hög distansram typ SPA-ZX 113. Reläet kan också förses med ett hölje typ SPA-ZX 115 för utanpåliggande montage. 142 30 250 216 186 34 129 ±1 162 136 a b 139 ±1 Panelöppning Distansram SPA-ZX 111 SPA-ZX 112 SPA-ZX 113 a 176 136 96 b 74 114 154 Fig. 9. Mått- och montageritningar för differentialströms- och jordfelsrelä SPAJ 115 C Relähöljet är tillverkat av en robust extruderad aluminiumprofil i beige. Montagekragen, som ligger an mot montagepanelen, är försedd med en gummitätning, som ger en täthet motsvarande klass IP54 mellan relähölje och montagepanel vid infällt montage. Relähöljet är försett med ett glasklart, UV-stabiliserat polykarbonatlock, som är försett med gångjärn nertill och plomberbar fingerskruv upptill. Utmed lockets kant finns en gummitätning, som ger en täthet motsvarande klass IP54 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. Beställningsuppgifter 1. Antal och typbeteckning 15 st reläer SPAJ 115 C 2. Beställningsnummer RS 421 012-AA 3. Märkfrekvens f n = 50 Hz 4. Matningsspänning U aux = 110 V ls 5. Tillbehör 15 st bussanslutningsmoduler SPA-ZC 21MM 2 st fiberoptiska kablar SPA-ZF MM 100 14 st fiberoptiska kablar SPA-ZF MM 5 6. Speciella önskemål - 23

SPCJ 2C30 Differentialströms- och jordfelsrelämodul Bruksanvisning och teknisk beskrivning B I I I o I o IRF STEP 2.5 I o > [%] I n 0.5 5.0 STEP 20 I o > [%] I n 5.0 40 0.6 t o >[s] k 0.1 1.0 SG1 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 RESET I o > I o > 1411 SPCJ 2C30

1MRS 750498-MUM SV Utgiven 1996-07-05 Uppdaterad 2002-08-27 Upplaga B Granskad MK Godkänd OL SPCJ 2C30 Differentialströmsoch jordfelsrelämodul Rätt till tekniska ändringar förbehålles Innehåll Egenskaper... 2 Funktionsbeskrivning... 3 Blockschema... 4 Frontskylt... 5 Funktionsindikatorer... 5 Inställningar... 6 Inställningsomkopplare... 6 Mätdata... 7 Registrerad information... 8 Huvudmeny och undermenyer för inställningar och register... 10 Ström/tid-karakteristikor (uppdaterad 2002-08)... 11 Tekniska data... 16 Händelsekoder... 17 Datakommunikationsparametrar... 18 Felkoder... 21 Egenskaper Differentialströmssteg I 0 > med konstanttidkarakteristik; inställningsområde 0,5 5 % x I n Jordströmssteg I 0 > med konstant- eller inverttidkarakteristik; inställningsområde 5 40 x I n Båda funktionsstegen blockerbara med utifrån påförd blockeringssignal Teckenfönstret visar mät- och inställningsvärden samt under felögonblicket registrerad information Självövervakningssystemet har kontinuerligt uppsikt över elektronik och mikroprocessor och om ett bestående fel upptäcks, erhålls därom larm och modulens utgångsstyrsignaler spärras 2

Funktionsbeskrivning Den kombinerade differentialströms- och jordfelsrelämodulen SPCJ 2C30 mäter differentialström I 0 och jordström I 0 >. Differentialströmmen bildas genom extern koppling av strömtransformatorerna. Differentialströmsteget I 0 > fungerar momentant och ger en utlösningssignal TS1, om den uppmätta differentialströmmen överstiger det inställda värdet för steget. Jordfelssteget I 0 > startar och avger en startsignal SS2, om mätströmmen överstiger det inställda startvärdet. Funktionsindikatorn för det steg som startar tänds med gult ljus. Om situationen kvarstår så länge att inställd funktionsfördröjning t 0 > överskrids, beordrar det startande steget utlösning genom att avge en utlösningssignal TS2. Funktionsindikatorn för steget som beordrat utlösning tänds med rött sken. Funktionsindikatorerna är minnesstyrda och kan programmeras att förbli lysande även när respektive skydd återgår. Funktionsindikatorn återställs med RESET-tryckknappen eller via SPA-bussen genom användning av kommandot V101 eller V102. Differentialströmsstegets ( I 0 >) utlösningsfunktion kan blockeras genom att steget påförs en styrsignal BTS1. På motsvarande sätt kan jordfelsstegets (I 0 >) utlösningsfunktion blockeras med en styrsignal BTS2. De externa blockeringssignalerna konfigureras med omkopplargrupp SGB på modulens kretskort. Med omkopplargrupp SGB programmeras vidare startsignalerna som är avsedda för återinkopplingsmodulen, ifall skyddet inkluderar en återinkopplingsmodul. Funktionerna som väljs med omkopplargrupp SGB beskrivs i anslutning till schemat som illustrerar signalutbytet mellan modulerna i skyddets allmänna beskrivning. Differentialströmssteget I 0 > har inställningsområdet 0,5 5 % x I n. Funktionsfördröjningen är typiskt 35 ms. Jordströmssteget I 0 > har inställningsområdet 5 40 % x I n. Med omkopplare SG1/6 kan endera konstanttid- eller inverttidfunktion väljas för funktionssteget. Vid konstanttidfunktion kan funktionsfördröjningen väljas inom tre inställningsområden (0,1 1 s, 1 10 s eller 10 100 s) som väljs med omkopplarna SG1/7 och SG1/8. Vid inverttidfunktion kan fyra ström/tid-kurvskaror väljas för I 0 >-steget med omkopplare 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. Självhållningen för I 0 >-stegets utlösning väljs med omkopplare SG1/3 och självhållningen för I 0 >- stegets utlösning väljs med omkopplare SG1/4. Bandpassfiltret filtrerar bort de övertoner som modulen uppmätt i jordfelsströmmen och differentialströmmen (se fig. 1). db 5 0-5 -10-15 -20-25 -30 0 1 2 3 4 5 6 7 f/fn Fig 1. Filtreringsegenskaper hos ingångskretsarna för jordströmmen I 0 och differentialströmmen I 0 3

Blockschema Fig. 2. Blockschema för differentialströms- och jordfelsrelämodulen SPCJ 2C30. I 0 Differentialströmmen I 0 Jordströmmen BS1, BS2, BS3 Utifrån kommande blockeringssignaler BTS1 Blockeringssignal för utlösningen hos steg I 0 > BTS2 Blockeringssignal för utlösningen hos steg I 0 > SG1 Omkopplargrupp på modulens frontpanel SG2 Omkopplargrupp för funktionsindikatorer (ej i bild) SGB Omkopplargrupp för blockeringssignaler och återinkopplingarnas startsignaler på modulens kretskort TS1 Utlösningssignal för steg I 0 > SS2 Startsignal för steg I 0 > TS2 Utlösningssignal för steg I 0 > AR1, AR2 I 0 > I 0 > t 0 > Y R Startsignaler för återinkopplingsfunktionerna Inställning av differentialströmstegets funktionsvärde Inställning av jordfelsstegets startvärde Inställning av jordfelsstegets funktionsvärde Gul startindikator Röd utlösningsindikator OBS! Alla modulens in- och utgångssignaler har inte obetingat ledningsförts till plint hos varje enskilt skydd där modulen används. Vilka signaler som ledningsförts till plint i de olika skyddskombinationerna, framgår av det ifrågavarande skyddets anslutningsschema och signalschema. 4

Frontskylt Indikator för modulens mätstorhet, dvs. differentialströmmen I 0 Indikator för modulens mätstorhet, dvs. jordströmmen I 0 Indikator och inställningsratt för I 0 >-stegets startström B STEP I o I o 2.5 I o > [%] I n 0.5 5.0 I I IRF STEP Förenklad symbol för relämodulen Indikator för självövervakningssystemet Teckenfönster för presentation av mät- och inställningsvärden etc. Avläsningstryckknapp Indikator och inställningsratt för I 0 >-stegets startström Indikator och inställningsratt för I 0 >-stegets funktionsfördröjning 20 I o > [%] I n 5.0 40 0.6 t o >[s] k 0.1 1.0 SG1 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 RESET Programmeringsomkopplargrupp SG1 Indikator för programmeringsomkopplargrupperna SG1 och SG2 Kvitteringstryckknapp 1411 I o > I o > SPCJ 2C30 Funktionsindikatorer Relämodulens typbeteckning Fig. 3. Differentialströms- och jordfelsrelämodulen SPCJ 2C30 sett framifrån Funktionsindikatorer Differentialströmsstegets I 0 > röda funktionsindikator tänds när steget fungerar. Jordströmssteget I 0 > har en gul-röd funktionsindikator. Den tänds med gult ljus, när funktionssteget startar och skiftar om till rött ljus, när funktionssteget beordrar utlösning. De tre funktionsindikeringarna kan oberoende av varandra programmeras att kvarstå efter att reläet återgått. Programmeras tex. den gula startindikeringen att kvarstå, tänds den gula indikeringen när funktionssteget startat och ersätts av den röda indikeringen om funktionssteget beordrar utlösning. När funktionssteget återgår till normalläge, kvarstår endast den gula indikeringen. Funktionsindikeringarna som kvarstår kvitteras med RESET-tryckknappen eller via SPA-bussen genom användning av kommandot V101eller V102. Även om funktionsindikatorn lämnas okvitterad, inverkar detta inte på modulens funktioner i övrigt. Självövervakningssystemets indikator visar, när den tänds, att modulens självövervakningssystem upptäckt ett bestående fel. Indikatorn tänds kort efter att felet upptäckts och samtidigt styrs skyddets självövervakningsrelä ut. I de flesta felsituationer tänds dessutom en felkod i modulens teckenfönster. Felkoden talar om, vilken typ av fel det är fråga om. Felkoden består av en röd etta och en grön kodsiffra, vilka inte kan kvitteras bort ur teckenfönstret. I händelse av ett fel i skyddet antecknas felkoden och delges den instans, som ombesörjer översyn och ev. reparation av relämodulen. 5