, SPER C och SPER C2 Övervakningsrelä Bruksanvisning och teknisk beskrivning OK 2 FAULT U c = 40...26 V c =. ma U aux = 40...26 V 029B RS 48 004AA Made in Finland
MRS 08 Utgiven 99229 Uppdaterad 2000322 Upplaga D Rätt till tekniska ändringar förbehålles SPER C SPER C2 Övervakningsrelä nnehåll Egenskaper... 2 Användning... 2 Funktionsbeskrivning (uppdaterad 20003)... 3 Hjälpspänning... Anslutningsschema... 6 Anslutningar... Tekniska data (uppdaterad 20020)... 8 Tillämpningar... 0 Måttritningar och montage... 4 Underhåll och service... Beställningsdata... Reservdelar och utbytesenheter... Referensdata... Egenskaper Kontinuerlig övervakning av brytarutlösningskretsar och andra manöverkretsar Förinställd funktionsfördröjning som förhindrar obefogade larm vid brytarmanövrering ndikering av reläfunktion med lysdiod för fel på frontpanelen och utgångsrelä för larm Upptäcker löskontakt eller fastsvetsning av manöverkontakt, avbrott och försvinnande matningsspänning i den övervakade manöverkretsen Kontinuerlig självövervakning av reläets matningsspänning Hög störimmunitet och galvaniskt separerade elektronikkretsar COMBFLEXutförande eller sockelmontage beroende av relätyp Användning Övervakningsreläerna i SPERserien används för övervakning av styr och manöverströmkretsar i elkraftanläggningar. De övervakade strömkretsarna kan vara manöverkretsar för brytare och frånskiljare, övriga styrkretsar, viktiga signalkretsar etc. En kontaktkrets övervakas av ett övervakningsrelä. Flera övervakningsreläer kan anslutas till samma manöverströmkrets för att övervaka olika kontaktförgreningar i denna krets. Övervakningsreläet upptäcker ett avbrott eller förhöjda resistansvärden i den övervakade kretsen, beroende av galvaniskt dåliga förbindningar eller ökad övergångsresistans i kontakterna. Fastsvetsning av manöverkontakt och försvinnande styr eller manöverspänning samt spänningsbortfall i övervakningsreläet observeras även. Övervakningsreläet framställs i tre utföranden, dvs två COMBFLEXutföranden för ramverk och olika matningsspänningar samt ett utförande för sockelmontage på skena eller plant underlag. 2
Funktionsbeskrivning (uppdaterad 20003) Övervakningsreläet består av ett antal blockfunktioner och indikatorer enligt följande: konstantströmgenerator optoisolator triggerkrets fördröjningskrets LEDindikatorer utgångsrelä 2 0 Matningsspänning 3 s 3 4 9 8 LARM FAULT OK Fig.. Blockschema för övervakningsrelä. 8 28 Matningsspänning 6 LARM 2 3 s 26 2 2 SPER C FAULT OK Fig. 2. Blockschema för övervakningsrelä SPER C och SPER C2 Övervakningskretsen med konstantströmgeneratorn, mätkretsen samt växelkontakterna i utgångsreläet är galvaniskt separerade från varandra genom en isolationsnivå på 2 kv, 0 Hz, min. 3
c. ma Uc f 40 Vdc Rc Fig. 3. Ström och spänningar i den övervakade kretsen för. Se närmare uppgifter för de olika relätyperna på följande sida. 4 Konstantströmgeneratorn () i drivkretsen matar ett lågt strömvärde c på ca, ma beroende av relätyp genom den övervakade kretsen. Kontaktingångarna i alternativt 2 i SPER C eller SPER C2 kopplas över den öppna manöverkretsen (f) varvid övervakningsströmmen flyter mellan polerna för manöverspänningen (se fig., 2 och 3). Konstantströmgeneratorkretsen i SPERreläerna är försedd med en intern strömbegränsande serieresistans för att undvika onödig utlösning av brytare vid eventuell kortslutning i manöverkretsen. För att drivkretsen skall fungera bör manöverspänningen över drivkretsen inte understiga 40 V ls för övervakningsreläerna och SPER C medan motsvarande manöverspänning för relä SPER C2 måste vara minst 20 V ls. Manöverspänningen över drivkretsen kan beräknas enligt följande uttryck: Uc ( Rc x c ) > 40 V ls för och SPER C eller Uc ( Rc x c ) > 20 V ls för SPER C2, där Uc = manöverspänning c = övervakningsström Rc = den manövrerade lindningens resistans Övervakningsströmmen mäts av en optoisolatorkrets i reläets mätkrets. normal drift lyser den gröna lysdioden märkt "OK" på reläets frontpanel och utgångsreläet i är draget med växelkontakterna 3 och 9 slutna. Utgångsreläet i SPER C och SPER C2 ligger på samma sätt draget med växelkontakterna 6 och 226 slutna. Då manöverspänningen sjunker under tillåtet värde på grund av avbrott, kontaktfel eller aktiverad utlösningskontakt, kommer utgångsreläet att falla efter en funktionsfördröjning på ca 3 s. Den röda lysdioden märkt "FAULT" tänds och den gröna lysdioden "OK" slocknar, samtidigt som kontakterna 4 och 8 i sluts. Utgångsreläet i SPER C och SPER C2 arbetar på samma sätt och kontakterna 6 och 262 sluts.
Feltillstånd Tabell. Övervakningsreläet upptäcker normalt nedan angivna feltillstånd. Typ av fel Den övervakade kretsen bryts eller resistansvärdet i kretsen ökar. Spänningen över den övervakade kretsen bortfaller. Hjälpspänningsbortfall. Den slutande kontakten, i den övervakade kretsen över vilken övervakningsreläet är kopplat, förblir sluten under längre tid än funktionen kräver. Felorsak Ledningsbrott, felaktig kopplingsmanöver, galvaniskt osäker förbindning, ökad kontaktresistans mm. Utlöst säkring, batterihaveri mm. Se under avsnitt "Hjälpspänning" senare i texten. Kontakten svetsar fast om det utlösande skyddsreläet ej återgår i tid. Hjälpspänning För att fungera kräver övervakningsreläet en kontinuerlig hjälpspänning som kopplas till reläet. Övervakningsreläerna och SPER C är avsedda för en matningsspänning på 40 26 V ls medan motsvarande spänning för SPER C2 bör ligga inom området 20 60 V ls. Normalt är matningsspänningen och övervakningsspänningen för den övervakade kretsen identiska. Kretsarna är galvaniskt separerade från varandra och det är möjligt att förse reläet med matningsspänning och övervakningsspänning från separata spänningskällor. Reläets drivkrets fungerar oberoende av mät och utgångskrets varför olikheter i spänningsnivåerna kan tillåtas. Vid hjälpspänningsbortfall slocknar övervakningsreläets lysdioder och det dragna utgångsreläets växelkontakter arbetar utan tidsfördröjning i mätkretsen. Reläets kontaktfunktion är den samma som under fel i den övervakade kretsen. Övervakningsreläet kan kopplas att ta sin matningsspänning via övervakningskretsens anslutningsledningar i manöverkretsen. Förutsättningen för att detta skall låta sig göras är att manöverlindningen i den övervakade kretsen inte påverkas av den extra strömförbrukningen på ca 6 ma beroende av övervakningsrelätyp och att restspänningen över övervakningskretsen i reläet inte understiger 40 V ls för SPER B C4 och SPER C respektive 20 V ls för SPER C2. MÄRK! Vid ovan beskrivna spänningsmatning fungerar övervakningsreläet utan funktionsfördröjning och den röda lysdioden märkt "FAULT" förblir släckt. Larmsignal utan fördröjning erhålls med hjälp av utgångsreläet, även vid normal manöverkontaktfunktion. Anslutningen av hjälpspänningsmatningen för de olika övervakningsreläerna visas i fig. 4 och samt i tabell 2 under avsnitt "Anslutningar".
Anslutningsschema f 2 0 Matningsspänning 3 s Rc Fig. 4. Matningsspänning från manöver och övervakningskretsen för Notera att samma koppling gäller för SPER C och SPER C2 men plintnumreringen skiljer mellan enheterna, se under avsnitt "Anslutningar". f 2 0 Matningsspänning 3 s Rc Fig.. Matningsspänning från separat hjälpspänningskälla för Notera att samma koppling gäller för SPER C och SPER C2 men plintnumreringen skiljer mellan enheterna, se under avsnitt "Anslutningar". 6
Anslutningar Tabell 2. Följande anslutningar gäller för, SPER C och SPER C2. Relätyp Plintnummer Funktion 2 ( ) och 0 ( ) Matningsspänning 40 26 V ls. Likspänningsmatningens positiva pol ( ) ansluts till plint 2. SPER C 8 ( ) och 28 ( ) Matningsspänning 40 26 V ls. Likspänningsmatningens positiva pol ( ) ansluts till plint 8. SPER C2 8 ( ) och 28 ( ) Matningsspänning 20 60 V ls. Likspänningsmatningens positiva pol ( ) ansluts till plint 8. ( ) och ( ) Övervakningsspänning (manöverkrets) 40 26 V ls. Likspänningsmatningens positiva pol ( ) ansluts till plint. SPER C ( ) och 2 ( ) Övervakningsspänning (manöverkrets) 40 26 V ls. Likspänningsmatningens positiva pol ( ) ansluts till plint. SPER C2 ( ) och 2 ( ) Övervakningsspänning (manöverkrets) 20 60 V ls. Likspänningsmatningens positiva pol ( ) ansluts till plint. 3 4 och Utgångsrelä med dubbla växelkontakter. 8 9 Reläet fungerar enligt viloströmsprincipen och under normal drift är kontakterna 3 och 9 slutna. Vid feltillstånd sluts kontakterna 4 och 8 i utgångsreläet. SPER C och 6 och Utgångsrelä med dubbla växelkontakter. SPER C2 2 26 2 Reläet fungerar enligt viloströmsprincipen och under normal drift är kontakterna 6 och 2 26 slutna. Vid feltillstånd sluts kontakterna 6 och 26 2 i utgångsreläet.
Tekniska data (uppdaterad 20020) Övervakningskretsen Övervakningsspänning och SPER C 40 26 V ls SPER C2 20 60 V ls Övervakningsström och SPER C, ma, typ. SPER C2 ma, typ. Min. restspänning över övervakningskrets, plint > 40 V ls SPER C, plint 2 > 40 V ls SPER C2, plint 2 > 20 V ls Typiskt resistansvärde för strömbegränsningsmotstånd i manöverkretsen vid olika övervakningsspänningar, och SPER C (SPEZR3) vid 48 V ls,2 kω / 4 W vid 60 V ls,6 kω / 4 W vid 0 V ls 22 kω / 4 W vid 220 V ls 33 kω / 4 W SPER C2 (SPEZR4) vid 30 V ls 680 Ω / 4 W vid 48 V ls 2,2 kω / 4 W Tidkretsen Funktionsfördröjning, typ. Återgångstid, typ. 3 s s Matningsspänning och ström och SPER C Nominell spänning U n 48/60/0/2/220 V ls Funktionsspänning 40 26 V ls SPER C2 Nominell spänning U n 24/48 V ls Funktionsspänning 20 60 V ls Strömförbrukning, typ. och SPER C ma SPER C2 6 ma Utgångsrelä Kontaktutgångar, växelkontakt 34 / 89 SPER C och SPER C2 6 / 2262 Märkspänning 20 V vs/ls Kontinuerlig belastning A Brytförmåga vid likström då lastens tidskonstant L/R 40 ms vid spänningen 220 V ls 0, A 0 V ls 0,2 A 48 V ls A 8
solationsprov solationsprovspänning enligt EC 602 och SS 436 03 Stötprovspänning enligt EC 602 och SS 436 03 2 kv, 0 Hz, min kv,,2/0 µs, 0, J Störprov Högfrekvent störprovspänning enligt EC 6026 och SS 436 03 Snabba transienter enligt EC 600044 Gnistprovspänning enligt SS 436 03 2, kv, MHz 2 kv, /0 ns, min 4...8 kv Omgivning Specificerad drifttemperatur 0 C... C Transport och lagringstemperatur enligt EC 6006828 40 C...0 C Relativ fuktighet enligt EC 60068230 RH = 92...96 % 2 C/ C, 6 x 24 h Montage och vikt Höljets kapslingsklass Ej preciserad Montage polig sockel för skena enligt DN 0022 eller skruvmontage SPER C och SPER C2 COMBFLEXutförande, utrymme 2U6C Vikt ca 0,2 kg polig sockel ca 0,0 kg SPER C och SPER C2 ca 0,2 kg 9
Tillämpningar Exempel Ett övervakningsrelä gör det möjligt att övervaka endast en strömbana. För övervakning av parallella, separata kontaktkretsar inom samma manöverkrets, använder man sig av ett övervakningsrelä för var och en av dessa kretsar. f f f ~ ma ~ ma 2 ~ ma n n x ~ ma Rc Fig. 6. Övervakning av parallella kontaktkretsar med separata övervakningsreläer. Vid parallellkoppling av övervakningsreläerna bör man beakta, att vart relä driver en övervakningsström av storleken, ma, beroende av relätyp, genom den övervakade manöverkretsen. Strömmarna summeras i den av kretsen manövrerade utlösnings eller relälindningen. Antalet parallella övervakningsreläer bör således begränsas, så att manöverrelälindningens funktion inte påverkas av de summerade övervakningsströmmarna. Spänningsfallet över manöverlindningen ökar med stigande antal parallellkopplade övervakningsreläer. Detta spänningsfall får inte bli så stort, att skillnaden mellan hjälpspänningen i manöverkretsen och spänningsfallet över manöverlindningen dvs. den restspänning som kvarstår över den övervakade kretsen för övervakningsreläet, understiger 40 V ls eller 20 V ls. Angivna spänningsvärden bestäms av vilken typ av övervakningsrelä som används. Observera att lägre spänningsvärden svarar mot ett feltillstånd i kretsen, exempelvis galvaniskt osäkra förbindningar, och följaktligen ger larmsignal via utgångsreläets kontakt. Exempel 2 ~. ma f f2 fn Rc Fig.. Förenklad övervakning av parallella kontaktkretsar med gemensamt övervakningsrelä. 0 Antalet övervakningsreläer kan i viss mån reduceras genom parallellkoppling av kontakterna i manöverkretsen enligt exempel 2. Anläggningens ledningsföring planeras då enligt dessa förutsättningar. Systemets tillförlitlighet reduceras vid användning av denna metod, om systemet inte är kontinuerligt övervakat.
Exempel 3 f f2 c. ma Då två eller flera seriekopplade, slutande kontakter ingår i manöverkretsen, kopplas övervakningsreläet över samtliga kontakter. Övervakningsreläet ansluts till manöverpänningens plussida () för den första kontakten i seriekopplingen och till manöverlindningens sida för den sista kontakten i kedjan enligt exempel 3. Anslutningen mellan de separata kontakterna i seriekopplingen övervakas dock inte vid denna användning av övervakningsreläet. Rc Fig. 8. Övervakning av manöverkrets med seriekopplade kontakter och ett övervakningsrelä. Exempel 4 Under förutsättning att manöverspänningen i den övervakade kretsen är tillräckligt hög, kan flera övervakningsreläer kopplas i serie i samma övervakningsströmkrets enligt exempel 4 ovan. Denna koppling innebär en fullständig övervakning av de seriekopplade manöverkontakterna. Manöverspänningen bör då vara så hög att restspänningen som fördelas på de separata, seriekopplade övervakningskretsarna inte understiger 40 V ls eller 20 V ls vid ett strömvärde på, ma genom manöverlindningen beroende av relätyp. Manöverspänningen över en enskild drivkrets kan beräknas enligt följande uttryck: Uc ( Rc x c ) n 40 V ls för och SPER C eller Uc ( Rc x c ) n för SPER C2, 20 V ls där Uc = manöverspänning c = övervakningsström Rc = den manövrerade lindningens resistans och n = antal seriekopplade övervakningsreläer. Observera att matningsspänningen för de separata övervakningsreläerna och övervakningsspänningen (manöverspänningen i seriekopplingen) bör tas från samma spänningskälla för att uppnå lika fördröjningsfunktion för reläerna.
c. ma f 40 Vdc c. ma f2 40 Vdc Rc Fig. 9. Övervakning av styrkrets med seriekopplade kontakter med ett övervakningsrelä för varje styrkontakt. Exempel f 2 0 Matningsspänning 3 s 3 4 9 8 FAULT OK 2 0 Matningsspänning 3 4 LARM h h2 3 s 9 8 FAULT OK Fig. 0. Flera övervakningsreläer i serie med seriekopplade kontakter och självhållning. 2
Exempel 6 den övervakade manöverkretsen finns normalt en hjälpkontakt (h) i serie med manöverlindningen, för brytning av manöverströmmen. Effektbrytare är vanligen utrustade med denna hjälpkontakt. För att undvika omotiverade larmsignaler i övervakningsreläet vid till exempel omställning av brytaren, leds övervakningsströmmen i manöverkretsen förbi den brytande kontakten via hjälpkontakten (h2) och en strömbegränsningsmotstånd. Resistansvärdet bör beräknas så, att strömmen genom hjälpkontakt och resistans vid sluten manöverkontakt, ej påverkar manöverlindningens funktion. Spänningsfallet över resistans och lindning får ej vara så stort, att restspänningen över drivkretsen i övervakningsreläet underskrider angivna minimivärden för de olika relätyperna. Det yttre strömbegränsningsmotståndet Ry är beroende av övervakningsreläernas olika hjälpspänningar och ett antal resistansvärden finns angivna under avsnittet "Tekniska data" för de vanligast förekommande övervakningsspänningarna. > f 2 0 Matningsspänning 3 s 3 4 9 8 LARM Ry *) FAULT OK h h2 *) Strömbegränsningsmotstånd Fig.. Övervakningsrelä med hjälpkontakt (h och h2) och yttre strömbegränsningsmotstånd Ry. 3
Måttritningar och montage Övervakningsreläet finns i tre olika utföranden. är kapslad i ett plasthölje för montering i polig sockel med skruvplintar för anslutningarna. Sockeln monteras på skena enligt DN 0022 eller skruvmonteras på plant underlag. Sockeln uppfyller samma krav på isolationsprovspänning som övervakningsreläet. SPER C och SPER C2 är avsedda för COMBFLEXmontage och upptar ett utrymme som svarar mot höjdmodulen 2U (U = 44,4 mm) och breddmodulen 6C (C = mm). Separata uttagssocklar för montering på en apparatram eller skena i ett ramverk, används för inkoppling av dessa övervakningsreläer. Ramverksdetaljerna och uttagssocklarna utgör delar av COMBFLEXsystemet och levereras separat enligt beställning. Referensdata anges i slutet av denna handbok. Övervakningsrelä 6 8 4 6 6 8 4 9 3 0 2 4 8 3 9 2 0 x 2, mm 2 (2 x, mm 2 ) 9 3 0 2 Sockel Stiftkonfiguration Måttangivelser 6, 36 (DN 462) 38, (~3,) 90 03 Måttangivelser i mm. Bredd = 38, mm ~*) *) Beror på typen av reläbasen 4
Underhåll och service Då övervakningsreläet används under de förhållanden som specificerats under avsnittet "Tekniska data", är reläet normalt sett helt underhållsfritt. Modulen innehåller ej sådana komponenter som under normala driftsförhållanden skulle utsättas för extrem påverkan och in och utgångskretsarna är galvaniskt separerade från övrig elektronik i modulen. Såvida omgivningsförhållandena på användningsplatsen kraftigt avviker från de angivna kraven på temperatur, luftfuktighet och dylikt, eller om luften innehåller damm eller kemiskt aggressiva gaser, bör utrustningen inspekteras regelbundet genom okulär besiktning eller i samband med sekundärprovningen av densamma. Vid den okulära besiktningen bör uppmärksamhet fästas vid följande detaljer: Tecken på mekanisk skada på funktionsmoduler, kontakter, höljen eller socklar Ansamling av damm eller smuts på funktionsmoduler och socklar. Damm och smuts avlägsnas genom försiktig användning av tryckluft. Tecken på korrossion på anslutningar, hölje eller socklar. Om övervakningsreläet uppvisar störningar i funktionen eller om funktionsvärdena avviker från de värden som anges i specifikationerna, rekommenderas en grundlig genomgång av reläet. Mindre fel kan eventuellt åtgärdas på kundens egen instrumentverkstad. På grund av reläets mekaniska utförande rekommenderas dock att större reparationer, inklusive översyn av elektroniken, utförs av tillverkaren eller av denne auktoriserad serviceorganisation. För närmare information om kontroll, reparation eller utbyte av reläet, vänligen kontakta tillverkaren eller hans närmaste representant. OBS! Skyddsreläer är elektronikutrustning, som bör hanteras varsamt samt skyddas mot fukt och mekanisk skada, i synnerhet under hantering, transport och lagring. Beställningsdata Ange: Typ Matningsspänning Beställningsnummer Övervakningsrelä 40 26 V ls RS 48 004AA SPER C Övervakningsrelä 40 26 V ls RS 48 002AA SPER C2 Övervakningsrelä 20 60 V ls RS 48 003AA PCZL 2 Sockel för RS 96 0AA Vid behov SPEZR 3 för SPER B och SPER C RS 96 0AA SPEZR 4 för SPER C2 RS 96 0AA Önskat antal Reservdelar och utbytesenheter Typ Beställningsnummer PCZL 2 Sockel för RS 96 0AA COMBFLEXmontage, se anvisningar under avsnitt "Monteringssystem för reläer", blad MDB4003SV i köpkatalogen Referensdata Katalog MDC9SSV Montering MDB4000SV Monteringssystem för reläer MDB4003SV Måttuppgifter MDB400SV
ABB Oy Distribution Automation PB 699 F60 Vaasa FNLAND Tel. 38 (0)0 22 Fax.38 (0)0 22 4094 www.abb.com/substationautomation MRS 08 SV