sovelluskäsikirja1 ja sfs-en 60255 -27 artikla 10 sekä pienjännitedirektiivin mukaisesti....

Relion® 605 sarja

Johtolähdönsuojarele

Sovelluskäsikirja

Dokumentin ID: 1MDU07218-YN Julkaistu: 2014-09-19

Revisio: A Tuoteversio: 1.5

Käännetty originaalista 1MDU07206-YN E

© Copyright 2014 ABB. Kaikki oikeudet pidätetään

Tekijänoikeudet

Tätä julkaisua tai sen osia ei saa jäljentää tai kopioida ilman ABB:n kirjallista suostumusta. Julkaisun sisältöä ei saa paljastaa kolmannelle osapuolelle eikä käyttää valtuuttamattomiin tarkoituksiin. Tässä julkaisussa kuvatut ohjelmat tai laitteet valmistetaan lisenssillä, ja niitä voi käyttää, kopioida tai paljastaa vain kyseisen lisenssin ehtojen mukaisesti.

Tavaramerkit ABB on ABB-konsernin rekisteröity tavaramerkki. Muut tässä julkaisussa mainitut brändi- tai tuotenimet voivat olla omistajiensa tavaramerkkejä tai rekisteröityjä tavaramerkkejä.

Takuu Pyydä takuuehdot lähimmältä ABB edustajalta.

ABB Ltd. Distribution Automation Maneja Works Vadodara - 390 013, India Phone: +91 265 2604386 Fax: +91 265 2638922

http://www.abb.com/substationautomation

Sovelluskäsikirja


Vastuuvapautuslauseke Tämän käyttöoppaan tiedot, esimerkit ja kaaviot on sisällytetty ainoastaan konsepti- ja tuotekuvausta varten, eikä niitä tule pitää takuuominaisuuksina. Kaikkien henkilöiden, jotka ovat vastuussa tässä käyttöoppaassa mainittujen laitteiden käytöstä, on varmistettava, että sovellus on käyttötarkoitukseen sopiva ja hyväksyttävä, ja että kaikkia käyttöturvallisuus- ja toimintavaatimuksia noudatetaan. Erityisesti kaikki käyttöön liittyvät riskit, joiden seurauksena järjestelmä- tai tuotehäiriö voisi aiheuttaa henkilö- tai esinevahinkoriskin (mukaan lukien henkilövahingot tai kuoleman mutta niihin rajoittumatta), ovat ainoastaan laitetta käyttävän henkilön tai yhteisön vastuulla. Vastuussa olevien tulee varmistaa, että kaikki toimet kyseisten riskien poistamiseksi tai välttämiseksi tehdään.

ABB on huolellisesti tarkistanut tämän julkaisun, mutta poikkeamia ei voida sulkea kokonaan pois. Lukijaa pyydetään ystävällisesti ilmoittamaan valmistajalle jokaisesta havaitusta virheestä. ABB ei missään tapauksessa ole vastuussa tämän käyttöoppaan tai laitteen käyttämisestä aiheutuneista tappioista tai vaurioista muutoin kuin nimenomaisen sopimuksen alaisuudessa.

Vaatimustenmukaisuusvakuutus Tämä tuote täyttää EU:n jäsenmaille asettaman direktiivin sähkömagneettisesta yhteensopivuudesta (EMC-direktiivi 2004/108/EY) ja tiettyjen jänniterajojen puitteissa käytettävistä sähkölaitteista (Pienjännitedirektiivi 2006/95/ EY). Vaatimustenmukaisuus on todettu ABB:n suorittamissa testeissä standardien SFSEN 50263 ja SFS-EN 60255-26 sekä EMC-direktiivin mukaisesti ja standardien SFSEN 60255-1 ja SFS-EN 60255-27 Artikla 10 sekä pienjännitedirektiivin mukaisesti. Suojarele on suunniteltu kansainvälisiä IEC 60255 -sarjan standardeja noudattaen ja täten vaaditaan vahvistettavan, että kaikki toimenpiteet on tehty riskien välttämiseksi tai minimoimiseksi.

Sovelluskäsikirja

Turvallisuusohjeita

Liittimissä voi esiintyä vaarallisia jännitteitä, vaikka apujännite on kytketty pois päältä.

Turvallisuusohjeiden rikkominen voi johtaa kuolemaan, loukkaantumiseen tai huomattaviin laitevaurioihin.

Vain ammattitaitoinen henkilö saa tehdä sähköasennukset.

Maakohtaisia ja paikallisia sähköturvallisuusmääräyksiä on aina noudatettava.

Maadoituskytkentään tarkoitetut liittimet on maadoitettava huolellisesti.

Laitteen kansipanelin poistaminen saattaa paljastaa jännitteisiä osia, joissa voi esiintyä suuri jännite, ja näiden koskettaminen saattaa aiheuttaa henkilövahinkoja. Laite sisältää staattisille sähköpurkauksille herkkiä komponentteja. Siksi elektroniikkakomponenttien tarpeetonta koskettamista tulee välttää.

Virtamuuntajan liittimien irrotusta varten ei ole automaattista virtamuuntajan oikosulkujärjestelyä. Älä avaa jännitteisen virtamuuntajan toisiopiiriä, koska liittimiin saattaa syntyä vaarallinen jännite. Turvallisuussyistä jännitteisen virtamuuntajan toisio on oikosuljettava ennen liittimien avausta.

Laitteen ylhäällä takaosassa olevan sinettiteipin murtaminen johtaa takuun raukeamiseen eikä laitteen asianmukaista toimintaa voida enää taata.

Sisällysluettelo

Sisällysluettelo Tekijänoikeudet ......................................................................... 4

Tavaramerkit ............................................................................. 4

Takuu ............................................................................... 4

Vastuuvapautuslauseke ............................................................ 5

Vaatimustenmukaisuusvakuutus ............................................... 6

Turvallisuusohjeita .................................................................... 7

Sisällysluettelo .......................................................................... 1

Kappale 1 Johdanto ................................................................ 5

1.1 Käyttöohjeesta .......................................................................................... 5

1.2 Releen käyttö ............................................................................................ 5

1.3 Takuu ......................................................................................................... 5

1.4 Turvallisuutta osoittavat merkit ............................................................... 6

Kappale 2 REJ603 Yleiskatsaus ............................................. 7

2.1 Sovellusalue .............................................................................................. 7

2.2 Tuoteversiohistoria ................................................................................... 7

2.3 Suojaustoiminnot ...................................................................................... 8

2.4 Toiminnan kuvaus .................................................................................... 8

Kappale 3 Tekniset tiedot ...................................................... 11

REJ603 1 Sovelluskäsikirja

Sisällysluettelo

3.1 Mitat .......................................................................................................... 11

3.2 Virransyöttö tulot .................................................................................... 11

3.3 Laukaisun pulssilähtö ............................................................................ 12

3.4 Signaalilähtö ............................................................................................ 12

3.5 Asettelualue ja tarkkuus ........................................................................ 12

3.6 Suojaustoiminto ...................................................................................... 12

3.6.1 Alempi kolmivaiheinen suuntaamaton ylivirtasuoja, porras I> / 5112

3.6.2 Ylempi kolmivaiheinen suuntaamaton ylivirtasuoja, porras I>> / 50-

1 .............................................................................................................. 13

3.6.3 Alempi suuntaamaton maasulkusuoja, porras Io> / 51 .................. 14

3.6.4 Ylempi suuntaamattoman maasulkusuojaus, porras Io>> / 50N .. 15

3.6.5 Kolmivaiheisen kytkentävirtasysäyksen tunnistus 3I2f> / 68 ......... 15

3.7 Vikaa vasten kytkentä toiminto ............................................................. 16

3.8 Kotelon suojausluokka........................................................................... 16

3.9 Ympäristöolosuhteet ja koestus ........................................................... 16

3.10 Tuoteturvallisuus .................................................................................... 17

3.11 EMC yhteensopivuus ............................................................................. 17

3.12 RoHS yhteensopivuus ........................................................................... 17

Kappale 4 Suojaustoiminnat ................................................. 18

4.1 Aika / virta toiminnot............................................................................... 18

4.1.1 IEC-toiminnot ......................................................................................... 18

4.1.2 RI tyyppinen toiminto ........................................................................... 19

4.1.3 HR Fuse ja FR Fuse tyyppiset toiminnot .......................................... 19

4.1.4 Normal inverse-time toiminnon ominaiskäyrästö ............................. 20

4.1.5 Extremely inverse-time toiminnon ominaiskäyrästö ........................ 21

2 REJ603 Sovelluskäsikirja

Sisällysluettelo

4.1.6 Very inverse-time toiminnon ominaiskäyrästö ................................. 22

4.1.7 Long-time inverse-time toiminnon ominaiskäyrästö ........................ 23

4.1.8 RI type inverse-time toiminnon ominaiskäyrästö ............................. 24

4.1.9 HR Fuse toiminnon ominaiskäyrästö ................................................. 25

4.1.10 FR Fuse toiminnon ominaiskäyrästö ................................................. 26

Kappale 5 Sovellusesimerkki ................................................ 27

5.1 Käyttötarkoitus ........................................................................................ 27

5.2 Kuvaus ..................................................................................................... 27

5.3 Asetteluiden laskeminen ....................................................................... 28

5.3.1 Virtamuuntajan valinta ......................................................................... 28

5.3.2 Vikavirran laskenta ............................................................................... 29

5.3.3 Ylivirran ylemmän portaan asetuksen laskeminen .......................... 30

5.3.4 Ylivirran alemman portaan asetuksen laskeminen .......................... 30

5.3.5 Maasulkuvirran ylemmän portaan asetuksen laskeminen ............. 32

5.3.6 Maasulkuvirran alemman portaan asetuksen laskeminen ............. 32

Kappale 6 Releen asetteleminen .......................................... 34

6.1 Asetteleminen ......................................................................................... 34

6.2 Kytkimien asetusmatriisi ........................................................................ 34

6.2.1 Virtamuuntajan nimellisvirran ja maasulkuvirran mittauksen valinta

.............................................................................................................. 35

6.2.2 Ylivirran alemman portaan ja maasulkuvian toiminta-aikojen

valinta ..................................................................................................... 35

6.2.3 Ylivirran alemman portaan toiminnan / havahtumisvirran valinta . 36

6.2.4 Maasulkuvian alemman portaan toiminnan / havahtumisvirran

valinta ..................................................................................................... 36


Sisällysluettelo

6.2.5 Ylivirran ylemmän portaan toiminta-ajan / havahtumisvirran valinta

.............................................................................................................. 37

6.2.6 Ylivirran alemman portaan toiminta-ajan / havahtumisvirran valinta

.............................................................................................................. 37

6.3 Koko kytkinasettelumatriisi ................................................................... 38

6.4 Esimerkki kytkinasettelumatriisista ...................................................... 38

Kappale 7 Asennus ja käyttöönotto ....................................... 39

7.1 Purku pakkauksesta ja laitteen tarkastus ........................................... 39

7.2 Varastointi ................................................................................................ 39

7.3 Ympäristöolosuhteiden ja asennuspaikan tarkastaminen ................ 39

7.4 Releen asentaminen .............................................................................. 40

7.5 Releen johdotus ...................................................................................... 40

7.6 Releen asennusmitat ............................................................................. 41

7.7 Releen kytkentäkaavio .......................................................................... 42

7.8 Releen kytkentä ...................................................................................... 43

7.9 Releen käyttöönotto ............................................................................... 44

7.10 Releen tilaustiedot .................................................................................. 46


1MDU07206-YN E Kappale 1 Johdanto

Kappale 1 Johdanto

1.1 Käyttöohjeesta Tämä käyttöohje antaa perustiedot releestä REJ603 ja sisältää seikkaperäiset ohjeet releen käyttöön. Ohjeistavan osan lisäksi mukana on lyhyt kappale releen käyttöönotosta.

1.2 Releen käyttö REJ603 on syöttösuojarele, joka on pääasiallisesti suunniteltu toisiojakeluverkkojen syöttöjen selektiiviseen oikosulku- ja maasulkusuojaukseen, sekä sähkölaitosten ja teollisuuden muuntajien suojaukseen.

REJ603 saa käyttövoimansa virtamuuntajista ja perustuu mikroprosessoriympäristöön. Relettä käytetään yhdessä erityisen rengasvirtamuuntajatyypin kanssa. REJ603-rele yhdessä katkaisijan kanssa voi korvata kuormanerottimen ja suurjännitesulakkeen yhdistelmän. Näin ollen rele tarjoaa parannettua suojausta kasvaville jakeluverkostoille.

1.3 Takuu Kysy takuuehdoista lähimmältä ABB edustajalta.


Kappale 1 1MDU07206-YN E Johdanto

1.4 Turvallisuutta osoittavat merkit Tämä julkaisu sisältää seuraavia turvallisuuteen liittyviä olosuhteita tai muuta tärkeää tietoa tähdentäviä merkkejä:

Vaikka varoitukset liittyvät tapaturmavaaraan, on muistettava, että viallisten laitteiden käyttö saattaa joissakin käyttöolosuhteissa johtaa prosessin toimintahäiriöihin, jotka voivat aiheuttaa loukkaantumis- tai hengenvaaran. Siksi kaikkien varoitusten noudattaminen on erittäin tärkeää.

Sähköstä varoittava merkki ilmoittaa vaarasta, joka saattaa johtaa sähköiskuun.

Varoitusmerkki ilmoittaa vaarasta, joka saattaa johtaa henkilövahinkoon.

Varovaisuusmerkki merkitsee tärkeää tietoa tai varoitukseen liittyvää seikkaa.


1MDU07206-YN E Kappale 2 REJ603 Yleiskatsaus

Kappale 2 REJ603 Yleiskatsaus

2.1 Sovellusalue REJ603 rele on tarkoitettu käytettäväksi toisiojakeluverkostojen syöttöjen selektiiviseen oiko- ja maasulkusuojaukseen sekä sähkölaitosten ja teollisuuden muuntajien suojaukseen. Rele ei tarvitse ulkoista apujännitettä, mikä tekee siitä ihanteellisen vaihtoehdon myös etäisissä paikoissa, joissa apujännitettä ei ole saatavilla. Rele ottaa käyttöjännitteensä virtamuuntajista. REJ603:a käytetään ensisijaisesti jakeluverkon Ring Main Unit:eissa (RMU). Releessä on maavirran mittaus sisäisen laskennan kautta tai se voi mitata sen ulkoisella virtamuuntajalla (CBCT). Releen avainominaisuudet ovat • Kolmivaiheinen suuntaamaton ylivirta- ja maasulkusuoja DMT ja

IDMT toiminnoilla • Maasulkuvirran mittaus joko sisäinen vektorisummauksella tai

ulkoisen CBCT tulon kautta • Integroidut IDMT käyrät (IEC ja Special) • Suojauksen lukitus toisen harmonisen mittauksen kautta estää

virhelaukaisut muuntajien kytkentävirtasysäyksen aikana • Kondensaattoripurkauslähtö matalaenergiselle laukaisukelalle • Laukaisun indikointi sisäänrakennetulla sähkömagneettisella käsin

resetoitavalla lipulla • Helppo asetteleminen läpinäkyvällä kannella suojatuilla DIP

kytkimillä • Kompakti muotoilu ja asennusjärjestely joka soveltuu Ring Main Unit

(RMU) / toisiokojeistosovelluksiin • Koko järjestelmän testausmahdollisuus mukaan lukien

ensiövirtamuuntajan, releen ja laukaisukelan testaus • Signaalilähtölaukaisu hälytyksellä ulkoiselle järjestelmälle • Rele ottaa tarvitsemansa apuenergian mittauspiireistä, erillistä

apusähkön syöttöä ei tarvita

2.2 Tuoteversiohistoria Taulukko 1: Tuoteversiohistoria

Tuote versio Julkaisupäivä Tuote Historia

1.0 18.03.2008 Tuote julkaistu

1.0 SP1 01.10.2010 Huoltopaketti julkaistu

1.0 HMI 29.10.2010 HMI versio julkaistu

1.5 Base & HMI 04.04.2012 Versio 1.5 julkaistu


Kappale 2 1MDU07206-YN E REJ603 Yleiskatsaus

2.3 Suojaustoiminnot

Taulukko 2: Suojaustoiminnot

Toiminto IEC ANSI

Kolmivaiheinen ylivirtasuoja, alempi porras 3I> 51

Kolmivaiheinen ylivirtasuoja, ylempi porras 3I>> 50/51

Maasukusuojaus, alempi porras Io> 51N

Maasukusuojaus, ylempi porras Io>> 50N/51N

3-vaihemuuntajan kytkentävirtatunnistus 3I2f> 68

2.4 Toiminnan kuvaus Yhdistetty ylivirta- ja maasulkurele on suojattavan kohteen virtamuuntajiin kytkettävä toisiorele. Mittausten ohella (tulot) rele ottaa omaan toimintaansa ja katkaisijan laukaisuun tarvittavan energian virtamuuntajista. Etupaneelissa on kaksi LED:iä. Kun käytön vaatima minimivirta on tarjolla vihreä "Ready" LED palaa osoittaen releen olevan toiminnassa. Vikaan havahduttuaan rele laukaisee katkaisijan asetusten mukaan. Rele suorittaa myös sisäistä kunnonvalvontaa säännöllisin väliajoin ja ilmoittaa käyttäjälle sisäisestä releviasta. Punainen "IRF" LED ilmoittaa sisäisestä viasta.

Vaihevirran ylittäessä asetetun toiminta-ajan vakioaikatoiminnossa, tai kun laskettu toiminta-aika käänteisaikatoiminnossa kuluu umpeen, ylivirtayksikkö toimii. Samalla tavalla ylivirran ylempi porras I>> toimii asetetun toiminta-ajan kuluttua umpeen.

Maasulkuvirran ylittäessä asetetun toiminta-ajan vakioaikatoiminnossa tai kun laskettu toiminta-aika käänteisaikatoiminnossa kuluu umpeen, maasulkuyksikkö toimii. Samalla tavalla maasulun ylempi porras I>> toimii asetetun toiminta-ajan kuluttua umpeen.

Ylivirtayksikön alemmalle portaalle ja maasulkuyksikön alemmalle portaalle voidaan antaa vakioaika tai käänteinen vakiominimiaika (IDMT) toiminto. Kun IDMT toiminto on valittu, käytettävissä on neljä vakio- ja kolme erikoisaika/virtakäyrää. Vakiokäyrät ovat BS142:n ja IEC 60255:n mukaisia ja ne nimetty seuraavasti: Normal inverse, Very inverse, Extremely inverse, Long-time inverse. Kolme erikoiskäyrää, RI curve, HR Fuse curve, ja FR Fuse ovat myös käytettävissä.


1MDU07206-YN E Kappale 2 REJ603 Yleiskatsaus

Kuva 1: Suojareleen REJ603 lohkokaavio

Kun ylivirta- tai maasulkuyksikkö toimii, rele lähettää "laukaisu" käskyn matalaenergisen pulssin muodossa katkaisijan laukaisukelalle. Sähkömagneettinen lippu muuttuu punaiseksi releen toimiessa. Lippu voidaan resetoida manuaalisesti releen ollessa jännitteellisenä, ja myös jännitteettömänä (huoneenlämmössä 3 päivän kuluessa). Siinä tapauksessa että energia ei riitä, lippu ei resetoidu, ellei riittävä virta kulje ensiöpiirissä virran kytkemisen jälkeen. "Laukaisu" lippu muuttuu vihreäksi resetoinnin jälkeen. Releessä on yksi signaalilähtö jota voidaan käyttää laukaisutilan viestittämiseen ulkoiselle järjestelmälle.

Ohjainvian sattuessa, rele tarjoaa oikosulkusuojaa 20*Is maksimia suuremmille virroille. Tällainen redundanssi on saavutettu failsafe:ksi kutsutun älykkään ominaisuuden kautta. Tämä ominaisuus voidaan kytkeä päälle / pois DIP kytkimellä.

On kaksi mahdollista tapaa antaa lähtölaukaisukomento kuten kuvassa 2 on osoitettu.

Kuva 2: REJ603:n laukaisun toiminta

LAUKAISUNHALLINTA OR

SUOJAUSPORRAS

FAILSAFE

LAUKAISU- LÄHTÖ


Kappale 2 1MDU07206-YN E REJ603 Yleiskatsaus

Suojausjärjestelmä koostuu virtamuuntajasta, releestä, ja matalaenergisestä laukaisukelasta, ja sen kunto voidaan testata käyttäen virtamuuntajan koestuskäämiä, joka on kytketty releen koestusliittimiin.

Saadakseen käyttöjännitteensä rele tarvitsee minimivirran, joka on 0,9 kertaa minimiasetteluvirta "Ismin" ainakin yhdessä vaiheessa tai 0,4 kertaa minimiasetteluvirta "Ismin" kaikissa kolmessa vaiheessa. Jos rele saa riittämättömän jännitteen, joko READY tai IRF tai molemmat LED:it vilkkuvat.

Taulukko 3: Minimi virrantarve releen toiminnalle

VIRTAMUUNTAJA Tyyppi: (Ismin – Ismax)

Tarvittava minimivirta missä tahansa vaiheessa releen toimintaa varten

Tarvittava minimivirta kolmessa vaiheessa releen toimintaa varten

REJ603-CT1: 8A-28A 7,2A 3,2A

REJ603-CT2: 16A-56A 14,4A 6,4A

REJ603-CT3: 32A-112A 28,8A 12,8A

REJ603-CT4: 64A-224A 57,6A 25,6A

REJ603-CT5: 128A-448A 115,2A 51,2A


Kappale 3 Tekniset tiedot

3.1 Mitat Taulukko 4: Releen mitat

Kuvaus Arvo

Leveys 96 mm

Korkeus 160 mm

Syvyys 150 mm

Paino ~ 0,8 kg (ilman HMI:ta) ~ 0,9 kg (HMI:n kanssa)

3.2 Virransyöttö tulot Taulukko 5: Virransyöttö tulot

Kuvaus Arvo

Nimellistaajuus 50/60 Hz ± 5 Hz

Vaihetulot

Nimellinen ensiövirta

Virtamuuntajatyyppi Asettelualue referenssivirrasta Is ( Ismin - Ismax )

REJ603-CT1 8 – 28A

REJ603-CT2 16 – 56A

REJ603-CT3 32 – 112A

REJ603-CT4 64 – 224A

REJ603-CT5 128 – 448A

Terminen virtakestoisuus • Jatkuva • 1s

• 3s

2,5 x Ismax 25kA ensiövirta 20kA ensiövirta

Dynaaminen virtakestoisuus: • Puoliaalto

62,5kA ensiövirta

Maatulo Nimellinen virta, In 1A

Terminen virtakestoisuus • jatkuva • 1s

4A 100A

Dynaaminen virtakestoisuus:

• Puoliaalto

250A

Tuloimpedanssi < 100mΩ

3.3 Laukaisun pulssilähtö Taulukko 6: Laukaisun pulssilähtö

Kuvaus Arvo

Nimellinen ulostulojännite 24V

Pulssin kesto 50ms

Energia 100mJ

3.4 Signaalilähtö Taulukko 7: Signaalilähtö

Kuvaus Arvo

Nimellinen ulostulojännite 48V DC

Maksimivirta 5mA

Pulssin kesto 60ms

3.5 Asettelualue ja tarkkuus Taulukko 8: Asettelumahdollisuus nimellisestä virrasta Is

CT1 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 22 24 26 28

CT2 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 40 44 48 52 56

CT3 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 72 80 88 96 104 112

CT4 64 72 80 88 96 104 112 120 128 136 144 160 176 192 208 224

CT5 128 144 160 176 192 208 224 240 256 272 288 320 352 384 416 448

3.6 Suojaustoiminto

3.6.1 Alempi kolmivaiheinen suuntaamaton ylivirtasuoja, porras I> / 51 Taulukko 9: Alemman ylivirtasuojaportaan asetukset

Kuvaus Arvo

Mittausalue 0,9 x Ismin …20 x Ismax

Havahtumisvirran asettelualue I > 0,9…2,5 x Is

Asetteluresoluutio (askelta) Is x 0,9…2,5, 31 askelta DIP kytkimillä, ääretön HMI:n kautta hieno resoluutio 0,05 (valinnainen)

Havahtumisvirran tarkkuus

±5,0% asetteluarvosta lämpötila-alueella 0…70ºC ±7,5% aseteluarvosta lämpötila-alueella -40…70ºC

Kuvaus Arvo

Toiminta-ajan viive (DMT) ‘t >’ 0,05…3,0s

Asetteluresoluutio (askelta)

0,05, 0,07, 0,1, 0,15, 0,2, 0,25, 0,3, 0,4, 0,6, 0,8, 1,0, 1,4, 1,8, 2,2, 2,6, 3,0 HMI:n kautta hieno resoluutio 0,01 (valinnainen)

Toiminta-ajan tarkkuus ±1% tai 10ms, kumpi on suurempi

Toimintakäyrän tyyppi IEC 60255-3: Normal Inverse, Very Inverse, Extremely Inverse, Long time Inverse Special curves: RI Inverse, HR-Fuse, FR-Fuse

Aikakerroin asettelu ‘k’ 0,05…3,0


0,05, 0,07, 0,1, 0,15, 0,2, 0,25, 0,3, 0,4, 0,6, 0,8, 1,0, 1,4, 1,8, 2,2, 2,6, 3,0

HMI:n kautta hieno resoluutio 0,01 (valinnainen)

Toiminta-ajan tarkkuus IEC ja RI toiminnot HR, FR käyrien toiminnot

luokka E(5) ±35 ms, kumpi on suurempi ±20% asetetusta arvosta tai ±35ms, kumpi on suurempi

3.6.2 Ylempi kolmivaiheinen suuntaamaton ylivirtasuoja, porras I>> / 50-1 Taulukko 10: Ylivirtasuojan ylemmän portaan asetukset

Kuvaus Arvo

Havahtumisvirran asettelualue I >> 1…20 x Is


Is x 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14,16, 18, 20, ääretön HMI:n kautta hieno resoluutio 1,0 (valinnainen)

Toiminnan tarkkuus ±5% asetetusta arvosta lämpötila-alueella 0…70ºC ±7,5% asetetusta arvosta lämpötila-alueella -40…70ºC

Toiminta-ajan viive (DMT) ‘t >>’ 0,04…3,0s



Toiminta-ajan tarkkuus ±1% or 10ms, kumpi on suurempi

3.6.3 Alempi suuntaamaton maasulkusuoja, porras Io> / 51 Taulukko 11: Maasulkusuojan alemman portaan asetukset

Kuvaus Arvo

Maasulun nimellisvirta • Sisäinen mittaus • Ulkoinen mittaus

Is In : 1A

Mittausalue 0,9 x Ismin ……20 x Ismax / 0,1……20 x In

Havahtumisvirran asettelualue I0 > 0,1…1 x Is / 0,1 - 1 x In


Is or In x 0,1…1,0 (31 askelta) DIP kytkimillä, ääretön HMI:n kautta hieno resoluutio 0,025 (valinnainen)

Toiminnan tarkkuus Sisäinen mittaus Ulkoinen mittaus

+3,0% asetetusta arvosta lämpötila-alueella 0…700C +7,5% asetetusta arvosta lämpötila-alueella 40…700C +5% asetetusta arvosta lämpötila-alueella 0…700C +20% asetetusta arvosta lämpötila-alueella 40…700C

Toiminta-ajan viive (DMT) ‘to >’ 0,05…3,0s


0,05, 0,07, 0,1, 0,15, 0,2, 0,25, 0,3, 0,4, 0,6, 0,8, 1,0, 1,4, 1,8, 2,2, 2,6, 3,0 HmI:n kautta hieno resoluutio 0,01 (valinnainen)

Toiminta-ajan tarkkuus ±1% or 10ms, kumpi on suurempi

Toimintakäyrän tyyppi IEC 60255-3: Normal Inverse, Very Inverse, Extremely Inverse, Long time Inverse Special Curves: RI Inverse, HR-Fuse, FR-Fuse

Aikakertoimen asettelu ‘k’ 0,05…3,0


0,05, 0,07, 0,1, 0,15, 0,2, 0,25, 0,3, 0,4, 0,6, 0,8, 1,0, 1,4, 1,8, 2,2, 2,6, 3,0

HMI:n kautta hieno resoluutio 0,01 (valinnainen)

Toiminta-ajan tarkkuus IEC ja RI toiminnot HR, FR käyrien toiminnot

luokka E(5) ±35ms, kumpi on suurempi ±20% asetteluarvosta tai ±35ms, kumpi on suurempi

3.6.4 Ylempi suuntaamattoman maasulkusuojaus, porras Io>> / 50N Taulukko 12: Maasulkusuojan ylemmän porras asettelu

Kuvaus Arvo

Havahtumisvirran asetteluarvo I0 >> 1…20 x Is / 1…20 x In

Asetteluresoluutio (askelta) Is or In x 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16,18, 20, ääretön HMI:n kautta hieno resoluutio 1,0 (valinnainen)

Toiminnan tarkkuus Sisäinen mittaus Ulkoinen mittaus

± 3,0% asetetusta arvosta lämpötila-alueella 0…70ºC ± 7,5% asetetusta arvosta lämpötila-alueella 40…70ºC ± 5,0% asetetusta arvosta lämpötila-alueella 0…70ºC ± 20% asetetusta arvosta lämpötila-alueella 40…70ºC

Toiminta-ajan viive (DMT) ‘t >>’ 0,04…3,0s



Toiminta-ajan tarkkuus ±1% asetteluarvosta tai 10ms, kumpi on suurempi

3.6.5 Kolmivaiheisen kytkentävirtasysäyksen tunnistus 3I2f> / 68 Taulukko 13: Muuntajan kytkentävirtasysäyksen tunnistamistoiminnon asettelu

Kuvaus Arvo

Havahtumisarvo (Rajoitukseen johtavan toisen harmonisen suhde ensimmäiseen)

5%…50% 5% askelissa

3.7 Vikaa vasten kytkentä toiminto Taulukko 14: Vikaa vasten kytkentä toiminnon toiminta-ajat

Kuvaus Arvo

Laukaisun minimiaika vikaa vasten kytkettäessa, kun kun havahtumisvirta on minimiarvossa ja toiminta-aika lyhimmillään.

80ms

Kuva 3: REJ603:n –vikaa vasten kytkentä toiminto

3.8 Kotelon suojausluokka

Taulukko 15: Suojausluokka

Kuvaus Arvo

Etusivu IP 54

Kytkentäliittimen puoli IP 20

3.9 Ympäristöolosuhteet ja koestus

Taulukko 16: Ympäristöolosuhteet

Kuvaus Arvo

Käyttölämpötila-alue -25…+55ºC

Lyhytaikainen käyttölämpötila-alue -40…+70ºC (<16h)

Suhteellinen kosteus <93%

Ilmanpaine 86…106 kPa

Kuvaus Arvo

Korkeus 2000 m:iin

Kuljetus- ja varastointilämpötila-alue -40…+70ºC

3.10 Tuoteturvallisuus Taulukko 17: Tuoteturvallisuus

Kuvaus Arvo

LV direktiivi 2006/95/EC

Standardi EN 60255-27 (2005)

EN 60255-1 (2009)

3.11 EMC yhteensopivuus Taulukko 18: EMC yhteensopivuus yksityiskohtia

Kuvaus Arvo

EMC direktiivi 2004/108/EC

Standardi EN 50263 (2000)

EN 60255-26 (2007)

3.12 RoHS yhteensopivuus

Taulukko 19: RoHS yhteensopivuus yksityiskohtia

Kuvaus Arvo

Noudattaa RoHS direktiiviä 2002/95/EC

Kappale 4 Suojaustoiminnat

4.1 Aika / virta toiminnot REJ603 releessä on kaksiportainen suuntaamaton ylivirta- ja maasulkusuojaus. Rele tukee vakioa-aika ja IDMT toimintoja sekä vaihe- että maasulkusuojaukselle. Alemman ylivirtaportaan I> ja alemman maasulkuportaan Io> toiminnot perustuvat vakioaika- tai käänteisaikatoimintoon käyttäjän valinnan mukaan. Ylemmällä portaalla on hetkellinen ja vakioaika toiminnot.

Kun IDMT toiminto on valittuna, portaan toiminta-aika on virran funktio. Mitä suurempi virta sitä lyhyempi toiminta-aika. Porras sisältää seitsemän aika/virta sarjaa – neljä BS 142 ja IEC 60255 standardien mukaan, ja ne on nimetty seuraavasti: Normal inverse, Very inverse, Extremely inverse ja Long-time inverse. Kolme erikoiskäyrää, RI type curve, HR fuse curve ja FR fuse curve ovat myös käytettävissä.

4.1.1 IEC-toiminnot

Virran ja ajan välinen suhde käyrille Standard normal inverse, Very inverse, Extremely inverse ja Long-time inverse noudattavat BS 142.1966 ja IEC 60255-3 standardeja ja ne voidaan ilmaista seuraavasti:

𝑡𝑡 =(𝐾𝐾 ∗ 𝛽𝛽)

( 𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝑡𝑡𝐼𝐼𝑡𝑡𝑡𝑡𝐼𝐼)𝛼𝛼 − 1

jossa,

t = toiminta-aika sekunneissa K = aikakertoja I = mitattu virran arvo I asetettu = asetettu virran havahtumisaika Aika/virta toimintojen kaltevuus määritetään vakioilla α and 𝛽𝛽 kuten alla on esitetty: Taulukko 20: Vakioiden α ja β arvot

Asetetun aika/virta käyrän kaltevuus α 𝜷𝜷

Normal inverse 0,02 0,14

Very inverse 1,0 13,5

Extremely inverse 2,0 80,0

Long time inverse 1,0 120,0

4.1.2 RI tyyppinen toiminto

RI tyypin toiminto on erikoistoiminta jota käytetään pääasiallisesti yhdessä olemassa olevien mekaanisten releiden kanssa. Toiminto perustuu seuraavaan matemaattiseen ilmaisuun:

𝑡𝑡 =𝐾𝐾

𝛼𝛼 − 𝛽𝛽(𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝑡𝑡𝐼𝐼𝑡𝑡𝑡𝑡𝐼𝐼 𝐼𝐼)⁄

jossa, t = toiminta-aika sekunneissa K = aikakertoja I = mitattu virta-arvo I asetettu = asetettu havahtumisen virta-arvo α = 0,339 ß = 0,236

4.1.3 HR Fuse ja FR Fuse tyyppiset toiminnot

HR ja FR Fuse tyyppiset toiminnot ovat erikoistoimintoja, joita käytetään pääasiallisesti yhdessä sulakkeiden kanssa. Toiminnot perustuvat seuraaviin matemaattisiin ilmaisuihin:

HR Fuse toiminto:

𝑡𝑡 = 10 (log(2 ∗ (𝐼𝐼/𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝑡𝑡𝐼𝐼𝑡𝑡𝑡𝑡𝐼𝐼) ∗ (−3,832) + 3,66)) ∗ (𝛼𝛼/0,1)

FR Fuse toiminto: 𝑡𝑡 = 10 �log�(𝐼𝐼/𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝑡𝑡𝐼𝐼𝑡𝑡𝑡𝑡𝐼𝐼) ∗ (−7,16) + 3,0�� ∗ (𝛼𝛼/0,1) 𝐼𝐼/𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝑡𝑡𝐼𝐼𝑡𝑡𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼

= 1 − 2

𝑡𝑡 = 10 �log�(𝐼𝐼/𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝑡𝑡𝐼𝐼𝑡𝑡𝑡𝑡𝐼𝐼) ∗ (−5,4) + 2,47�� ∗ (𝛼𝛼/0,1) 𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓 𝐼𝐼/𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝑡𝑡𝐼𝐼𝑡𝑡𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼= 2 − 2,66

𝑡𝑡 = 10 �log��𝐼𝐼

𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝑡𝑡𝐼𝐼𝑡𝑡𝑡𝑡𝐼𝐼� ∗ (−4,24) + 1,98�� ∗ �

𝛼𝛼0,1

� 𝐼𝐼

𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝑡𝑡𝐼𝐼𝑡𝑡𝑡𝑡𝐼𝐼: 𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼 > 2,66

𝑡𝑡 = 10 �log�(𝐼𝐼/𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝑡𝑡𝐼𝐼𝑡𝑡𝑡𝑡𝐼𝐼) ∗ (−5,4) + 2,47�� ∗ (𝛼𝛼/0,1) 𝐼𝐼/𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝑡𝑡𝐼𝐼𝑡𝑡𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼

= 2 − 2,66

4.1.4 Normal inverse-time toiminnon ominaiskäyrästö

Kuva 4: Releen REJ603 Normal inverse-time toiminto

4.1.5 Extremely inverse-time toiminnon

ominaiskäyrästö

Kuva 5: Releen REJ603 Extremely inverse-time toiminto

4.1.6 Very inverse-time toiminnon ominaiskäyrästö

Kuva 6: Releen REJ603 Very inverse-time toiminto

4.1.7 Long-time inverse-time toiminnon

ominaiskäyrästö

Kuva 7: Releen REJ603 Long-time inverse-time toiminto

4.1.8 RI type inverse-time toiminnon ominaiskäyrästö

Kuva 8: Relay REJ603 RI type inverse-time toiminto

4.1.9 HR Fuse toiminnon ominaiskäyrästö

Kuva 9: Releen REJ603 HR Fuse toiminto

4.1.10 FR Fuse toiminnon ominaiskäyrästö

Kuva 10: Releen REJ603 FR Fuse toiminto

Kappale 5 Sovellusesimerkki

5.1 Käyttötarkoitus Tämä sovellusopas esittää yleisesti hyväksyttyjä menetelmiä ylivirran ja maasulun releasetusten laskemiseksi ja niiden aikakoordinointiin. Seuraavat kappaleet esittävät yksityiskohtaisesti REJ603-releen yksilöllisiä suojaustoimintoja sen lisäksi, missä ja miten niitä voidaan soveltaa.

5.2 Kuvaus REJ603 on ”itse-poweroitu” numeerinen rele, jota käytetään ensisijaisesti jakeluverkoissa. Ennen kuin jatketaan ylivirta ja maasulkuasetuksilla ja koordinoinnilla, yksilöllisen kuorman tai haarapiirin suojaus tulisi soveltaa paikallisen sähkölaitoksen mukaan. Jotkut määritelmistä, joita käytetään sovellusesimerkissä, ovat kuten alla:

Havahtumisvirta: Virran minimiarvo, jolla rele havaitsee ylivirran ja havahtuu toimimaan. Havahtumisvirran asetukset merkitään I>, I>>, Io>, Io>>. Releen on havahduttava viimeistään, kun virta ylittää 1,3 kertaa asetetun havahtumisvirran.

Definite Minimum Time toiminto (DMT): Vikatilanteessa, kun rele on havahtunut, se toimii vasta asetetun määrätyn minimiajan jälkeen riippumatta vikavirran suuruudesta. Aika-asetukset merkitään t>, t>>, to>, to>>.

Inverse Definite Minimum Time toiminto (IDMT): Vikatilanteessa, kun rele on havahtunut, toiminta-aika vaihtelee vikavirran suuruuden mukaan. Mitä suurempi vikavirta sitä lyhyempi toiminta-aika riippuen k-arvosta. Sopivat ominaisuudet ovat valittavissa REJ603:ssa saatavilla olevista vaihtoehdoista. Sen aikakertoimen asetus merkitään kirjaimella k.

Kuva 11: Peruspiirikaavio CCV tyyppisestä Ring Main Unit:sta

5.3 Asetteluiden laskeminen

5.3.1 Virtamuuntajan valinta

Virtamuuntajan valinta riippuu muuntajan nimellisvirrasta. Virta lasketaan seuraavasti:

In =Sn

√3 × Un

jossa In = Tehomuuntajan täyden kuorman nimellisvirta Sn = Tehomuuntajan nimellisteho Un = Tehomuuntajan nimellinen vaihe – vaihe jännite

Täten,

In = Sn√3×Un

= 1000kVA√3×11kV

= 52,49A Teknisissä tiedoissa annetusta virtamuuntajataulukosta valitaan seuraava virtamuuntaja:

Virtamuuntaja

laji Alue

Virran muuntosuhde

Ip min releen

toiminnalle

Ylivirta alue

Maasulun mittausalue

Sisäinen Ulkoinen

REJ603-CT3 32A-112A

28,8/0,075 28,8A 28,8A -2240A

3,2A -2240A

0,1*In – 20,0*In

Is asettelu-alue

Is – 32, 36, 40, 44, 48, 52, 56, 60, 64, 68, 72, 80, 88, 96, 104, 112 REJ603 kykenee mittaamaan virtapiirin oikosulkuvirtaa joka on jopa 20-kertainen virtamuuntajan suurimpaan nimellisvirtaan nähden. Yllä valitulle virtamuuntajalle tämä merkitsee että REJ 603 kykenee mittaamaan jopa 112A x 20 = 2240A virran.

5.3.2 Vikavirran laskenta

Kolmivaiheinen vikateho MVA 0, ,415kV kiskostossa =1000kVA

%Z ∕ 100

=1000kVA

0, ,05

= 20000kVA = 20MVA 0,415kV systeemi on jäykästi maadoitettu

Täten 3 − vaiheinen vikavirta 0,415kV kiskostossa =20000

√3 x 0,415= 27,83kA

Toistunut 3− vaihe vikavirta 11kV puolella =27,83 kA x 0,415kV

11kV= 1,049kA

Täten CT 3:lla (32A-112A) REJ603 kykenee selvästi mittaamaan vikavirtaa. Rele kestää 2,5 kertaa korkeinta virtamuuntajan nimellisvirtaa jatkuvasti ja täten pitää huolehtia siitä että jatkuvan kuormitusvirran tulisi olla pienempi kuin 2,5 x Is eli 2,5 x 112A = 280A.

Tekniset tiedot releasettelun laskemista varten ovat:Muuntajan tekniset tiedot: 1MVA, 11kV, Dyn11, Z = 5%

Valittu virtamuuntaja REJ603-CT3 tiedot kuten aikaisemmin ilmoitettu.

Rele REJ603 käytetään tehomuuntajan 11kV puolella ja on kytketty CT 3:n toisiopuolelle ja Is 80 on valittu.

0,415kV vikavirta toistuneena tehomuuntajan 11kV puolelle on 1,049kA siis 1049A.

Katsotaan vikavirran 11kV pohjalta olevan 9kA.

5.3.3 Ylivirran ylemmän portaan asetuksen laskeminen

Käytettäessä ylivirtasuojausta tehomuuntajan 11kV puolella on tavallisena käytäntönä käyttää ylivirran ylemmän portaan välitöntä suojausta (50) aikaviiveisen ylivirran alemman portaan suojauksen (51) lisäksi. Tyypillisesti tähän asetetaan noin 1,4 kertaa toistunut 0,415kV vikataso siten, että se toimii vain 11kV:n puolella olevalle vialle. Koska REJ603:n suunnittelussa on huomioitu harmonista säröä ja kytkentäsysäysvirtaa, tämä ylemmän portaan ylivirtasuojaus ei toimi muuntajan kytkentätilanteessa.

𝑇𝑇𝑓𝑓𝑇𝑇𝐼𝐼𝑡𝑡𝐼𝐼𝑇𝑇𝐼𝐼𝑡𝑡 3− 𝑣𝑣𝐼𝐼𝑇𝑇ℎ𝐼𝐼 𝑣𝑣𝑇𝑇𝑣𝑣𝐼𝐼𝑣𝑣𝑇𝑇𝑓𝑓𝑡𝑡𝐼𝐼 11𝑣𝑣𝑘𝑘 𝑝𝑝𝐼𝐼𝑓𝑓𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼 = 27,83𝑣𝑣𝑘𝑘 𝑥𝑥 0,415𝑣𝑣𝑘𝑘11𝑣𝑣𝑘𝑘 = 1,049𝑣𝑣𝑘𝑘

I>> yksikön asettelu = 1,4 x 1049 / 80 = 18,3575 I>> yksikön asettelu on 19 x Is, näin ensiön toimintavirta on 19 x 80 = 1520A

I>> yksikön havahtumisvirta on suurempi kuin 0,415kV:n vikavirta toistuneena 11kV:n puolelle ja pienempi kuin 11kV puolella oleva vikavirta eli 9kA,

Toiminta-aika t>> asetettu 0,05s

Ylivirtasuojan ylempi porras toimii välittömästi tehomuuntajan 11kV puolella olevalle vialle, jossa vikavirta on 9kA, mutta se ei toimi vikavirralle tehomuuntajan 0,415kV puolella.

5.3.4 Ylivirran alemman portaan asetuksen laskeminen

Muuntajan täyden kuorman virta on 52,49A. Valittu virtamuuntajan Is on 80. Asetettu I> havahtumisvirta on 1,5 x muuntajan täyden kuorman virta.

𝐼𝐼 > 𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝑡𝑡𝐼𝐼𝑡𝑡𝑡𝑡𝐼𝐼 =1,5 𝑥𝑥 52,49

80 = 0,9841

Asetettu I> 1,0 x Is eli sen ensiön toimintavirta on 1,0 x 80 = 80A. Ensisijainen suoja 0,415kV puolella olevalle vialle on sulake.

Kun katsotaan että sulakkeen toiminta-aika on 50ms silloin REJ 603 toimiivarasuojana 0,415kV vialle.

Kriteerit toivotun toiminta-ajan olettamukselle riippuvat sähkönjakelusysteemin koosta ja suojalaitteen sijainnista.

Tässä esimerkissä toivotun ylivirtasuojan alemman portaan (51) toiminta-ajan katsotaan olevan 200 ms sekä 0,415kV:n että 11kV:n puolella olevalle vialle olettaen, että sulake toimii ensisijaisena suojana 0,415kV:n puolella. Täten (51) tulee toimimaan varasuojana 0,415kV:n puolella olevalle sulakkeelle ja (50) 11kV puolella. 0,415kV:n puolella olevalle vialle: 3 vaihe vikavirta 0,415kV:n puolella toistettuna 11kV kiskostoon = 1049A

I > 𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝑡𝑡𝐼𝐼𝑡𝑡𝑡𝑡𝐼𝐼𝑇𝑇𝐼𝐼 1,0𝑥𝑥𝐼𝐼𝐼𝐼,𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 =Vikavirta

Ensiön toimintavirta=

10491 x 80

= 13,11 Täten I / I> = 13,12 Oletetaan Normal Inverse toiminta:



Asetetun aika/virtakäyrän kaltevuus α Β


Toiminta-aika k:lla = 1,0

𝑡𝑡 (𝐼𝐼) =1,0 𝑥𝑥 0,14

(13,12)0,02 − 1= 2,65 𝐼𝐼

Toivottu toiminta-aika on 0,2 s ja näin k on asetettu 0,08

Kun k = 0,08, I> suojausyksikön toiminta-aika on 0,21 s Vika on 11kV puolella: Ajateltu että 3 vaihe vikavirta 11kV puolella on 9kA

𝐼𝐼𝐼𝐼 >

=9000

80= 112,5 𝑚𝑚𝑇𝑇𝑣𝑣ä 𝑓𝑓𝑇𝑇 𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝑓𝑓𝐼𝐼𝑚𝑚𝑝𝑝𝑇𝑇 𝑣𝑣𝐼𝐼𝑇𝑇𝑇𝑇 20.

Silloin I / I > = 20 Toiminta- aika arvolle k = 1 on 2,267s. Kun k = 0,08, I> suojausyksikön toiminta-aika on 0,181s. Näin ollen, I > asetettuna 1,0 x Is = 1,0 x 80 = 80A. k asetettuna 0,08 Normal Inverse toiminnolla.

5.3.5 Maasulkuvirran ylemmän portaan asetuksen laskeminen

Muuntajan kytkentäryhmän ollessa Dyn11, yksivaiheinen maasulkuvika 0,415kV:n puolella ei toistu maasulkuvikana muuntajan 11kV kolmiokäämiin. Oletetaan että yksivaiheinen vaihe – maa vikavirta 11kV systeemissä on 400A. Kun käytetään maasulkusuojausta tehomuuntajan 11kV:n puolelle on tavallinen käytäntö käyttää maasulun ylemmän portaan välitöntä suojausta (50N) aikaviiveisen maasulun alemman portaan suojauksen (51) lisäksi. Io>> yksikkö on asetettu 4,0 x Is, eli sen ensiön toimintavirta tulee olemaan 4,0 x 80 = 320A. Io>> asetettu toiminta-aika on 0,05s. Maasulkusuojan ylempi porras toimii välittömästi tehomuuntajan 11kV puolella missä vikavirta on oletettu 400A:ksi.

5.3.6 Maasulkuvirran alemman portaan asetuksen laskeminen

Oletetaan, että yksivaiheinen vaihe – maa vikavirta 11kV systeemissä on 400A.

Käytetyn virtamuuntajan Is on 80. Aseta Io> 1,0 x Is eli sen ensiön toimintavirta on 1,0 x 80 = 80A.

Toivottu toiminta-aika maasulkusuojan alemmalle portaalle (51N) oletetaan 200ms:ksi vialle 11kV:n puolella. Se toimii varasuojana 50N:lle. 11kV:n puolella olevalle vialle:

Yksivaiheinen vikavirta 11kV kiskostossa = 400A.

Kun Io > asettettu 1,0xIs, PSM =Vikavirta


4001 x 80

= 5,0

Silloin I / I> = 5,0 Oletetaan Normal Inverse toiminto:

t =(K ∗ β)

( IIasetettu)α − 1

Asetetun aika/virta käyrän kaltevuus α β


Toiminta-aika arvolla k = 1,0

𝑡𝑡 (𝐼𝐼) =1,0 𝑥𝑥 0,14

( 5,0 )0,02− 1= 4,28𝐼𝐼

Toivottu toiminta-aika on 0,20s ja näin ollen ko asetettu 0,05

Kun k = 0,05, Io> suojausyksikön toiminta-aika on 0,214s Silloin, Io > asetettu 1,0 x Is = 1,0 x 80 = 80A. k asetettu 0,05 Normal Inverse toiminnolla.

Kun Io > 𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝑡𝑡𝐼𝐼𝑡𝑡𝑡𝑡𝐼𝐼 1,0𝑥𝑥𝐼𝐼𝐼𝐼,𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 =Vikavirta


4001 x 80

= 5,0

Silloin I / I> = 5,0 Oletetaan Normal Inverse toiminto :



Asetetun aika/virta käyrän kaltevuus α β


Toiminta-aika arvolle k = 1,0

𝑡𝑡 (𝐼𝐼) =1,0 𝑥𝑥 0,14

( 5,0 )0,02− 1= 4,28𝐼𝐼

Toivottu toiminta-aika on 0,20s ja näin ollen ko asetettu 0,05

Kun k = 0,05, Io> suojausyksikön toiminta-aika on 0,214s. Silloin,Io > asetettu 1,0 x Is = 1,0 x 80 = 80A. k asetettu 0,05 Normal Inverse toiminnolla.

Kappale 6 Releen asetteleminen

6.1 Asetteleminen Releen asettelut tehdään DIP-kytkimillä jotka ovat käytettävissä releen etupaneelista. Rele toimitetaan tehtaan oletusasetuksilla.

6.2 Kytkimien asetusmatriisi Releen asetusmatriisi on käytettävissä releen liitinpuolella ja on selitetty alla. Etupaneelissa on kuusi 8-napaista DIP kytkintä. Asetus tehdään asettamalla nämä kytkimet asetusmatriisin/taulukon mukaisesti. Taulukko 21: Kytkimien asetusmatriisi

Parametrin kuvaus Kytkin lohko Kytkimen numero

Virtamuuntajan nimellisvirta S1 1-4

Maasulkumittaus S1 5

t> / k valinta S2 1-4

to> / k valinta S2 5-8

I> valinta S3 1-5

Vaiheylivirran toiminnan valinta S3 6-8

Io> valinta S4 1-4

Maasulkuvian toiminnan valinta S4 6-8

I>> valinta S5 1-4

t>> valinta S5 5-8

Io>> valinta S6 1-4

to>> valinta S6 5-8

6.2.1 Virtamuuntajan nimellisvirran ja maasulkuvirran

mittauksen valinta

Virtamuuntajan nimellisvirta asetetaan kytkimelläS1/1-4

Maasulkuvirran mittaus: Sisäinen tai ulkoinen virtamuuntaja valitaan kytkimellä S1/ 5

S1-5 OFF ON

Maasulkuvian mittaus sisäisellä laskennalla ulkoisella tulolla

6.2.2 Ylivirran alemman portaan ja maasulkuvian toiminta-

aikojen valinta

t> / k valinta, kytkin S2/ 1-4

S2-1 OFF ON OFF ON OFF ON OFF ON OFF ON OFF ON OFF ON OFF ON

S2-2 OFF OFF ON ON OFF OFF ON ON OFF OFF ON ON OFF OFF ON ON

S2-3 OFF OFF OFF OFF ON ON ON ON OFF OFF OFF OFF ON ON ON ON

S2-4 OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF ON ON ON ON ON ON ON ON

t>/k 0,05 0,07 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,4 0,6 0,8 1 1,4 1,8 2,2 2,6 3

to> / k valinta, kytkin S2/ 5-8





to>/k 0,05 0,07 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,4 0,6 0,8 1 1,4 1,8 2,2 2,6 3





CT1 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 22 24 26 28

CT2 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 40 44 48 52 56

CT3 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 72 80 88 96 104 112

CT4 64 72 80 88 96 104 112 120 128 136 144 160 176 192 208 224

CT5 128 144 160 176 192 208 224 240 256 272 288 320 352 384 416 448

6.2.3 Ylivirran alemman portaan toiminnan / havahtumisvirran

valinta

I > valinta, kytkin S3/1-5





S3-5* OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF

S3-5** ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON

I>* 0,9 0,95 1 1,05 1,1 1,15 1,2 1,25 1,3 1,35 1,4 1,45 1,5 1,55 1,6 1,65

I>** 1,7 1,75 1,8 1,85 1,9 1,95 2,0 2,05 2,1 2,15 2,2 2,25 2,3 2,4 2,5 E

CI – toimintakäyrän valinta vaiheelle, kytkin S3/6-8




CI DMT NI OFF VI LI RI HR FR NA NA NA NA NA NA NA NA

6.2.4 Maasulkuvian alemman portaan toiminnan /

havahtumisvirran valinta

I0 > valinta, kytkin S4/1-5





S4-5* OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF

S4-5** ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON

Io>* 0,1 0,13 0,15 0,18 0,2 0,23 0,25 0,28 0,3 0,33 0,35 0,38 0,4 0,43 0,45 0,48

Io>** 0,5 0,53 0,58 0,6 0,63 0,65 0,68 0,7 0,73 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1 E

CE – toimintakäyrän valinta maasululle, kytkin S4/6-8




CI DMT NI OFF VI LI RI HR FR NA NA NA NA NA NA NA NA

6.2.5 Ylivirran ylemmän portaan toiminta-ajan /


I>> valinta, kytkin S5/1-4





I>> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 E

t>> valinta, kytkin S5/5-8





t>> 0,04 0,07 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,4 0,6 0,8 1 1,4 1,8 2,2 2,6 3

6.2.6 Ylivirran alemman portaan toiminta-ajan /


Io> > valinta, kytkin S6/1-4





Io>> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 E

to>> valinta, kytkin S6/5-8





t>> 0,04 0,07 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,4 0,6 0,8 1 1,4 1,8 2,2 2,6 3

6.3 Koko kytkinasettelumatriisi Releasettelun helpottamiseksi REJ603 releen liitäntäpuolella on alla esitetty asettelumatriisi.

6.4 Esimerkki kytkinasettelumatriisista S1 S3 S5

Valinta perustuu virtamuuntaja Is=32 CT3:lle 1 1 1 1

Maasulkumittaus: Sisäinen Is 2 I> 2 I>> 2

I > = 120% tai 1,2 3 3 3

CI = Normal inverse 4 4 4

t> / k = 0,05 Io 5 5 5

Io> = 30% tai 0,3 HMI 6 6 t>> 6

CE = Normal inverse Fn 7 CI 7 7

t> / k = 0,05 FS 8 8 8

I>> = 200% tai 2,0 t>> = 0,04 S2 S4 S6 Io>> = 100% tai 1,0 1 1 1

to>> = 0,07 t> / 2 Io> 2 Io>> 2

HMI : Asetus DIP-kytkimellä k 3 3 3

Järjestelmän taajuus = 50 Hz 4 4 4 4

Failsafe = Poista 5 5 5 5

to> / 6 6 to>> 6

k 7 CE 7 7

8 8 8

Kappale 7 Asennus ja käyttöönotto

7.1 Purku pakkauksesta ja laitteen tarkastus REJ603-tuotteet vaativat aina huolellista käsittelyä ennen niiden asentamista asennustyömaalla. Toimitetut tuotteet tulisi aina tarkastaa sen varmistamiseksi, että tuote ei ole vahingoittunut kuljetuksen aikana.

Poista kuljetuspakkaus varovasti. Käytä tarkoituksenmukaisia työkaluja.

Tarkasta rele kuljetusvahinkojen varalta. Jos tuote on vaurioitunut, korvausvaade tulee nostaa kuljetusliikkeelle, ja ilmoitus tulee tehdä paikalliselle ABB:n edustajalle viipymättä. Vertaa tuotteen tyyppimerkintää tilaustietoihin varmistaaksesi, että olet saanut oikean tuotteen.

Sähköstaattinen purkaus (ESD)

Tuote sisältää sähköstaattiselle purkaukselle herkkiä komponentteja. Releen kotelo suojaa elektronisia piirejä hyvin ja sen tähden takapaneelia ei saa poistaa.

7.2 Varastointi Vastaanotettaessa laite tulee se purkaa pakkauksesta varovasti ja tarkastaa kuten luvussa Purku pakkauksesta ja laitteen tarkastus on kuvattu. Ellei asennus tapahdu heti, laite on pakattava uudelleen käyttäen alkuperäistä pakkausmateriaalia. Ellei alkuperäinen pakkausmateriaali ole enää käytettävissä, varastoi laite kuivassa, pölyttömässä, katetussa, ei-syövyttävässä paikassa, jonka lämpötila on – 40 °C ja + 70 °C välillä.

7.3 Ympäristöolosuhteiden ja asennuspaikan

tarkastaminen Asennuspaikan mekaanisten ja sähköisten ympäristöolosuhteiden on oltava teknisissä tiedoissa kuvattujen rajojen puitteissa.

Vältä asentamista pölyisiin tai kosteisiin paikkoihin

Vältä paikkoja, jotka ovat alttiita nopeille lämpötilanvaihteluille, voimakkaalle tärinälle ja iskuille, suuriamplitudisille syöksyjännitteille, ja voimakkaille indusoiduille magneettikentille, joilla on nopea nousuaika, tai vastaaville ääriolosuhteille

Varmista, että riittävä tila on tarjolla

Riittävä tila on varattava releiden eteen ja sivuille huoltotoimenpiteitä ja tulevia muutostöitä varten

Henkilön jolla on riittävät tiedot laitteesta on suoritettava kaikki asennustoimenpiteet

Rele on kytkettävä irti, ennen kuin sille saa tehdä mitään

7.4 Releen asentaminen Rele on seinäasennusvalmis.

Asennuksen vaatima tila:

Mitat (K x L x S): 160 x 96 x 150mm

Paino: 800g ilman HMI:ta

900g HMI kanssa

Käyttämällä kuutta 4 mm2 porausreikää, rele on suoraan asennettavissa asennuslevylle. Luvussa Releen asennusmitat on seikkaperäinen asennuspiirustus kaikkine mittoineen.

7.5 Releen johdotus Releen kytkentäjohdotus tulisi tehdä yksisäikeisellä johdolla, tai monisäikeisellä johdolla yhdessä eristetyn puristusliittimen kanssa, jotta eristysvaatimukset täyttyvät. Johdotukseen tulisi käyttää alla mainittuja johdinpoikkipintoja:

0,2 – 2,5 mm² lanka

0,2 – 2,5 mm² hienosäikeinen johdin

7.6 Releen asennusmitat Rele on pinta-asennettava. Releen etupuoli on suojausluokkaa IP54. Releen kokonaismitat ovat alla:

Kuva 12: Releen asennusmitat sivusta, edestä ja ylhäältä

7.7 Releen kytkentäkaavio

Kuva 13: Releen kytkentäkaavio

7.8 Releen kytkentä Releessä on käytettävissä kolme analogista vaihemittaustuloa. REJ603 releelle on suunniteltu erikoisvirtamuuntajat, ja virranmittaustulot on erityisesti säädetty näille virtamuuntajille, muiden virtamuuntajien käyttäminen ei ole mahdollista. Näiden virtamuuntajien tiedot löytyvät luvun 3 teknisistä tiedoista. Rele voi saada käyttövoimansa näistä kolmesta analogisesta vaihemittaustulosta seuraavasti:

Virtamuuntajatulo vaihe L1 (S1, S2), liitin no. X1-4, X1-3



Maasulkuvirta on laskettu näistä kolmista virroista.

Vaihtoehtoisesti maavirran lisämittausyksikkö on käytettävissä releessä CBCT virtamuuntajan kytkemistä varten tarvittaessa. Virtamuuntaja on kytkettävissä alla esitettyyn tuloon:

Virtamuuntajatulo maa L1 (S1, S2), liitin no. X1-2, X1-1

REJ603:n erityisissä virtamuuntajissa on koestuskäämi, joka simuloi ensiövirtaa.Releessä on koestuspistoke, jonka kautta virtaa voidaan syöttää virtamuuntajan koestuskäämiin, joka mahdollistaa koko suojausjärjestelmän koestuksen sisältäen virtamuuntajan, releen ja laukaisukelan.

Koestuspistoke - L1, L2, L3, N vaihepiirin koestukseen

Koestuspistoke – E, N maapiirin koestukseen

Releessä on signaalilähtö, joka viestittää laukaisutilan ulkoiselle järjestelmälle.

Signaalilähtö BO (+), BO (-), liitin no. X1-9, X1-10

Releessä on matalaenerginen impulssityyppinen laukaisulähtö, jolla katkaisija laukaistaan.

Laukaisutulo TC (+), TC (-), Liitin no. X1-7, X1-8

Maadoitus tulisi kytkeä maadoitusliittimeen

Maatulo, liitin no. X2-9, X2-10

Releen etupuolella on LED indikoinnit toiminnoille "Yksikkö valmis", ja "Releen sisäinen vika".

Releessä on vaiheen ja maan ylivirran vikaindikointi käsin resetoitavalla mekaanisella lipulla, joka varmentaa releen toiminnan indikoinnin, vaikka ensiövirtamuuntajan virta puuttuisi.

Kuva 14: Liitinkaavio

Johdotuksessa ja käytössä huomioitavia tärkeitä seikkoja:

Mitään virtamuuntajan mittauskäämin liitintä ei pidä maadoittaa. Maadoitus on tehty sisäisesti ja tuotu ulos maadoitusliittimeen.

Koestuskäämin toisiopuoli on aina pidettävä avoinna (paitsi kun releitä testataan).

Laukaisukelan käämin napaisuus TC (+) ja TC (-) on tarpeen tarkastaa huolella oikean laukaisutoiminnan aikaansaamiseksi.

7.9 Releen käyttöönotto Kun rele otetaan käyttöön ensimmäistä kertaa, käyttäjän on välttämätöntä tutustua menetelmään, jolla asetuksia tehdään. Kaikkia releen asetuksia voidaan muuttaa käyttämällä DIP-kytkimiä kuten luvussa 6 on esitetty.

Asiakas on vastuussa releessä käytettävien sovelluskohtaisten asetusten määrittelystä ja ulkoisella johdotuksella toteutetun järjestelmän logiikan koestuksesta.

Tarvittava minimikalusto: Virransyötön koestussarja

Yleismittari sopivalla vaihtovirta-alueella

Tasavirran maksimiarvon tallentava yleismittari (pulssilaukaisun tasavirta-amplitudin mittaamiseen)

Ennen käyttöönottoa tehtävät tarkastukset:

Alla mainitut tarkastukset tehdään yleisesti ennen käyttöönottoa.

Visuaalinen tarkastus

Johdotuksen tarkastus

Eristysvastuksen tarkastus

Releen koestus:

Asennuksen jälkeen ja ennen käyttöönottoa sisääntulot ja lähdot (virtamuuntajasta laukaisukelan toimintaan) voidaan tarkastaa käyttämällä koestuskäämiä, joka mahdollistaa simuloidun ensiövirran syöttöä.

Koestusta varten tarvitaan toision koestussysteemi jossa on 1A nimellinen ulostulovirta. Koestusvirta syötetään liittimien L1, L2, L3 ja N kautta, jotka sijaitsevat releen kytkentäliittimien vieressä. Koestuskäämi on määrätty siten että 1A syötettyä virtaa vastaa 50A:ta ensiövirtaa. (virtamuuntajan tyyppi CT2- 16A-56A). Kytkemällä 1A nimellisvirta ja kytkemällä laukaisukela ulostuloon pitäen releen asetukset minimiarvoissa, täydellinen suojausjärjestelmän koestus, laukaisukela mukaan lukien, on mahdollista. Kuvassa 13 on annettu kytkentäkaavio releen koestukseen koestuskäämillä.

Syöttämällä 1A:n nimellisvirta koestuskäämiin mahdollistetaan simuloidun ensiövirran syöttäminen. Simuloidun ensiövirran arvo riippuu käytettävästä ensiövirtamuuntajasta, tiedot alla:

Taulukko 22: Koestuskäämiin syötetyn virran arvo ja simuloitu ensiövirta

Virtamuuntaja Tyyppi Koestuskäämiin syötetty

virta Simuloitu ensiövirta

CT1: 8A-28A 1A 25A

CT2: 16A-56A 1A 50A

CT3: 32A-112A 1A 100A

CT4: 64A-224A 1A 200A

CT5: 128A-448A 1A 400A

Tämä toiminnallisuus on avuksi käyttöönotossa ja releen määräaikaisessa kuntotarkastuksessa.

7.10 Releen tilaustiedot Releen sarjanumero ja tilausnumerokilpi sijaitsevat releen päällä.

Tilausnumero koostuu koodisarjasta, joka on tuotettu releen laite- ja ohjelmistomoduuleista.

REJ603:lle jossa HMI : REJ603BB401NN31E

REJ603:lle ilman HMI : REJ603BB401NN3XE

Lisättävälle HMI sarjalle : REJ603BNNNNNNBZA

Releiden kanssa voi käyttää vain erityisiä rengasvaihevirtamuuntajia. Näiden tilaustiedot saadaan virtamuuntajaesitteestä nro. 1YMA583791R0001-4.

Ota yhteyttä

ABB Oy, Medium Voltage Products Distribution Automation PL 699 FI-65101 VAASA, Finland Puhelin +358 10 22 11 Faksi +358 10 22 41094

ABB India Limited Distribution Automation Maneja Vadodara 390013, India Phone +91 265 2604032 Fax +91 265 2638922

www.abb.com/substationautomation

1MD

U07

218-

YN A

© C

opyr

ight

201

4 AB

B. K

aikk

i oik

eude

t pid

ätet

ään.


sovelluskäsikirja1 ja sfs-en 60255 -27 artikla 10 sekä pienjännitedirektiivin mukaisesti....

Documents