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INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS

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Tutorial de Teste

Tipo de Equipamento: Relé de Proteção Marca: Siemens Modelo: 7UM Função: 87GN ou PDIF - Proteção Diferencial de falta à terra Ferramenta Utilizada: CE-6006, CE-6710, CE-7012 ou CE-7024 Objetivo: Teste do pick-up do elemento diferencial de falta à terra e levantamento do slope da função 87GN.

Controle de Versão:

Versão Descrições Data Autor Revisor

1.0 Versão Inicial 24/05/2016 A.C.S. M.R.C.

Sumário 1. Conexão do relé ao CE-600X .................................................................................................. 4 1.1 Fonte Auxiliar ...................................................................................................................... 4 1.2 Bobinas de Corrente ............................................................................................................. 4 1.3 Entradas Binárias ................................................................................................................ 5

2. Comunicação com o relé 7UM ................................................................................................ 5 3. Dados do sistema testado ......................................................................................................... 6

3.1 Dados do Equipamento Protegido / TC’s ............................................................................ 6

3.2 Dados da Proteção ............................................................................................................... 6 4. Parametrização do relé 7UM ................................................................................................... 7 4.1 Device Configurations .......................................................................................................... 7 4.2 Masking I/O .......................................................................................................................... 8 4.3 Power System Data 1 ........................................................................................................... 9

4.4 Generator/Motor ................................................................................................................ 10

4.5 CT’s .................................................................................................................................... 10 4.6 VT’s .................................................................................................................................... 11 4.7 Setting Group A .................................................................................................................. 11

4.8 Power System Data 2 ......................................................................................................... 12

4.9 Restricted Ground Fault Protection ................................................................................... 13 4.10 General ............................................................................................................................... 13 4.11 Settings ............................................................................................................................... 14

5. Ajustes do software Manual ................................................................................................... 16 5.1 Abrindo o Manual .............................................................................................................. 16

5.2 Configurando os Ajustes .................................................................................................... 17 5.3 Sistema ............................................................................................................................... 18 6. Configurações de Hardware ................................................................................................... 19

7. Direcionamento de Canais ..................................................................................................... 19 8. Restauração do Layout ........................................................................................................... 21

9. Ajustes Diferencial ................................................................................................................. 22

9.1 Aba Proteção > Aba Diferencial ........................................................................................ 22 10. Estrutura do teste para a função 87T .................................................................................. 24 10.1 Aba pré-falta ....................................................................................................................... 24

10.2 Teste de Slope .................................................................................................................... 25 11. Relatório ............................................................................................................................. 29 APÊNDICE A ............................................................................................................................... 30 A.1 Designações dos terminais ..................................................................................................... 30 A.2 Dados técnicos ........................................................................................................................ 31

APÊNDICE B ............................................................................................................................... 32

Termo de Responsabilidade

As informações contidas nesse tutorial são constantemente verificadas. Entretanto, diferenças na

descrição nãopodem ser completamente excluídas; desta forma, a CONPROVE se exime de

qualquer responsabilidade, quanto a erros ou omissões contidos nas informações transmitidas.

Sugestões para aperfeiçoamento desse material são bem vindas, bastando o usuário entrar em

contato através do email suporte@conprove.com.br.

O tutorial contém conhecimentos obtidos dos recursos e dados técnicos no momento em que foi

escrito. Portanto a CONPROVE reserva-se o direito de executar alterações nesse documento sem

aviso prévio.

Este documento tem como objetivo ser apenas um guia, o manual do equipamento a ser testado

deve ser sempre consultado.

ATENÇÃO!

O equipamento gera valores de correntes e tensões elevadas durante sua operação.

O uso indevido do equipamento pode acarretar em danos materiais e físicos.

Somente pessoas com qualificação adequada devem manusear o instrumento. Observa-se que o

usuário deve possuir treinamento satisfatório quanto aos procedimentos de manutenção, um bom

conhecimento do equipamento a ser testado e ainda estar ciente das normas e regulamentos de

segurança.

Copyright

parcial do seu conteúdo, não está autorizada, a não ser que sejam expressamente permitidos. As

violações são passíveis de sansões por leis.

Sequência para testes de relé 7UM no software MANUAL

1. Conexão do relé ao CE-600X

No apêndice A-1 mostram-se as designações dos terminais do relé.

1.1 Fonte Auxiliar

Ligue o positivo (borne vermelho) da Fonte Aux. Vdc ao pino H+ (F1) do relé, ligue

o negativo (borne preto) da Fonte AuxVdc ao pino H- (F2) do relé.

Figura 1

1.2 Bobinas de Corrente

Ligue os canais de corrente I1, I2 e I3 do CE-6006 aos pinos Q1, Q3 e Q5 do relé

respectivamente, se os comuns do relé estiverem curto circuitados basta ligar os

comuns dos canais a esse ponto, caso contrário ligue os três comuns do CE-6006 aos

pinos Q2, Q4 e Q6 do relé. Da mesma maneira, ligue os canais de corrente I4, I5 e I6

aos pinos J1, J3 e J5 do relé respectivamente, ligando os três comuns ao pino J2, J4 e

Figura 2

1.3 Entradas Binárias

Ligue as entradas binárias do CE-6006 às saídas binárias do relé.

BI1 ao pino R1 e seu comum ao pino R5;

Figura 3

2. Comunicação com o relé 7UM

Primeiramente abre-se o “DIGSI” e liga-se um cabo serial (ou ethernet) do notebook

com o relé. Em seguida clica-se duas vezes no ícone do software.

Figura 4

Ao abrir o programa, seleciona-se a subestação que contenha o relé em questão

(7UM). Depois de selecionado o relé, clique com o botão direito e selecione a opção

“Open Object” e depois selecione o modo de conexão, conforme é apresentado nas

figuras seguintes.

Figura 5

Figura 6

3. Dados do sistema testado

Os dados do gerador, TC e da função diferencial estão nas seguintes tabelas:

3.1 Dados do Equipamento Protegido / TC’s

Tabela 1

Dados Gerais Valores

Equipamento Protegido Gerador

Tensão Nominal 6,3 kV

Potência Nominal 5,46 MVA

RTC 1 2500 / 5

RTC 2 2500 / 5

3.2 Dados da Proteção Tabela 2

Dados Gerais Valores

Pickup do Diferencial de falta à terra (87-1) 0,2 In

Tempo do Diferencial 0 s *

Base Point 1 0

Slope1 25 %

*Valor teórico na prática varia entre 20ms a 50ms dependendo do relé.

4. Parametrização do relé 7UM

4.1 Device Configurations

Após ter sido estabelecida a conexão, acesse os ajustes gerais do relé através de um

duplo clique com o botão esquerdo em “Settings” e repita a operação para “Device

Configuration”.

Figura 7

Na tela “Functional Scope” desabilite todas as funções deixando apenas a função

“87N Restricted ground fault protection” habilitada na opção “Generator/Motor with

3IO of Side2”. Isso facilita o teste já que impede a utilização do sinal de trip de outras

funções. Após os ajustes clique em “OK”.

Figura 8

4.2 Masking I/O

O próximo passo é ajustar as saídas binárias do relé. Para acessar esses parâmetros

efetue um duplo clique com o botão esquerdo em “Masking I/O (Configuration

Matrix)” conforme ilustrado na próxima figura.

Figura 9

O sinal de trip da função 87GN será direcionado para a binária de saída “BO1” do

relé. Para facilitar o monitoramento desse teste o led1 foi designado para essa função.

Deve ser usada a opção “U” que significa “Unlatched”, ou seja, o relé atua e no

momento que cessa o problema, automaticamente retorna ao estado inicial da binária.

Caso o usuário escolha a opção “L”,ou seja, “Latched” o relé atua e permanece

atuado mesmo que o problema tenha se extinguido. (Essa opção não é indicada para o

teste).

Observe que a saída que escolhemos para monitorar na verdade é uma saída de

“pickup”, pois o “trip” dessa função esta amarrado com uma direcionalidade fixa de

90°(só permite atuação quando a defasagem angular entre as correntes de entrada e

saída é menor que 90°), impossibilitando levantar os pontos de uma curva diferencial

conforme parametrizado no relé.

Figura 10

4.3 Power System Data 1

Continuando os ajustes efetue um duplo clique em “Power System Data 1”.

Figura 11

Na aba Power System configura-se a frequência e sequência de fase.

Figura 12

4.4 Generator/Motor

Na aba “Generator/Motor” ajusta-se a tensão primária e a potência aparente nominal.

Figura 13

4.5 CT’s

Nesta aba é realizado o ajuste da corrente nominal e da relação de transformação do

transformador de corrente de ambos os lados do elemento protegido. Para a função

diferencial de gerador é necessário informar também para que lado a conexão dos

comuns dos TC’s estão, se é para o gerador as polaridades estão voltadas para o

objeto então tem que ser marcado “YES” na opção “CT-Stpnt. Side 1/2 in Direct of

object”.

Figura 14

4.6 VT’s

Nesta aba é realizado o ajuste da relação de transformação do transformador de

potencial.

Figura 15

4.7 Setting Group A

Nesta opção escolhe-se o tipo de equipamento protegido e o item onde estão os

ajustes da função diferencial de falta à terra do gerador.

Figura 16

Com um duplo clique na opção “Power System Data 2”.

Figura 17

4.8 Power System Data 2

Escolha o equipamento protegido.

Figura 18

4.9 Restricted Ground Fault Protection

O último passo é fazer os ajustes do diferencial.

Figura 19

4.10 General

O endereço 2101 ativa a função diferencial. As outras opções não serão testadas e

devem ser ajustadas com o valor padrão.

Figura 20

4.11 Settings

Nesse campo configuram-se os valores de pick-up, tempo de atuação e a

característica de “slope” e “base point” do elemento diferencial de falta à terra.

Figura 21

O próximo passo é enviar as alterações. Para isso clique no ícone destacado a seguir:

Figura 22

Em seguida insira a senha e clique em “OK”.

Obs.: Senha padrão da Siemens para todos os relés é 000000

Figura 23

5. Ajustes do software Manual

5.1 Abrindo o Manual

Clique no ícone do gerenciador de aplicativos CTC.

Figura 24

Efetue um duplo clique no ícone do software Manual.

Figura 25

Figura 26

5.2 Configurando os Ajustes

Ao abrir o software a tela de “Ajustes” abrirá automaticamente (desde que a opção

“Abrir Ajustes ao Iniciar” encontrado no menu “Opções Software” esteja

selecionada). Caso contrário clique diretamente no ícone “Ajustes”.

Figura 27

Dentro da tela de “Ajustes” preencha a aba “Inform. Gerais” com dados do

dispositivo testado, local da instalação e o responsável. Isso facilita a elaboração

relatório sendo que essa aba será a primeira a ser mostrada.

Figura 28

5.3 Sistema

Na tela a seguir dentro da sub aba “Nominais” são configurados os valores de

frequência, sequencia de fase, tensões primárias e secundárias, correntes primárias e

secundárias, relações de transformação de TPs e TCs. Existe ainda duas sub abas

“Impedância” e “Fonte” cujos dados não são relevantes para esse teste.

Figura 29

Existem outras abas onde o usuário pode inserir notas e observações, figuras

explicativas, pode criar um “check list” dos procedimentos para realização de teste e

ainda criar um esquema com toda a pinagem das ligações entre mala de teste e o

equipamento de teste.

6. Configurações de Hardware

No menu “Início” clique no botão “Config Hrd.” para configurar a fonte de

alimentação, estipular a configuração dos canais de gerações e o método de parada

das binárias de entrada.

Figura 30

7. Direcionamento de Canais

Após realizar a configuração do hardware clique no ícone destacado para associar os

canais criados com os nós e seus respectivos pontos. Escolha para isso a opção

“Avançado”. Por default já existe um nó criado (NO01), crie mais um clicando na

figura destacado de verde.

Figura 31

Parametrize o campo “k p/ I0” (destacado de amarelo) igual a 3 para NO01 e NO02

(para alternar de um nó para o outro clique no botão destacado de roxo na figura

abaixo) e em seguida direcione os canais e associe com os pontos para cada nó

criado, conforma figura abaixo.Após o procedimento, clique em “Confirmar”. Note

que foram criados dois nós de potência e que dentro de cada um desses nós foram

associados três pontos de corrente que possuem interface com os canais de geração

da mala (I1, I2, I3 para NO01 e I4, I5, I6 para o NO02). Em cada um dos nós foi

criado também um quarto ponto, sem associação com hardware, porém recebeu o

ponto corresponde a kI0. Esse ponto representa, em cada nó, a corrente de sequência

zero, assim sendo, é possível utilizar esse ponto como referencia para a proteção

diferencial.

Figura 32

8. Restauração do Layout

Devido a grande flexibilidade que o software apresenta permitindo que o usuário

escolha quais janelas sejam apresentadas e em qual posição utiliza-se o comando para

restaurar as configurações padrões. Clique no botão “Layout” e em seguida em

“Recriar Gráficos” repita o processo clicando em “Layout” e em “Restaurar

Layout”. No decorrer do teste são excluídas as janelas que não sejam relevantes

Figura 33

A seguir é mostrada a estrutura padrão após os comandos anteriores.

Figura 34

9. Ajustes Diferencial

9.1 Aba Proteção > Aba Diferencial

Após selecionar a aba diferencial, escolha “3I01” como sendo referência de “IP” e

“3I02” como sendo referência de “IS”. Em seguida clique no botão “Editar Curva”

destacado de verde.

Figura 35

Nessa tela ajusta-se a curva característica diferencial através de inserção de pontos

que pertencem a reta característica. Pelos ajustes do relé é possível dizer que essa reta

passa pela origem (“Base Point for Slope”) e que possui inclinação de 0,25 (“Slope

of Charac.”).

Figura 36

Figura 37

Na figura acima, foi repassado ao software algumas características inerentes aos

ajustes do relé (Polaridade dos TC’s, ajuste do diferencial percentual, defasagem

angular entre primário e secundário e corrente nominal. As tolerâncias foram

retiradas do apêndice. Duas observações importantes: a primeira é que como a

polarização dos TC’s é “Obj/Obj”, no momento da geração é necessário que um dos

nós esteja defasado do outro de 180°. A segunda é que com esses ajustes houve o

casamento perfeito da relação de transformação com a corrente nominal (RTC = In),

portanto, as constantes K1, K2 e K3 são iguais a 1. Caso isso não ocorrer é necessário

consultar o manual do relé para buscar como ele compensa esse desequilíbrio, e após

isso, calcular manualmente e informar em K1, K2 e K3.

10. Estrutura do teste para a função 87T

10.1 Aba pré-falta

Nesse teste não será necessária a aplicação de uma situação de pré-falta.

Figura 38

10.2 Teste de Slope

10.2.1 Injeção de corrente no ponto de Neutro

Injeta-se corrente no enrolamento 2 (NO02) de modo a encontrar o slope. Na aba

falta escolha a definição como sendo “Rampa” e em seguida clique no botão

destacado da cor amarela conforme figura abaixo:

Figura 39

Após clicar no botão citado acima, a tela de parametrização da rampa irá aparecer.

Escolha o tipo de rampa como sendo “Comp. Simétrica”, a opção “Direta”, nos

valores iniciais parametrize 600 mA e 0° em I0, nos limites e incrementações

parametrize 20,0 A e 0,05 A, por fim no campo “Tempo aproximado de geração a

cada incremento” escolha um valor de 1 segundos. Dessa maneira será gerada uma

rampa que se inicia em 0,1 A e a cada 1 segundos são incrementados 0,05 A até que

se atinja o limite de 20 A ou ocorra atuação da binária. Clique no botão OK.

Figura 40

10.2.2 Injeção de corrente no ponto de Carga

Injeta-se corrente no enrolamento 1 (NO01) de modo a encontrar o slope. Na aba

falta escolha a definição como sendo “Comp. Simétrica” e em seguida insira um

valor de 600 mA e 180° em I0:

Figura 41

Em seguida acesse a aba “Cronômetros”, selecione a interface de parada como

sendo “BI01”.

Figura 42

Inicie a geração clicando no ícone destacado abaixo ou através do comando “Alt

+G”.

Figura 43

Após a atuação do relé, capture o ponto testado clicando no ícone destacado de

vermelho (laço de captura). Observe que se tudo estiver dentro das tolerâncias o

ponto é aprovado e marcado de cor verde no gráfico. Caso seja reprovado, essa cor

seria vermelha.

Figura 44

Capture quantos pontos achar necessário, alterando somente o módulo do NO01 e do

NO02 (“Valores Iniciais” da rampa) para os mesmos valores. No final obtém-se o

seguinte gráfico:

Figura 45

11. Relatório

Após finalizar o teste clique no ícone destacado na figura anterior ou através do

comando “Ctrl +R” para chamar a tela de pré-configuração do relatório. Escolha a

língua desejada assim como as opções que devem fazer parte do relatório.

Figura 46

Figura 47

APÊNDICE A

A.1 Designações dos terminais

Figura 48

A.2 Dados técnicos

APÊNDICE B

Equivalência de parâmetros do software e o relé em teste.

Tabela 3

Software Manual

Relé Siemens 7UT

Parâmetro Figura Parâmetro Figura

Slope1 36 87 Slope1ofTrippingCharacteristic 21

Conexão TC (Enr. 1) 37 CT- Strpnt. Meas. Loc.1 in Dir. of Object 14

Conexão TC (Enr. 2) 37 CT- Strpnt. Meas. Loc.2 in Dir. of Object 14

Ajuste do Diferencial (pkp)

37 87-1 Pickup Value of Differential Curr. 21

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