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INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS
Rua Visconde de Ouro Preto, 77 -Bairro Custódio Pereira - Uberlândia – MG - CEP 38405-202 Fone (34) 3218-6800 Fax (34) 3218-6810
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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.
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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
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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
Copyright © CONPROVE. Todos os direitos reservados. A divulgação, reprodução total ou
parcial do seu conteúdo, não está autorizada, a não ser que sejam expressamente permitidos. As
violações são passíveis de sansões por leis.
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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
J6.
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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
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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.
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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
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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
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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
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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”.
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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.
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Figura 16
Com um duplo clique na opção “Power System Data 2”.
Figura 17
4.8 Power System Data 2
Escolha o equipamento protegido.
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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.
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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:
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Figura 22
Em seguida insira a senha e clique em “OK”.
Obs.: Senha padrão da Siemens para todos os relés é 000000
Figura 23
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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
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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.
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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.
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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.
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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
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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
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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
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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.
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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
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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.
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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
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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.
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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
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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
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APÊNDICE A
A.1 Designações dos terminais
Figura 48
INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS
Rua Visconde de Ouro Preto, 77 -Bairro Custódio Pereira - Uberlândia – MG - CEP 38405-202 Fone (34) 3218-6800 Fax (34) 3218-6810
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A.2 Dados técnicos
INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS
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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