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Controle e Proteção Diferencial de LinhaRED615Guia do Produto

Conteúdo

1. Descrição.............................................................3

2. Configuração padrão A........................................3

3. Funções de proteção...........................................5

4. Aplicações............................................................5

5. Controle................................................................7

6. Medição................................................................7

7. Registrador de oscilografia..................................7

8. Registro de eventos.............................................8

9. Dados registrados................................................8

10. Supervisão do circuito de desligamento.............8

11. Auto-supervisão..................................................8

12. Supervisão do circuito de corrente.....................8

13. Comunicação e supervisão da proteção............9

14. Controle de acesso...........................................10

15. Entradas e saídas..............................................10

16. Comunicação da estação.................................10

17. Dados técnicos.................................................11

18. Opções de display............................................27

19. Métodos de montagem.....................................28

20. Caixa e unidade plug-in do IED........................29

21. Informações para seleção e aquisição..............29

22. Acessórios e informações para pedidos...........32

23. Ferramentas......................................................33

24. Diagrama de terminais......................................34

25. Funções, códigos e símbolos...........................35

Aviso Legal

As informações neste documento estão sujeitas a modificações sem aviso prévio e não devem ser consideradas como um compromisso da ABB Oy.A ABB Oy não assume nenhuma responsabilidade por erros que possam aparecer nesse documento.

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Controle e Proteção Diferencial de Linha 1MRS756900 ARED615Versão de produto: 1.1 Emitido em: 19.01.2011

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1. Descrição

O RED615, membro da série de produtos 615da ABB, é um IED (dispositivo eletrônicointeligente), para controle e proteçãodiferencial segregada por fase de duasextremidades de linha, projetado parasistemas de energia industriais e deconcessionárias, incluindo redes dedistribuição em anel e malhadas, com ou semgeração de energia descentralizada.Totalmente reprojetada, a série 615 foidesenhada para a norma IEC 61850 decomunicação e interoperação deequipamentos de automação de subestações.

O IED fornece proteção principal unitáriapara linhas aéreas e cabos alimentadores emredes de distribuição. O IED tambémapresenta funções de proteção de corrente,para atuar como reserva remota para os IEDsde proteção subseqüentes, e como reservalocal para a proteção diferencial de linha queestá ativa.

O IED está adaptado para a proteção delinhas aéreas e dispositivos de alimentação decabos em redes com neutro isolado, aterradaspor resistência, compensadas (aterradas porimpedância) e solidamente aterradas. Assimque o IED tenha sido configurado para aaplicação específica, ele pode ser colocadodiretamente em serviço.

O IED suporta a nova norma IEC 61850 deautomação de subestações, incluindocomunicação horizontal GOOSE, bem como ojá estabelecido protocolo padrão industrialModbus®.

2. Configuração padrãoA

O IED de controle e proteção diferencial delinha RED615 na configuração padrão Asuporta as funções indicadas na tabela abaixo.


Revisão: A

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Tabela 1. Funções suportadas

Funções da configuração padrão Conf. pad.

A

Proteção

Proteção diferencial de linha, estágio de limiar baixo estabilizado ●

Proteção diferencial de linha, estágio de limiar alto instantâneo ●

Proteção trifásica não-direcional contra sobrecorrente, estágio de limiar baixo ●

Proteção trifásica não-direcional contra sobrecorrente, estágio de limiar alto,instância 1 ●

Proteção trifásica não-direcional contra sobrecorrente, estágio de limiar alto,instância 2 ●

Proteção trifásica não-direcional contra sobrecorrente, estágio de valorinstantâneo ●

Proteção contra sobrecorrente de seqüência negativa, instância 1 ●

Proteção contra sobrecorrente de seqüência negativa, instância 2 ●

Proteção contra falha de disjuntor ●

Detecção de corrente de partida trifásica ●

Transferência de sinais binários ●

Controle

Controle de disjuntor com intertravamento ●

Supervisão e Monitoração

Supervisão de circuito de disparo de dois circuitos ●

Correntes de fase locais e remotas (proteção coordenada) ●

Supervisão do circuito de corrente ●

Supervisão da comunicação de proteção ●

Medição

Registrador de oscilografia por transiente ●

Medição da corrente trifásica ●

Componentes da seqüência de correntes ●

Medição da corrente diferencial ●

Medição da corrente de desvio ●

● = Incluído


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3. Funções de proteção

O IED oferece proteção diferencial de linhasegregada por fase em dois estágios, proteçãocontra sobrecorrente de fase, proteção contrasobrecorrente de seqüência negativa de fase eproteção contra falha de disjuntor.

A função de proteção diferencial de linhainclui um estágio de limiar baixo estabilizadoe estágio de limiar alto instantâneo. O estágiode limiar baixo estabilizado fornece umrápido tratamento das falhas, permanecendoestável com elevadas correntes passando pelazona de proteção e erros crescentes na

medição de corrente. A restrição de segundaharmônica evita a operação do estágio delimiar baixo, devido à corrente diferencialcausada pela energização do transformadorde potência. O estágio de limiar alto forneceum tratamento muito rápido de falhas severascom uma elevada corrente diferencial,independente de suas harmônicas.

A característica de tempo de operação para oestágio de limiar baixo pode ser selecionadacomo de tempo definido ou tempo inverso. Afunção de intertravamento assegura que asduas extremidades estejam sempre atuadas,independente da contribuição da corrente defalha.

EXTREMIDADE REMOTA

Relé de

bloqueio

GUID-B8CBF357-474F-4F61-BE28-D107515A09AA V1 PT

Figura 1.Visão geral das funções de proteção para a configuração padrão A

4. Aplicações

O RED615 pode ser usado em uma variedadede aplicações que requeiram um sistema deproteção absolutamente seletivo do tipoproteção unitária. A zona de proteção de umsistema de proteção diferencial de linha é aseção dos alimentadores, definida pelaposição dos transformadores de corrente nasubestação local e remota.

A combinação de comunicação horizontalGOOSE pelo barramento da estação, com atransferência de sinais binários pelo enlacede comunicação de proteção, oferece novaspossibilidades de aplicação que ultrapassam aproteção diferencial de linha tradicional. Umaaplicação interessante baseada emtransferência de sinais entre subestações é aproteção contra perda da rede (LOM, siglaem inglês), em redes com geraçãodistribuída. O desempenho da combinação detransferência de sinais digitais comcomunicação GOOSE horizontal, em relação


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a velocidade, seletividade e confiabilidade, édifícil de ser obtido com a proteção contraperda da rede convencional.

O RED615 é o IED ideal para a proteção dealimentadores em configurações de rede quecontenham malhas fechadas. Em condiçõesnormais de operação a malha do alimentadorestá fechada. O objetivo da malha fechada égarantir a disponibilidade de energia para osusuários finais. Como conseqüência daconfiguração de malha fechada, qualquer

ponto em falha no sistema será alimentadocom corrente de falha proveniente de duasdireções. Usando proteção simples contrasobrecorrente, seja direcional ou não, é difícilobter uma proteção rápida e seletiva contracurto-circuito. Com os IEDs de proteçãodiferencial de linha RED615, a parte em falhada rede pode ser isolada seletivamente,garantindo assim a distribuição de energiapara a parte íntegra da rede.

SUBESTAÇÃO DE DISTRIBUIÇÃO PRIMÁRIA

SUBESTAÇÃO DE DISTRIBUIÇÃO SECUNDÁRIA

SUBESTAÇÃO DE DISTRIBUIÇÃO SECUNDÁRIA

GUID-D4440C4D-6C02-4A37-A38B-1AEDCA9246FC V1 PT

Figura 2.Configuração de rede em malha fechada com IEDs de controle e proteção diferencialde linha RED615

Em certas situações operacionais, tais como amanutenção de equipamento primário ouprojetos de ampliação de subestações, haveránecessidade de interligar partes da rede quenormalmente estão separadas. Para evitaruma reconfiguração importante dos

dispositivos de proteção da rede, quando semuda a sua topologia, podem ser usadosIEDs de proteção diferencial de linha paraobter proteção absolutamente seletiva dealimentadores em redes em malha.


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SUBESTAÇÃO DE DISTRIBUIÇÃO PRIMÁRIA SUBESTAÇÃO DE DISTRIBUIÇÃO PRIMÁRIA

Relé debloqueio

CABO OU LINHA AÉREA

Relé debloqueio

GUID-245166BA-1052-4EDC-8C2D-9C968FA05C66 V1 PT

Figura 3.O RED615 protegendo um alimentador interconectado a duas subestações dedistribuição primária.

5. Controle

O IED oferece controle de um disjuntor combotões dedicados para abertura efechamento. Os esquemas de intertravamentorequeridos pela aplicação são configuradoscom a ferramenta de matriz de sinais noPCM600.

6. Medição

O IED mede continuamente as correntes defase e os componentes simétricos dascorrentes. Adicionalmente, o IED calcula osvalores da demanda ao longo de um intervalode tempo predefinido pelo usuário, emonitora o desvio diferencial de fase e ascorrentes de fase da extremidade remota.

Os valores medidos podem ser acessadoslocalmente pela interface de usuário nopainel frontal do IED, ou remotamenteatravés da interface de comunicação do IED.Os valores podem também ser acessadoslocal ou remotamente, usando a interface deusuário em navegador web.

7. Registrador deoscilografia

O IED possui um registrador de oscilografiaque apresenta até 12 canais para sinaisanalógicos e 64 para sinais binários. Oscanais analógicos podem ser configuradospara gravar tanto a forma de onda como atendência das correntes e tensões medidas.

Os canais analógicos podem ser configuradospara disparar a função de gravação quando ovalor medido estiver abaixo ou ultrapassar osvalores estabelecidos. Os canais para sinaisbinários podem ser configurados para iniciaruma gravação na borda de subida ou dedescida do sinal binário, ou em ambas.

Por padrão, os canais binários sãoconfigurados para gravar sinais externos ouinternos ao IED, p.ex., os sinais de partida oudisparo dos estágios de proteção do IED, ousinais externos de bloqueio ou controle. Oinício da gravação pode ser comandado porsinais binários do IED tais como o sinal departida ou disparo da proteção, ou por umsinal de controle externo ao IED através deuma entrada binária.


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As informações gravadas são armazenadasem uma memória não-volátil e podem serdescarregadas para análise posterior de falhas.

8. Registro de eventos

Para coletar informações de seqüências deeventos (SoE), o IED possui uma memória não--volátil, com capacidade para armazenar até50 códigos de eventos, com estampas detempo associadas. A memória não-volátilmantém os dados mesmo se o IED ficartemporariamente sem alimentação. O registrode eventos facilita a análise detalhada pré epós-falha das falhas e perturbações noalimentador.

As informações de SoE podem ser acessadaslocalmente pela interface de usuário nopainel frontal do IED, ou remotamenteatravés da interface de comunicação do IED.As informações podem ainda ser acessadas,seja local ou remotamente, usando a interfacede usuário em navegador web.

9. Dados registrados

O IED tem a capacidade de armazenarregistros de quatro eventos de falha. Osregistros permitem que o usuário analise osquatro eventos mais recentes do sistema deenergia. Cada registro inclui os valores decorrente de fase, diferencial e de desvio, ostempos de início dos blocos de proteção,estampa de tempo, etc. A gravação de falhaspode ser disparada pelo sinal de partida oupelo sinal de atuação de um bloco deproteção, ou por ambos. Os modos demedição disponíveis incluem DFT, RMS epico a pico. Além disso, a corrente dedemanda máxima com estampa de tempo égravada separadamente. Por padrão, osregistros são armazenados em uma memórianão volátil.

10. Supervisão docircuito dedesligamento

A supervisão do circuito de desligamentomonitora continuamente a disponibilidade e aoperacionalidade do circuito dedesligamento. Ela proporciona monitoraçãoem circuito aberto quando o disjuntor estátanto na posição fechado como aberto. Elatambém detecta a perda da tensão decontrole do disjuntor.

11. Auto-supervisão

O sistema de auto-supervisão incorporado noIED monitora continuamente o estado dohardware e a operação do software do IED.Qualquer falha ou erro de funcionamentodetectado alertará o operador. Uma falhapermanente bloqueará as funções deproteção para evitar a operação incorreta doIED.

12. Supervisão docircuito de corrente

A função de supervisão do circuito decorrente monitora em condições normais decarga o balanceamento das correntessecundárias de dois núcleos de transformadorde corrente. Se a corrente residual calculada,originária do núcleo de proteção diferencialde linha do transformador de corrente, e acorrente residual medida, originária dosegundo núcleo do transformador decorrente, ou de um transformador de correntetipo janela, não coincidirem, as funções deproteção diferencial de linha e de proteçãocontra sobrecorrente de seqüência negativa


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de fase serão bloqueadas e um sinal dealarme será finalmente emitido.

13. Comunicação esupervisão daproteção

A comunicação entre os IEDs é permitida porum canal de comunicação dedicado em fibraótica. O canal é usado para transferir osdados de valores de corrente segregados porfase entre os IEDs. Os fasores de correntedos dois IEDs, geograficamente distantesentre si, devem ser coordenados no tempopara que o algoritmo de corrente diferencialpossa ser executado corretamente. É usado ochamado método de eco para sincronizaçãode tempo. Não são necessários portanto,dispositivos externos tais como relógios deGPS para a comunicação da proteçãodiferencial de linha.

O canal de comunicação também é usadopara a transferência de sinais binários (BST),transferência de informações bináriasconfiguráveis pelo usuário entre os IEDs.Existe um total disponível de oito sinais BSTpara finalidades definidas pelo usuário. Ossinais BST podem ser originados pelasentradas binárias ou pela lógica interna doIED e serem associados às saídas binárias ouà lógica interna do IED remoto.

A supervisão da comunicação de proteçãomonitora continuamente o enlace decomunicação de proteção. O IED bloqueiaimediatamente a função de proteçãodiferencial de linha, em caso de detecção desevera interferência no enlace decomunicação, que coloque em risco aoperação correta da função. Será emitido umsinal de alarme ao final, se persistir ainterferência, indicando a falha permanentena comunicação de proteção. Porpredefinição, os dois estágios de limiar altoda proteção contra sobrecorrente sãoliberados a seguir.


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14. Controle de acesso

Para proteger o IED contra acesso indevido emanter a integridade das informações, ele foiprovido com um sistema de autenticaçãobaseado em perfis com quatro níveis, comsenhas individuais programáveis peloadministrador para os níveis de leitor,operador, engenheiro e administrador. Ocontrole de acesso se aplica à interface deusuário do painel frontal, à interface deusuário em navegador web e à ferramentaPCM600.

15. Entradas e saídas

Para a função de supervisão de TC, o IED éequipado com três entradas para corrente defase e uma entrada para corrente de neutro.As entradas de corrente são de 1/5 A. Asentradas de corrente de 1 A ou 5 A sãoselecionadas no software do IED. Os limiaresde 18...176 V CC das entradas binárias sãoselecionados pelo ajuste da configuração dosparâmetros do IED. Todos os contatos dasentradas e saídas binárias são livrementeconfiguráveis com a ferramenta de matriz desinais na PCM600.

Visão geral das entradas analógicas e entradas/saídas binárias do IED:

• Quatro entradas de corrente• Onze entradas binárias de controle• Duas saídas de potência a relé,

normalmente abertas• Quatro contatos de saída para sinal de

transferência de controle• Um contato normalmente aberto para

sinal de saída• Dois contatos de saída de potência, com

dois pólos e supervisão de circuito dedisparo

• Um contato de saída dedicado a IRF

Módulo de extensão de E/S opcional:

• Seis entradas binárias de controle• Três contatos de saída para sinalização

de transferência de controle

16. Comunicação daestação

O IED suporta dois protocolos decomunicação: o IEC 61850 e o Modbus®. Asinformações e os controles operacionais estãodisponíveis através destes protocolos.Entretanto, algumas funções de comunicação,por exemplo, a comunicação horizontal entreos IEDs, somente são possíveis com oprotocolo de comunicação IEC 61850.

A implementação do protocolo decomunicação IEC 61850 suporta todas asfunções de monitoração e controle.Adicionalmente, o acesso à configuração deparâmetros e aos registros do arquivo deoscilografia podem ser feitos usando oprotocolo IEC 61850-8-1. Além disso, o IEDpode enviar e receber sinais binários deoutros IEDs (a assim chamada comunicaçãohorizontal) usando o perfil IEC61850-8-1GOOSE, no qual é suportada a classe demaior desempenho com um tempo total detransmissão de 3 ms. O IED pode comunicareventos a cinco clientes simultaneamentepelo barramento da estação.

Todos os conectores de comunicação, excetoo conector da porta frontal, são colocados emmódulos de comunicação integradosopcionais. O IED pode ser conectado asistemas de comunicação baseados emEthernet através do conector RJ-45 (100BASE--TX) . Se for necessária a conexão a uma redeRS-485, pode ser usado o conector de 9 pinoscom terminais parafusados. Além disso, paracomunicação serial por um cabo de fibraótica, está disponível um conector ST.

A implementação do Modbus suporta osmodos RTU, ASCII e TCP. Além das funçõespadrão do Modbus, o IED suporta arecuperação de eventos com estampa de


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tempo, o envio de arquivos de oscilografia eo armazenamento dos últimos registros defalhas. Se for usada uma conexão TCPModbus, podem ser conectados cinco clientesao IED simultaneamente.

O suporte a DNP3 cobre comunicação seriale TCP/IP. A informação de eventos incluivalores binários e analógicos.

Quando o IED usa o barramento RS-485 paraa comunicação Modbus RTU/ASCII , sãosuportadas conexões a dois e quatro fios. Osresistores de terminação ou de pull-up/downpodem ser configurados por jumpers na placade comunicação, não necessitando deresistores externos.

O IED suporta os seguintes métodos desincronização de tempo, com uma resoluçãode estampa de tempo de +/- 1 ms:

Baseado em Ethernet:

• SNTP

Com fiação especial para sincronização detempo:

• IRIG-B

Referência de tempo da estação daextremidade remota:

• Diferencial de linha


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17. Dados técnicos

Tabela 2. Dimensões

Largura moldura 177 mm

caixa 164 mm

Altura moldura 177 mm (4U)

caixa 160 mm

Profundidade caixa 155 mm

Peso IED 3,5 kg

unidade de reserva 1,8 kg

Tabela 3. Alimentação

Descrição Valor

Uauxnominal 100, 110, 120, 220, 240 V CA, 50 e 60 Hz

48, 60, 110, 125, 220, 250 V CC

Uauxvariação 38...110% de Un (38...264 V CC)

80...120% de Un (38,4...300 V CC)

Carga da alimentação de tensão auxiliar emcondição quiescente (Pq)/de operação

<8,8 W/16,1 W

Ripple na tensão CC auxiliar Máx. 12% do valor CC (na freqüência de100 Hz)

Tempo máximo de interrupção da tensão DCauxiliar sem reiniciar o IED

50 ms na Uaux nominal

Tipo de fusível T4 A/250 V


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Tabela 4. Entradas das linhas de energia

Freqüência nominal 50/60 Hz ± 5 Hz

Entradas decorrente

Corrente nominal, In 1/5 A1)

Limitação de dissipação de calor:

• Continuamente 20 A

• Por 1 s 500 A

• Por 10 s 100 A

Corrente dinâmica admissível:

• Valor de meia-onda 1250 A

Impedância de entrada <20 mΩ

1) Correntes de fase

Tabela 5. Entradas binárias

Faixa de operação ±20% da tensão nominal

Tensão nominal 24...250 V CC

Consumo de corrente 2...18 mA

Consumo de potência/entrada <0,9 W

Limiar de tensão 18...176 V CC

Tabela 6. Saídas de sinais

Tensão nominal 250 V CA/CC

Corrente de condução contínua 5 A

Corrente no fechamento e condução por 3,0 s 10 A


Capacidade de interrupção de correntequando a constante de tempo do circuito decontrole L/R<40 ms

1 A/0,25 A/0,15 A

Carga mínima de contato 100 mA em 24 V CA/CC


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Tabela 7. Saída de sinal X100: SO1

Descrição Valor


Corrente contínua de contato 5 A




1 A/0,25 A/0,15 A


Sinais de saída e contato de IRF






1 A/0,25 A/0,15 A



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Tabela 8. Saidas de potência a relé

Relés de saída de potência com dois pólos e função TCS





Capacidade de interrupção de correntequando a constante de tempo do circuito decontrole L/R<40 ms, em 48/110/220 V CC(dois contatos conectados em série)

5 A/3 A/1 A


Supervisão do circuito de disparo:

• Faixa da tensão de controle 20...250 V CA/CC

• Dreno de corrente pelo circuito desupervisão

~1,5 mA

• Tensão mínima sobre o contato TCS 20 V CA/CC (15...20 V)

Relés de saída de potência com um pólo





Capacidade de interrupção de correntequando a constante de tempo do circuito decontrole L/R<40 ms, em 48/110/220 V CC

5 A/3 A/1 A


Tabela 9. Grau de proteção do IED para montagem embutida

Frente: IP 54

Traseira, terminais de conexão IP 20


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Tabela 10. Condições e testes ambientais

Faixa de temperatura de operação -25...+55ºC (contínua)

Faixa de temperatura de operação em tempocurto

-40...+70ºC (<16h)Nota: Ocorre degradação do MTBF e dodesempenho da IHM fora da faixa detemperatura de -25...+55ºC

Umidade relativa <93%, sem condensação

Pressão atmosférica 86...106 kPa

Altitude até 2000 m

Faixa de temperatura para armazenamento etransporte

-40...+85ºC

Tabela 11. Testes climáticos

Teste com calor seco (umidade <50%) De acordo com a IEC 60068-2-2Valores de teste:

• 96 h a +55ºC• 16 h a +85ºC

Teste frio De acordo com a IEC 60068-2-1Valores de teste:

• 96 h a -25ºC• 16 h a -40ºC

Teste com calor úmido, cíclico De acordo com a IEC 60068-2-30Valores de teste:

• 6 ciclos a +25...55°C, umidade de 93...95%

Teste de armazenagem De acordo com a IEC 60068-2-48Valores de teste:

• 96 h a -40ºC• 96 h a +85ºC


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Tabela 12. Testes de compatibilidade eletromagnética

O nível de teste de imunidade a CEM atende os requisitos listados abaixo:

Teste de perturbação por trem de pulsos de1MHz:

De acordo com a IEC 61000-4-18 e IEC60255-22-1, nível 3

• Em modo comum 2,5 kV

• Em modo diferencial 1,0 kV

Teste de descarga eletrostática: De acordo com a IEC 61000-4-2, IEC60255-22-2, nível 3

• Descarga por contato 6 kV

• Descarga pelo ar 8 kV

Testes de interferência por radiofreqüência:

• Conduzida, em modo comum De acordo com a IEC 61000-4-6 e IEC60255-22-6, nível 3 10 V/m (cem), f=150 kHz...80 MHz

• Irradiada, modulada em amplitude De acordo com a IEC 61000-4-3 e IEC60255-22-3, nível 3 10 V/m (cem), f=80...1000MHz e f=1,4...2,7 GHz

• Irradiada, modulada por pulsos De acordo com a ENV 50204 e IEC60255-22-3, nível 3 10 V/m, f=900 MHz

Testes de perturbação por transiente rápido: De acordo com a IEC 61000-4-4 e IEC60255-22-4, classe B

• Saídas de sinal, entradas binárias, IRF 2 kV

• Outras portas 4 kV

Teste de imunidade a surto: De acordo com a IEC 61000-4-5 e IEC60255-22-5, nível 4/3

• Entradas binárias 2 kV, entre linha e o terra de proteção, 1kV,entre linhas

• Comunicação 2 kV, entre linha e o terra de proteção

• Outras portas 4 kV, entre linha e o terra de proteção, 2 kV,entre linhas

Campo magnético de rede alternada (50 Hz): De acordo com a IEC 61000-4-8, nível 5

• Contínuo 300 A/m

Teste de imunidade a rede alternada: De acordo com a IEC 60255-22-7, classe A

• Em modo comum 300 V rms


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Tabela 12. Testes de compatibilidade eletromagnética, continuação

• Em modo diferencial 150 V rms

Quedas de tensão e interrupções curtas De acordo com a IEC 61000-4-1130%/10 ms60%/100 ms60%/1000 ms>95%/5000 ms

Testes de emissão eletromagnética: De acordo com a EN 55011, classe A e IEC60255-25

• Conduzida, emissão de RF (terminal darede)

0,15.. 0,50 MHz < 79 dB(µV) semi-pico< 66 dB(µV) médio

0,5...0,30 MHz < 73 dB(µV) semi-pico< 60 dB(µV) médio

• Emissão de RF irradiada

0...230 MHz < 40 dB(µV/m) semi-pico, medido a 10 m dedistância

230...1000 MHz < 47 dB(µV/m) semi-pico, medido a 10 m dedistância

Tabela 13. Testes de isolação

Testes de dielétricos: De acordo com a IEC 60255-5

• Tensão de teste 2 kV, 50 Hz, 1 min500 V, 50 Hz, 1min, comunicação

Teste de tensão de impulso: De acordo com a IEC 60255-5

• Tensão de teste 5 kV, impulsos unipolares, forma de onda1,2/50 μs, energia da fonte 0,5 J1 kV, impulsos unipolares, forma de onda1,2/50 μs, energia da fonte 0,5 J, comunicação

Medidas de resistência de isolação De acordo com a IEC 60255-5

• Resistência de isolação >100 MΏ, 500 V CC

Resistência da malha de proteção De acordo com a IEC 60255-27

• Resistência <0,1 Ώ (60 s)


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Tabela 14. Testes mecânicos

Teste Requisito

Testes de vibração (senoidal) De acordo com a IEC 60255-21-1, classe 2

Teste de choque e queda De acordo com a IEC 60255-21-2, classe 2

Tabela 15. Conformidade em CEM (EMC em inglês)

Atende diretiva para CEM 2004/108/EC

Normas EN 50263 (2000), EN 60255-26 (2007)

Tabela 16. Segurança do produto

Atende de diretiva para BT 2006/95/CE

Normas EN 60255-27 (2005), EN 60255-6 (1994)

Tabela 17. Conformidade em RoHS (substâncias perigosas)

Atende de diretiva para RoHS 2002/95/CE

Tabela 18. Comunicação de dados para a interface frontal

Interface frontal:

• Protocolo TCP/IP• Cabo padrão Ethernet CAT 5• 10 MBits/s

Tabela 19. Enlace de comunicação de proteção, fibra ótica

Comprimento de onda

Tipo de fibra1) Conector Atenuação permitida2) Distância

1300 nm MM 62,5/125 μm LC <8 dB ≤2 km

1300 nm SM 9/125 μm LC <8 dB 2-20 km

1) (MM) fibra multimodo, (SM) fibra monomodo2) Atenuação máxima permitida para o conjunto cabo e conectores


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Funções de proteção

Tabela 20. Proteção diferencial de linha (LNPLDF)

Precisão em operação 1) Depende da freqüência da corrente medida:fn ±2 Hz

Estágio baixo ±2,5% do valor estabelecido

Estágio alto ±2,5% do valor estabelecido

Mínimo Típico Máximo

Tempo de operação para o estágio alto 2)3) 22 ms 25 ms 29 ms

Tempo de reset < 40 ms

Relação de reset Típica 0,96

Tempo de retardo (Estágio baixo) < 40 ms

Precisão do tempo de operação em modode tempo definido

±1,0% do valor configurado ou ±20 ms

Precisão do tempo de operação em modode tempo inverso

±5,0% do valor configurado ou ±20 ms 4)

1) Com o canal de comunicação simétrico (como no uso de fibra ótica dedicada).2) Sem atraso adicional no canal de comunicação (como no uso de fibra ótica dedicada).3) Incluindo o atraso do contato de saída. Quando a corrente diferencial for = 2 x Valor de operação alto e fn = 50 Hz.

4) Valor de operação baixo múltiplos na faixa de 1,5 a 20.


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Tabela 21. Configurações principais da proteção diferencial de linha (LNPLDF)

Parâmetro Valores (Faixa) Unidade Descrição

Valor de operaçãoalto

200...4000 % In Valor de operação doestágio instantâneo

Valor de operaçãobaixo

10...200 % In Configuração básica para oinício do estágioestabilizado

Tempo de atraso naoperação

45...200000 ms Tempo de atraso naoperação para o estágioestabilizado

Tipo de curva deoperação

1=ANSI Ext. inv.3=ANSI Norm. inv.5=ANSI Tempo Def.9=IEC Norm. inv.10=IEC Muito inv.12=IEC Extr. inv.15=IEC Tempo Def.

Seleção da curva deoperação para o estágioestabilizado

Multiplicador detempo

0,05...15,00 Multiplicador de tempo nascurvas de IDMT

Valor inicial 2ª H 10...50 % A relação necessária entre ocomponente da 2ªharmônica e o dafundamental para bloqueio

Correção da razão doTC

0,200...5,000 Correção da razão dotransformador de correntede fase remota

Tabela 22. Transferência de sinais digitais (BSTGGIO)

Atraso na sinalização < 5 ms


ABB 21

Tabela 23. Proteção trifásica não-direcional contra sobrecorrente (PHxPTOC)

Precisão emoperação

Depende da freqüência da corrente medida: fn ±2Hz

PHLPTOC ±1,5% do valor configurado ou ±0,002 x In

PHHPTOCePHIPTOC

±1,5% do valor configurado ou ±0,002 x In(em correntes na faixa de 0,1...10 x In)

±5,0% do valor estabelecido(em correntes na faixa de 10...40 x In)

Tempo inicial 1)2) Mínimo Típico Máximo

PHIPTOC:IFalha = 2 x o Valor

inicial estabelecidoIFalha = 10 x o Valor

inicial estabelecido

16 ms11 ms

19 ms12 ms

23 ms14 ms

PHHPTOC e PHLPTOC:IFalha = 2 x o Valor

inicial estabelecido

22 ms

24 ms

25 ms



Tempo de retardo < 30 ms

Precisão do tempo de operação em modo detempo definido


Precisão do tempo de operação em modo detempo inverso

±5,0% do valor teórico ou ±20 ms 3)

Supressão de harmônicas RMS: Sem supressãoDFT: -50dB em f = n x fn, onde n = 2, 3, 4, 5,

…Pico a pico: Sem supressãoP-a-P+backup: Sem supressão

1) O Tempo de atraso na operação estabelecido = 0,02 s, Tipo de curva de operação = IEC tempo definido, Modo demedição = default (depende do estágio), corrente antes da falha = 0,0 x In, fn = 50 Hz, corrente de falha em umafase com freqüência nominal injetada de um ângulo de fase aleatório, resultados baseados em distribuiçãoestatística de 1000 medidas

2) Inclui o atraso do contato do sinal de saída3) Inclui o atraso do contato de saída para trabalho pesado


22 ABB

Tabela 24. Configurações principais da proteção trifásica não-direcional contrasobrecorrente (PHxPTOC)

Parâmetro Função Valor (Faixa) Degrau

Valor inicial PHLPTOC 0,05...5,00 x In 0,01

PHHPTOC 0,10...40,00 x In 0,01

PHIPTOC 0,10...40,00 x In 0,01

Multiplicador de tempo PHLPTOC 0,8...10,0 0,05

PHHPTOC 0,05...15,00 0,05

Tempo de operação PHLPTOC 40...200000 ms 10

PHHPTOC 40...200000 ms 10

PHIPTOC 40...200000 ms 10

Tipo de curva de operação1) PHLPTOC Tipo de curva de tempo definido ou inverso:1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15,17, 18, 19

PHHPTOC Tipo de curva de tempo definido ou inverso:1, 3, 5, 9, 10, 12, 15, 17

PHIPTOC Tempo definido

1) Para mais referências consulte a Tabela de características de operação ao final do capítulo de Dados Técnicos


ABB 23

Tabela 25. Proteção contra corrente de seqüência negativa de fase (NSPTOC)

Precisão emoperação

Depende da freqüência da corrente medida: fn ±2Hz

±1,5% do valor configurado ou ±0,002 x In

Tempo inicial 1)2) Mínimo Típico Máximo

IFalha = 2 x o valor

estabelecido para o ValorinicialIFalha = 10 x o valor

estabelecido para o Valorinicial

22 ms14 ms

24 ms16 ms

25 ms17 ms



Tempo de retardo < 35 ms

Precisão do tempo de operação em modo detempo definido


Precisão do tempo de operação em modo detempo inverso

±5,0% do valor teórico ou ±20 ms 3)

Supressão de harmônicas DFT: -50dB em f = n x fn, onde n = 2, 3, 4, 5,

…

1) O Tempo de atraso na operação estabelecido = 0,02 s, Tipo de curva de operação = IEC tempo definido, correntede seqüência negativa antes da falha = 0,0, fn = 50 Hz, resultados baseados em distribuição estatística de 1000

medidas2) Inclui o atraso do contato do sinal de saída3) Inclui o atraso do contato de saída para trabalho pesado

Tabela 26. Configurações principais da proteção contra corrente de seqüência negativade fase (NSPTOC)


Valor inicial NSPTOC 0,01...5,00 x In 0,01

Multiplicador de tempo NSPTOC 0,05...15,00 0,05

Tempo de atraso na operação NSPTOC 40...200000 ms 10

Tipo de curva de operação1) NSPTOC Tipo de curva de tempo definido ou inverso:1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15,17, 18, 19

1) Para mais referências consulte a Tabela de características de operação ao final do capítulo de Dados Técnicos


24 ABB

Tabela 27. Proteção contra falha de disjuntor (CCBRBRF)

Precisão em operação Depende da freqüência da corrente medida:fn ±2Hz

±1,5% do valor configurado ou ±0,002 x In

Precisão do tempo de operação ±1,0% do valor configurado ou ±20 ms

Tabela 28. Configurações principais da proteção contra falha de disjuntor (CCBRBRF)


Valor da corrente(Corrente da fase emoperação)

CCBRBRF 0,05...1,00 x In 0,05

Valor da correnteResidual (Correnteresidual emoperação)

CCBRBRF 0,05...1,00 x In 0,05

Modo de falha do DJ(Modo de operaçãoda função)

CCBRBRF 1=Corrente2=Status do disjuntor3=Ambos

Modo dedesligamento emfalha do DJ

CCBRBRF 1=Desligado2=Sem verificação3=Verificação decorrente

Tempo de reabertura CCBRBRF 0...60000 ms 10

Atraso em falha do DJ CCBRBRF 0...60000 ms 10

Atraso em defeito doDJ

CCBRBRF 0...60000 ms 10

Tabela 29. Detecção de corrente de partida trifásica (INRPHAR)

Precisão em operação Na freqüência f=fn

Medição de corrente:±1,5% do valor configurado ou ±0,002 x InMedição da relação I2f/I1f:±5,0% do valor estabelecido

Tempo de reset +35 ms / -0 ms


Precisão do tempo de operação +35 ms / -0 ms


ABB 25

Tabela 30. Configurações principais de detecção de corrente de partida trifásica(INRPHAR)


Valor inicial (Relaçãoentre a 2ª e a 1ªharmônica queprovoca restrição)

INRPHAR 5...100 % 1

Tempo de operação INRPHAR 20...60000 ms 1

Tabela 31. Características operacionais

Parâmetro Valores (Faixa)

Tipo de curva de operação 1=ANSI Ext. inv.2=ANSI Muito. inv.3=ANSI Norm. inv.4=ANSI Moder inv.5=ANSI Tempo Def.6=Extr. inv. de tempo longo7=Muito inv. de tempo longo8=Inv. de tempo longo9=IEC Norm. inv.10=IEC Muito inv.11=IEC inv.12=IEC Extr. inv.13=IEC inv. de tempo curto14=IEC inv. de tempo longo15=IEC Tempo Def.17=Programável18=Tipo RI19=Tipo RD

Funções de supervisão

Tabela 32. Supervisão do circuito de corrente (CCRDIF)

Tempo de operação1) < 30 ms

1) Incluindo o atraso do contato de saída.


26 ABB

Tabela 33. Configurações principais da supervisão do circuito de corrente (CCRDIF)

Parâmetro Valores (Faixa) Unidade Descrição

Valor inicial 0,05...0,20 x In Nível diferencialmínimo da correntede operação

Corrente de operaçãomáxima

1,00...5,00 x In Bloqueio da funçãoem corrente de faseelevada

18. Opções de display

O IED está disponível com dois displaysopcionais, um maior e um menor. Os doisdisplays de LCD oferecem funcionalidadeplena da interface de usuário, com navegaçãoe visualização de menus.

O display maior oferece uma facilidade deuso ampliada, com menor rolagem de menus

e melhor visão das informações. Ele éadequado para instalações de IED com usofreqüente da interface de usuário do painelfrontal, enquanto que o display menor éadequado para subestações controladasremotamente, nas quais o IED é acessadoapenas ocasionalmente pela interface deusuário frontal.

IECA070904 V1 EN

Figura 4.Display menor

IECA070901 V1 EN

Figura 5.Display maior


ABB 27

Tabela 34. Display menor

Tamanho do caractere1) Colunas na área visível Caracteres por coluna

Pequeno, monoespaçado(6x12 pixels)

5 20

Grande, largura variável(13x14 pixels)

4 8 ou mais

1) Depende do idioma selecionado

Tabela 35. Display maior

Tamanho do caractere1) Colunas na área visível Caracteres por coluna

Pequeno, monoespaçado(6x12 pixels)

10 20

Grande, largura variável(13x14 pixels)

8 8 ou mais

1) Depende do idioma selecionado

19. Métodos demontagem

Por meio dos acessórios adequados, a caixapadrão de IED da série 615 pode sermontada embutida, semi-embutida ou emparede. As caixas de IED para montagemembutida e em parede também podem sermontadas em posição inclinada (25°) usandoacessórios especiais.

Os IEDs também podem ser montados emqualquer gabinete padrão de 19" parainstrumentos, usando painéis de montagemde 19" com recortes para um ou dois IEDs.Alternativamente, o IED pode ser montadoem gabinetes para instrumentos de 19" pormeio de quadros 4U para equipamentoCombiflex.

Para fins de testes de rotina as caixas de IEDpodem ser equipadas com chaves de teste

tipo RTXP 18, que podem ser montadas ladoa lado com as caixas.

Métodos de montagem:

• Montagem embutida• Montagem semi-embutida• Montagem semi-embutida em inclinação

de 25°• Montagem em rack• Montagem em parede• Montagem em um quadro de

equipamentos de 19"• Montagem com uma chave de teste RTXP

18 em um rack de 19"

Recorte de painel para montagem embutida:

• Altura: 161,5±1 mm• Largura: 165,5±1 mm


28 ABB

IECA070900 V1 PT

Figura 6.Montagemembutida

IECA070903 V1 PT

Figura 7.Montagem semi--embutida

IECA070902 V1 PT

Figura 8.Semi-embutida eminclinação de 25º

20. Caixa e unidade plug--in do IED

Por razões de segurança, as caixas para IEDsde medição de corrente possuem contatos deoperação automática para colocar em curtoos circuitos secundários do TC, quando umaunidade de IED é retirada de sua caixa. Acaixa do IED também possui um sistema decodificação mecânica impedindo que asunidades de IED para medição de correntesejam colocadas em uma caixa para um IEDde medição de tensão e vice-versa, ou seja, ascaixas de IED são associadas ao tipo deunidade plug-in de IED.

21. Informações paraseleção e aquisição

O IED é identificado pelo tipo e por suaetiqueta de número de série. A etiqueta está

colocada acima da IHM na parte superior daunidade plug-in. O código para compra estácolocado na lateral da unidade plug-in etambém no interior da caixa. O código decompra consiste de uma seqüência decódigos gerada a partir dos módulos dehardware e software do IED.

Use o conjunto de informações para pedidona Fig. 9 para gerar o código de compraquando solicitar IEDs de proteção completos.


ABB 29

H B D A A C A D A B B 1 A N N 1 X A

#

1 IED

H

2 Norma

IEC B

3 Aplicação principal

Proteção diferencial de linha D

DESCRIÇÃO

IED da série 615 (incluindo a caixa)

GUID-4753ED2D-5A23-4F34-A689-9E47511ED8C7 V2 PT


# DESCRIÇÃO

4 Aplicação funcional

Configuração padrão A

5-6 Entradas analógicas

4 I (I0 1/5 A) AC

7-8 Entradas/Saídas binárias

11 BI + 9 BO AD

17 BI + 12 BO AF

GUID-557B31AF-A70B-4C86-891F-86AB05E7B2ED V2 PT


30 ABB


# DESCRIÇÃO

9 Comunicação de subestação (serial) 1) 2)

RS485 (conector incluindo IRIG-B) A

Fibra de vidro com ST (Rx/Tx) B

Nenhuma N

10 Comunicação de proteção e subestação (Ethernet) 1) 2)

Diferencial de linha, fibra multimodo (LC) A

Diferencial de linha, fibra monomodo (LC) B

Ethernet 100Base TX (RJ45) e diferencial delinha, fibra multimodo (LC)

G

Ethernet 100Base TX (RJ45) e diferencial delinha, fibra monomodo (LC)

H

2 x Ethernet 100Base TX (RJ45) e diferencialde linha, fibra multimodo (LC)

J

2 x Ethernet 100Base TX (RJ45) e diferencialde linha, fibra monomodo (LC)

K

11 Protocolo de comunicação 1) 2)

IEC 61850 A

Modbus B

IEC 61850 e Modbus C

1) A escolha da opção “N” para o dígito 9 combinada com a escolha da opção“A” ou “B” para o dígito 10 resulta que somente a opção “A” pode serescolhida para o dígito 11.

2) A escolha da opção “A” ou “B” para o dígito 9 combinada com a escolha daopção “A” ou “B” para o dígito 10 resulta que somente a opção “B” pode serescolhida para o dígito 11.

GUID-E479979D-A01F-4109-8FC4-67601F1346A6 V2 PT


ABB 31


# DESCRIÇÃO

12 Idioma

Inglês 1

13 Painel frontal

LCD menor A

LCD maior B

14 Opção 1

Nenhuma N

15 Opção 2

Nenhuma N

16 Alimentação

48...250 V CC, 100...240 V CA 1

17 Dígito vago

Vago X

18 Versão

Versão 1.1 A

GUID-6887FAE3-EE13-4CE4-97B8-8253D74DCCD3 V2 PT

Código exemplo: H B D A A C A D A B B 1 A N N 1 X A

Seu código para pedido:

Dígito (#) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Código GUID-7FB496F7-7514-4B77-9E1A-F24B6AC17BF3 V2 PT

Figura 9.Chave de pedido para IEDs completos


32 ABB

22. Acessórios e informações para pedidos

Tabela 36. Acessórios para montagem

Item Número parapedido

Kit para montagem semi-embutida 1MRS050696

Kit para montagem em parede 1MRS050697

Kit para montagem semi-embutida inclinada 1MRS050831

Kit para montagem em gaveta de 19" com recorte para um IED 1MRS050694

Kit para montagem em gaveta de 19" com recorte para dois IEDs 1MRS050695

Kit de montagem para RTXP 18 (Combiflex de 4U) 1MRS051010

Kit de montagem para armário de equipamentos Combiflex com 4U dealtura

1MRS050779

Tabela 37. Chaves de teste

Item Número parapedido

Kit de montagem para gaveta de 19", um IED, incluindo chave de testeRTXP 18

1MRS050783

23. Ferramentas

O IED é fornecido como uma unidade pré--configurada. Os valores padrão dosparâmetros podem ser mudados pelainterface de usuário do painel frontal, pelainterface de usuário em navegador web(WebIHM), ou pela ferramenta PCM600juntamente com o pacote específico deconectividade do IED. O pacote deconectividade do RED615 inclui umaferramenta para visualização de parâmetrosde proteção diferencial de linha, que suportaa análise de desempenho do IED com baseem registros de falhas.

A PCM600 oferece funções abrangentes deconfiguração de IED, como a configuração de

sinais usando a ferramenta da matriz desinais e a configuração de comunicação IEC61850, incluindo a comunicação horizontalponto a ponto e GOOSE.

Quando se usa a interface de usuário emnavegador web, o IED pode ser acessadolocal ou remotamente usando um navegador(IE 7.0 ou mais recente). Por razões desegurança, a interface de usuário pornavegador web é desabilitada de fábrica. Essainterface pode ser habilitada com aferramenta PCM600 ou pela interface dopainel frontal. Sua funcionalidade pode serlimitada a acesso apenas para leitura atravésda PCM600.


ABB 33

Tabela 38. Ferramentas

Ferramentas de sistema para configuração,parametrização e automação de subestações

Versão

PCM600 2.0 SP1 ou mais recente

Interface de usuário em navegador web IE 7.0 ou mais recente

Pacote de conectividade do RED615 incluindo aferramenta de características de diferencial delinha

1.0 ou mais recente

Série COM600 para Automação de Subestações 3.2 ou mais recente

MicroSCADA Pro 9.2 SP1 ou mais recente

Função WebIHM PCM600

Configuração de sinais do IED (ferramenta damatriz de sinais) - ●

Configuração da comunicação IEC 61850, GOOSE(ferramenta de configuração de comunicação) - ●

Configuração da comunicação Modbus®

(ferramenta de gerenciamento de comunicação) - ●

Definição de parâmetros do IED ● ●

Gravação da definição de parâmetros no IED ● ●

Gravação da definição de parâmetros do IED naferramenta - ●

Monitoração de sinais ● ●

Tratamento do registrador de oscilografia - ●

Análise do registro de oscilografia - ●

Visualização de eventos ● -

Salvar os dados de eventos no PC do usuário ● -

Visualização dos LEDs de alarme ● ●

Visualização do diagrama de fasores ● -

Gerenciamento do controle de acesso ● ●● = Suportado


34 ABB

24. Diagrama de terminais

1) Opcional

2) 100Base Fx/LC ou 100Base Tx/RJ-45

3) Barramento serial RS-485

4) Barramento serial em fibra ótica (ST)

Comunicação de Proteção Diferencial de Linha

GUID-FBFA9940-E37D-4C32-A083-0367AAEDE267 V1 PT

Figura 10.Diagrama de terminais para a configuração A


ABB 35

25. Funções, códigos e símbolos

Tabela 39. Funções incluídas na configuração padrão do RED615

Função IEC 61850 IEC 60617 ANSI

Funções de proteção

Proteção diferencial de linha, estágio delimiar baixo estabilizado e estágio de limiaralto instantâneo

LNPLDF 3dI>L, 3dI>>L 87L

Proteção trifásica não-direcional contrasobrecorrente, estágio de limiar baixo

PHLPTOC 3I> 51P-1

Proteção trifásica não-direcional contrasobrecorrente, estágio de limiar alto

PHHPTOC 3I>> 51P-2

Proteção trifásica não-direcional contrasobrecorrente, estágio de valor instantâneo

PHIPTOC 3I>>> 50P/51P

Sobrecorrente de seqüência negativa NSPTOC I2> 46

Proteção contra falha de disjuntor CCBRBRF 3I>/I0>BF 51BF/51NBF

Detector de corrente de partida trifásica INRPHAR 3I2f> 68

Transferência de sinais binários BSTGGIO BST BST

Funções de controle

Controle de disjuntor CBXCBR I ↔ O CB

Funções de medição

Corrente trifásica CMMXU 3I 3I

Componentes da seqüência de correntes CSMSQI I1, I2, I0 I1, I2, I0

Funções do registrador de oscilografia

Registrador de oscilografia por transiente RDRE DREC DREC

Funções de supervisão

Supervisão do circuito de desligamento TCSSCBR TCS TCM

Supervisão do circuito de corrente CCRDIF MCS 3I MCS 3I

Supervisão da comunicação de proteção PCSRTPC PCS PCS


36 ABB

1MRS7

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