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INSTRUMENTOS PARA TESTES ELÉTRICOS

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1

Tutorial de Teste

Tipo de Equipamento: Relé de Proteção Marca: Siemens Modelo: 7UM Função: 51V ou PTOC - Sobrecorrente Temporizado com Restrição de Tensão Ferramenta Utilizada: CE-6006, CE-6706, CE-6710, CE-7012 ou CE-7024 Objetivo: Teste de pickup temporizado das unidades de Fase (51), levantamento da curva temporizada e a influência de diferentes tensões na curva temporizada

Controle de Versão:

Versão Descrições Data Autor Revisor

1.0 Versão Inicial 06/06/2016 A.C.S. M.R.C.




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Sumário 1. Conexão do relé ao CE-600X .................................................................................................. 5

1.1 Fonte Auxiliar ...................................................................................................................... 5

1.2 Bobinas de Corrente e Tensão ............................................................................................. 5

1.3 Entradas Binárias ................................................................................................................ 6

2. Comunicação com o relé 7UM ................................................................................................ 6

3. Parametrização do relé 7UM ................................................................................................... 7

3.1 Device Configurations .......................................................................................................... 7

3.2 Masking I/O .......................................................................................................................... 8

3.3 Power System Data 1 ........................................................................................................... 9

3.4 Power System ..................................................................................................................... 10

3.5 Generator/Motor ................................................................................................................ 10

3.6 CT’s .................................................................................................................................... 11

3.7 VT’s .................................................................................................................................... 11

3.8 Setting Group A .................................................................................................................. 12

3.9 Power System Data 2 ......................................................................................................... 13

3.10 51V Inverse O/C Time Protection ...................................................................................... 13

4. Ajustes do software Sobrecor ................................................................................................ 15

4.1 Abrindo o Sobrecor ............................................................................................................ 15

4.2 Configurando os Ajustes .................................................................................................... 16

4.3 Sistema ............................................................................................................................... 17

5. Direcionamento de Canais e Configurações de Hardware .................................................... 18

6. Ajustes Sobrecorrente ............................................................................................................ 20

6.1 Tela Sobrecorrente > Definições ....................................................................................... 20

6.2 Tela Sobrecorrente > Elementos de Sobrecorrente > Fase .............................................. 20

7. Estrutura do teste para a função 51V com a tensão de 66,4V ................................................ 23

7.1 Configurações dos Testes ................................................................................................... 23

7.2 Tela Pickup ......................................................................................................................... 24

7.3 Resultado Final do Teste de Pickup ................................................................................... 25

7.4 Tela Tempo ......................................................................................................................... 26

7.5 Resultado Final do Teste de Tempo ................................................................................... 26

8. Estrutura do teste para a função 51V com a tensão de 49,80V .............................................. 27


8.2 Tela Pickup ......................................................................................................................... 28




3


8.4 Tela Tempo ......................................................................................................................... 30


9. Estrutura do teste para a função 51V com a tensão de 33,2V ................................................ 31


9.2 Tela Pickup ......................................................................................................................... 32


9.4 Tela Tempo ......................................................................................................................... 34


10. Relatório ............................................................................................................................. 35

APÊNDICE A ............................................................................................................................... 36

A.1 Designações dos terminais ..................................................................................................... 36

A.2 Dados técnicos ........................................................................................................................ 37

APÊNDICE B ............................................................................................................................... 38

APÊNDICE C ............................................................................................................................... 39




4

Termo de Responsabilidade

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

descrição não podem 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 [email protected].

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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5

Sequência para testes de relé 7UM no software Sobrecor

1. Conexão do relé ao CE-600X

No apêndice A 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 Aux Vdc ao pino H- (F2) do relé.

Figura 1

1.2 Bobinas de Corrente e Tensão

Ligue os canais de corrente I4, I5 e I6 do CE-6006 aos pinos Q1, Q3 e Q5 do relé

respectivamente, ligue os três comuns do CE-6006 ao pino Q2 do relé formando

então a ligação para as bobinas de corrente. Da mesma maneira, para estabelecer a

conexão das bobinas de tensão, ligue os canais de tensão V1, V2 e V3 aos pinos R15,

R17 e R18 do relé respectivamente, ligando os três comuns ao pino R16.

Figura 2




6

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;

BI2 ao pino R2 e seu comum ao pino R5;

Figura 3

2. Comunicação com o relé 7UM

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




7

Figura 6

3. Parametrização do relé 7UM

3.1 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” repita a operação para “Device

Configuration”.

Figura 7

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

“51 Inverse O/C Time Protection” habilitada. Isso evita que trips de outras funções

interfiram no teste. Após os ajustes clique em “OK”.




8

Figura 8

3.2 Masking I/O

O próximo passo é ajustar a saída 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




9

Designa-se a saída binária “BO1” para o envio do trip da função 51V e a “BO2” para

o pick-up do 51V. De maneira a auxiliar o teste utiliza-se o “LED 1” para sinalizar o

envio de trip e o “LED 2” para o envio do pick-up.

Figura 10

3.3 Power System Data 1

Efetua-se um duplo clique em “Power System Data 1” para acessar os ajustes do

sistema.

Figura 11

Aqueles ajustes destacados em vermelho necessitam de uma atenção especial.

Primeiramente mostram-se os dados gerais do sistema, em seguida os dados do

gerador ou motor e por fim as relações de transformação tanto dos TC’s como dos

TP’s.




10

3.4 Power System

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

Figura 12

3.5 Generator/Motor

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

Figura 13




11

3.6 CT’s

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

transformador de corrente. Para a função 51V a corrente monitorada é aquela do lado

2.

Figura 14

3.7 VT’s

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

potencial. Os ajustes das abas “Breaker” e “Transducer” não interferem para esse

teste.

Figura 15




12

3.8 Setting Group A

Nesta opção ajustam-se os valores da função 51V.

Figura 16

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

Figura 17




13

3.9 Power System Data 2

Escolha o equipamento protegido.

Figura 18

3.10 51V Inverse O/C Time Protection

Nessa aba ajusta-se o pick-up, o dial de tempo e a curva. Com a opção no endereço

“1407” configurada para “Voltage restraint” o pick-up da curva é reduzido de

acordo com a relação da tensão aplicada dividida pela tensão nominal. Essa fórmula

pode ser vista no apêndice B.

Figura 19




14

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

Figura 20

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

Figura 21




15

4. Ajustes do software Sobrecor

4.1 Abrindo o Sobrecor

Clique no ícone do gerenciador de aplicativos CTC.

Figura 22

Efetue um clique no ícone do software Sobrecor.

Figura 23




16

Figura 24

4.2 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 25

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.




17

Figura 26

4.3 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 27

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.




18

5. Direcionamento de Canais e Configurações de Hardware

Clique no ícone destacado abaixo abaixo.

Figura 28

Em seguida clique no ícone destacado para configurar o hardware.

Figura 29

Escolha a configuração dos canais, ajuste a fonte auxiliar e o método de parada das

entradas binárias. Para finalizar clique em “OK”.




19

Figura 30

Na próxima tela escolha “Básico” e na janela seguinte (não mostrada) escolha

“SIM”, por fim clique em “Confirmar”.

Figura 31




20

6. Ajustes Sobrecorrente

6.1 Tela Sobrecorrente > Definições

Nessa aba habilita-se a direcionalidade, pois apesar da função parametrizada no

relé não possuir direcionalidade, no software Sobrecor será ajustada uma

direcionalidade de 360°, ou seja, a direcionalidade na prática não interfere no

teste. Com essa configuração é possível controlar os valores gerados de tensão

sendo extremamente necessário para avaliação da função.

Parametrize a maneira de visualizar o gráfico, a escala utilizada e as tolerâncias de

tempo, corrente e ângulo. Essas tolerâncias devem ser consultadas no manual do

fabricante do relé.

Figura 32

6.2 Tela Sobrecorrente > Elementos de Sobrecorrente > Fase

Aqui se deve configurar o elemento de sobrecorrente de curva inversa. Para isso

clique uma vez no ícone destacado.




21

Figura 33

Para o primeiro elemento escolha o tipo de curva, valor de pickup, o dial de tempo e o

fator de dropout. Marque a opção “Mult. p/ teste do pickup” e insira o valor de 1,1.

(Esse relé possui uma particularidade para atuação do seu pick-up que vale 10% do

valor ajustado.) O gráfico mostrando como é feito a restrição dos pick-ups pode ser

visto no Apêndice C. Nesse caso o valor de pick-up será de 1,00A, pois os valores de

tensões injetados serão superiores a 66,40V, conforme cálculo a seguir:

𝐼 𝑈 𝑃𝑈 = 𝐼𝑝 ∗𝑈

𝑈𝑛

𝐼 𝑈 𝑃𝑈 = 1 ∗66,4

66,4

𝐼 𝑈 𝑃𝑈 = 1,0𝐴




22

Figura 34

Escolha a aba “Direcionalidade Individual” e ajuste a opção “Direta” e os ângulos

como 180° e – 180° enfatizando que a função parametrizada no relé não possui

direcionalidade e que essa parametrização é apenas para controlar os valores de

tensão.




23

Figura 35

7. Estrutura do teste para a função 51V com a tensão de 66,4V

7.1 Configurações dos Testes

Nessa aba devem-se configurar os sinais de pickup e trip com as entradas binárias.

Configuram-se os valores de tensões sendo necessário ajustar valores iguais a 66,4V.

Outro detalhe extremamente importante é o uso de pré falta com tensão também

superior aos 66,4V.

OBS: Caso não se injete a pré-falta o relé pode se comportar de maneira

inadequada.




24

Figura 36

7.2 Tela Pickup

Nessa aba clique em “Novo Ponto” e escolha o tipo de falta (possui todos os tipos),

se quer habilitar o teste dropout e o software faz a busca do pickup e dropout de

forma totalmente automática. Na figura a seguir foi escolhido o tipo de falta ABC.

Figura 37




25

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

+G”.

Figura 38

7.3 Resultado Final do Teste de Pickup

Nesse teste podem ser visualizados os valores encontrados de pickup, dropout além

dos erros percentuais e absolutos de modo a aprovar ou reprovar o teste. Outras

opções são os valores gerados, fator de dropout, curva de referência, ângulo e falta.

Figura 39




26

7.4 Tela Tempo

Nessa aba são avaliados os tempos de operação. Por comodidade será inserido uma

sequencia de valores de corrente para avaliação do tempo. Foi escolhido o valor

2,00A como valor inicial, 20,00A como valor final e 4,00A como passo de

incrementação e a falta ABC. Nos ângulos escolha 0,0° como valor inicial, e valor

final.

Figura 40


+G”.

Figura 41

7.5 Resultado Final do Teste de Tempo

Figura 42




27


Utilizando a seguinte fórmula para calcular o novo pickup:


𝑈𝑛

𝐼 𝑈 𝑃𝑈 = 1 ∗49,8

66,4

𝐼 𝑈 𝑃𝑈 = 0,75

Portanto nesse teste o pickup altera para 0,75A devido ao valor de tensão injetado.

Clique no ícone destacado a seguir para configurar esse novo pickup.

Figura 43

Em seguida escolha a opção Sobrecorrente em seguida escolha as abas “Elementos

de Sobrecorrente > Fase” e parametrize o novo valor de pick-up.

Figura 44




28



Configuram-se os valores de tensões sendo necessário ajustar valores iguais a 49,8V.

Outro detalhe extremamente importante é o uso de pré falta com tensão igual a

49,8V.


inadequada.

Figura 45

8.2 Tela Pickup




Figura 46




29


+G”.

Figura 47


Nesse teste podem ser visualizados os valores encontrados de pickup, dropout e além



Figura 48




30

8.4 Tela Tempo


sequencia de valores de corrente para avaliação do tempo. Foi escolhido o valor 1,5A

como valor inicial, 15,00A como valor final e 3,00A como passo de incrementação e

a falta ABC. Nos ângulos escolha 0,0° como valor inicial, e para o passo e valor final

escolha 360,0°.

Figura 49


+G”.

Figura 50


Figura 51




31


Utilizando a seguinte fórmula para calcular o novo pickup:


𝑈𝑛

𝐼 𝑈 𝑃𝑈 = 1 ∗33,2

66,4

𝐼 𝑈 𝑃𝑈 = 0,5 𝐴

Clique no ícone destacado a seguir para configurar esse novo pickup.

Figura 52

Em seguida escolha a opção Sobrecorrente em seguida escolha as abas “Elementos

de Sobrecorrente > Fase” e parametrize o novo valor de pick-up.

Figura 53




32



Configuram-se os valores de tensões sendo necessário ajustar valores iguais a

33,20V. Outro detalhe extremamente importante é o uso de pré falta com tensão igual

a 33,20V.


inadequada.

Figura 54

9.2 Tela Pickup




Figura 55




33


+G”.

Figura 56


Nesse teste podem ser visualizados os valores encontrados de pickup, dropout e além



Figura 57




34

9.4 Tela Tempo


sequencia de valores de corrente para avaliação do tempo. Foi escolhido o valor

1,00A como valor inicial, 10,00A como valor final e 2,00A como passo de

incrementação e a falta ABC. Nos ângulos escolha 0,0° como valor inicial, e para o

passo e valor final escolha 360,0°.

Figura 58


+G”.

Figura 59


Figura 60




35

10. Relatório

Após finalizar o teste clique no ícone destacado em verde 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 61

Figura 62




36

APÊNDICE A

A.1 Designações dos terminais




37

A.2 Dados técnicos




38

APÊNDICE B

Equivalência de parâmetros do software e o relé em teste.

Tabela 1

Software Sobrecor

Relé Siemens 7UM

Parâmetro Figura Parâmetro Figura

1_fase Dial/tmp 34 51 Time Dial 19

1_fase Curva 34 IEC Curve 19

1_fase pkp 34 *51 Pickup 19

OBS: O valor 51 Pickup varia de acordo com a tensão aplicada.




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APÊNDICE C

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